ANEJO Nº 2 CLIMATOLOGIA, HIDROLOGIA Y DRENAJE

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1 ANEJO Nº 2 CLIMATOLOGIA, HIDROLOGIA Y DRENAJE N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 1

2 INDICE 1. INTRODUCCION ESTUDIO DE CLIMATOLOGÍA INTRODUCCIÓN DÍAS APROVECHABLES PARA LA EJECUCIÓN DE LAS OBRAS CONDICIONES CLIMÁTICAS LÍMITE COEFICIENTES DE REDUCCIÓN POR CONDICIONES CLIMÁTICAS CÁLCULO DE LOS DÍAS HÁBILES TRABAJABLES POR ACTIVIDAD HIDROLOGÍA INTRODUCCIÓN DESARROLLO FASES DETERMINACIÓN DE LA CUENCA EVALUACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA CUENCA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE CÁLCULO Y DEL PERÍODO DE RETORNO SELECCIÓN DEL MÉTODO DE CÁLCULO SELECCIÓN DEL PERÍODO DE RETORNO ESTIMACIÓN DEL UMBRAL DE ESCORRENTÍA DETERMINACIÓN DE LA MÁXIMA PRECIPITACIÓN DIARIA AJUSTE DE LAS SERIES COMPLETAS DATOS DEL MAPA DE ISOLÍNEAS DEL MTO. FOMENTO CORRECCIONES A EFECTUAR AL VALOR DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA DETERMINACIÓN DE LA INTENSIDAD DE LLUVIA DE DISEÑO OBTENCIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA OBTENCIÓN DEL CAUDAL DE REFERENCIA DRENAJE ASPECTOS GENERALES Y DESCRIPCIÓN DE LAS REDES RED DE RECOGIDA DE AGUA DE LA CALZADA...15 N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 2

3 4.2. DRENAJE LONGITUDINAL ASPECTOS GENERALES CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO...17 N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 3

4 1. INTRODUCCION El presente anejo tiene como principal objeto definir las obras de drenaje necesarias y relacionadas con la actuación que se va a llevar a cabo. Se trata de desarrollar una solución para la parte afectada de la red de drenaje longitudinal del tronco, que discurre actualmente por la mediana, consistente en darle continuidad mediante el planteamiento de una alternativa a los elementos existentes afectados. Para ello se ha partido de la información recogida en el Proyecto de trazado del tramo 2b, Santurtzi-Portugalete, de la Fase I de la Variante Sur Metropolitana cuyo ámbito coincide con el del presente documento. En dicho proyecto, se desarrollan los aspectos que caracterizan la climatología de la zona, recopilando la información necesaria de las estaciones meteorológicas disponibles, tratando los datos para la posterior obtención de los diferentes índices climáticos, a fin de obtener el número de días aprovechables y los datos de intensidad de lluvia necesarios para la posterior obtención del caudal de proyecto. Posteriormente se abordará la caracterización hidrológica de la zona, definiendo la cuenca interceptada por la traza y determinando el caudal de proyecto con el que se diseñará posteriormente la obra de drenaje a disponer. A continuación, se incluye la descripción de la solución al drenaje longitudinal del tramo, teniendo en cuenta los criterios y condicionantes tenidos en cuenta para el diseño de la misma. Se incluyen las pertinentes comprobaciones hidráulicas de los elementos de drenaje dimensionados, a partir del caudal de diseño definido para cada una de ellas. 2. ESTUDIO DE CLIMATOLOGÍA 2.1. INTRODUCCIÓN El objeto de este apartado del anejo es definir la climatología de la zona de proyecto. La información para la redacción de este anejo se ha obtenido del anejo de climatología e hidrología incluido en el documento de referencia DÍAS APROVECHABLES PARA LA EJECUCIÓN DE LAS OBRAS Los condicionantes meteorológicos suponen una incidencia a considerar en la ejecución de las obras, afectando en mayor o menor medida dependiendo de la actividad desarrollada y de las características y cuantía del meteoro presentado. Por ello, se hace necesario el N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 4

5 estudio del número de días hábiles de trabajo para cada mes y actividad, considerando como año tipo 2011, en el que previsiblemente se desarrollará la construcción de la obra. Se entiende por día útil trabajable, relativo a una actividad y en cuanto al clima se refiere, al día en que la precipitación y temperatura del ambiente no rebasen ciertos límites, superior e inferior, que dependerán de cada actividad, a partir del cual se obtienen los coeficientes de reducción que hay que aplicar al número de días laborables de cada mes para obtener los días de condiciones climáticas más favorables que las indicadas en cada caso y en consecuencia hacer una previsión de los días perdidos por causa del clima. El coeficiente de días festivos representa los días reales de trabajo mensual descontando dichos días. El número de días laborables y festivos de cada mes se ha estimado a partir de datos oficiales recogidos en el Calendario Laboral del Convenio de la Construcción vigente en la actualidad para la provincia en la que se ejecuta la obra Condiciones climáticas límite Se define como temperatura límite del ambiente para la ejecución de riegos, tratamientos superficiales o por penetración y mezclas bituminosas, aquella que se acepta normalmente como límite, por debajo de la cual no pueden ponerse en obra dichas unidades. La temperatura límite de puesta en obra para la ejecución de riegos y tratamientos superficiales o por penetración se considera la de 10ºC, y para mezclas bituminosas la de 5ºC. Para la manipulación de materiales naturales húmedos se considera un límite de 0 º C. Se establecen dos valores de la precipitación máxima diaria: 1 y 10 mm por día. El primer valor limita el trabajo de ciertas unidades sensibles a una pequeña lluvia y el segundo de los valores limita el resto de los trabajos. Se considera que, en general, con precipitaciones diarias superiores a 10 mm, no puede realizarse ningún trabajo, salvo que se adopten protecciones especiales Coeficientes de reducción por condiciones climáticas Para calcular el número de días trabajados útiles en las distintas actividades de obra se establecen unos coeficientes de reducción, a aplicar al número de días laborables de cada mes Cálculo de los días hábiles trabajables por actividad Como el trabajo ha de suspenderse cuando concurran una o más condiciones adversas y puesto que son fenómenos de probabilidad independientes, se combinan reiteradamente los coeficientes de reducción correspondientes, según lo resumido en la tabla siguiente: N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 5

6 FACTORES QUE AFECTAN A LA UD CLASE DE OBRA 0ºC 5ºC 10ºC 1 mm 10 mm Hormigones X X Explanaciones X X X Mezclas bituminosas X X Áridos X Riegos y tratam. superf. X X En la tabla siguiente se muestran los coeficientes finales de días trabajables. Se indica en la primera columna también el coeficiente de festivos, comentado algún párrafo atrás. COEFICIENTES MENSUALES DE DÍAS TRABAJABLES POR ACTIVIDAD Coef. festivos Hormigones Explanaciones Mezclas bituminosas Áridos Riegos (C1) (C2) (C3) (C4) (C5) Enero 0,6774 0,4417 0,3783 0,3377 0,5703 0,3606 Febrero 0,7143 0,4940 0,4240 0,3752 0,6122 0,3964 Marzo 0,7419 0,5745 0,4985 0,4365 0,6510 0,4506 Abril 0,5667 0,4531 0,3773 0,3050 0,4741 0,3085 Mayo 0,7097 0,6333 0,5445 0,4562 0,6364 0,4567 Junio 0,7333 0,6844 0,6209 0,5573 0,6844 0,5573 Julio 0,6129 0,5813 0,5249 0,4686 0,5813 0,4686 Agosto 0,6774 0,6315 0,5758 0,5201 0,6315 0,5201 Septiembre 0,7000 0,6463 0,5810 0,5157 0,6463 0,5157 Octubre 0,6774 0,5881 0,5151 0,4425 0,5900 0,4429 Noviembre 0,7000 0,5256 0,4519 0,3869 0,5740 0,3956 Diciembre 0,5806 0,4128 0,3542 0,3102 0,4945 0,3248 Total 0,6740 0,5538 0,4847 0,4233 0,5949 0, HIDROLOGÍA 3.1. INTRODUCCIÓN El objeto de este apartado del anejo es el estudio de la hidrología de la zona objeto de proyecto. La información para la redacción de este anejo se ha obtenido del informe de climatología e hidrología realizado en el documento referido anteriormente DESARROLLO Por otra parte, el estudio de hidrología se realiza debido a que es fundamental para determinar el caudal a tener en cuenta para dimensionar los elementos de recogida y evacuación, el drenaje y la restitución de la continuidad de los cauces. N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 6

7 Se estudiarán aquellos aspectos relativos al régimen de precipitaciones para calcular el caudal de diseño y se procederá a la determinación de las características de la cuenca interceptada por nuestro trazado FASES El estudio realizado se puede dividir en las siguientes fases, a través de las cuales se han ido concretando los condicionantes, criterios y métodos de cálculo. En primer lugar se delimita y determina la superficie de la cuenca interceptada por el nuevo trazado, así como las características físicas principales (pendientes, longitudes de recorrido y tiempos de concentración). Posteriormente, se estudian las características de escorrentía de la cuenca. A continuación se determina la precipitación máxima probable diaria asociada al período de retorno considerado. Por último, se realiza la aplicación de las fórmulas de obtención del caudal punta de la cuenca interceptada por medio del método de cálculo seleccionado anteriormente DETERMINACIÓN DE LA CUENCA En primer lugar se han identificado, sobre la cartografía, todos los posibles cursos de agua, así como su cuenca receptora EVALUACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA CUENCA Una vez identificada y delimitada cartográficamente la cuenca se ha procedido a la evaluación de las características físicas de las mismas: Superficie, sobre la cartografía, en la que aparezca toda la cuenca, que provendría de multiplicar el ancho de la calzada (19 m.) por la longitud aproximada (100 m.) de cuneta afectada, m 2. Cota máxima, por identificación sobre la cartografía en la que se aprecie el punto más alto: 97,80 m. Cota mínima, por identificación sobre la cartografía en la que se aprecie el punto bajo: 92,80 m. Desnivel, por diferencia entre la cota máxima y mínima: 5,00 m. N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 7

8 Longitud, por medición sobre la cartografía en cuenca con cauce definido: 99,68 m. Pendiente, por cociente entre el desnivel y la longitud: 0,0502 m/m. Tiempo de concentración: 0,76 L T c = 0,3 0,0918 h. 1 J 4 siendo: Tc = Tiempo de concentración, en horas. L = Longitud del curso principal, en km. J = Pendiente media del curso principal, en m/m. Todos estos datos quedan resumidos en la tabla siguiente SELECCIÓN DEL MÉTODO DE CÁLCULO Y DEL PERÍODO DE RETORNO Selección del método de cálculo. Para el cálculo del caudal de diseño de la cuenca interceptada se ha seguido la metodología aplicable al caso de cuencas de pequeña extensión (<1 Km 2 ) y que a continuación se describe. En estos casos se utiliza el Método Hidrometeorológico que consiste en la aplicación de la fórmula: C I A Q K 3 Q = Caudal máximo, en m 3 /seg. C = Coeficiente de escorrentía de la cuenca. I = Intensidad del aguacero, en mm/h, para un período de retorno (T) y un tiempo de concentración (Tc) dados. A = Superficie de la cuenca, en km 2. N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 8

9 K es un coeficiente de uniformidad que tiende a subsanar la excesiva simplificación que supone el considerar una lluvia uniforme a lo largo del tiempo de concentración. Este método como ya se ha comentado es apropiado sólo en cuencas pequeñas. Se adopta para las cuencas con tiempos de concentración inferiores a 6 horas Selección del período de retorno Dado que se trata de una obra de drenaje longitudinal se adoptará un valor para el período de retorno, T, de 25 años ESTIMACIÓN DEL UMBRAL DE ESCORRENTÍA Para la estimación del umbral de escorrentía de la cuenca, el documento de referencia utilizó los mapas de aprovechamientos y cultivos (MCA), diferenciando entre los diferentes tipos de suelo encontrados. La metodología para la obtención final del umbral de escorrentía Po, se realiza según las pautas establecidas en la Instrucción 5.2-IC de "Drenaje Superficial y que relacionan los tipos de suelos que se encuentran en los Mapas de Aprovechamientos y Cultivos y la clasificación incluida en la citada instrucción. Con ello, se calcula el umbral de escorrentía teniendo en cuenta los cultivos actuales, y las posteriores modificaciones (superficie de rellenos y de residuos inertes). Para la correlación de los tipos de suelo, se obtuvo la pendiente de cada una de las cuencas, la superficie de aportación y el tiempo de concentración. Por otro lado, para definir los tipos de suelo incluidos en la tabla de la Instrucción de Drenaje, se utilizaron los estudios realizados por la U.T.E Gisur en el Estudio Geológico-Geotécnico y Anteproyecto de Túneles de la Fase IA de la Variante Sur Metropolitana, que considera que se trata de un suelo de tipo C, correspondiente a suelos con contenidos arcillosos, e infiltración lenta. Las condiciones hidrológicas se consideraron BUENAS. Por último, la normativa prescribe la aplicación de un coeficiente que refleja la variación regional de la humedad habitual en el suelo al comienzo de los aguaceros significativos, y que en el caso del ámbito del proyecto toma un valor de 2. Así, el resultado final del umbral de escorrentía adoptado para la determinación del coeficiente C de escorrentía, resulta: P o = P o, ini Coef. Po N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 9

10 3.8. DETERMINACIÓN DE LA MÁXIMA PRECIPITACIÓN DIARIA Para determinar la máxima precipitación diaria se tomaron los datos de las estaciones meteorológicas próximas a la traza y con series más largas, 075E ARANZAZU, 078E VALMASEDA, 082 AEROPUERTO (SONDIKA) y 083 ARCENTALES. Se procedió, en todos los casos, a realizar el ajuste con las series completas de las que se disponía. Posteriormente, dado que es conocido que en 1983 se produjeron valores exageradamente altos de precipitación en algunos lugares, se consideró la posibilidad de ajustar las mismas series pero eliminando el dato correspondiente a dicho año. Estos ajustes estadísticos se realizaron mediante una aplicación para cada una de las estaciones seleccionadas y para un período de retorno de T = 25 años, calculando las precipitaciones máximas en 24 horas para cada una de ellas. Para determinar la calidad de los ajustes realizados ejecutó un test 2 para el ajuste SQRT- ET MAX y uno de KOLMOGOROFF para el ajuste GUMBEL. Los resultados de los ajustes estadísticos y de los contrastes realizados se resumen en las tablas que se acompañan. Hay que reseñar que los valores de los estadísticos de contraste, al nivel de confianza considerado, son de 1,36 para el test de Kolmogoroff y de 14,07 para el test Ajuste de las series completas. ESTACIÓN PRECIPITACIÓN MÁXIMA PROBABLE (mm/24h) PLUVIOMÉTRICA Ajuste P.R E ARANZAZU 078E VALMASEDA 083 ARCENTALES 082 AEROPUERTO Gumbel SQRT Gumbel 98.2 SQRT Gumbel SQRT Gumbel SQRT N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 10

11 ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA 075E ARANZAZU 078E VALMASEDA 083 ARCENTALES 082 AEROPUERTO TEST Kolmogoroff 2 Kolmogoroff 2 Kolmogoroff 2 Kolmogoroff 2 RESULTADOS (Válido) (Válido) (Válido) (Válido) (Válido) (Válido) (Válido) (Válido) A la vista de los datos obtenidos se pueden extraer algunas conclusiones. En primer lugar, los contrastes estadísticos reflejan la validez de los ajustes en todos los casos. Kolmogoroff Por otro lado, el valor de lluvia del año 1983 se encuentra, como máximo, en el entorno del periodo de retorno 100 años en todas las estaciones, (en las alejadas, bastante menos), excepto en la 082 Aeropuerto, para la que supera el valor obtenido para 1000 años. Según esto, parece prudente repetir el análisis estadístico para esa serie sin considerar dicho año, y observar lo que sucede. Hay que hacer notar que, para esta estación en particular, los resultados del método SRTQ son claramente inferiores a los que proporciona el método Gumbel. Habitualmente, esto solo sucede para periodos de retorno bajos, siendo mayores para los periodos más altos, como se observa en las otras tres estaciones. En este caso, la distorsión que introduce este valor produce este comportamiento anómalo. Se trata de un argumento más a favor de realizar los análisis el dato de dicho año. A continuación se muestran los resultados del ajuste comentado ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA Ajuste PRECIPITACIÓN MÁXIMA PROBABLE (mm/24h) P.R AEROPUERTO Gumbel (sin 1983) SQRT N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 11

12 ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA TEST RESULTADOS 082 AEROPUERTO Kolmogoroff (Válido) (Válido) Como se observa, los valores son bastante inferiores a los obtenidos con la serie completa. Sin embargo, ahora sí se pone de manifiesto la tendencia teórica que indica que el método SQRT proporciona valores superiores que el de Gumbel para periodos de retorno altos Datos del Mapa de Isolíneas del Mto. Fomento Con objeto de disponer de un contraste para los datos obtenidos en los ajustes estadísticos se consultó la publicación Máximas lluvias diarias en la España peninsular, de la Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento. Siguiendo la metodología allí descrita, se obtuvo del mapa de isolíneas un valor de 62,5 mm para la media de las precipitaciones diarias máximas anuales (P med ), y un valor de 0,38 para el coeficiente de variación (C V ). El valor del coeficiente de amplificación K T, obtenido de la mencionada publicación para ese periodo de retorno en función del coeficiente de variación mencionado es 1,793 y la precipitación máxima diaria anual esperable para dicho periodo de retorno, obtenida como producto entre el valor de P med expresado anteriormente, y K T. El valor de precitación diaria según el período de retorno 25 años es pues de 112,1 mm. Comparando los datos obtenidos de esta publicación con los que proporciona el análisis estadístico efectuado se observa que los valores correspondientes a la estación 083 Aeropuerto (Sondika), son superiores, y también que, de los dos métodos de ajuste utilizados, Gumbel proporciona valores superiores. A fin de seleccionar los valores de precipitación máxima diaria a emplear en el proyecto se considerarán los que proporciona el ajuste de Gumbel con la serie completa. Estos valores son a los del ajuste SQRT, como se ha dicho, y superiores, por supuesto, a la serie en la que se elimina el año También son superiores a los del mapa de isolíneas. Es cierto que la estación de Arcentales proporciona valores más altos para el ajuste SQRT, pero esto solo es significativo en periodos de retorno altos (300 y 500 años), y hay que tener en cuenta que dicha estación está más alejada de la traza que la del aeropuerto, y en un valle diferente, con una orientación y características distintas, por lo que parece razonable desecharla, a estos efectos. N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 12

13 El valor final es pues de 135,7 mm CORRECCIONES A EFECTUAR AL VALOR DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA Una vez obtenida la precipitación máxima diaria (P d ), se plantean dos correcciones antes de calcular los valores de las intensidades de lluvia de diseño para cada cuenca y periodo de retorno. La primera de éstas tiene en cuenta que las series de máximos se toman entre las nueve de la mañana de un día y las nueve de la mañana del día siguiente. Por ello, para considerar el periodo en el que se produce la precipitación diaria máxima, se multiplican los valores de P d por 1,13, es decir, se obtiene 153,34 mm. Por otra parte, siguiendo las indicaciones del CEDEX, debe considerarse un factor multiplicador, denominado de distribución areal, que tiene en cuenta la no simultaneidad de las lluvias máximas en toda la superficie de las cuencas. Este factor es significativo a partir de una superficie de cuenca de 1 Km 2, con lo que no será de aplicación en nuestra cuenca. La expresión que sirve para calcularlo es pues, para A < 1 Km 2 : Pd* Pd DETERMINACIÓN DE LA INTENSIDAD DE LLUVIA DE DISEÑO El aguacero a efectos de cálculo quedará definido por la intensidad It (mm/hora) de precipitación media, función de la duración del intervalo considerado (la duración que se considera en los cálculos de It es igual al tiempo de concentración de la cuenca) y de la intensidad de precipitación media diaria I d = (P d /24) para el período. Estas intensidades medias I t (mm/h) de precipitación se podrán obtener por medio de la siguiente expresión: donde: I t = I d I I 1 d 0,1 0,1 28 -t 0,4 Id (mm/h) = Intensidad media diaria de precipitación, correspondiente al período de retorno considerado. N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 13

14 Pd (mm) = Precipitación total diaria correspondiente a cada período de retorno que se tomará de los cálculos realizados anteriormente. I1 (mm/h) = Intensidad horaria de precipitación correspondiente a cada período de retorno. El valor de la razón I1/Id se tomará del mapa de isolíneas. t (h) = Duración del intervalo al que se refiere I, que se tomará igual al tiempo de concentración Tc determinado con anterioridad. La zona que nos ocupa tiene un valor de I1/Id =9,0. El valor de la It a emplear, obtenido del cálculo descrito es 180,15 mm/h OBTENCIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA El coeficiente de escorrentía dependerá de la razón entre la precipitación diaria P d correspondiente a un período de retorno y la precipitación P o o umbral de escorrentía a partir de la cual se inicia ésta. La determinación de dicho coeficiente C viene definida por la expresión: P P C = d o P - 1. P P P d o d o Con los parámetros P d y P o determinados en los puntos anteriores y la aplicación de la fórmula descrita, se determina el coeficiente de escorrentía C para la cuenca y para el período de retorno utilizado, 0, OBTENCIÓN DEL CAUDAL DE REFERENCIA 2 Siguiendo la metodología indicada se ha obtenido el caudal aportado por la cuenca en el punto de desagüe sustituyendo en la expresión: C I A Q K = 0,112 m 3 /s 3 La fórmula propuesta por la Norma 5.2-IC, se ha afectado de un coeficiente multiplicador K. Este coeficiente de uniformidad (K) introducido tiene por finalidad abordar la excesiva simplificación que supone asumir un valor de lluvia neta constante a lo largo del tiempo de concentración, despreciando así la influencia de las restantes variables tales como el tamaño de la cuenca, torrencialidad del clima, etc. N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 14

15 El valor de K puede estimarse de acuerdo con la fórmula siguiente K 1,25 TC 1 1, 25 TC 14 1, DRENAJE 4.1. ASPECTOS GENERALES Y DESCRIPCIÓN DE LAS REDES Se trata, en este apartado, de proyectar adecuadamente los elementos de drenaje superficial objeto de las obras. El drenaje superficial implica la restitución del drenaje longitudinal afectado por la ejecución de la solera que, a modo de losa servirá para permitir el paso de los vehículos a través de la mediana y comprende: La intercepción y recogida de aguas pluviales o de deshielo procedentes de la calzada, mediante un caz de sumidero continuo en forma de canal de hormigón dotado de una rejilla en su parte superior. La evacuación o incorporación al drenaje longitudinal (colector) existente, de las aguas recogidas mediante arquetas y sus correspondientes entronques. Con esta premisa se diseña el sistema de drenaje longitudinal. El período de retorno para el cálculo del caudal del elemento de drenaje es 25 años. A continuación, se describe la red a ejecutar Red de recogida de agua de la calzada Por el margen derecho del tronco sentido Santander-Bilbao existe una cuneta triangular de 1,5 m. de anchura que intercepta el agua del talud de ese lado de la A-8, luego la superficie que contabilizará a efectos de cuenca vertiente al elemento a colocar es la existente entre cunetas, de desmonte y de mediana, en toda longitud del caz (100 m.), valor que figura en el apartado 3.5. En la mediana existe una cuenta triangular que se aprecia en el documento Planos, bajo la cual discurre un dren (tubo de PVC de 110 mm.) y un colector de hormigón de 300 mm. de diámetro. Cada 100 m. aproximadamente se ubican arquetas con rejilla que permiten el paso del caudal de agua circulante de la cuneta al colector. N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 15

16 4.2. DRENAJE LONGITUDINAL Aspectos generales El drenaje longitudinal existente consiste en la disposición de los elementos necesarios para: Recoger el agua en la plataforma y taludes de desmonte y conducirla hasta el punto de drenaje. Encauzar la escorrentía de las áreas adyacentes que inciden en el trazado. Para el cálculo del caudal de diseño, se ha utilizado la metodología descrita en los apartados anteriores, en los que se estudian los aspectos hidrológicos. Como ya se explicó con anterioridad, en el apartado 3.12 Obtención del caudal de referencia, se sigue la metodología establecida por el método racional en el cálculo del caudal de referencia. La cuenca drenada mediante el elemento de drenaje longitudinal, se considera una cuenca de pequeña superficie. Existen ciertos condicionantes tenidos en cuenta en el diseño de la red de drenaje longitudinal del tramo estudiado: Dimensiones establecidas en el estudio de las secciones tipo (ver planos de secciones tipo), bermas, cunetas, arcenes en la plataforma del tronco, Ubicación de arquetas. El drenaje longitudinal se resuelve mediante los siguientes elementos: Una arqueta-registro a colocar en el inicio del caz, a fin de permitir el mantenimiento necesario del canal. Un caz de longitud aproximada 100 m., es decir, la existente entre arquetas del drenaje longitudinal (cuneta triangular) del tronco afectada por la estructura a construir en la mediana. Otro registro-sumidero ubicado al final del anterior con una doble función, trasladar el caudal que trasiega el caz hacia el colector de mediana y posibilitar la limpieza del canal desde su final. N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 16

17 Criterios de dimensionamiento Para estimar la capacidad de desagüe del elemento anteriormente descrito, donde la pérdida de energía sea debida al rozamiento se utilizará la fórmula de Manning-Strickler. Q S R 2 3 J 1 2 K U donde: Q: es el caudal circundante. S: es el área de la sección mojada. R: es el radio hidráulico. J: es la pendiente de la línea de energía (m/m) : 0,05 K: es un coeficiente de rugosidad. U: es un coeficiente de conversión que depende de las unidades en que se midan Q, S y R. Las características geométricas cumplirán las condiciones de calado y velocidad de la corriente establecida en el capítulo 5 de la Instrucción 5.2-IC Drenaje superficial. El resguardo considerado en todos los casos es de 0.05 m. El caz se ha calculado de tal modo que el agua circule por su interior en lámina libre, con un calado máximo de 80 % de la altura, y a una velocidad inferior a 4,5 m/s. Una sección que cumpliría con todos estos condicionantes es la planteada en el anejo de Planos cuyas características para un calado igual al 80 % del máximo son: Altura total = 0,4015 m. Calado (80%) = 0,3212 m. S 80% = 0,0553 m 2 P = 0,7242 m. R = 7,64 m. K = 75 (valor que la Instrucción de Carreteras 5.2 le atribuye al hormigón) N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 17

18 U = 1 si S, P y R medidas en m. para obtener Q en m 3 /s. En este caso, la capacidad del elemento, Q = 0,167 m 3 /sg, resultaría superior al caudal calculado en el apartado 3.12, es decir, 0,112 m 3 /s. De hecho, se consideraría válida cualquier sección que produjese un Q superior a este último. El resguardo se respetaría y finalmente, la velocidad resultante con un caudal igual a dicha capacidad sería de 3,02 m/sg, inferior al límite apuntado anteriormente. N/Ref.: Anejo nº 2 Memoria valorada Paso de mediana en el P.K.130,6 de la A-8 pág. 18