Metodos de
deteminacion
de caudales,
requieren de la
estimacion del
area de drenaje
Delineacion del
area de la cuenca
de captacion ,
mapas
topograficos
escala 1:10000 o
1:20000 mejor
aun 1 :50000
Pequeñas Cuencas 120 has
1.- Metodo Racional
2.- Metodo Talbot
3.- Metodos estadisticos
Cuencas hasta 4000 has
Estaciones de aforo,
que se analizan
estadisticamente
1.- analisis de regresion
2.- Marca de niveles altos
de agua - manning
Mas de 4000 has
Datos de aforo
Marca de niveles altos de agua
Analisis estadisticos
METODO RACIONAL
Q= CiA/362 donde : Q
caudal(escurrimiento)
en m3/s C=
Coeficiente de
escurrimiento. i=
intensidad proemdio
de lluvias para la
frecuencia
seleccionada y
duracion igual al
tiempo de
concentracion
mm/hora A= Area de
la cuenca de
captacion
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO TABLA 5..2
AREA superficie de la
cuenca de captacion
que contribuye con
escurrimiento hacia el
cruce de drenaje
Intensidad de la lluvia I es la intensidad promedio de lluvia
en mm/h para una cierta frecuencia de recurrencia y para
una duracion igual al tiempo de concentracion de la cuenca
de captacion. Para cuencas pequeñas se recomienda tiempo
minimo de 5 minutos para encontrar la intensidad y con ello
se determina los caudales
Para el diseño
de alcantarillas
el periodo de
retorno (frecuencia) es de
20 a 50 años y
de 100 a 200
años para
puentes
USO , INSTALACION
Y
DIMENSIONAMIENTO
DE ALCANTARILLAS
Las alcantarillas deben 1.- diseñarse
correctamente sus dimensiones,
2.- proteger contra la socavación ,
3.- instalar adecuadamente y 4.- diametro
adicional para el reflujo
la descarga depende de: 1.- area de drenaje de la
cuenca 2.- escurrimiento 3.- intensidad 4.-
frecuencia (periodo de retorno)
para cuencas
pequeñas
hasta 120 has
el diametro se
puede estimar
en tabla 8.1
caracteristicas
de la cuenca
niveles
de agua
maximos
Datos
de
lluvias
local
las
alcantarillas
son de
concreto,
metalicas ,
ocasionalmente
de PVC.
Depende del
costo
Las de
concreto y
metalicas
son mas
durables que
las de
plastico
La geometria de la
alcantarilla puede
ser 1.- seccion
circular 2.- en arco
3.- ducto cajon
esta depende del
sitio, del claro por
cubrir, espesor
permisible de la
cubierta del suelo
el ancho de alcantarilla tendra
un ancho equivalente al ancho
del cauce natural
el tubo de drenaje debe
colocarse en el fondo del
relleno, la entrada protegida
con estructura de boca de
caida o cuenca de captacion, y
la descarga proteger contra la
socavacion
No modificar el cauce
evitar constriccion del
ancho del canal del flujo
con el caudal maximo
mantenimiento de gradiente
Utilizacion de buen material para apoyo y relleno.
Usar material granular seleccionado
Proteccion a entrada, salida y margenes de
arroyo, utilizacion de rejillas
HERRAMIENTAS
PARA EL DISEÑO
HIDRAULICO Y DE
CAMINOS
La aplicacion de
formula de mannig
para determinar
volumen y velocidad
del flujo, colocacion
de enrocamiento para
proteccion de
margenes de un
arroyo, socavacion,
zonas de filtros.
Formula de Manning
Q= velocidad x area
Q=VxA en donde Q=
descarga en m3 V=
velocidad promedio del
flujo m/s A= area de la
seccion transversal, m2
velocidad promedio del flujo
V= 1/n(R^2/3
)(S^1/2)
n= coeficiente de rugosidad 0.04 - 0.07
canales abiertos y lisos n= 0.035 y 0.055
Canales tortuosos con vegetacion o rocosos n= 0.055 a 0.075
Canales lisos o de tierra n=0.020 a 0.035
Los valores de n
aumentan
cuando se
incrementa la
vegetacion y
escombros
dentro de canal
y la sinuosidad,
pero disminuye
ligeramente al
aumentar el
tirante
S= gradiente del canal m/m
Dividir la
altura de ese
tramo entre
la longitud
del tramo
R= radio hidraulico (m)
A/P A= Area de la
seccion transversal p=
perimetro mijado
El perimetro
mojado es la
distancia a lo
largo del fondo
del canal y/o a
los lados que
permanece bajo
agua o dentro
del Area A del
flujo
USO DE ENROCAMIENTO DE PROTECCION
Las altas velocidades
producen erosion ,
socavacion
se usa enrocamiento y
vegetacion, o gaviones,
espigones para proteger
margenes
El tamaño de las rocas
se diseñan en funcion de
la velocidad del flujo y
condiciones del cauce
la velocidad promedio se puede determinar
mediante la formula de manning. Esta
velocidad se mide en campo. La distancia que
recorre un tronco en un intervalo de tiempo
la velocidad promedio
es 80% de la velocidad
superficial
La velocidad en
plano es de 1.5 a 3
m/s . Y el flujo es
mas rapido por
menor rugosidad
la
velocidad
en rios de
montaña
es de 2 a 4
m/s
trabajar con figura
6.1 pag 46. la curva
ISBASH y tabal 6.1
El enrocamiento
debera estar
bien graduado
el espesor es
1.5 veces el
diametro de
la piedra mayor
la parte mas
gruesa en la
base
debera
cubrir la
parte
mojada,
con cierto
borde libre
y colocarse ha
una
profundidad
de la
socavacion
esperada
Filtros
capa de transicion que
puede ser una grava
pequeña o geotextil
colocado entre el suelo y
el enrocado
geotextil no tejido
de 200g/m2
arena gruesa o
grava bien
graduada de 15 a
30 cm de espesor.
A veces 2 capas de
filtros