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13. SISTEMA DE COLECCIÓN Y
EVACUACIÓN DE AGUAS DE LLUVIA
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE :
INGENIERÍA CIVIL
DOCENTE : Ing. Rupay Aguilar, Jaime
14/03/16 2
TIPOS DE DRENAJE PLUVIAL
Se tienen dos tipos de drenaje pluvial:
a) Sistema de drenaje pluvial convencional. Es
aquél que se diseña para desalojar el agua pluvial
tan rápidamente como ésta es recolectada por los
drenes de azotea. Su diseño se basa en la
intensidad de precipitación y el área tributario de
cada sección del drenaje. La mayoría de los
códigos establece una intensidad de lluvia de 100
mm/hora mínima y se han elaborado tablas para el
cálculo de los conductos.
14/03/16 3
TIPOS DE DRENAJE PLUVIAL
b) Sistema de drenaje pluvial de flujo controlado
Es aquél tipo de drenaje que permite que el
desalojo de las aguas pluviales sea a una velocidad
menor que la intensidad de precipitación; esto es,
el escurrimiento en exceso es acumulado en la
azotea y es drenado, a una velocidad controlada,
durante la duración de la tormenta.
14/03/16 4
TIPOS DE DRENAJE PLUVIAL
b) Sistema de drenaje pluvial de flujo controlado
El resultado de este sistema es una reducción del
gasto máximo que debe transportarse;
debido a la reducción del gasto pico, los diámetros
de las tuberías pueden ser reducidas
y las cargas impuestas a las plantas de tratamiento
de aguas residuales, en los casos de
alcantarillados combinados, son también reducidos.
14/03/16 5
TIPOS DE DRENAJE PLUVIAL
b) Sistema de drenaje pluvial de flujo controlado
El drenaje de flujo controlado, por tanto, no solamente
proporciona tamaños más económicos de tubería,
sino que también ayuda a aliviar el problema de
inundación cuando ocurre una precipitación.
La velocidad de flujo recomendada, en ambos tipos
de sistemas, es de 3 m/s para poder mantener todos
los residuos del agua pluvial en suspensión.
14/03/16 6
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
La metodología, que deberá seguirse para el diseño de
sistemas de drenaje convencional:
1. Distribuya los drenes de azotea, drenes planos y de
cuneta en la azotea, así como las conducciones
principales de agua de tormenta. Entre las
recomendaciones de tipo general que se dan, está la
colocación de drenes de sobre flujo adyacentes a cada
drenaje de azotea. Es importante distribuir, de manera
uniforme, los drenajes para evitar acumulaciones de agua y,
en consecuencia, sobrecargas estructurales en las azoteas de
los edificios.
14/03/16 7
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
2. Determine el área tributaria para cada
drenaje de azotea, drenes planos o de cuneta,
y para cada conducción de aguas pluviales.
Con base en las pendientes de la azotea, se
determinarán las áreas tributarías para cada
drenaje, sin olvidar considerar los efectos de las
paredes verticales cercanas.
14/03/16 8
PROCEDIMIENTO
PARA EL DISEÑO
DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL
CONVENCIONAL
14/03/16 9
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
Para utilizar criterios
conservadores, se
recomienda
considerar para el
cálculo de las áreas
tributarias, la
influencia de las
paredes verticales.
14/03/16 10
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
3. Determine la colocación y la pendiente de las líneas
de desalojo de agua pluvial. En este paso se define la
distribución física de los conductos, horizontales y
verticales, de las aguas pluviales y, en consecuencia, la
ubicación y pendiente de los mismos.
14/03/16 11
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
4. Determine la intensidad de la precipitación que será
utilizada. Para la determinación de la intensidad de
precipitación puede utilizarse cualquier método conocido
para la determinación de las curvas de intensidad-duración
período de retorno. El período de retorno que se
recomienda utilizar es de 10 años;
14/03/16 12
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
4. Determine la intensidad de la precipitación que será
utilizada.
con relación a la duración de la tormenta, ésta debe ser
igual al tiempo de concentración, que se define como el
tiempo en que la partícula de agua más lejana llega al
drenaje de la azotea; en ese momento toda la azotea
contribuye al escurrimiento y, en consecuencia se tiene el
gasto máximo de escurrimiento. Generalmente se sugiere
utilizar como tiempo de concentración cinco minutos.
14/03/16 13
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
5. Determine el gasto de equipos tales como bombas,
acondicionadores de aire, o equipos similares que
descarguen dentro de las tuberías de drenaje de la
azotea.
Después convierta estos flujos a sus equivalencias en
áreas tributarias de azotea. El gasto es un término
expresado como un volumen de agua en un período de
tiempo tal como M3/hora, l/s, etc.
14/03/16 14
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
6. Calcule al área tributario total de azotea drenada por
cada sección del sistema del drenaje pluvial. En este
paso se obtiene el área tributaría total sumando el área
tributaría horizontal más el área tributaría vertical más al
área de azotea equivalente.
14/03/16 15
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
7. Determine el diámetro de los conductos verticales y
horizontales del sistema de drenaje pluvial. Utilizando
las tablas 1. y 2., se determina el diámetro de las
tuberías que permiten conducir las aguas pluviales, en
función del área tributaria y de la intensidad de
precipitación.
14/03/16 16
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
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14/03/16 17
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14/03/16 18
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL DE FLUJO
CONTROLADO
El procedimiento de diseño para los sistemas de drenaje
pluvial de flujo controlado es similar al de tipo convencional
descrito anteriormente, excepto que las tuberías de
drenaje son diseñadas para permitir el escurrimiento a un
gasto fijo. Los sistemas de tuberías se diseñan con base
en la tabla 3. Esta tabla indica la capacidad máximas para
tuberías verticales y horizontales, con distintas pendientes,
para distintos valores de precipitación.
14/03/16 19
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
14/03/16 20
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
La capacidad máxima de una tubería de drenaje pluvial es
el gasto máximo que puede conducir sin ocasionar
problemas de presión en la misma. De la misma manera
que en el drenaje convencional, los diámetros de las
tuberías del sistema de drenaje deben aumentar en la
dirección del flujo.
14/03/16 21
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
Puesto que el flujo acumulado en la azotea se desaloja a
un gasto fijo, se produce una acumulación de agua en las
azoteas de los edificios, por lo que los ingenieros
encargados de los cálculos estructurales deberán
considerar estas cargas adicionales. Se recomienda evitar
láminas de agua mayores a 7.6 cm en promedio, en las
azoteas, así como en zonas con pendiente.
14/03/16 22
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL
El escurrimiento superficial es la parte de la precipitación
que no es perdida por infiltración en el terreno, por
depósito en las depresiones superficiales, o por
evaporación o evapotranspiración de las plantas.
14/03/16 23
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE
DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL
Este valor del escurrimiento es difícil de evaluar, puesto
que es afectado por muy diversos factores, tales como la
intensidad de la precipitación, las características del
terreno, la duración de la precipitación, el grado de
saturación del terreno, etc.; por todo lo anterior, la
determinación del escurrimiento es estimativa.
14/03/16 24

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  • 1. 13. SISTEMA DE COLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE AGUAS DE LLUVIA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE : INGENIERÍA CIVIL DOCENTE : Ing. Rupay Aguilar, Jaime
  • 2. 14/03/16 2 TIPOS DE DRENAJE PLUVIAL Se tienen dos tipos de drenaje pluvial: a) Sistema de drenaje pluvial convencional. Es aquél que se diseña para desalojar el agua pluvial tan rápidamente como ésta es recolectada por los drenes de azotea. Su diseño se basa en la intensidad de precipitación y el área tributario de cada sección del drenaje. La mayoría de los códigos establece una intensidad de lluvia de 100 mm/hora mínima y se han elaborado tablas para el cálculo de los conductos.
  • 3. 14/03/16 3 TIPOS DE DRENAJE PLUVIAL b) Sistema de drenaje pluvial de flujo controlado Es aquél tipo de drenaje que permite que el desalojo de las aguas pluviales sea a una velocidad menor que la intensidad de precipitación; esto es, el escurrimiento en exceso es acumulado en la azotea y es drenado, a una velocidad controlada, durante la duración de la tormenta.
  • 4. 14/03/16 4 TIPOS DE DRENAJE PLUVIAL b) Sistema de drenaje pluvial de flujo controlado El resultado de este sistema es una reducción del gasto máximo que debe transportarse; debido a la reducción del gasto pico, los diámetros de las tuberías pueden ser reducidas y las cargas impuestas a las plantas de tratamiento de aguas residuales, en los casos de alcantarillados combinados, son también reducidos.
  • 5. 14/03/16 5 TIPOS DE DRENAJE PLUVIAL b) Sistema de drenaje pluvial de flujo controlado El drenaje de flujo controlado, por tanto, no solamente proporciona tamaños más económicos de tubería, sino que también ayuda a aliviar el problema de inundación cuando ocurre una precipitación. La velocidad de flujo recomendada, en ambos tipos de sistemas, es de 3 m/s para poder mantener todos los residuos del agua pluvial en suspensión.
  • 6. 14/03/16 6 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL La metodología, que deberá seguirse para el diseño de sistemas de drenaje convencional: 1. Distribuya los drenes de azotea, drenes planos y de cuneta en la azotea, así como las conducciones principales de agua de tormenta. Entre las recomendaciones de tipo general que se dan, está la colocación de drenes de sobre flujo adyacentes a cada drenaje de azotea. Es importante distribuir, de manera uniforme, los drenajes para evitar acumulaciones de agua y, en consecuencia, sobrecargas estructurales en las azoteas de los edificios.
  • 7. 14/03/16 7 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL 2. Determine el área tributaria para cada drenaje de azotea, drenes planos o de cuneta, y para cada conducción de aguas pluviales. Con base en las pendientes de la azotea, se determinarán las áreas tributarías para cada drenaje, sin olvidar considerar los efectos de las paredes verticales cercanas.
  • 8. 14/03/16 8 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
  • 9. 14/03/16 9 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL Para utilizar criterios conservadores, se recomienda considerar para el cálculo de las áreas tributarias, la influencia de las paredes verticales.
  • 10. 14/03/16 10 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL 3. Determine la colocación y la pendiente de las líneas de desalojo de agua pluvial. En este paso se define la distribución física de los conductos, horizontales y verticales, de las aguas pluviales y, en consecuencia, la ubicación y pendiente de los mismos.
  • 11. 14/03/16 11 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL 4. Determine la intensidad de la precipitación que será utilizada. Para la determinación de la intensidad de precipitación puede utilizarse cualquier método conocido para la determinación de las curvas de intensidad-duración período de retorno. El período de retorno que se recomienda utilizar es de 10 años;
  • 12. 14/03/16 12 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL 4. Determine la intensidad de la precipitación que será utilizada. con relación a la duración de la tormenta, ésta debe ser igual al tiempo de concentración, que se define como el tiempo en que la partícula de agua más lejana llega al drenaje de la azotea; en ese momento toda la azotea contribuye al escurrimiento y, en consecuencia se tiene el gasto máximo de escurrimiento. Generalmente se sugiere utilizar como tiempo de concentración cinco minutos.
  • 13. 14/03/16 13 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL 5. Determine el gasto de equipos tales como bombas, acondicionadores de aire, o equipos similares que descarguen dentro de las tuberías de drenaje de la azotea. Después convierta estos flujos a sus equivalencias en áreas tributarias de azotea. El gasto es un término expresado como un volumen de agua en un período de tiempo tal como M3/hora, l/s, etc.
  • 14. 14/03/16 14 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL 6. Calcule al área tributario total de azotea drenada por cada sección del sistema del drenaje pluvial. En este paso se obtiene el área tributaría total sumando el área tributaría horizontal más el área tributaría vertical más al área de azotea equivalente.
  • 15. 14/03/16 15 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL 7. Determine el diámetro de los conductos verticales y horizontales del sistema de drenaje pluvial. Utilizando las tablas 1. y 2., se determina el diámetro de las tuberías que permiten conducir las aguas pluviales, en función del área tributaria y de la intensidad de precipitación.
  • 16. 14/03/16 16 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
  • 17. 14/03/16 17 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
  • 18. 14/03/16 18 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL DE FLUJO CONTROLADO El procedimiento de diseño para los sistemas de drenaje pluvial de flujo controlado es similar al de tipo convencional descrito anteriormente, excepto que las tuberías de drenaje son diseñadas para permitir el escurrimiento a un gasto fijo. Los sistemas de tuberías se diseñan con base en la tabla 3. Esta tabla indica la capacidad máximas para tuberías verticales y horizontales, con distintas pendientes, para distintos valores de precipitación.
  • 19. 14/03/16 19 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL
  • 20. 14/03/16 20 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL La capacidad máxima de una tubería de drenaje pluvial es el gasto máximo que puede conducir sin ocasionar problemas de presión en la misma. De la misma manera que en el drenaje convencional, los diámetros de las tuberías del sistema de drenaje deben aumentar en la dirección del flujo.
  • 21. 14/03/16 21 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL Puesto que el flujo acumulado en la azotea se desaloja a un gasto fijo, se produce una acumulación de agua en las azoteas de los edificios, por lo que los ingenieros encargados de los cálculos estructurales deberán considerar estas cargas adicionales. Se recomienda evitar láminas de agua mayores a 7.6 cm en promedio, en las azoteas, así como en zonas con pendiente.
  • 22. 14/03/16 22 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL El escurrimiento superficial es la parte de la precipitación que no es perdida por infiltración en el terreno, por depósito en las depresiones superficiales, o por evaporación o evapotranspiración de las plantas.
  • 23. 14/03/16 23 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL CONVENCIONAL ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL Este valor del escurrimiento es difícil de evaluar, puesto que es afectado por muy diversos factores, tales como la intensidad de la precipitación, las características del terreno, la duración de la precipitación, el grado de saturación del terreno, etc.; por todo lo anterior, la determinación del escurrimiento es estimativa.