I EXAMEN

A B C D E F G1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

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23

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25

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27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

PREGUNTA IDATOS:

Cot. Máx = 1300 m.s.n.m.Cot. Mmin= 1100 m.s.n.m.Area = 30 Km.Longitud = 9000 m.Duración = 2 horas

HALLAMOS PENDIENTE

S= 0.0222

HALLAMOS TIEMPO DE CONCENTREACIÓN

KIRPCHIP:

minutos

Tc= 93.458649611 min.Tc= 1.5576441602 horas

REALIZAMOS EL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR

Encontramos Tp

Tp= 1.9345864961 hrs.

Encontramos Tb=

Tb= 5.1653459446 hrs.

Hallamos Qp Para P=1mm

m^3/seg

Qp= 3.23 m^3/seg

A B C D E F G46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

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72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

Datos para dibujar el triángulo

tiempo Q

0.00 0.00

1.93 3.23

5.17 0.00

Hidrograma unitario triangular

Para el diseño de alcantarillas se tomará un tiempo de concentación de 50 años

Tomaremos 3 Intensidades: (criterio se puede tomar más puntos; pues será para 3 tiempos más preciso)

t 30 min I= 67 mm/ht 60 min I= 55 mm/h

t 120 min I= 45 mm/h

Las precipitaciones quedarán las siguientes:

P 30 min= 33.5 mm.

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.000.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0.00

3.23

0.00

A B C D E F G94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

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110

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119

120

121

122

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128

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130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

P 60 min= 55 mm.P 120 min= 90 mm.

Ahora hallamos la precipitación efectiva mediante un procesesosecuencial con uso de fórmulas reglamentadas. El cual se muestra abajo.

Para la condición del problema:De la tabla CN (II)

CN(II)= 55

Hallamos CN(III)

CN(III)= 73.760932945

Hallamos S

mm.

S= 90.356 mm.

Hallamos la precipitación efectiva

mm.

Pefec. 1= 2.2503 mm.Pefec. 1= 10.7141 mm.Pefec. 1= 31.8808 mm.

Realizamos el siguienete proceso para hallar el caudal de diseño

HU Precipitación EfectivaQ diseñot Q 2.2503 10.7141 31.8808

A B C D E F G142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

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167

168

169

170

171

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174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

0 0 0 01 1.61 3.623020693 0 3.623020692 3.22 7.2460413861 17.24970692 0 24.49574833 2.15 4.8381953354 34.49941383 51.3280642 90.66567344 1.07 2.4078460507 23.0353229 102.656128 128.0992975 0 0 11.46409093 68.5436883 80.0077792

0 34.1124402 34.11244020 0

CAUDAL DE DISEÑO MAX 128.099297 m^3/seg

PARA EL DISEÑO DE ALCANTIRALLAS

Tenemos una altura de 3 m.consideraremos un relleno de 0.90 m según su uso (panamericana)Entonces necesitamos alcantarillas de 2.10 m de diámetro

Caudal para D=2.10 m

Q= 8.2466954532 m^3/seg.

Nº de alcantarillas necesarias

Nº de alc.= 15.533409494

A B C D E F G189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

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210

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229

230

231

232

233

234

235

236

PREGUNTA II Longitud de la calle= 95 m.Caudal del lado izquier= 0.9 lt/seg *metroCaudal del lado derech= 0.7 lt/seg *metro ancho de calzada = 7 m S longitudinal = 0.04 S transversal = 0.015

Una vía de bajo tránsito

T=1/2 calzada

Para el lado izquierdo:

1/Z1 = 1.5/100Z1= 66.67

Ymáx./Tmax=1/Z1

Ymax= 0.060

Hallamos caudal:

n= 0.013

Q= 0.17647 m^3/seg.

3

2

2

3

8

2

1

11315

Z

ZYS

n

ZQ

A B C D E F G237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

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250

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260

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279

280

281

282

283

284

Ubicaciòn sumideros lado izquierdo

0.0009 *L= 0.17647 m^3/seg.L= 196.0746016 m. (cada sumidero)

Ubicaciòn sumideros lado izquierdo

0.0007 *L= 0.17647 m^3/seg.L= 252.0959163 m. (cada sumidero)

A B C D E F G285

286

287

288

289

290

291

292

293

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300

301

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310

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329

330

331

332

1.-) Para que una nueva habilitacion urbana sea obligatorio el sistema de alcantarillado fluvial debe ser igual o mayor a 10 mm en 24 horas .2.-) debe ser evacuadas hacia el sistema de drenaje exerior o de calzada para lo cual , se debe preveer la colocacion de ductos o canaletas de descargas sin tener efectos erosivos en las cunetas que corran a lo largo de de las calles.3.-) En vias principales de alto transito : igual al ancho de la berma. en vias secundarias de bajo transito:igual a la mitad de la calzada. 4.-) El espaciamiento minimo de los sumideros es de 6 m.5.-) L a pendiente minima de diseño de acuerdo a los diametros , seran aquellas que satisfagan la velocidad minima de 0.90 m/seg. fluyendo a tubo lleno. La pendiente maxima de diseño de acuerdo a los diametros, seran aquellas que satisfagan la velocidad de 6.0 m/s en tuberia de cloruro de polietileno. El diamtro minimo es:

Colector troncal : 0.50 m de diamtroLateral troncal : 0.40 m de diametroConductor Lateral : 0.40 m de diametro.

6.-) El minimo valor del tiempo de concentracion para un diseño de un sistema de alcantarillado pluvial urbano es de 10 minutos.7.-) La ubicación de los sumideros depende del caudal, pendiente, geometria de enlaces e intersecciones , en general los sumideros deben ubicarse en las partes bajas y antes de las esquinas de los cruces de las calles.8.-) para el calculo de caudales de escurrimiento en areas de drenaje mayor de 13 km2 se utiliza el metodo Racional Modificado.9.-) cuando no se cuenta con informacion pluviometrica el metodo alternativo es el de Hidrograma sintetico triangular del SCS.10.- t0 = Tiempo de ingreso al sistema de ductos y canalizaciones. tf = tiempo de flujo dentro de sistema de drenaje ( cunetas y alcantarillas desde la entrada hasta el punto de descarga. Tc = El tiempo en que la ultima gota llega del punto màs alejado del area de estudio hasta su descarga final Tc = t0 + tf.

A B C D E F G333

334

335

336

337

338

339

340

341

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343

344

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350

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360

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374

375

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377

378

379

380

II)

MZ AREA M2 COEF ESC.

I 10000 0.7 5

II 15000 0.7 7

III 20000 0.6 10

IV 20000 0.6 15

V 25000 0.5 15

VI 30000 0.5 15

VII 30000 0.5 15

LONGITUD PENDIENTE

EB 100 6

AB 125 8

BC 150 6

CD 200 7

TRAMOS LONG.TUB. PENDIENTE < CA Tc(min) I

EB 100 0.006 20000 12000 10 62

AB 125 0.008 25000 17500 10 62

BC 150 0.006 90000 54000 15 59

CD 200 0.007 150000 84000 16.06 57

DISEÑAREMOS SEGÚN EL RNETC min= 10 minPARA ALCANTARILLAS Tr= 25 años

Según las curvas IDF

TIEMP DE ENTRADA

TUBO DE ALCANTARILLA

AREA TOTAL DRENADA

A B C D E F G381

382

383

384

385

386

387

388

389

390

391

392

393

394

395

396

397

398

399

400

401

402

403

404

405

406

407

408

409

410

411

412

413

414

415

416

417

418

419

420

421

422

423

424

425

426

Tc= 10 min I(mm/h) 62Tc= 10 min I(mm/h) 59

RESUMEN DE RESULATADOS

D EB= 0.40 m.D AB= 0.43 m.D BC= 0.69 m.D SD= 0.78 m.

PREGUNTA III Longitud de la calle= 95 m.Caudal del lado izquier= 0.9 lt/seg *metroCaudal del lado derech= 0.7 lt/seg *metro ancho de calzada = 9 m S longitudinal = 0.06 S transversal = 0.02

Una vía de bajo tránsito

T=1/2 calzada

T=1/2(9) 4.5 m.Como tenemos dos bombeos; por lo tanto dos cunetasT= 4.5m se reparte el caudal por lo tanto tendriamos un

Tmáx para cada ladoTmáx= 2.25 m.

Para el lado izquierdo:

1/Z1 = 2.25/100Z1= 44.444444444

Ymáx./Tmax=1/Z1

Ymax= 0.051 m.

Hallamos caudal:

n= 0.0133

2

2

3

8

2

1

11315

Z

ZYS

n

ZQ

A B C D E F G427

428

429

430

431

432

433

434

435

436

437

438

439

440

441

442

443

444

445

446

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450

451

452

453

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460

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462

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468

469

470

471

472

473

474

Q= 0.09114 m^3/seg.

Ubicaciòn sumideros lado izquierdo

0.0009 *L= 0.09114 m^3/seg.L= 101.2691958 m. (cada sumidero)

Ubicaciòn sumideros lado izquierdo

0.0007 *L= 0.09114 m^3/seg.L= 130.2033 m. (cada sumidero) si cumple normal

3

2

2

3

8

2

1

11315

Z

ZYS

n

ZQ

A B C D E F G475

476

477

478

479

480

481

482

483

484

485

486

487

488

489

490

491

492

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495

496

497

498

499

500

501

502

503

504

505

506

507

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509

510

511

512

513

514

515

516

517

518

519

520

521

522

PREGUNTA IDATOS:

Cot. Máx = 1100 m.s.n.m.Cot. Mmin= 800 m.s.n.m.Area = 20 Km.Longitud = 7000 m.Duración = 1.5 horas

HALLAMOS PENDIENTE

S= 0.0429

HALLAMOS TIEMPO DE CONCENTREACIÓN

KIRPCHIP:

minutos

Tc= 59.808444 min.Tc= 0.996807 horas

REALIZAMOS EL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR

Encontramos Tp

Tp= 1.34808 hrs.

A B C D E F G523

524

525

526

527

528

529

530

531

532

533

534

535

536

537

538

539

540

541

542

543

544

545

546

547

548

549

550

551

552

553

554

555

556

557

558

559

560

561

562

563

564

565

566

567

568

569

570

Encontramos Tb=

Tb= 3.59939 hrs.

Hallamos Qp Para P=1mm

m^3/seg

Qp= 3.09 m^3/seg

Datos para dibujar el triángulo

tiempo Q

0.00 0.00

1.35 3.09

3.60 0.00

Hidrograma unitario triangular

Para el diseño de alcantarillas se tomará un tiempo de concentación de 50 años

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.000.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0.00

3.09

0.00

Column C

t(hrs)

Q(m

^3)

A B C D E F G571

572

573

574

575

576

577

578

579

580

581

582

583

584

585

586

587

588

589

590

591

592

593

594

595

596

597

598

599

600

601

602

603

604

605

606

607

608

609

610

611

612

613

614

615

616

617

618

Tomaremos 3 Intensidades: (criterio se puede tomar más puntos; pues será para 3 tiempos más preciso)

t 30 min I= 670 mm/ht 60 min I= 550 mm/h

t 120 min I= 450 mm/h

Las precipitaciones quedarán las siguientes:

P 30 min= 335 mm.P 60 min= 550 mm.P 120 min= 900 mm.

Ahora hallamos la precipitación efectiva mediante un procesesosecuencial con uso de fórmulas reglamentadas. El cual se muestra abajo.

Para la condición del problema:De la tabla CN (II)

CN(II)= 77

Hallamos CN(III)

CN(III)= 88.505747126

Hallamos S

mm.

S= 32.987 mm.

Hallamos la precipitación efectiva

mm.

A B C D E F G619

620

621

622

623

624

625

626

627

628

629

630

631

632

633

634

635

636

637

638

639

640

641

642

643

644

645

646

647

648

649

650

651

652

653

654

655

656

657

658

659

660

661

662

663

664

665

666

Pefec. 1= 246.6185 mm.Pefec. 1= 454.6928 mm.Pefec. 1= 799.9700 mm.

Realizamos el siguienete proceso para hallar el caudal de diseño

HU Precipitación EfectivaQ diseñot Q 246.6185 454.6928 799.9700

0 0 0 00.5 1.3 2.9254204354 0 2.92542044

1 2.6 5.8508408707 13.92833478 0 19.77917561.35 3.05 6.8634864061 27.85666955 41.4450208 76.1651768

2 2.4 5.4007761884 32.67801621 82.8900416 120.9688343.5 0 0 25.71384882 97.236395 122.950244

0 76.5138846 76.51388460 0

CAUDAL DE DISEÑO MAX 122.950244 m^3/seg

PARA EL DISEÑO DE ALCANTIRALLAS

Tenemos una altura de 3 m.consideraremos un relleno de 0.90 m según su uso (panamericana)Entonces necesitamos alcantarillas de 2.10 m de diámetro

Caudal para D=2.10 m

Q= 8.2466954532 m^3/seg.

Nº de alcantarillas necesarias con 50% del caudal

Nº de alc.= 7.4545158432

El 50% del caudal es 61.47512191 m^3/seges el caudal de diseño.

A B C D E F G667

668

669

670

671

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700

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711

712

713

BADEN

BADEN

Q= 61.48 m3/s

Para una zanja trapezoidal:

y= 0.5B= 12

Z1= 12.5Z2= 12.5

A = Y(B +((Z1+Z2)/2)Y))) = 15.125

0.616S= 0.020n= 0.025 Canal revestido con albañileria de piedra

61.47512191 61.96574495 OK

H=Y= 0.5T=B+Y(Z1+Z2)= 12.50

13

e= 0.4m. 0.50

Aplicando la formula de Manning: Q=AR2/3S1/2/n

R = A /(B+ y((Z12+1)1/2 + (Z2+1)1/2) )=

Qmax.avenida <= Qmanning

A B C D E F G714

715

716

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758

759

760

min.

cama de piedra

B= 12 m SECCION LONGITUDINAL

5m

1.5m.

SECCION TRANSVERSAL

BADENES

BADEN N° 03 km 7+395

Q= 0.00 m3/s

Para una zanja trapezoidal:

y= 0.45B= 0

Z1= 12.5Z2= 12.5

A = Y(Z1*Y+Z2*Y)/2 = 2.53125

0.224S= 0.025n= 0.025 Canal revestido con albañileria de piedra

0 5.909669211 OK

H=Y= 0.45T=Y(Z1+Z2)= 11.25

11

e= 0.4m. 0.45

min.

Aplicando la formula de Manning: Q=AR2/3S1/2/n

R = A / y((Z12+1)1/2 + (Z2+1)1/2) =

Qmax.avenida <= Qmanning

1

12.5

1

A B C D E F G761

762

763

764

765

766

767

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772

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774

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776

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781

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783

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799

800

801

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805

806

807

cama de piedra

SECCION LONGITUDINAL

5m

1.5m.

SECCION TRANSVERSAL

PREGUNTA IIDatos=Area= 0.05 Km^2Xmedia= 13.3 mm/horaVarianza= 179.6Anc de vía= 16 m.Sl= 0.07St= 0.02Tr= 10Sl= 0.07St= 0.02C= 0.31/Tr=1-e^e^-yy=-ln(-ln(1-1/Tr))

x medio 13.30 desv. Est x (Sx) 13.40

n = número de d 32yn medio = 0.5380Sn = 1.1193

a = Sx / Sn = 11.97

parámetros, según n

1

12.5

A B C D E F G808

809

810

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812

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850

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853

854

u = x-yn*a= 6.86

y=-ln(-ln(1-1/Tr))y= 2.25037

X=u+yax= 33.802347731 mm/h INTENSIDAD

Via secundaria; por lo tanto:

T=1/2(16) 8 m.Como tenemos dos bombeos; por lo tanto dos cunetasT= 8.00m se reparte el caudal por lo tanto tendriamos un

Tmáx para cada ladoTmáx= 4 m.

Para la cuneta:

1/Z1 = 2.00/100Z1= 50

Ymáx./Tmax=1/Z1

Ymax= 0.080 m.

Hallamos caudal:

n= 0.015 0.0153

2

2

3

8

2

1

11315

Z

ZYS

n

ZQ

A B C D E F G855

856

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900

901

902

Q= 0.32573 m^3/seg.

Hallamos el caudal de la urbanización

Q= CIA/3.6Q= 0.1408431155 m^3/seg.

COMO Qd<Qmax entonces la arquitectura si cumple no necesita sumideros intermedios.

A B C D E F G903

904

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911

912

H I J K L M N285

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330

331

332

1.-) Para que una nueva habilitacion urbana sea obligatorio el sistema de alcantarillado fluvial debe ser igual o mayor a 10 mm

2.-) debe ser evacuadas hacia el sistema de drenaje exerior o de calzada para lo cual , se debe preveer la colocacion de ductos o canaletas de descargas sin tener efectos erosivos en las cunetas que corran a lo largo de de las calles.

5.-) L a pendiente minima de diseño de acuerdo a los diametros , seran aquellas que satisfagan la velocidad minima de 0.90 m/seg.

La pendiente maxima de diseño de acuerdo a los diametros, seran aquellas que satisfagan la velocidad de 6.0 m/s

6.-) El minimo valor del tiempo de concentracion para un diseño de un sistema de alcantarillado pluvial urbano es de 10 minutos.7.-) La ubicación de los sumideros depende del caudal, pendiente, geometria de enlaces e intersecciones , en general los sumideros deben ubicarse en las partes bajas

8.-) para el calculo de caudales de escurrimiento en areas de drenaje mayor de 13 km2 se utiliza el metodo Racional Modificado.9.-) cuando no se cuenta con informacion pluviometrica el metodo alternativo es el de Hidrograma sintetico triangular del SCS.

tf = tiempo de flujo dentro de sistema de drenaje ( cunetas y alcantarillas desde la entrada hasta el punto de descarga. Tc = El tiempo en que la ultima gota llega del punto màs alejado del area de estudio hasta su descarga final Tc = t0 + tf.

H I J K L M N333

334

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380

Qd DIAMETRO VELOCIDAD Tc(min)

0.2067 0.397889 0.40 1.64 1.01

0.3014 0.434293 0.43 2.08 1.00

0.8850 0.686499 0.69 2.37 1.06

1.3300 0.777012 0.78 2.78 1.20

DIAMETRO COMERCIAL

H I J K L M N381

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426

si cumple normal

H I J K L M N475

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480

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500

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522

Canal revestido con albañileria de piedra

H I J K L M N714

715

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754

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757

758

759

760

Canal revestido con albañileria de piedra

H I J K L M N761

762

763

764

765

766

767

768

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774

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VALORES GUMBELMedia reducida Yn

n 0 1 2 3 4

10 0.4952 0.4996 0.5035 0.5070 0.5100

20 0.5230 0.5252 0.5268 0.5283 0.5296

30 0.5362 0.5371 0.5380 0.5388 0.5396

40 0.5436 0.5442 0.5448 0.5453 0.5458

50 0.5485 0.5489 0.5493 0.5497 0.5501

60 0.5521 0.5524 0.5527 0.5530 0.5533

70 0.5548 0.5550 0.5552 0.5555 0.5557

80 0.5569 0.5570 0.5572 0.5574 0.5576

90 0.5586 0.5587 0.5589 0.5591 0.5592

100 0.5600

Desviación tipica reducida Sn

n 0 1 2 3 4

10 0.9496 0.9676 0.9833 0.9971 1.0095

H I J K L M N808

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854

20 1.0628 1.0696 1.0754 1.0811 1.0864

30 1.1124 1.1159 1.1193 1.2260 1.1255

40 1.1413 1.1430 1.1458 1.1480 1.1499

50 1.1607 1.1623 1.1638 1.1658 1.1667

60 1.1747 1.1759 1.1770 1.1782 1.1793

70 1.1854 1.1863 1.1873 1.1881 1.1890

80 1.1938 1.1945 1.1953 1.1959 1.1967

90 1.2007 1.2013 1.2020 1.2026 1.2032

100 1.2065

H I J K L M N855

856

857

858

859

860

861

862

863

864

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866

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900

901

902

5 6 7 8 9

0.5128 0.5157 0.5181 0.5202 0.5220

0.5309 0.5320 0.5332 0.5343 0.5353

0.5402 0.5410 0.5418 0.5424 0.5430

0.5463 0.5468 0.5473 0.5477 0.5481

0.5504 0.5508 0.5511 0.5515 0.5518

0.5535 0.5538 0.5540 0.5543 0.5545

0.5559 0.5561 0.5563 0.5565 0.5567

0.5578 0.5580 0.5581 0.5583 0.5585

0.5593 0.5595 0.5596 0.5598 0.5599

5 6 7 8 9

1.0206 1.0316 1.0411 1.0493 1.0565

O P Q R S808

809

810

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848

849

850

851

852

853

854

1.0915 1.0961 1.1004 1.1047 1.1086

1.1285 1.1313 1.1339 1.1363 1.3880

1.1519 1.1538 1.1557 1.1574 1.1590

1.1681 1.1696 1.1708 1.1721 1.1734

1.1803 1.1814 1.1824 1.1834 1.1844

1.1898 1.1906 1.1915 1.1923 1.1930

1.1973 1.1980 1.1987 1.1994 1.2001

1.2038 1.2044 1.2049 1.2055 1.2060

O P Q R S855

856

857

858

859

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862

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870

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872

873

874

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900

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