drenaje pluvial

1. DESAGÜES PLUVIALES
• Preponderancia de zonas impermeables
• Presencia de un sistema de desagües hidráulicamente mejorado
por el hombre
CUNETAS
SUMIDEROS
CONDUCTOS
• Respuesta a una lluvia mucho más rápida que en una cuenca rural
de igual área y pendiente
• Volúmenes de escorrentía mayores dada la impermeablidad de la
superficie
CARACTERÍSTICAS DE LAS CUENCAS URBANAS:

2. DESAGÜES PLUVIALES
OBJETIVO:
CAPTAR LAS AGUAS DE LLUVIA Y CONDUCIRLAS HASTA LOS CAUCES
NATURALES, SIN PROVOCAR DAÑOS A LAS PROPIEDADES EXISTENTES EN LA
ZONA O A LA ZONA MISMA
Factores a tener en cuenta:
1. Características de la zona
2. Curvas de pavimento
3. Intensidad, duración y frecuencia de las lluvias
4. Tiempo de concentración de las aguas de escorrentía a un determinado
punto
5. Estimación del caudal
CLAVES PARA UN BUEN DISEÑO:

3. Tipo de superficie
Pendiente
Porcentaje de construcción
CARACTERÍSTICAS DE LA
SUPERFICIE
COEFICIENTE
DE
ESCORRENTÍA
Pavimento de hormigón 0.70 a 0.95
Pavimento asfáltico 0.70 a 0.95
Adoquinado 0.70 a 0.85
Techos y azoteas 0.75 a 0.95
Patios 0.85
Caminos de grava 0.30
Jardines y zonas verdes 0.30
Campos 0.20
DESAGÜES PLUVIALES
1. Características de la zona
Grado de
impermeabilidad
COEFICIENTE
DE
ESCORRENTÍA
Hay tablas en las que el coeficiente de escorrentía depende también del
período de retorno adoptado C = f (TR)

4. Para cada sector de proyecto o para toda la zona, dependiendo de las dimensiones
de la misma, se determina un COEFICIENTE MEDIO DE ESCORRENTÍA:
total
n
n
total
2
2
total
1
1
m
A
A
.
C
....
A
A
.
C
A
A
.
C
C +
+
+
=
DESAGÜES PLUVIALES
ZONIFICACIÓN
COEFICIENTE
DE
ESCORRENTÍA
Comercial céntrica 0.70 a 0.95
Comercial periférica 0.50 a 0.70
Residencias unifamiliares 0.30 a 0.50
Residencial multifamiliar separada 0.40 a 0.60
Residencial multifamiliar agrupada 0.60 a 0.75
Residencias suburbanas 0.25 a 0.40
Zona industrial 0.50 a 0.80
Parques y cementerios 0.10 a 0.25
Parques de juego 0.20 a 0.35

5. SISTEMA DE DESAGÜES PLUVIALES SISTEMA VIAL
Pendientes recomendadas: Longitudinal > 0.3 % (no siempre es posible)
Transversal = 1 a 2 %
DESAGÜES PLUVIALES
2. Curvas de pavimento

6. La INTENSIDAD DE LLUVIA se define como el volumen de agua que precipita por
unidad de tiempo. Se expresa en mm/h, mm/min o litros/seg/ha.
La DURACIÓN de la lluvia es el tiempo comprendido entre el comienzo y el final de
la lluvia.
DESAGÜES PLUVIALES
3. Intensidad, duración y frecuencia de las lluvias
Las características de la lluvia a considerar para el diseño dependen del GRADO DE
PROTECCIÓN que se desee, y por lo tanto serán función directa de:
• Importancia del sector
• Densidad de población
• Posibles inconvenientes de tránsito, según sean arterias principales o
secundarias

7. DESAGÜES PLUVIALES
La FRECUENCIA es el número de veces que un evento es igualado o superado en
un intervalo de tiempo determinado:
años
de
nº
veces
de
nº
f =
Ejemplo: una lluvia de una cierta intensidad o mayor, que ha ocurrido 5 veces
durante 25 años de registros pluviográficos, tendrá una frecuencia:
0.2
registro
de
años
25
veces
5
f =
=
RECOPILACIÓN DE
DATOS
PLUVIOGRÁFICOS
DETERMINACIÓN DE LA
FRECUENCIA CON QUE HAN
OCURRIDO LAS LLUVIAS

8. DESAGÜES PLUVIALES
El PERÍODO DE RETORNO es la inversa de la FRECUENCIA:
f
1
T =
En el ejemplo anterior:
años
5
veces
5
registro
de
años
25
f
1
T =
=
=
PERÍODOS DE Zonas residenciales 2 a 5 años
RETORNO Zonas comerciales y de elevado valor 5 a 10 años
(recomendados) Canalizaciones de cursos naturales 10 años o más

9. Curvas IDF - Buenos Aires
0
50
100
150
200
250
300
350
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Duración de la tormenta (min)
Intensidad
de
Precipitación
(mm/h)
T = 2 años T = 10 años T = 50 años T = 200 años
DESAGÜES PLUVIALES

10. El TIEMPO DE CONCENTRACIÓN del agua de lluvia a un determinado punto es el
TIEMPO DE VIAJE DE LA GOTA QUE MÁS TARDA EN LLEGAR AL PUNTO DE
RECOLECCIÓN.
En zonas urbanas con colectores pluviales:
Tc = Ts + Tt
Donde
Ts es el tiempo de
escurrimiento superficial
Tt es el tiempo de traslado
por el interior del colector
Límite de cuenca
Sumidero
DESAGÜES PLUVIALES
4. Tiempo de concentración
El TIEMPO DE CONCENTRACIÓN es el TIEMPO DE EQUILIBRIO de una cuenca.

11. DESAGÜES PLUVIALES
Tiempo de escurrimiento superficial
En zonas rurales, se aplica la fórmula de Kirpich
Donde
L es la longitud del curso de agua más largo (en km)
H es la diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y la salida (en m)
H
L
.
56,9
min)
(en
Ts
0,375
3






=
Para aplicar en escurrimientos a manto sobre superficies de hormigón o asfalto se
debe multiplicar Ts por 0,4.

12. DESAGÜES PLUVIALES
Tiempo de traslado
El tiempo de traslado en el colector
dependerá de sus características hidráulicas:
tramo
el
en
real
Velocidad
tramo
del
Longitud
Tt =
H
L
.
56,9
Tc
0,375
1
3
1
1








=
2
-
1
2
-
1
1
2
0,375
2
3
2
2
V
L
Tc
Tc
y
H
L
.
56,9
Tc
+
=








=
Tc2 será el mayor valor entre:
2
1
L1-2
L2
L1

13. DESAGÜES PLUVIALES
5. Estimación del caudal
Q = C . I . A
Donde
Q es el caudal en un punto
C es el coeficiente de escorrentía
I es la intensidad de la lluvia
A es el área que drena por ese punto
I = f (Tiempo de duración de la lluvia) = f (Td)
Método racional Td = Tc
Método Racional

14. DESAGÜES PLUVIALES
CURVAS
IDF
Resumen de la metodología de cálculo
Con TR
y Td=Tc
Im
Qp
Método Racional
( con C y A )
Chezy-Manning
D

15. Sección transversal de la calzada
Ubicación de sumideros:
• Puntos bajos
• Aguas arriba de intersecciones
• Cambios de pendiente
• Accesos a puentes y terraplenes
• Calles donde la acumulación de agua moleste al tránsito
DESAGÜES PLUVIALES
Estructuras de captación – Sumideros o Imbornales

16. Ancho mojado en cuneta
Y0 = 0,02 . w
Luego w = 50 . Y0 (1)
DESAGÜES PLUVIALES
2
1
3
2
6
i
.
R
.
Ù
.
n
1
Q
:
Resulta
Ù
.
U
Q
:
además
Como
R
n
1
c
:
Manning
Según
i
.
R
.
c
U
:
Chezy
de
Ecuación
=
=
=
=
Y
0.49
Y
Y
.
51
25
P
R
:
hidráulico
radio
el
Y
Y
51
)
Y
(50
Y
Y
P
:
a
igual
es
mojado
perímetro
El
Y
25
Y
.
Y
50
.
2
1
Y
.
w
.
2
1
:
resulta
mojada
área
el
(1)
Recordando
0
0
2
0
0
2
0
2
0
0
2
0
0
0
0
=
=
Ω
=
=
+
+
=
=
=
=
Ω

17. Adoptando n = 0.016 Q = f ( Y0 , i )
DESAGÜES PLUVIALES
2
1
3
2
0
2
0 i
.
)
Y
(0,49
.
Y
25
.
n
1
Q
:
o
eemplazand
R =
PARA: w = 4 m
Y0 = 8 cm
Pendiente i
(m/m)
Q admisible
(l/seg)
0.001 36.5
0.002 51.6
0.005 81.6
0.010 115.4
0.020 163.2
PARA: w = 3 m
Y0 = 6 cm
Pendiente i
(m/m)
Q admisible
(l/seg)
0.001 16.9
0.002 24.0
0.005 37.9
0.010 53.6
0.020 75.8

18. ÁBACO PARA EL CÁLCULO
DEL ÁREA INUNDADA
EN CALZADAS
(Dr. Ayala)
Válido para: Sx = 2%
n = 0.016
DESAGÜES
PLUVIALES

19. 1. Sumidero de ventana 2. Sumidero de rejilla en cuneta
DESAGÜES PLUVIALES
TIPOS DE SUMIDERO

20. CRITERIOS DE SELECCIÓN:
• características topográficas
• grado de eficiencia
• importancia de la vía
• posibilidad de arrastre y acumulación
de sedimentos
DESAGÜES PLUVIALES
3. Sumidero de rejilla en calzada