PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE.
ANEJO
HIDROLOGÍA Y DRENAJE
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE
INDICE 1. CLIMATOLOGÍA ...................................................................................................................... 2
2. DATOS BÁSICOS HIDROLÓGICOS ....................................................................................... 2
2.1. RED DE AGUAS ASUPERFICIALES 2
2.2. RED DE AGUAS SUBTERRÁNEAS 3
2.3. ATLAS DRENAJE Y LLANURAS DE INUNDACIÓN DE BALEARES 4
3. PLUVIOMETRÍA ...................................................................................................................... 5
4. ESTUDIO HIDROLÓGICO ....................................................................................................... 5
4.1. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO 6
4.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LAS CUENCAS 10
4.3. PRECIPITACIÓN DE CÁLCULO 11
4.4. CARACTERIZACIÓN DE LA VEGETACIÓN Y USOS DEL SUELO. UMBRAL DE ESCORRENTÍA 11
4.5. CÁLCULO DE CAUDALES 13
4.6. DRENAJE LONGITUDINAL 14
4.6.1. Caudales de diseño. ................................................................................ 14
4.6.2. Comprobación hidráulica del tubo proyectado ........................................ 15
1.
En e
en o
Julio
68,4
térm
de te
marc
anua
mes
de te
CLIMAT
La zona
el gráfico de
otoño-invier
o. El valor m
4mm y el mí
El núme
mino medio s
La temp
emperatura
Como s
cha termom
al como diu
s de Julio un
emperatura
OLOGÍA
a de estudio
e precipitac
no. Hay un
máximo de
ínimo a Juli
ero medio a
son Octubre
peratura me
a media y el
se puede ap
métrica a lo
urna. En las
n máximo c
as hay un pe
o se sitúa e
ciones medi
descenso
precipitacio
o con 6,9 m
anual de día
e y Diciemb
edia anual e
mes más f
preciar en
o largo del
s temperatu
con un valor
equeño des
en la región
ias mensua
más acusa
ones norma
mm.
as de lluvia
bre con 9 dí
es de 16ºC.
frío Enero c
el gráfico d
año puede
uras máxim
r de 40,6ºC
scenso en lo
PROYECT
n mediterrán
ales se obse
do en veran
ales mensua
a es de 74.
ías y el de m
. El mes má
con 9,3ºC.
de tempera
apreciarse
mas absolut
. Mientras q
os meses d
TO DE REURBA
nea y en la
erva un má
no, con pre
ales corres
Los meses
menos Julio
ás cálido es
turas media
e una pequ
tas mensua
que en el gr
e Diciembre
ANIZACIÓN DE
AN
a subregión
áximo muy a
ecipitaciones
ponde a Oc
s con más
o con 2 días
s Agosto co
as que rep
ueña oscilac
ales se obse
ráfico de la
e, Enero y F
E LA CALLE PIN
EJO – HIDR
levantina.
apreciable
s bajas en
ctubre con
lluvias por
s.
on 24,6 ºC
resenta la
ción, tanto
erva en el
oscilación
Febrero.
NTOR MIGUEL
ROLOGIA Y
VIVES- Cala B
Y DRENAJE
tempe
fecha
días d
agrad
mode
encim
2.
2.1.
La
princi
carác
carác
hacia
corres
Lo
hm3/a
a las
que s
ona
E.
Por lo ta
eraturas diu
as más frecu
de Febrero
dable. El v
eradamente
ma de los 20
DATOS B
RED D
a red hidro
palmente t
cter de las
cter masivam
la zona
spondan a z
os recursos
año, aunque
aguas regu
se asignan
anto, en la
urnas suave
uentes en q
. En primav
verano es
altas y la
0ºC.
BÁSICOS H
E AGUAS
ográfica su
torrentes. E
precipitacio
mente calc
freática) y
zonas mont
s superficial
e únicamen
uladas por lo
al abasteci
a zona de
es y mínim
que empiez
vera y otoñ
caluroso
as nocturna
HIDROLÓ
S ASUPER
perficial de
Esta ausen
ones (de po
áreo del su
y también
tañosas con
les naturale
nte pueden
os embalse
miento de P
e estudio,
mas poco ba
an y termin
ño las temp
aunque n
as desciend
GICOS
RFICIALES
e Mallorca
ncia de cu
oca entidad
ustrato (que
al hecho
n descarga
es medios d
considerars
es de Cúber
Palma.
el clima e
ajas. Las he
nasn se sitú
peraturas so
no en exc
den poco
S
consiste e
rsos perma
d y distribuc
e favorece
que las z
r rápidas al
de Mallorca
se como dis
r y Gorg Bla
es templado
eladas son
an ambas e
on muy sua
ceso. Las
quedando
en caudale
anentes de
ción irregul
una fuerte
zonas de
mar.
a se han eva
sponibles lo
au, con 12,8
2
o en invie
muy escas
en los prime
aves y el cl
temperatu
con frecue
s no perm
e agua se
ar en el tie
infiltración
mayor pluv
aluado en u
os correspo
8 hm3/año d
rno, con
sas y las
eros diez
lima muy
uras son
encia por
manentes,
debe al
empo), al
del agua
viometría
unos 120
ondientes
de media
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 3
La tipología adoptada para la catalogación de los torrentes está basada en el sistema B
de la Directiva Marco del Agua, cuyos descriptores son: altitud máxima, tamaño de cuenca,
pendiente del tramo, precipitación media, porcentaje de sustrato impermeable y tipo
morfológico en cañón. Teniendo en cuenta estos descriptores, se pueden diferenciar cinco
tipos de torrentes, pero en las Baleares solamente se encuentran 3 de estos:
• Torrentes pequeños del llano: pertenecen a cuencas de tamaño pequeño a
mediano, con pendiente bajas, y bajos niveles de precipitación.
• Torrentes de tipo cañón: se caracterizan por sus elevadas pendientes y
precipitación. Están representados solamente en la Sierra de Tramuntana de
Mallorca.
• Torrentes de Montaña: se caracterizan por tener una pendiente media y unos
valores de precipitación medio-altos. Son cuencas de tamaño pequeño a
mediano.
En la zona de estudio, y al final de la carretera objeto de estudio encontramos un
torrente, se trata de la desembocadura de la unión de dos torrentes: Torrent d’es Molins y
Torrent de Xiclati.
2.2. RED DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
La Directiva Marco del Agua define masa de agua subterránea como un volumen
diferenciado de agua subterránea en uno o más acuíferos. Con anterioridad a su entrada
en vigor, en el conjunto de las Islas Baleares existía una delimitación e identificación
territorial de los acuíferos de cada isla en unidades hidrogeológicas que se habían definido
como unidades de gestión, constituyendo la unidad territorial básica de la que se disponía
de la información hidrogeológica individualizada. Los acuíferos, si bien son el soporte físico
del flujo subterráneo, están todos ellos englobados en alguna unidad hidrogeológica. Las
masas de agua subterránea corresponden bien a unidades hidrogeológicas completas,
bien a partes diferenciadas de ellas.
En Mallorca se han identificado 65 masas de agua subterránea.
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 4
2.3. ATLAS DRENAJE Y LLANURAS DE INUNDACIÓN DE BALEARES
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 5
3. PLUVIOMETRÍA
El objeto del estudio pluviométrico consiste en caracterizar las precipitaciones
extremas que se producen en las cuencas que afectan al trazado de la carretera que se
está analizando con la finalidad de determinar las aportaciones o caudales de avenida
esperables para un determinado período de retorno en función de las cuales se
dimensionará el drenaje para solventar los problemas acaecidos en la zona.
Se entiende como período de retorno de una precipitación al tiempo medio, en
años, que transcurre entre distintos episodios de precipitaciones de valor superior al
considerado.
La caracterización de la precipitación máxima consiste en la estimación de los
parámetros necesarios para definir las lluvias de proyecto, es decir, la distribución
espacial de las precipitaciones máximas diarias y las intensidades de lluvia.
Para ello, se analizan las propiedades regionales de este parámetro climático en
una amplia zona que envuelve las cuancas vertientes a todo el tramo en estudio e incluye
el recubrimiento necesario para tener en cuenta la pluviometría externa a la zona y
disponer así de series largas que permitan corregir las asimetrías propias de las series
con otras más consistentes con el conjunto.
Este proceso se traduce en la realización de análisis de frecuencia para relacionar
la magnitud de cada fenómeno con su probabilidad de aparición o con el período de
retorno. Es práctica habitual componer la serie de datos extremos seleccionando en cada
año el valor máximo observado de la precipitación en un día. De esta forma, existe la
certeza casi absoluta de que los valores máximos de cada año son independientes y no
pertenecen al mismo episodio de lluvias (serie anual).
El resultado más práctico de la caracterización se refleja en unos mapas de
isolíneas de precipitación máxima diaria para diferentes períodos de retorno, en los que
se observa que las líneas de igual precipitación extrema (isomáximas) se asemejan a la
altimetría mientras siguen otras tendencias debidas a las características de los flujos de
humedad, efectos barrera, etc…
La forma óptima de abordar la caracterización pluviométrica de la zona en estudio
es realizando un análisis dregional de la pluviometría utilizando la información disponible
de pluviógrafos y pluviómetros en un amplio entorno que permita detectar las tendencias
de variación de la precipitación en el área cubierta por el estudio, descartar los datos no
representativos y, como consecuencia, estimar con la máxima fiabilidad la precipitación
en las cuencas hidrográficas para diversos períodos de retorno.
Para la obtención de los valores de precipitación en cada punto específico del
territorio, se efctúa el ajuste de las series de precipitaciones máximas diarias a
distribuciones extremales (Gumbel, SQRT, …) con el objeto de adaptar para cada serie
temporal un modelo estadístico válido y así extrapolar las precipitaciones a los períodos
de retorno que requiere el cálculo de los caudales de avenida. Finalmente, las
precipitaciones obtenidas en el ajuste estadístico se presentan en un gráfico para obtener
los mapas de isoyetas de máximas precipitaciones diarias (isomáximas) que dan sentido
espacial al conjunto de valores y que permiten leer directamente la precipitación de
proyecto en cada punto del territorio para un determinado período de retorno en cada
cuenca hidrográfica a analizar.
El Consell de Mallorca ha publicado en su página web unos mapas de la isla, de
isoyetas máximas diarias para diferentes períodos de retorno realizados por la Dirección
General de Recursos Hídricos de Baleares (DGRH). Dichos gráficos aparecen como
apéndice al final del anejo.
Confrontando estos valores con los que se obtienen para la zona de estudio en la
publicación “Isolíneas de precipitaciones máximas previsibles en un día” de la Dirección
General de Carreteras, MOPU 1978, se observa que los estimados partiendo de las
obtenidas de la DGRH son mayores, por lo que a falta de datos pluviográficos de la zona
y por proceder de un estudio más reciente, com mayor número de datos disponibles y
que se sitúa del lado de la seguridad, se aplicarán los valores en ellos reflejados.
4. ESTUDIO HIDROLÓGICO
Delimitación de las cuencas interceptadas por el trazado
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 6
Para la delimitación de las cuencas se ha utilizado la cartografía 1:5000 del Servei
d’Informació Territorial de les Illes Balears (SITIBSA), proporcionada por el Consell de
Mallorca, obtenida a partir de un vuelo fotogramétrico digital a color de la isla de Mallorca
del año 2006.
4.1. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
El objeto del estudio hidrológico consiste en obtener el caudal que sirva de base
para el dimensionamiento de la obra de drenaje que se deberá disponer para garantizar
el correcto drenaje de la zona donde se asienta la carretera y evitar en lo posible efectos
rebosaderos.
Para la determinación del caudal de referencia se han seguido los criterios de la
Instrucción 5.2 – IC y, en particular, su artículo 1.3 (Tablas 1-2) que fija los períodos de
retorno mínimos siguientes para una IMD alta.
En consecuencia todo el estudio estará asociado a avenidas que tengan un
período de retorno de 25 años.
De acuerdo con la tabla 1-2 de la Instrucción 5.2-IC, Drenaje Superficial, el
período de retorno que se utilizará para el cálculo de los caudales relativos al drenaje
transversal será de 100 años, período incluido en el rango establecido por el vigente Plan
Hidrológico de las Islas Baleares para zonas urbanas.
Para caracterizar las tormentas y la precipitación en las cuencas se utilizan los
datos obtenidos de los mapas de isolíneas de precipitaciones máximas diarias de la
Dirección General de Recursos Hídricos, tal como se ha comentado con anterioridad.
Periodo de retorno
Para la determinación de los caudales de referencia para el diseño de las obras
de drenaje transversal se han seguido los criterios de la Instrucción 5.2-IC y, en
particular, su artículo 1.3 (Tablas 1-2), que fija los periodos de retorno mínimos siguientes
para una IMD alta.
10 años: Necesidad de revestimiento de caces y cunetas. Comprobación de que
no se alteran sustancialmente las condiciones de desagüe del cauce correspondiente a
una obra de drenaje transversal.
25 años: Dimensionamiento de los elementos de drenaje superficial de la
plataforma y márgenes.
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 7
50 años: Dimensionamiento de pasos inferiores con dificultades para desaguar
por gravedad.
100 años: Dimensionamiento de obras de drenaje transversal. El informe de la
Direcció General de Recursos Hídrics determina que el período de retorno a considerar
para el dimensionamiento de las obras de drenaje transversal sea de 200 años.
500 años: Comprobación de las condiciones de desagüe de obras de drenaje
transversal donde haya posibilidad de daños catastróficos. Comprobación de la erosión
en apoyos de puentes con cimientos difíciles o costosos.
Intensidad horaria de la precipitación
Id = Pd / 24
Intensidad horaria de la precipitación
El valor de la razón I1/Id (Fig. 2.2 de la Instrucción 5.2-IC) está entre 11 y 12, o
bien seguir el criterio de DGRH y adoptar un valor más realista (12,5) , que ha
demostrado ser más correcto en su aplicación a las Islas Baleares. Teniendo en cuenta
que Id es igual a Pd/24, la fórmula del artículo 2.3 de la Instrucción queda:
24=
PI 1-28
t-28
d
t 0,1
0,10,1
·5,12 ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
siendo:
It (mm/h) la intensidad media de la precipitación correspondiente al periodo
de retorno considerado y a una duración igual a t.
Pd (mm) la precipitación total diaria correspondiente al periodo de retorno
considerado.
t (h) la duración del aguacero, que se toma igual al tiempo de
concentración de la cuenca.
Tiempo de concentración
Se ha utilizado la fórmula del artículo 2.4 de la Instrucción 5.2-IC, en función de la
longitud y pendiente media del cauce principal de cada cuenca:
T = 0,3 LJ
0,76
⋅ ⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
⎡
⎣⎢⎢
⎤
⎦⎥⎥0 25,
siendo:
L (km) la longitud del cauce principal
J (m/m) su pendiente media
Escorrentía
El coeficiente de escorrentía de cada cuenca a la que se ha aplicado el método
hidrometeorológico está dado por la fórmula del artículo 2.5 de la Instrucción 5.2-IC:
C =
PP
-1 PP
+ 23
PP
+11
d
0
d
02
d
0
⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
⎡
⎣⎢
⎤
⎦⎥ ⋅
⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
⎡
⎣⎢
⎤
⎦⎥
⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
⎡
⎣⎢
⎤
⎦⎥
siendo:
C el coeficiente de escorrentía
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 8
Pd (mm) la precipitación máxima en 24 horas correspondiente al periodo de
retorno de cálculo considerado.
Po (mm) el umbral de escorrentía. Se ha estimado según la tabla 2-1 de la
Instrucción 5.2-IC.
Para el cálculo del coeficiente de escorrentía aplicando el método de la Instrucción
5.2-IC, el valor de Pd se obtendrá directamente a partir de los mapas de isolíneas.
Para la determinación del umbral de escorrentía hay que clasificar los terrenos por
la pendiente que tienen, por el uso que se da al suelo, por sus condiciones hidrológicas y
por el tipo de suelo.
Caudal de referencia
Se ha aplicado la fórmula del método hidrometeorológico del artículo 2.2 de la
Instrucción 5.2-IC:
k3
IAC=Q t ⋅⋅⋅
6,
en la que:
Q (m3/s): es el caudal punta de referencia correspondiente a un periodo de retorno
(en el caso que nos ocupa, 25 años).
C: es el coeficiente medio de escorrentía de la cuenca. Define la proporción de
agua de lluvia que corre por la superficie.
A (km2): es la superficie de la cuenca.
El valor medio areal de la cuenca debe afectarse por un factor reductor de la lluvia
diaria, función de su área. Corrige el hecho de que la distribución de la precipitación no se
produce de manera simultánea en toda la cuenca.
Ka = 1 si A<1km2
Ka= 1-(logA/15) si 1km2<A<3.000 km2
It (mm/h): es la máxima intensidad media de precipitación correspondiente al
periodo de retorno considerado y a un intervalo igual al tiempo de concentración.
K: es el coeficiente de uniformidad. Corrige el error introducido al considerar que
la escorrentía se reparte uniformemente durante el tiempo de concentración
1.
.
Donde t es el tiempo de concentración
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 9
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 10
4.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LAS CUENCAS
Cuenca Superficie
(Ha) Coef. Reductor
Ka Longitud
(km)
Cotas (m) Desnivel
Pendiente media J (m/m)
Tiempo de concentración (h)
Coef. Uniformidad K
Máxima Mínima
C-1 110,48 1 0,225 10,14 5,30 4,84 0,0215 0,20 1,01
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 11
4.3. PRECIPITACIÓN DE CÁLCULO
Como ya se ha indicado, para el cálculo de la precipitación total a aplicar a la
cuenca se ha partido de los valores reflejados en los mapas de solíneas máximas diarias
de la DGRH correspondientes a un período de retorno de 25 años.
Cuando la amplitud de las cuencas hace que su área englobe varias isolíneas de
precipitaciones máximas se estima un valor medio.
Los valores de precipitación que se han obtenido para la cuenca son las que se
adjuntan a continuación
Precipitaciones máximas previsibles según mapas de isolíneas
Cuenca Pd (T=25 años)
C-1 130
4.4. CARACTERIZACIÓN DE LA VEGETACIÓN Y USOS DEL SUELO. UMBRAL DE ESCORRENTÍA
La escorrentía superficial es el agua procedente de la lluvia que circula por la
superficie y se concentra en los cauces. Representa, por tanto, el resto de lluvia que
queda en la superficie después de descontar los fenómenos de evaporación,
evapotranspiración, almacenamiento e infiltración a las capas inferiores.
El coeficiente de escorrentía C define la proporción de la componente superficial
de la precipitación de intensidad I y depende del cociente entre la precipitación diaria Pd
correspondiente al período de retorno y el umbral de escorrentía P0 a partir del cual ésta
se inicia.
La formulación que se recoge en la Instrucción 5.2-IC está basada en el método
del número de curva índice del U.S. Soil Conservation Service (EEUU), que cuantifica las
pérdidas de una cuenca en función del tipo de uso del suelo (bosque, pastizal, terreno de
cultivo, etc…), tipo de tratamiento agrícola, condiciones hidráulicas del terreno (pobres,
medias, buenas) y antecedentes hidrológicos (humedad previa).
El valor del umbral de escorrentía P0 define la precipitación total por debajo de la
cual no se produce escorrentía. En las tablas 2-1 y 2-2 de la 5.2-IC aparecen valores
iniciales del umbral de escorrentía, y para obtener el valor definitivo se tiene que
multiplicar por el coeficiente corrector que determina la figura 2-5. Este coeficiente refleja
la variación regional de la humedad habitual en el suelo al comienzo de aguaceros
significativos e incluye una mayoración para evitar sobrevaloraciones del caudal de
referencia producidas por el propio método de cálculo.
La caracterización de la vegetación y los usos del suelo (zonas rústicas) se
ha obtenido del Sistema de Información Geográfico de datos agrarios
(SIGA), del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino.
La escorrentía de los viales, estimamos que será del 100 %, ya que
estarán pavimentados. Es decir, el coeficiente de escorrentía sería 1.
La escorrentía de las superficies ocupadas por edificaciones unifamiliares,
consideramos que sea del 30 %, es decir el coeficiente de escorrentía
sería 0,30.
A continuación se incluye una tabla resumen de los cálculos realizados para la
determinación del umbral de escorrentía para nuestra cuenca.
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 12
Cuenca
Suelo tipo
Uso de la tierra
Pendiente P0 (mm)
P0 corregido
(mm)
Coeficiente (3)
Frutales Msaico cultivos anuales
con prados o regadía
(R/N)
Cultivos en hilera Zonas de
construcción
B / C P0= 42 / 22 P0=25 (<3%) / 23 (≥3%)
P0=16 (<3%) / 14 (≥3%)
P0=19 (<3%) / 16 (≥3%)
P0=14 (<3%) / 11 (≥3%)
P0=14 / 8
C-1 50 % - 50 % 45 % 30 % / 10 % 5 % / 5% 5 % <3 % 24,45 73,35
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 13
4.5. CÁLCULO DE CAUDALES
La fórmula que determina el caudal de referencia Q en el punto en el que desagua
una cuenca, como se ha indicado anteriormente, es la siguiente:
k3
IAC=Q t ⋅⋅⋅
6, , donde a la superficie se le aplica un coeficiente corrector:
Ka = 1 si A<1km2
Ka= 1-(logA/15) si 1km2<A<3.000 km2
En apartados anteriores ya se han determinado todas las variables que
intervienen en esta expresión, por lo que a continuación se incluye únicamente la tabla
para la cuenca estudiada que resume los resultados obtenidos.
Cuenca Superficie (Km2) It (mm/h) C K Ka Q (m3/s)
C-1 0,11 186,0 0,12 1,01 1 0,627
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 14
4.6. DRENAJE LONGITUDINAL
El sistema de drenaje longitudinal tiene como objetivo la recogida de las aguas de
escorrentía de la propia calzada, así como de los márgenes laterales de las cuencas que
drenan hacia esta.
El sistema se basa en una primera recogida transversal, mediante imbornales
rejilla transversal en la carretera Ma-4027 para intercepción de las aguas procedentes de
este vial.
A continuación un drenaje longitudinal, mediante tubo de PVC 630 mm
(comprobado mediante cálculo), hasta su vertido al mar (es necesario solicitar permiso a
Costas, ya que se invade el Dominio Público Marítimo Terrestre).
Además cada 25 metros se plantean la ejecución de una red de imbornales, que
vayan recogiendo las aguas que caen en la carretera de Cala Bona, con sus conexiones
correspondientes a la red del colector principal, mediante tubo PVC 315 mm. Se adjuntan
detalles de ejecución de imbornales en planos, con areneros.
Para el dimensionamiento de estas obras de drenaje, se ha utilizado la
caracterización hidrólogica de cada cuenca y el caudal de escorrentía para un período de retorno de 25 años, ya que la Instrucción de Carreteras 5.2-IC de Drenaje Superficial
indica que este cálculo es el nivel de riesgo a adoptar para el drenaje longitudinal.
4.6.1. Caudales de diseño.
Cálculo del caudal con la Instrucción 5.2-IC (MOPU, 1990) y según FERRER (1993)
CUENCA
DatosL= 0 Km Longitud del cauce
zmax= 10 m Cota máximazmin= 5 m Cota mínima
A= 0,1 Km² SuperficiePd= 130 mm Precipitación diaria,P0= 73 mm Umbral de escorrentía
I1/Id= 13
CálculosS= 0,022 m/m Pendiente media
ARF= 1,06 Coeficiente reductor por áreaPd corregida= 138 mm
tc= 0,20 h Tiempo de concentraciónId= 5,42 mm/h Intensidad diaria
Id, corr= 5,76 mm/hIt= 174,9 mm/h Intensidad para el tiempo de concentración
It,corr= 186,0 mm/hC= 0,12 Coeficiente de escorrentía
C corr= 0,13K= 1,01 Coeficiente de uniformidad
Resultados FERRER Instrucción 5.2-IC (MOPU, 1990)Q= 0,76 m³/s 0,627 m³/s
Coeficiente de escorrentía P0 = 24,45 mm
Factor corrector 3. P0 = 73,35
Pd = 130 mm (correspondiente al período de retorno de 25 años)
I1 / Id = 12,5
Tiempo de concentración recomendado por la Instrucción 5 minutos
Area de calculo: 110.479,39 m2 (0,110 Km2).
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 15
Se obtiene un caudal máximo de drenaje de aguas de escorrentía sobre la plataforma de
0,627 m3 / s.
4.6.2. Comprobación hidráulica del tubo proyectado
Acudiendo a ábacos para tuberías, podemos comprobar que un tubo de 630 mm con una
pendiente del 0,5 % es capaz de evacuar un caudal de 703,0 l/s (0,703 m3/s), superior
por tanto a lo calculado.
0,703 m3/s (caudal capaz de vehicular) / 0,627 m3/s (caudal de cálculo) = 1,121. Por lo
tanto tenemos un resguardo de un 12,1 %; margen de seguridad.
Para la pendiente del 0,5 % se ha realizado un longitudinal de la zona. Partiendo de la
cota 5,03 en la zona de comienzo del colector, dando un resguardo de 1,00 m a la
tubería, y restando el diámetro del colector (0,63); tenemos que la cota de lámina de agua
del tubo en el punto inicial es:
5,03 – 1,00 – 0,63 = 3,4 m
Planteamos el vertido al mar, con un resguardo mínimo de 0,70 m, para evitar que se
acabe llenando de obstálculos, por lo tanto la cota de vertido de agua es la 0,70 m.
Como la longitud del colector es de 540,00 ml (aproximadamente), tenemos que la
pendiente longitudinal del colector es:
(3,4 – 0,70) / 538 = 2,7 / 540 = 0,5 %.
4.6.1. Capacidad de desagüe por imbornal.
Se dispondrá una red de drenaje formada por sumideros horizontales
(imbornales) dispuestos junto a bordillo de forma que recojan el caudal que, drenado
por el bombeo de la calzada y la pendiente longitudinal de la misma, será
transportado por la red longitudinal de drenaje hasta los puntos de vertido o secciones
de control estudiadas en otro apartado del Proyecto.
Atendiendo a lo dispuesto en la Instrucción 5.2-IC “Drenaje Superficial”, la
capacidad de desagüe de un sumidero horizontal viene dada por la fórmula:
Q (l/sg) = P * H 3/2 / 60
Donde
H (cm) = profundidad del agua desde el borde inferior de la abertura.
P (cm) = perímetro exterior de la rejilla desprovista de barras.
Entonces, suponiendo, para sumideros de medida nominal 50x70 cm (P = 140
cm), tenemos:
Q = 140 x H 3/2 / 60 (l / sg)
Si H = 5 cm, es decir, dejamos la mitad de la altura del bordillo como calado de
seguridad , tenemos que el caudal absobible por cada imbornal es:
Q = 26,08 l/sg
Cálculo de la distancia entre imbornales.
Suponiendo una distribución uniforme de la lluvia, tenemos que, para el vial, existe
un caudal a evacuar por unidad de longitud del mismo, según la tabla adjunta
Tramo Longitud ml
Caudal total m3/sg
Caudal/100 ml lt/sg
Nº Imbornales / 100 ML por
cálculo
Nº Imbornales / 100 ml
adoptados
Distancia entre imbornales (ambos
lados vial) ml
Calle Pintor Vives
400 0.76 0.19 7,28 8,00 25,00
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 16
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 17
Apéndice 1.- Mapas de isoyetas de precipitación máxima diaria
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 18
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 19
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 20
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 21
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 22
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 23
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 24
Apéndice 2.- Plano de cuenca
PROYECTO DE REURBANIZACIÓN DE LA CALLE PINTOR MIGUEL VIVES- Cala Bona
ANEJO – HIDROLOGIA Y DRENAJE. 25