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NARVAL INGENIERIA, S.A.
ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO EN CAUCES DEL T.M. DE CÁRTAMA
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I N D I C E
1.- HIDROLOGIA GENERAL............................................................................................ 2 1.1.- CRITERIOS DE APLICACION ......................................................................... 3 1.2.- DATOS PLUVIOMETRICOS ............................................................................ 4 1.3.- CALCULOS PLUVIOMETRICOS ..................................................................... 4 1.4.- PLANO. SITUACIÓN DE CUENCAS ............................................................. 10
2.- ARROYO DE TORRES.............................................................................................. 11
2.1.- PLUVIOMETRIA............................................................................................. 12 2.2.- METODO RACIONAL .................................................................................... 14 2.3.- CAUDALES DE DISEÑO ............................................................................... 20 2.4.- PLANO. CUENCA ARROYO DE TORRES.................................................... 21 2.5.- HIDRÁULICA.................................................................................................. 22
3.- RIO FAHALA ............................................................................................................. 46
3.1.- PLUVIOMETRIA............................................................................................. 47 3.2.- MÉTODO RACIONAL .................................................................................... 49 3.3.- CAUDALES DE DISEÑO ............................................................................... 59 3.4.- PLANOS. CUENCA RÍO FAHALA ................................................................. 60 3.5.- HIDRÁULICA.................................................................................................. 61
4.- ARROYO DE GUILLEN............................................................................................. 94
4.1.- PLUVIOMETRIA............................................................................................. 95 4.2.- MÉTODO RACIONAL .................................................................................... 97 4.3.- CAUDALES DE DISEÑO ............................................................................. 104 4.4.- PLANO. CUENCA ARROYO DE GUILLÉN ................................................. 105 4.5.- HIDRÁULICA................................................................................................ 106
5.- RIO GUADALHORCE.............................................................................................. 131
5.1.- INTRODUCCIÓN.......................................................................................... 132 5.2.- PLANO. ZONAS DE AFECCIÓN ................................................................. 132 5.3.- CAUDAL DE DISEÑO .................................................................................. 133 5.4.- CÁLCULO HIDRÁULICO ............................................................................. 140 5.5.- ACTUACIONES PROPUESTAS .................................................................. 143
6.- OTROS CAUCES..................................................................................................... 146
6.1.- PLUVIOMETRIA........................................................................................... 147 6.2.- MÉTODO RACIONAL .................................................................................. 148 6.3.- CAUDALES DE DISEÑO ............................................................................. 154 6.4.- PLANO. CUENCAS 1, 2, 3 y 4 ..................................................................... 155 6.5.- HIDRÁULICA................................................................................................ 156
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1.- HIDROLOGIA GENERAL
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1.1.- CRITERIOS DE APLICACION
1.1.1.- Pluviometría
Con carácter general se utilizarán los datos de lluvias existentes en la zona que
corresponda, ajustando la ley de distribución de valores extremos SQRT-etmáx. Asimismo
comparativa o suplementariamente se utilizará la publicación del Ministerio de Fomento
“Máximas lluvias diarias en la España Peninsular”. Es recomendable utilizar el mayor valor
de los obtenidos.
1.1.2.- Cálculo de caudales
Para la determinación del caudal de la cuenca vertiente en el punto donde se
proyecten las obras, se adoptará el mayor valor de los siguientes:
1) El obtenido por el método de racional previsto en la “Instrucción 5.2-IC. Drenaje
Superficial” del Ministerio de Fomento, ó el método modificado de J.R. Temez, valido
para cuencas de mayor superficie. Habrá de tomarse con muchas reservas y
justificar muy detalladamente valores de P0 superiores a 20/25 mm. En ningún caso
se utilizarán coeficientes de escorrentía inferiores a 0,65-0,70 para un periodo de
retorno de 500 años.
2) Los siguientes valores en función de las superficies de la cuenca.
Superficies (Km2) Q (m3/s/Km2)
Características de los terreno
0-5 20 Rústicos y urbanos
5-20 20-15 Rústicos
5-30 20-15 Urbanos
Para superficies mayores de 30 Km2, se aplicará el punto 1)
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1.2.- DATOS PLUVIOMETRICOS
Para el estudio hidrológico se han necesitado los datos de la Estación Climatológica,
más cercana a la zona, suministrados por Confederación Hidrográfica del Sur. Dicha
Estación corresponde a:
- Estación ............................................. Cártama Pueblo
- Cuenca ............................................... Guadalhorce
- Altitud.................................................. 60 metros
- Longitud .............................................. 04º 55’ 05’’ W
- Latitud ................................................. 36º 44’ 05’’
1.3.- CALCULOS PLUVIOMETRICOS
Para el cálculo de las precipitaciones para los periodos de retorno de 25, 50, 100 y
500 años, partimos de la serie histórica de precipitaciones, de la citada Estación
Pluviométrica.
AÑO PRECIPITACIÓN MÁXIMA (mm/24h) 1976 58.2 1977 58.2 1978 98 1979 54.2 1980 84 1981 44 1982 64 1983 124.6 1984 46 1985 30 1986 92 1987 78 1988 148 1989 160 1990 95 1991 98
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AÑO PRECIPITACIÓN MÁXIMA (mm/24h) 1992 67 1993 41 1994 65 1995 109 1996 154 1997 87 1998 43 1999 45
Media 80.97 Desviación (n) 37.14
Nº de datos 24
Para ello disponemos de los datos estadísticos de media y desviación típica de
precipitaciones que nos servirán para ajustar la serie de precipitaciones a las dos funciones
de distribución que utilizaremos:
- Función de distribución tipo Gumbel.
- Función de distribución SQRT-Etmáx.
1.3.1.- Función de distribución tipo Gumbel
P = Exp [-Exp – α(x – µ)]
Siendo :
α = σσ*
µ = *YXσσ
⋅−
donde: *,Y σ = Variable que depende de N (nº datos de la estación). Se adjunta tabla
a continuación.
X = media (ver a continuación).
σ = desviación (ver a continuación).
α,µ = parámetros de ajuste de Gumbel para cada estación.
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X = valor de la precipitación buscada.
P = probabilidad con la que X no es superado.
Valores de *,Y σ :
N Y σ* N Y σ*
10 0,4967 0,9573 35 0,5403 1,1285
11 0,4996 0,9676 36 0,5410 1,1313
12 0,5039 0,98330 37 0,5418 1,1339
13 0,5070 0,9971 38 0,5424 1,1363
14 0,5100 1,0094 39 0,5430 1,1388
15 0,5128 1,0206 40 0,5436 1,1413
16 0,5154 1,0306 41 0,5442 1,1436
17 0,5176 1,0396 42 0,5448 1,1458
18 0,5198 1,0480 43 0,5453 1,1480
19 0,5202 1,0544 44 0,5458 1,1499
20 0,5236 1,0628 45 0,5463 1,1519
21 0,5252 1,0696 46 0,5468 1,1538
22 0,5268 1,0754 47 0,5473 1,1557
23 0,5283 1,0811 48 0,5477 1,1574
24 0,5296 1,0864 49 0,5481 1,1590
25 0,5309 1,0915 50 0,5485 1,1607
26 0,5320 1,0961 55 0,5504 1,1681
27 0,5332 1,1004 60 0,5521 1,1747
28 0,5343 1,1047 65 0,5535 1,1803
29 0,5353 1,1086 70 0,5548 1,1854
30 0,5362 1,1124 75 0,5559 1,1898
31 0,5371 1,1159 80 0,5569 1,1938
32 0,5380 1,1193 85 0,5578 1,1973
33 0,5388 1,1226 90 0,5586 1,2007
34 0,5396 1,1255 100 0,5600 1,2065
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Parámetros media y desviación típica para cada estación y según la función de
Gumbel:
ESTACION MEDIA X DESVIACION σ
Cártama pueblo 80.97 37.14
Parámetros de ajuste de la estación pluviométrica, para poder calcular las
precipitaciones para cada periodo de retorno :
PARAMETROS DE AJUSTE ESTACION
α µ
Cártama pueblo 0.029 62.86
La probabilidad de no superación para un período de retorno es de T
1TP −= . Por
tanto la probabilidad de no superación de cada uno de los siguientes períodos de retorno es:
PERIODO DE RETORNO (T) PROBABILIDAD (P)
25 0,96
50 0,98
100 0,99
500 0,998
Los resultados obtenidos son :
T (años) P α µ X (mm/d)
25 0,96 0.029 62.86 173.15
50 0,98 0,029 62.86 197.41
100 0,99 0,029 62.86 221.48
500 0,998 0,029 62.86 277.12
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1.3.2.- FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN SQRT-Etmáx
P = ( ) ( )[ ]xExpx1Exp ⋅α−⋅⋅α+β−
El siguiente paso en el análisis estadístico ha consistido en estimar el valor de los
parámetros de ajuste (α y β) para la función de distribución propuesta.
Para el cálculo de los parámetros se utiliza principalmente el método de máxima
verosimilitud, este método se basa en hacer máxima la probabilidad conjunta de obtener una
muestra de n valores independientes de una variable X (X1, X2 ……….., Xn) partiendo de la
función de densidad de una observación Xi, P (Xi ⏐α, β⏐), siendo α y β, los parámetros de la
distribución.
π==
=
ni
1iL P (Xi |α,β,λ,…|)
Esta función, conocida como verosimilitud, se hace máxima para los valores de los
parámetros. Seguidamente se procede a mostrar el logaritmo neperiano de la función de
verosimilitud para la distribución teórica propuesta, la cual habrá que maximizar para
obtener la adecuada estimación de los parámetros. Esto es posible debido a que dichos
parámetros hacen máximo tanto la función de verosimilitud como su logaritmo neperiano.
( ) ( )[ ]∑ ∑ ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⋅α−⋅⋅α+β+⋅α−⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ β⋅α
==∀ ∀i i
XiexpXi1Xi2
Ln)Xi(f LnL Ln
Recordando que:
( ) ( )[ ]XExpX1Exp)x(F ⋅α−⋅⋅α+β−=
( ) ( )[ ]XExpX1XExp2
)x(f ⋅α−⋅⋅α+β+⋅α−⋅β⋅α
=
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Para:
X ≥ 0
α > 0
β > 0
Los resultados de estos cálculos se muestran en la siguiente tabla donde se
observan los valores estimados según la función de distribución SQRT-Etmáx de los
parámetros de ajuste de la misma.
PARAMETROS DE AJUSTE ESTACION
α β
Cártama Pueblo 0.502 40.0
Al igual que en Gumbel aquí la probabilidad de no superación para un periodo de
retorno es de T
1TP
−= . Por tanto la probabilidad de no superación de cada uno de los
siguientes periodos de retorno es:
PERIODO DE RETORNO (T) PROBABILIDAD (P)
25 0,96
50 0,98
100 0,99
500 0,998
Los resultados obtenidos son :
T (años) P α β X (mm/d)
25 0,96 0.502 40 169.0
50 0,98 0.502 40 198.71
100 0,99 0.502 40 230.34
500 0,998 0.502 40 311.53
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1.4.- PLANO. SITUACIÓN DE CUENCAS
A continuación se incluye plano de situación de cuencas.
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2.- ARROYO DE TORRES
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2.1.- PLUVIOMETRIA
2.1.1.- Publicación de las “máximas lluvias diarias en la España Peninsular”
Se han obtenido las precipitaciones diarias correspondientes a los distintos periodos
de retorno mediante el método de la publicación del Ministerio de Fomento “Máximas lluvias
diarias en la España Peninsular”.
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2.1.2.- Resumen
Comparando los resultados obtenidos, Pd, mediante los ajustes de las funciones de
distribución de Gumbel y SQRT-Etmáx, y mediante el método de la publicación del
Ministerio de Fomento “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular”:
PERIODO DE RETORNO METODO
25 50 100 500
GUMBEL 173.15 197.41 221.48 277.12
SQRT-ETmax 169.0 198.71 230.34 311.53
Publicación M. Fomento 138.00 162.00 187.00 251.00
Para la aplicación del Método Racional de la Instrucción 5.2.-IC “Drenaje
Superficial”, se utilizará como valor de Pd (X (mm/d)), el mayor de los calculados por
cualquiera de los métodos anteriores.
2.2.- METODO RACIONAL
A continuación se detalla el proceso de cálculo de caudales mediante el Método
Racional de la Instrucción 5.2-IC “Drenaje Superficial”.
- El caudal de referencia Q en el punto de desagüe mediante el método
hidrometeorológico será:
Q = K
IAC ⋅⋅
Siendo:
C = Coeficiente de escorrentía de la cuenca.
A = Area de la cuenca.
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I = Intensidad media de precipitación correspondiente al periodo
de retorno considerado y a un intervalo igual al tiempo de
concentración.
K = Coeficiente en f (Q, A) que incluye un aumento del 20 % por
considerar el efecto de las puntas de precipitación.
Q = Caudal (m³/sg.).
- Valor de K ⇒ Según la Instrucción 5.2.- I.C., tabla 2.1.
Si Q en m³/sg.
A en Km² ⇒ K = 3
Cálculo de I ⇒ It
El cálculo de la intensidad media It (mm./h) a emplear en la estimación de caudales
de referencia por métodos hidrometeorológicos se obtendrá de la expresión:
128t28
1,0
1,01,0
Id1I
IdIt −
−
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
Siendo:
Tc = Tiempo de concentración en horas; que se podrá deducir de la
fórmula.
Tc = 0,3 x 76,0
4/1JL
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ⇒
L= Longitud del cauce principal (Km.)
J = Pendiente media (m/m)
Además, la relación I1/Id se obtiene del mapa de Isolíneas (fig. 2.2) de la Instrucción
5.2 -I.C. en nuestro caso:
d
1
II = 9
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Id = Intensidad media diaria de precipitación correspondiente al periodo de
retorno de (mm/h); y es igual a:
Id = 24Pd
Pd = Precipitación total diaria correspondiente a dicho periodo de retorno
(mm.).
Cálculo del valor de C
El coeficiente de escorrentías C se calculará aplicando la Instrucción 5.2-I.C. según
la fórmula.
C = 2
o
d
o
d
o
d
11PP
23PP
1PP
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛×
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
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Siendo el umbral de escorrentías aquí según las tablas 2.1 y 2.2 de la Instrucción
5.2-I.C.
Al cual se le aplica el coeficiente corrector del umbral de escorrentías que según la
figura 2.5. de la Instrucción, para la zona de estudio es 3,2
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A continuación se muestran los caudales calculados mediante este método para
cada uno de los periodos de retorno considerados:
- Periodo de retorno T = 25 años
- Periodo de retorno T = 50 años
- Periodo de retorno T = 100 años
- Periodo de retorno T = 500 años
2.2.1.- Periodo de retorno T = 25 años
ARROYO DE TORREST = 25 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.271 0.058 3.248 173.15 9.0 7.21 32.42 3.20 14.00 44.80 3.865 0.348 10.378 39.06Subcuenca 2 9.060 0.059 2.742 173.15 9.0 7.21 36.00 3.20 14.00 44.80 3.865 0.348 7.039 29.43Subcuenca 3 0.988 0.023 0.609 173.15 9.0 7.21 84.98 3.20 13.00 41.60 4.162 0.374 1.086 11.49Subcuenca 4 1.052 0.012 0.722 173.15 9.0 7.21 77.56 3.20 4.00 12.80 13.527 0.761 0.756 14.87Subcuenca 5 3.980 0.066 1.437 173.15 9.0 7.21 52.90 3.20 12.00 38.40 4.509 0.401 1.543 10.92Subcuenca 6 0.896 0.008 0.691 173.15 9.0 7.21 79.45 3.20 1.50 4.80 36.073 0.935 0.393 9.73
TOTAL 21.195 115.50Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.271 0.058 3.248 173.15 9.0 7.21 32.42 3.20 *14 20.00 8.658 0.627 10.378 70.36Subcuenca 2 9.060 0.059 2.742 173.15 9.0 7.21 36.00 3.20 *14 20.00 8.658 0.627 7.039 53.00Subcuenca 3 0.988 0.023 0.609 173.15 9.0 7.21 84.98 3.20 *13 20.00 8.658 0.627 1.086 19.30Subcuenca 4 1.052 0.012 0.722 173.15 9.0 7.21 77.56 3.20 4.00 12.80 13.527 0.761 0.756 14.87Subcuenca 5 3.980 0.066 1.437 173.15 9.0 7.21 52.90 3.20 *12 20.00 8.658 0.627 1.543 17.07Subcuenca 6 0.896 0.008 0.691 173.15 9.0 7.21 79.45 3.20 1.50 4.80 36.073 0.935 0.393 9.73
TOTAL 21.195 184.32* Umbral de escorrentía no considerado
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2.2.2.- Periodo de retorno T = 50 años
ARROYO DE TORRES
T = 50 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.271 0.058 3.248 198.71 9.0 8.28 37.20 3.20 14.00 44.80 4.435 0.396 10.378 50.92Subcuenca 2 9.060 0.059 2.742 198.71 9.0 8.28 41.32 3.20 14.00 44.80 4.435 0.396 7.039 38.35Subcuenca 3 0.988 0.023 0.609 198.71 9.0 8.28 97.52 3.20 13.00 41.60 4.777 0.421 1.086 14.88Subcuenca 4 1.052 0.012 0.722 198.71 9.0 8.28 89.01 3.20 4.00 12.80 15.524 0.795 0.756 17.84Subcuenca 5 3.980 0.066 1.437 198.71 9.0 8.28 60.71 3.20 12.00 38.40 5.175 0.450 1.543 14.04Subcuenca 6 0.896 0.008 0.691 198.71 9.0 8.28 91.18 3.20 1.50 4.80 41.398 0.948 0.393 11.32
TOTAL 21.195 147.34Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.271 0.058 3.248 198.71 9.0 8.28 37.20 3.20 *14 20.00 9.936 0.671 10.378 86.42Subcuenca 2 9.060 0.059 2.742 198.71 9.0 8.28 41.32 3.20 *14 20.00 9.936 0.671 7.039 65.10Subcuenca 3 0.988 0.023 0.609 198.71 9.0 8.28 97.52 3.20 *13 20.00 9.936 0.671 1.086 23.70Subcuenca 4 1.052 0.012 0.722 198.71 9.0 8.28 89.01 3.20 4.00 12.80 15.524 0.795 0.756 17.84Subcuenca 5 3.980 0.066 1.437 198.71 9.0 8.28 60.71 3.20 *12 20.00 9.936 0.671 1.543 20.97Subcuenca 6 0.896 0.008 0.691 198.71 9.0 8.28 91.18 3.20 1.50 4.80 41.398 0.948 0.393 11.32
TOTAL 21.195 225.34* Umbral de escorrentía no considerado
2.2.3.- Periodo de retorno T = 100 años
ARROYO DE TORRES
T = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.271 0.058 3.248 230.34 9.0 9.60 43.13 3.20 14.00 44.80 5.142 0.447 10.378 66.74Subcuenca 2 9.060 0.059 2.742 230.34 9.0 9.60 47.90 3.20 14.00 44.80 5.142 0.447 7.039 50.27Subcuenca 3 0.988 0.023 0.609 230.34 9.0 9.60 113.05 3.20 13.00 41.60 5.537 0.473 1.086 19.37Subcuenca 4 1.052 0.012 0.722 230.34 9.0 9.60 103.18 3.20 4.00 12.80 17.995 0.829 0.756 21.55Subcuenca 5 3.980 0.066 1.437 230.34 9.0 9.60 70.37 3.20 12.00 38.40 5.998 0.502 1.543 18.16Subcuenca 6 0.896 0.008 0.691 230.34 9.0 9.60 105.70 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.393 13.27
TOTAL 21.195 189.36Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.271 0.058 3.248 230.34 9.0 9.60 43.13 3.20 *14 20.00 11.517 0.716 10.378 106.82Subcuenca 2 9.060 0.059 2.742 230.34 9.0 9.60 47.90 3.20 *14 20.00 11.517 0.716 7.039 80.46Subcuenca 3 0.988 0.023 0.609 230.34 9.0 9.60 113.05 3.20 *13 20.00 11.517 0.716 1.086 29.30Subcuenca 4 1.052 0.012 0.722 230.34 9.0 9.60 103.18 3.20 4.00 12.80 17.995 0.829 0.756 21.55Subcuenca 5 3.980 0.066 1.437 230.34 9.0 9.60 70.37 3.20 *12 20.00 11.517 0.716 1.543 25.91Subcuenca 6 0.896 0.008 0.691 230.34 9.0 9.60 105.70 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.393 13.27
TOTAL 21.195 277.32* Umbral de escorrentía no considerado
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20
2.2.4.- Periodo de retorno T = 500 años
ARROYO DE TORRES
T = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.271 0.058 3.248 311.53 9.0 12.98 58.33 3.20 14.00 44.80 6.954 0.553 10.378 111.64Subcuenca 2 9.060 0.059 2.742 311.53 9.0 12.98 64.78 3.20 14.00 44.80 6.954 0.553 7.039 84.09Subcuenca 3 0.988 0.023 0.609 311.53 9.0 12.98 152.90 3.20 13.00 41.60 7.489 0.579 1.086 32.03Subcuenca 4 1.052 0.012 0.722 311.53 9.0 12.98 139.55 3.20 4.00 12.80 24.338 0.885 0.756 31.11Subcuenca 5 3.980 0.066 1.437 311.53 9.0 12.98 95.17 3.20 12.00 38.40 8.113 0.606 1.543 29.65Subcuenca 6 0.896 0.0080 0.691 311.53 9.0 12.98 142.95 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.393 18.26
TOTAL 21.195 306.78Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.271 0.058 3.248 311.53 9.0 12.98 58.33 3.20 *14 20.00 15.577 0.796 10.378 160.64Subcuenca 2 9.060 0.059 2.742 311.53 9.0 12.98 64.78 3.20 *14 20.00 15.577 0.796 7.039 121.00Subcuenca 3 0.988 0.023 0.609 311.53 9.0 12.98 152.90 3.20 *13 20.00 15.577 0.796 1.086 44.06Subcuenca 4 1.052 0.012 0.722 311.53 9.0 12.98 139.55 3.20 4.00 12.80 24.338 0.885 0.756 31.11Subcuenca 5 3.980 0.066 1.437 311.53 9.0 12.98 95.17 3.20 *12 20.00 15.577 0.796 1.543 38.97Subcuenca 6 0.896 0.0080 0.691 311.53 9.0 12.98 142.95 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.393 18.26
TOTAL 21.195 414.05* Umbral de escorrentía no considerado
2.3.- CAUDALES DE DISEÑO
Para la determinación del caudal de diseño, se adoptará el mayor de los obtenidos
mediante el Método Racional de la Instrucción 5.2-IC y los valores que se proponen en el
apartado 1.1 (Criterios de aplicación) para obtener los caudales en función de la superficie
de la cuenca.
Aplicando este último, adoptamos un valor de 20 m³/s/Km² para cada una de las
subcuencas, obteniendo así:
s/³m9.423²Km)total.Superf(²Kms
³m20Q =×⋅
=
Por lo tanto el caudal de diseño para un periodo de retorno de 500 años, en el punto
de conexión con el río Guadalhorce, PC4, es Q = 423.9 m³/s. Para obtener el caudal de diseño en el punto de control PC3, adoptamos el mayor de
los obtenidos:
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21
- Método Racional Q = QS1+ QS2+ QS3 +QS4+ QS5 = 395.79 m³/s
- F(Superficie) s/³m04.416)AAAAA(²Kms
³m20Q 5S4S3S2S1S =++++×⋅
=
Q = 416.04 m³/s
2.4.- PLANO. CUENCA ARROYO DE TORRES A continuación se incluye plano de cuenca
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22
2.5.- HIDRÁULICA
2.5.1.- Introducción
Se propone el encauzamiento del Arroyo de Torres, (Cártama), en el tramo donde las
previsiones urbanísticas lo requieran.
Así, el encauzamiento del arroyo se discretiza en dos tramos (ver plano de
actuaciones propuestas):
- Tramo A. Longitud: 1050 m.
- Tramo B. Longitud: 900 m.
2.5.2.- CAUDAL DE DISEÑO
Las secciones propuestas para el encauzamiento del Arroyo de Torres se han
dimensionado para caudales correspondientes a un periodo de retorno de 500 años.
La longitud del encauzamiento hace que se haya discretizado el canal en dos tramos,
y así poder dimensionar las secciones de cada tramo con caudales más precisos.
Caudales de diseño (m³/s):
Q (m³/s) T500 T50
TRAMO A 416.04 214.02
TRAMO B 423.90 225.34
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23
2.5.3.- Actuaciones propuestas A continuación se estudian distintas secciones tipo para el encauzamiento del Arroyo
de Torres.
La formulación empleada en el cálculo se basa en la ecuación general del
movimiento permanente y uniforme en canales donde la pendiente geométrica coincide con
la pendiente hidráulica. Así, aplicando el coeficiente de rugosidad de Manning se obtiene la
altura de la lámina de agua en cada sección.
Valores del coeficiente de rugosidad de Manning:
Tipo de canal Mínimo Normal Máximo
I. Canales abiertos revestidos o acueductos
Cemento
Mortero
Hormigón acabado a llana
Hormigón en bruto
Mampostería
0.010
0.011
0.011
0.014
0.017
0.011
0.013
0.013
0.017
0.025
0.013
0.015
0.015
0.020
0.030
II. Canales excavados
Tierra canal recto
Grava canal recto
Tierra canal con curvas
Tierra canal con curvas y vegetación
Excavación en roca (uniforme)
Excavación en roca (irregular)
0.018
0.022
0.023
0.025
0.025
0.035
0.022
0.025
0.025
0.030
0.035
0.040
0.025
0.030
0.030
0.033
0.040
0.050
III. Cauces naturales
Ríos de llanura rectos
Ríos de llanura con curvas
Ríos de montaña
0.025
0.033
0.030
0.030
0.040
0.040
0.033
0.045
0.050
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Tipo de canal Mínimo Normal Máximo
IV. Cauces naturales en avenidas
Inundaciones en pastizales
Sobre sembrados no nacidos
Sobre sembrados nacidos
Sobre monte bajo
Sobre bosques
0.025
0.020
0.025
0.035
0.040
0.030
0.030
0.040
0.060
0.070
0.050
0.040
0.050
0.110
0.150
Secciones propuestas:
a) Sección rectangular:
- Plano de secciones tipo
- Tramo A (cálculo hidráulico, ábaco ancho-rugosidad-calado)
- Tramo B (cálculo hidráulico, ábaco ancho-rugosidad-calado)
b) Sección trapezoidal:
- Plano de secciones tipo
- Tramo A (cálculo hidráulico, ábaco ancho-rugosidad-calado)
- Tramo B (cálculo hidráulico, ábaco ancho-rugosidad-calado)
c) Sección compuesta:
- Plano de secciones tipo
- Tramo A (cálculo hidráulico T50 y T500, gráfico caudal-calado)
- Tramo B (cálculo hidráulico T50 y T500, gráfico caudal-calado)
2.5.3.1.- Plano. Actuaciones propuestas A continuación se incluye plano de actuaciones propuestas
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2.5.3.2.- Sección rectangular
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-TRAMO A Cálculo hidráulico:
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Ábaco ancho-rugosidad-calado:
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28
-TRAMO B Cálculo hidráulico:
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29
Ábaco ancho-rugosidad-calado:
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30
2.5.3.3.- Sección trapezoidal
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31
-TRAMO A
Cálculo hidráulico:
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32
Ábaco ancho-rugosidad-calado:
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33
- TRAMO B Cálculo hidráulico:
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34
Ábaco ancho-rugosidad-calado:
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35
2.5.3.4.- Sección compuesta
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36
- TRAMO A
Cálculo hidráulico T50:
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37
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38
Cálculo hidráulico T500:
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39
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40
Gráfico caudal-calado:
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- TRAMO B
Cálculo hidráulico T50:
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Cálculo hidráulico T500:
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Gráfico caudal-calado:
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46
3.- RIO FAHALA
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47
3.1.- PLUVIOMETRIA
3.1.1.- Publicación de las “máximas lluvias diarias en la España Peninsular”
Se han obtenido las precipitaciones diarias correspondientes a los distintos periodos
de retorno mediante el método de la publicación del Ministerio de Fomento “Máximas lluvias
diarias en la España Peninsular”.
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48
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49
3.1.2.- Resumen
Comparando los resultados obtenidos, Pd, mediante los ajustes de las funciones de
distribución de Gumbel y SQRT-Etmáx, y mediante el método de la publicación del
Ministerio de Fomento “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular”:
PERIODO DE RETORNO METODO
25 50 100 500
GUMBEL 173.15 197.41 221.48 277.12
SQRT-ETmax 169.0 198.71 230.34 311.53
Publicación M. Fomento 155.00 180.00 206.00 274.00
Para la aplicación del Método Racional de la Instrucción 5.2.-IC “Drenaje
Superficial”, se utilizará como valor de Pd (X (mm/d)), el mayor de los calculados por
cualquiera de los métodos anteriores.
3.2.- MÉTODO RACIONAL A continuación se detalla el proceso de cálculo de caudales mediante el Método
Racional de la Instrucción 5.2-IC “Drenaje Superficial”.
- El caudal de referencia Q en el punto de desagüe mediante el método
hidrometeorológico será:
Q = K
IAC ⋅⋅
Siendo:
C = Coeficiente de escorrentía de la cuenca.
A = Area de la cuenca.
I = Intensidad media de precipitación correspondiente al periodo de
retorno considerado y a un intervalo igual al tiempo de concentración.
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50
K = Coeficiente en f (Q, A) que incluye un aumento del 20 % por
considerar el efecto de las puntas de precipitación.
Q = Caudal (m³/sg.).
- Valor de K ⇒ Según la Instrucción 5.2.- I.C., tabla 2.1.
Si Q en m³/sg.
A en Km² ⇒ K = 3
Cálculo de I ⇒ It
El cálculo de la intensidad media It (mm./h) a emplear en la estimación de caudales
de referencia por métodos hidrometeorológicos se obtendrá de la expresión:
128t28
1,0
1,01,0
Id1I
IdIt −
−
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
Siendo:
Tc = Tiempo de concentración en horas; que se podrá deducir de la
fórmula.
Tc = 0,3 x 76,0
4/1JL
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ⇒
L= Longitud del cauce principal (Km.)
J = Pendiente media (m/m)
Además, la relación I1/Id se obtiene del mapa de Isolíneas (fig. 2.2) de la Instrucción
5.2 -I.C. en nuestro caso:
d
1
II = 9
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51
Id = Intensidad media diaria de precipitación correspondiente al periodo de
retorno de (mm/h); y es igual a:
Id = 24Pd
Pd = Precipitación total diaria correspondiente a dicho periodo de retorno
(mm.).
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52
Cálculo del valor de C
El coeficiente de escorrentías C se calculará aplicando la Instrucción 5.2-I.C. según
la fórmula.
C = 2
o
d
o
d
o
d
11PP
23PP
1PP
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛×
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
Siendo el umbral de escorrentías aquí según las tablas 2.1 y 2.2 de la Instrucción
5.2-I.C.
Al cual se le aplica el coeficiente corrector del umbral de escorrentías que según la
figura 2.5. de la Instrucción, para la zona de estudio es 3,2
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53
Se distinguen los siguientes cálculos:
a) Cálculo de caudales de las subcuencas que componen la cuenca principal del
Río Fahala. (plano: Cuenca Río Fahala).
b) Cálculo de caudales de las cuencas que tienen como cauce afluentes
secundarios del Río Fahala, y se sitúan dentro de las actuaciones del PGOU de
Cártama. (plano: Cuencas Afluentes en el Río Fahala).
Los cálculos se han realizado para los periodos de retorno de 25, 50, 100 y 500
años.
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54
3.2.1.- Cálculo de caudales en Río Fahala Estimación del umbral de escorrentía en las subcuencas del Río Fahala:
TIPO DE USO DESIGNACIÓN DE LA CUENCA Uso Superficie
(m²) % UMBRAL DE
ESCORRENTÍA
Subcuenca 1 16479904 100 11.87
Monte bajo 10198910 61.89 14
Rotación de cultivos densos 4131567 25.07 12
Suelo urbanizado 2149427 13.04 1.5
Subcuenca 2 6846545 100 12.46
Monte bajo 4953329 72.35 14
Rotación de cultivos densos 1246446 18.21 12
Suelo urbanizado 646770 9.447 1.5
Subcuenca 3 11481690 100 12.35
Monte bajo 6436036 56.05 14
Rotación de cultivos densos 4205778 36.63 12
Suelo urbanizado 839876 7.315 1.5
Subcuenca 4 11315640 100 12.80
Monte bajo 10225346 90.36 14
Suelo urbanizado 1090294 9.635 1.5
Subcuenca 5 11380468 100 10.21
Monte bajo 3657542 32.14 14
Rotación de cultivos densos 5090147 44.73 12
Suelo urbanizado 2632779 23.13 1.5
Subcuenca 6 3725018 100 10.72
Monte bajo 1543116 41.43 14
Rotación de cultivos densos 1434460 38.51 12
Suelo urbanizado 747442 20.07 1.5
Subcuenca 7 1541552 100 12.28
Monte bajo 212828 13.81 14
Rotación de cultivos densos 1328724 86.19 12
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TIPO DE USO DESIGNACIÓN
DE LA CUENCA Uso Superficie (m²) %
UMBRAL DE ESCORRENTÍA
Subcuenca 8 6848131 100 12.99
Monte bajo 3406509 49.74 14
Rotación de cultivos densos 3441622 50.26 12
Subcuenca 9 3589023 100 10.21
Monte bajo 476986 13.29 14
Rotación de cultivos densos 2409991 67.15 12
Suelo urbanizado 702046 19.56 1.5
Subcuenca 10 4294651 100 7.49
Rotación de cultivos densos 2448871 57.02 12
Suelo urbanizado 1845780 42.98 1.5
Subcuenca 11 969590 100 12.00
Rotación de cultivos densos 969590 100 12
3.2.1.1.- Periodo de retorno T = 25 años
RÍO FAHALAT = 25 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.042 0.096 2.905 173.15 9.0 7.21 34.74 3.20 11.87 37.98 4.558 0.405 16.480 77.32Subcuenca 2 5.847 0.166 1.615 173.15 9.0 7.21 49.43 3.20 12.46 39.87 4.343 0.388 6.847 43.80Subcuenca 3 7.403 0.061 2.337 173.15 9.0 7.21 39.69 3.20 12.35 39.52 4.381 0.391 11.482 59.44Subcuenca 4 8.851 0.059 2.694 173.15 9.0 7.21 36.40 3.20 12.80 40.96 4.227 0.379 11.316 52.03Subcuenca 5 8.290 0.111 2.273 173.15 9.0 7.21 40.36 3.20 10.21 32.67 5.300 0.458 11.380 70.12Subcuenca 6 4.753 0.019 2.083 173.15 9.0 7.21 42.54 3.20 10.72 34.30 5.048 0.441 3.725 23.28Subcuenca 7 2.224 0.007 1.414 173.15 9.0 7.21 53.39 3.20 12.28 39.30 4.406 0.393 1.542 10.79Subcuenca 8 5.422 0.018 2.326 173.15 9.0 7.21 39.80 3.20 12.99 41.57 4.165 0.374 6.848 33.97Subcuenca 9 4.249 0.033 1.722 173.15 9.0 7.21 47.60 3.20 10.21 32.67 5.300 0.458 3.589 26.08
Subcuenca 10 2.350 0.004 1.640 173.15 9.0 7.21 48.99 3.20 7.49 23.97 7.224 0.566 4.295 39.73Subcuenca 11 1.701 0.0050 1.229 173.15 9.0 7.21 57.83 3.20 12.00 38.40 4.509 0.401 0.970 7.50
TOTAL 78.472 444.06
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.042 0.096 2.905 173.15 9.0 7.21 34.74 3.20 *11.87 20.00 8.658 0.627 16.480 119.73Subcuenca 2 5.847 0.166 1.615 173.15 9.0 7.21 49.43 3.20 *12.46 20.00 8.658 0.627 6.847 70.77Subcuenca 3 7.403 0.061 2.337 173.15 9.0 7.21 39.69 3.20 *12.35 20.00 8.658 0.627 11.482 95.29Subcuenca 4 8.851 0.059 2.694 173.15 9.0 7.21 36.40 3.20 *12.80 20.00 8.658 0.627 11.316 86.13Subcuenca 5 8.290 0.111 2.273 173.15 9.0 7.21 40.36 3.20 *10.21 20.00 8.658 0.627 11.380 96.05Subcuenca 6 4.753 0.019 2.083 173.15 9.0 7.21 42.54 3.20 *10.72 20.00 8.658 0.627 3.725 33.13Subcuenca 7 2.224 0.007 1.414 173.15 9.0 7.21 53.39 3.20 *12.28 20.00 8.658 0.627 1.542 17.21Subcuenca 8 5.422 0.018 2.326 173.15 9.0 7.21 39.80 3.20 *12.99 20.00 8.658 0.627 6.848 57.00Subcuenca 9 4.249 0.033 1.722 173.15 9.0 7.21 47.60 3.20 *10.21 20.00 8.658 0.627 3.589 35.73
Subcuenca 10 2.350 0.004 1.640 173.15 9.0 7.21 48.99 3.20 *7.49 20.00 8.658 0.627 4.295 44.00Subcuenca 11 1.701 0.0050 1.229 173.15 9.0 7.21 57.83 3.20 *12 20.00 8.658 0.627 0.970 11.72
TOTAL 78.472 666.77* Umbral de escorrentía no considerado
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56
3.2.1.2.- Periodo de retorno T = 50 años RÍO FAHALAT = 50 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.042 0.096 2.905 198.71 9.0 8.28 39.87 3.20 11.87 37.98 5.231 0.453 16.480 99.31Subcuenca 2 5.847 0.166 1.615 198.71 9.0 8.28 56.72 3.20 12.46 39.87 4.984 0.436 6.847 56.49Subcuenca 3 7.403 0.061 2.337 198.71 9.0 8.28 45.55 3.20 12.35 39.52 5.028 0.439 11.482 76.61Subcuenca 4 8.851 0.059 2.694 198.71 9.0 8.28 41.77 3.20 12.80 40.96 4.851 0.427 11.316 67.26Subcuenca 5 8.290 0.111 2.273 198.71 9.0 8.28 46.32 3.20 10.21 32.67 6.082 0.507 11.380 89.00Subcuenca 6 4.753 0.019 2.083 198.71 9.0 8.28 48.81 3.20 10.72 34.30 5.793 0.489 3.725 29.66Subcuenca 7 2.224 0.007 1.414 198.71 9.0 8.28 61.27 3.20 12.28 39.30 5.057 0.441 1.542 13.90Subcuenca 8 5.422 0.018 2.326 198.71 9.0 8.28 45.68 3.20 12.99 41.57 4.780 0.422 6.848 43.98Subcuenca 9 4.249 0.033 1.722 198.71 9.0 8.28 54.63 3.20 10.21 32.67 6.082 0.507 3.589 33.10
Subcuenca 10 2.350 0.004 1.640 198.71 9.0 8.28 56.23 3.20 7.49 23.97 8.291 0.613 4.295 49.34Subcuenca 11 1.701 0.0050 1.229 198.71 9.0 8.28 66.36 3.20 12.00 38.40 5.175 0.450 0.970 9.64
TOTAL 78.472 568.29
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.042 0.096 2.905 198.71 9.0 8.28 39.87 3.20 *11.87 20.00 9.936 0.671 16.480 147.06Subcuenca 2 5.847 0.166 1.615 198.71 9.0 8.28 56.72 3.20 *12.46 20.00 9.936 0.671 6.847 86.92Subcuenca 3 7.403 0.061 2.337 198.71 9.0 8.28 45.55 3.20 *12.35 20.00 9.936 0.671 11.482 117.05Subcuenca 4 8.851 0.059 2.694 198.71 9.0 8.28 41.77 3.20 *12.80 20.00 9.936 0.671 11.316 105.79Subcuenca 5 8.290 0.111 2.273 198.71 9.0 8.28 46.32 3.20 *10.21 20.00 9.936 0.671 11.380 117.98Subcuenca 6 4.753 0.019 2.083 198.71 9.0 8.28 48.81 3.20 *10.72 20.00 9.936 0.671 3.725 40.70Subcuenca 7 2.224 0.007 1.414 198.71 9.0 8.28 61.27 3.20 *12.28 20.00 9.936 0.671 1.542 21.14Subcuenca 8 5.422 0.018 2.326 198.71 9.0 8.28 45.68 3.20 *12.99 20.00 9.936 0.671 6.848 70.02Subcuenca 9 4.249 0.033 1.722 198.71 9.0 8.28 54.63 3.20 *10.21 20.00 9.936 0.671 3.589 43.88
Subcuenca 10 2.350 0.004 1.640 198.71 9.0 8.28 56.23 3.20 *7.49 20.00 9.936 0.671 4.295 54.05Subcuenca 11 1.701 0.0050 1.229 198.71 9.0 8.28 66.36 3.20 *12 20.00 9.936 0.671 0.970 14.40
TOTAL 78.472 818.99* Umbral de escorrentía no considerado
3.2.1.3.- Periodo de retorno T = 100 años RÍO FAHALA
T = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.042 0.096 2.905 230.34 9.0 9.60 46.22 3.20 11.87 37.98 6.064 0.505 16.480 128.33Subcuenca 2 5.847 0.166 1.615 230.34 9.0 9.60 65.75 3.20 12.46 39.87 5.777 0.488 6.847 73.29Subcuenca 3 7.403 0.061 2.337 230.34 9.0 9.60 52.80 3.20 12.35 39.52 5.828 0.492 11.482 99.32Subcuenca 4 8.851 0.059 2.694 230.34 9.0 9.60 48.42 3.20 12.80 40.96 5.624 0.479 11.316 87.47Subcuenca 5 8.290 0.111 2.273 230.34 9.0 9.60 53.69 3.20 10.21 32.67 7.050 0.558 11.380 113.65Subcuenca 6 4.753 0.019 2.083 230.34 9.0 9.60 56.58 3.20 10.72 34.30 6.715 0.541 3.725 38.02Subcuenca 7 2.224 0.007 1.414 230.34 9.0 9.60 71.02 3.20 12.28 39.30 5.862 0.494 1.542 18.01Subcuenca 8 5.422 0.018 2.326 230.34 9.0 9.60 52.95 3.20 12.99 41.57 5.541 0.474 6.848 57.26Subcuenca 9 4.249 0.033 1.722 230.34 9.0 9.60 63.33 3.20 10.21 32.67 7.050 0.558 3.589 42.28
Subcuenca 10 2.350 0.004 1.640 230.34 9.0 9.60 65.18 3.20 7.49 23.97 9.610 0.661 4.295 61.67Subcuenca 11 1.701 0.0050 1.229 230.34 9.0 9.60 76.93 3.20 12.00 38.40 5.998 0.502 0.970 12.47
TOTAL 78.472 731.77
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.042 0.096 2.905 230.34 9.0 9.60 46.22 3.20 *11.87 20.00 11.517 0.716 16.480 181.78Subcuenca 2 5.847 0.166 1.615 230.34 9.0 9.60 65.75 3.20 *12.46 20.00 11.517 0.716 6.847 107.44Subcuenca 3 7.403 0.061 2.337 230.34 9.0 9.60 52.80 3.20 *12.35 20.00 11.517 0.716 11.482 144.68Subcuenca 4 8.851 0.059 2.694 230.34 9.0 9.60 48.42 3.20 *12.80 20.00 11.517 0.716 11.316 130.76Subcuenca 5 8.290 0.111 2.273 230.34 9.0 9.60 53.69 3.20 *10.21 20.00 11.517 0.716 11.380 145.83Subcuenca 6 4.753 0.019 2.083 230.34 9.0 9.60 56.58 3.20 *10.72 20.00 11.517 0.716 3.725 50.30Subcuenca 7 2.224 0.007 1.414 230.34 9.0 9.60 71.02 3.20 *12.28 20.00 11.517 0.716 1.542 26.13Subcuenca 8 5.422 0.018 2.326 230.34 9.0 9.60 52.95 3.20 *12.99 20.00 11.517 0.716 6.848 86.54Subcuenca 9 4.249 0.033 1.722 230.34 9.0 9.60 63.33 3.20 *10.21 20.00 11.517 0.716 3.589 54.24
Subcuenca 10 2.350 0.004 1.640 230.34 9.0 9.60 65.18 3.20 *7.49 20.00 11.517 0.716 4.295 66.80Subcuenca 11 1.701 0.0050 1.229 230.34 9.0 9.60 76.93 3.20 *12 20.00 11.517 0.716 0.970 17.80
TOTAL 78.472 1012.32* Umbral de escorrentía no considerado
NARVAL INGENIERIA, S.A.
ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO EN CAUCES DEL T.M. DE CÁRTAMA
57
3.2.1.4.- Periodo de retorno T = 500 años RÍO FAHALA
T = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.042 0.096 2.905 311.53 9.0 12.98 62.51 3.20 11.87 37.98 8.202 0.609 16.480 209.27Subcuenca 2 5.847 0.166 1.615 311.53 9.0 12.98 88.93 3.20 12.46 39.87 7.813 0.593 6.847 120.38Subcuenca 3 7.403 0.061 2.337 311.53 9.0 12.98 71.41 3.20 12.35 39.52 7.883 0.596 11.482 162.92Subcuenca 4 8.851 0.059 2.694 311.53 9.0 12.98 65.49 3.20 12.80 40.96 7.606 0.584 11.316 144.26Subcuenca 5 8.290 0.111 2.273 311.53 9.0 12.98 72.62 3.20 10.21 32.67 9.535 0.659 11.380 181.40Subcuenca 6 4.753 0.019 2.083 311.53 9.0 12.98 76.53 3.20 10.72 34.30 9.081 0.643 3.725 61.09Subcuenca 7 2.224 0.007 1.414 311.53 9.0 12.98 96.05 3.20 12.28 39.30 7.928 0.598 1.542 29.52Subcuenca 8 5.422 0.018 2.326 311.53 9.0 12.98 71.62 3.20 12.99 41.57 7.494 0.579 6.848 94.65Subcuenca 9 4.249 0.033 1.722 311.53 9.0 12.98 85.65 3.20 10.21 32.67 9.535 0.659 3.589 67.47Subcuenca 10 2.350 0.004 1.640 311.53 9.0 12.98 88.15 3.20 7.49 23.97 12.998 0.750 4.295 94.64Subcuenca 11 1.701 0.0050 1.229 311.53 9.0 12.98 104.04 3.20 12.00 38.40 8.113 0.606 0.970 20.37
TOTAL 78.472 1185.98
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 11.042 0.096 2.905 311.53 9.0 12.98 62.51 3.20 *11.87 20.00 15.577 0.796 16.480 273.37Subcuenca 2 5.847 0.166 1.615 311.53 9.0 12.98 88.93 3.20 *12.46 20.00 15.577 0.796 6.847 161.58Subcuenca 3 7.403 0.061 2.337 311.53 9.0 12.98 71.41 3.20 *12.35 20.00 15.577 0.796 11.482 217.58Subcuenca 4 8.851 0.059 2.694 311.53 9.0 12.98 65.49 3.20 *12.80 20.00 15.577 0.796 11.316 196.65Subcuenca 5 8.290 0.111 2.273 311.53 9.0 12.98 72.62 3.20 *10.21 20.00 15.577 0.796 11.380 219.30Subcuenca 6 4.753 0.019 2.083 311.53 9.0 12.98 76.53 3.20 *10.72 20.00 15.577 0.796 3.725 75.65Subcuenca 7 2.224 0.007 1.414 311.53 9.0 12.98 96.05 3.20 *12.28 20.00 15.577 0.796 1.542 39.29Subcuenca 8 5.422 0.018 2.326 311.53 9.0 12.98 71.62 3.20 *12.99 20.00 15.577 0.796 6.848 130.15Subcuenca 9 4.249 0.033 1.722 311.53 9.0 12.98 85.65 3.20 *10.21 20.00 15.577 0.796 3.589 81.57Subcuenca 10 2.350 0.004 1.640 311.53 9.0 12.98 88.15 3.20 *7.49 20.00 15.577 0.796 4.295 100.46Subcuenca 11 1.701 0.0050 1.229 311.53 9.0 12.98 104.04 3.20 *12 20.00 15.577 0.796 0.970 26.77
TOTAL 78.472 1522.38* Umbral de escorrentía no considerado
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3.2.2.- Cálculo de caudales en afluentes del Río Fahala 3.2.2.1.- Cuenca 1
AFLUENTES SECUNDARIOS EN RÍO FAHALA. CUENCA 1T = 25 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.737 0.089 0.377 173.15 9.0 7.21 108.87 3.20 1.50 4.80 36.073 0.935 0.243062 8.25Subcuenca 2 0.485 0.014 0.390 173.15 9.0 7.21 107.05 3.20 1.50 4.80 36.073 0.935 0.134454 4.49
TOTAL 0.378 12.73
T = 50 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.737 0.089 0.377 198.71 9.0 8.28 124.94 3.20 1.50 4.80 41.398 0.948 0.243062 9.59Subcuenca 2 0.485 0.014 0.390 198.71 9.0 8.28 122.85 3.20 1.50 4.80 41.398 0.948 0.134454 5.22
TOTAL 0.378 14.81
T = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.737 0.089 0.377 230.34 9.0 9.60 144.82 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.243062 11.25Subcuenca 2 0.485 0.014 0.390 230.34 9.0 9.60 142.40 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.134454 6.12
TOTAL 0.378 17.37
T = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.737 0.089 0.377 311.53 9.0 12.98 195.87 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.243062 15.47Subcuenca 2 0.485 0.014 0.390 311.53 9.0 12.98 192.60 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.134454 8.42
TOTAL 0.378 23.89
3.2.2.2.- Cuenca 2 AFLUENTES SECUNDARIOS EN RÍO FAHALA. CUENCA 2
T = 25 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.347 0.043 0.244 173.15 9.0 7.21 134.87 3.20 1.50 4.80 36.073 0.935 0.109730 4.61Subcuenca 2 0.426 0.034 0.298 173.15 9.0 7.21 122.31 3.20 1.50 4.80 36.073 0.935 0.095524 3.64
TOTAL 0.205 8.25
T = 50 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.347 0.043 0.244 198.71 9.0 8.28 154.78 3.20 1.50 4.80 41.398 0.948 0.109730 5.36Subcuenca 2 0.426 0.034 0.298 198.71 9.0 8.28 140.37 3.20 1.50 4.80 41.398 0.948 0.095524 4.24
TOTAL 0.205 9.60
T = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.347 0.043 0.244 230.34 9.0 9.60 179.41 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.109730 6.29Subcuenca 2 0.426 0.034 0.298 230.34 9.0 9.60 162.71 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.095524 4.97
TOTAL 0.205 11.26
T = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.347 0.043 0.244 311.53 9.0 12.98 242.65 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.109730 8.65Subcuenca 2 0.426 0.034 0.298 311.53 9.0 12.98 220.06 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.095524 6.83
TOTAL 0.205 15.49
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59
3.2.2.3.- Cuenca 3
AFLUENTES SECUNDARIOS EN RÍO FAHALA. CUENCA 3T = 25 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.710 0.049 0.410 173.15 9.0 7.21 104.28 3.20 1.50 4.80 36.073 0.935 0.142336 4.63Subcuenca 2 0.835 0.044 0.474 173.15 9.0 7.21 96.89 3.20 1.50 4.80 36.073 0.935 0.141179 4.26Subcuenca 3 0.253 0.035 0.200 173.15 9.0 7.21 148.46 3.20 1.50 4.80 36.073 0.935 0.043779 2.03
TOTAL 0.327 10.91
T = 50 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.710 0.049 0.410 198.71 9.0 8.28 119.68 3.20 1.50 4.80 41.398 0.948 0.142336 5.38Subcuenca 2 0.835 0.044 0.474 198.71 9.0 8.28 111.19 3.20 1.50 4.80 41.398 0.948 0.141179 4.96Subcuenca 3 0.253 0.035 0.200 198.71 9.0 8.28 170.37 3.20 1.50 4.80 41.398 0.948 0.043779 2.36
TOTAL 0.327 12.69
T = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.710 0.049 0.410 230.34 9.0 9.60 138.72 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.142336 6.31Subcuenca 2 0.835 0.044 0.474 230.34 9.0 9.60 128.89 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.141179 5.81Subcuenca 3 0.253 0.035 0.200 230.34 9.0 9.60 197.49 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.043779 2.76
TOTAL 0.327 14.89
T = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 0.710 0.049 0.410 311.53 9.0 12.98 187.62 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.142336 8.68Subcuenca 2 0.835 0.044 0.474 311.53 9.0 12.98 174.32 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.141179 8.00Subcuenca 3 0.253 0.035 0.200 311.53 9.0 12.98 267.11 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.043779 3.80
TOTAL 0.327 20.48
3.3.- CAUDALES DE DISEÑO Para la determinación del caudal de diseño, se adoptará el obtenido mediante el
Método Racional de la Instrucción 5.2-IC. Según los criterios de aplicación, para cuencas
con superficie mayor a 30 Km² se utilizará dicho método.
- En Río Fahala:
Por lo tanto el caudal total de diseño para un periodo de retorno de 500 años,
en el punto de conexión con el río Guadalhorce, PC7, es Q = 1522.38 m³/s.
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- En afluentes de Río Fahala:
Cuenca 1 Q = 23.89 m³/s Cuenca 2 Q = 15.49 m³/s Cuenca 3 Q = 20.48 m³/s
3.4.- PLANOS. CUENCA RÍO FAHALA
A continuación, se incluyen los siguientes planos de cuencas:
• Cuenca Río Fahala
• Cuencas de afluentes del Río Fahala
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3.5.- HIDRÁULICA 3.5.1.- Introducción
Se proponen las siguientes actuaciones en el Río Fahala y sus afluentes, donde el
planeamiento urbanístico las requiere:
TRAMO CAUCE ACTUACIÓN
TRAMO A Arroyo de los Prados de
Santa María
Sección abierta
TRAMO B Río Fahala Protección de márgenes
TRAMO C Afluente del Río Fahala.
Cuenca 3
Embovedado
TRAMO D Afluente del Río Fahala.
Cuenca 2
Embovedado
TRAMO E Afluente del Río Fahala.
Cuenca 1
Embovedado
A continuación se incluye plano de Actuaciones Propuestas.
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3.5.2.- Caudal de diseño
Las secciones propuestas se han dimensionado para caudales correspondientes a
un periodo de retorno de 500 años.
Caudales de diseño (m³/s):
TRAMO Q (m³/s) Cuencas Aportantes
TRAMO A 273.37 Subcuenca 1
TRAMO B 1495.61 Subcuencas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10
TRAMO C1 8.68 Subcuenca 1. C3
TRAMO C2 8.00 Subcuenca 2. C3
TRAMO C3 20.48 Subcuencas 1, 2 y 3. C3
TRAMO D1 8.65 Subcuenca 1. C2
TRAMO D2 15.49 Subcuencas 1 y 2. C2
TRAMO E1 15.47 Subcuenca 1. C1
TRAMO E2 23.89 Subcuencas 1 y 2. C1
Para los TRAMOS A y B, donde se proponen secciones abiertas, compuestas por un
cauce de aguas bajas, y otro de aguas altas. El cauce de aguas bajas se dimensionará para
un caudal con un periodo de retorno correspondiente a 50 años.
TRAMO Q (m³/s) Cuencas Aportantes
TRAMO A 147.06 Subcuenca 1
TRAMO B 804.59 Subcuencas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10
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63
3.5.3.- Actuaciones propuestas A continuación se estudian distintas secciones tipo de las actuaciones en el Río
Fahala y en sus afluentes.
La formulación empleada en el cálculo se basa en la ecuación general del
movimiento permanente y uniforme en canales donde la pendiente geométrica coincide con
la pendiente hidráulica. Así, aplicando el coeficiente de rugosidad de Manning se obtiene la
altura de la lámina de agua en cada sección.
Valores del coeficiente de rugosidad de Manning:
Tipo de canal Mínimo Normal Máximo I. Canales abiertos revestidos o acueductos Cemento Mortero Hormigón acabado a llana Hormigón en bruto Mampostería
0.010 0.011 0.011 0.014 0.017
0.011 0.013 0.013 0.017 0.025
0.013 0.015 0.015 0.020 0.030
II. Canales excavados Tierra canal recto Grava canal recto Tierra canal con curvas Tierra canal con curvas y vegetación Excavación en roca (uniforme) Excavación en roca (irregular)
0.018 0.022 0.023 0.025 0.025 0.035
0.022 0.025 0.025 0.030 0.035 0.040
0.025 0.030 0.030 0.033 0.040 0.050
III. Cauces naturales
Ríos de llanura rectos Ríos de llanura con curvas Ríos de montaña
0.025 0.033 0.030
0.030 0.040 0.040
0.033 0.045 0.050
IV. Cauces naturales en avenidas Inundaciones en pastizales Sobre sembrados no nacidos Sobre sembrados nacidos Sobre monte bajo Sobre bosques
0.025 0.020 0.025 0.035 0.040
0.030 0.030 0.040 0.060 0.070
0.050 0.040 0.050 0.110 0.150
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64
3.5.3.1.- Tramo A El tramo A corresponde con la longitud del Arroyo de los Prados de Santa María que
queda dentro de suelo urbanizable sectorizado en el T.M. de Cártama.
Se proponen las siguientes secciones tipo:
- sección rectangular
- sección compuesta.
A continuación se incluye:
- plano de secciones propuestas
- cálculo hidráulico de las secciones
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65
- Cálculo hidráulico de la sección rectangular
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67
- Cálculo hidráulico de la sección compuesta:
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68
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69
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70
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71
- Gráfico caudal-calado:
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3.5.3.2.- Tramo B
El tramo B corresponde con el cauce del Río Fahala donde el suelo urbanizable no
respeta una distancia mínima, y puede verse afectado por inundaciones en épocas de
avenida.
Se proponen las siguientes secciones tipo, protegiendo las márgenes del río:
- sección trapezoidal.
- sección compuesta.
A continuación se incluye:
- plano de secciones propuestas
- cálculo hidráulico de las secciones
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73
- Cálculo hidráulico de la sección trapezoidal:
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74
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75
- Cálculo hidráulico de la sección compuesta:
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76
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78
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79
- Gráfico caudal-calado:
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80
3.5.3.3.- Tramo C
La cuenca nº 3, presenta distintos cauces los cuales se propone encauzar con un
embovedado.
Propuestas para la actuación:
TRAMO Q (m³/s) SECCIÓN
C1 8.68 Tubo Ø1800 mm
C2 8 Tubo Ø1800 mm
C3 20.48 Marco 4,00 x 2,00 m
A continuación se incluye:
- plano de secciones propuestas
- cálculo hidráulico de las secciones
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81
Cálculos hidráulicos:
- Tramo C1:
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82
- Tramo C2:
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83
- Tramo C3:
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3.5.3.4.- Tramo D
La cuenca nº 2, presenta distintos cauces los cuales se propone encauzar con un
embovedado.
Propuestas para la actuación:
TRAMO Q (m³/s) SECCIÓN
D1 8.65 Tubo Ø1800 mm
D2 15.49 Marco 4 x 2 m
A continuación se incluye:
- plano de secciones propuestas
- cálculo hidráulico de las secciones
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86
Cálculos hidráulicos:
- Tramo D1:
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- Tramo D2:
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3.5.3.5.- Tramo E
La cuenca nº 1, presenta distintos cauces los cuales se propone encauzar con un
embovedado.
Propuestas para la actuación:
TRAMO Q (m³/s) SECCIÓN
E1 15.47 Marco 4 x 2 m
E2 23.89 Marco 4 x 2 m.
A continuación se incluye:
- plano de secciones propuestas
- cálculo hidráulico de las secciones
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90
- Tramo E1:
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- Tramo E2:
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94
4.- ARROYO DE GUILLEN
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95
4.1.- PLUVIOMETRIA
4.1.1.- Publicación de las “máximas lluvias diarias en la España Peninsular”
Se han obtenido las precipitaciones diarias correspondientes a los distintos periodos
de retorno mediante el método de la publicación del Ministerio de Fomento “Máximas lluvias
diarias en la España Peninsular”.
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96
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97
4.1.2.- Resumen
Comparando los resultados obtenidos, Pd, mediante los ajustes de las funciones de
distribución de Gumbel y SQRT-Etmáx, y mediante el método de la publicación del
Ministerio de Fomento “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular”:
PERIODO DE RETORNO METODO
25 50 100 500
GUMBEL 173.15 197.41 221.48 277.12
SQRT-ETmax 169.0 198.71 230.34 311.53
Publicación M. Fomento 136.00 160.00 184.00 247.00
Para la aplicación del Método Racional de la Instrucción 5.2.-IC “Drenaje
Superficial”, se utilizará como valor de Pd (X (mm/d)), el mayor de los calculados por
cualquiera de los métodos anteriores.
4.2.- MÉTODO RACIONAL
A continuación se detalla el proceso de cálculo de caudales mediante el Método
Racional de la Instrucción 5.2-IC “Drenaje Superficial”.
- El caudal de referencia Q en el punto de desagüe mediante el método
hidrometeorológico será:
Q = K
IAC ⋅⋅
Siendo:
C = Coeficiente de escorrentía de la cuenca.
A = Area de la cuenca.
I = Intensidad media de precipitación correspondiente al periodo de
retorno considerado y a un intervalo igual al tiempo de concentración.
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98
K = Coeficiente en f (Q, A) que incluye un aumento del 20 % por
considerar el efecto de las puntas de precipitación.
Q = Caudal (m³/sg.).
- Valor de K ⇒ Según la Instrucción 5.2.- I.C., tabla 2.1.
Si Q en m³/sg.
A en Km² ⇒ K = 3
Cálculo de I ⇒ It
El cálculo de la intensidad media It (mm./h) a emplear en la estimación de caudales
de referencia por métodos hidrometeorológicos se obtendrá de la expresión:
128t28
1,0
1,01,0
Id1I
IdIt −
−
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
Siendo:
Tc = Tiempo de concentración en horas; que se podrá deducir de la
fórmula.
Tc = 0,3 x 76,0
4/1JL
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ ⇒
L= Longitud del cauce principal (Km.)
J = Pendiente media (m/m)
Además, la relación I1/Id se obtiene del mapa de Isolíneas (fig. 2.2) de la Instrucción
5.2 -I.C. en nuestro caso:
d
1
II = 9
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99
Id = Intensidad media diaria de precipitación correspondiente al periodo de
retorno de (mm/h); y es igual a:
Id = 24Pd
Pd = Precipitación total diaria correspondiente a dicho periodo de retorno
(mm.).
Cálculo del valor de C
El coeficiente de escorrentías C se calculará aplicando la Instrucción 5.2-I.C. según
la fórmula.
C = 2
o
d
o
d
o
d
11PP
23PP
1PP
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛×
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
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100
Siendo el umbral de escorrentías aquí según las tablas 2.1 y 2.2 de la Instrucción
5.2-I.C.
Al cual se le aplica el coeficiente corrector del umbral de escorrentías que según la
figura 2.5. de la Instrucción, para la zona de estudio es 3,2
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101
Estimación del umbral de escorrentía en las subcuencas del Arroyo de Guillén:
TIPO DE USO DESIGNACIÓN DE LA CUENCA
Uso Superficie
(m²) %
UMBRAL DE ESCORRENTÍA
Subcuenca 1 Monte bajo 2977818 100 14.00
Subcuenca 2 2542464 100 13.47
Monte bajo 2074881 81.61 14
Rotación de cultivos
densos 429011 16.87 12
Suelo urbanizado 38572 1.517 1.5
Subcuenca 3 1410773 100 13.39
Monte bajo 979722 69.45 14
Rotación de cultivos
densos 431051 30.55 12
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102
TIPO DE USO
DESIGNACIÓN DE LA CUENCA
Uso Superficie
(m²) %
UMBRAL DE ESCORRENTÍA
Subcuenca 4 484454 100 4.86
Monte bajo 39666 8.188 14
Rotación de cultivos
densos 107587 22.21 12
Suelo urbanizado 337201 69.6 1.5
A continuación se muestran los caudales calculados mediante este método para
cada uno de los periodos de retorno considerados:
- Periodo de retorno T = 25 años
- Periodo de retorno T = 50 años
- Periodo de retorno T = 100 años
- Periodo de retorno T = 500 años
4.2.1.- Periodo de retorno T = 25 años
ARROYO DE GUILLÉNT = 25 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 5.678 0.065 1.887 173.15 9.0 7.21 45.10 3.20 14.00 44.80 3.865 0.348 2.978 15.59Subcuenca 2 4.081 0.074 1.433 173.15 9.0 7.21 52.98 3.20 13.47 43.10 4.017 0.361 2.542 16.23Subcuenca 3 3.647 0.082 1.290 173.15 9.0 7.21 56.26 3.20 13.39 42.85 4.041 0.363 1.411 9.62Subcuenca 4 1.111 0.014 0.731 173.15 9.0 7.21 77.05 3.20 4.86 15.55 11.134 0.706 0.484 8.79
TOTAL 7.416 50.23
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 5.678 0.065 1.887 173.15 9.0 7.21 45.10 3.20 *14 20.00 8.658 0.627 2.978 28.09Subcuenca 2 4.081 0.074 1.433 173.15 9.0 7.21 52.98 3.20 *13.47 20.00 8.658 0.627 2.542 28.17Subcuenca 3 3.647 0.082 1.290 173.15 9.0 7.21 56.26 3.20 *13.39 20.00 8.658 0.627 1.411 16.60Subcuenca 4 1.111 0.014 0.731 173.15 9.0 7.21 77.05 3.20 4.86 15.55 11.134 0.706 0.484 8.79
TOTAL 7.416 81.64* Umbral de escorrentía no considerado
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103
4.2.2.- Periodo de retorno T = 50 años
ARROYO DE GUILLÉNT = 50 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 5.678 0.065 1.887 198.71 9.0 8.28 51.76 3.20 14.00 44.80 4.435 0.396 2.978 20.33Subcuenca 2 4.081 0.074 1.433 198.71 9.0 8.28 60.80 3.20 13.47 43.10 4.610 0.409 2.542 21.08Subcuenca 3 3.647 0.082 1.290 198.71 9.0 8.28 64.57 3.20 13.39 42.85 4.638 0.411 1.411 12.48Subcuenca 4 1.111 0.014 0.731 198.71 9.0 8.28 88.43 3.20 4.86 15.55 12.777 0.745 0.484 10.64
TOTAL 7.416 64.53
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 5.678 0.065 1.887 198.71 9.0 8.28 51.76 3.20 *14 20.00 9.936 0.671 2.978 34.50Subcuenca 2 4.081 0.074 1.433 198.71 9.0 8.28 60.80 3.20 *13.47 20.00 9.936 0.671 2.542 34.60Subcuenca 3 3.647 0.082 1.290 198.71 9.0 8.28 64.57 3.20 *13.39 20.00 9.936 0.671 1.411 20.39Subcuenca 4 1.111 0.014 0.731 198.71 9.0 8.28 88.43 3.20 4.86 15.55 12.777 0.745 0.484 10.64
TOTAL 7.416 100.13* Umbral de escorrentía no considerado 4.2.3.- Periodo de retorno T = 100 años
ARROYO DE GUILLÉNT = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 5.678 0.065 1.887 230.34 9.0 9.60 60.00 3.20 14.00 44.80 5.142 0.447 2.978 26.64Subcuenca 2 4.081 0.074 1.433 230.34 9.0 9.60 70.48 3.20 13.47 43.10 5.344 0.461 2.542 27.53Subcuenca 3 3.647 0.082 1.290 230.34 9.0 9.60 74.85 3.20 13.39 42.85 5.376 0.463 1.411 16.30Subcuenca 4 1.111 0.014 0.731 230.34 9.0 9.60 102.50 3.20 4.86 15.55 14.811 0.784 0.484 12.97
TOTAL 7.416 83.44
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 5.678 0.065 1.887 230.34 9.0 9.60 60.00 3.20 *14 20.00 11.517 0.716 2.978 42.64Subcuenca 2 4.081 0.074 1.433 230.34 9.0 9.60 70.48 3.20 *13.47 20.00 11.517 0.716 2.542 42.77Subcuenca 3 3.647 0.082 1.290 230.34 9.0 9.60 74.85 3.20 *13.39 20.00 11.517 0.716 1.411 25.20Subcuenca 4 1.111 0.014 0.731 230.34 9.0 9.60 102.50 3.20 4.86 15.55 14.811 0.784 0.484 12.97
TOTAL 7.416 123.58* Umbral de escorrentía no considerado
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104
4.2.4.- Periodo de retorno T = 500 años
ARROYO DE GUILLÉNT = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 5.678 0.065 1.887 311.53 9.0 12.98 81.15 3.20 14.00 44.80 6.954 0.553 2.978 44.57Subcuenca 2 4.081 0.074 1.433 311.53 9.0 12.98 95.32 3.20 13.47 43.10 7.227 0.567 2.542 45.77Subcuenca 3 3.647 0.082 1.290 311.53 9.0 12.98 101.23 3.20 13.39 42.85 7.271 0.569 1.411 27.07Subcuenca 4 1.111 0.014 0.731 311.53 9.0 12.98 138.63 3.20 4.86 15.55 20.032 0.850 0.484 19.04
TOTAL 7.416 136.44
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 5.678 0.065 1.887 311.53 9.0 12.98 81.15 3.20 *14 20.00 15.577 0.796 2.978 64.13Subcuenca 2 4.081 0.074 1.433 311.53 9.0 12.98 95.32 3.20 *13.47 20.00 15.577 0.796 2.542 64.31Subcuenca 3 3.647 0.082 1.290 311.53 9.0 12.98 101.23 3.20 *13.39 20.00 15.577 0.796 1.411 37.90Subcuenca 4 1.111 0.014 0.731 311.53 9.0 12.98 138.63 3.20 4.86 15.55 20.032 0.850 0.484 19.04
TOTAL 7.416 185.38* Umbral de escorrentía no considerado
4.3.- CAUDALES DE DISEÑO
Para la determinación del caudal de diseño, se adoptará el mayor de los obtenidos
mediante el Método Racional de la Instrucción 5.2-IC y los valores que se proponen en el
apartado 1.1 (Criterios de aplicación) para obtener los caudales en función de la superficie
de la cuenca.
Aplicando este último, adoptamos un valor de 20 m³/s/Km² para cada una de las
subcuencas, obteniendo así:
s/³m31,148²Km)total.Superf(²Kms
³m20Q =×⋅
=
Por lo tanto el caudal de diseño para un periodo de retorno de 500 años, en el punto
de conexión con el río Guadalhorce, PC3, es Q = 185.38 m³/s.
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4.4.- PLANO. CUENCA ARROYO DE GUILLÉN
-A continuación se incluye plano de cuencas del Arroyo de Guillén.
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106
4.5.- HIDRÁULICA
4.5.1.- Introducción
Se propone el encauzamiento del Arroyo de Guillén, (Cártama), en el tramo donde
las previsiones urbanísticas lo requieran.
Así, el encauzamiento del arroyo se discretiza en dos tramos:
Tramo A. Longitud: 1.050 m.
Tramo B. Longitud: 900 m.
A continuación se incluye plano de Actuaciones Propuestas.
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107
4.5.2.- Caudal de diseño Las secciones propuestas se han dimensionado para caudales correspondientes a
un periodo de retorno de 500 años.
Caudales de diseño (m³/s):
TRAMO Q (m³/s) Cuencas Aportantes
TRAMO A 128.44 Subcuenca 1 y 2
TRAMO B 185.38 Subcuencas 1, 2, 3 y 4
Para los TRAMOS A y B, donde se proponen secciones abiertas, compuestas por un
cauce de aguas bajas, y otro de aguas altas, el primero se dimensionará para un caudal con
un periodo de retorno correspondiente a 50 años.
TRAMO Q (m³/s) Cuencas Aportantes
TRAMO A 69.1 Subcuenca 1
TRAMO B 100.13 Subcuencas 1, 2, 3 y 4
4.5.3.- Actuaciones propuestas A continuación se estudian distintas secciones tipo para el encauzamiento del Arroyo
de Guillén.
La formulación empleada en el cálculo se basa en la ecuación general del
movimiento permanente y uniforme en canales donde la pendiente geométrica coincide con
la pendiente hidráulica. Así, aplicando el coeficiente de rugosidad de Manning se obtiene la
altura de la lámina de agua en cada sección.
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108
Valores del coeficiente de rugosidad de Manning:
Tipo de canal Mínimo Normal Máximo
I. Canales abiertos revestidos o acueductos
Cemento
Mortero
Hormigón acabado a llana
Hormigón en bruto
Mampostería
0.010
0.011
0.011
0.014
0.017
0.011
0.013
0.013
0.017
0.025
0.013
0.015
0.015
0.020
0.030
II. Canales excavados
Tierra canal recto
Grava canal recto
Tierra canal con curvas
Tierra canal con curvas y vegetación
Excavación en roca (uniforme)
Excavación en roca (irregular)
0.018
0.022
0.023
0.025
0.025
0.035
0.022
0.025
0.025
0.030
0.035
0.040
0.025
0.030
0.030
0.033
0.040
0.050
III. Cauces naturales
Ríos de llanura rectos
Ríos de llanura con curvas
Ríos de montaña
0.025
0.033
0.030
0.030
0.040
0.040
0.033
0.045
0.050
IV. Cauces naturales en avenidas
Inundaciones en pastizales
Sobre sembrados no nacidos
Sobre sembrados nacidos
Sobre monte bajo
Sobre bosques
0.025
0.020
0.025
0.035
0.040
0.030
0.030
0.040
0.060
0.070
0.050
0.040
0.050
0.110
0.150
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109
Secciones propuestas:
a) Sección rectangular:
- Plano
- Tramo A (cálculo hidráulico, ábaco ancho-rugosidad-calado)
- Tramo B (cálculo hidráulico, ábaco ancho-rugosidad-calado)
b) Sección trapezoidal:
- Plano
- Tramo A (cálculo hidráulico, ábaco ancho-rugosidad-calado)
- Tramo B (cálculo hidráulico, ábaco ancho-rugosidad-calado)
c) Sección compuesta:
- Plano
- Tramo A (cálculo hidráulico T50 y T500, gráfico caudal-calado)
- Tramo B (cálculo hidráulico T50 y T500, gráfico caudal-calado)
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110
4.5.3.1.- Sección rectangular
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111
- TRAMO A
Cálculo hidráulico:
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112
Ábaco ancho-rugosidad-calado:
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113
- TRAMO B
Cálculo hidráulico:
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114
Ábaco ancho-rugosidad-calado:
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115
4.5.3.2.- Sección trapezoidal
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116
- TRAMO A
Cálculo hidráulico:
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Ábaco ancho-rugosidad-calado:
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- TRAMO B
Cálculo hidráulico:
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119
Ábaco ancho-rugosidad-calado:
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4.5.3.3.- Sección compuesta
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- TRAMO A
Cálculo hidráulico:
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Gráfico caudal- calado:
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- TRAMO B
Cálculo hidráulico:
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Gráfico caudal – calado:
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5.- RIO GUADALHORCE
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5.1.- INTRODUCCIÓN
Existen principalmente dos zonas de la población de Cártama que se inundan con las
crecidas del Río Guadalhorce.
Estas inundaciones adquieren una consideración de problemática territorial con
amplias repercusiones socioeconómicas y medioambientales.
Las zonas que presentan esta problemática son:
1. Llanura de inundación del Río Guadalhorce situada en la margen izquierda
del río, entre la estación de FFCC de Cártama y el propio cauce.
2. Núcleo de Doña Ana situada en la margen derecha del Guadalhorce y en
plena llanura de inundación.
5.2.- PLANO. ZONAS DE AFECCIÓN
A continuación se incluye plano de las zonas de afección.
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133
5.3.- CAUDAL DE DISEÑO
Para la estimación del caudal de diseño del Río Guadalhorce a su paso por el T.M.
de Cártama se han utilizado diversas fuentes de información:
a) Niveles máximos registrados por el Río Guadalhorce a su paso por el T.M. de
Cártama, referidos a la escala instalada en el puente metálico sobre dicho río
en Cártama Estación. Datos suministrados por Confederación Hidrográfica del
Sur (se adjunta carta).
b) “Estudio por simulación hidrológica de la avenida de diseño en la cuenca del
Río Guadalhorce (Abril 1992)”, realizado por el CEDEX para la Dirección
General de Obras Hidráulicas (MOPT). (se adjunta hidrograma del estudio).
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137
5.3.1.- Caudales obtenidos de los datos de CHS
A partir de los niveles máximos registrados en el puente de Cártama, se ha estimado
los caudales circulantes por dicha sección.
Para ello se ha supuesto una sección trapezoidal y aplicando Manning:
Rugosidad de Manning: n = 0.035
Pendiente: i = 0.01 m/m
Talud: 1.5H:1V
Ancho: 80 m,
Se obtiene:
FECHA NIVEL (m) CAUDAL (m³/s)
Noviembre 1989 5.60 4103.11
Febrero 1998 5.80 4354.01
A continuación se adjunta memoria de cálculo.
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Para el nivel de 5,60 m:
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Para el nivel de 5,80 m:
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140
5.3.2.- Caudales obtenidos del estudio hidrológico (CEDEX)
En el “Estudio por simulación hidrológica de la avenida de diseño en la cuenca del
Río Guadalhorce (Abril 1992)”, se optó por emplear datos de las tormentas históricas como
la de 1989, a los que se les supone un periodo de retorno algo escaso para el de diseño,
pero asumiendo unas hipótesis conservadoras de humedad previa en la cuenca con lo que
el resultado final se considera adecuado.
En el hidrograma se puede apreciar un caudal punta de Q = 4175.96 m³/s
5.3.3.- Resumen
Comparando los datos obtenidos, se estima como caudal de diseño el más
desfavorable de ellos, obteniendo así:
Q = 4354 m³/s
5.4.- CÁLCULO HIDRÁULICO
Se calcula por Manning el nivel de la lámina de agua que alcanzaría en las secciones
transversales del cauce donde existe el riesgo de inundación.
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5.4.1.- Sección transversal en zona de afección 1
- Memoria de cálculo hidráulico en la sección transversal correspondiente a la zona de
afección 1 (llanura de inundación en Cártama Estación):
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Se puede estimar un calado de 1 metro en la llanura de inundación.
5.4.2.- Sección transversal en zona de afección 2
- Memoria de cálculo hidráulico en la sección transversal correspondiente a la zona de
afección 2 (llanura de inundación en Doña Ana):
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Se puede estimar un calado de 1,5 metros en la llanura de inundación.
5.5.- ACTUACIONES PROPUESTAS
5.5.1.- Introducción
En el Plan de Prevención contra Avenidas e Inundaciones en Cauces Urbanos
Andaluces (PCAI) acordado por el Consejo de Gobierno de la Junta de Andalucía, incluye
las dos zonas citadas como puntos negros y de futura actuación.
Consideraciones urbanísticas a tener en cuenta en el desarrollo de las actuaciones
- El PCAI no sólo basa su efectividad en las actuaciones sobre los cauces,
disminuyendo así la magnitud de las avenidas que atraviesan los núcleos
urbanos, sino que ambiciona reducir las zonas urbanas sujetas al riesgo de
inundaciones, minimizar el impacto sobre la sociedad y dotar de una
regulación que permita proteger los cauces y márgenes de los ríos y sus
zonas inundables urbanas de la presión antrópica.
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144
- Así, la intervención en un cauce urbano habrá de contar con la vigente figura
de planeamiento urbanístico en el núcleo, y adecuarse a las expectativas de
crecimiento de este.
5.5.2.- Actuaciones
Sería un gran desatino intentar encauzar el caudaloso Río Guadalhorce para
proteger un corto número de edificaciones establecidas en su llanura de inundación. Para
protegerlas y al mismo tiempo preservar el ambiente rural del entorno se ha diseñado una
actuación consistente en un dique que circunvale los dos focos de inundación y que los
proteja así de los niveles altos del Guadalhorce.
A continuación se incluye plano de actuaciones propuestas.
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145
5.5.3.- Sección tipo
A continuación se incluye plano de la sección tipo de los diques de protección
propuestos para cada una de las zonas de afección.
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146
6.- OTROS CAUCES
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147
6.1.- PLUVIOMETRIA
6.1.1.- Publicación de las “máximas lluvias diarias en la España Peninsular”
Se han obtenido las precipitaciones diarias correspondientes a los periodos de
retorno de 100 y 500 años, mediante el método de la publicación del Ministerio de Fomento
“Máximas lluvias diarias en la España Peninsular, en la zona donde se sitúan las cuatro
cuencas estudiadas en este apartado.
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148
6.1.2.- Resumen
Comparando los resultados obtenidos, Pd, mediante los ajustes de las funciones de
distribución de Gumbel y SQRT-Etmax, y mediante el método de la publicación del
Ministerio de Fomento “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular”:
PERIODO DE RETORNO METODO
100 500
GUMBEL 221.48 277.12
SQRT-ETmax 230.34 311.53
Publicación M. Fomento 193.00 257.00
Para la aplicación del Método Racional de la Instrucción 5.2.-IC “Drenaje
Superficial”, se utilizará como valor de Pd (X (mm/d)), el mayor de los calculados por
cualquiera de los métodos anteriores.
6.2.- MÉTODO RACIONAL
A continuación se muestra la aplicación del Método Racional para el cálculo de
caudales de cada una de las subcuencas.
6.2.1.- Cuenca 1
Estimación del umbral de escorrentía en las subcuencas de la “cuenca 1”:
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TIPO DE USO DESIGNACIÓN DE LA CUENCA Uso Superficie (m²) %
UMBRAL DE ESCORRENTÍA
Subcuenca 1 3887750 100 10.02 Monte bajo 1947873 50.1 14
Rotación de cultivos densos 834803 21.47 12 Suelo urbanizado 1105074 28.42 1.5
Subcuenca 2 961464 100 1.75 Roca impermeable 96147 10 4
Suelo urbanizado 865317 90 1.5
Subcuenca 2.1 321132 100 2.88
Roca impermeable 176623 55 4
Suelo urbanizado 144509 45 1.5
Subcuenca 3 529128 100 2.38 Roca impermeable 185195 35 4
Suelo urbanizado 343933 65 1.5
Subcuenca 4 844911 100 7.58 Monte bajo 383965 45.44 14.00
Roca impermeable 134406 15.91 4
Suelo urbanizado 326540 38.65 1.5
Subcuenca 5 466416 100 1.50
Suelo urbanizado 466416 100 1.5
Subcuenca 6 1090624 100 9.59 Monte bajo 705684 64.7 14
Suelo urbanizado 384940 35.3 1.5
Subcuenca 6.1 400180 100 10.23
Monte bajo 279470 69.84 14
Suelo urbanizado 120710 30.16 1.5
Subcuenca 6.2 538507 100 10.65
Monte bajo 394127 73.19 14
Suelo urbanizado 144380 26.81 1.5
Subcuenca 7 251817 100 3.87 Monte bajo 47694 18.94 14
Suelo urbanizado 204123 81.06 1.5
Subcuenca 8 193460 100 1.50
Suelo urbanizado 193460 100 1.5
Subcuenca 9 171126 100 1.50
Suelo urbanizado 171126 100 1.5
Subcuenca 10 680956 100 12.80 Monte bajo 272382 40 14
Rotación de cultivos densos 408574 60 12
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150
Cálculo de caudales: CUENCA 1
T = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 4.285 0.059 1.552 230.34 9.0 9.60 67.29 3.20 10.02 32.06 7.184 0.564 3.888 49.22Subcuenca 2 2.467 0.110 0.906 230.34 9.0 9.60 91.20 3.20 1.75 5.60 41.132 0.947 0.961 27.68
Sub. 2.1 1.346 0.169 0.527 230.34 9.0 9.60 121.92 3.20 2.88 9.22 24.993 0.889 0.321 11.60Subcuenca 3 1.440 0.192 0.542 230.34 9.0 9.60 120.21 3.20 2.38 7.62 30.244 0.915 0.529 19.41Subcuenca 4 1.613 0.199 0.586 230.34 9.0 9.60 115.30 3.20 7.58 24.26 9.496 0.657 0.845 21.34Subcuenca 5 0.847 0.012 0.613 230.34 9.0 9.60 112.65 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.466 16.79Subcuenca 6 2.484 0.123 0.892 230.34 9.0 9.60 92.01 3.20 9.59 30.69 7.506 0.580 1.091 19.38
Sub. 6.1 1.698 0.168 0.630 230.34 9.0 9.60 111.05 3.20 10.23 32.74 7.036 0.557 0.400 8.26Sub. 6.2 1.378 0.231 0.506 230.34 9.0 9.60 124.58 3.20 10.65 34.08 6.759 0.543 0.539 12.15
Subcuenca 7 1.075 0.235 0.417 230.34 9.0 9.60 137.50 3.20 3.87 12.38 18.600 0.836 0.252 9.64Subcuenca 8 0.638 0.031 0.413 230.34 9.0 9.60 138.32 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.193 8.55Subcuenca 9 0.888 0.088 0.435 230.34 9.0 9.60 134.63 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.171 7.36
Subcuenca 10 0.749 0.011 0.567 230.34 9.0 9.60 117.32 3.20 12.80 40.96 5.624 0.479 0.681 12.75TOTAL 9.078 192.14
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 4.285 0.059 1.552 230.34 9.0 9.60 67.29 3.20 *10.02 20.00 11.517 0.716 3.888 62.43Subcuenca 2 2.467 0.110 0.906 230.34 9.0 9.60 91.20 3.20 1.75 5.60 41.132 0.947 0.961 27.68
Sub. 2.1 1.346 0.169 0.527 230.34 9.0 9.60 121.92 3.20 2.88 9.22 24.993 0.889 0.321 11.60Subcuenca 3 1.440 0.192 0.542 230.34 9.0 9.60 120.21 3.20 2.38 7.62 30.244 0.915 0.529 19.41Subcuenca 4 1.613 0.199 0.586 230.34 9.0 9.60 115.30 3.20 *7.58 20.00 11.517 0.716 0.845 23.25Subcuenca 5 0.847 0.012 0.613 230.34 9.0 9.60 112.65 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.466 16.79Subcuenca 6 2.484 0.123 0.892 230.34 9.0 9.60 92.01 3.20 *9.59 20.00 11.517 0.716 1.091 23.95
Sub. 6.1 1.698 0.168 0.630 230.34 9.0 9.60 111.05 3.20 *10.23 20.00 11.517 0.716 0.400 10.61Sub. 6.2 1.378 0.231 0.506 230.34 9.0 9.60 124.58 3.20 *10.65 20.00 11.517 0.716 0.539 16.01
Subcuenca 7 1.075 0.235 0.417 230.34 9.0 9.60 137.50 3.20 3.87 12.38 18.600 0.836 0.252 9.64Subcuenca 8 0.638 0.031 0.413 230.34 9.0 9.60 138.32 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.193 8.55Subcuenca 9 0.888 0.088 0.435 230.34 9.0 9.60 134.63 3.20 1.50 4.80 47.988 0.959 0.171 7.36
Subcuenca 10 0.749 0.011 0.567 230.34 9.0 9.60 117.32 3.20 *12.80 20.00 11.517 0.716 0.681 19.07TOTAL 9.078 218.14
* Umbral de escorrentía no considerado
CUENCA 1T = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 4.285 0.059 1.552 311.53 9.0 12.98 91.01 3.20 10.02 32.06 9.716 0.664 3.888 78.36Subcuenca 2 2.467 0.110 0.906 311.53 9.0 12.98 123.35 3.20 1.75 5.60 55.630 0.968 0.961 38.25
Sub. 2.1. 1.346 0.169 0.527 311.53 9.0 12.98 164.89 3.20 2.88 9.22 33.803 0.928 0.321 16.38Subcuenca 3 1.440 0.192 0.542 311.53 9.0 12.98 162.58 3.20 2.38 7.62 40.905 0.947 0.529 27.14Subcuenca 4 1.613 0.199 0.586 311.53 9.0 12.98 155.95 3.20 7.58 24.26 12.843 0.747 0.845 32.80Subcuenca 5 0.847 0.012 0.613 311.53 9.0 12.98 152.36 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.466 23.10Subcuenca 6 2.484 0.123 0.892 311.53 9.0 12.98 124.44 3.20 9.59 30.69 10.152 0.678 1.091 30.68
Sub. 6.1 1.698 0.168 0.630 311.53 9.0 12.98 150.19 3.20 10.23 32.74 9.516 0.658 0.400 13.18Sub. 6.2 1.378 0.231 0.506 311.53 9.0 12.98 168.49 3.20 10.65 34.08 9.141 0.645 0.539 19.51
Subcuenca 7 1.075 0.235 0.417 311.53 9.0 12.98 185.97 3.20 3.87 12.38 25.156 0.890 0.252 13.89Subcuenca 8 0.638 0.031 0.413 311.53 9.0 12.98 187.08 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.193 11.76Subcuenca 9 0.888 0.088 0.435 311.53 9.0 12.98 182.08 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.171 10.13
Subcuenca 10 0.749 0.011 0.567 311.53 9.0 12.98 158.67 3.20 12.80 40.96 7.606 0.584 0.681 21.03TOTAL 9.078 287.14
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 4.285 0.059 1.552 311.53 9.0 12.98 91.01 3.20 *10.02 20.00 15.577 0.796 3.888 93.89Subcuenca 2 2.467 0.110 0.906 311.53 9.0 12.98 123.35 3.20 1.75 5.60 55.630 0.968 0.961 38.25
Sub. 2.1. 1.346 0.169 0.527 311.53 9.0 12.98 164.89 3.20 2.88 5.60 55.630 0.968 0.321 17.08Subcuenca 3 1.440 0.192 0.542 311.53 9.0 12.98 162.58 3.20 2.38 7.62 40.883 0.947 0.529 27.14Subcuenca 4 1.613 0.199 0.586 311.53 9.0 12.98 155.95 3.20 *7.58 20.00 15.577 0.796 0.845 34.97Subcuenca 5 0.847 0.012 0.613 311.53 9.0 12.98 152.36 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.466 23.10Subcuenca 6 2.484 0.123 0.892 311.53 9.0 12.98 124.44 3.20 *9.59 20.00 15.577 0.796 1.091 36.02
Sub. 6.1 1.698 0.168 0.630 311.53 9.0 12.98 150.19 3.20 10.23 20.00 15.577 0.796 0.400 15.95Sub. 6.2 1.378 0.231 0.506 311.53 9.0 12.98 168.49 3.20 10.65 20.00 15.577 0.796 0.539 24.08
Subcuenca 7 1.075 0.235 0.417 311.53 9.0 12.98 185.97 3.20 3.87 12.38 25.164 0.890 0.252 13.89Subcuenca 8 0.638 0.031 0.413 311.53 9.0 12.98 187.08 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.193 11.76Subcuenca 9 0.888 0.088 0.435 311.53 9.0 12.98 182.08 3.20 1.50 4.80 64.902 0.975 0.171 10.13
Subcuenca 10 0.749 0.011 0.567 311.53 9.0 12.98 158.67 3.20 *12.80 20.00 15.577 0.796 0.681 28.67TOTAL 9.078 317.82
* Umbral de escorrentía no considerado
NARVAL INGENIERIA, S.A.
ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO EN CAUCES DEL T.M. DE CÁRTAMA
151
6.2.2.- Cuenca 2
Estimación de los umbrales de escorrentía en la “cuenca 2
TIPO DE USO DESIGNACIÓN DE LA CUENCA Uso Superficie
(m²) % UMBRAL DE
ESCORRENTÍA
Subcuenca 1 282492 100 11.30 Monte bajo 197745 70.00 14
Rotación de cultivos
densos 28249 10.00 12 Suelo urbanizado 56498 20.00 1.5
Subcuenca 2 899588 100 9.00 Monte bajo 539753 60.00 14 Suelo urbanizado 359835 40.00 1.5
Subcuenca 2.1 298920 100 10.16 Monte bajo 207071 69.27 14 Suelo urbanizado 91849 30.73 1.5
Subcuenca 2.2 280227 100 13.02 Monte bajo 258164 92.13 14 Suelo urbanizado 22063 7.87 1.5
Subcuenca 2.3 320441 100 1.5 Suelo urbanizado 320441 100 1.5
Subcuenca 3 294446 100 10.90 Monte bajo 147223 50.00 14
Rotación de cultivos
densos 88334 30.00 12 Suelo urbanizado 58889 20.00 1.5
Cálculo de caudales: CUENCA 2
T = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 1.548 0.220 0.558 230.34 9.0 9.60 118.39 3.20 11.30 36.16 6.37 0.523 0.282493 5.83Subcuenca 2 1.867 0.146 0.695 230.34 9.0 9.60 105.35 3.20 9.00 28.80 8.00 0.601 0.899588 18.99
Sub. 2.1 1.290 0.184 0.502 230.34 9.0 9.60 125.03 3.20 10.16 32.51 7.08 0.560 0.298920 6.97Sub. 2.2 1.295 0.232 0.482 230.34 9.0 9.60 127.72 3.20 13.02 41.66 5.53 0.473 0.280227 5.64Sub. 2.3 0.575 0.104 0.303 230.34 9.0 9.60 161.47 3.20 1.50 4.80 47.99 0.959 0.320441 16.53
Subcuenca 3 0.541 0.018 0.404 230.34 9.0 9.60 139.88 3.20 10.90 34.88 6.60 0.535 0.294447 7.35TOTAL 1.477 32.16
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 1.548 0.220 0.558 230.34 9.0 9.60 118.39 3.20 *11.3 20.00 11.52 0.716 0.282493 7.98Subcuenca 2 1.867 0.146 0.695 230.34 9.0 9.60 105.35 3.20 *9 20.00 11.52 0.716 0.899588 22.62
Sub. 2.1 1.290 0.184 0.502 230.34 9.0 9.60 125.03 3.20 *10.16 20.00 11.52 0.716 0.298920 8.92Sub. 2.2 1.295 0.232 0.482 230.34 9.0 9.60 127.72 3.20 *13.02 20.00 11.52 0.716 0.280227 8.54Sub. 2.3 0.575 0.104 0.303 230.34 9.0 9.60 161.47 3.20 1.50 4.80 47.99 0.959 0.320441 16.53
Subcuenca 3 0.541 0.018 0.404 230.34 9.0 9.60 139.88 3.20 *10.9 20.00 11.52 0.716 0.294447 9.83TOTAL 1.477 40.43
* Umbral de escorrentía no considerado
NARVAL INGENIERIA, S.A.
ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO EN CAUCES DEL T.M. DE CÁRTAMA
152
CUENCA 2
T = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 1.548 0.220 0.558 311.53 9.0 12.98 160.13 3.20 11.30 36.16 8.62 0.626 0.282493 9.43Subcuenca 2 1.867 0.146 0.695 311.53 9.0 12.98 142.48 3.20 9.00 28.80 10.82 0.697 0.899588 29.80
Sub. 2.1 1.290 0.184 0.502 311.53 9.0 12.98 169.10 3.20 10.16 32.51 9.58 0.660 0.298920 11.12Sub. 2.2 1.295 0.232 0.482 311.53 9.0 12.98 172.74 3.20 13.02 41.66 7.48 0.578 0.280227 9.33Sub. 2.3 0.575 0.104 0.303 311.53 9.0 12.98 218.38 3.20 1.50 4.80 64.90 0.975 0.320441 22.74
Subcuenca 3 0.541 0.018 0.404 311.53 9.0 12.98 189.18 3.20 10.90 34.88 8.93 0.638 0.294447 11.84TOTAL 1.477 51.07
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 1.548 0.220 0.558 311.53 9.0 12.98 160.13 3.20 *11.3 20.00 15.58 0.796 0.282493 12.00Subcuenca 2 1.867 0.146 0.695 311.53 9.0 12.98 142.48 3.20 *9 20.00 15.58 0.796 0.899588 34.01
Sub. 2.1 1.290 0.184 0.502 311.53 9.0 12.98 169.10 3.20 *10.16 20.00 15.58 0.796 0.298920 13.41Sub. 2.2 1.295 0.232 0.482 311.53 9.0 12.98 172.74 3.20 *13.02 20.00 15.58 0.796 0.280227 12.85Sub. 2.3 0.575 0.104 0.303 311.53 9.0 12.98 218.38 3.20 1.50 4.80 64.90 0.975 0.320441 22.74
Subcuenca 3 0.541 0.018 0.404 311.53 9.0 12.98 189.18 3.20 *10.9 20.00 15.58 0.796 0.294447 14.78TOTAL 1.477 60.80
* Umbral de escorrentía no considerado
6.2.3.- Cuenca 3
Estimación de los umbrales de escorrentía en la “cuenca 3”:
TIPO DE USO DESIGNACIÓN DE LA CUENCA Uso Superficie (m²) %
UMBRAL DE ESCORRENTÍA
Subcuenca 1 542347 100 10.25
Monte bajo 379643 70.00 14
Suelo urbanizado 162704 30.00 1.5
Subcuenca 2 475426 100 7.13
Monte bajo 213942 45.00 14
Suelo urbanizado 261484 55.00 1.5
Subcuenca 3 629602 100 10.25
Monte bajo 440721 70.00 14
Suelo urbanizado 188881 30.00 1.5
NARVAL INGENIERIA, S.A.
ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO EN CAUCES DEL T.M. DE CÁRTAMA
153
Cálculo de caudales:
CUENCA 3
T = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 1.795 0.169 0.656 230.34 9.0 9.60 108.65 3.20 10.25 32.80 7.023 0.557 0.542347 10.93Subcuenca 2 1.806 0.194 0.642 230.34 9.0 9.60 109.90 3.20 7.13 22.82 10.096 0.676 0.475427 11.78Subcuenca 3 1.552 0.008 1.049 230.34 9.0 9.60 84.12 3.20 10.25 32.80 7.023 0.557 0.629602 9.83
TOTAL 1.647 32.54
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 1.795 0.169 0.656 230.34 9.0 9.60 108.65 3.20 *10.25 20.00 11.52 0.716 0.542347 14.06Subcuenca 2 1.806 0.194 0.642 230.34 9.0 9.60 109.90 3.20 *7.13 20.00 11.52 0.716 0.475427 12.47Subcuenca 3 1.552 0.008 1.049 230.34 9.0 9.60 84.12 3.20 *10.25 20.00 11.52 0.716 0.629602 12.64
TOTAL 1.647 39.17* Umbral de escorrentía no considerado
CUENCA 3T = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 1.795 0.169 0.656 311.53 9.0 12.98 146.94 3.20 10.25 32.80 9.498 0.657 0.542347 17.46Subcuenca 2 1.806 0.194 0.642 311.53 9.0 12.98 148.64 3.20 7.13 22.82 13.654 0.763 0.475427 17.97Subcuenca 3 1.552 0.008 1.049 311.53 9.0 12.98 113.78 3.20 10.25 32.80 9.498 0.657 0.629602 15.69
TOTAL 1.647 51.13
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Subcuenca 1 1.795 0.169 0.656 311.53 9.0 12.98 146.94 3.20 *10.25 20.00 15.58 0.796 0.542347 21.15Subcuenca 2 1.806 0.194 0.642 311.53 9.0 12.98 148.64 3.20 *7.13 20.00 15.58 0.796 0.475427 18.75Subcuenca 3 1.552 0.008 1.049 311.53 9.0 12.98 113.78 3.20 *10.25 20.00 15.58 0.796 0.629602 19.01
TOTAL 1.647 58.91* Umbral de escorrentía no considerado
6.2.4.- Cuenca 4
Estimación de los umbrales de escorrentía en la “cuenca 4”:
TIPO DE USO DESIGNACIÓN DE LA CUENCA Uso
Superficie (m²)
%
UMBRAL DE ESCORRENTÍA
Cuenca 4 1915565 100 12.61
Monte bajo 1702849 88.90 14
Suelo urbanizado 212716 11.10 1.5
NARVAL INGENIERIA, S.A.
ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO EN CAUCES DEL T.M. DE CÁRTAMA
154
Cálculo de caudales: CUENCA 4
T = 100 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Cuenca 4 3.611 0.081 1.283 230.34 9.0 9.60 75.07 3.20 10.25 32.80 7.023 0.557 1.915565 26.68
TOTAL 1.916 26.68
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Cuenca 4 3.611 0.081 1.283 230.34 9.0 9.60 75.07 3.20 *10.25 20.00 11.52 0.716 1.915565 34.32
TOTAL 1.916 34.32* Umbral de escorrentía no considerado
CUENCA 4T = 500 AÑOS
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Cuenca 4 3.611 0.081 1.283 311.53 9.0 12.98 101.53 3.20 10.25 32.80 9.498 0.657 1.915565 42.61
TOTAL 1.916 42.61
Aplicando Po < 20
L (Km) J (m/m) Tc (h) Pd (mm) I1/Id Id It (mm/h) K Umb Esc(mm) Po (mm) Pd/Po C AREA (Km²) Q (m3/sg)Cuenca 4 3.611 0.081 1.283 311.53 9.0 12.98 101.53 3.20 *10.25 20.00 15.58 0.796 1.915565 51.61
TOTAL 1.916 51.61* Umbral de escorrentía no considerado
6.3.- CAUDALES DE DISEÑO
Para la determinación del caudal de diseño, se adoptará el mayor de los obtenidos
mediante el Método Racional de la Instrucción 5.2.-IC y los valores que se proponen en el
apartado 1.1 (Criterios de aplicación) para obtener los caudales en función de la superficie
de la cuenca.
Aplicando este último, adoptamos un valor de 20 m³/s/Km² para cada una de las
subcuencas, obteniendo así:
a) Cuenca 1, Q = 20 * 9.078 = 181.56 m³/s
b) Cuenca 2, Q = 20 * 1.477 = 29.54 m³/s
c) Cuenca 3, Q = 20 * 1.647 = 32.94 m³/s
d) Cuenca 4, Q = 20 * 1.916 = 38.32 m³/s
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Así, se aplicarán para un periodo de retorno de 500 años los siguientes caudales:
CUENCA CAUDAL (m³/s)
Cuenca 1 317.82
Cuenca 2 60.80
Cuenca 3 58.91
Cuenca 4 51.61
6.4.- PLANO. CUENCAS 1, 2, 3 Y 4
A continuación se incluye plano de cuenca.
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6.5.- HIDRÁULICA
6.5.1.- Introducción
Se proponen distintos tramos a encauzar con el fin de poder actuar donde las
previsiones urbanísticas lo requieran.
Los distintos tramos son:
TRAMO LONGITUD (m)
Tramo 1A 884
Tramo 1B 897
Tramo 1C1 969
Tramo 1C2 638
Tramo 1D 972
Tramo 1E 505
Tramo 1F 735
Tramo 1G 766
Tramo 1H 940
Tramo 2A 447
Tramo 2B 677
Tramo 2C 243
Tramo 3A 984
Tramo 3B 729
Tramo 3C 643
Tramo 4 1635
Tramo urbano 1 565
Tramo urbano 2 780
Tramo urbano 3 500
A continuación de incluye plano de dichas actuaciones propuestas.
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6.5.2.- Caudal de diseño
Las secciones propuestas para el encauzamiento de los distintos tramos propuestos
se han dimensionado para caudales correspondientes a un periodo de retorno de 500 años,
y son los siguientes:
TRAMO CAUDAL DE DISEÑO (m³/s)
Tramo 1A 93.89
Tramo 1B 27.14
Tramo 1C1 217.35
Tramo 1C2 289.15
Tramo 1D 34.97
Tramo 1E 13.89
Tramo 1F 36.02
Tramo 1G 10.13
Tramo 1H 17.08
Tramo 2A 34.01
Tramo 2B 12.00
Tramo 2C 60.80
Tramo 3A 18.75
Tramo 3B 21.15
Tramo 3C 58.91
Tramo 4 51.61
Tramo urbano 1 24.08
Tramo urbano 2 15.95
Tramo urbano 3 13.41
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6.5.3.- Actuaciones propuestas
A continuación se detalla el análisis hidráulico para cada uno de los tramos de
encauzamiento.
La formulación empleada en el cálculo se basa en la ecuación general del
movimiento permanente y uniforme en canales donde la pendiente geométrica coincide con
la pendiente hidráulica. Así, aplicando el coeficiente de rugosidad de Manning se obtiene la
altura de la lámina de agua en cada sección.
Valores del coeficiente de rugosidad de Manning:
Tipo de canal Mínimo Normal Máximo I. Canales abiertos revestidos o acueductos Cemento Mortero Hormigón acabado a llana Hormigón en bruto Mampostería
0.010 0.011 0.011 0.014 0.017
0.011 0.013 0.013 0.017 0.025
0.013 0.015 0.015 0.020 0.030
II. Canales excavados Tierra canal recto Grava canal recto Tierra canal con curvas Tierra canal con curvas y vegetación Excavación en roca (uniforme) Excavación en roca (irregular)
0.018 0.022 0.023 0.025 0.025 0.035
0.022 0.025 0.025 0.030 0.035 0.040
0.025 0.030 0.030 0.033 0.040 0.050
III. Cauces naturales
Ríos de llanura rectos Ríos de llanura con curvas Ríos de montaña
0.025 0.033 0.030
0.030 0.040 0.040
0.033 0.045 0.050
IV. Cauces naturales en avenidas Inundaciones en pastizales Sobre sembrados no nacidos Sobre sembrados nacidos Sobre monte bajo Sobre bosques
0.025 0.020 0.025 0.035 0.040
0.030 0.030 0.040 0.060 0.070
0.050 0.040 0.050 0.110 0.150
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6.5.3.1.- Tramo 1A
Se propone una sección rectangular abierta de 6 m. de ancho y 3 m. de alto para el
encauzamiento de este tramo.
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6.5.3.2.- Tramo 1B
Se propone una sección rectangular tipo marco de dimensiones 4,00 x 2,00 metros,
para el encauzamiento de este tramo.
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6.5.3.3.- Tramo 1C1
Se propone una sección trapezoidal como actuación en este tramo.
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6.5.3.4.- Tramo 1C2
Se dará continuidad a la sección aguas arriba (Tramo 1C1), con unas dimensiones
mayores.
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6.5.3.5.- Tramo 1D
Se propone una sección rectangular cerrada, tipo marco.
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6.5.3.6.- Tramo 1E
Para este tramo se propone una sección circular de diámetro 2 metros.
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6.5.3.7.- Tramo 1F
Se propone una sección rectangular tipo marco de dimensiones 4 x 2 metros.
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6.5.3.8.- Tramo 1G
Para este tramo se propone una sección circular de diámetro 1,8 metros.
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6.5.3.9.- Tramo 1H
Se propone en el tramo 1H una sección rectangular tipo marco de dimensiones 4 x 2
metros.
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6.5.3.10.- Tramo urbano 1
Para el tramo urbano 1 se propone una sección rectangular tipo marco.
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6.5.3.11.- Tramo urbano 2
Para el tramo se propone una sección circular de diámetro 2 m.
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6.5.3.12.- Tramo 2A
En la actuación para el tramo 2A se propone una sección rectangular tipo marco.
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6.5.3.13.- Tramo 2B
En el tramo B se propone una sección circular de diámetro 2 m.
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6.5.3.14.- Tramo 2C
En este tramo se propone una sección rectangular abierta.
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6.5.3.15.- Tramo urbano 3
En el tramo urbano 3, dentro de la cuenca 2, se vuelve a proponer una sección
circular de 2 metros.
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6.5.3.16.- Tramo 3A
Para el tramo 3A se propone una sección rectangular tipo marco de 3,50 x 2,00 m.
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6.5.3.17.- Tramo 3B
Para el tramo 3B también se propone una sección rectangular tipo marco de
dimensiones 4,00 x 2,00 metros.
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6.5.3.18.- Tramo 3C
Para el tramo 3C se propone una sección rectangular tipo marco de 5,00 x 2,50
metros.
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6.5.3.19.- Tramo 4
En el tramo 4 se propone una sección cerrada a lo largo del cauce de forma
rectangular tipo marco de dimensiones 5,00 x 2,00 metros.
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