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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE TAPUC
Proyecto: CREACION DE PISTAS, VEREDAS Y SISTEMA DE DRENAJE DE LA LOCALIDAD DE TAPUC, DISTRITO DE TAPUC - DANIEL ALCIDES CARRION - PASCO
ESTUDIO Y DISEÑO E EVACUACIÓN PLUVIAL
“CREACION DE PISTAS, VEREDAS Y SISTEMA DE DRENAJE DE LA LOCALIDAD DE TAPUC, DISTRITO DE TAPUC - DANIEL ALCIDES CARRION - PASCO”
1. GENERALIDADES
El presente estudio se ha realizado con la finalidad de determinar el sistema mas
adecuado para la evacuación de las aguas de lluvias en las calles que serán
intervenidas como parte del proyecto, “CREACION DE PISTAS, VEREDAS Y SISTEMA DE
DRENAJE DE LA LOCALIDAD DE TAPUC, DISTRITO DE TAPUC - DANIEL ALCIDES
CARRION - PASCO”, de tal manera que pueda hacerse de estas vías de tránsito
cómodo y seguro en épocas de lluvia.
Actualmente la Localidad de Tapuc, no cuenta con un sistema adecuado de evacuación
pluvial para sus calles, existiendo solo una canales en mal estado.
La zona de estudio presenta una topografía accidentada con un relieve típico de las
zonas alto andinas; la parte urbana central del distrito presenta una pendiente
aproximada de 25% en dirección oeste-este.
Pare el estudio de drenaje pluvial se determinó 14 puntos de drenaje (ver estudio
hidrológico).
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El drenaje urbano tiene por objetivo el manejo racional del agua de lluvia en las
ciudades para evitar daños a las edificaciones y obras públicas (pistas, redes de agua,
redes eléctricas, etc.), así como la acumulación del agua que pueda constituir focos de
contaminación y/o transmisión de enfermedades.
Luego de haber realizado las verificaciones de campo y de los datos topográficos se ha
podido determinar que es necesaria la construcción de cunentas adyacentes a las vías,
complementadas con un sistema de canales que permitan dirigir el agua hasta el
punto final de su evacuación.
1.1. OBJETIVOSObjetivo principal
- Evaluar y diseñar el sistema adecuado para la evacuación de aguas
pluviales de las calles que serán incluida en el proyecto
“CREACION DE PISTAS, VEREDAS Y SISTEMA DE DRENAJE DE LA
LOCALIDAD DE TAPUC, DISTRITO DE TAPUC - DANIEL ALCIDES
CARRION - PASCO”
Objetivos Secundarios
- Construcción de cunetas de concreto simple de sección rectangular
- Construcción de cajas de inspección
2. UBICACIÓN
Región : Pasco
Provincia : Daniel Carrión
Distrito : Tapuc
Lugar : Tapuc
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Altitud : 3681m.s.n.m
CON COORDENADAS UTM
339800-340200 E.
8843600-8844400 N.
Según la información proporcionada por el Estudio Hidrológico de la zona del
proyecto, esta se ubica hidrográficamente en la vertiente del Atlántico y siguiendo una
dirección de Sur – Norte y al Nor –Oeste.
3. BASE LEGAL: Según la norma OS.060 “Drenaje Pluvial Urbano”, del Reglamento
Nacional de Edificaciones, los proyectos que incluyan drenaje pluvial urbano referente
a la recolección, conducción y disposición final del agua de lluvias se regirán con
sujeción a las siguientes disposiciones legales y reglamentarias.
- Normas Técnicas Peruanas NTP
- Norma OS.100 Infraestructura Sanitaria para Poblaciones Urbanas.
- Norma IS.010 Instalaciones Sanitarias para Edificaciones.
- Código Sanitario del Perú - -D.L. 17505.
- Ley General de Aguas y su Reglamento – D.L. 17752 del 24.07.90
4. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
Según la norma OS.060 del R.N.E. toda habilitación urbana ubicada en localidades
donde se produzcan precipitaciones frecuentes con lluvias iguales o mayores a 10 mm
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en 24 horas, deberá contar en forma obligatoria con un sistema de alcantarillado
pluvial.
Y según la información contenida en el estudio hidrológico para esta zona, las
precipitaciones máximas superan los 10 mm en 24 horas, tal y como se puede apreciar
en el siguiente cuadro:
PRECIPITACIONES PROMEDIOS MENSUALES(mm) – ESTACIÓN CERRO DE PASCO
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC MAX
1980 215.00 272.00 287.00 76.00 69.00 S/D 67.40 39.00 64.00 314.00 260.00 289.00 314.00
1981 381.00 543.00 231.00 171.00 40.00 26.00 6.00 159.00 94.00 250.00 438.00 230.00 543.00
1982 334.00 334.00 252.00 S/D S/D S/D 32.00 44.00 173.00 188.00 393.00 334.00 393.00
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1983 309.00 197.00 310.00 178.00 S/D 92.00 30.00 46.00 110.00 206.00 269.60 226.00 310.00
1984 252.00 434.00 272.00 102.00 42.00 55.00 31.00 57.00 68.00 132.00 220.00 90.00 434.00
1985 136.00 92.00 142.00 S/D 26.00 48.00 68.00 44.00 S/D 10.00 161.00 139.00 161.00
1986 261.00 202.00 200.00 85.00 69.00 24.00 15.00 119.00 174.00 222.00 234.00 262.40 262.40
1987 239.90 157.90 162.20 51.90 73.90 36.70 41.00 31.40 67.90 89.10 100.30 164.60 239.90
1988 231.90 156.00 122.70 143.80 389.10 380.40 0.00 38.20 46.80 210.60 165.20 241.70 389.10
1989 195.70 162.60 222.00 102.40 31.90 91.40 3.85 36.40 100.40 111.00 96.30 75.80 231.90
1990 259.70 157.10 129.00 69.10 52.50 74.30 3.09 2.41 96.70 102.70 182.70 185.10 259.70
1991 89.50 44.20 219.70 66.70 44.70 47.50 2.78 0.70 57.60 163.00 128.30 58.40 219.70
1992 100.00 75.60 106.00 76.00 5.70 34.50 56.87 48.50 62.60 93.20 45.50 S/D 100.00
1993 127.00 140.50 170.70 139.90 74.90 41.67 5,6 41.90 53.90 219.10 254.10 207.40 219.10
1994 235.80 192.20 156.10 109.10 69.20 47.50 51.80 32.00 54.40 121.00 103.10 133.20 235.80
1995 109.00 109.10 196.70 72.20 40.20 25.67 2.67 0.60 48.40 88.40 129.10 105.90 129.10
1998 91.50 214.20 110.50 72.20 34.56 22.67 0.00 0.34 33.67 130.50 103.70 69.00 214.20
1999 135.60 166.80 154.30 68.90 32.50 34.41 1.56 0.00 88.00 70.70 120.90 124.00 166.40
2000 185.40 153.10 132.50 43.50 43.60 36.78 4.21 2.56 65.78 118.20 48.20 144.00 185.40
2001 178.90 142.90 160.00 52.70 62.00 41.56 32.40 12.45 34.50 97.80 88.90 163.60 178.90
2002 37.00 172.50 150.10 72.80 44.30 5.60 41.70 10.33 52.00 136.20 102.30 131.80 172.50
Promedios 195.47 196.13 185.07 92.27 65.53 61.35 24.57 36.47 77.28 146.36 173.53 168.75 118.56
FUENTE SENAMHI
5. INFORMACIÓN EMPLEADA.La información y datos que se emplean para el análisis y diseño del sistema de evacuación pluvial de la zona del proyecto, han sido tomados del Estudio Hidrológico efectuado para dicho estudio.
5.1. Caracterización meteorológica
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CUADRO N° 01
ESTACION : CERRO DE PASCO / 000593 /DRE-11 LAT. : 10º 41' "S" DPTO. : PASCO
PARAMETRO : TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºc) LONG. : 76º 15' "W" PROV. : PASCO
ALT. : 4260 msnm DIST. : CHAUPIMARCA
AÑO ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SET. OCT. NOV. DIC. Media
1980 6.60 7.80 6.30 S/D 5.80 5.20 5.20 5.70 6.20 6.60 6.70 6.10 6.20
1981 6.20 7.80 8.60 6.90 6.40 4.20 5.40 5.40 6.60 6.60 7.00 6.80 6.49
1982 6.70 6.20 6.70 S/D 6.70 6.30 4.60 5.50 6.60 6.50 6.40 6.70 6.26
1983 7.30 6.20 6.50 7.00 S/D 5.40 4.10 5.30 5.80 5.80 6.00 6.10 5.95
1984 5.10 7.30 5.40 5.50 4.60 6.10 4.20 4.80 6.00 5.20 5.50 5.50 5.43
1985 5.50 4.60 4.80 S/D 4.80 4.60 4.10 3.90 4.70 4.80 4.90 5.00 4.70
1986 5.30 5.00 6.70 6.70 5.20 6.70 6.70 5.20 6.70 6.70 6.70 5.70 6.11
1987 6.70 6.70 7.30 7.30 4.80 7.30 7.30 4.20 S/D S/D 7.30 4.90 6.38
1988 7.30 7.30 5.10 5.10 4.90 5.10 5.10 6.30 4.60 4.60 5.10 6.70 5.60
1989 5.10 5.10 5.50 5.50 6.40 5.50 5.50 5.40 4.80 4.80 5.50 6.00 5.43
1890 5.50 5.50 6.70 5.30 5.70 5.20 5.30 6.10 5.20 5.20 6.70 7.30 5.81
1991 6.70 5.30 7.30 6.70 7.40 4.20 6.70 4.60 4.80 4.80 S/D 5.10 5.78
1992 7.30 6.70 5.10 7.30 7.30 6.30 5.20 6.70 4.90 4.90 4.60 5.50 5.98
1994 5.10 7.30 5.50 5.10 3.90 5.40 4.20 7.30 6.70 6.90 4.80 5.30 5.63
1995 5.50 5.10 5.30 5.50 5.80 6.10 6.30 5.10 7.30 5.80 5.20 6.70 5.81
1998 5.30 5.50 6.70 3.00 6.30 4.60 5.40 5.50 5.10 6.10 4.80 7.30 5.47
1999 6.70 6.30 7.30 6.80 5.50 6.70 6.10 4.60 5.50 5.70 4.90 5.10 5.93
2000 7.30 5.80 5.10 7.00 4.90 7.30 4.60 5.80 6.70 5.30 6.40 5.50 5.98
2001 5.10 5.70 5.50 6.80 5.80 4.00 6.70 6.20 4.80 5.50 7.80 6.80 5.89
2002 5.50 6.30 5.90 6.60 6.10 3.60 7.30 4.60 5.60 6.30 4.80 5.90 5.71
Media 6.09 6.18 6.17 6.12 5.70 5.49 5.50 5.41 5.72 5.69 5.85 6.00 5.83
Mínima 5.10 4.60 4.80 3.00 3.90 3.60 4.10 3.90 4.60 4.60 4.60 4.90 4.70
Máxima 7.30 7.80 8.60 7.30 7.40 7.30 7.30 7.30 7.30 6.90 7.80 7.30 6.49
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Fuente: OFICINA GENERAL DE ESTADISTICA E INFORMATICA
CUADRO N° 02
ESTACION : CERRO DE PASCO LAT. : 10º 41' "S" DPTO. : PASCO
PARAMETRO : HUMEDAD RELATIVA MEDIA LONG. : 76º 15' "W" PROV. : PASCO
Mensual (%) ALT. : 4260 msnm DIST. : CHAUPIMARCA
AÑO ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL AGO. SET. OCT. NOV. DIC. Media
1975 86.0 89.0 89.0 86.0 S/D 79.0 78.0 S/D 86.0 87.0 S/D 90.0 85.6
1976 S/D 94.0 S/D S/D 96.0 97.0 83.0 87.0 93.0 96.0 96.0 96.0 93.1
1977 95.0 92.0 95.0 98.0 97.0 96.0 96.0 97.0 97.0 S/D 97.0 98.0 96.2
1980 87.0 86.0 87.0 S/D 80.0 S/D 81.0 82.0 78.0 83.0 83.0 82.0 82.9
1981 84.0 84.0 82.0 82.0 80.0 80.0 82.0 83.0 78.0 80.0 84.0 82.0 81.8
1982 80.0 85.0 84.0 S/D S/D S/D 85.0 84.0 82.0 83.0 85.0 85.0 83.7
1983 82.0 79.0 84.0 82.0 S/D 83.0 78.0 80.0 78.0 79.0 82.0 82.0 80.8
1984 84.0 87.0 85.0 82.0 81.0 82.0 80.0 80.0 82.0 82.0 81.0 84.0 82.5
1993 S/D 88.0 93.0 91.0 86.0 82.0 88.0 86.0 87.0 90.0 86.0 87.0 87.6
1994 88.0 87.0 83.0 80.0 77.0 74.0 83.0 74.0 75.0 73.0 75.0 81.0 79.2
1998 86.0 85.0 83.0 82.0 74.0 76.0 71.0 74.0 71.0 79.0 75.0 78.0 77.8
1999 81.0 84.0 84.0 84.0 80.0 79.0 77.0 70.0 80.0 81.0 76.0 81.0 79.8
2000 84.0 85.0 85.0 85.0 81.0 79.0 78.0 79.0 80.0 82.0 76.0 81.0 81.3
2001 88.0 88.0 88.0 84.0 84.0 83.0 84.0 83.0 84.0 83.0 85.0 83.0 84.8
2002 84.0 88.0 88.0 87.0 87.0 86.0 88.0 86.0 86.0 87.0 87.0 86.0 86.7
Media 85.3 86.7 86.4 85.3 83.6 82.8 82.1 81.8 82.5 83.2 83.4 85.1 84.0
Mínima 80.0 79.0 82.0 80.0 74.0 74.0 71.0 70.0 71.0 73.0 75.0 78.0 75.6
Máxima 95.0 94.0 95.0 98.0 97.0 97.0 96.0 97.0 97.0 96.0 97.0 98.0 96.4
Fuente: Senamhi
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5.2. Información Meteorológica
Se dispuso de la siguiente información pluviométrica:
CUADRO N° 04PRECIPITACIONES MÁXIMAS EN 24 HORAS (mm)
ESTACIÓN CERRO DE PASCOAÑO MAX
1990 40.00
1991 27.00
1992 23.00
1993 36.00
1994 28.60
1995 25.10
1996 24.50
1997 30.50
1998 38.00
1999 22.60
2000 29.40
2001 26.80
2002 20.70
2003 33.20
2004 46.70
2005 94.30
FUENTE: SENAMHI.
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CUADRO Nº 11
LLUVIAS MÁXIMAS CALCULADAS
Proyecto: Creación de Pistas, Veredas y Sistema de Drenaje de la Localidad de Tápuc, Distrito de Tápuc – Daniel Alcides Carrión – Pasco
T (años)P. Max. 24
horas Duración en Minutos
15 30 60 120 180 240
200 33.50 10.702 12.727 15.135 17.999 19.919 21.405
100 31.10 9.936 11.815 14.051 16.710 18.492 19.871
50 28.50 9.105 10.828 12.876 15.313 16.946 18.210
25 26.00 8.306 9.878 11.747 13.969 15.460 16.613
10 22.70 7.252 8.624 10.256 12.196 13.498 14.504
5 20.20 6.453 7.674 9.126 10.853 12.011 12.907
3 18.70 5.974 7.104 8.449 10.047 11.119 11.948
2 16.40 5.239 6.231 7.410 8.811 9.751 10.479
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CUADRO Nº 12
Intensidades máximas (mm/h)
T (años) P. Max. 24 horas Duración en Minutos
15 30 60 120 180 240
200 33.500 29.1011 26.8049 26.6319 26.5314 26.5235 26.5189
100 31.100 28.1879 26.7134 26.5929 26.5272 26.5217 26.5187
50 28.500 27.3033 26.6063 26.5539 26.5223 26.5199 26.5185
25 26.000 26.4464 26.4942 26.5150 26.5172 26.5181 26.5182
10 22.700 25.3549 26.3293 26.4636 26.5095 26.5158 26.5179
5 20.200 24.5592 26.1884 26.4248 26.5030 26.5140 26.5176
3 18.700 23.9889 26.0956 26.3963 26.4987 26.5126 26.5174
2 16.400 23.5456 25.9385 26.3736 26.4913 26.5116 26.5170
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Donde:
I = Intensidad máxima (mm/min)
K = 66.970
m = 0.102
n = 0.372
CUADRO Nº 13
Duración (t) (minutos) Período de Retorno (T) en años
2 5 10 25 50 100 200
5 39.497 43.367 46.544 51.104 54.848 58.866 63.178
10 30.520 33.510 35.965 39.488 42.381 45.486 48.819
15 26.247 28.818 30.930 33.960 36.448 39.118 41.984
20 23.583 25.894 27.791 30.513 32.749 35.148 37.723
30 20.281 22.268 23.900 26.241 28.163 30.227 32.441
40 18.223 20.008 21.474 23.578 25.305 27.159 29.149
50 16.771 18.414 19.763 21.700 23.289 24.996 26.827
60 15.672 17.207 18.467 20.277 21.762 23.357 25.068
70 14.798 16.248 17.438 19.147 20.549 22.055 23.671
80 14.081 15.461 16.593 18.219 19.554 20.986 22.524
90 13.477 14.798 15.882 17.438 18.715 20.086 21.558
100 12.959 14.229 15.271 16.768 17.996 19.314 20.729
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I= KTm
tnI= KT
m
tn
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110 12.508 13.733 14.739 16.183 17.369 18.642 20.007
120 12.110 13.296 14.270 15.668 16.816 18.048 19.370
CAUDAL DE DISEÑO PERIODO DE RETORNO DE 25 AÑOS
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6. DISEÑO DEL SISTEMA DE EVACUACIÓN PLUVIAL.
El sistema de evacuación pluvial de las calles de la Localidad de Tapuc, incluirá cunetas de
concreto adyacentes a ambos lados de las vías, cajas de pase o de inspección, cruce de
calles con rejillas metálicas .
El análisis de los caudales y diseño de secciones de las cunetas se realizará por calles, ya
que se cuenta con la información necesaria para poder realizar el estudio de manera
específica para cada vía.
Para ello se emplearán los datos de caudales de diseño proporcionados por el Estudio
Hidrológico, realizado en la zona del proyecto.
6.1 Captación en Zona Vehicular – Pista
Para la evacuación de las aguas pluviales en calzadas, veredas y las provenientes de las
viviendas se tendrá en cuenta las siguientes consideraciones:
- Orientación del Flujo : En el diseño de pistas se deberá prever pendientes
longitudinales (Sl) y transversales (St) a fin de facilitar la concentración del agua que
incide sobre el pavimento hacia los extremos o bordes de la calzada.
Las pendientes a considerar son:
- Pendiente longitudinal (Sl) > 0.5 %
- Pendiente transversal (St) de 2% a 4%
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-
- Captación y Transporte de Aguas Pluviales de Calzadas y Aceras : La evacuación de las
aguas que discurren sobre las calzadas y aceras se realizará mediante cuentas, las que
conducen el flujo hacia las zonas bajas donde los sumideros captarán el agua para
conducirla en dirección al punto final de evacuación.
a) Las cunetas construidas para este fin podrán tener las siguientes secciones
transversales: circular, triangular, trapezoidal, compuesta o sección en V.
b) Determinación de la capacidad de la cuneta: la capacidad de las cunetas depende
de su sección transversal, pendiente y rugosidad el material con que se
construyan.
La capacidad de conducción se hará en general utilizando la ecuación de Manning.
La sección transversal de la cuneta tendrá forma de triángulo rectángulo con el
sardinel formando el lado vertical del triángulo. La hipotenusa puede ser parte de
la pendiente recta desde la corona del pavimento y puede ser compuesta de dos
líneas rectas.
Coeficiente de rugosidad: La tabla siguiente muestra los valores de coeficiente de
rugosidad de Manning correspondientes a los diferentes acabados de los
materiales de las cunetas de las calles y berma central.
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c) Evacuación de las Aguas Transportadas por las Cunetas: Para la evacuación de las
aguas de las cunetas deberá preverse entradas o sumideros de acuerdo a la
pendiente de las cunetas y condiciones de flujo.
d) Colectores de Aguas Pluviales: El alcantarillado de aguas pluviales está
conformado por un conjunto de colectores subterráneos y canales necesarios
para evacuar la escorrentía superficial producida por las lluvias a un curso de
agua.
El agua es captada a través de los sumideros en las calles y llevada a una red de
conductores subterráneos que van aumentando su diámetro a medida que
aumenta el área de drenaje y descargan directamente al punto más cercano de
un curso de agua, por esta razón los colectores pluviales no requieren de tuberías
de gran longitud. Para el diseño de tuberías utilizadas en los colectores pluviales
se deberá tener en cuenta las siguientes consideraciones:
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- Ubicación y Alineamiento: para el drenaje de la plataforma se deberá evitar
la instalación de colectores bajo las calzadas y bermas. Sin embargo cuando
la ubicación bajo la calzada es inevitable, deberá considerarse la instalación
de registros provistos de accesos ubicados fuera de los límites determinados
por las bermas.
Los quiebres debidos a deflexiones de alineamiento deberán tomarse con
curvas circulares.
Las deflexiones de alineamiento en los puntos de quiebre no excederán de
10r, en caso contrario deberá emplearse una cámara de registro en ese
punto.
- Diámetros de tubos: Los diámetros mínimos serán los indicados en la
siguiente tabla:
Los diámetros máximos de las tuberías están limitados según el material con
que se fabriquen.
- Resistencia: Las tuberías utilizadas en colectores de aguas pluviales deberán
cumplir con las especificaciones de resistencia específicas en las Normas
Técnicas Peruanas NTP, vigentes o las normas ASTM, AWWA o DIN, según el
país de procedencia de las tuberías empleadas.
Para la selección de del tipo de tubería se tendrán en cuenta las
consideraciones especificadas en las Normas Técnicas Peruanas NTP
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vigentes. Los materiales de las tuberías comúnmente utilizadas en
alcantarillados pluviales son:
- Asbesto Cemento
- Concreto Armado Centrifugado
- Concreto Pretensado Centrifugado
- Concreto Armado Vibrado con recubrimiento interior de polietileno
PVC
- Poly (cloruro de vinilo) (PVC)
- Poliéster reforzado con fibra de vidrio GRP
- Arcilla Vitrificada.
-
- Altura de Relleno: La profundidad mínima a la clave de la tubería desde la
rasante de la calzada debe ser de 1 m. Serán aplicables las recomendaciones
establecidas en las Normas Técnicas Peruanas NTP o las establecidas en las
normas ASTM o DIN.
- Diseño Hidráulico: En el diseño hidráulico de los colectores de agua de lluvia
se podrán utilizar los criterios de diseño de conductos cerrados.
Para el cálculo de los caudales se usará la fórmula de Manning con los
coeficientes de rugosidad para cada tipo de material según el cuadro
siguiente.
Tubería
Coeficiente de
Rugosidad “n” de
Manning
Asbesto Cemento 0.010
Hierro Fundido Dúctil 0.010
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Cloruro de Polivinilo 0.010
Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio 0.010
Concreto Armado Liso 0.013
Concreto Armado con Revestimiento de PVC 0.10
Arcilla Vitrificada 0.010
El colector debe estar en capacidad de evacuar un caudal a tubo lleno, igual o
mayor que el caudal de diseño.
6.2 Sistema de Evacuación
Existen dos tipos de sistemas de evacuación pluvial:
1) Sistema de evacuación por gravedad
2) Sistema de evacuación por bombeo
Para el caso de la zona del proyecto que está interviniendo se empleará el Sistema
de Evacuación por Gravedad:
6.2.1 Sistema de Evacuación por Gravedad:
a) En caso de descarga a un río, el nivel de agua en la descarga (tubería o
canal) deberá estar por lo menos a 1.00 m sobre el nivel máximo de agua
esperado para un período de retorno de 50 años, para evitar la obstrucción
y destrucción del sistema de drenaje pluvial.
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7. DISEÑO DE EVACUACIÓN PLUVIAL EN LA LOCALIDAD DE TAPUC
Teniendo en cuenta las consideraciones detalladas anteriormente y los datos que se
emplearán, se procede al diseño del sistema de evacuación pluvial para las calles que
serán intervenidas como parte del presente estudio.
7.1 CUNETAS:
El diseño de las secciones de cunetas se realizará por cada calle, empleándose para
ello los datos de caudales obtenidos para los distintos puntos de control, calculado en
función a las microcuencas determinada en el Estudio Hidrológico de la zona del
proyecto.
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