Diseño de ducto cajón

1. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN QUE SE PRESENTA COMO REQUISITO PARA OPTAR EL
GRADO DE:
MAGISTER EN INGENIERÍA CIVIL MENCIÓN HIDRÁULICA
TEMA:
ANÁLISIS PARA EL CONTROL DE INUNDACIONES DEL SITIO PISLOY, PARROQUIA 18
DE OCTUBRE DEL CANTÓN PORTOVIEJO
AUTOR:
ING. MARIA JOSE BRAVO ÁVILA
DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
JORGE JOSE ARROYO OROZCO, MS.c.

2. Situación Problemática
 Las inundaciones en la costa ecuatoriana han sido recurrentes, esto se debe a que las
principales ciudades se encuentran asentadas en las llamadas llanuras de inundación
 La modelación hidráulica de los fenómenos hídricos ha tenido un papel crucial dentro de la
mitigación de las inundaciones,
Introducción
 La carencia de sistemas de alcantarillado pluvial en el sector Pisloy
hace que la zona de estudio se vea afectada por las precipitaciones
constantes en la temporada invernal causando inundaciones en el
sector.

3. El desarrollo y crecimiento de la población en forma
no regularizada, ha provocado asentamiento humano
y de uso agrícola sin supervisión técnica, sumado a la
carencia de sistemas de alcantarillado pluvial en el
sector Pisloy, hace que la zona de estudio se vea
afectada por las precipitaciones constantes en la
temporada invernal.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

4. OBJETIVOS

5. Objetivo General
Analizar el control de inundaciones del sitio Pisloy,
parroquia 18 de Octubre del cantón Portoviejo.

6. Objetivos Específicos
Realizar el estudio hidrológico
sobre la cuenca de aportación.
.
Proponer una solución técnica
para reducir las afectaciones
por inundación del sector de
estudio.
Modelar hidráulicamente la
cuenca para determinar las
áreas inundables.
2 3
1

7. Ubicación del proyecto
 La importancia de realizar obras de ingeniería civil para mejorar la calidad de vida
de las poblaciones se ve cada vez más presente en sectores tanto urbanos como
rurales, debido al crecimiento poblacional no controlado.
Justificación
El diseño y modelamiento de una alcantarilla tipo ducto cajón se realizará en
“Pisloy” del sitio Mejía, parroquia 18 de Octubre, en el cantón Portoviejo,
provincia de Manabí.

8. MARCO TEORICO

9. La Ingeniería Hidrológica se centra en la planificación,
diseño, implementación y operación de infraestructuras para el
control y aprovechamiento hídrico. Es esencial entender el
comportamiento de las lluvias y la escorrentía para el diseño
de estructuras hidráulicas, considerando factores como la
pendiente, la cobertura y la humedad del suelo, que afectan la
infiltración y el flujo hacia cauces naturales o artificiales
(SOPTRAVI, 1996).
Antecedentes

10. Esta sección se identifica por las definiciones y conceptos de
mayor relevancia que guían al lector para comprender mejor,
acerca de cómo un desarrollo urbano-rural sin supervisión técnica,
se ve afectado por las crecientes aledañas durante la época
invernal de las zonas costeras, en particular aquellas que han sido
descuidadas en su sistema de evacuación.
Bases Teóricas-Científicas

11. Ciclo Hidrológico
El ciclo hidrológico abarca diversos conceptos desde los cuales se da el estudio
de la hidrología, se define como el ciclo en el que el agua recorre la tierra, las
etapas que debe pasar el agua desde la atmosfera a la tierra y desde la tierra a la
atmosfera

12. Cuencas Hidrográficas
Una cuenca hidrográfica es una superficie que evacua el agua proveniente de
precipitaciones hacia una salida, lleva varios cursos de aguas presentes en la
cuenca formando un sistema que descarga hacia un lugar determinado
Tipo Área en 𝑲𝒎𝟐
Cuencas muy grandes Mayores de 5000
Cuencas grandes 2500 − 5000
Cuencas Intermedias
grandes
500 − 2500
Cuencas Intermedias
pequeñas
250 − 500
Cuencas pequeñas 25 − 250
Cuencas muy pequeñas Menores de 25

13. Determinación de Caudales
El tiempo de concentración entonces es el
tiempo que demora el agua más distante
en llegar a la salida de la cuenca.
Es la relación entre la
privacidad de excedencia y la
vida útil de la estructura
Se toma en base a criterios del diseñador de
acuerdo con la importancia y a estudios previos
en donde se da a conocer el relieve, la
vegetación del lugar, la topografía, etc
Tiempo de
Concentración
Periodo de
retorno
Coeficiente
de
Escorrentía

14. Método Racional.
Su aplicación se basa en estimar caudales de diseño en cuencas urbanas y
rurales de pequeña dimensión, se recomienda emplear en cuencas de 10km2
Si la cuenca llega a tener mayores dimensiones se recomienda subdividir la
misma en zonas de aporte más pequeñas y homogéneas, también establece
que el caudal máximo es proporcional a la lluvia de diseño y a la dimensión de
la cuenca aportante
𝑸 =
𝑪 𝒊 𝑨
𝟑𝟔𝟎

15. Alcantarillas Ducto Cajón
La función de este tipo de obras es brindar un medio en donde el agua superficial
escurre hacia los cauces ya sean naturales o en su defecto artificiales, este tipo
de alcantarillas se caracteriza por la capacidad que tienen de evacuar caudales
de gran magnitud,
𝑸 =
𝟏
𝒏
∗ 𝑨 ∗ 𝑹
𝟐
𝟑 ∗ 𝑺
𝟏
𝟐
Las dimensiones estarán determinadas por el caudal de diseño, para este fin se
usará ecuaciones de cálculo de hidráulico en canales, estas ecuaciones serán
las de Manning.

16. Software HEC - RAS
El software HEC-RAS (desarrollado por el Hydrologic
Engineering Center del US Army Corps of Engineers),
da la facilidad de realizar cálculos de flujo estable
unidimensional, flujo inestable unidimensional y
bidimensional, cálculos de lecho móvil/transporte de
sedimentos y modelado de temperatura/calidad del
agua

17. METODOLOGÍA

18. Delimitación de la Cuenca
Para la delimitación de la cuenca hidrológica se utilizarán cartas topográficas
referente a las curvas de nivel y ríos de las localidades de Portoviejo y
Rocafuerte, ya que el sector Pisloy se encuentra entre estas dos cartas, estas
cartas se están disponibles en el GeoPortal del Instituto Geográfico Militar del
Ecuador.

19. se procederá crear un DEM (modelo de elevación digital) para poder
delimitar la cuenca en el sector de estudio, esto se realizará dibujando un
polígono sobre el área aportante al proyecto.

20. se obtienen en los atributos de la capa
que representa la cuenca
se refiere a la longitud más
prolongada que se encuentra
presente en la cuenca
Análisis Morfométrico Generales.
Área y
perímetro
Longitud
máxima
Longitud del
cauce principal
Ancho de la cuenca
Y Desnivel
Altitudinal
𝐴𝑐 =
𝐴
𝐿𝑀
𝐷𝐴 = 𝐻𝑚𝑎𝑥 − 𝐻𝑚𝑖𝑛
para encontrar la longitud del
cauce principal, se utilizará la
capa segmentos de transmisión

21. La forma de la cuenca influye en la
escorrentía, dependiendo de la forma de
esta tiende a generar diferentes tiempos
de recorridos del agua
Parámetros Morfométricos Por la Forma de la Cuenca.
Factor
Forma
Coeficiente de
Compacidad
Coeficiente de
Circularidad.
𝐾𝑐 =
0.28 𝑃
𝐴 𝐶𝑐 = 4𝜋
𝐴
𝑃2
Clase
de
Forma
Índice de
compacidad
Forma de la cuenca
Clase I 1 a 1.25 Casi redonda a oval - redonda
Clase II 1.26 a 1.50 Oval - Redonda oval oblonga
Clase
III
1.51 o más
de 2
Oval – Oblonga a rectangular -
oblonga
Este coeficiente varío entre 0 a 1

22. Parámetros Morfométricos por la Red de Drenajes
Densidad de Drenaje.
En la obtención de la densidad
de drenaje se utilizará la
siguiente formula, esto se
realizará para determinar si la
cuenca es bien o mal drenada
𝐷 =
𝐿𝑐
𝐴
Frecuencia de
Drenaje.
La frecuencia se
calculó con la
siguiente formula
𝐹 =
𝑁𝑐
𝐴
Coeficiente de
Torrencialidad.
Ct =
# Cauces orden 1
Area cuenca

23. Determinación de Caudales
Estación Pluviométrica
Para el presente trabajo investigativo se utilizará los datos
de la estación pluviométrica M005 Portoviejo – UTM, ubicada
en el cantón Portoviejo de la provincia de Manabí, se tomarán
las precipitaciones máximas en 24 horas.
Los datos recopilados de la estación se encuentran
disponibles por periodos anuales que abarcan desde 1994
hasta 2013,

24. Determinación de precipitaciones Máximas – Método de Gumbel.
Con la data recopilada de la estación pluviométrica M005 Portoviejo – UTM
se realizó el cálculo de variables probabilísticas con el fin de determinar
precipitaciones diarias máximas probables para distintas frecuencias y años de
retorno.
Se tomó la máxima precipitación diaria en 24 horas y se deben aplicar las
fórmulas detalladas posteriormente para períodos de retorno de 2 a 500 años.
𝒙 =
𝒙𝒊
𝒏
𝑺 = 𝒊=𝟏
𝒏
𝒙𝟏 − 𝒙 𝟐
𝒏 − 𝟏
𝒂 =
𝟔
𝝅
∗ 𝒔
𝒖 = 𝒙 − 𝟎. 𝟓𝟕𝟕𝟐 ∗ 𝒂

25. Precipitaciones máximas para diferentes tiempos de duración de lluvias.
Para el desarrollo y obtención de las precipitaciones máximas se tomarán los
siguientes coeficientes para las relaciones a la lluvia de duración 24 horas
Duraciones, en horas
1 2 3 4 5 6 8 12 18 24
0.30 0.39 0.46 0.52 0.57 0.61 0.68 0.80 0.91 1.00
coeficientes para relacionar duraciones de lluvias

26. Determinación de Curvas IDF.
A partir de la determinación de las máximas precipitaciones y el cálculo de la
frecuencia en diferentes períodos de retorno, se podrá establecer la intensidad
necesaria para el cálculo del caudal de diseño, mediante la siguiente ecuación
𝐼 =
𝐾 ∗ 𝑇𝑚
𝑡𝑛
Determinación de Tiempo de Concentración.
En este caso se usarán las fórmulas de Método de Kirpich y Giandotti
Método de Kirpich
𝑇𝑐 = 0.06628 ∗
𝐿0.77
𝑖0.385
Giandotti
𝑇𝑐 =
4 𝑆 + 1.5𝐿
0.8 𝐻

27. Determinación del Coeficiente de Escorrentía.
Seleccionado el tipo de uso de suelo y determinado el valor “C” por área de ser
el caso, se empleará la siguiente fórmula para calcular el coeficiente de
escorrentía ponderado.
𝐶 =
𝐶1 ∗ 𝐴1 + 𝐶2 ∗ 𝐴2 + 𝐶3 ∗ 𝐴3
𝐴𝑖
Caudal de Diseño.
se empleará en este estudio el método racional, para este cálculo se usarán los
datos de intensidad que deben ser obtenidos a partir de los datos de la estación
seleccionada y la morfología de la cuenca,
𝑄 =
𝐶 𝑖 𝐴
360

28. Dimensionamiento de la Alcantarilla Tipo Ducto Cajón
Para el dimensionamiento del ducto cajón basado en el caudal, se requiere
tener presente que, el caudal regirá los parámetros del diseño, y para este fin
se empleará las respectivas ecuaciones de cálculo de hidráulico en canales
𝐴𝑟𝑒𝑎 = 𝑏 ∗ 𝑦
𝑃𝑚𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜 = 𝑏 + 2𝑦
𝑅ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑢𝑙𝑖𝑐𝑜 =
𝑏𝑦
𝑏 + 2𝑦
𝐸𝑠𝑝𝑒𝑗𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝑏

29. Modelado HEC – RAS
Para la creación del modelado de la alcantarilla Ducto Cajón en HEC – RAS, se
creará la geometría del proyecto, en donde se ingresarán las secciones y el
caudal que ingresara a la alcantarilla, esto es posible gracias a los cálculos
anteriores,

30. RESULTADOS

31. Estudio Hidrológico
La delimitación de la cuenca hidrológica habiendo empleado las cartas
topográficas referente a las curvas de nivel y ríos de las localidades de
Portoviejo y Rocafuerte, fueron insertadas en el Software de análisis espacial
QGIS.

32. Resultado del Análisis Morfométrico General.
Área y perímetro, los parámetros resultantes del proceso de delimitación de la
cuenca de estudio, se obtuvieron los siguientes valores:
Perímetro = 2 km
Área = 0.196 km2
Longitud cauce principal (𝐤𝐦), se obtuvo de suma de los tramos que
conforman el tramo principal, refleja un solo curso de agua principal, el cual
posee una longitud calculada de 0.691 km

33. Desnivel Altitudinal (m), corresponde a la diferencia entre la cota de mayor
elevación y la cota más baja de la cuenca
Ancho de la cuenca, de la relación entre el área y la longitud obtenidos con
anticipación, dio como resultado las siguientes
𝐴𝑐 =
𝐴
𝐿𝑀 𝐴𝑐 = 0.22 𝑘𝑚
𝐷𝐴 = 31𝑚 − 22𝑚
𝐷𝐴 = 9 𝑚

34. Resultado del Análisis Morfométrico Forma de la Cuenca.
Cálculo de factor forma
Se determino la forma de la cuenca y la influencia en las crecidas,
𝐾𝑓 =
𝐴
𝐿2
𝐾𝑓 = 0.25
Coeficiente de Compacidad.
𝐾𝑐 =
0.28 𝑃
𝐴
𝐾𝑐 = 1.26

35. Coeficiente de Circularidad.
El coeficiente de circularidad se calculó con la siguiente fórmula:
𝐶𝑐 = 4𝜋
𝐴
𝑃2
𝐶𝑐 = 0.61
Se clasifica la cuenca de estudio, como una cuenca Clase II Oval – Redonda a
oval oblonga, ya que el índice se encuentra en el rango entre 1.26 a 1.5

36. Resultado de Análisis de los Parámetros Morfométricos
Densidad de Drenaje.
𝐷 =
𝐿𝑐
𝐴
𝐷 = 2.73 𝑘𝑚/𝑘𝑚2
D ≤0.5, se considera una cuenca mal drenada
D ≥3.5 bien drenada
El resultado obtenido de la aplicación de la fórmula propuesta dio como
resultado que la cuenca es mal drenada

37. Determinación de Caudales.
Estación Pluviométrica.
Datos de precipitación máxima en 24 horas de la estación UTM - Portoviejo
M005 Lat: 01°02'26'' S
1994- 2013 Long: 80°27'54'' W
Año Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1994 13.1 14.6 62.8 6.1 66.5 0.6 0 0 0.4 1.7 0.3 39.4 66.50
1995 60.1 48.8 21.6 43.1 3.1 8 0.8 1.8 0 0.1 0.1 7.10 60.10
1996 14.50 19.20 40.50 40.80 0.10 0.00 0.60 0.00 0.00 0.00 0.40 0.20 40.80
1997 26 34.4 74.4 16.3 18.4 46.9 27.4 27.2 57.3 18.8 55.2 131.10 131.10
1998 86.7 57.5 65.8 40.8 53.4 25.1 8.1 0.2 0.2 0 6.8 0.00 86.70
1999 10.5 69.4 23.4 22 4.1 0.7 0.1 1.3 0.1 0.5 1.1 2.80 69.40
2000 41.3 20.7 7.1 13.3 23.2 1.9 0.1 0.2 0.4 0 1.8 7.2 41.30
2001 38.5 31.7 147.9 25.8 4 0.2 0.2 0 0 0 1.9 2 147.90
2002 17.6 46 50.8 38 6.2 0.5 0 0.2 0 1.2 0.6 11.4 50.80
2003 16.6 38.4 11 5.3 2.5 0.2 0.1 0 0 0.1 1.2 11.5 38.40
2004 9.6 35.3 57.9 7.3 4.2 6.7 0 0 1.3 0.5 0 0.3 57.90
2005 36.7 37.1 62.9 79.7 0 0.3 0.1 0 0 0 0 16.6 79.70
2006 19.5 31.3 56.7 13.2 0.2 0.5 0 1.2 0 0 2.2 4.5 56.70
2007 22.6 16.5 34.2 46.8 6.3 0.6 1.1 0 0 1.4 0.1 17 46.80
2008 39.2 39.4 53.3 27.2 1.7 1.2 4 0.5 0.2 0.8 0.7 0.2 53.30
2009 26.5 17.8 20.2 12 19.8 0.3 0 11.6 0 0 0 1.8 26.50
2010 22.7 36.1 48 36.3 23.9 3.2 2.5 0.1 0 0 2.3 52.3 52.30
2011 16.9 27.9 7.1 17.9 0.3 37 4.3 0 0.1 0 0 0 37.00
2012 0 59.3 0 9.3 37.4 3.5 0 0 0 0 2.3 12 59.30
2013 13.5 43.1 67.2 107.6 11.5 0.3 0 0.2 0.3 9.9 0 0.7 107.60
MAX 86.70 69.40 147.90 79.70 66.50 46.90 27.40 27.20 57.30 18.80 55.20 131.10 147.90
PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24Hrs. (mm)
DATOS ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA
Cota (msnm): 60
Portoviejo - UTM
Estación:
Periodo:
Máximo

38. Determinación de Máximas Precipitaciones – Método de Gumbel.
La distribución de precipitaciones pluviométricas mediante Gumbel se consiguió
seleccionando la máxima precipitación diaria por año,
Para el cálculo de las precipitaciones diarias máximas probables se emplearon
períodos de retornos de 2 años, 25 años, 50, años 100 años, 500 años.

39. Posteriormente se determinaron las Precipitaciones máximas en distintos
tiempos de duración de lluvias, para realizar este paso se multiplicarán las
precipitaciones máximas probables obtenidas en la Tabla 14 por un coeficiente
relativo a la duración en horas.

40. Una vez calculadas las precipitaciones máximas (𝑃𝑑) Se calcularon las
intensidades de lluvia, para esto se empleó la siguiente ecuación:
𝐼 =
𝑃𝑑
𝑡𝑑𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛
𝑃𝑑: precipitación (𝑚𝑚)
𝑇𝑑𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛: tiempo de duración (𝑚𝑖𝑛)

41. Regresiones Intensidad – Duración Tiempo.
Con las regresiones intensidad por duración de tiempo se determinaron los
valores de los parámetros 𝑑 y 𝑛. Las regresiones para los diferentes períodos de
retorno se obtuvieron un resumen reportando los valores de los parámetros 𝑑 y 𝑛.
Dando como resultado:
𝑑 = 556.98

42. Se realizó otra regresión de potencia entre las columnas del período de
retorno (T) y el término constante de regresión (d), para obtener valores de la
ecuación:
𝑑 = 𝐾 ∗ 𝑇𝑚

43. Curvas IDF de la Cuenca de estudio
Con la ecuación de intensidad se reemplazaron valores y se obtiene:
𝐼 =
𝐾 ∗ 𝑇𝑚
𝑡𝑛
𝐼 =
262.0411 ∗ 𝑇0.2129
𝑡0.61885

44. Curva IDF - Estación UTM – Portoviejo
𝐼 =
262.0411 ∗ 𝑇0.2129
𝑡0.61885

45. Resultados del Tiempo de Concentración.
Como se había indicado anteriormente, el tiempo de concentración entonces es
el tiempo que demora el agua más distante en llegar a la salida de la cuenca
Método de Kirpich:
𝑇𝑐 = 0.06628 ∗
𝐿0.77
𝑖0.385
𝑇𝑐 = 0.06628 ∗
0.5420.77
𝑖0.385
𝑇𝑐 = 0.18 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 = 11.25 𝑚𝑖𝑛
Giandotti:
𝑇𝑐 =
4 𝑆 + 1.5𝐿
0.8 𝐻
𝑇𝑐 =
4 0.0154 + 1.5(0.542 =
0.8 9
𝑇𝑐 = 0.62 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 = 37.32 𝑚𝑖𝑛

46. Se escogió la fórmula del método de Giandotti, ya que está formula
empica está diseñada para el cálculo de cuencas pequeñas
𝐿
3600
≥ 𝑇𝑐 ≥
𝐿
3600 + 1.5
0.691
3600
≥ 𝑇𝑐 ≥
0.691
3600 + 1.5
0.0001919 ≥ 0.62 ≥ 0.0001918
Cumple

47. Resultados Período de Retorno para Diseño.
Según el tipo de alcantarilla, el período de retorno correspondiente a una
alcantarilla es 𝑆 > 2 𝑚2
y H terraplén ≥ 10 m, siendo estructuras enterradas
para caminos, tomando como período de retorno para el diseño un período de
50 años.

48. Calculo precipitación.
𝐼 =
262.0411 ∗ 𝑇0.2129
𝑡0.61885
I = intensidad de precipitación (mm/hr)
𝑇 = Período de Retorno (años) = 50 años
𝑡 = Tiempo de duración de precipitación (min) = 34.31 min
I =
262.0411 ∗ 500.2129
37.320.6164
𝐼 = 64.15 𝑚𝑚 ℎ𝑟

49. Resultados Coeficientes de Escorrentía.
La cuenca de estudio se encuentra dentro de una zona de cultivos, esto se
determinó en el GeoPortal del Ministerío de Agricultura y Ganadería.
El valor de “C” obtenido se multiplica por 1.20, ya que la alcantarilla a construir se
diseñó con un período de retorno de 50 años.

50. Caudal de Diseño.
En la determinación del caudal de diseño se utilizó el método racional con los
parámetros antes calculados
Resumen de parámetros a utilizar
 𝒊 = 64.15
𝑚𝑚
ℎ𝑟
 𝐴= 0.196 𝑘𝑚2
- 19.6 Hectáreas
 𝐶 = 0.54
Caudal de diseño
𝑄 =
𝐶 ∗ 𝑖 ∗ 𝐴
360
𝑄 =
0.54 ∗ 64.15 ∗ 19.6
360
𝑄 = 1.87
𝑚3
𝑠

51. Dimensionamiento de la Alcantarilla Tipo Ducto Cajón
Sección rectangular tirante normal
Se calculó el área y el perímetro dejándolos en función del tirante para
proceder a realizar las iteraciones.
área
𝐴 = 𝑏 ∗ 𝑑
𝐴 = 3 ∗ 𝑑
Radio
𝑅 =
3 ∗ 𝑑
3 + 2𝑑
𝑞 ∗ 𝑛
𝑆2
1 = 𝐴 ∗ 𝑅
2
3

52. Iteración 𝒅 = 𝟎. 𝟑𝟐𝟖
1.87 ∗ 0.012
0.0032
1 = 3 ∗ 0.328 ∗
3 ∗ 0.328
3 + 2( 0.328)
2
3
0.4108 = 0.4108
Cumple
Reemplazando:
1.87 ∗ 0.012
0.0032
1 = 3 ∗ 𝑑 ∗
3 ∗ 𝑑
3 + 2𝑑
2
3

53. Una vez cumplido este parámetro, se obtuvo las siguientes medidas para el
diseño del ducto cajón:

54. Resultado del Calculo Flujo control Entrada.
𝐻𝑒
𝐷
= 0.73
𝐻𝑒 = 0.73 𝑚
Verificación 𝐻𝑒 ≤ 𝐻𝑚𝑎𝑥
𝐻𝑚𝑎𝑥 = 𝐷 + 0.3
𝐻𝑚𝑎𝑥 = 1.3 𝑚
𝑯𝒆 ≤ 𝑯𝒎𝒂𝒙
0.73 ≤ 1.3 ok
Resultado del Calculo Flujo control Salida
𝐻𝑒𝑠 = −0.586 𝑚

55. Se tomó el mayor entre el 𝐻𝑒 a la entrada y el 𝐻𝑒𝑠 a la salida de la alcantarilla
𝐻𝑒𝑠 < 𝐻𝑒
0.73 < −0.586
𝐻𝑒 = 0.73

56. Modelamiento Hidráulico en HEC -RAS
Para el modelamiento hidráulico, se empleó
en software HEC – RAS, utilizando el
complemento RAS Mapper, misma que
requirió dibujar una línea que representa la
ubicación del proyecto, esta línea representa el
recorrido desde aguas arriba hacia aguas
abajo.

57. Para el ingreso de las secciones, se tomaron las cotas desde la topografía
realizada en el sector Pisloy, la topografía se ingresó en el software QGIS y se
logró las elevaciones de cada una de las estaciones del proyecto

58. Secciones en HEC – RAS.
Se determinaron cuatro secciones, tres de terreno natural y dos pertenecientes
a la alcantarilla de diseño las cuales se detallarán a continuación

59. Alcantarilla Modelo
Con las secciones ingresadas se procedió a crear el tablero de la
alcantarilla, se ingresaron los datos de estación y elevación de la alcantarilla

60. Una vez creado el tablero se ingresaron los datos de los dos cajones que
conformaron el ducto cajón a diseñar.

61. Con los datos que se crearon se pudo visualizar la alcantarilla aguas arriba y
aguas abajo, con los dos cajones de diseño.
Con los datos de la alcantarilla ingresados se colocó la condición en el que se
encontraba el flujo de agua y se ingresaron el caudal.

62. Se hizo la corrida del programa con un régimen mixto y dio como resultado:
Caudal en la sección 5
Caudal en la sección 4

63. Caudal en la sección 3 aguas arriba de la alcantarilla
Caudal en la sección 3 aguas abajo de la alcantarilla

64. Caudal en la sección 2
Caudal en la sección 1

65. CONCLUSIONES

66. 1
La cuenca hidrológica aportante al proyecto tiene un área de
0.196 𝑘𝑚2
lo que la clasifica como una microcuenca, cuenta
con un perímetro de 2 𝑘𝑚, y pertenece a una cuenca de clase
II Oval – Redonda a oval oblonga, la intensidad de lluvias de
diseño obtenido es de 64.15 𝑚𝑚 ℎ𝑟 y el caudal de diseño
corresponde al valor de 1.87 𝑚3/𝑠.

67. 2
En el diseño de la alcantarilla ducto cajón, se determinó que la
altura de la alcantarilla deberá ser de 1 𝑚 de altura y 3 𝑚 de base,
tendrá dos cajones cada uno con dimensiones de 0.7𝑚 de altura y
1.28 𝑚 de base, y que, de acuerdo con el caudal aportante, se
tendrá un tirante máximo de agua alrededor de los 0.328 𝑚.

68. 3
El tirante a la mitad de su capacidad y con la implementación de
una alcantarilla de estas características, se podrá mitigar de
manera efectiva las afectaciones por inundaciones en el área de
estudio. En el modelamiento en HEC – RAS, se concluyó en base
a la topografía realizada en sitio que, el diseño requiere incluir
material de relleno a lo largo de la alcantarilla, para poder obtener
la inclinación de diseño.

69. RECOMENDACIONES

70. 01
02
03
04
De construirse el ducto
cajón, este requiere de un
mantenimiento semestral
para liberar las
obstrucciones que podrían
generarse sobre la cara de
acopio del caudal, en
particular las columnas de
apoyo.
Tomar en consideración las
descargas producidas por
la represa Poza Honda
ubicada aguas arriba
cercana del sector Pisloy,
que pudieren acrecentar el
nivel de caudal del rio
Portoviejo de una manera
exagerada, por lo que, se
recomienda que las
mismas sean controladas y
pausadas.
Es necesario realizar un
estudio de diseño para
la implementación de
un sistema de drenaje
pluvial interno de la
urbe, y reducir la
aportación de
sedimentación sobre el
río Portoviejo.
Realizar charlas de
comunicación a la
comunidad para dar a
conocer la importancia de
mantener la ciudad y
caminos de agua limpios,
libre de obstáculos, así
como también, preparar el
terreno para reducir la
aportación de
sedimentación al caudal
principal.

71. GRACIAS