1. DISEÑO DRENAJE PLUVIAL CRA 13ª BARRIO SAN
PEDRO MARTIR DE LA CIUDAD DE CARTAGENA
El objetivo principal es el diseño de la capacidad hidráulica de la vía el cual consta
del chequeo del terreno para determinar el coeficiente de escorrentía a utilizar
según la Tabla 1 del REGLAMENTO TECNICO NORMATIVO DEL SECTOR DE
AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO (RAS).
Las pendientes a utilizar serán las dadas por el levantamiento topográfico previo
que se hizo de la zona, con esta serie de variables y con otras que nos brindara la
misma norma se realizara el siguiente diseño con los anexos requeridos.
La metodología a implementar en el presente estudio es la siguiente:
1) Calculo del tiempo de concentración por tramos y general del proyecto
2) Calculo de la intensidad a utilizar según este tiempo de concentración
(por tablas).
3) Calculo del caudal aportado por cada cauce y de todos en general.
4) Calculo de la capacidad hidráulica de la vía para comparar con el caudal
aportado y decidir si se hace necesaria la construcción de canales
aledaños.
5) Chequeo de la velocidad superficial de la vía para decidir si se hace
necesario la construcción de estructuras disipadoras de energía.

2. UBICACIÓN DEL PROYECTO A REALIZAR.
Foto 1 Zona en estudio.

3. CONSIDERACIONES SOBRE EL DISEÑO DE REDES DE
ALCANTARRILLADO PLUVIALES DE ACUERDO CON EL RAS
REDES DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO PLUVIAL
Los sistemas de alcantarillado pluvial tienen unas consideraciones generales que
se presentaran a continuación.
Los aspectos generales para la concepción de proyectos de recolección y
evacuación de aguas pluviales deben seguirse de acuerdo con el Capitulo A.4. del
RAS.
Los sistemas de recolección y evacuación de aguas lluvias pueden proyectarse
cuando las condiciones propias del drenaje de la localidad requieran una solución
a la evacuación de la escorrentía pluvial. No necesariamente toda población o
sector requiere un sistema pluvial. Dependiendo de las condiciones topográficas,
tamaño de la población, características de las vías, la estructura y desarrollo
urbano, entre otros, la evacuación de la escorrentía podría lograrse
satisfactoriamente a través de las cunetas de las calles. Donde sea necesario,
estos sistemas pueden abarcar la totalidad de la población o solamente los
sectores con problemas de inundaciones.
Los sistemas de recolección y evacuación de aguas pluviales pueden ser
proyectadas y construidas para:
1.
2.
3.
4.
5.
Permitir una rápida evacuación pluvial de las vías públicas.
Evitar la generación de caudales excesivos en las calzadas.
Evitar la invasión de aguas pluviales a propiedades públicas y privadas.
Evitar la acumulación de aguas en vías de transito.
Evitar la paralización del tráfico vehicular y peatonal durante un evento de
fuerte precipitación.
6. Evitar las conexiones erradas del sistema de recolección y evacuación de
aguas residuales.
7. Mitigar efectos nocivos a cuerpos de agua receptores por contaminación de
escorrentía de agua pluvial urbana.
A continuación se mencionan algunos de los factores que deben ser considerados
en el estudio de los problemas de recolección y evacuación de aguas pluviales en
aéreas urbanas.

4. 1.
2.
3.
4.
Tráfico peatonal y vehicular.
Valor de las propiedades sujetas a daños por inundaciones.
Análisis de soluciones con canales abiertos o conductos cerrados.
Profundidad de los colectores.
En la elaboración de un proyecto de sistemas de recolección y evacuación de
aguas lluvias es necesaria la consideración económica. La selección de los
periodos de retorno que deben adoptarse en el proyecto está en función de la
ocurrencia de eventos de precipitación y deben representar un balance adecuado
entre los costos de construcción y operación y los costos esperados por daños y
perjuicios de inundación para el periodo de diseño. La capacidad de recolección
de aguas lluvias del conjunto de sumideros debe ser consistente con la capacidad
de evacuación de la red de colectores para garantizar el caudal de diseño efectivo
que llegue a la red de evacuación.
PARAMETROS DE DISEÑO
Los parámetros de diseño constituyen los elementos básicos para el desarrollo del
diseño de un sistema de recolección y evacuación de aguas lluvias. A
continuación se establecen las condiciones para su definición y estimación.
AREAS DE DRENAJE
El trazado de la red de drenaje de aguas lluvias debe, en general, seguir las calles
de la localidad. La extensión y el tipo de aéreas tributarias deben determinarse
para cada tramo a diseñar. El área aferente debe incluir el área tributaria propia
del tramo en consideración. Las áreas de drenaje deben ser determinadas por
medición directa en planos, y su delimitación debe ser consistente con las redes
de drenaje natural.
CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION
Se realizara un promedio de los tiempos de concentración de las áreas tributarias
que en general se encuentran en terreno natural con los tiempos de concentración
de cada tramo de la vía que estará pavimentada.
Para este cálculo se tendrá en cuenta el periodo de retorno seleccionado según la
tabla D 4.2 del RAS.

5. El periodo de diseño el cual nos acogeremos será a 10 años.
Teniendo lc (longitud del cauce) y s (pendiente longitudinal) se puede calcular el
tiempo de concentración, con la siguiente fórmula:
Tc=LC/VC
donde
TC= Tiempo de concentracion
Lc= Longitud del cauce
Vc= Velocidad de concentracion
CALCULO DE INTENSIDAD
Teniendo ya el tiempo de concentración puedo calcular la intensidad de la lluvia
para un periodo de retorno asumido mediante la fórmula.
݉݉
616.97 ∗ T^0.18
‫(ܫ‬
)=
ℎ
(tc ∗ 60 + 10)^0.561
Donde:
I= Intensidad
T= Periodo de retorno
tc=tiempo de concentración en horas

6. CALCULO DE CAUDALES MAXIMOS CON COEFICIENTES DE REDUCCION
Con la intensidad calculada podemos estimar
mediante la siguiente fórmula:
ܳ=
el caudal aportante del cauce
CIAR
360
Donde:
Q= Caudal instantáneo máximo en m3/sg
C= Coeficiente de escorrentía
I= Intensidad de la lluvia
A= Área de la cuenca en hectáreas
R= Coeficiente de reducción por el tamaño del área
El coeficiente de escorrentía se presenta en la tabla a continuación, el área de la
cuenca es calculada mediante la topografía brindada y herramientas tecnológicas
como Google Earth.
Donde C es el coeficiente de escorrentía, tabla D 4.5 RAS

7. Valores de caudales máximos por tramos
CALLES
CALCULO DE CAUDALES INSTANTANEOS MAXIMOS PARA CADA CUENCA CON
DIFERENTE PERIODO DE RETORNO
caudal instantáneo máximo PARA LA CUENCA 1
R
A(ha)
0,9928932
0,9928932
0,9928932
0,9928932
3
3
3
3
I(mm/h)
153,17
180,64
204,65
231,84
C Q(m3/s)
0,6
0,76
0,6
0,90
0,6
1,02
0,6
1,15
caudal instantáneo máximo PARA LA CUENCA 2
R
A(ha)
0,993745222
0,993745222
0,993745222
0,993745222
1,8
1,8
1,8
1,8
I(mm/h)
174,77
206,11
233,50
264,53
C Q(m3/s)
0,6
0,52
0,6
0,61
0,6
0,70
0,6
0,79
I(mm/h)
150,92
177,98
201,63
228,42
C Q(m3/s)
0,6
0,57
0,6
0,68
0,6
0,77
0,6
0,87
caudal instantáneo máximo PARA LA CUENCA 3
R
A(ha)
0,993349938
0,993349938
0,993349938
0,993349938
2,3
2,3
2,3
2,3
Nota: Los rellenados en Amarillo son los caudales de diseño Para un periodo de retorno de 10 años.
CAPACIDAD HIDRAULICA DE LA VIA
La capacidad hidráulica de la vía es cuanto caudal es capaz de transportar la vía
en cierta sección sin que esta afecte la funcionalidad de ella misma, tratando
siempre de mantener un borde libre.
El cálculo se hará mediante la siguiente fórmula: Q=S^(1/2)(Ld-(L/2)^2i)^(5/3)

8. ܳ=
1
L ଶ
5
S^(2)[L ∗ d − ቀ2ቁ ∗ i]^(3)
2
n(2d − L√L − iଶ )^( )
3
Donde:
Q= Capacidad hidráulica de la vía
S= Pendiente longitudinal de la vía
L= Ancho de calzada
d= lamina de agua
i= Bombeo
n= Coeficiente de rugosidad
La capacidad hidráulica de la vía se contrarresta con el caudal aportarte y si este
caudal es mayor que la capacidad se hace necesario la construcción de
sumideros o imbornales para el alivio del cauce.
Con esta capacidad se chequea si cumple o no la capacidad hidráulica de la vía.
ABSCISA
CALCULO DE LA CAPACIDAD HIDRAULICA DE LA VIA
n
S
i
d(m)
l(m)
Q(m3/sg)
CRA 65 A INTERSECCION CON
CRA 13A
0,015
0,039
0,01
0,15
4,10
1,381
ENTRE CALLE 13 D Y CRA 13 A
CRA 13 A
0,015
0,015
0,084
0,009
0,01
0,00
0,15
0,20
4,10
4,10
2,022
1,145

9. TRAMO RESPECTIVO
A CADA CUENCA
CUENCA
T(retorno)
Q
(m3/sg)
QUE
APORTA
CADA
CUENCA
Q(VIA)
CAPACIDAD
HIDRAULICA
DELA VIA
CUMPLE
CRA 65 A
INTERSECCION CON
CRA 13A
1
10
1,02
1,38 SI
ENTRE CALLE 13 D Y
CRA 13 A
CRA 13 A
2
3
10
10
0,7
1,72
2,02 SI
1,15 NO
CONCLUSIONES
Como se puede confirmar por el cálculo el problema critico se presentara en la cra 13a por que el
volumen que afluirá de las cuencas 1 y2, es mucho mayor a la capacidad con que estará contando
la vía, también se nos está presentando la afluencia en la cra 65 la cual nos presenta un volumen
considerable y en el cual actualmente se está evacuando por un canal natural, para el cual se
realizo el estudio hidrológico y se observo que la mejor manera es construir un canal revestido en
concreto en la misma zona donde está el canal natural actualmente. Y el último inconveniente era
a donde seria la disposición final de las aguas abajo transportadas. Sabiendo que las pendientes
están establecidas por que se empieza y termina en cotas fijas se pueden recomendar las
siguientes soluciones.
1) con el afluente de la carrera 65 se diseña un canal de evacuación, el cual se presenta en
dos opciones para efectos de diseño pero para efectos constructivos se recomienda que se
haga la construcción de un canal rectangular y también por efectos de anchos de calzada,
este canal tendrá su captación en la intersecccion con la carrera 65 estará a lado de la vía y
será destapado hasta que se intercepte con la calle canal donde atravesara la vía con un
box de igual dimensión a ala que trae en el cual su zona de entrada estará protegida con
una trampa de basuras. Luego este canal ira al lado de la calle canal cubierto y
preferiblemente debajo del andén hasta que se comunique con la carrera 13ª.
2) Caudal excedente que afluye a la carrera 13ª el cual debe ser evacuado por sumideros y
que se une al que viene de la carrera 65. En este sector el canal se le ampliaran sus
dimensiones para poder evacuar la suma de los dos afluentes y será transportado asta el
final de la carrera 13ª donde travesara la vía para continuar con su recorrido.
3) Con respecto a la zona final de evacuación el canal llega a un punto muerto en el cual
existen 2 opciones.
a) La primera es llevarlo por donde se muestra actualmente la escorrentía superficial la
cual tiene un recorrido atreves de vía para morir en un canal natural lo suficiente

10. mente amplio que se comunica con el canal principal del barrio el campestre, anexo
(foto 2).
b) La segunda opción es que la carrera 13ª se puede proyectar hasta la carrera 62 y nos
permitiría llevar nuestro canal al lado de la vía con un menor recorrido y con mayor
espacio. Para lo cual si esto se presenta se debe tener en cuenta que se debe hacer la
compra de predios. Anexo (foto 3 )
4) Por último se recomienda que se le brinde un mantenimiento periódico a la trampa de
basuras para que no exista obstrucción en algún momento dado.
DISEÑO DE CANALES
OPCION CANAL QUE AFLUIRA DE LA CARRERA 65
ALTERNATIVA CON CANAL TRAPEZOIDAL
CUENCA
AFLUENTE
Q (M3/Seg)
4,6
S(m/m)
0,039
Z
1
B(m)
0,5
n
0,017
h(m)
0,7
Q
hallado(m3/seg.)
4,74
h(m)
1,2
Q
hallado(m3/seg.)
5,00
ALTERNATIVA CON CANAL RECTANGULAR
CUENCA
AFLUENTE
Q (M3/Seg)
4,6
S(m/m)
0,039
Z
0
B(m)
0,8
n
0,017
CALCULO DE SUMIDEROS
Q(CAUDAL
RECOLECTADO EN
m3/sg) POR CADA
IMBORNAL.
P
Y
1,075333313
1,075333313
2,6
2,6
0,12
0,12
CANAL QUE EVACUARA LA SUMA DEL EXCEDENTE MA LO QUE VIENE DE LA CARRERA 65
ALTERNATIVA CON CANAL TRAPEZOIDAL
CUENCA
N3
Q (M3/Seg)
5,6
S(m/m)
0,009
Z
1
B(m)
1
n
0,017
h(m)
0,9
Q
hallado(m3/seg.)
5,87

11. ALTERNATIVA CON CANAL RECTANGULAR
CUENCA
N3
Q (M3/Seg)
5,6
S(m/m)
0,009
Z
0
B(m)
1,3
n
0,017
h(m)
1,4
Q
hallado(m3/seg.)
5,91
CHEQUEO DE LA VELOCIDAD SUPERFICIAL
Este chequeo se hace con el fin de mantener la velocidad permisible sin que esta
afecte su optima funcionalidad o presente riesgo por presentase una velocidad
demasiado grande, y si esto llegara a ocurrir se hace necesario la construcción de
estructuras disipadoras de energía.
El chequeo se hace mediante la formula
Donde:
S= pendiente longitudinal de la vía
a= constante de velocidad superficial dada por la siguiente tabla:
Calculo para cada tramo
CHEQUEO DE LA VELOCIDAD SUPERFICIAL
Vs(m/s) a
S(PENDIENTE)
TRAMO
0.822 6.500
0.503
6.5
0.528
6.5
0.964
6.5
0.016
0.006
0.007
0.022
CALLE 6 TRAMO 1
CALLE 6 TRAMO 2
CALLE 6 TRAMO 3
CALLE 1

12. De acuerdo con lo anterior, no es necesario construir estructuras de disipación de
energía, puesto que las velocidades superficiales son inferiores a las velocidades
permitidas y también se cumple con las velocidades mínimas para que no exista
sedimentación.
El detalle de los diseños está consignado en el PLANO 1/1.
PEDRO RAMOS BAIZ
Ingeniero Civil
MP 13202-178487 BLV

13. ANEXOS
•
•
Planos con dimensiones y secciones de la vía y las estructuras
Hojas de calculo
BIBLIOGRAFIA
•
•
•
Reglamento técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento básico
(RAS 2000)
Diseño de desagües pluviales urbanos (ing.unne.edu.ar/pub/HIDRO_TP11.)
Hidrología practica para ingenieros (memorias Ing. Alfonso Arrieta
Pastrana)