1 1. Espaciamiento de imbornales ¿L? x a Dada la semi-anchura de la calle x, y la anchura de la banda de edificios y acera que vierten a la calle, a, ¿cuál es el espaciamiento necesario entre dos imbornales sucesivos, L?
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1. Espaciamiento de imbornales
¿L?
x
a
Dada la semi-anchura de la calle x, y la anchura de la banda de edificios y acera que vierten a la calle, a, ¿cuál
es el espaciamiento necesario entre dos imbornales
sucesivos, L?
2
x
a
¿L?
A = (x+a) L
Qcapt=C i (tc; TR) A
1.1. Balances hidrológicos
1.2. Condiciones hidráulicas
BB’A
A’
i
calle
captE
Q
Q= Eficiencia del imbornal
3/83/2
01y
S
S
nQ
x
calle =
Perímetro = b
b
y
Sx
Qcy
A
3/2yQcapt ∝
A’S0
3
B
callei
y
QAE
−
=
Fórmulas empíricas para la
estimación de la eficiencia
, Qcalle (m3/s), y (m)
1.3. Criterios de seguridad
b
y
Para garantizar el nivel de servicio de la calle (circulación de vehículos, estabilidad de los peatones, …), para una lluvia con período de retorno de 10 años, se debe exigir que el calado y, y la velocidad de circulación v cumplan
smvcmy / 5.1 ; 6 <<
4
Ejemplo 1
Determina la distancia entre imbornales para una calle de Almería, de
6 m (x = 3m) de anchura, que recoge la escorrentía de una franja de
edificios de unos 10 m. Las características de las rejillas del
imbornal y de la calle aparecen en la tabla siguiente. Utiliza la curva
ID siguiente, para 10 años de tiempo de retorno
82.0
3.060
(min)7.124)l/s/ha)( 10;(
−
+
∆==∆
tañosTtiM
Datos del imbornal
Ah (m2) 0.1214
Ag(m2) 0.2839
nt 1
nl 4
nc 0
nd 0
Long (cm) 78
Anch (cm) 36.4
Datos de la calle
n 0.01
S0 0.01
Sx 0.05
x (m) 3
a (m) 10
2. Diseño de tanques de tormenta
5
Q0Qll
Qll-Q0
Eve
nto
de llu
via
¿Qué volumen debe tener el depósito de
retención para garantizar que no pasen más de
Q0 m3/s aguas abajo con un período de retorno T,
o para recoger el caudal Q0 - Qll excedente?
Tc
Tc < d
Tiempo (s)
Ca
ud
al u
nita
rio
(m
2/s
)
CiALiq e ==max
d +Tc
6
Volumen de detención necesario (Vd)
q
tTc d d+Tc
CiA=Qll
Q0
Hidrograma
de salida
Hidrograma
de entrada
A
B C
D
E
Vd = Vin – Vout = ABCE - ADE
2
)(),(
2
)(00
cclld
TdQdATdiC
TdQdQV
+×−×××=
+−=
Ejemplo 2
Un colector drena una cuenca urbana, situada en Almería, que tiene
100 hectáreas de superficie. El coeficiente medio de escorrentía C
es 0.8, y el tiempo de concentración es 30 minutos. Si la capacidad
del colector es Q0 = 5 m3/s, determina cual es el volumen necesario
del tanque de tormenta para garantizar que este volumen no es
excedido con un tiempo de retorno T = 10 años.
82.0
3.060
(min)7.124)l/s/ha)( 10;(
−
+
∆==∆
tañosTtiM
7
Datos de entrada
Q0 5 m3/s Caudal máximo admisible
A 100 has Superficie
C 0.8 Coeficiente de escorrentía
Tc 30 min Tiempo de concentración
d (min) i (l/s/ha) Qll (m3/s) Vin (m3) Vout(m3) Vin-Vout (m3)
30 149.74 11.98 21562.30 9000.00 12562.30
35 138.05 11.04 23192.82 9750.00 13442.82
40 128.22 10.26 24617.32 10500.00 14117.32
45 119.81 9.58 25878.85 11250.00 14628.85
50 112.54 9.00 27008.75 12000.00 15008.75
55 106.18 8.49 28030.42 12750.00 15280.42
60 100.56 8.04 28961.79 13500.00 15461.79
65 95.57 7.65 29816.80 14250.00 15566.80
70 91.09 7.29 30606.52 15000.00 15606.52
75 87.06 6.96 31339.85 15750.00 15589.85
80 83.40 6.67 32024.05 16500.00 15524.05
85 80.06 6.40 32665.11 17250.00 15415.11
3. Aliviaderos laterales
c
L
8
Q0Qll
Qll-Q0
Eve
nto
de llu
via
¿Qué altura c debe tener el labio del aliviadero
para que pase el caudal Qs durante el tiempo
seco, sin aliviar? ¿Cuál debe ser la longitud del
aliviadero L, para que llegando Qll, sólo continúe Q0, aguas abajo?
y1 < yc y1 ≈ yc y1 > yc
Si la energía específica E a lo
largo del vertedero lateral es, aproximadamente, constante
q
y
yc
c
9
22
22
2)(
2)(
ygB
Qcy
g
VcyEw
αβ
αβ +−=+−≡
0032
2
22=−+⇒=
ygB
Q
dx
dy
ygB
Q
dx
dQ
dx
dy
dx
dEw ααβ
02232
2
=+
−
ygB
Q
dx
dQ
ygB
Q
dx
dyααβ
)(23232
2
22 QygB
Qydx
dQ
ygB
Q
ygB
Q
dx
dQ
dx
dy
αβ
αα
βα
−
−
=
−
−=
( ) 2/32' cygc
dx
dQ−=−
C, Coeficiente de descarga en del
vertedero
22
2
2
2)(
22.1)(
dd
d
gB
Qc
g
VcE n
nw
αβ +−=
+−=
Hidraúlica de aliviaderos laterales (línea descendente)
Notad que d = y
10
0.0650.4
cos 0.948
0.3100.4-10.4 2 4.06
2
2
1- + n
-
E
c +
E
c -nB = L
ww
212/ hhn =
98.08.0 ;4.1 −== βα
22
22
2)(
22.1)(
ygB
Qcy
g
VcyE n
nw
αβ +−=
+−=
Condiciones normales de flujo
aguas arriba del vertedero
Condiciones en el vertedero
wEh 5.01
≈
Ecuaciones para el dimensionado de
aliviaderos de calado decreciente (c/Ew<1)
Ejemplo 3
Proyecto de un vertedero lateral en una tubería
ya existente.
Determina la longitud de vertedero que debe colocarse en una tubería existente de 1200 mm que se va a utilizar como alcantarilla unitaria, si el caudal máximo en tiempo de lluvia (Qll) es de 1.90 m3/s y el caudal tolerable en la planta de tratamiento (Q0) no debe exceder de 0.70 m3/s. El caudal máximo en tiempo seco (Qs) es de 0.14 m3/s. Todo este caudal ha de ser tratado. Los datos y supuestos son los siguientes:
- Ancho de la tubería: 1200 mm
- Pendiente: 0.003 m/m
- n (Manning) = 0.013.