CONTENIDO
1.0. OBJETIVO
2.0. GENERALIDADES
3.0. ANALISIS HIDROLOGICO
3.1. INFORMACION BASICA
3.2. ANALISIS DE FRECUENCIAS
4.0. CUENCAS HIDROGRAFICAS
4.1. DESCARGA MAXIMA DE DISEÑO
5.0. OBRAS DE DRENAJE
5.1. EVALUACION DE OBRAS EXISTENTES
5.2. OBRAS DE DRENAJE PROYECTADAS
5.2.1. DRENAJE TRANSVERSAL
5.2.1.1. ALCANTARILLAS
6.0. MEMORIA DE CÁLCULO.
6.1. METODO GUMBEL
6.2. MÉTODO RACIONAL, PROPUESTO POR J. TÉMEZ
6.3. DISENO HIDRAULICO DE ALCANTARILLA.
7.0. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
8.0. PANEL FOTOGRAFICO
1.0 OBJETIVO
El objetivo del presente estudio, es determinar el tipo de estructura de drenaje para desaguar la laguna ubicada en el Sector Santa Rosa de acuerdo a las exigencias hidrológicas de la zona.
2.0. GENERALIDADES
El distrito de Juanjui se encuentra ubicado en el Margen Izquierdo del Río Huallaga, el sector Santa Rosa es una zona plana donde se acumula el agua proveniente de las partes altas de la cuenca identificada.
El proyecto se ubica políticamente en los Distritos de Juanjui de la provincia de Mariscal Cáceres del Departamento de San Martín. Geográficamente se encuentra en 76°39’ Longitud Oeste y 07°10’ Latitud Sur 310 m.s.n.m. de altitud.
Los materiales de fundación están constituidos por depósitos aluviales compuestos predominantemente por arcillas y gravas.
La ecología del área varía entre el bosque húmedo Tropical con temperaturas medias del orden de los 25°C a lo largo del año y precipitaciones pluviales de 2500mm por año; siendo la época lluviosa de Diciembre a Marzo
3.0. ANALISIS HIDROLOGICO
3.1. INFORMACION BASICA
La información básica utilizada para fines del proyecto, ha sido la serie histórica de precipitaciones máximas en 24 horas registradas en la estación pluviométrica de Campanilla que cuenta con un período de 21 años de registros comprendido entre los años de 1979 y 1999; cuyos valores se muestran en el Cuadro Nº 01.
Por otro lado, se cuenta con información Cartográfica obtenida del Instituto Geográfico Nacional (IGN), y fotos satelitales (Google Earth)
SERIE HISTORICA DE PRECIPITACIONES MAXIMAS DIARIAS
DE LA ESTACION DE CAMPANILLA
CUADRO Nº 01
| Años | Estación Campanilla | Años | Estación Campanilla |
| 1979 | 110.0 | 1990 | 45.0 |
| 1980 | 100.0 | 1991 | 60.0 |
| 1981 | 100.0 | 1992 | 42.9 |
| 1982 | 130.0 | 1993 | 66.3 |
| 1983 | 98.0 | 1994 | 108.7 |
| 1984 | 98.0 | 1995 | 74.4 |
| 1985 | 93.0 | 1996 | 73.4 |
| 1986 | 86.0 | 1997 | 69.5 |
| 1987 | 120.0 | 1998 | 81.9 |
| 1988 | 150.0 | 1999 | 85.5 |
| 1989 | 100.0 | Fuente: SENAMHI |
Información Cartográfica de Juanjui
Información Cartográfica de Juanjui.
Fuente: Instituto Geográfico Nacional (ING)
.
Información Cartográfica de Juanjui – identificación de la Cuenca.
Fuente: Google Earth
3.2. ANÁLISIS DE FRECUENCIAS
Este análisis permite estimar las magnitudes de los eventos máximos, (en este caso las precipitaciones máximas en 24 horas) para diferentes períodos de retorno, mediante procedimientos estadísticos basados en distribuciones de frecuencias de aplicaciones más usadas como Distribución Gumbel,
Las magnitudes de precipitaciones máximas en 24 horas para diferentes períodos de retorno son obtenidas mediante la distribucion Gumbel haciendo uso de los factores de frecuencia cuyos resultados se muestran en el Cuadro Nº 02
PRECIPITACIONES MAXIMAS EN 24 HORAS PARA DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO SEGÚN DISTRIBUCION DE GUMBEL
ESTACION: CAMPANILLA
CUADRO Nº 02
| Periodo de Retorno en años | Precipitaciones Max. En 24 horas |
| 2 | 86.19 |
| 5 | 114.27 |
| 10 | 132.86 |
| 25 | 156.34 |
| 30 | 160.94 |
| 50 | 173.76 |
| 75 | 183.89 |
| 100 | 191.06 |
| 250 | 213.83 |
| 500 | 231.02 |
4.0. CARACTERÍSTICAS GEOMORFOLOGICAS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA
CUADRO Nº 03
| Nº Cuenca | Altitudes (msnm) | Area (km2) | Longitud Máxima Curso Principal (km) | Pendiente de Curso principal (%) |
| 01 | 462 - 269 | 4.88 | 3.2 | 6.03 |
4.1. DESCARGA MAXIMA DE DISEÑO
La descarga máxima de diseño de la cuenca identificada ha sido estimadas haciendo uso tanto el Método Racional, propuesto por J. Témez
4.1.1. Método Racional según J. Témez
 |
Donde:
Q = Descarga de diseño (m3/s).
C = Coeficiente de escorrentía
I = Intensidad horaria de precipitación máxima (mm/h).
A = Área de la cuenca en Km2
KΔ = Coeficiente de uniformidad.
Los diferentes factores que intervienen en la formulación utilizada, fueron calculados haciendo uso de las siguientes expresiones matemáticas:
 |
Donde:
Tc = Tiempo de Concentración (horas)
S = Pendiente Media (m/m)
L = Longitud del Cauce (Km)
La P (precipitación) no es uniforme con el tiempo, esto genera un error que puede corregirse con el coeficiente:
 |
Evaluación de un coeficiente reductor por área (ARF), que corrige el hecho de que la distribución de la precipitación no es uniforme geográficamente, no es simultanea en toda la cuenca.
 |
El valor de P (precipitación) debe ser multiplicado por ARF.
Calculamos la Intensidad máxima para el tiempo de concentración calculada
 |
Donde:
It = Intensidad media en el periodo Tc
Id = Intensidad media Diaria (P/24) para un periodo de retorno de 25 años
I1/Id = Isolínea de precipitación máxima horaria (11.00mm/h, asumido).
Calculamos el coeficiente de escorrentía mediante la siguiente expresión
 |
Donde:
Pd = Precipitación máxima en 24 horas para el período de retorno correspondiente, obtenida según el análisis de frecuencias.
Po = Umbral de escorrentía (25.00 mm/h).
DESCARGAS MAXIMAS ESTIMADA EN LA CUENCA
CUADRO Nº 04
| Nº Cuenca | Superficie (km2) | Longitud Máxima Curso Principal (km) | Pendiente (%) | Coeficiente de Escorrentía | Caudal (m3/s) |
| 01 | 4.88 | 3.2 | 6.03 | 0.50 | 44.08 |
5.0. OBRAS DE DRENAJE
5.1. EVALUACION DE OBRAS EXISTENTES
En la actualidad las aguas pluviales almacenadas en el Sector Santa Rosa cruzan la
Av. Santa Rosa por dos alcantarillas de 1.00m x1.00m pudiendo estas evacuar el agua a razón de 2.15 m3/seg siendo este el motivo por lo que el agua se represa en esta zona, ya que levantamiento topográfico realizado nos indica que existe un desnivel.
Para evacuar el agua en forma rápida se deberá proyectar una alcantarilla con un caudal de 44.08 m3/seg
En la Av. Miguel Alegre también se cuenta con dos alcantarillas una de 5.00mx1.50m y otra de 4.60mx1.5m esta pueden evacuar hasta 33.40 m3/seg.
Con respecto a la alcantarilla de dos ojos ubicado en la pista de aterrizaje, esta se encuentra en buen estado pero tan poco tiene el área hidráulica suficiente para evacuar el agua pluvial.
En la Memoria de Calculo se presentan las dimensiones adecuadas para el drenaje transversal (alcantarillas).
5.2. OBRAS DE DRENAJE PROYECTADAS
5.2.1. DRENAJE TRANSVERSAL
5.2.1.1. ALCANTARILLAS
Las estructuras de drenaje transversal tipo alcantarillas, obedece a la necesidad de permitir la rápida evacuación pluvial con alcantarillas tipo marco.
La sección hidráulica estará definida sobre la base de los siguientes parámetros:
· Caudales de diseño obtenidos según el estudio hidrológico y compatible con las secciones hidráulicas correspondientes del estudio de la fase de campo.
· Espacio necesario para realizar las actividades de limpieza y/o mantenimiento sin ningún problema para el operador.
El presente Estudio plantea la ejecución de las siguientes estructuras:
· Una (01) alcantarilla de marco de concreto armado con cuatro ojos de 4.00m x 1.30m. cada uno.
Las alcantarillas tipo marco se proponen debido a que los desniveles entre el fondo del cauce y la rasante son reducidos. Esta solución dará seguridad al paso de vehículos con la debida resistencia del material de la que se compone.
6.0. MEMORIA DE CÁLCULO.
6.1. METODO DE GUMBEL
6.2. MÉTODO RACIONAL, PROPUESTO POR J. TÉMEZ
6.3. DISEÑO HIDRAULICO DE ALCANTARILLAS
Mediante el Software de HCanales se realizo el cálculo hidráulico.
Área Hidráulica Necesaria De Acuerdo A Las Exigencias Hidraulicas
De acuerdo a los resultados obtenidos se propone una alcantarilla de cuatro ojos tipo marco, cada ojo de alcantarilla tendrá las dimensiones siguientes:
Ancho = 4.00m
Alto = 1.30m
a. Para las dos Alcantarillas ubicas en la Av. Santa Rosa se tomo un tirante de 0.70m y un borde libre de 0.30m, obteniendo los Resultados Siguientes:
Estas alcantarillas no evacuan el agua en forma rápida provocando que esta se represe en toda esta zona.
b. Para las dos Alcantarillas ubicas en la Av. Miguel Alegre se tomo un tirante de 1.20m y un borde libre de 0.30m, obteniendo los Resultados Siguientes:
Estas alcantarillas tan poco cumplen con las dimensiones hidráulicas adecuadas.
c. Para las dos Alcantarillas ubicas en la Av. Miguel Alegre se tomo un tirante de 1.20m y un borde libre de 0.30m, obteniendo los Resultados Siguientes:
Estas alcantarillas tan poco cumplen con las dimensiones hidráulicas adecuadas.
7.0. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
· De acuerdo al estudio topográfico realizado la zona cuenta con una pendiente natural.
· Las alcantarillas existentes no tienen las dimensiones hidráulicas necesarias para la fácil evacuación de las aguas pluviales.
· Las alcantarillas no tuvieron mantenimientos y en la actualidad se encuentran obstruidas por basura que los moradores de la zona arrojan.
· Debido a que el agua se represa, las alcantarillas también contienen sedimentos disminuyendo el área hidráulica.
Recomendaciones.
· Proyectar una alcantarilla hasta alcanzar el área hidráulica necesaria para evacuar el agua pluvial.
· El mantenimiento de oportuno como rose y limpieza de la zanja por donde corre el agua.
· Mantener limpia y libre de desmonte la entrada y salida de las alcantarillas.
8.0. PANEL FOTOGRAFICO.
En la vista una de las alcantarillas ubicadas en la Av. Santa Rosa.
En la vista la otra alcantarilla ubicadas en la Av. Santa Rosa, estas alcantarillas no cuentan con las dimensiones necesarias.
En la vista la salida de la alcantarilla TMC ubicada en la pista de aterrizaje. Esta tan poco cumple con las dimensiones hidráulicas necesarias.
En la vista el ingreso de la alcantarilla TMC ubicada en la pista de aterrizaje.
En la vista las alcantarillas ubicadas en la Av. Miguel Alegria.
Zanja que conduce el agua hacia el río Huallaga.
 |
Vista de la Cuenca
