El documento trata sobre la hidrología vial y el diseño hidráulico de obras de drenaje para carreteras. Explica los conceptos de hidrología, cuencas hidrográficas, métodos para calcular caudales máximos como el método racional, y dimensionamiento de obras de drenaje como alcantarillas utilizando software como HEC-RAS e HY-8. El objetivo es determinar caudales de diseño y dimensionar adecuadamente alcantarillas u otras obras para el paso seguro del agua debajo de carre

1. HIDROTECNIA VIAL
Hidrológica
Revisión Hidrológica
Hidráulica
Revisión Hidráulica
EXPOSITOR
CRISTIAN GUTIERREZ
MARTINEZ

2. La Hidrología en su definición más simple es la ciencia
que estudia la distribución, cuantificación y utilización de los
recursos hídricos que están disponibles en el globo terrestre.
Estos recursos se distribuyen en la atmósfera, la superficie
terrestre y las capas del suelo.
La Hidrología (del griego hydor-, agua) es la disciplina
científica dedicada al estudio de las aguas de la Tierra,
incluyendo su presencia, distribución y circulación a través del
ciclo hidrológico, y las interacciones con los seres vivos.
También trata de las propiedades químicas y físicas del agua
en todas sus fases.
La Hidrología o Hidrografía es la ciencia de la naturaleza
que estudia el agua dentro del planeta Tierra, tanto en los
aspectos de ocurrencia como acumulación y circulación
desde el punto de vista cualitativo, cuantitativo y estadístico.

3. Hidrología de Carreteras
Para el proceso del Análisis Hidrológico se determinan caudales
máximos probables que sirvan en el diseño de obras hidráulicas para
cruces de corrientes, tales como; alcantarillas cajas y puentes las
cuales sirven para asegurar la permanencia y vida útil de la obra vial,
para un período de retorno específico basado en las características de
la vía y la intensidad de las precipitaciones.
En Síntesis
Que Logra determinar la Hidrología???????
Q: Caudal de Diseño ó Caudal Hidrológico.

4. AREA DE CUENCA O SUBCUENCA
DEFINICION DE CUENCA O SUBCUENCA

6. Q = 0.2778*C * I * A
Para cuencas iguales o menores a 300 hectáreas (3 km2).
Donde:
Q: Caudal en m³/seg.
A: Área de drenaje de la Cuenca o subcuenca en km2.
C: Coeficiente de escorrentía, adimensional.
I: Intensidad de la lluvia en mm/h.
El método racional para calcular las crecidas máximas fue
propuesto por Thomas Mulvaney en 1850, Ganguillet y
Kutter determinaron el coeficiente de Chézy en 1869 y
Manning propuso su ecuación para el flujo en canales
abiertos (1891). En noviembre de 1867 se organiza la
primera medición internacional de los caudales de un río.

9. C =Us*Ts*Pt
C: Coeficiente de Escorrentía
Us: Uso del Suelo
Ts: Tipo de Suelo
Pt: Pendiente del Terreno.

12. Tc =0.0041 (K) 0.77
Longitud del Cauce (L)
La longitud se mide tomando en cuenta el cauce principal, que
generalmente es el de mayor recorrido partiendo del punto más
remoto del punto de control.
FORMULA DEL PROYECTO
CENTROAMERICANO DEL INGENIERO BASSO

15. Q = 0.2778*C * I * A
SEGÚN VEN TE CHOW POR MEDIO DE ESTUDIOS MAS
PROFUNDO DEMOSTRO QUE EL METODO RACIONAL FUNCIONA:
PARA CUENCAS MAYORES A LOS 5 KM2 (500 HA), PARA TIEMPOS
DE CONCENTRACION MINIMOS DE 5 MINUTOS, O 10 KM2 (1000
HA), PARA TIEMPOS DE CONCENTRACION DE 10 KM2.
PARA CUENCAS MAYORES A LAS ANTERIORES, EL METODO
RACIONAL NO ES FUNCIONAL.
TRANSITO DE AVENIDAS MÉTODO DE MUSKINGUM
El método de Muskingum fue presentado por McCarthy (1938) y
maneja relaciones caudal almacenamiento variables. Este método
modela el almacenamiento en un cauce mediante la combinación
de Tipos de almacenamientos, tal como se muestra en la Figura:

17. Separación de la escorrentía de la lluvia total.
El método propuesto en este estudio para separar la escorrentía de la
lluvia total es el del U.S. Soil Conservación Service, ahora National
Research Conservation Service (NRCS) mediante relaciones de ecuaciones.
La estimación del caudal para cuencas mayores a 500 ha requiere de
modelos hidrológicos un poco más complejos, en los cuales se simula el
proceso de la formación de las crecidas que pasa por la determinación
de la lluvia de diseño, separación de la escorrentía, es decir el agua que
escurre superficialmente de la lluvia total y a partir de la lámina de agua
la transformación en hidrogramas. Este proceso requiere de la
combinación de varios métodos los que en su mayoría han sido
desarrollados por el Natural Resources Conservation Services (NRCS)
antes USSCS,
Natural Resources Conservation Services (NRCS) antes
USSCS,
El procedimiento se realiza de aguas arriba hacia aguas abajo partiendo
del primer punto de control y utilizando el hidrogramas triangular
sintético

20. QUE SUCEDE CUANDO SE TIENE EL CAUDAL
DE DISEÑO, BUENO EN ESTA ETAPA YA
HEMOS CONCLUIDO LA PARTE
HIDROLOGICA.
EL PROXIMO PASO ES ENTRARLE AL DISEÑO
HIDRAULICO, O DICHO DE OTRA FORMA,
DIMENSIONAMIENTO DE LAS OBRAS DE
DRENAJE, TALES COMO:
Alcantarillas (Circulares, de cajón,
abovedadas), estas pueden ser de concretos
o metálicas
Puentes Metálicos, de concretos, mixtos o
atirantado.

30. Alcantarillas - Definición: Son ductos que permiten el
paso del agua de un lado a otro de la vía.
Las alcantarillas deben clasificarse principalmente
desde el punto de vista de su ubicación. Capacidad
(diseño hidráulico) y resistencia (diseño estructural).

33. ESPECIFICACION PARA TUBERIAS CIRCULARES DE CONCRETO CON
RESFUERZO

34. ALCANTARILLAS MAL CONSTRUIDAS

36. Conclusiones y Recomendaciones sobre
su diseño Hidráulico, instalación y
Construcción de Obras de Drenaje de
Cruce.
• Coloque los cruces de caminos sobre drenajes naturales,
perpendiculares a la dirección del flujo a fin de minimizar la
longitud del tubo y el área afectada.
• Use tubos individuales de gran diámetro o un cajón de
concreto en vez de varios tubos de menor diámetro para
minimizar potenciales taponamientos.
• En cauces muy anchos los tubos múltiples son más
recomendables para mantener la distribución del flujo
natural a través del canal.
• Para sitios con altura limitada, use “tubos aplastados” o

37. Aspectos a considerar durante la etapa de construcción de
alcantarillas.
•Seleccionar el punto de ubicación de la alcantarilla.
•Determinar la longitud de la alcantarilla de acuerdo con el
ancho del camino.
•Al localizar la alcantarilla, procurar no forzar los causes. Es
decir, la dirección del alcantarillado, en lo posible, debe ser
consecuente con la dirección dela quebrada.
•Seleccionar el diámetro de los tubos de acuerdo con el
caudal de diseño y con los sedimentos que son arrastrados
por las aguas de lluvia o por pequeñas quebradas. La
alcantarilla deberá permitir el paso del máximo caudal sin
generar daños al camino.

38. Preparar la zanja de la alcantarilla con un ancho igual al
diámetro externo del tubo más 30 cm. A ambos lados mínimo.
•Cimentar la alcantarilla a una profundidad igual al diámetro
externo del tubo más60 cm. De relleno mínimo sobre la
corona del tubo.
•Usar pendientes en las alcantarillas de un 2% a un 3%.
.•Inspeccionar el alineamiento vertical y horizontal.
•Agregar mortero (arena + cemento + agua) a las juntas de
los tubos, si la tubería es de concreto.

39. • Construir adecuadamente la cama en la cual se cimentará
la tubería.
• Compactar primero los lados sin tocar el tubo.

40. FIN
HY8
http://www.fhwa.dot.gov/engineering/hydraulics/software.cfm
VIDEO DE RIO Y CALLES
REBASADAS
MUCHAS GRACIAS
HEC-RAS
http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/hecras-download.html