REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
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A
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RESE
S
O
H
C
E
ER
D
DISEÑO DE UN SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL OPTIMO
Y FUNCIONAL PARA EL SECTOR “ LA ROTARIA” DE LA
PARROQUIA RAÚL LEONI DE MARACAIBO. EDO.- ZULIA.
Trabajo Especial de Grado presentado ante la Ilustre Universidad “Rafael
Urdaneta” como requisito Final para optar al Titulo de Ingeniero Civil.
TUTOR: OSCAR SORIANO
CARDENAS FLEIRES, RONNIE RYAN
C.I: 16.257.495
Maracaibo, Septiembre de 2.006
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
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DISEÑO DE UN SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL OPTIMO
S
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DER RAÚL LEONI DE MARACAIBO. EDO.- ZULIA.
PARROQUIA
Y FUNCIONAL PARA EL SECTOR “ LA ROTARIA” DE LA
Trabajo Especial de Grado presentado ante la Ilustre Universidad “Rafael
Urdaneta” como requisito Final para optar al Titulo de Ingeniero Civil.
------------------------------------------------------CARDENAS FLEIRES, RONNIE RYAN
C.I: 16.257.495
Maracaibo, Septiembre de 2.006
DEDICATORIA
DEDICATORIA
A Dios y a La Chinita, por iluminarme y ser mis mejores guías.
A mis madres, Ana y Neida, a mi padre Ramón por siempre darme el
apoyo, la comprensión, y el estimulo para poder lograr las metas que me
he trazado en la vida.
A mi abuela, Rosa, por ser una persona noble con las que conté más
OS
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de una vez, gracias por ser incondicionales, y a mi abuelo Peña, que sé
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A mis hermanos y mis primas, Rodderick, Dey, Cory y Conny, por
que desde el cielo también fue partícipe de mí triunfo.
estar allí cuando los necesitaba, por escucharme y ayudarme a levantar
cada vez que lo necesitaba y especialmente a mi tía Neglis.
A mi novia Anabel y a mis amigos, Jorge, Juliana, Irene, rossibelt ,
por apoyarme, entenderme, escucharme y decirme siempre lo que
necesitaba escuchar para seguir con ánimo y así lograr esta meta en mi
vida.
RONNIE R. CARDENAS F.
V
AGRADECIMIENTOS
AGRADECIMIENTOS
A Dios, por brindarme la salud e inteligencia para culminar este
proyecto, que consolida una de mis metas.
Al Ing. Oscar Soriano, por haberme brindado su valiosa colaboración
y transmitirme parte de sus conocimientos a lo largo del periodo de tesis.
Al Ing. Ramón cadena,
por haberme transmitido parte de sus
OS
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conocimientos y por haberme ayudado a lo largo de la tesis tanto como
S
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DER
pudo ser posible.
A los profesores que conforman la universidad, gracias por ser guías
y compartir sus conocimientos, gracias por la paciencia y dedicación
demostrada a lo largo de la carrera.
A la Profesora Betilia, por su paciencia y espera a lo largo de toda la
tesis.
A mis madres, a mi padre, hermanos, tías, primas, y a mi novia por
estar siempre presentes en todos aquellos momentos difíciles con que
nos pone a prueba la vida, gracias por su apoyo incondicional y sus
orientaciones.
A la Universidad Rafael Urdaneta, por servir de medio de
aprendizaje, para la adquisición de conocimientos teóricos.
VI
INDICE GENERAL
Dedicatoria…………………………………………………………V
Agradecimientos…………………………………………………..VI
Índice general……………………………………………………...VII
Resumen……………………………………………………………IX
Introducción…………………………………………………………1
CAPITULO I EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del problema………………………………...3
OS
D
A
V
R
1.2 Objetivos de la investigación………………………………..6
SE
E
R
S
O
H
C
E
1.2.1
Objetivo
General………………………………………..6
R
DE
1.1.1 Formulación del problema……………………………..6
1.2.2 Objetivos específicos…………………………………..6
1.3 Justificación e importancia de la investigación……………7
1.4 Delimitacion espacial y temporal de la investigación……8
CAPITULO II MARCO TEORICO
2.1 Antecedentes…………………………………………………10
2.2 Fundamentacion teórica…………………………………….13
2.2.1 Componentes del sistema de drenaje pluvial………14
2.2.2 Intensidad-duración-frecuencia………………………18
2.2.3 Método Gumbel………………………………………..21
2.2.4 Topografía de la zona…………………………………23
2.2.5 Tipos de Precipitaciones………………………………35
2.3 Definición de términos básicos……………………………..43
2.4 Sistema de variables e indicadores………………………..48
VII
2.4.1 Definición conceptual…………………………………..48
2.4.2 Definición operacional………………………………….48
2.4.3 Variables…………………………………………………49
2.4.4 Indicadores………………………………………………49
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
3.1 Tipo de investigación…………………………………………52
3.2 Diseño de la investigación…………………………………...53
3.3 Sujetos de la investigación…………………………………...53
3.4 Técnica de recolección de datos…………………………….54
OS
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R
RESE
3.5 Técnica de análisis de datos…………………………………54
S
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H
C
E
DER
3.6 Procedimientos de la investigación…………………………55
CAPITULO IV ANALISIS DE RESULTADOS.
4.1 Análisis de frecuencia de lluvias…………………………….58
4.2 Calculo de capacidad vial…………………………………….72
4.3 Calculo de caudal por el método racional…………………..77
4.4 Comparación entre la capacidad vial y el método racional.82
4.5 Cálculo de sumideros de rejilla para el desalojo
del agua en la vía…………………………………………………..87
Conclusiones………………………………………………………..92
Recomendaciones………………………………………………….95
Bibliografía...……….………………………………………………..98
Anexos……………………………………………………………….100
VIII
INTRODUCCIÓN
Actualmente existe una evidente problemática en los
sectores
urbanizados de las grandes urbes pobladas de Latinoamérica, que han venido
creciendo indiscriminadamente sin una planificación verdaderamente efectiva.
En Venezuela la gran mayoría de los sistemas de drenajes son muy
deficientes, en especial en el Estado Zulia en donde se encuentra ubicada la el
sector “La Rotaria”, en ella se observa que es una zona con deficiencia de
OS
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inundación de viviendas en los casos de E
queS
laE
precipitación sea de duración e
R
S
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H
intensidad prolongada
DEREyCno permite una circulación vehicular segura por las
drenajes pluviales, los cuales en los períodos de lluvia se manifiestan con la
vías afectadas.
Ante lo planteado, es necesario el desarrollo de un sistema de
drenaje optimo y funcional que permita a esta zona desenvolverse con
normalidad en épocas de lluvias y permitir un transito seguro por esta misma.
Es por esto que con el diseño del sistema de drenaje optimo y funcional se
logrará evitar que la zona se vea afectada aunque las precipitaciones sean de
relativa duración e intensidad.
1
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DER
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RESE
1
CAPÍTULO I. EL PROBLEMA
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1. Planteamiento del Problema
En la actualidad existe una evidente problemática en los sectores
urbanizados de las grandes urbes pobladas de Latinoamérica, que han
venido
creciendo
indiscriminadamente
sin
una
planificación
verdaderamente efectiva, pues en la mayoría de los casos las
con
las leyes y
S
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SERVestablecidos para ello, en
reglamentaciones indicadas S
por R
los E
organismos
O
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R
DE
construcciones
de
las
viviendas
no
cumplen
este caso específico, con las reglamentaciones que están relacionadas
con la recolección, conducción y disposición de las aguas de lluvia.
En este sentido, se puede observar que en Venezuela se presentan
graves casos de inundaciones y crecidas de los cursos naturales del agua
cuando se suscitan ciclos de pluviosidad de relativa intensidad y duración,
lo cual generalmente provoca el colapso de los sistemas de drenaje, los
cuales o no están establecidos o simplemente no tienen la capacidad
requerida
para
la
disposición
de
las
aguas
producto
de
las
precipitaciones.
En este orden de ideas se plantea la significación que tiene para los
habitantes de estas poblaciones las dificultades que deben afrontar
cuando comienza el ciclo de lluvias cada año. De hecho, aún cuando las
lluvias sean de corta duración, las vías de circulación permanecen
3
CAPÍTULO I. EL PROBLEMA
anegadas de agua, ya que no existen pendiente adecuada en las cunetas
que permitan el desagüe del agua que se acumula en las calles, producto
de estas precipitaciones, lo que constituye una evidencia fehaciente del
diseño y ejecución inadecuados de los sistema de drenaje en estas áreas.
Aunado a lo anterior, se señala la evidente problemática que se
suscita en el sector La Rotaria de la Parroquia Raúl Leoni en la ciudad de
Maracaibo, en el estado Zulia, donde hay que señalar el hecho de que las
aguas de escurrimiento de los techos, terrazas, patios de las casas y
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edificaciones y de sus alrededores, ubicadas dentro del área en estudio
S
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cloacas, provocando el colapso de las mismas, por lo cual se suscitan los
desaguan directamente desde tales niveles a las calles y/o sistema de
desbordamientos de las bocas de visitas y de las instalaciones sanitarias
internas de las viviendas.
De hecho, cada vez que se produce una precipitación de relativa
intensidad y duración, las viviendas del sector son inundadas por estas
aguas, debido a que el sistema de drenaje con que cuenta este sector no
cumple
con
los
requerimientos
indispensables
para
su
buen
funcionamiento, generando a los habitantes innumerables problemas en
sus propiedades, lo que a su vez ocasiona pérdidas económicas, aunado
a los inconvenientes que sufren en el desenvolvimiento de sus actividades
cotidianas.
4
CAPÍTULO I. EL PROBLEMA
Por consiguiente, el desarrollo de sistemas óptimos y funcionales de
drenajes pluviales es de gran importancia, constituyéndose en una
prioridad para las comunidades, ya que estas obras están destinadas a
evitar los daños, en la medida de lo posible, que puedan ocasionar las
aguas de origen pluvial y superficial, pues si éstas no son debidamente
dispuestas hacia los cauces destinados para ello originan inundaciones.
Al respecto, Camacho (2004) expresa que las aguas pluviales
quedan
comprendidas
no
sólo
como
precipitaciones
que
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caen
directamente sobre las áreas urbanizadas que conforman la población,
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de la ciudad, bien sea por cauces naturales, conductos artificiales
sino aquellas que precipitan sobres otras áreas, pero se discurren a través
o
simplemente a lo largo de su superficie.
Evidentemente existe una gran responsabilidad por parte de la
población en cuanto al cumplimiento de las regulaciones y ordenanzas
referidas a la forma de recolección, conducción y disposición de las
aguas de escurrimiento, sin embargo la tarea del Estado, representado en
los organismos competentes es aún mayor, ya que le corresponde velar
porque la disposición de las aguas drenadas se realice en atención a las
regulaciones establecidas para ello.
Además, los entes gubernamentales deberán implementar las
acciones pertinentes, a fin de lograr adecuar el sistema de drenaje pluvial
a los requerimientos de las comunidades a las que se atiende,
5
CAPÍTULO I. EL PROBLEMA
especialmente en esta época en la cual las innovaciones tecnológicas
marcan la pauta y forman parte del estilo gerencial actual, que cada día
exige mayor eficacia y eficiencia, en atención a la calidad de vida de las
comunidades.
1.1.1. Formulación del Problema
¿Es necesario el diseño de un sistema de drenaje pluvial óptimo y
funcional
para el sector “ La Rotaria” de la parroquia Raúl Leoni de
Maracaibo-Edo. Zulia?
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1.2. Objetivos
DER de la Investigación
1.2.1. Objetivo general
Diseñar un sistema de drenaje pluvial óptimo y funcional para el
sector “La Rotaria” de la parroquia Raúl Leoni de Maracaibo-Edo. Zulia.
1.2.2. Objetivos específicos
•
Diagnosticar el funcionamiento del sistema de drenaje
pluvial actual del sector “La Rotaria” de la parroquia Raúl
Leoni de Maracaibo-Edo. Zulia
•
Analizar los elementos estructurales que conforman un
sistema de drenaje pluvial óptimo y funcional.
6
CAPÍTULO I. EL PROBLEMA
•
Identificar los aspectos hidrológicos relevantes para un
sistema de drenaje con base en las estadísticas del
M.A.R.N.
•
Elaborar el diseño de un sistema de drenaje óptimo y
funcional para es sector “La Rotaría” de la parroquia Raúl
Leoni de Maracaibo-Edo. Zulia.
1.3.
JUSTIFICACIÓN
INVESTIGACIÓN
E
IMPORTANCIA
DE
LA
OS
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A
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RESE
S
O
H
C
E
ER estudio se justifica debido a que se intenta determinar
ElD
presente
las posibles causas que ocasionan la problemática que se presenta en el
sector La Rotaria, en relación con la manera que funciona actualmente el
sistema de drenaje, de tal manera que conducirá al diseño de un sistema
de drenaje óptimo y funcional, el cual facilitará la conducción de las aguas
pluviales de manera segura, para evitar los daños que estas aguas
puedan ocasionar a las propiedades y a las vías de la población en
estudio.
Puede decirse que los beneficios que arrojaría el sistema de drenaje
óptimo y funcional para el sector “La Rotaria” serán de gran impacto para
esta población, por cuanto se verán optimizados su estilo y calidad de
vida, de manera que ante la presencia de ciclos lluviosos no estarán
supeditados a las eventualidades relacionadas con el libre tránsito por ese
7
CAPÍTULO I. EL PROBLEMA
sector, tanto para sus habitantes como para cualquier otra persona que
transite por las vías internas de la urbanización.
De igual manera, el presente estudio servirá de referencia a futuras
investigaciones relacionadas con el área de ingeniería civil, enmarcadas
en el comportamiento hidrológico de cualquier zona que se desee
estudiar.
1.4. DELIMITACION ESPACIAL Y TEMPORAL DE LA
INVESTIGACIÓN
OS
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S
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E
La
ER investigación se desarrollara en el sector “La Rotaria” de
Dpresente
la parroquia Raúl Leoni, ubicada en el municipio Maracaibo del Estado
Zulia.
La misma se efectuará en el período comprendido entre los meses
de mayo del 2.005 y julio del año 2006.
8
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes
A continuación se presentan algunos estudios previos que han
servido de referencia a la presente investigación.
Socorrro
y
Rodríguez
(2005)
realizaron
una
investigación
OS
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A
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R
E de inundaciones por lluvia
del Pilar”, cuyo objetivo fue analizar
lasS
causas
E
R
S
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E
R
en la Urbanización
Altos del Pilar. El tipo de investigación utilizada fue de
DE
denominada “Causas de inundaciones por lluvia en la Urbanización Altos
carácter descriptivo. La información se obtuvo por medio de la
observación directa en el sitio, toma de fotografías y entrevistas realizadas
a los habitantes de la Urbanización. Entre los resultados obtenidos, se
revela que la Urbanización presenta problemas de drenaje de aguas de
lluvia en sus calles y en los sistemas cloacales, debido a la adición o
incorporación de aguas provenientes de otras urbanizaciones y al uso de
los sistemas cloacales como conductos recolectores de aguas de lluvias
provenientes de las casas.
El estudio realizado por S. Arocha (1982). “Drenajes Urbanos”,
explica que:
La determinación del gasto de diseño, para un sistema de
recolección o drenaje de aguas de lluvia en zonas pobladas, atiende
10
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
generalmente el método racional. Esto asume que el caudal máximo que
se acumula en un determinado punto, esta expresado por la acumulación:
Q= C x I x A.
En la cual:
Q= caudal en m3/seg.
C= Coeficiente de escorrentía.
I= Intensidad de lluvia (m3/seg/ha).
OS
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A= Área en ha. ESE
R
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DEREC
En este orden de ideas, Cárdenas y Fernández (2004) llevaron a
cabo una investigación referida a “Solución del drenaje superficial de la
vialidad como alternativa en la población de Carrasquero”, la cual tuvo
como objetivo determinar una solución de drenaje superficial de la vialidad
en la población de Carrasqueño.
La investigación utilizada fue de carácter tecnológico, ya que
permitió analizar de manera cualitativa el problema. La información se
obtuvo por medio de la observación directa en el sitio, toma de fotografías
y entrevistas realizadas a las entidades gubernamentales y habitantes del
lugar. Los resultados develan que la población de Carrasqueño presenta
severos problemas de drenaje externo e interno de las aguas de lluvias lo
que dificulta su conducción a los puntos de descarga natural (quebradas).
Se comprobó que el desagüe de la zona es deficiente, debido entre otras
11
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
razones, a lo anegadizo del área y al ancho de la vía fijado ya por las
viviendas existentes, lo cual no permitió construir un sistema de drenaje
que permita conducir las aguas de lluvia a una quebrada existente, a
objeto de no sobrecargar las vías ni las descargas finales, considerando
al máximo su dirección natural.
Por otra parte, Villanueva (1998) realizó un “Modelo matemático para
el cálculo de tipo, tamaño y costo de obras de drenaje urbano a nivel
preliminar”, se puede decir que este constituye una herramienta
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fundamental para obtener el cálculo, tamaño y costo de obras de drenajes
S
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DER
Zulia de manera rápida y efectiva. Al establecer el modelo matemático se
urbanos en Venezuela, específicamente en algunos sectores del Estado
buscó que las obras aportaran soluciones adecuadas y confiables a cada
problema en particular con información inicial básica. Para la realización
de su trabajo de investigación fue necesario recolectar la información
básica existente y el uso de cálculos ya desarrollados por otros autores,
así como también datos, curvas de Intensidad – Frecuencia – Duración
actuales del estado Zulia y tablas establecidas por el INOS. Dando como
resultado la creación de un diagrama de flujo donde el Ingeniero puede
desarrollar el proyecto que permita predimensionar y estimar costos de las
Obras de Drenajes Urbanos.
Al tomar en consideración los trabajos de investigación señalados,
se ha podido determinar el enfoque práctico y tecnológico por medio del
cual se abordará la presente investigación, tomando en consideración que
12
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
la problemática planteada requiere de una metodología fundamentada en
el estudio del comportamiento hidrológico en el área objeto de
investigación, de manera que se tome en consideración para la
evaluación, análisis, cálculos y determinaciones a realizar.
2.2. Fundamentación Teórica
Al abordar el estudio de un sistema de drenaje pluvial, en
primer lugar se trata de dar una definición, por lo que citando a Camacho
OS
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SE de lo posible, que las aguas
que están destinadas a evitar
enR
laE
medida
S
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DEpluvial causen daños a las personas o a las propiedades en las
de origen
(2004), puede decirse que es el conjunto de acciones materiales o no,
ciudades, o que logren obstaculizar el normal desenvolvimiento de la vida
urbana.
De tal manera, que la recolección de las aguas servidas en un
sistema separado supone también la existencia de una red de
alcantarillado para recolectar las aguas de lluvia y conducirlas hasta los
cauces de quebradas existentes en la zona, sin provocar daños a
propiedades vecinas o de la zona misma.
Por ello, las viviendas y edificaciones del sector deben
proyectar y construir sus instalaciones sanitarias de forma tal que
permitan conducir sus aguas servidas a las tanquillas de empotramiento
cloacal, y sus aguas de lluvias, provenientes de techos y patios interiores
13
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
para ser descargados libremente a las calles, donde serán recolectadas
en sumideros o imbornales convenientemente ubicados.
2.2.1 Componentes del Sistema de Drenaje Pluvial
Un sistema de drenaje pluvial está conformado por una serie de
elementos, que se establecen en cuanto a las siguientes consideraciones
acerca de los diferentes componentes del sistema de drenaje superficial,
entre los cuales se señalan:
OS
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• La pendiente longitudinal del pavimento (So)
S
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E
DER • La pendiente transversal del pavimento (Sx).
• Los brocales –cunetas.
• Las cunetas laterales y en la isla central.
• Los tableros de puentes.
En atención a los elementos señalados, puede decirse que
constituyen parte fundamental para dar viabilidad al diseño de un sistema
de drenaje óptimo y funcional.
a. La pendiente longitudinal
Si la vía se ha proyectado con brocales, la pendiente
longitudinal no debe ser menor de 0.5%, y en casos extremos de 0.3%. Si
14
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
la vía se proyecta sin brocales, la pendiente longitudinal puede ser menor,
pero esto trae como consecuencia el crecimiento de vegetación. En el
caso de vías diseñadas en sectores muy planos, se recomienda aumentar
la pendiente transversal.
Por otra parte, en los puntos bajos y en una longitud
correspondiente a unos 15 m. a partir de este punto, debe mantenerse
una pendiente mínima de 0.3%. Esta última condición debe ser
acompañada de la siguiente consideración: la distancia horizontal de !a
OS
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curva vertical (L). dividida por la diferencia de las pendientes en el punto
S
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H
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DER
bajo, debe ser igual o menor de 50.
50 ≥ L/(G2- G1)
donde: L = longitud de curva (m)
G = pendiente (%)
b. Pendiente transversal
Una pendiente transversal de 2% o menor, permite al conductor
mantener la estabilidad del vehículo. En áreas de intensa lluvia, puede
llegarse hasta un 2.5 %. De hecho, en vías donde 3 ó mas canales tienen
la misma pendiente transversal hacia el hombrillo, el último canal debe
tener una pendiente mayor. Los dos primeros canales pueden tener la
pendiente normal, mientras que en el par de canales subsiguientes, la
15
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
pendiente puede incrementarse entre 0.5 a 1%. En este orden de ideas, el
máximo valor de la pendiente transversal es de 4%.
c. Brocales – cunetas
Los brocales-cunetas se colocan al borde del cana! exterior,
sirviendo los siguientes propósitos:
- Contener el agua de lluvia dentro del borde de la vía y lejos
de los terrenos adyacentes.
S
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H
C
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DER
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RESE
- Prever la erosión de! relleno que constituye los taludes.
- Asegurar un buen delineamiento de los pavimentos.
- Ordenar el desarrollo de los terrenos adyacentes a la vía.
En este sentido, el ancho del conjunto brocal-cuneta está
comprendido entre 0.3 y 1,00m.; la pendiente transversa de los brocalescunetas, puede ser la misma que la del pavimento, algunas veces puede
incrementarse en 80 mm. por metro con respecto al hombrillo.
d. Canales laterales y en la Isla central
Los canales laterales a la vía se utilizan generalmente cuando
no existen los brocales, ellos recogen las aguas provenientes del
pavimento y de áreas laterales adyacentes al mismo. Debido a las
16
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
limitaciones de espacio en las vías urbanas, estos canales no deben ser
utilizados.
Puede decirse que estos canales laterales son prácticamente
imprescindibles en secciones en corte, en depresiones o donde las
intersecciones transversales viales son escasas. Los canales ubicados en
la isla central son también de gran importancia, ya que sirven para drenar
los canales viales adyacentes, se indican específicamente en aquellas
vías de más de dos canales en cada dirección y diseñados para altas
velocidades.
OS
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R
RESE
S
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Tableros de puentes
DEe.R
El drenaje de los tableros de los puentes es similar al de las
secciones con brocales, la importancia de este drenaje estriba en:
- Los puentes de acero son susceptibles a la corrosión.
- La humedad sobre el tablero del puente se congela antes que
en el resto de la vía.
- El deslizamiento ocurre con pequeños espesores de agua,
debido a que la textura de la superficie de concreto en los mismos es más
lisa.
17
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Sin embargo, debe evitarse ubicar los puentes en horizontal o
puntos bajos. Asimismo, deben colocarse sumideros de rejas a la salida
de los puentes.
En el diseño del drenaje urbano solo se considera el exceso de
agua en la superficie no tomado en consideración el flujo sub-superficial y
subterráneo, ya que el tiempo de retardo es muy largo, y por tanto no
tienen gran influencia en el dimensionamiento de lo real.
OS
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RESE
Dentro de la investigación se consideran algunos parámetros como
son:
S
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2.2.2 Intensidad, Duración y Frecuencia de precipitación:
Dos aspectos importantes son considerados en la obtención de la
lluvia: el periodo de retorno o frecuencia de la misma y su duración, se
recomienda una frecuencia de 5 a 10 años. “No es, sin embargo, la
cantidad total de agua que cae sobre una zona lo que interesa en el
diseño de drenaje. Las estructuras de drenaje se diseñan para conducir
las máximas descargas que se producen, las cuales son un resultado de
la relación duración-intensidad de las lluvias.
La intensidad debe ser considerada como el volumen de agua de
lluvia que cae en un determinado espacio de tiempo como parámetro
importante en el diseño de las obras de drenajes, éstas, en conjunto con
la pendiente, determinan las alturas mojadas de las estructuras a diseñar.
18
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
La intensidad de la lluvia depende de la duración de esta, existiendo
una relación inversa entre ellas
La selección del nivel de probabilidad apropiado para un diseño, es
decir, el riesgo que se considera aceptable, depende de las condiciones
económicas y técnicas y se relacionan con los daños, perjuicios y
molestias que las inundaciones puedan ocasionar al público, comercio,
industria e instituciones de la localidad.
OS
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entre el comienzo y el final de la lluvia,
SlaElluvia según su duración puede
E
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R
llamarse
E o larga. Las normas establecen que el tiempo de duración
Dcorta
La duración en las precipitaciones es el tiempo comprendido
que debe considerarse para la determinación de la intensidad de la lluvia,
no será inferior a 5 minutos, en cada caso se fijará el tiempo de
precipitación, de acuerdo a las condiciones locales.
Para efectos de diseño de un sistema de recolección de aguas de
lluvia, deben tomarse en cuenta todas las variables que pueden intervenir,
en la determinación de un gasto de aguas de lluvia acumulándose, y que
puede crear inconvenientes a la comunidad, en general se pueden
considerar factores para la recolección del agua:
• Características de la zona
• Curvas de pavimento
19
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
• Tiempo de concentración
• Estimación de caudal
La frecuencia es un factor que asociado a la probabilidad y al
intervalo de recurrencia de la precipitación, “es el número de veces que un
evento es igualado o excedido de un intervalo de tiempo determinado o
en un número de años.
La frecuencia se denota por tanto, F= # de años
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DER
OS
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# de veces
Este parámetro dependerá por tanto del mayor tiempo de registros
disponibles, la mayor probabilidad de ocurrencia en la misma estimación
hecha.
El tiempo de concentración representa la suma de dos tiempos:
• El tiempo que tarda la partícula más alejada en
escurrir sobre la superficie.
• El tiempo
de traslado que existe en una cierta
longitud del colector, comprendida entre dos estructuras de
captación consecutiva.
El primero, tiempo de escurrimiento de la superficie, a través de
20
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
cunetas, canales, puede ser estimado o calculado para las distintas
características de la superficie. En este sentido el manual de drenaje de
M.O.P. permite estimar el tiempo de concentración conocida por medio de
la longitud del cauce más largo (L) en metros y la diferencia de elevación
entre el punto más remoto y la salida de la misma en metros.
Tc= 0.0195(L3/H)0.385
El segundo o tiempo de traslado en el colector, tendrá influencia en
OS
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estructuras de captación y será calculado,
SE conocidas las características
E
R
S
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H
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R
hidráulicas
DEde estas, a fin de determinar en función de la longitud del
la determinación de los caudales que se reunirán en las sub-siguientes
colector y de la velocidad de circulación y el tiempo que tarda en
recolectarlo”
Tt=
Long. Del tramo.
Vel. Real en el tramo.
2.2.3 Método de gumbel o valores extremos:
Es una función de probabilidades usualmente utilizada para valores
máximos aleatorios sacados de poblaciones suficientes grandes.
P (X ≤ Xi) = e –e-yi
(a)
21
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
e = es la base de los logaritmos neperianos
yi = es la variable reducida, tal que:
yi = a (Xi - Xf)
a=
Sn
S
Xf = X – S
(b)
(c)
Yn
Sn
(d)
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
X es el promedio de los datos de la muestra
S es la desviación estándar de los datos de la muestra
Xi datos de la muestra, desde i igual a 1 hasta n
Yn y Sn dependen del número de años de registros de la muestra n,
y son respectivamente la media y la desviación estándar de la variable
reducida.
La función de probabilidades teóricas de Gumbel posee coeficiente
de oblicuidad Cs igual a 1.139. Esto significa que si los datos de una
muestra a ajustan a esta distribución, su coeficiente de oblicuidad debe
estar cercano a este valor.
La construcción del papel de Gumbel (denominado algunas veces
22
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
papel Gumbel aritmético) en el eje de las abscisas se lleva a cabo por
medio de la ecuación (a). El eje de las coordenadas, en el papel
aritmético sirve para graficar la variable aleatoria original Xi.
Por medio de la ecuación (a), (b), (c), (d) dados P (X ≤ Xi), es
posible determinar Yi y Xi, o dado Xi o Yi es posible determinar P (X ≤
Xi).
Para el ajuste de una serie de datos observados_ función de
OS
D
A
V
R
RESE
frecuencia acumulada_ a la Ley de Gumbel, se retienen los siguientes
S
O
H
C
E
DER
métodos:
• Métodos de momentos.
• Método de mínimos cuadrados.
• Método de Chow.
2.2.4 Topografía de la zona, Estimación del caudal y Estructuras
de Captación:
La topografía no es más que la característica del área donde actúa
la cuenca en estudio referente al tipo de superficie, sus pendientes, los
porcentajes de construcción, etc. estos parámetros intervienen sobre el
grado de impermeabilidad que facilita o retarda la escorrentía de las
aguas pluviales que puedan concentrase en un punto. La superficie total a
considerar en el proyecto estará constituida por el área propia, más el
23
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
área natural de la hoya que drena a través de ella.
Se deben determinar las diferentes características de la superficie
que la constituye, en este sentido las normas del Instituto Nacional de
Obras Sanitarias (INOS) establecen coeficientes de escorrentías para
determinadas superficies y zonas. Para determinar claramente las áreas y
las características fisiográficas de las cuencas, deben utilizarse planos
topográficos, además, donde se señale la naturaleza del material del
cauce y el tipo de vegetación existente en el mismo.
OS
D
A
V
R
Debe disponerse de una nivelación
SE a lo largo de los cauces
E
R
S
O
H
C
E
R
naturales,
DEcon secciones transversales en sitios notables e indicaciones
de las estructuras existentes, pues estas son indispensables para
determinar las planicies inundables.
Los problemas de drenaje son causados principalmente por el
exceso de aguas pluviales en un determinado espacio físico proveniente
de las precipitaciones, es por ello que para el diseño de las obras de
drenaje pluvial urbano se considera que el excedente de agua hallado en
la superficie, no tomado en consideración el flujo subterráneo, ya que el
tiempo de retardo es muy extenso y por lo tanto, no tiene gran influencia
en el dimensionamiento de las estructuras de drenaje.
Se estima conveniente hacer uso de la ecuación racional, para el
cálculo del canal en desarrollo. Para lograr un buen diseño, debe tomarse
en cuenta todas las variables que puedan intervenir en la determinación
24
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
de un gasto de aguas de lluvia, y que puedan crear inconvenientes a la
comunidad, sin embargo, no se debe dejar de reconocer que ello resulta
difícil de evaluar y que aun con la mejor información disponible, existen
criterios económicos que privarán para limitar los diseños en un
determinado rango de probabilidades de ocurrencia de daños.
El buen funcionamiento hidráulico de cualquier estructura de
drenaje, no solo depende de un análisis correcto y un uso adecuado de
las fórmulas y diagramas, sino también de la información en la cual se
OS
D
A
V
R
RESE
fundamenta su diseño, realidad de vital importancia. Se debe tratar de
S
O
H
C
E
DER
problema, en la forma de planos
recabar toda la información posible sobre la vía y el área de influencia del
topográficos, estudios de suelos,
informes hidrológicos y en general cualquier otra información que afecte
en mayor o menos grado a las estructuras viales de drenaje que se
pretenda diseñar.
El agua que cae sobre una calzada escurre superficialmente sobre
ella, y como consecuencia de la pendiente, de bombeo o del peralte, fluye
longitudinalmente o transversalmente. Cuando la carretera se desarrolla
en terraplén, se permite que e agua se desborde sobre los hombrillos y
los taludes, los cuales, si están debidamente protegidos, no sufrirán
erosión. En cambio si la vía va en corte el agua proveniente del
escurrimiento sobre la calzada y los taludes de corte adyacentes deben
ser recogidas en canales laterales.
25
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
La demanda o el requerimiento para evaluar el caudal de las aguas
de lluvias se realiza mediante distintos elementos de drenaje en forma
aislada o combinada (canales, cunetas, entre otros.) y por medio del
escurrimiento libre por las calles y terrenos, sumándose a estos las
infiltraciones en las áreas verdes y suelos.
La función de los drenajes superficiales de una carretera es la de
proveer la facilidad necesaria para el paso de agua de un lado a otro de la
vía, y para la remoción de las aguas que caen directamente encima de la
OS
D
A
V
R
RESE
plataforma y de otras áreas que desagüen en ellas.
S
O
H
C
E
AlD
diseñar
ER una estructura de drenaje, uno de los primeros pasos a
dar consiste en estimar el volumen de agua que llegara a ella en un
determinado instante. Dicho volumen de agua se llama descarga de
diseño, Y su determinación debe realizarse con el mayor grado de
precisión, a fin de poder fijar económicamente el tamaño de la estructura
requerida y disponer del agua de escurrimiento sin que ocurran daños en
la carretera.
Los
métodos
basados
en
observaciones
directas
requieren
levantamientos cuidadosos de la cuenca de drenaje y de las
características de la corriente, así como análisis hidrológicos y estudios
hidráulicos precisos”
La determinación del diseño para un sistema de recolección de
aguas de lluvia en zonas pobladas, atiende generalmente al método
26
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
racional, el cual asume que el caudal máximo que se acumula en
determinado punto, como consecuencia de la escorrentía de aguas
pluviales está expresado por la ecuación:
Q=CxIxA
Q= caudal en m3/seg.
C= Coeficiente de escorrentía.
OS
D
A
V
R
RESE
I= Intensidad de lluvia (m3/seg/ha).
S
O
H
C
E
A=
ERen h.
DÁrea
Se abarcará la captación de las aguas pluviales por medio de cuatro
tipos de estructuras diferentes, las cuales serán estudiadas dependiendo
de las características de la problemática presentada, estas estructuras
son las más comunes en el diseño de drenaje venezolano, tales como
cunetas, sumideros, canales y alcantarillas de concreto.
Los elementos antes mencionados, se utilizan para canalizar el
drenaje superficial de las vías, o sea, aquellas estructuras cuya finalidad
es la de captar y dirigir las aguas que caen directamente sobre la calzada
de la carretera o que provienen de áreas adyacentes no canalizadas, de
tal manera que las aguas no ocasionen problemas de inundaciones en las
zonas adyacentes o de influencias, cabe destacar que los canales de
dividen en rápidos y torrenteras y a su vez las alcantarillas pueden
27
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
dividirse en tuberías circulares de concreto y cajones de paso en
concreto.
Las cunetas son el tipo de estructura que captan y dirigen el agua
pluvial en el sentido longitudinal de la vía, estas se colocan entre el brocal
y la calzada, estas pueden presentarse en forma de canal o triangular. La
geometría de la misma depende del gasto de diseño, el recubrimiento a
utilizar en las cunetas depende de la velocidad del flujo, tipo de suelo y de
la inclinación y forma de la cuneta, esta presenta la misma pendiente de la
vía.
OS
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
R son elementos cumplen con la función de llevar el agua
Los
canales
DE
hacia la parte baja de los cortes, o rellenos, hasta otro canal de
intersección, o a un punto de descarga, como por ejemplo una alcantarilla,
estos canales pueden ser abiertos o cerrados, también dirigen el agua en
el sentido longitudinal de la vía. Los canales al igual que las cunetas son
de concreto, adicionalmente se les coloca acero en ambos sentidos. La
inclinación del canal y de la vía no debe ser la misma, especialmente si la
vía es plana. En aquellos casos en que la pendiente transversal del canal
no es mucho mayor que la de la vía y sus superficies son del mismo tipo,
se considera este como parte de la vía.
Un canal abierto, según J. Aguirre 1980 en Hidráulica de canales
expresa que, puede considerarse como un gran tubo de corriente limitado
por los contornos sólidos del canal y la superficie libre superior sometida a
28
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
la presión atmosférica. Un análisis simplificado del flujo permanente
permite establecer la profundidad y la velocidad en una sección como las
características que definen el tipo de flujo en un canal.
Si la profundidad en una sección del canal no varía en el intervalo de
tiempo en consideración se dice que el flujo es permanente. Si la
profundidad varía, entonces, es no permanente. Para ambos casos el
caudal “Q” o el volumen de fluido que fluye por la sección en la unidad de
tiempo esta dado por:
Q= V x A
, siendo V la velocidad media de la
OS
D
A
V
R
RESE
sección normal al flujo del área transversal A.
S
O
H
C
E
R casos pueden clasificarse en:
Los
distintos
DE
• Flujo permanente
o Flujo uniforme
o Flujo variado
ƒ
Flujo gradualmente variado
ƒ
Flujo rápidamente variado
• flujo no permanente
o flujo uniforme no permanente (caso teórico)
29
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
o flujo variado y no permanente
ƒ
flujo no permanente gradualmente variado
ƒ
flujo no permanente rápidamente variado.
El flujo uniforme es aquel flujo donde la velocidad media es
constante, no existe
ningún tipo de aceleración.
De acuerdo con la
ecuación de la continuidad, el área mojada será también constante, en
razón de lo cual sucederá igual con las profundidades de agua. Lo
OS
D
A
V
R
RESE
anterior implica, entonces, que en un flujo uniforme la línea de fondo, la
S
O
H
C
E
DER
línea de la superficie del agua y la línea de la energía son paralelas, o
sea:
So = Sa = S
Donde So, Sa y S son las pendientes correspondientes a las tres
líneas antes mencionadas”.
Ecuación de la continuidad:
Q = Vo Ao = V1 A1 =. . . Vn An
Un flujo gradualmente variado se puede definir como un flujo
permanente
no
uniforme,
que
sufre
pequeñas
variaciones en sus características en cortas distancias.
30
e
imperceptibles
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
El flujo variado ocurre cuando el caudal de agua permanece
constante, pero la profundidad, velocidad y sección transversal cambian
de sección a sección.
Un flujo rápidamente variado, a diferencia del anterior, sufre de
aceleraciones y desaceleraciones de gran magnitud, lo que se traduce en
líneas de corriente de curvatura apreciable que suponen distribuciones no
hidrostáticas de presiones.
OS
D
A
V
R
importantes en trechos cortos. EstáE
también
SE presente en las cercanías de
R
S
O
H
C
E
R
las profundidades
DE criticas y su tratamiento se asemeja en cierta forma al
Este tipo de flujo ocurre cuando existen cambios geométricos
de una perdida localizada en flujo confinado.
La gran mayoría de los flujos con superficie libre son no
permanentes, lo que significa que, existen aceleraciones locales; no
obstante, en gran parte de ellos, esas aceleraciones resultan ser muy
pequeñas al ser comparada con los efectos que causan las otras
variables, pudiendo ser despreciados sus efectos para tratar el flujo como
permanente.
El análisis usual del flujo no permanente con superficie libre es el
estudio de las ondas, las cuales corresponden en su sentido mas amplio,
al cambio temporal en la superficie del liquido, propagado especialmente.
Lógicamente este cambio de profundidades se convierte en un cambio de
velocidades, caudales y presiones.
31
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Los sumideros son las estructuras más comunes, utilizadas para
incorporar el escurrimiento superficial a los sectores. Dependiendo de la
manera como se realiza la captación del agua, la práctica usual los
clasifica en sumideros:
• De ventana
• De rejas
• Mixto
S
• Especiales
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
Cada uno de estos tipos, poseen características en cuanto a su
forma, condiciones de flujo y campo de aplicabilidad en el proyecto de un
sistema de drenaje urbano.
Las alcantarillas son elementos que se usan para el drenaje
transversal de la vía, tienen por objetivo permitir el paso de las aguas
cuyos cauces son interferidos por las carreteras. Para lograr un buen
diseño de estas, tanto estructural como hidráulicamente, es necesario
considerar el carácter, dirección y magnitud de las cargas a que están
sometidas (gastos de diseño), las propiedades físicas de los materiales, la
pendiente, la forma, la longitud, la rugosidad y la determinación del
tamaño del orificio requerido para que el conducto satisfaga los
requerimientos hidráulicos.
32
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Las torrenteras al igual que los canales rápidos, tienen como objetivo
bajar las lluvias que ocurren sobre los taludes de la vía. Se diferencia de
los canales rápidos en que el fondo del canal es en forma de escalera,
algunas veces estas obras se utilizan en el drenaje transversal a la salida
de las alcantarillas.
Estas estructuras son utilizadas generalmente en tramos donde las
pendientes son muy altas, por su característica física estas ayudan a
suavizar las energías de los caudales que circulan por ellas, este detalle
OS
D
A
V
R
RESE
evita en deterioro que pueda ocasionar el caudal en la estructura que
S
O
H
C
E
DER
finalmente canalice al mismo.
•
Método Racional: Consiste en considerar todos los factores
que contribuyen a las máximas escorrentías y combinarlos para obtener
un gasto total producido por el área afectada. El método supone que si
sobre un área determinada cayese una precipitación de intensidad
uniforme en el tiempo y en el espacio, llegará un momento en que la
cantidad de agua que cae equivale a la que sale del área, siempre y
cuando ésta sea impermeable.
La intensidad de precipitación para la que hay que proyectar es la
que tiene una duración igual al tiempo de concentración, mientras que el
tiempo de concentración es el que necesita el agua para discurrir desde el
punto más apartado de la cuenca hasta el punto de recolección.
33
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
De acuerdo con Monsalve (2000), en general, éste es un término
que se refiere a todas las formas de humedad emanadas de la atmósfera
y depositadas en la superficie terrestre, tales como lluvia, granizo, rocío,
neblina, nieve o helada.
Formación de las precipitaciones
Puede señalarse que los elementos necesarios para la
formación de las precipitaciones son los siguientes:
OS
D
A
V
R
RESE
- Humedad atmosférica.
S
O
H
C
E
R
DE- Radiación
solar.
- Mecanismo de enfriamiento del aire.
-
Presencia
de
núcleos
higroscópicos
para
que
haya
condensación.
- Mecanismo de crecimiento de las partículas.
En este sentido, el proceso de la formación de la precipitación
es el siguiente:
a. El aire húmedo de los estratos bajos es calentado por conducción.
b. El aire húmedo, entonces, se toma más leve que el de las
vecindades y experimenta una ascensión adiabática.
34
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
c. El aire húmedo, entonces, se expande y se enfría a razón de 1°C
por cada 100 m (expansión adiabática seca) hasta llegar a una condición
de saturación, para llegar a su nivel de condensación.
d. A partir de ese nivel, y con núcleos higroscópicos, el vapor de
agua se condensa formando minúsculas gotas a lo largo de dichos
núcleos.
e. Dichas gotas se mantienen en suspensión hasta que por un
OS
D
A
V
R
RESE
proceso de crecimiento, alcanzan el tamaño suficiente para precipitar.
S
O
H
C
E
DER
Existen dos procesos de crecimiento de las gotas:
a. Coalescencia: Es el aumento de tamaño de las gotas debido al
contacto con otras gotas. Además, las gotas grandes ya cayendo
incorporan a las gotas más pequeñas,
b. Difusión de vapor: Es el proceso por el cual el aire, después del
nivel de condensación, continúa evolucionando y provoca difusión
(transporte) de vapor supersaturado y su consiguiente condensación en
torno a las pequeñas gotas que aumentan de tamaño.
2.2.5 Tipos de precipitaciones
Las precipitaciones pueden ser clasificadas de acuerdo con las
condiciones que producen movimiento vertical del aire en: convectivas,
orográficas y de convergencia.
35
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Precipitaciones convectivas
Cuando una masa de aire próxima a la superficie del terreno
aumenta su temperatura, la densidad disminuye y la masa de aire trata de
ascender y de ser reemplazada por otra masa de aire más densa. Este
proceso es bastante lento si las masas de aire están en calma y no hay
turbulencia.
En cambio, en regiones tropicales donde estas precipitaciones son
OS
D
A
V
R
surgimiento de estratos de aire conE
densidades
SE diferentes, y genera una
R
S
O
H
C
E
R
estratificación
DE térmica de la atmósfera en equilibrio inestable. Si ese
muy típicas, el calentamiento desigual de la superficie terrestre provoca el
equilibrio es roto por cualquier motivo (viento, supercalentamiento),
provoca una ascensión brusca y violenta del aire menos denso, capaz de
alcanzar grandes altitudes.
En general esas precipitaciones son de gran intensidad y corta
duración, y se concentran en pequeñas áreas. Son importantes en
proyectos de pequeñas hoyas hidrográficas.
Precipitaciones orográficas
Resultan de la ascensión mecánica de corrientes de aire
húmedo con movimiento horizontal cuando chocan sobre barreras
naturales, tales como montañas.
36
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Precipitación por convergencia
Existen tres tipos; convergencia propiamente dicha, ciclones y
frentes. La convergencia propiamente dicha se presenta en el caso en
que dos masas de aire de aproximadamente la misma temperatura, que
viajan en dirección contraria, se encuentran a un mismo nivel. El choque
entre las dos masas de aire hace que ambas se eleven.
Por su parte, el ciclón es una masa de aire circular con baja presión
OS
D
A
V
R
hemisferio norte. Tiene en su centro
SelE"ojo del ciclón", en el cual la
E
R
S
O
H
C
E
R
presión
DesEbaja comparada con la masa de aire. Funciona, entonces,
que gira en el sentido contrario al de las manecillas del reloj en el
como una chimenea, haciendo subir el aire de las capas inferiores. El
anticiclón es una zona de alta presión circular, que gira en el sentido de
las manecillas del reloj en el hemisferio norte.
Se forma un frente cuando una masa de aire en movimiento
encuentra otra masa de aire de diferente temperatura. Si la masa de aire
en movimiento es fría y encuentra en su camino otra de temperatura
superior, el aire de esta última, por ser menos denso, se eleva sobre la
capa de aire frío formando un frente frío. Si la masa de mayor temperatura
encuentra en su movimiento una masa de aire frío, se forma un frente
cálido.
Medidas pluviométricas
37
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Por medio de las medidas pluviométricas se expresa la cantidad de
lluvia, Ìh, como la altura caída y acumulada sobre una superficie plana e
impermeable. Para dichas mediciones se utilizan los pluviómetros y los
pluviógrafos, mediante los que se obtienen unas medidas características.
Medidas características
OS
D
A
V
R
RESE
pluviométrica,
S en mm,
O
H
C
E
DER anualmente, entre otras.
mensualmente,
a.
Altura
se
expresa
diariamente,
b. Intensidad de precipitación:
i = Ìh/ Ìt expresada en mm/hora,
c. Duración es el período de tiempo en horas, por ejemplo,
desde el inicio hasta el fin de la precipitación.
A fin de lograr una perspectiva adecuada, se definen algunos
parámetros hidrológicos.
Cuenca: toda aquella parte del terreno rodeado por una divisoria,
donde el agua de lluvia que escurre por la superficie, se concentra y pasa
por un punto del cauce principal que la drena.
38
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Área de la cuenca: superficie de la cuenca proyectada en un piano
horizontal.
Pendiente media de la cuenca: está definida por la media ponderada
de las pendientes correspondientes a superficies elementales, en las
cuales la pendiente se puede considerar constante:
S = D.L/A
A = área de la cuenca (m2)
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
D = intervalo entre curvas de nivel (m)
L = longitud tota! de las curvas de nivel comprendidas en la
cuenca
(m).
Pendiente media de un cauce: podemos definir la pendiente
media de un cauce de diferentes maneras:
a. Pendiente media Si: como la diferencia de cota entre dos puntos
de su cauce dividida por la longitud en proyección horizontal.
b. Pendiente ponderada 82: la cual se obtiene trazando una línea, tai
que el área comprendida entre esa línea y los ejes coordenados sea igual
al área comprendida entre la curva representativa del perfil longitudinal
del cauce y dichos ejes.
39
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Hidrograma
Un hidrograma de escorrentía o caudal es una representación
gráfica o tabular, que muestra los cambios de flujo en función del tiempo
en un lugar dado de una comente o cauce. En consecuencia, el
hidrograma es una expresión integral de las características fisiográficas y
climáticas que rigen las relaciones entre la lluvia y la escorrentía de una
cuenca en particular.
OS
D
A
V
R
hidrograma de caudal durante una tormenta.
SE
E
R
S
O
H
C
E
R
DE
En la figura siguiente se muestran los componentes de un
40
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Aunque la forma de los hidrogramas producida por tormentas
particulares varía no sólo de una cuenca a otra sino también de tormenta
a tormenta, es posible, en general, analizar sus partes como se describe a
continuación.
Punto B: Punto de levantamiento.
En este punto, el agua proveniente de la tormenta bajo análisis
comienza a llegar a la salida de la cuenca y se produce inmediatamente
OS
D
A
V
R
E cesó de llover, dependiendo
transcurrido ya algún tiempo después
de
Sque
E
R
S
O
H
C
E
R
de varios
DEfactores, entre tos que se pueden mencionar el tamaño de la
después de iniciada la tormenta, durante la misma o incluso cuando ha
cuenca, su sistema de drenaje y suelo, la intensidad y duración de la
lluvia.
Punto C: Pico.
Es el punto donde se produce el gasto máximo por la tormenta. Con
frecuencia es el punto más importante de un hidrograma para fines de
diseño.
Punto de inflexión.
En este punto es aproximadamente cuando termina el flujo sobre el
terreno, y de aquí en adelante, lo que queda de agua en la cuenca
escurre por los canales y como escurrimiento subterráneo.
41
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Punto D: Final del escurrimiento directo.
De este punto en adelante el escurrimiento es sólo de origen
subterráneo. Normalmente se acepta como el punto de mayor curvatura
de la curva de recesión, aunque pocas veces se distingue de manera
fácil.
Rama ascendente.
Es la parte del hidrograma que va desde el punto de levantamiento
OS
D
A
V
R
RESE
B, hasta el pico de! hidrograma en C.
S
O
H
C
E
R
DEdescendente
Rama
o curva de recesión.
Es la parte del hidrograma que va desde el pico del hidrograma en
C, hasta el final del escurrimiento directo en D. Tomada a partir del punto
de inflexión, es una curva de vaciado de la cuenca.
Tp: Tiempo de pico.
Es el tiempo que transcurre desde el punto de levantamiento hasta
el pico del hidrograma.
Tv: Tiempo base.
Es el tiempo que transcurre desde el punto de levantamiento hasta
el final del escurrimiento directo. Es entonces, el tiempo que dura el
escurrimiento directo.
42
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Te: Tiempo de concentración.
Puede ser definido de dos maneras: Primeramente, en términos
físicos es el tiempo empleado por una gota de lluvia, en recorrer la
distancia comprendida entre el punto más distante de la cuenca, hasta
que alcanza el sitio o punto de interés.
En términos de la lluvia efectiva y el hidrograma de escorrentía
directa que genera, es e/ tiempo entre el final de! hidrograma de lluvia
OS
D
A
V
R
hidrograma de escorrentía directa. ESE
R
S
O
H
DEREC
efectiva y el punto de inflexión, localizado en la rama descendente del
TL: Tiempo de retardo.
Tiempo que transcurre entre el centroide del hidrograma de lluvia
efectiva y el pico del hidrograma de escorrentía directa.
Tr: Tiempo de recesión.
Tiempo que transcurre entre el pico del hidrograma y el final de la
escorrentía directa
2.3. Definición de Términos Básicos
Alcantarilla: Es el elemento que se coloca por debajo de las vías en
sentido transversal para recoger y permitir el paso de las aguas cuyos
cauces son interferidos por las carreteras.
43
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Area: Espacio de tierra, medida encerrada dentro de una linea
continua.
Áreas de aporte o influencia: Son todas aquellas áreas donde de
una u otra forma contribuyen al escurrimiento superficial, es decir, que
drenan sus aguas a un punto específico.
Canal: Son elementos utilizados en el diseño de carreteras, para
captar el drenaje necesario que permita evitar inundaciones y dar al
OS
D
A
V
R
RESE
mismo tiempo seguridad y edificaciones adyacentes.
S
O
H
C
E
DER
Capacidad hidráulica: es la capacidad que tiene cualquier
estructura o vía de transportar un caudal de agua en función de la altura
máxima de agua permitida, esta altura viene dada por norma, este
parámetro en conjunto con otros elementos determinan las dimensiones
finales de las estructuras en estudio y su capacidad funcional.
Cauce: Lecho de los ríos o arroyos. Conducto descubierto o acequia
por donde corren las aguas para riego u otros usos.
Caudal: Es el volumen de fluido que se moviliza por unidad de
tiempo.
Cuenca: Es toda proporción de terreno cuyas aguas de lluvias que
corren por la superficie misma del terreno, se concentra y pasan por un
punto de drenaje. Dicha cuenca está rodeada por una divisoria
44
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
topográfica o superficial que determina los límites del área de aporte, el
valor del caudal de diseño dependerá de las características físicas del
terreno de la cuenca.
Cuneta: Estructura de drenaje colocada en el sentido longitudinal de
la vía con la finalidad de dirigir el caudal hacia las obras de captación.
Diagrama de flujo: Representación gráfica de la solución de un
problema, de manera que directamente se puedan escribir instrucciones
OS
D
A
V
R
RESE
en el lenguaje de programación a utilizar.
S
O
H
C
E
DER
Drenaje Urbano: Eliminación de exceso de agua que tiende a
acumularse.
Duración de lluvia: Es el tiempo comprendido entre el comienzo y
el final de la lluvia, este final puede ser total o el momento hasta donde es
apreciable la lluvia para efectos prácticos.
Escorrentía: Parte de la precipitación que fluye por la superficie del
terreno o por debajo de el.
Escurrimiento Superficial: Ocurre cuando el agua entra en el canal
o estructura de captación luego de haber recorrido la superficie del suelo
en ruta hacia el canal. El escurrimiento va siempre en retraso con relación
a la lluvia que lo produce, dependiendo el retraso de las características
del área drenable, es decir, el escurrimiento en un componente residual
45
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
de la lluvia.
Estancamiento: Excesos de agua acumulada.
Estructura de Captación: Son estructuras creadas para la
recolección de aguas de lluvia que drenan a través de las calles.
Filtración: Movimiento y paso de agua alrededor de estructuras
Funcional: Relativo a la función, cuya disposición busca la mayor
OS
D
A
V
R
RESE
eficacia en las funciones que le son propias y pospone o elimina lo
S
O
H
C
E
DER
ornamental.
Frecuencia de lluvia: Es el intervalo de recurrencia o el número de
veces que un evento es igualado o excedido en un intervalo de tiempo
determinado o en un número de años.
Gasto: Gasto o caudal es el volumen de agua que pasa por una
sección dada de un canal en un tiempo dado, esto indica que el gasto
tiene dimensión de volumen sobre tiempo.
Gasto de diseño: Generalmente es el evento o caudal máximo de
escurrimiento que se ocurre en una zona en un período de retorno
establecido, el cual corresponde a la cantidad de agua que debe ser
desalojada. Estos caudales son evaluados por el período de retorno de la
lluvia que las genera conjuntamente con la importancia de la zona.
46
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
Hidrología: Es aquella rama de la geografía física relacionada con
el origen, la distribución y las propiedades de las aguas en la tierra.
Infiltración: Es el proceso individual que resta la mayor cantidad de
agua de lluvia al escurrimiento inmediato.
Intensidad de lluvia: Es el volumen de agua que precipita por
unidad de tiempo y generalmente se expresa en unidades de mm/hora,
mm/min, mm/seg, etc..
OS
D
A
V
R
RESE
Método racional: Este método asume que la máxima rata de
S
O
H
C
E
DER
escurrimiento en una cuenca ocurre cuando toda lamisca está
contribuyendo, y que esta rata de escurrimiento en igual a un porcentaje
“C” de la rata promedio de lluvia.
Pavimento: Revestimiento del suelo con asfalto, concreto u otro
materia
Pendiente: Cuesta o declive de un terreno.
Precipitación: Agregado de partículas acuosas, liquidas o sólidas,
cristalizadas o amorias, que caen de una nube o grupo de nubes y
alcanzan el suelo.
Sistema de drenaje vial: Son medidas destinadas a evitar que las
aguas dentro de una vía alcancen límites de inundación que causen
trastornos al desenvolvimiento del tráfico y daños a las edificaciones
47
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
existentes alrededor del sector, estas medidas se llevan a cabo mediante
el diseño de una serie de estructuras destinadas a captar y canalizar esta
agua, evitando de esta manera los daños antes mencionados.
Sumideros: Son alcantarillas de recolección de aguas ubicadas
debajo de la acera o en calzadas.
Torrenteras: son elementos que sirven para bajar las lluvias que
ocurren sobre los taludes de la vía. Se diferencian de los canales rápidos
OS
D
A
V
R
RESE
en que el fondo de la torrentera es en forma de escalera.
S
O
H
C
E
DER
2.4. Sistema de Variables e Indicadores
Nombre de la variable: Sistema de drenaje pluvial.
2.4.1. Definición conceptual.
Un sistema de drenaje pluvial es un conjunto de acciones destinadas
a evitar en lo posible, que las aguas de origen pluvial causen daños a las
personas o a las propiedades en las ciudades. (Camacho, 2004).
2.4.2. Definición operacional.
Un sistema de drenaje pluvial es el conjunto de acciones que se
realizan con la finalidad de evitar en lo posible, que las aguas de origen
pluvial causen daños a las personas o a las propiedades que se
48
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
encuentran ubicadas en la sector La Rotaria de la Parroquia Raúl Leoni,
en la ciudad de Maracaibo del estado Zulia.
2.4.3. Variables:
• Sistema de Drenaje Pluvial.
2.4.4. Indicadores:
• Precipitación.
S
O
H
C
E
DER
• Intensidad.
OS
D
A
V
R
RESE
• Duración.
• Frecuencia.
• Estimación de caudal.
• Topografía.
• Drenaje.
• Cuneta.
• Sumideros.
• Canales.
49
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
• Alcantarillas.
• Medidas de las Precipitaciones.
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
50
CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
3.1. Tipo de la Investigación
El presente estudio tiene como objetivo diseñar un sistema de
drenaje pluvial optimo y funcional para el sector “La Rotaria” de la
parroquia Raúl Leoni de Maracaibo, por lo cual se tipifica la investigación
OS
D
A
V
R
RESE
como descriptiva y proyecto factible y de campo.
S
O
H
C
E
DER
Es descriptiva por cuanto se plantean los hechos tal y como se dan
en la realidad. Para Hernández, Fernández y Baptista (1998), “Estos
estudios buscan especificar las propiedades importantes de personas,
grupos, comunicadores o cualquier otro fenómeno que sea sostenido a
análisis”. (p.60), de allí que describen los hechos, para a partir de allí
elaborar un diagnostico para el proyecto factible.
Es proyecto factible por cuanto se diagnostica, se definen y
describen los hechos para planificar las acciones y poder sanear
hidráulicamente. Para Hurtado de Borrera (1993), consiste en la
elaboración de una propuesta de un modelo los cuales constituyen una
solución a un problema o necesidad de tipo práctico, ya sea de un grupo
social o de una institución o de un are particular del conocimiento, a partir
de un diagnostico preciso de las necesidades del momento, los procesos
causales involucrados y las tendencias futuras.
52
CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO
De igual modo el estudio es de campo por que se recoge la
información directamente donde se dan los hechos, en este caso en el
sector “La Rotaria”. Para Bavaresco (1997) el estudio de campo “Se
realiza en el propio sitio donde se encuentra el objeto de estudio. Ello
permite el conocimiento mas a fondo del problema por parte del
investigador y puede mejorar los datos con mas seguridad”. (p.28).
3.2 Diseño de la investigación
OS
D
A
V
R
SE
experimental, transeccional.S
Es R
noE
experimental
por cuanto en ningún
O
H
REC
DE
momento
se manipula la variable en estudio. Para Hernández, Fernández
En cuánto al diseño de la investigación se considera no
y Baptista (1998), el diseño no experimental “Es aquella que se realiza sin
manipular deliberadamente las variables, sino que se tratan los
fenómenos tal y como se dan en su contexto natural para después
analizarlos. (p.184).
Es transeccional por que la información se asume en un único
momento durante el proceso. Para Hernández, Fernández y Baptista
(1998), el estudio con diseño transeccional o transversal “Recolectan
datos de un solo momento, en un tiempo de inicio su propósito es
describir variables y analizar la situación en un momento dado”. (p.186).
3.3 Sujetos de la investigación
En cuanto a la población que brindara información, se asumen dos
53
CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO
organismos como la Alcaldía de Maracaibo, donde está ubicado el Sector
La Rotaria, así como en el Ministerio Del Ambiente, donde se provee la
información de la cantidad de precipitación caída sobre la zona en
estudio.
3.4 Técnicas de Recolección de los Datos.
La técnica empleada para la recolección de información para el
estudio fue por medio de la observación directa en el sitio, tambien
OS
D
A
V
R
SE y el Ministerio de Ambiente
E
suministrar los planos de la S
zona
en
estudio
R
O
H
C
E
R
DE los datos de precipitaciones caida en dicha zona.
que suministro
mediante las instituciones como lo son la Alcaldía de Maracaibo que pudo
3.5 Técnica de Análisis de Datos
Los datos obtenidos acerca de la intensidad, duración y frecuencia
de lluvia en el sector “La Rotaria” de la parroquia Raúl Leoni de
Maracaibo, se convertirán en caudales, utilizando para ello, las formulas
de acumulación, analizando por tanto:
Q= C x I x A
Q= caudal en m3/seg.
C= Coeficiente de escorrentía.
I= Intensidad de lluvia (m3/seg/ha).
54
CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO
A= Área en ha.
Se analizaran al tener el caudal hacia donde corren las
aguas tomando en cuenta la topografía de la zona. Todo este
proceso se desarrolla con el método racional.
3.6 Procedimiento de la Investigación
Para el desarrollo de la investigación se procedió con los
siguientes pasos:
OS
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
ER
D
problemática situación que presenta el sector “La Rotaria”.
- Se selecciono el tema a investigar partiendo de la
- Se planteó la problemática formulando los objetivos para
realizar el estudio, considerando su justificación y determinación.
- Se estructuro el estudio metodológicamente para luego
recoger y procesar los aspectos de datos e información
necesaria para hacer el diseño de un drenaje pluvial optimo y
funcional para el sector “La Rotaria”.
- Se elaboró el plan de trabajo y luego se enunciaron las
conclusiones y recomendaciones del estudio.
55
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1 Análisis de frecuencia de lluvias
El análisis se realiza a través del método Gumbel, el mismo se
basa en la distribución de valores extremos, a continuación los datos de
OS
D
A
V
R
RESE
las precipitaciones caída en la zona y los cálculos para realizar el periodo
de retorno y las curvas de intensidad-duración-frecuencia.
S
O
H
C
E
ER
D
A continuación los resultados.
71
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.2 calculo de capacidad vial.
La fórmula para calcular la capacidad vial es la siguiente:
Q=
Donde
1
* b * y5 / 3 * S1/ 2
n
Y = 0.05 m
b = Ancho de la calzada
n (asfalto) = 0.011
Long = Longitud de la calle
Z2-Z1 = Diferencia de cotas de terreno
OS
D
A
V
R
RESE
SS = (Z 2 − Z1)
O
H
C
E
Long .
DER
Esta ecuación de Manning se utilizó para el cálculo de la capacidad
vial, es decir, el caudal que soporta tener la calle a una altura máxima de
5 cm..
72
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
TRAMO N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
LONGITUD AH
S
CAPACIDAD VIAL
mtrs mtrs
m3/seg
71
0,3 0,0042
0,32728
75
0,7 0,0093
0,48641
63 0,25 0,004
0,31717
82
0,3 0,0037
0,30454
52 0,35 0,0067
0,41307
100 0,45 0,0045
0,33775
80
0,4 0,005
0,35602
180
0,5 0,0028
0,26536
140
0,4 0,0029
0,26912
120
0,6 0,005
0,35602
65
0,2 0,0031
0,27928
73
0,2 0,0027
0,26354
68
0,2 0,0029
0,27305
190
0,8 0,0042
0,3267
160
0,7 0,0044
0,33302
270
2 0,0074
0,43333
350
2 0,0057
0,3806
120
0,8 0,0067
0,41109
125
0,9 0,0072
0,42722
70
0,5 0,0071
0,42552
62
0,5 0,0081
0,45214
85
0,5 0,0059
0,38616
30
0,1 0,0033
0,29069
165
0,5 0,003
0,27716
103
0,5 0,0049
0,3508
143
1 0,007
0,42104
95
0,3 0,0032
0,28293
220
2 0,0091
0,48006
93 0,35 0,0038
0,30887
65
0,3 0,0046
0,34205
95
0,7 0,0074
0,43219
110
0,3 0,0027
0,26294
80 0,25 0,0031
0,28146
68
0,3 0,0044
0,33442
64
0,2 0,0031
0,28146
85
0,4 0,0047
0,34539
170
1 0,0059
0,38616
85
0,5 0,0059
0,38616
83
0,2 0,0024
0,24715
104
0,2 0,0019
0,22079
80
0,2 0,0025
0,25174
65 0,25 0,0038
0,31225
173
0,8 0,0046
0,34238
105
0,7 0,0067
0,41109
63
0,3 0,0048
0,34744
75
0,2 0,0027
0,26
225
1,4 0,0062
0,39716
74
0,1 0,0014
0,18509
65
0,1 0,0015
0,19748
105
0,2 0,0019
0,21974
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
73
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
65
70
165
166
165
75
70
120
70
70
115
165
235
63
145
95
70
95
65
83
65
123
100
140
70
72
330
70
65
60
80
45
115
80
65
105
65
125
65
135
60
65
70
60
90
140
35
70
65
60
65
125
0,2
0,3
0,5
0,5
0,4
0,2
0,35
0,5
0,25
0,25
1,1
0,7
1,2
1
0,8
0,5
0,35
0,45
0,2
0,4
0,3
0,95
0,8
0,6
0,3
0,2
2,2
0,35
0,6
0,5
0,5
0,4
1
0,5
0,3
0,2
0,6
0,5
0,8
0,8
0,25
0,3
0,3
0,5
0,3
0,5
0,1
0,3
0,3
0,35
0,2
0,5
S
O
H
C
E
DER
0,0031
0,0043
0,003
0,003
0,0024
0,0027
0,005
0,0042
0,0036
0,0036
0,0096
0,0042
0,0051
0,0159
0,0055
0,0053
0,005
0,0047
0,0031
0,0048
0,0046
0,0077
0,008
0,0043
0,0043
0,0028
0,0067
0,005
0,0092
0,0083
0,0063
0,0089
0,0087
0,0063
0,0046
0,0019
0,0092
0,004
0,0123
0,0059
0,0042
0,0046
0,0043
0,0083
0,0033
0,0036
0,0029
0,0043
0,0046
0,0058
0,0031
0,004
0,27928
0,32961
0,27716
0,27632
0,2479
0,26
0,35602
0,325
0,30089
0,30089
0,49242
0,32794
0,35979
0,63433
0,37398
0,36527
0,35602
0,34652
0,27928
0,34953
0,34205
0,44248
0,45033
0,32961
0,32961
0,26536
0,41109
0,35602
0,48373
0,45962
0,39804
0,47469
0,4695
0,39804
0,34205
0,21974
0,48373
0,31843
0,55857
0,38758
0,325
0,34205
0,32961
0,45962
0,29069
0,30089
0,26912
0,32961
0,34205
0,38454
0,27928
0,31843
OS
D
A
V
R
RESE
74
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
130
95
93
67
60
60
165
172
175
112
70
90
150
70
65
70
60
68
125
130
130
65
65
65
290
290
290
60
60
60
163
85
70
105
95
140
75
100
145
75
285
185
85
180
83
73
195
170
75
90
55
103
0,8
1,1
0,2
0,2
0,1
0,4
0,9
1
0,9
0,7
0,6
0,8
1,1
0,2
0,1
0,1
0,2
0,5
0,8
1
0,95
0,2
0,2
0,26
1,2
1,2
1,2
0,2
0,2
0,2
0,2
1,05
1
0,6
0,5
0,8
0,2
0,2
1
0,5
0,5
1
0,25
1
0,3
0,4
1,2
0,9
0,8
0,6
0,3
0,5
S
O
H
C
E
DER
0,0062
0,0116
0,0022
0,003
0,0017
0,0067
0,0055
0,0058
0,0051
0,0063
0,0086
0,0089
0,0073
0,0029
0,0015
0,0014
0,0033
0,0074
0,0064
0,0077
0,0073
0,0031
0,0031
0,004
0,0041
0,0041
0,0041
0,0033
0,0033
0,0033
0,0012
0,0124
0,0143
0,0057
0,0053
0,0057
0,0027
0,002
0,0069
0,0067
0,0018
0,0054
0,0029
0,0056
0,0036
0,0055
0,0062
0,0053
0,0107
0,0067
0,0055
0,0049
0,39497
0,54178
0,23349
0,27508
0,20555
0,41109
0,37185
0,3839
0,36107
0,39804
0,46614
0,47469
0,43116
0,26912
0,19748
0,1903
0,29069
0,43174
0,40279
0,44159
0,43041
0,27928
0,27928
0,31843
0,32388
0,32388
0,32388
0,29069
0,29069
0,29069
0,17636
0,55959
0,60178
0,3806
0,36527
0,3806
0,26
0,22517
0,41812
0,41109
0,21089
0,37017
0,27305
0,37528
0,3027
0,3727
0,39497
0,36634
0,52
0,41109
0,37185
0,3508
OS
D
A
V
R
RESE
75
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
0,011
85
85
80
150
150
65
70
75
65
115
0,2
0,45
0,3
0,5
0,4
0,2
0,2
0,3
0,2
0,4
S
O
H
C
E
DER
0,0024
0,0053
0,0038
0,0033
0,0027
0,0031
0,0029
0,004
0,0031
0,0035
0,24423
0,36634
0,30832
0,29069
0,26
0,27928
0,26912
0,31843
0,27928
0,29694
OS
D
A
V
R
RESE
76
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.3 Análisis de caudal por el método racional
El método racional se empleó para el cálculo de caudal acumulado
por las sub-cuencas a los sectores.
La ecuación del método racional es la siguiente:
Q=AxIxC
Los tiempos de concentración menores a 10 minutos se igualarán a
OS
D
A
V
R
RESE
dicho tiempo, en este caso todos se igualan a 10min por ser menores a
S
O
H
C
E
R
E
D
IDF (Método de Gumbel), se ubica el tiempo de concentración y se corta
este tiempo. Luego de encontrados dichos tiempos, se busca la gráfica de
la gráfica para obtener la intensidad, la cual fue de 0.5mtrs/Hrs.
77
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
TRAMO AREA
HA
1 0,465
2 0,394
3 0,374
4 0,438
5 0,325
6 0,455
7 0,385
8
1,02
9
0,84
10
0,34
11 0,275
12
0,3
13 0,375
14
1,24
15
1,2
16
1,77
17
1,23
18
0,72
19 0,585
20
0,45
21 0,315
22
0,35
23 0,195
24
0,91
25
0,7
26 1,375
27
0,48
28
2,85
29
0,49
30
0,25
31 0,423
32 0,788
33
0,42
34 0,234
35
0,33
36
0,43
37
1,14
38
0,52
39
0,51
40 0,583
41 0,403
42 0,297
43 0,923
44 0,547
45
0,25
46 0,343
47
1,52
48 0,615
AREA LONGITUD AH S
TC
ESCORRENTIA Q=C.I.A
Q=C.I.A
MTRS
M3/HORA M3/SEG
4650
71 0,3 0,0042 4,26134
0,7
1627,5 0,45082
3937
75 0,7 0,0093 3,27618
0,7
1377,95 0,38169
3737
63 0,3 0,004 3,98168
0,7
1307,95 0,3623
4375
82 0,3 0,0037 5,03266
0,7
1531,25 0,42416
3250
52 0,4 0,0067 2,80254
0,7
1137,5 0,31509
4550
100 0,5 0,0045 5,41437
0,7
1592,5 0,44112
3850
80 0,4 0,005 4,37835
0,7
1347,5 0,37326
10200
180 0,5 0,0028 10,2511
0,7
3570 0,98889
8400
140 0,4 0,0029 8,3564
0,7
2940 0,81438
3400
120 0,6 0,005 5,98275
0,7
1190 0,32963
2750
65 0,2 0,0031 4,49835
0,7
962,5 0,26661
3000
73 0,2 0,0027 5,1437
0,7
1050 0,29085
3750
68 0,2 0,0029 4,73899
0,7
1312,5 0,36356
12400
190 0,8 0,0042 9,10553
0,7
4340 1,20218
12000
160 0,7 0,0044 7,86014
0,7
4200 1,1634
17700
270
2 0,0074 9,60203
0,7
6195 1,71602
12300
350
2 0,0057 12,958
0,7
4305 1,19249
7200
120 0,8 0,0067 5,35549
0,7
2520 0,69804
5850
125 0,9 0,0072 5,36516
0,7
2047,5 0,56716
4500
70 0,5 0,0071 3,44365
0,7
1575 0,43628
3150
62 0,5 0,0081 2,99325
0,7
1102,5 0,30539
3500
85 0,5 0,0059 4,30933
0,7
1225 0,33933
1950
30 0,1 0,0033 2,40497
0,7
682,5 0,18905
9100
165 0,5 0,003 9,27097
0,7
3185 0,88225
7000
103 0,5 0,0049 5,3797
0,7
2450 0,67865
13750
143
1 0,007 6,01794
0,7
4812,5 1,33306
4800
95 0,3 0,0032 5,96504
0,7
1680 0,46536
28500
220
2 0,0091 7,57942
0,7
9975 2,76308
4900
93 0,4 0,0038 5,48487
0,7
1715 0,47506
2500
65 0,3 0,0046 3,8482
0,7
875 0,24238
4225
95 0,7 0,0074 4,3047
0,7
1478,75 0,40961
7875
110 0,3 0,0027 7,06564
0,7
2756,25 0,76348
4200
80 0,3 0,0031 5,24683
0,7
1470 0,40719
2337
68 0,3 0,0044 4,05407
0,7
817,95 0,22657
3300
64 0,2 0,0031 4,41851
0,7
1155 0,31994
4300
85 0,4 0,0047 4,69592
0,7
1505 0,41689
11400
170
1 0,0059 7,34857
0,7
3990 1,10523
5200
85 0,5 0,0059 4,30933
0,7
1820 0,50414
5100
83 0,2 0,0024 5,96586
0,7
1785 0,49445
5825
104 0,2 0,0019 7,74126
0,7
2038,75 0,56473
4032
80 0,2 0,0025 5,71751
0,7
1411,2 0,3909
2970
65 0,3 0,0038 4,12803
0,7
1039,5 0,28794
9230
173 0,8 0,0046 8,17124
0,7
3230,5 0,89485
5470
105 0,7 0,0067 4,83221
0,7
1914,5 0,53032
2500
63 0,3 0,0048 3,71177
0,7
875 0,24238
3432
75 0,2 0,0027 5,30681
0,7
1201,2 0,33273
15200
225 1,4 0,0062 8,92372
0,7
5320 1,47364
6150
74 0,1 0,0014 6,82334
0,7
2152,5 0,59624
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
78
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
0,269 2690
0,397 3969
0,438 4381
0,421 4209
0,702 7020
0,655 6545
0,408 4080
0,413 4134
0,384 3840
0,595 5950
0,14 1400
0,141 1412
0,41 4095
0,876 8758
1,165 11650
0,12 1200
0,662 6615
0,362 3620
0,412 4120
0,319 3186
0,377 3774
0,391 3905
0,412 4120
0,617 6171
0,382 3824
0,631 6305
0,515 5148
0,501 5008
1,95 19500
0,412 4120
0,323 3234
0,45 4500
0,32 3200
0,062
620
0,35 3500
0,328 3280
0,279 2790
0,476 4760
0,279 2790
0,476 4760
0,279 2790
0,476 4760
0,208 2080
0,205 2050
0,383 3828
0,279 2790
0,36 3600
0,805 8050
0,083
830
0,429 4293
0,345 3450
0,25 2500
65
105
65
70
165
166
165
75
70
120
70
70
115
165
2,35
63
145
95
70
95
65
83
65
123
100
140
70
72
330
70
65
60
80
45
115
80
65
105
65
125
65
135
60
65
70
60
90
140
35
70
65
60
S
O
H
C
E
DER
0,1
0,2
0,2
0,3
0,5
0,5
0,4
0,2
0,4
0,5
0,3
0,3
1,1
0,7
1,2
1
0,8
0,5
0,4
0,5
0,2
0,4
0,3
1
0,8
0,6
0,3
0,2
2,2
0,4
0,6
0,5
0,5
0,4
1
0,5
0,3
0,2
0,6
0,5
0,8
0,8
0,3
0,3
0,3
0,5
0,3
0,5
0,1
0,3
0,3
0,4
0,0015
0,0019
0,0031
0,0043
0,003
0,003
0,0024
0,0027
0,005
0,0042
0,0036
0,0036
0,0096
0,0042
0,5106
0,0159
0,0055
0,0053
0,005
0,0047
0,0031
0,0048
0,0046
0,0077
0,008
0,0043
0,0043
0,0028
0,0067
0,005
0,0092
0,0083
0,0063
0,0089
0,0087
0,0063
0,0046
0,0019
0,0092
0,004
0,0123
0,0059
0,0042
0,0046
0,0043
0,0083
0,0033
0,0036
0,0029
0,0043
0,0046
0,0058
5,87421
7,8273
4,49835
4,1921
9,27097
9,3359
10,1027
5,30681
3,95054
6,41779
4,49693
4,49693
4,51029
8,14453
0,04877
2,33493
6,66385
4,90007
3,95054
5,10292
4,49835
4,56853
3,8482
5,15764
4,33855
7,14865
4,1921
5,06241
11,6704
3,95054
2,94687
2,88201
4,01791
2,25269
4,67887
4,01791
3,8482
7,8273
2,94687
6,72763
2,63791
6,13593
3,7635
3,8482
4,1921
2,88201
5,60393
7,66848
2,87365
4,1921
3,8482
3,30623
OS
D
A
V
R
RESE
79
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
941,5
1389,15
1533,35
1473,15
2457
2290,75
1428
1446,9
1344
2082,5
490
494,2
1433,25
3065,3
4077,5
420
2315,25
1267
1442
1115,1
1320,9
1366,75
1442
2159,85
1338,4
2206,75
1801,8
1752,8
6825
1442
1131,9
1575
1120
217
1225
1148
976,5
1666
976,5
1666
976,5
1666
728
717,5
1339,8
976,5
1260
2817,5
290,5
1502,55
1207,5
875
0,2608
0,38479
0,42474
0,40806
0,68059
0,63454
0,39556
0,40079
0,37229
0,57685
0,13573
0,13689
0,39701
0,84909
1,12947
0,11634
0,64132
0,35096
0,39943
0,30888
0,36589
0,37859
0,39943
0,59828
0,37074
0,61127
0,4991
0,48553
1,89053
0,39943
0,31354
0,43628
0,31024
0,06011
0,33933
0,318
0,27049
0,46148
0,27049
0,46148
0,27049
0,46148
0,20166
0,19875
0,37112
0,27049
0,34902
0,78045
0,08047
0,41621
0,33448
0,24238
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
0,28
0,531
0,778
0,6
0,449
0,24
0,17
0,18
0,805
0,805
0,805
0,35
0,28
0,405
0,66
0,248
0,429
0,429
0,429
0,429
0,589
0,589
0,295
0,228
0,228
0,228
1,87
1,87
0,937
0,228
0,228
0,228
0,804
0,39
0,21
0,618
0,549
0,71
0,36
0,36
1,05
0,258
0,945
1,43
0,273
0,633
0,372
0,38
0,546
0,918
0,36
0,293
2800
5312
7776
6000
4488
2400
1700
1800
8050
8050
8050
3500
2800
4050
6600
2475
4290
4290
4290
4290
5890
5890
2945
2275
2275
2275
18700
18700
9367
2280
2280
2280
8040
3900
2100
6180
5490
7100
3600
3600
10500
2580
9450
14300
2728
6325
3720
3800
5460
9180
3600
2925
65
125
130
95
93
67
60
60
165
172
175
112
70
90
150
70
65
70
60
68
125
130
130
65
65
65
290
290
290
60
60
60
163
85
70
105
95
140
75
100
145
75
285
185
85
180
83
73
195
170
75
90
S
O
H
C
E
DER
0,2
0,5
0,8
1,1
0,2
0,2
0,1
0,4
0,9
1
0,9
0,7
0,6
0,8
1,1
0,2
0,1
0,1
0,2
0,5
0,8
1
1
0,2
0,2
0,3
1,2
1,2
1,2
0,2
0,2
0,2
0,2
1,1
1
0,6
0,5
0,8
0,2
0,2
1
0,5
0,5
1
0,3
1
0,3
0,4
1,2
0,9
0,8
0,6
0,0031
0,004
0,0062
0,0116
0,0022
0,003
0,0017
0,0067
0,0055
0,0058
0,0051
0,0063
0,0086
0,0089
0,0073
0,0029
0,0015
0,0014
0,0033
0,0074
0,0064
0,0077
0,0073
0,0031
0,0031
0,004
0,0041
0,0041
0,0041
0,0033
0,0033
0,0033
0,0012
0,0124
0,0143
0,0057
0,0053
0,0057
0,0027
0,002
0,0069
0,0067
0,0018
0,0054
0,0029
0,0056
0,0036
0,0055
0,0062
0,0053
0,0107
0,0067
4,49835
6,72763
5,87421
3,61717
6,80355
4,65859
5,35549
3,14055
7,39342
7,44852
7,91335
5,20617
3,21022
3,84145
6,13033
4,90034
5,87421
6,39916
4,10112
3,33027
5,61405
5,39063
5,49814
4,49835
4,49835
4,06616
12,6946
12,6946
12,6946
4,10112
4,10112
4,10112
13,0081
3,23859
2,63708
5,12767
4,90007
6,39916
5,30681
7,3984
6,11526
3,7293
17,4292
8,10248
5,62738
7,85008
5,10362
3,93894
8,02675
7,65279
3,11201
4,29138
OS
D
A
V
R
RESE
80
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
980
1859,2
2721,6
2100
1570,8
840
595
630
2817,5
2817,5
2817,5
1225
980
1417,5
2310
866,25
1501,5
1501,5
1501,5
1501,5
2061,5
2061,5
1030,75
796,25
796,25
796,25
6545
6545
3278,45
798
798
798
2814
1365
735
2163
1921,5
2485
1260
1260
3675
903
3307,5
5005
954,8
2213,75
1302
1330
1911
3213
1260
1023,75
0,27146
0,515
0,75388
0,5817
0,43511
0,23268
0,16482
0,17451
0,78045
0,78045
0,78045
0,33933
0,27146
0,39265
0,63987
0,23995
0,41592
0,41592
0,41592
0,41592
0,57104
0,57104
0,28552
0,22056
0,22056
0,22056
1,81297
1,81297
0,90813
0,22105
0,22105
0,22105
0,77948
0,37811
0,2036
0,59915
0,53226
0,68835
0,34902
0,34902
1,01798
0,25013
0,91618
1,38639
0,26448
0,61321
0,36065
0,36841
0,52935
0,89
0,34902
0,28358
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
0,293 2925
0,455 4550
0,35 3500
0,354 3536
0,504 5040
0,642 6420
0,642 6420
0,206 2063
0,206 2063
0,206 2063
0,206 2063
1,18 11800
55
103
85
85
80
150
150
65
70
75
65
115
S
O
H
C
E
DER
0,3
0,5
0,2
0,5
0,3
0,5
0,4
0,2
0,2
0,3
0,2
0,4
0,0055
0,0049
0,0024
0,0053
0,0038
0,0033
0,0027
0,0031
0,0029
0,004
0,0031
0,0035
3,17294
5,3797
6,13221
4,48773
4,89116
8,30456
9,04955
4,49835
4,90034
4,53982
4,49835
6,65806
OS
D
A
V
R
RESE
81
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
1023,75
1592,5
1225
1237,6
1764
2247
2247
722,05
722,05
722,05
722,05
4130
0,28358
0,44112
0,33933
0,34282
0,48863
0,62242
0,62242
0,20001
0,20001
0,20001
0,20001
1,14401
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.4 Comparación entre la capacidad vial y el método
racional
El uso de estos dos métodos se emplea para hacer una
comparación entre la capacidad vial y el caudal realmente existente, esto
quiere decir, que si el caudal existente es mayor a la capacidad vial, se le
debe colocar sumideros a la calle para que se pierda agua en la misma.
Como colectores se usaran tubos tipo PVC mayor a 300 Mm., los
OS
D
A
V
R
RESE
sumideros estarán localizados al final de cada tramo.
S
O
H
C
E
DER
82
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
TRAMO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
Q=C.I.A
CAPACIDAD VIAL
m3/seg
m3/seg
0,45082
0,32728 NECESITA SUMIDERO
0,38169
0,48641
0,3623
0,31717 NECESITA SUMIDERO
0,42416
0,30454 NECESITA SUMIDERO
0,31509
0,41307
0,44112
0,33775 NECESITA SUMIDERO
0,37326
0,35602 NECESITA SUMIDERO
0,98889
0,26536 NECESITA SUMIDERO
0,81438
0,26912 NECESITA SUMIDERO
0,32963
0,35602
0,26661
0,27928
0,29085
0,26354 NECESITA SUMIDERO
0,36356
0,27305 NECESITA SUMIDERO
1,20218
0,3267 NECESITA SUMIDERO
1,1634
0,33302 NECESITA SUMIDERO
1,71602
0,43333 NECESITA SUMIDERO
1,19249
0,3806 NECESITA SUMIDERO
0,69804
0,41109 NECESITA SUMIDERO
0,56716
0,42722 NECESITA SUMIDERO
0,43628
0,42552 NECESITA SUMIDERO
0,30539
0,45214
0,33933
0,38616
0,18905
0,29069
0,88225
0,27716 NECESITA SUMIDERO
0,67865
0,3508 NECESITA SUMIDERO
1,33306
0,42104 NECESITA SUMIDERO
0,46536
0,28293 NECESITA SUMIDERO
2,76308
0,48006 NECESITA SUMIDERO
0,47506
0,30887 NECESITA SUMIDERO
0,24238
0,34205
0,40961
0,43219
0,76348
0,26294 NECESITA SUMIDERO
0,40719
0,28146 NECESITA SUMIDERO
0,22657
0,33442
0,31994
0,28146 NECESITA SUMIDERO
0,41689
0,34539 NECESITA SUMIDERO
1,10523
0,38616 NECESITA SUMIDERO
0,50414
0,38616 NECESITA SUMIDERO
0,49445
0,24715 NECESITA SUMIDERO
0,56473
0,22079 NECESITA SUMIDERO
0,3909
0,25174 NECESITA SUMIDERO
0,28794
0,31225
0,89485
0,34238 NECESITA SUMIDERO
0,53032
0,41109 NECESITA SUMIDERO
0,24238
0,34744
0,33273
0,26 NECESITA SUMIDERO
1,47364
0,39716 NECESITA SUMIDERO
0,59624
0,18509 NECESITA SUMIDERO
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
83
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
0,2608
0,38479
0,42474
0,40806
0,68059
0,63454
0,39556
0,40079
0,37229
0,57685
0,13573
0,13689
0,39701
0,84909
1,12947
0,11634
0,64132
0,35096
0,39943
0,30888
0,36589
0,37859
0,39943
0,59828
0,37074
0,61127
0,4991
0,48553
1,89053
0,39943
0,31354
0,43628
0,31024
0,06011
0,33933
0,318
0,27049
0,46148
0,27049
0,46148
0,27049
0,46148
0,20166
0,19875
0,37112
0,27049
0,34902
0,78045
0,08047
0,41621
0,33448
0,24238
S
O
H
C
E
DER
0,19748
0,21974
0,27928
0,32961
0,27716
0,27632
0,2479
0,26
0,35602
0,325
0,30089
0,30089
0,49242
0,32794
0,35979
0,63433
0,37398
0,36527
0,35602
0,34652
0,27928
0,34953
0,34205
0,44248
0,45033
0,32961
0,32961
0,26536
0,41109
0,35602
0,48373
0,45962
0,39804
0,47469
0,4695
0,39804
0,34205
0,21974
0,48373
0,31843
0,55857
0,38758
0,325
0,34205
0,32961
0,45962
0,29069
0,30089
0,26912
0,32961
0,34205
0,38454
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
OS
D
A
V
R
RESENECESITA SUMIDERO
84
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
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147
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149
150
151
152
0,27146
0,515
0,75388
0,5817
0,43511
0,23268
0,16482
0,17451
0,78045
0,78045
0,78045
0,33933
0,27146
0,39265
0,63987
0,23995
0,41592
0,41592
0,41592
0,41592
0,57104
0,57104
0,28552
0,22056
0,22056
0,22056
1,81297
1,81297
0,90813
0,22105
0,22105
0,22105
0,77948
0,37811
0,2036
0,59915
0,53226
0,68835
0,34902
0,34902
1,01798
0,25013
0,91618
1,38639
0,26448
0,61321
0,36065
0,36841
0,52935
0,89
0,34902
0,28358
S
O
H
C
E
DER
0,27928
0,31843
0,39497
0,54178
0,23349
0,27508
0,20555
0,41109
0,37185
0,3839
0,36107
0,39804
0,46614
0,47469
0,43116
0,26912
0,19748
0,1903
0,29069
0,43174
0,40279
0,44159
0,43041
0,27928
0,27928
0,31843
0,32388
0,32388
0,32388
0,29069
0,29069
0,29069
0,17636
0,55959
0,60178
0,3806
0,36527
0,3806
0,26
0,22517
0,41812
0,41109
0,21089
0,37017
0,27305
0,37528
0,3027
0,3727
0,39497
0,36634
0,52
0,41109
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
OS
D
A
V
R
RESENECESITA SUMIDERO
85
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
153
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156
157
158
159
160
161
162
163
164
0,28358
0,44112
0,33933
0,34282
0,48863
0,62242
0,62242
0,20001
0,20001
0,20001
0,20001
1,14401
S
O
H
C
E
DER
0,37185
0,3508
0,24423
0,36634
0,30832
0,29069
0,26
0,27928
0,26912
0,31843
0,27928
0,29694
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
OS
D
A
V
R
RESE
86
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.5 Cálculo de sumideros de rejilla para el desalojo
del agua en la vía.
TRAMO Q=C.I.A
m3/seg
1 0,45082
2 0,38169
3 0,3623
4 0,42416
5 0,31509
6 0,44112
7 0,37326
8 0,98889
9 0,81438
10 0,32963
11 0,26661
12 0,29085
13 0,36356
14 1,20218
15 1,1634
16 1,71602
17 1,19249
18 0,69804
19 0,56716
20 0,43628
21 0,30539
22 0,33933
23 0,18905
24 0,88225
25 0,67865
26 1,33306
27 0,46536
28 2,76308
29 0,47506
30 0,24238
31 0,40961
32 0,76348
33 0,40719
34 0,22657
35 0,31994
36 0,41689
37 1,10523
38 0,50414
39 0,49445
40 0,56473
41 0,3909
42 0,28794
CAPACIDAD VIAL
m3/seg
0,32728 NECESITA SUMIDERO
0,48641
0,31717 NECESITA SUMIDERO
0,30454 NECESITA SUMIDERO
0,41307
0,33775 NECESITA SUMIDERO
0,35602 NECESITA SUMIDERO
0,26536 NECESITA SUMIDERO
0,26912 NECESITA SUMIDERO
0,35602
0,27928
0,26354 NECESITA SUMIDERO
0,27305 NECESITA SUMIDERO
0,3267 NECESITA SUMIDERO
0,33302 NECESITA SUMIDERO
0,43333 NECESITA SUMIDERO
0,3806 NECESITA SUMIDERO
0,41109 NECESITA SUMIDERO
0,42722 NECESITA SUMIDERO
0,42552 NECESITA SUMIDERO
0,45214
0,38616
0,29069
0,27716 NECESITA SUMIDERO
0,3508 NECESITA SUMIDERO
0,42104 NECESITA SUMIDERO
0,28293 NECESITA SUMIDERO
0,48006 NECESITA SUMIDERO
0,30887 NECESITA SUMIDERO
0,34205
0,43219
0,26294 NECESITA SUMIDERO
0,28146 NECESITA SUMIDERO
0,33442
0,28146 NECESITA SUMIDERO
0,34539 NECESITA SUMIDERO
0,38616 NECESITA SUMIDERO
0,38616 NECESITA SUMIDERO
0,24715 NECESITA SUMIDERO
0,22079 NECESITA SUMIDERO
0,25174 NECESITA SUMIDERO
0,31225
S
O
H
C
E
DER
S
Q
Q
LLUVIA CALLE
Q
QLLUVIAREJILLA QREJA
0,0042 0,45082 0,32728
0,28
0,17082
0,004 0,3623 0,31717
0,0037 0,42416 0,30454
0,28
0,28
0,0823
0,14416
0,0045
0,005
0,0028
0,0029
0,44112
0,37326
0,98889
0,81438
0,33775
0,35602
0,26536
0,26912
0,28
0,28
0,84
0,56
0,16112
0,09326
0,14889
0,25438
0,0027
0,0029
0,0042
0,0044
0,0074
0,0057
0,0067
0,0072
0,0071
0,29085
0,36356
1,20218
1,1634
1,71602
1,19249
0,69804
0,56716
0,43628
0,26354
0,27305
0,3267
0,33302
0,43333
0,3806
0,41109
0,42722
0,42552
0,28
0,28
0,98
0,28
1,4
0,98
0,35
0,28
0,28
0,01085
0,08356
0,22218
0,8834
0,31602
0,21249
0,34804
0,28716
0,15628
0,003
0,0049
0,007
0,0032
0,0091
0,0038
0,88225
0,67865
1,33306
0,46536
2,76308
0,47506
0,27716
0,3508
0,42104
0,28293
0,48006
0,30887
0,18225
0,25865
0,35306
0,18536
0,80308
0,19506
0,0027 0,76348 0,26294
0,0031 0,40719 0,28146
0,7
0,42
0,98
0,28
1,96
0,28
0,28
0,28
0,56
0,28
0,0031
0,0047
0,0059
0,0059
0,0024
0,0019
0,0025
0,28
0,28
0,72
0,28
0,28
0,42
0,28
0,03994
0,13689
0,38523
0,22414
0,21445
0,14473
0,1109
OS
D
A
V
R
RESE
87
0,31994
0,41689
1,10523
0,50414
0,49445
0,56473
0,3909
0,28146
0,34539
0,38616
0,38616
0,24715
0,22079
0,25174
0,20348
0,12719
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
43
44
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62
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75
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77
78
79
80
81
82
83
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85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
0,89485
0,53032
0,24238
0,33273
1,47364
0,59624
0,2608
0,38479
0,42474
0,40806
0,68059
0,63454
0,39556
0,40079
0,37229
0,57685
0,13573
0,13689
0,39701
0,84909
1,12947
0,11634
0,64132
0,35096
0,39943
0,30888
0,36589
0,37859
0,39943
0,59828
0,37074
0,61127
0,4991
0,48553
1,89053
0,39943
0,31354
0,43628
0,31024
0,06011
0,33933
0,318
0,27049
0,46148
0,27049
0,46148
0,27049
0,46148
0,20166
0,19875
0,37112
0,27049
0,34238
0,41109
0,34744
0,26
0,39716
0,18509
0,19748
0,21974
0,27928
0,32961
0,27716
0,27632
0,2479
0,26
0,35602
0,325
0,30089
0,30089
0,49242
0,32794
0,35979
0,63433
0,37398
0,36527
0,35602
0,34652
0,27928
0,34953
0,34205
0,44248
0,45033
0,32961
0,32961
0,26536
0,41109
0,35602
0,48373
0,45962
0,39804
0,47469
0,4695
0,39804
0,34205
0,21974
0,48373
0,31843
0,55857
0,38758
0,325
0,34205
0,32961
0,45962
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0046 0,89485 0,34238
0,0067 0,53032 0,41109
0,56
0,28
0,33485
0,25032
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0027
0,0062
0,0014
0,0015
0,0019
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0,28
1,08
0,42
0,14
0,28
0,28
0,28
0,42
0,42
0,14
0,32
0,28
0,28
0,05273
0,39364
0,17624
0,1208
0,10479
0,14474
0,12806
0,26059
0,21454
0,25556
0,08079
0,09229
0,29685
0,0042 0,84909 0,32794
0,0051 1,12947 0,35979
0,56
0,84
0,28909
0,28947
0,0055 0,64132 0,37398
0,28
0,36132
0,005 0,39943 0,35602
0,28
0,11943
0,33273
1,47364
0,59624
0,2608
0,38479
0,42474
0,40806
0,68059
0,63454
0,39556
0,40079
0,37229
0,57685
0,26
0,39716
0,18509
0,19748
0,21974
0,27928
0,32961
0,27716
0,27632
0,2479
0,26
0,35602
0,325
OS
D
A
V
R
RESE
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
S
O
H
C
E
DER NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0031
0,0048
0,0046
0,0077
0,36589
0,37859
0,39943
0,59828
0,27928
0,34953
0,34205
0,44248
0,28
0,28
0,28
0,28
0,08589
0,09859
0,11943
0,31828
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0043
0,0043
0,0028
0,0067
0,005
0,61127
0,4991
0,48553
1,89053
0,39943
0,32961
0,32961
0,26536
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0,35602
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0,28
0,28
1,68
0,28
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0,2191
0,20553
0,21053
0,11943
NECESITA SUMIDERO
0,0083 0,43628 0,45962
0,28
0,15628
NECESITA SUMIDERO
0,0019 0,46148 0,21974
0,28
0,18148
NECESITA SUMIDERO
0,004 0,46148 0,31843
0,28
0,18148
NECESITA SUMIDERO
0,0059 0,46148 0,38758
0,28
0,18148
NECESITA SUMIDERO
0,0043 0,37112 0,32961
0,28
0,09112
88
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
95
96
97
98
99
100
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139
140
141
142
143
144
145
146
0,34902
0,78045
0,08047
0,41621
0,33448
0,24238
0,27146
0,515
0,75388
0,5817
0,43511
0,23268
0,16482
0,17451
0,78045
0,78045
0,78045
0,33933
0,27146
0,39265
0,63987
0,23995
0,41592
0,41592
0,41592
0,41592
0,57104
0,57104
0,28552
0,22056
0,22056
0,22056
1,81297
1,81297
0,90813
0,22105
0,22105
0,22105
0,77948
0,37811
0,2036
0,59915
0,53226
0,68835
0,34902
0,34902
1,01798
0,25013
0,91618
1,38639
0,26448
0,61321
0,29069
0,30089
0,26912
0,32961
0,34205
0,38454
0,27928
0,31843
0,39497
0,54178
0,23349
0,27508
0,20555
0,41109
0,37185
0,3839
0,36107
0,39804
0,46614
0,47469
0,43116
0,26912
0,19748
0,1903
0,29069
0,43174
0,40279
0,44159
0,43041
0,27928
0,27928
0,31843
0,32388
0,32388
0,32388
0,29069
0,29069
0,29069
0,17636
0,55959
0,60178
0,3806
0,36527
0,3806
0,26
0,22517
0,41812
0,41109
0,21089
0,37017
0,27305
0,37528
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0033 0,34902 0,29069
0,0036 0,78045 0,30089
0,28
0,56
0,06902
0,22045
NECESITA SUMIDERO
0,0043 0,41621 0,32961
0,28
0,13621
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,004
0,515 0,31843
0,0062 0,75388 0,39497
0,0116 0,5817 0,54178
0,0022 0,43511 0,23349
0,28
0,4
0,28
0,28
0,235
0,35388
0,3017
0,15511
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0055 0,78045 0,37185
0,0058 0,78045 0,3839
0,0051 0,78045 0,36107
0,42
0,42
0,42
0,36045
0,36045
0,36045
0,28
0,35987
DE
OS
D
A
V
R
NECESITA SUMIDERO S
0,0073
E 0,63987 0,43116
E
R
S
CHOSUMIDERO 0,0015 0,41592 0,19748
RENECESITA
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0014 0,41592 0,1903
0,0033 0,41592 0,29069
0,28
0,28
0,28
0,13592
0,13592
0,13592
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0064 0,57104 0,40279
0,0077 0,57104 0,44159
0,28
0,28
0,29104
0,29104
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0041 1,81297 0,32388
0,0041 1,81297 0,32388
0,0041 0,90813 0,32388
1,54
1,54
1,54
0,27297
0,27297
-0,63187
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0057
0,0053
0,0057
0,0027
0,002
0,0069
0,59915 0,3806
0,53226 0,36527
0,68835 0,3806
0,34902
0,26
0,34902 0,22517
1,01798 0,41812
0,28
0,28
0,42
0,28
0,28
0,66
0,31915
0,25226
0,26835
0,06902
0,06902
0,35798
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0018 0,91618 0,21089
0,0054 1,38639 0,37017
0,77
1,1
0,14618
0,28639
NECESITA SUMIDERO
0,0056 0,61321 0,37528
0,28
0,33321
89
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
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159
160
161
162
163
164
0,36065
0,36841
0,52935
0,89
0,34902
0,28358
0,28358
0,44112
0,33933
0,34282
0,48863
0,62242
0,62242
0,20001
0,20001
0,20001
0,20001
1,14401
0,3027
0,3727
0,39497
0,36634
0,52
0,41109
0,37185
0,3508
0,24423
0,36634
0,30832
0,29069
0,26
0,27928
0,26912
0,31843
0,27928
0,29694
NECESITA SUMIDERO
0,28
0,08065
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0036 0,36065 0,3027
0,0055
0,0062 0,52935 0,39497
0,0053
0,89 0,36634
0,28
0,28
0,24935
0,61
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0049 0,44112 0,3508
0,0024 0,33933 0,24423
0,28
0,28
0,16112
0,05933
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
NECESITA SUMIDERO
0,0038 0,48863 0,30832
0,0033 0,62242 0,29069
0,0027 0,62242
0,26
0,28
0,42
0,42
0,20863
0,20242
0,20242
NECESITA SUMIDERO
0,0035 1,14401 0,29694
0,96
0,18401
S
O
H
C
E
DER
OS
D
A
V
R
RESE
90
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
9 De manera general se puede señalar que el sistema de
drenaje existente en el sector La Rotaria es muy deficiente,
ya que cuando ocurren precipitaciones las calles se inundan
y es imposible el transito seguro por dichas vías.
9 A través de la información obtenida por las instituciones
OS
D
A
V
R
RESE
involucradas, como lo son la alcaldía de Maracaibo y el
S
O
H
C
E
DER
ministerio de ambiente se pudo calcular y asi realizar el
diseño de drenaje para el sector La Rotaria.
9 El sistema de drenaje fue diseñado calculando el periodo de
retorno para realizar las curvas IDF, con esta se pudo
obtener la intensidad de lluvia para calcular el caudal caido
en las sub-cuencas.
9 Tambien se puede señalar que para realizar el diseño se
calculo la capacidad vial, esto es debido a que la mayoria de
la vialidad en Maracaibo no cuenta con bombeo ni con buen
peralte, por consiguiente se tomo una altura de agua
permisible para que las aguas escurran a lo largo de la
vialidad.
92
CONCLUSIONES
9 Se procedió a la comparación de la capacidad vial y la
precipitación caída en las sub-cuencas por el método
racional, luego si la capacidad vial no era suficiente, se
procedía a al diseño de una obra de captación de las aguas
de lluvia.
9 En otro sentido, cuando las aguas pasaron el límite
permitido, se procedió al diseño de las estructuras
encargadas de la recolección inmediata de las aguas
OS
D
A
V
R
RESE
provenientes de las lluvias.
S
O
H
C
E
9R
Es importante señalar que para el buen funcionamiento del
DE
sistema de drenaje, este tiene que estar en función de la
pendiente
longitudinal,
transversal
y
rugosidad
pavimento y espaciamiento de los sumideros.
93
del
RECOMENDACIONES
RECOMENDACIONES
9 De acuerdo a los datos obtenidos es posible la construcción
de esta obra para impedir la inundación en la zona afectada
como lo es el Sector La Rotaria.
9 Tomar en cuenta que cada año caen precipitaciones con
más intensidad y duración, por lo tanto se debe diseñar con
OS
D
A
V
R
RESE
periodos de retorno mas elevados.
S
indispensable
respetar
las
regulaciones
O
H
C
E
R
DE gubernamentales, ya que sin esto existe una anarquía en la
9 Es
construcción y por consiguiente sucede casos de inundación
como este.
9 Colocar estaciones para medir las precipitaciones, ya que en
Maracaibo las que existían se desinstalaron hace muchos
año y no se tiene los datos actuales de la lluvia caída en la
zona.
9 Crear
un
laboratorio
destinado
al
estudio
de
las
precipitaciones.
9 Crear conciencia en la población de no tirar basura en las
calles, ya que esta obstruye el flujo normal por las obras de
recolección de aguas
95
BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFIA
MONSALVE, S. GERMAN. (1999) Hidrológica en la Ingeniería.
(segunda edición). COLOMBIA.
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CAMACHO R, FRANCISCO. (2004) Diseño de obras de drenaje.
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LLUVIAS EXTREMAS DER
1E
AS
24 E
HORAS DE LA ESTACION EL
S
O
H
REC (1985)
DEM.A.R.N.R.
AMPARO.
97