MUNICIPALIDAD DE LEBU ANEXO C. Proyecto Aguas Lluvia

Transcripción

1 MUNICIPALIDAD DE LEBU ANEXO C Proyecto Aguas Lluvia

2 MEMORIA DE CÁLCULO DIMENSIONAMIENTO DE CANAL DE AGUAS LLUVIAS VERTEDERO DICIEMBRE 2006 Proyecto Sanitario Referencia Memoria de Calculo V-010 CM1 001 Reviso: Christian Mera Sánchez Calculista Especialidad Ingeniería Fecha:

3 INTRODUCCION El presente documento describe el diseño de canales de aguas lluvias revestidos e toda su sección transversal (lateral y lecho) a fin de del vertedero ubicado en la comuna de Lebu. El proyecto contempla la construcción de la canalización de las aguas lluvias que tienen como objetivo que las aguas precipitadas en las áreas aledañas, fuera del vertedero, no entren en contacto con la base del deposito reblandeciendo y erodando la base de los taludes. BASES DE CÁLCULO Para el diseño de canales de aguas lluvias se debe considerar las siguientes bases de diseño: El diseño contempla canales de aguas lluvias revestido de hormigón pobre H150 y armados con doble malla ACMA C139 en toda su sección transversal, ya sea en sus laderas como en su lecho a fin de asegurar el transporte de las aguas lluvias de escurren en el vertedero Lebu. Para el sistema de transporte de las aguas lluvias se consideran pendientes no menores del 1% tratándose de un canal revestido según normativa. En el procedimiento de desagüe y efluentes de las aguas lluvias se considera una sección mayor. En el diseño de caudal afluente y calculo de la sección d el canal perimetral de drenaje se aplico el Método Racional, tópico / Volumen # 3 del método recomendado por e ministerio de obras publicas en el Manual de Carreteras, del tópico se obtienen las precipitaciones e intensidades con duración menor a 1 hora y del tópico método racional, os tiempos de concentración, curvas intensidad, duración y frecuencias de lluvias. Para los cálculos se utilizan valores geográficos que se obtienen de la planimetría topográfica y se emplea información de la tabla de coeficientes de duración y frecuencia de las diferentes zonas homogéneas del Manual de referencia de la DGA (dirección general de Aguas) sobe las precipitaciones máximas en intervalos de 24 y 48 horas. La expresión que permite determinar el caudal instantáneo máximo de diseño de periodo de retorno T años es:

4 Donde: Q = C * I *A p Q = Caudal instantáneo máximo de diseño de periodo de retorno T (m 3 /s) C = Coeficiente de escorrentía directa asociado el periodo de retorno y suelo de la zona, expresado en porcentaje. I = Intensidad media de lluvia asociada al periodo de retorno (T) y a una duración igual al tiempo de concentración de la zona pluvial (mm/h) A p = Área pluvial aportante o superpie tributaria (km 2 ) Para el calculo de la intensidad media de lluvia asociada al periodo de retorno T y a una duración de igual al tiempo de concentración de la zona pluvial se utiliza la siguiente expresión: I =P T t / t c Donde: t c = Corresponde al tiempo de concertación de la superficie pluvial aportante, se calcula con al siguiente expresión: t c = [4 raíz(a p ) + 3/2*L]*[0.8*(Raíz H)] Donde A p = Área pluvial aportante o superpie tributaria (km 2 ) L = Largo tributario considerado en la zona pluvial (m 2 ) H = Profundidad del canal Se considera un tiempo de concertación inferior a una hora (10 min. Aprox.). Para el diseño utilizaremos la expresión de Bell, en el calculo de la precipitación con periodo de retorno T = 50 en años y t c = 10 (min.). Expresión de calculo de la Precipitación en función del tiempo de concentración (t c ) de periodo de retorno (T) P T t= K*CD*CF*P 50 10

5 Donde: CD: Coeficiente de duración (hrs.) DF: Coeficiente de frecuencia (hrs.) K: Coeficiente de corrección para la lluvia máxima P 10 D memdida entre 8 AM y 8 AM respecto de las 24 horas mas lluviosas de la tormenta, para el que se ha adoptado un vals de K = 1.1 Quedando: P T t= [(0.54*t c )*(0.21*ln(T)+0.52)]*P Se tiene 2 secciones de canal para 2 superficies o áreas tribuarias tributarias que aportan a la cuenca según diseño: 1.- Canal perimetral lado Norte (A 1 ) (orientación Norte), Sección canal Canal perimetral Central Oriente, Sección canal Canal perimetral lado Sur (A 1 ) (Orientación Sur), Sección canal 1 ANALISIS Y RESULTADOS Como criterios de diseño y de una situación base se toman los siguientes parámetros de diseño: Datos de entrada: t c = Un tiempo de concertación de aguas en la cuenca de 10 minutos T= Tratándose de una obra sanitaria mediana se toma u periodo de retorno no mayor a 50 años. El coeficiente de escorrentía superficial se especifica en un 90% tratandose de un terno arcilloso con material rocoso granular; C=0.9 TABLA # 1 INTENSIDADES DE LLUVIAS PARA DISTINTOS PERIODS DE RETORNO (mm/h).- (ZONA COMNA DE LEBU VIII REGION) ESTACION PERIODO DE RETORNO DURACION HORAS PLUVIOGRAFICA AÑOS "T" Quilaco (Lebu) FUENTE : MANUAL DE CARRETERAS

6 Superficie 1 Pluvial Aportante: 2915 (m 2 ) Superficie 2 Pluvial Aportante: (m 2 ) Superficie 1 Pluvial Aportante: 2915 (m 2 ) CAUDALES INSTATANEOS MAXIMOS PARA T= 50 AÑOS Tc = 0.17 (hrs) Tc = 0.41 (hrs) Tc = 0.5 (hrs) Coeficiente de frecuencia para T=50 años CF= 1.31 Coeficiente de duración para T=50 años t c = 1 hora; CD= 0.79 K =1.1 Pt = (mm/hr) It = Tomando sección canal L = 0.4 (m) H = 0.3 (m) los caudales instantáneos máximos (m 3 /s) son: Para Área Aportante 1 = 2915 (m 2 ) Q =0.9*36.30*0.029/3.6=0.026 (m 3 /s) Para Área Aportante 2 = (m 2 ) Q =0.9*36.30*0.03/3.6=0.27 (m 3 /s) En General, en los eventos de precipitaciones extremas, los canales de drenaje muestran una velocidad promedio de entre 1,5 a 2,8 (m/s) y cuando se genere una evacuación adecuada en algún punto del canal. En este caso, la evacuaron finadle las aguas se produce en sector nororiente del área en que se encuentra el vertedero, así se evacuan las aguas lluvias haciendo su curso natural hacia el océano liberando el vertedero Lebu de os posibles focos de contaminantes lixiviados A continuación en ANEXOS se elabora un cuadro resumen de la geometría transversal de los canales evacuación de aguas lluvias

7 Canal Revestido 1 Zona Nororiente / Zona Poniente Canal Revestido 1 Zona Centro

8 Detalle sección Grating ARS 3 Zona salida de camiones

9 Zona efluente aguas lluvias

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