Anejo 2. Calculos drenaje

REF. 11-007 PROYECTO DE LAS ACTUACIONES A REALIZAR EN EL BARRIO DE ZARIMUTZ (ESKORIATZA) PARA COMPLETAR EL TRAMO: ARLABAN – ESKORIATZA DE LA AUTOPISTA VITORIA/GASTEIZ - EIBAR

BIDEGI 000-14-N-S3#MEMORIA 23

ANEJO Nº 2: CÁLCULOS DRENAJE

REF. 11‐007 PROYECTO DE LAS ACTUACIONES A REALIZAR EN EL BARRIO DE ZARIMUTZ (ESKORIATZA) PARA COMPLETAR EL TRAMO: ARLABAN – ESKORIATZA DE LA AUTOPISTA VITORIA/GASTEIZ ‐ EIBAR

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN. ..................................................................................................... 1

1.1. OBJETO. ................................................................................................................... 1

1.2. DRENAJE SUPERFICIAL ......................................................................................... 4

1.2.1. ACTUACIÓN 3.1- DRENAJE DEL RELLENO. ......................................................... 4

1.2.2. ACTUACIÓN 4.4 – DRENAJE DEL EMBOQUILLE DEL TÚNEL ZARIMUTZ. ........ 5

1.2.3. ACTUACIÓN 4.6 – SISTEMA DE DRENAJE EN EL CAMINO A LA LADERA DEL

TÚNEL ZARIMUTZ. ............................................................................................................ 5

2. ESTUDIO HIDRÓLOGICO. OBTENCIÓN DE CAUDALES. .................................... 6

2.1. DELIMITACIÓN DE LA CUENCA VERTIENTE. ...................................................... 7

2.2. OBTENCIÓN DE TIEMPO DE CONCENTRACIÓN. ................................................ 8

2.3. CÁLCULO DE INTENSIDAD MEDIA DE PRECIPITACIÓN. ................................... 9

2.4. DETERMINACIÓN DE COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA, C. ............................ 18

2.5. DETERMINACIÓN DE CAUDALES DE CÁLCULO. .............................................. 23

3. DIMENSIONAMIENTO HIDRÁULICO. ................................................................... 24

3.1. CUNETAS. .............................................................................................................. 24

3.2. BAJANTES. ............................................................................................................ 28

4. TABLA RESUMEN ELEMENTOS DE DRENAJE. ................................................. 30

APÉNDICES

APÉNDICE Nº 1. PLANOS DE CUENCAS VERTIENTES.

APÉNDICE Nº 2. SALIDA DE RESULTADOS.


BIDEGI 000-14-N-S3#ANEJO Nº 2 CÁLCULOS DRENAJE 1

1. INTRODUCCIÓN.

1.1. OBJETO.

El tramo Arlaban - Eskoriatza de la autopista AP1 Vitoria/Gasteiz - Eibar, se inicia en la

base Sur del túnel de Arlaban y finaliza en el Municipio de Eskoriatza (Gipuzkoa).

Las obras de ese tramo finalizaron en el año 2008 y fueron ejecutadas por la UTE

FERROVIAL-AGROMAN-SOBRINO; en el Proyecto Constructivo se incluía la reposición

de todos los caminos y carreteras locales afectados por las obras de la autopista.

Una vez acabadas las obras, se detectaron actuaciones complementarias que no fueron

ejecutadas o que no fueron rematadas correctamente.

Con el fin de mejorar las actuaciones complementarias que no fueron finalizadas

correctamente, se procede a definirlas y valorarlas para llevar a cabo su adecuada

ejecución.

Por lo tanto, el objeto de este apartado, es el dimensionamiento y la definición de los

elementos de drenaje que se deben modificar o corregir para garantizar el correcto

desagüe de las escorrentías interceptadas por las distintas actuaciones:

DEPÓSITO DE SOBRANTES NÚMERO 3.

Actuación 3.1 – Drenaje del relleno.

El depósito de sobrantes número 3 situado a 400 m al Norte del viaducto de

Zarimutz (P.K. 117+900 – 118+300), se encuentra con problemas de estabilidad,

obras de drenaje insuficientes y una restauración inacabada.

Con el objeto de garantizar el correcto desagüe de la escorrentía interceptada

por el Depósito de Sobrantes Nº3 de la autopista Vitoria/Gasteiz-Eibar. Tramo

Arlaban-Eskoriatza Norte se definen obras de drenaje superficial para las

escorrentías superficiales.



ACTUACIONES ZARIMUTZ.

Actuación 4.4 – Drenaje del emboquille del túnel Zarimutz.

En el P.K. 118+600, el talud sur del emboquille del túnel Zarimutz sufre

problemas de erosión debido a que no se ejecutó la bajante definida en proyecto.

Se requiere un nuevo esquema de drenaje para la recogida de las aguas del

talud del emboquille y su correcta evacuación a pie del talud.

Actuación 4.6 – Sistema de drenaje en el camino a la salida del túnel Zarimutz.

La obra de drenaje ejecutada no posee unas buenas características para un

correcto comportamiento. Por lo que se realizará la reconstrucción de un nuevo

sistema conformado por: una arqueta de conexión, dos tuberías de PVC de Ø

350 mm y una cuneta.



Las obras de drenaje a completar se corresponden a obras de drenaje superficial.

El dimensionamiento hidráulico de las obras de drenaje se ha realizado teniendo en

cuenta lo establecido en la Instrucción de Carreteras 5.2-IC, los criterios para la

redacción y ejecución de Proyectos de rellenos de tierras de URA y los criterios para la

redacción del Proyecto de Construcción de la Autopista Vitoria/Gasteiz-Eibar, tramo

Arlaban-Eskoriatza Norte

Denominación Periodo de retorno

Obras de drenaje temporales para rellenos de tierra.

03.1 5 años

Elementos de drenaje superficial de la plataforma y márgenes. Intensidades medias.

04.6 10 años

Elementos de drenaje superficial de la plataforma y márgenes.

04.4 25 años

Obras de drenaje para rellenos de tierra. 03.1 500 años

A continuación se definen los elementos de drenaje y los correspondientes cálculos

hidráulicos.



1.2. DRENAJE SUPERFICIAL

1.2.1. ACTUACIÓN 3.1- DRENAJE DEL RELLENO.

El relleno se ubica en el barrio de Zarimutz (P.K. 117-900 – 118+300). Con objeto de

captar el caudal de escorrentía circulante por las laderas y las regatas interceptadas, se

dimensionan los elementos de drenaje superficial en el perímetro del depósito.

El esquema de drenaje estará compuesto por un sistema de drenaje perimetral: ODL1,

ODL2 y ODL3.

No se han requerido bajantes escalonadas, ya que las aguas no han superado los 6 m/s

en obras de hormigón.

1.2.1.1. Cuneta 03.1. ODL 1.

Con el objeto de que las aguas superficiales no penetren en el relleno por el perímetro

suroeste del relleno se ejecutará una cuneta perimetral, tras atravesar un paso sobre la

pista, recorre una distancia de 127,35 m para soltar las aguas en la ODL3.

Se compone de dos tipos con sección trapezoidal de escollera hormigonada, con taludes

1,5H : 1V y una pendiente mínima del 1,8 % y una pendiente máxima del 34,5 %.

1.2.1.2. Cuneta 03.1. ODL 2.

Se desarrolla a lo largo de 262,91 m recoge las aguas del perímetro Noreste del relleno.

ODL2 está compuesta por un tipo de cuneta con sección trapezoidal de escollera

hormigonada, con taludes 1,5H : 1V y pendientes entre el 3,56 y el 32,79%.

1.2.1.3. Cuneta 03.1. ODL 3.

Recoge de las aguas de la ODL 1 y se compone de una sección trapezoidal de escollera

hormigonada con taludes 1,5H : 1V, con pendientes del orden de 8,54 – 31,67 %.



1.2.2. ACTUACIÓN 4.4 – DRENAJE DEL EMBOQUILLE DEL TÚNEL ZARIMUTZ.

Con el objeto de evitar los problemas de erosión que causan las escorrentías por el talud

del emboquille del túnel Zarimutz. Se ejecutará:

- Cuneta 04.4.1: Cuneta tipo C1, se desarrolla desde la berma intermedia hasta

su conexión con la cuneta tipo C3 a pie de el muro de escollera (Actuación 4.8.).

Debido a la morfología del terreno la actuación está compuesta por dos tipos de

obra:

o Canal trapezoidal de escollera hormigonada. Con el objeto de no

interrumpir la posibilidad de paso de vehículos agrícolas-ganaderos se

instalará un paso salvacunetas (Ø = 300 mm).

o Bajante escalonada en escollera hormigonada para salvar el fuerte

desnivel del 80% de pendiente, hasta la cuneta tipo C3.

- Cuneta 04.4.2: Consiste en la reparación de la antigua cuneta fracturada por el

deslizamiento de la ladera. La cuneta tipo C2, conecta la tubería que desagua

las aguas de la autopista con el pie de la escollera. La mejora de la obra consiste

en un canal trapezoidal en escollera hormigonada.

- Cuneta 04.4.3: Cuneta tipo C3 canal trapezoidal de hormigón, recoge todas las

aguas del talud, por el borde del camino (antigua línea del ferrocarril) hasta la

obra de drenaje transversal, tubería Ø 800 mm de hormigón existente.

1.2.3. ACTUACIÓN 4.6 – SISTEMA DE DRENAJE EN EL CAMINO A LA LADERA DEL

TÚNEL ZARIMUTZ.

Se dará continuidad a la cuneta de la pista mediante caño de Ø 350 mm hasta la

arqueta, para desviar las aguas hacia la vaguada mediante tubería de Ø 350 mm, la

cual, evacuará sus aguas a la Cuneta 04.6 de sección triangular de hormigón que

finalizará su recorrido en la vaguada natural.



2. ESTUDIO HIDRÓLOGICO. OBTENCIÓN DE CAUDALES.

Para el Cálculo de los caudales de escorrentía se emplea el método hidrometeorológico,

determinando los caudales según la instrucción 5.2-IC Drenaje, en su apartado 4.

Hidrología.

Así para la obtención del caudal que desagua una cuenca o superficie, se obtendrá

mediante la siguiente fórmula:

KCSIQ T

Siendo:

IT. Intensidad media de precipitación correspondiente al periodo de retorno

considerado y a un intervalo correspondiente al tiempo de concentración.

S. Superficie de la cuenca.

C. Coeficiente de escorrentía (adimensional).

Q. Caudal en m3/s.

K. Coeficiente que depende de las unidades en que se expresen Q y A, y que

incluye un aumento del 20% en Q para tener en cuenta el efecto de las puntas

de la precipitación. Su valor esta dado por la tabla 2.1 de la instrucción.



2.1. DELIMITACIÓN DE LA CUENCA VERTIENTE.

En el Apéndice I, que se adjunta a este anexo quedan reflejadas las cuencas

correspondientes a las diferentes actuaciones.

Se procede a la determinación de los parámetros físicos que servirán para la delimitación

de los caudales en las cuencas.

Superficie de la cuenca.

Desnivel, por diferencia entre la cota máxima y mínima.

Longitud de la cuenca con cauce definido.

Pendiente, por cociente entre el desnivel y la longitud.

Las características de las cuencas se indican en la siguiente tabla:

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN SUPERFICIE (Km2)

LONGITUD (Km)

DESNIVEL (m)

PENDIENTE (m/m)

CUNETA 03.1 ODL1

CUNETA PERIMETRAL TRAMO I 0,156 0,820 210,00 0,256

CUNETA 03.1 ODL1

CUNETA PERIMETRAL TRAMO II 0,156 0,870 230,00 0,264

CUNETA 03.1 ODL2

CUNETA PERIMETRAL TRAMO I 0,152 0,90 240,00 0,267

CUNETA 03.1 ODL2

CUNETA PERIMETRAL TRAMO II 0,172 1,00 270,00 0,270

CUNETA 03.1 ODL3

CUNETA RELLENO TRAMO I

0,300 0,99 250,00 0,253

CUNETA 04.4.1 CUNETA TIPO C-1 TRAMO I

0,023 0,21 54,08 0,258

CUNETA 04.4.1 CUNETA TIPO C-1 TRAMO II

0,028 0,30 77,0 0,257

CUNETA 04.4.2 CUNETA TIPO C-2 0,010 0,27 72,00 0,270


0,028 0,30 77,0 0,257


0,039 0,34 79,00 0,234

CUNETA 04.6 CUNETA VAGUADA 0,015 0,24 35,00 0,146



2.2. OBTENCIÓN DE TIEMPO DE CONCENTRACIÓN.

Se obtendrá de acuerdo a la siguiente formula.

76,0

25,0C JL30,0T

Siendo:

L. Longitud de recorrido, en Km.

J. Pendiente media.

TC. Tiempo de concentración, en horas.

Para cada una de las cuencas consideradas, se obtiene el siguiente valor de tiempo de

concentración:

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (h)

CUNETA 03.1 ODL1

CUNETA PERIMETRAL TRAMO I 0,33

CUNETA 03.1 ODL1

CUNETA PERIMETRAL TRAMO II

0,35

CUNETA 03.1 ODL2

CUNETA PERIMETRAL TRAMO I

0,36

CUNETA 03.1 ODL2


0,38

CUNETA 03.1 ODL3


0,39


0,12


0,16

CUNETA 04.4.2 CUNETA TIPO C-2 0,14


0,16


0,17

CUNETA 04.6 CUNETA VAGUADA 0,15



2.3. CÁLCULO DE INTENSIDAD MEDIA DE PRECIPITACIÓN.

La intensidad media IT se obtiene por medio de la siguiente fórmula:

1,0T5287,25287,3

D

1DT I

III

Siendo:

ID. Intensidad media diaria de precipitación, correspondiente al periodo de

retorno considerado. Es igual a PD/24.

PD. Precipitación total diaria correspondiente al periodo de retorno, que se

tomara de los mapas contenidos en la publicación “Isolíneas de precipitaciones

máximas previsibles en un día” de la Dirección General de Carreteras.

I1. Intensidad horaria de precipitación correspondiente a dicho periodo de

retorno. El valor de la razón I1/ID se toma de la figura 2.2. de la instrucción.

T. Duración del intervalo al que se refiere I, que se toma el tiempo de

concentración.

Se sigue el proceso operativo descrito en la publicación “Máximas lluvias diarias en la

España Peninsular”, indicado a continuación:

Localización en los planos del punto geográfico.

Estimación del coeficiente de variación Cv y el valor medio P de la máxima

precipitación diaria anual.

En el mapa se obtiene P = 60 y Cv = 0,38.





Para cada uno de los valores de periodo de retorno T y con el valor de Cv, se obtiene el

valor de amplificación KT, resultando un valor para las distintas actuaciones:

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN Cv T KT

CUNETA 03.1 ODL1 CUNETA PERIMETRAL TRAMO I

0,38 500 años 3,014

CUNETA 03.1 ODL1 CUNETA PERIMETRAL

TRAMO II 0,38 500 años 3,014


TRAMO I 0,38 500 años 3,014


TRAMO II 0,38 500 años 3,014

CUNETA 03.1 ODL3 CUNETA RELLENO

TRAMO I 0,38 500 años 3,014


0,38 25 años 1,793


0,38 25 años 1,793

CUNETA 04.4.2 CUNETA TIPO C-2 0,38 25 años 1,793


0,38 25 años 1,793


0,38 25 años 1,793

CUNETA 04.6 CUNETA VAGUADA 0,38 10 años 1,469





Se obtiene el valor medio de la precipitación diaria máxima, mediante el producto del

factor de amplificación KV por el valor medio P de la máxima precipitación diaria anual,

que resulta:

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN PD (mm / día)


180,84


TRAMO II 180,84


TRAMO I 180,84


TRAMO II 180,84


TRAMO I 180,84


107,58


107,58



107,58


107,58


Evaluación de un coeficiente reductor por área. (ARF). Este factor corrige el hecho que la distribución de la precipitación no es uniforme

geográficamente, esto es, no toda la cuenca contribuye con la misma precipitación.

Se evalúa con la siguiente fórmula:

15)S(log1ARF

Siendo:

S. Superficie de la cuenca, en Km2.



Aplicando los valores de la superficie de cada una de las cuencas en la fórmula, se

obtiene los siguientes valores para el coeficiente reductor de área.

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN COEF. REDUCTOR DE AREA

CUNETA 03.1 ODL1


1,00

CUNETA 03.1 ODL1


1,00

CUNETA 03.1 ODL2


1,00

CUNETA 03.1 ODL2


1,00

CUNETA 03.1 ODL3


1,00


1,00


1,00



1,00


1,00




Aplicando este coeficiente a los valores de la precipitación diaria anteriormente

obtenidos, resulta:

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN PRECIPITACIÓN DIARIA CORREGIDA

CUNETA 03.1 ODL1


180,84

CUNETA 03.1 ODL1


180,84

CUNETA 03.1 ODL2


180,84

CUNETA 03.1 ODL2


180,84

CUNETA 03.1 ODL3


180,84


107,58


107,58



107,58


107,58




Valor de la relación I1/ID.

Entrando en la instrucción 5.2. IC, el valor de la razón I1/ID correspondiente a la zona

estudiada es 9.



Valor de la intensidad media diaria de precipitación.

Con lo cual para cada uno de los periodos de retorno, los valores de la intensidad media

diaria de precipitación es el que se indica en la siguiente tabla:

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN INTENSIDAD MEDIA DIARIA

CUNETA 03.1 ODL1


120,73

CUNETA 03.1 ODL1


118,40

CUNETA 03.1 ODL2


116,98

CUNETA 03.1 ODL2


112,50

CUNETA 03.1 ODL3


112,21


117,25


103,62



103,62


98,66




2.4. DETERMINACIÓN DE COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA, C.

El coeficiente de escorrentía, C, se obtiene mediante la siguiente expresión:

2OD

ODOD

11)P/P(23P/P1P/PC

Siendo:

PD. Precipitación total diaria correspondiente ha dicho periodo de retorno.

PO. Umbral de escorrentía.

Umbral de escorrentía

La estimación del umbral de escorrentía se ha realizado considerando la pendiente de

cada cuenca, el aprovechamiento de su suelo y el tipo del mismo a este efecto, según

las pautas establecidas en la Instrucción 5.2-IC de “Drenaje Superficial” y que se

encuentran recogidas como los siguientes cuadros.

De esta forma, y ponderando para cada cuenca, el umbral de escorrentía estimado en

función de las características de los terrenos que ocupa y de la superficie de los mismos,

se obtiene el umbral de escorrentía de cada una, que se muestra en el cuadro que se

presenta a continuación.





Para la zona de las obras se adopta un coeficiente corrector de valor 2 que refleja la

variación regional de la humedad habitual en el suelo al comienzo de los aguaceros

significativos.

Como resultado final el umbral de escorrentía adoptado para la determinación del

coeficiente de escorrentía C, resulta de multiplicar ambos parámetros y el resultado se

muestra en el siguiente cuadro:



Leyenda:

B = Barbecho Ch = Cultivos en hilera

Cerin = Cereales de Invierno Rcp = Rotación de cultivos pobres Rcd = Rotación de cultivos densos

P = Praderas Af = Plantaciones regulares de aprovechamiento forestal

Mf = Masas forestales (bosques, monte bajo, etc) Rp = Rocas permeables Ri= Rocas impermeables

F = Firmes granulares sin pavimento, adoquinados y pavimento bituminoso o de hormigón. Po,i = Media ponderada del umbral de escorrentía inicial

F.Reg = Factor regional resultado de multiplicar 0,75 por el cociente corrector extraido del mapa de la figura 2.5 de la Instrucción 5.2.I.C. Po,f= Umbral de escorrentía final adoptado, resultado de multiplicar Po,i x F.Reg.

CUENCA USOS DEL SUELO (%) PENDIENTE GRUPO DEL

SUELO

ESTIMACIÓN DE P0,inicial (mm) P0 (mm) ACT B Ch Cerin Rcp Rcd P Af Mf Rp Ri F B Ch Cerin Rcp Rcd P Af Mf Rp Ri F Po,i F.Reg Po,f

3.1 - - - - - 9 41 50 - - - >3 C - - - - - 18 19 14 - - - 16,4 2 33

4.4.1 - - - - - 100 - - - - - >3 C - - - - - 18 - - - - - 18 2 36

4.4.2 - - - - - 90 - - - - 10 >3 - - - - - 18 - - - - 2 16,4 2 33

4.4.3 TI - - - - - 100 - - - - - >3 C - - - - - 18 - - - - - 18 2 36

4.4.3 TII - - - - - 90 - - - - 10 >3 - - - - - 18 - - - - 2 16,4 2 33

4.6 - - - - - 100 - - - - - >3 C - - 18 - - - - - 18 2 36



Con lo cual el valor del coeficiente de escorrentía para cada periodo de retorno y para

cada una de las cuencas, es el que se indica en la siguiente tabla:

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA

CUNETA 03.1 ODL1 CUNETA PERIMETRAL TRAMO I 0,47


TRAMO II 0,47


TRAMO I 0,47


TRAMO II 0,47


TRAMO I 0,47


0,26


0,26



0,26


0,29




2.5. DETERMINACIÓN DE CAUDALES DE CÁLCULO.

A los caudales obtenidos mediante el método hidrometeorológico, se les aplica un

coeficiente de uniformidad, para tener en cuenta que la precipitación neta no es uniforme

en el tiempo (a lo largo del tiempo de concentración de la cuenca) que se obtiene con la

siguiente expresión:

14tt1K 25,1

c

25,1c

Aplicando estos coeficientes de uniformidad a los valores anteriormente obtenidos,

resultan los valores de caudal de cálculo que se indican en la siguiente tabla.

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN CAUDALES DE CÁLCULO (m3/s)


3,00


TRAMO II 2,95 * = 3,00


TRAMO I 2,84


TRAMO II 3,09


TRAMO I 5,38


0,24


0,26



0,26


0,38




3. DIMENSIONAMIENTO HIDRÁULICO.

3.1. CUNETAS.

El dimensionamiento hidráulico de las obras de drenaje se ha realizado aplicando la

fórmula de Manning, que tiene la siguiente expresión:

2/13/2 IRHA1Q

Siendo:

. Coeficiente de rugosidad de Manning.

A. Área de la sección (en m2).

RH. Radio hidráulico. PARH

, donde P es el perímetro mojado.

I Pendiente mínima, en tanto por uno.

Los coeficientes de Manning adoptados son los siguientes:

CONDUCTO COEFICIENTE DE MANNING

ESCOLLERA HORMIGONADA 0,038

ESCOLLERA HORMIGONADA CON OBSTACULOS DE PERDIDA DE

ENERGIA

0,045

CUNETAS DE HORMIGÓN 0,013

TUBERÍA HORMIGONADA 0,013

TUBERÍAS DE PVC 0,009

Además se comprobará que para el caudal máximo no supere la velocidad de 6 m/s en

las obras de hormigón del relleno, actuación 3.1.

En las obras de drenaje de la actuación 4.4 la velocidad máxima admisible será de 4,5

m/s (valor más conservador), dado que en el trazado de las cunetas 4.4.1 (C-1) y 4.4.2

(C-2) finalizan perpendicularmente con el camino de acceso a la zona, desaguando en la

cuneta C-3 4.4.3, en el borde de la antigua línea del ferrocarril.



Se indica en la siguiente tabla las características principales de cálculo de las obras de drenaje diseñadas.

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN Q5 (m3/s)

Q10 (m3/s)

Q25 (m3/s)

Q500 (m3/s)

Pendiente (%)

Anchura inferior

(m)

Taludes Profundidad (m)

Anchura superior

(m)

Velocidad (m/s)

CUNETA 03.1 ODL1

CUNETA PERIMETRAL

TRAMO I

- - - 3,00 1,8 0,038 1,00 1,50 0,73 3,18 1,98

CUNETA 03.1 ODL1

CUNETA PERIMETRAL

TRAMO II

- - - 3,00 32,3 0,038 1,00 1,50 0,35 2,03 5,69

CUNETA 03.1 ODL2

CUNETA PERIMETRAL

TRAMO I

- - - 2,84 4,0 0,038 1,00 1,50 0,47 2,40 3,59

CUNETA 03.1 ODL2

CUNETA PERIMETRAL

TRAMO II

- - - 3,09 9,8 0,038 1,00 1,50 0,35 2,45 3,72

CUNETA 03.1 ODL3


- - - 5,38 8,5 0,038 1,00 1,50 0,66 2,98 4,09

CUNETA 04.4.1

CUNETA TIPO C-1 TRAMO I

- - 0,24 - 2,5 0,038 0,25 1,50 0,29 1,12 1,19

CUNETA 04.4.1

CUNETA TIPO C-1 TRAMO II

- - 0,26 - 13,5 0,038 0,25 1,50 0,20 0,86 2,28

CUNETA 04.4.2 CUNETA TIPO

C-2 - - 0,10 - 21,6 0,038 1,30 1,00 0,10 1,50 2,43

CUNETA 04.4.3 CUNETA

TIPO C-3TRAMO I - - 0,26 - 1,0 0,038 0,50 1,50 0,31 1,43 0,86



ACTUACIÓN DENOMINACIÓN Q5 (m3/s)

Q10 (m3/s)

Q25 (m3/s)

Q500 (m3/s)

Pendiente (%)

Anchura inferior

(m)


Anchura superior

(m)

Velocidad (m/s)

CUNETA 04.4.3


- - 0,38 - 4,6 0,038 0,50 1,50 0,26 1,27 1,66

CUNETA 04.6 CUNETA

VAGUADA - 0,09 - - 19,0 0,013 - 1,50 0,12 0,35 2,94



Las secciones reales de las obras de drenaje son las siguientes:

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN Anchura inferior

(m)


Anchura superior

(m)

CUNETA 03.1 ODL1

CUNETA PERIMETRAL TIPO I

1,00 1,50 0,95 3,84

CUNETA 03.1 ODL1

CUNETA PERIMETRAL TIPO II

1,00 1,50 0,41 2,23

CUNETA 03.1 ODL2


1,00 1,50 0,50 2,49

CUNETA 03.1 ODL3

CUNETA RELLENO TIPO I

1,00 1,50 0,95 3,84

CUNETA 04.4.1 CUNETA TIPO C-1

0,25 1,50 0,30 1,15

CUNETA 04.4.2 CUNETA TIPO C-2

1,30 1,00 0,30 1,90

CUNETA 04.4.3 CUNETA TIPO

C-3 0,50 1,50 0,35 1,55

CUNETA 06.6 CUNETA VAGUADA - 1,50 0,15 0,45



3.2. BAJANTES.

Para el dimensionamiento de las bajantes se aplican las determinaciones recogidas en las

normas B.A.T. de la Diputación Foral de Bizkaia, en su apartado 3.2.2. Cuencos

amortiguadores dentro de los anexos a la norma de hidrología y drenaje.

Adaptaciones prácticas de los disipadores de energía experimentados por el U.S.B.R.

mediante una sucesión de saltos verticales, se forma la bajante escalonada que se emplea

para que una corriente de agua pueda superar, bajo control, un desnivel relevante.

Se restringe la altura del salto de agua a 2,40 m, aunque intenta que su valor no supere los

1,80 m de cara a permitir la absorción de la caída por el lecho de hormigón.

La ecuación principal que controla el salto es la siguiente:

c

3cc hh

hh7.0

hh1.15.285.0L

Siendo:

hc. Altura crítica; para un canal rectangular su valor es el siguiente:

3 2c g/qh , siendo q el caudal específico o por unidad de ancho del canal.

h. Diferencia de cota entre las superficies horizontales de los escalones.

L. Longitud de la superficie horizontal del escalón o cuenco.

Para el dimensionamiento de la altura h’ correspondiente a la pestaña sobre la superficie

horizontal se adopta el valor recomendado de hc/2.

El procedimiento de cálculo es el siguiente:

Determinación de la altura crítica en función del caudal y anchura inicialmente

propuesta para la bajante.

Resolución del sistema de las dos incógnitas L y h con la ejecución del salto y la que

las relaciona con la geometría del talud 1/T.

En el caso de que el valor del salto sea inaceptable, aumento del ancho de la bajante

y nuevo cálculo.



Los parámetros de las bajantes así calculadas se indican en la siguiente tabla:

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN Q

(m3/s) ANCHO

(m) TALUD

(1:V T:H) ALTURA CRITICA

(m)

LONGITUD DE SALTO

(m)

ALTURA DE SALTO

(m)

PROFUNDIDAD DE SALTO

(m) RESGUARDO

(m)

BAJANTE 04.4.1 BAJANTE B1 0,26 1,15 1,24 0,17 1,11 0,89 0,09 0,30



4. TABLA RESUMEN ELEMENTOS DE DRENAJE.

ACTUACIÓN DENOMINACIÓN CAUDAL (m3/s) MANNING PENDIENTE (%) TIPO Y DIMENSIONES DE SECCIÓN (m) CUNETA 03.1 ODL1


3,00 0,038 1,8 – 6,3 H = 0,95; BSUP= 3,84; BINF= 1,00 Plano 04

CUNETA 03.1 ODL1

CUNETA PERIMETRAL TIPO II

3,00 0,038 32,3-34,4 H = 0,41; BSUP= 2,23; BINF= 1,00 Plano 04

CUNETA 03.1 ODL2


2,84-3,09 0,038 4,0-9,5 9,8-32,0

H = 0,50; BSUP= 2,49; BINF= 1,00 Plano 04

CUNETA 03.1 ODL3

CUNETA RELLENO TIPO I

5,38 0,038 8,5-31,6 H = 0,95; BSUP= 3,84; BINF= 1,00 Plano 04

CUNETA 04.4.1 CUNETA TIPO C-1 0,24-0,26 0,038 2,5-14,1 H = 0,30; BSUP= 1,15; BINF= 0,25 Plano 11

04.4.1 TUBO SALVACUNETAS 0,24 0,013 12,0 TUBO Ø 0,30 m Plano 11

BAJANTE 04.4.1 BAJANTE B-1 0,26 - 0,8 A = 1,15; L y H variables según Plano 11

CUNETA 04.4.2 CUNETA TIPO C-2 0,10 0,038 21,6-43,2 H = 0,30; BSUP= 1,90; BINF= 1,30 Plano 11

CUNETA 04.4.3 CUNETA TIPO C-3 0,26-0,38 0,038 1,0-36,0 H = 0,35; BSUP= 1,55; BINF= 0,50 Plano 11

04.4.3 TUBO TUBERÍA 0,43 0,013 2,0 TUBO Ø 0,8 m Plano 11



ACTUACIÓN DENOMINACIÓN CAUDAL (m3/s) MANNING PENDIENTE (%) TIPO Y DIMENSIONES DE SECCIÓN (m)

CUNETA 04.6 CUNETA VAGUADA

0,09 0,013 19,0 -33,0 H = 0,15; BSUP= 0,45 Plano 12

04.6 TUBO TUBERÍA 0,09 0,009 2,00 TUBO Ø 0,35 m Plano 12

04.6 TUBO TUBERÍA 0,09 0,009 2,00 TUBO Ø 0,35 m Plano 12


BIDEGI 000-14-N-S3#ANEJO Nº 2 CÁLCULOS DRENAJE

APÉNDICES



APÉNDICES Nº1



APÉNDICES Nº2

PROYECTO. 11-007 CODIGO. 11-007

ANEJO. ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO. AUTOR.

OBJETO. OBTENCIÓN DE CAUDALES Y DIMENSIONAMIENTO HIDRÁULICO. FECHA. jul-13

OBTENCION DE CAUDALES POR METODO HIDROMETEOROLOGICO.

SUPE

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IDENT. [ KM2 ] [ KM ] [ M ] [ --- ] [ H ] [ MM/D ] [ ---- ] [ ---- ] [ MM/D ] [ ---- ] [ MM/D ] [ ---- ] [ MM/H ] [ MM/H ] [ MM ] [ ---- ] [ M3/S ] [ ---- ] [ M3/S ]

CUNETA 03.1 ODL1 0,156 0,820 210,00 0,256 0,33 60,00 0,38 3,014 180,84 1,00 180,84 9 7,54 120,73 33,00 0,47 2,95 1,02 3,00

CUNETA 03.1 ODL1 0,156 0,870 230,00 0,264 0,35 60,00 0,38 3,014 180,84 1,00 180,84 9 7,54 118,40 33,00 0,47 2,89 1,02 2,95 * = 3,00

CUNETA 03.1 ODL2 0,152 0,90 240,00 0,267 0,36 60,00 0,38 3,014 180,84 1,00 180,84 9 7,54 116,98 33,00 0,47 2,78 1,02 2,84

CUNETA 03.1 ODL2 0,172 1,00 270,00 0,270 0,38 60,00 0,38 3,014 180,84 1,00 180,84 9 7,54 112,50 33,00 0,47 3,03 1,02 3,09

CUNETA 03.1 ODL3 0,300 0,99 250,00 0,253 0,39 60,00 0,38 3,014 180,84 1,00 180,84 9 7,54 112,21 33,00 0,47 5,27 1,02 5,38

CUNETA 04.4.1 0,023 0,21 54,08 0,258 0,12 60,00 0,38 1,793 107,58 1,00 107,58 9 4,48 117,25 36,00 0,26 0,24 1,00 0,24

CUNETA 04.4.1 0,028 0,30 77,00 0,257 0,16 60,00 0,38 1,793 107,58 1,00 107,58 9 4,48 103,62 36,00 0,26 0,26 1,01 0,26

CUNETA 04.4.2 0,010 0,27 72,00 0,270 0,14 60,00 0,38 1,793 107,58 1,00 107,58 9 4,48 108,38 33,00 0,29 0,10 1,01 0,10

CUNETA 04.4.3 0,028 0,30 77,00 0,257 0,16 60,00 0,38 1,793 107,58 1,00 107,58 9 4,48 103,62 36,00 0,26 0,26 1,01 0,26

CUNETA 04.4.3 0,039 0,34 79,00 0,234 0,17 60,00 0,38 1,793 107,58 1,00 107,58 9 4,48 98,66 33,00 0,29 0,37 1,01 0,38

CUNETA 04.6 0,015 0,24 35,00 0,146 0,15 60,00 0,38 1,469 88,14 1,00 88,14 9 3,67 87,36 36,00 0,20 0,09 1,01 0,09

----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----

ELEMENTO DE DRENAJE.

DESCRIPCION.

CUNETA PERIMETRAL TRAMO 1

CUNETA PERIMETRAL TRAMO 1I





CUNETA VAGUADA

CUNETA TIPO C-1 TRAMO 1



CUNETA TIPO C-2

11-007#ANEJO 02_ZARIMUTZ-CAL_DREN-R03.xls 1/2 11-007

PROYECTO. 11-007 CODIGO. 11-007


OBJETO. OBTENCIÓN DE CAUDALES Y DIMENSIONAMIENTO HIDRÁULICO. FECHA. jul-13

DIMENSIONAMIENTO HIDRÁULICO DE ELEMENTOS DE DRENAJE SUPERFICIAL.

B INF T IZ T DE HW B SUP V T IZ T DE HW B SUP V DIAM. HW V

[ M3/S ] [ --- ] [ --- ] [ M ] [ --- ] [ --- ] [ M ] [ M ] [ M/S ] [ --- ] [ --- ] [ M ] [ M ] [ M/S ] [ M ] [ --- ] [ --- ]

CUNETA 03.1 ODL1 3,00 0,018 0,038 1,00 1,50 1,50 0,73 3,18 1,98 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 03.1 ODL1 3,00 0,063 0,038 1,00 1,50 1,50 0,53 2,60 3,13 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 03.1 ODL1 3,00 0,323 0,038 1,00 1,50 1,50 0,35 2,04 5,69 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 03.1 ODL1 3,00 0,344 0,038 1,00 1,50 1,50 0,34 2,02 5,82 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 03.1 ODL2 2,84 0,095 0,038 1,00 1,50 1,50 0,47 2,40 3,59 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 03.1 ODL2 2,84 0,095 0,038 1,00 1,50 1,50 0,47 2,40 3,59 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 03.1 ODL2 3,09 0,098 0,038 1,00 1,50 1,50 0,48 2,45 3,72 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 03.1 ODL2 3,09 0,320 0,038 1,00 1,50 1,50 0,35 2,06 5,72 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 03.1 ODL3 5,38 0,085 0,038 1,00 1,50 1,50 0,66 2,98 4,09 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 03.1 ODL3 5,38 0,316 0,045 1,00 1,50 1,50 0,52 2,55 5,86 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.1 0,24 0,025 0,038 0,25 1,50 1,50 0,29 1,12 1,19 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.1 0,24 0,141 0,038 0,25 1,50 1,50 0,19 0,83 2,28 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.1 0,26 0,135 0,038 0,25 1,50 1,50 0,20 0,86 2,28 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.1 0,26 0,800 0,038 0,25 1,50 1,50 0,13 0,64 4,41 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.2 0,10 0,216 0,038 1,30 1,00 1,00 0,10 1,50 2,43 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.2 0,10 0,432 0,038 1,30 1,00 1,00 0,10 1,50 3,44 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.3 0,26 0,010 0,038 0,50 1,50 1,50 0,31 1,43 0,86 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.3 0,26 0,027 0,038 0,50 1,50 1,50 0,24 1,23 1,23 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.3 0,38 0,046 0,038 0,50 1,50 1,50 0,26 1,27 1,66 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.4.3 0,38 0,360 0,038 0,50 1,50 1,50 0,15 0,95 3,50 ----- ----- ----- ----- -----

CUNETA 04.6 0,09 0,190 0,013 ----- ----- ----- 1,50 1,50 0,12 0,35 2,94 ----- -----

CUNETA 04.6 0,09 0,330 0,013 ----- ----- ----- 1,50 1,50 0,10 0,31 3,60 ----- -----

----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----

DIMENSIONAMIENTO DE BAJANTE ESCALONADA.

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Q B q T HC L+0.30 H H` RESG. HC+H L (Cuenco) PENDIENTE) hc < h +0,6 hc

CUENCA [ M3/S/M ] [ M ] [ M3/S/M ] [ --- ] [ M ] [ M ] [ M ] [ M ] [ M ] [ M ] [ M ] [ % ]

BAJANTE 04.4.1 04.1.1 0,26 1,15 0,22 1,24 0,17 1,11 0,89 0,09 0,30 1,06 0,81 80,43 CUMPLE









CUNETA TIPO C-2



BAJANTE B1

DESCRIPCION.

CUNETA VAGUADA

BAJANTE.

ELEMENTO DE DRENAJE.

IDENT.

ηTUBO.

IDENT. DESCRIPCION.

I

CUNETA VAGUADA

CUNETA TRAPECIAL. CUNETA TRIANGULAR.





Q


CUNETA TIPO C-2




11-007#ANEJO 02_ZARIMUTZ-CAL_DREN-R03.xls 2/2 11-007

PROYECTO. CODIGO. 11-007


OBJETO. FECHA. ago-13

TUBO SECCIÓN CIRCULAR.

04.4.1

CAUDAL DESAGUADO POR TUBO CIRCULAR PARA ALTURA DADA.

DIAMETRO. = 0,30 [ M ]

PENDIENTE LONGITUDINAL. I = 0,12 [ M/M ]

COEFICIENTE DE MANNING. N = 0,013 [ ----- ]

ALTURA DE LAMINA DE AGUA. HW = 0,188 [ M ] 63%

SUPERFICIE MOJADA. SM = 0,047 [ M2 ]

PERIMETRO MOJADO. PM = 0,548 [ M ]

VELOCIDAD. V = 5,15 [ M/S ]

CAUDAL. Q = 0,24 [ M3/S ]

Nº DE FROUDE. F = 4,11 [ ----- ]

OBTENCION DE LÁMINA DE AGUA PARA CAUDAL A DESAGUAR Y SECCION DADA.

11-007

REGIMEN RAPIDO

CAUDAL A DESAGUAR. Q = 0,24 [ M3/S ]








CAUDAL. Q = 0,240 [ M3/S ]

Nº DE FROUDE. F = 4,106 [ ----- ] REGIMEN RAPIDO

FICHERO. 11-007#ANEJO 02_ZARIMUTZ-CAL_DREN-R03.xls HOJA. HIDRAULICA-T.CIRCULAR 04.4. 1 1/1



OBJETO. FECHA. jul-13


04.4.3









CAUDAL. Q = 0,38 [ M3/S ]

Nº DE FROUDE. F = 2,22 [ ----- ]


11-007

REGIMEN RAPIDO









CAUDAL. Q = 0,381 [ M3/S ]


FICHERO. 11-007#ANEJO 02_ZARIMUTZ-CAL_DREN-R03.xls HOJA. HIDRAULICA-T.CIRCULAR 04.4.3 1/1



OBJETO. FECHA. jul-13


04.6









CAUDAL. Q = 0,10 [ M3/S ]

Nº DE FROUDE. F = 2,76 [ ----- ]


11-007

REGIMEN RAPIDO









CAUDAL. Q = 0,100 [ M3/S ]


FICHERO. 11-007#ANEJO 02_ZARIMUTZ-CAL_DREN-R03.xls HOJA. HIDRAULICA-T.CIRCULAR 04.6. 1/1

Documents

Anejo 2. Calculos drenaje