PROYECTO DE URBANIZACIÓN · MEMORIA 1.- CLIMATOLOGÍA El ámbito de actuación del presente proyecto se ... de lluvias de toda la vertiente ... Los caudales medios de aguas residuales

ATXIAGA & GALLO, arquitectura y urbanismo S.C.P. Mª Díaz de Haro nº 7A 2º Dpto. 2. 48920 PORTUGALETE 944723472

PROYECTO DE URBANIZACIÓN. ÁREA DE ORDENACIÓN REMITIDA AOR322 DE SANTURTZI. BARRIO PESCADORES ANEXO VI. CLIMATOLOGÍA, HIDROLOGÍA, DRENAJE Y CÁLCULOS HIDRAÚLICOS.

PROYECTO DE URBANIZACIÓN ÁREA DE ORDENACIÓN REMITIDA AOR322 DE SANTURTZI BARRIO PESCADORES ANEXO VI. CLIMATOLOGÍA, HIDROLOGÍA, DRENAJE Y CÁLCULOS

HIDRAÚLICOS

MEMORIA

MEMORIA DE CÁLCULO



PROYECTO DE URBANIZACIÓN ÁREA DE ORDENACIÓN REMITIDA AOR322 DE SANTURTZI BARRIO PESCADORES ANEXO VI. CLIMATOLOGÍA, HIDROLOGÍA, DRENAJE Y CÁLCULOS

HIDRAÚLICOS

MEMORIA

1. CLIMATOLOGÍA

2. HIDROLOGÍA

3. DRENAJE

4. CALCULOS HIDRAULICOS



PROYECTO DE URBANIZACIÓN ÁREA DE ORDENACIÓN REMITIDA AOR322 DE SANTURTZI BARRIO PESCADORES ANEXO IV. CLIMATOLOGÍA, HIDROLOGÍA, DRENAJE Y CÁLCULOS

HIDRAÚLICOS MEMORIA 1.- CLIMATOLOGÍA

El ámbito de actuación del presente proyecto se encuentra ubicado en la Comunidad Autónoma del País Vaso y más concretamente en la provincia de Bizkaia, perteneciente a la Cuenca Hidrográfica del Norte. Euskadi no forma una región climática homogénea. Se pueden distinguir a grandes rasgos tres zonas: la vertiente atlántica al norte, la Euskal Herria media en el centro y, el extremo sur, entrando en la depresión del Ebro y Rioja Alavesa/Arabako Errioxa

• LA VERTIENTE ATLÁNTICA: La vertiente atlántica comprende la totalidad de las provincias de Bizkaia, de Gipuzkoa y de Euskadi Continental y el norte de la de Álava/Araba, presenta un tipo de clima mesotérmico, moderado en cuanto a las temperaturas, y muy lluvioso. Se denomina clima templado húmedo sin estación seca, o clima atlántico. En este clima el océano Atlántico ejerce una influencia notoria. Las masas de aire, cuyas temperaturas se han suavizado al contacto con las templadas aguas oceánicas, llegan a la costa y hacen que las oscilaciones térmicas entre la noche y el día, o entre el verano y el invierno, sean poco acusadas. El factor orográfico explica la gran cantidad de lluvias de toda la vertiente atlántica del País Vasco, entre 1.200 y más de 2.000mm de precipitación media anual. En cuanto a las temperaturas es de destacar una cierta moderación, que se expresa fundamentalmente en la suavidad de los inviernos. De esta forma, a pesar de que los veranos son también suaves, las temperaturas medias anuales registran en la costa los valores más altos de Euskal Herria, unos 14ºC. Aunque los veranos sean frescos, son posibles, sin embargo,



episodios cortos de fuerte calor, con subidas de temperatura de hasta 40ºC, especialmente durante el verano.



• LA ZONA MEDIA:

La zona media o zona de transición de Euskal Herria, que ocupa gran parte de Alava/Araba, se presenta como una zona de transición entre el clima oceánico y el clima mediterráneo, predominando las características atlánticas, ya que no existe un auténtico verano seco.

- Clima sub-atlántico: Comprende los Valles Occidentales de Alava/Araba y la Llanada Alavesa, continúa siendo del tipo atlántico, si bien con precipitaciones menores que en la vertiente atlántica. - Clima sub-mediterráneo: Más al sur, en una zona que comprende aproximadamente Trebiño, Montaña Alavesa, se va pasando a un tipo mediterráneo, es decir, a un clima templado con verano más cálido y algo más seco, y con lluvias anuales moderadas.

• EL SUR: En el sur del País Vasco, en la zona de la depresión del Ebro ocupada por la Rioja Alavesa/Arabako Errioxa, se pasa ya a un clima con verano claramente seco y caluroso del tipo mediterráneo. Normalmente, debido a sus inviernos bastante fríos y de escasas precipitaciones, se le ha denominado mediterráneo de interior o continental mediterráneo. Aquí, el mitigamiento de las influencias marinas hace que las oscilaciones térmicas estacionales comiencen a ser importantes. En verano se superan los 22ºC en las temperaturas medias de algunos meses y en invierno las bajas temperaturas posibilitan las heladas y favorecen las nieblas. Pluviométricamente, si bien cumplen los requisitos mediterráneos de tener meses estivales con precipitaciones inferiores a los 30mm, no aparece en la distribución estacional de las lluvias la clara y típica diferencia mediterránea entre los meses secos del verano y los más lluviosos del resto del año, sino que las medias pluviométricas mensuales son casi siempre más bien escasas, menos de 50mm, y bastante semejantes entre sí. De aquí que se pueda decir de él que es un clima un tanto continentalizado, aunque quede incluido dentro del tipo mediterráneo.

Una vez presentada la climatología de Bizkaia y globalmente de Euskadi se pasa a presentar los datos climatológicos más representativos de la zona en la que se puede encontrar en el municipio de Santurtzi. Próximo a Bilbao se encuentra el observatorio que el Instituto Nacional de Meteorología dispone en el antiguo aeropuerto de Bilbao en el término municipal de Sondika. Los datos más representativos obtenidos en ésta son los siguientes:





2.- HIDROLOGÍA Los datos que se presentan a continuación se han obtenido de los estudios realizados por parte del Departamento de Medio Ambiente de la Diputación Foral de Bizkaia - Bizkaiko Foru Aldundia sobre precipitaciones en la provincia. Se presenta a continuación el mapa de isoyetas de la provincia de Bizkaia:

PRECIPITACIÓN ACUMULADA ANUAL 2.007

Tal y como se aprecia en el mapa de isoyetas que se acaba de presentar la isoyeta que se asociaría al municipio de Santurce sería la de 1250 mm – 1.500 MM.



Dentro de esta ubicación hidrológica a grosso modo se puede localizar el término municipal de Santurtzi de una manera más localizada dentro de las Cuencas hidrográficas locales que se distinguen en Bizkaia, concretamente en la del Barbadun/Galindo.

A continuación se pasa a presentar los datos han sido facilitados por la Dirección de Meteorología y Climatología, perteneciente al Departamento de Transportes y Obras Públicas del Gobierno Vasco – Eusko Jaularitza, y extraídos del Plan Integral de Prevención de Inundaciones.

VALORES EXTREMOS PARA DISTINTOS PERIODOS DE RETORNO

Periodo de retorno (años) Valor esperado en 24 H (l/m2)

5 101.2

10 126.3

25 150

50 175



3.- DRENAJE. La red de saneamiento de la zona se compone de una red de pluviales que trascurre por el eje de las tramadas de escaleras recogiendo las aguas de los sumideros longitudinales existentes en los descansillos. Dicha red vierte sus aguas a una arqueta existente en la Avenida Iparraguirre. Por otro lado, existe una red unitaria que trascurre junto a las escaleras existentes desde el vial Grupo Ayuntamiento hasta la Avenida Iparraguirre recogiendo las aguas procedentes de los números 45, 47 y 49 de la Avenida Iparraguirre, así como los correspondientes a los grupos Diputación y Ayuntamiento. Cabe destacar, que las aguas procedentes de las bajantes de pluviales situadas en la fachada opuesta a los portales, se recogen en cunetas existentes las cuales en general, no son vertidas a la red. Se proyecta una red de saneamiento unitaria que vierta sus aguas a la red de saneamiento municipal existentes en la Avenida Iparraguirre, y acorde a la nueva urbanización definida en el “Proyecto de Urbanización Área de Ordenación remitida AOR322 de Santurtzi Barrio Pescadores”. La totalidad de las aguas precipitadas en la zona serán recogidas mediante nuevos sumideros, así como mediante nuevas arquetas a pie de bajante. Los sumideros se ubican acorde a la nueva escorrentía proyectada. Para la realización del replanteo se ha partido de las cotas de urbanización facilitadas en el “Proyecto de Urbanización Área de Ordenación remitida AOR322 de Santurtzi Barrio Pescadores”. En general, en la nueva red proyectada mantiene la alineación actual de la red unitaria, renovando las arquetas y canalizaciones existentes. Los trabajos se ejecutarán acorde a los planos de proyecto y los planos de detalle, consensuando la actuación en todo momento en fase de obra con los técnicos municipales.



4.- CÁLCULOS HIDRAÚLICOS 4.1.- Criterios de diseño de la red. El objeto del presente punto es la definición de los criterios de diseño y dimensionamiento a adoptar en la redacción del presente Estudio. Estos criterios, que se desarrollan en los apartados siguientes, se encuentran clasificados en los siguientes grupos:

- Definición de los caudales de diseño, con la descripción de la metodología adoptada, para el cálculo de los caudales.

- Dimensionamiento hidráulico de los colectores, forma y dimensiones de los conductos y limitaciones, tanto a caudal máximo como a caudal mínimo.

- Diseño estructural de los conductos, con definición de las acciones a considerar y de la formulación a emplear en su cálculo.

- Otros criterios a aplicar en el diseño de los colectores, como el material de las conducciones. - Criterios de diseño de otros elementos como pozos de registro.

4.1.1.- Caudales de diseño. Metodología de cálculo de caudales de Aguas Residuales. CAUDALES. Se consideran en este apartado los caudales correspondientes a aguas residuales domésticas.

Los caudales medios de aguas residuales de origen doméstico se calculan, en l/s, de acuerdo con la expresión:

Q P Dmeddom med

dom

=⋅

86 400. donde:

Qmeddom

es el caudal medio diario de aguas residuales urbanas de origen doméstico (l/s). P es la población servida por el colector (hab).

Dmeddom

es la dotación media de vertidos urbanos de origen doméstico (l/hab/día). Los caudales máximos se obtendrán a partir de la fórmula recogida en la normativa francesa, aplicable tanto para el año actual como para el año horizonte: Para caudales medios mayores de 1 l/s.

5,0max 5,25,1 dom

meddommed

dom QQQ ⋅+⋅= Para caudales medios menores de 1 l/s.

dommed

dom QQ ⋅= 0,4max donde:

Qmaxdom

es el caudal máximo de aguas residuales de origen doméstico (l/s). No se ha considerado necesario estudiar la población y el cálculo pormenorizado de los caudales de aguas residuales de origen doméstico ya que, por otros criterios de diseño, el diámetro mínimo de las conducciones será de 315 milímetros, y tan solo la actuación a llevar a cabo demanda una modificación en planta de la alineación de la conducción.



4.1.2.- Caudales de diseño. Metodología de cálculo de caudales de Aguas Pluviales. La naturaleza de las cuencas de aportación, de escasa extensión, y la inexistencia de aforos de aguas pluviales, conlleva la necesidad de estimar los caudales generados a partir de datos de precipitación y de las características de las cuencas vertientes. El proceso de obtención de estos caudales se desarrolla en las siguientes fases:

- Obtención de curvas intensidad-duración de precipitación. - Obtención de caudales recurrentes.

Estas fases se describen en los apartados siguientes. Obtención de la curva intensidad duración. En función de las características físicas de las cuencas de aportación se obtienen los tiempos de concentración de cada una de ellas tal y como se establece en las Normas Técnicas de Vizcaya (B.A.T.) de Hidrología y Drenaje del Departamento de Obras Públicas y Transporte de la Diputación Foral de Vizcaya. Una vez fijado el tiempo de concentración de las cuencas, la obtención de la intensidad de lluvia correspondiente se realiza utilizando la gráfica intensidad-duración que se adjunta a continuación. Esta gráfica se ha obtenido a partir de los datos recogidos en la estación meteorológica de Sondika. Dada la proximidad de dicha estación a la zona de actuación del presente Proyecto se considera que dicha gráfica es perfectamente aplicable.

40

60

80

100

idad (mm/hora)

Obtención de Caudales recurrentes. Dadas las dimensiones de las mismas, se utilizará el denominado Método Racional. En este método, los caudales se evalúan a partir de la fórmula:

360AICQ ⋅⋅

=

donde: Q es el caudal de diseño en la sección de desagüe en estudio en m3/s. C es el coeficiente de escorrentía de la cuenca. A es la superficie de la cuenca de aportación en Ha. I es la intensidad de lluvia máxima correspondiente al periodo de retorno de diseño para una duración igual

al tiempo de concentración de la cuenca, pero no inferior a 10 minutos. Se expresa en mm/h. El tiempo de concentración se obtiene utilizando la expresión:



76,0

25,03,0 ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅=J

LTc

donde:

cT Tiempo de concentración (horas).

L Longitud vaguada (Km). J Pendiente media de la cuenca.

A este tiempo necesario para recorrer las vaguadas, se le debe sumar el tiempo que necesita el agua para recorrer los diferentes tramos de colector. En ningún caso se utilizan tiempos de concentración inferiores a 10 minutos para el cálculo.

Como coeficiente de escorrentía se adoptan los siguientes:

Zonas ajardinadas 0,35 Zonas pavimentadas 0,95 Zonas mixtas 0,8

4.1.3.- Criterios de diseño hidráulico de los conductos.

COLECTORES.

Se adopta la sección circular en todos los casos, con diámetro mínimo de 315 milímetros. Se utiliza la fórmula de Manning, con coeficiente fijo para cualquier calado. El valor adoptado del coeficiente de Manning será de 0,010 para las conducciones de P.V.C. A efectos de evitar erosiones en las paredes de los tubos, se limita el número de Froude a 2,5 como máximo, aunque en determinados casos se pueda admitir superar este valor en colectores de pequeño diámetro, siempre y cuando no se supere una velocidad de 5,0 m/s. Asimismo, al objeto de garantizar una ventilación suficiente, se garantiza un calado igual o menor que las 3/4 partes del diámetro de la sección.

MATERIALES DE LOS COLECTORES. El material a emplear en los colectores será P.V.C. de color teja ral 8023 y pared compacta PN 6 at. Las juntas serán con embocadura estanca mediante junta elástica homogénea de caucho, tipo Delta bilablada según Norma UNE-EN 681-1. POZOS DE REGISTRO. Se disponen pozos de registro visitables en los quiebros de la traza, incorporaciones y entronques de colectores. Asimismo, se colocarán pozos de registro en los tramos rectos, a distancias no superiores a 60 metros, como criterio de buena práctica de cara al correcto mantenimiento de la red, y para diámetros inferiores a 1.000 milímetros; y no superiores a 150 metros para diámetros iguales o superiores. Los materiales a utilizar en los pozos de registro serán: Cimientos, losas y bocas de registro: Hormigón armado. Alzados:



Estructuras rectangulares: hormigón ligeramente armado y recortas prefabricadas de hormigón armado en coronación del registro Todos los pozos de registro tendrán canales preferenciales (o medias cañas) de una altura superior al diámetro de salida. Se admiten tres tipos de junta entre tubo y pozo:

• Junta convencional mediante tubo biela embebido en el hormigón de la base del pozo de registro. Sólo se empleará en pozos construidos “in situ” y se tratarán los tramos de tubo embebidos mediante la utilización de resina epoxi.

• Junta de material hidroexpansivo, que se utilizará obligatoriamente en los pozos de registro prefabricados para diámetros inferiores a 1.000 milímetros.

• Junta de enchufe y campana con aro de material elastómero de sellado por presión (junta delta o forsheda), que se utilizará obligatoriamente en los pozos de registro prefabricados para diámetros iguales o superiores a 1.000 milímetros.

Serán de fundición nodular las tapas de los pozos de registro y otras obras de fábrica. 4.2.- Cálculo de caudales.

4.2.1.- Introducción. Para la determinación de los caudales de diseño de los colectores, se ha utilizado la metodología de cálculo especificada en Criterios de Diseño. En el presente Anejo se realiza el cálculo de dichos caudales, diferenciando a estos efectos dos tipos de colectores, los colectores de aguas fecales y los colectores de aguas pluviales. Los colectores de aguas fecales se diseñan con los caudales de aguas residuales de origen doméstico y los colectores de aguas pluviales con los caudales de aguas pluviales.

4.2.2.- Caudales de diseño de aguas residuales de origen doméstico. No se ha considerado necesario estudiar la población y el cálculo pormenorizado de los caudales de aguas residuales de origen doméstico ya que, por otros criterios de diseño, el diámetro mínimo de las conducciones será de 315 milímetros, y tan solo la actuación a llevar a cabo demanda una modificación en planta de la alineación de la conducción. 4.2.3.- Caudales de diseño de aguas pluviales. Siguiendo los criterios establecidos en el apartado 6.4.1.2 se han calculado los caudales de aguas pluviales para un periodo de retorno correspondiente a la avenida de diez años, que se incorporarán a la nueva red aguas pluviales diseñadas. De las fórmulas desarrolladas en el apartado 6.4.1.2 se puede calcular el caudal concurrente para aguas residuales, previo cálculo del tiempo de concentración. El tiempo de concentración va a estar formado por la suma de dos términos:

El primero es el correspondiente a la resolución de la fórmula 76,0

25,03,0 ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅=J

LTc , para la que

ya se explicó el significado de cada uno de los términos, y en la que sustituyendo los términos por sus valores correspondientes da un valor de 0,1763 h.=10,58 minutos. El segundo término es el correspondiente al tiempo que tarda el agua en recorrer el colector principal, para lo cual se establecen las siguientes consideraciones: La longitud del colector principal es de unos 60 m. en el tramo en cuestión y la velocidad de circulación conveniente para asegurar en éste la autolimpieza es de 0,6 m/s. El tiempo que en consecuencia tarda el agua en recorrer el colector es de 100 s ≅ 1’ min 40’’ seg.



Al final resultará un tiempo total de concentración de casi 13 minutos y entrando en el gráfico de los datos tomados en el Observatorio del Aeropuerto de Sondika resulta la intensidad de lluvia de 65 mm/hora. Consultando los datos facilitados para la zona por parte de la Dirección de Meteorología y Climatología, perteneciente al Departamento de Transportes y Obras Públicas del Gobierno Vasco – Eusko Jaularitza, y extraídos del Plan Integral de Prevención de Inundaciones, se establece para un período de retorno de 25 años una intensidad máxima de 135 mm/h. Dado que este segundo dato es más restrictivo que el primero se toma éste de cara a la realización de los cálculos pertinentes que definen el método racional de cálculo de drenaje Siendo la zona mayoritariamente pavimentada (coeficiente de escorrentia C=0.95), la intensidad de lluvia tomada de 135mm/h para la gráfica facilitada por la Dirección de Meteorología y Climatología y un período de retorno de 25 años. y el área de aportación de 0.042 Ha, el caudal resultante concurrente de aguas pluviales aguas abajo del colector principal, y aportado por el ámbito de actuación del presente proyecto, es:

360AICQ ⋅⋅

= =360

042.0·135·95,0= 0.014 m3/s

Para los ramales secundarios se procederá de forma análoga, teniendo en cuenta que el área y el tiempo de concentración se calcularán para las áreas a las cuales estos evacuen.

4.3.- Cálculos hidráulicos.

4.3.1.- Introducción. Para la determinación de los cálculos hidráulicos de los colectores, se han tenido en cuenta como punto de partida los caudales obtenidos en Cálculo de Caudales. Estos cálculos se llevan a cabo de forma automática a partir de los caudales de diseño y de los datos geométricos de las conducciones utilizando la formulación y parámetros expuestos en el presente Anejo. En los apartados siguientes se recoge la metodología a aplicar en los cálculos y los resultados de los mismos.

4.3.2.- Cálculo hidráulico de los colectores. 4.3.2.1.-Metodología. El dimensionamiento hidráulico de las conducciones se realiza en base a los caudales de diseño. Los parámetros que definen los regímenes hidráulicos en distintas hipótesis se obtienen utilizando la conocida fórmula de Manning, para determinar las pérdidas de energía por rozamiento a lo largo de las conducciones, y la ecuación de la continuidad. Las hipótesis de cálculo se escogen de forma que se asegura, por un lado, que los colectores tienen capacidad suficiente, y por otro, que las velocidades se encuentran dentro de un rango en el que no son de temer fenómenos de sedimentación ni de erosión. La determinación de los parámetros hidráulicos de interés (velocidad, grado de llenado, número de Froude) se realiza en los conductos de sección circular mediante un proceso iterativo que se describe a lo largo de este capítulo. 4.3.2.2.-Fórmula de Manning La expresión de la fórmula de Manning es la siguiente:

21

32

h iRv n1

⋅⋅=

donde: v Velocidad media del agua en el conducto. n Número de Manning. Rh Radio hidráulico de la sección hidráulica mojada.



i Pendiente de la línea de energía. El coeficiente de rugosidad de Manning depende de muchas variables, siendo la más importante el tipo de material de la tubería. En los presentes cálculos se ha adoptado un valor de 0,012 para todas las conducciones de PVC y un valor de 0,013 para las conducciones de hormigón con el fin de dar una mayor seguridad en el cálculo de la conducción. El radio hidráulico, que se define como la relación entre el área de la sección hidráulica, y el perímetro mojado, requiere la determinación previa de estos parámetros, cuyas expresiones se deducen fácilmente a partir de la siguiente figura:

t

yd

Θ

El área hidráulica se puede expresar en función del ángulo de llenado como:

( ) 2dsen81A ⋅θ−θ⋅=

y el perímetro mojado:

d21Pm ⋅θ⋅=

y, por lo tanto, el radio hidráulico es:

dsen141Rh ⋅⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

θθ

−⋅=

4.3.2.3.-Determinación del diámetro del conducto. Teniendo en cuenta la fórmula de Manning, las expresiones del área y del radio hidráulico en función del ángulo de llenado antes obtenidas y la condición de continuidad:

AvQ ⋅= El caudal que circula por una tubería para un ángulo de llenado cualquiera puede expresarse como:

( ) 2213

2

dsen81idsen1

41

n1Q ⋅θ−θ⋅⋅⋅⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

θθ

−⋅⋅=

El caudal que, con la misma pendiente, circularía a sección llena sería:

4di

4d

n1Q

2213

2

0 ⋅π⋅⋅⋅=

y dividiendo las dos expresiones anteriores se obtiene:

( )32

35

0

sen2

1QQ

θ

θ−θ⋅

π⋅=

A partir de esta relación se obtiene, mediante un proceso iterativo sencillo, el ángulo de llenado correspondiente a un diámetro, una pendiente y un caudal dados, y, a partir de este ángulo, el calado. Si el calado es superior al 75% del diámetro, se aumenta el diámetro al siguiente de la serie y se procede de nuevo a su cálculo. Obtenido un diámetro cuyo grado de llenado para ese caudal sea inferior al 75%, se admite para el correspondiente tramo de colector, si cumple con las condiciones de pendiente mínima y máxima. El resto de los parámetros de interés del flujo se obtienen fácilmente, una vez conocido el ángulo de llenado, mediante las fórmulas previamente obtenidas.



4.3.2.4.-Comprobación de Autolimpieza. Se comprueba que la pendiente del colector garantiza la autolimpieza del colector. Se considera que el caudal para el cálculo de la autolimpieza es, en cada tramo, el caudal mínimo correspondiente a la situación actual, que, a su vez, se determina a partir de los datos de población. A partir de este caudal y para el diámetro obtenido según lo indicado en el apartado se obtiene, de igual forma el ángulo de llenado y los demás parámetros como la velocidad, el número de Froude, etc. Una vez conocido el régimen hidráulico, se puede determinar la fuerza tractriz unitaria:

iRhW0 ⋅⋅= γτ τo Fuerza tractriz unitaria. γw Peso específico del líquido en toneladas por metro cúbico.

Para determinar la partícula que es arrastrada se utilizará la formulación de Camp-Shields:

( ) DSWS0 k ⋅−⋅= γγτ k Coeficiente adimensional que depende del número de Reynolds y de las características de la partícula arrastrada. γs Peso específico de la partícula en toneladas por metro cúbico. Ds Diámetro de la partícula en metros.

De la fórmula anterior se puede obtener el diámetro de la partícula arrastrada:

( )ws

whs k

iRDγ−γ⋅⋅γ⋅

=

Y teniendo en cuenta la fórmula de Manning, se puede obtener la relación entre la velocidad del agua y la partícula arrastrada, que es como normalmente se expresa la formulación de Camp-Shields:

( )w

wss61

hDkR

n1v

γγ−γ⋅⋅

⋅⋅=

Según los criterios de diseño especificados en el Anejo nº 1: Criterios de diseño, la partícula a arrastrar es la de 3 mm de diámetro de un material cuyo peso específico sea de 2,65 t/m3. Tomando para el coeficiente k el valor de 0,06 y expresando Ds en mm, se obtiene finalmente

idsen1525.2DS ⋅⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

θθ

−⋅=

4.3.2.5.-Comprobación de la Erosionabilidad. En general y salvo en tramos cortos y muy localizados, se dimensionan los conductos de forma que el número de Froude sea inferior a 2,5. Cuando las pendientes topográficas provocan valores de dicho parámetro superiores al valor indicado, la solución habitual consiste en disponer pozos de resalto. El número de Froude se define por la expresión:

DgvF⋅

=

donde los significados de los nuevos símbolos que aparecen son: F Número de Froude. g Aceleración de la gravedad. D Calado equivalente, definido como la relación entre el área de la sección hidráulica y la anchura del flujo en la superficie libre, es decir:

tAD =



De la figura recogida anteriormente:

2sendt θ⋅=

y teniendo en cuenta la expresión del área obtenida en el mismo apartado, resulta la siguiente expresión del calado equivalente en función del ángulo de llenado:

d

2sen

sen81D ⋅

θθ−θ

⋅=

4.3.2.6.-Determinación de la Pérdida de Carga. Teniendo en cuenta la fórmula de Manning, las expresiones del radio hidráulico en función del ángulo de llenado antes obtenidas y la condición de continuidad. La pendiente hidráulica será:

34

h

22

R

nvJ ⋅=

donde: v Velocidad de agua en el conducto. n Número de Manning. Rh Radio hidráulico de la sección hidráulica mojada.

Portugalete, mayo de 2011 EL ARQUITECTO

Ramón Atxiaga Ibarrondo en representación de la Sociedad Civil Profesional ATXIAGA & GALLO, Arquitectura y Urbanismo,S.C.P. (C.I.F.: J-95536363)



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HIDRAÚLICOS

MEMORIA DE CÁLCULO

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