Consideraciones Hidráulicas en el Sistema de Drenaje Norma OS.060

Consideraciones del caudal diseño

Los caudales para sistemas de drenaje urbano menor deberán ser calculados:

• Por el método racional si el área de la cuenca es igual o menor a 13 Km2.

• Por el método de hidrograma unitario o modelos.

• Simulación para área de cuencas mayores de 13 Km2. b) El período de retorno deberá considerarse de 2 a 10 años.

Captación de aguas pluviales en edificaciones

• Para el diseño del sistema de drenaje de aguas pluviales en edificaciones ubicadas en localidades de alta precipitación con características iguales o mayores a las establecidas en el párrafo 4.6, se deberá tener en consideración las siguientes indicaciones.

• Las precipitaciones pluviales sobre las azoteas causarán su almacenamiento; mas con la finalidad de garantizar la estabilidad de las estructuras de la edificación, estas aguas deberán ser evacuadas a los jardines o suelos sin revestir a fin de poder garantizar su infiltración al subsuelo.

• Si esta condición no es posible deberá realizarse su evacuación hacia el sistema de drenaje exterior o de calzada.

Almacenamiento de aguas pluviales en áreas superiores o azoteas

• El almacenamiento de agua pluvial en áreas superiores o azoteas transmite a la estructura de la edificación una carga adicional que deberá ser considerada para determinar la capacidad de carga del techo y a la vez, el mismo deberá ser impermeable para garantizar la estabilidad de la estructura.

• El almacenamiento en azoteas será aplicable áreas iguales o mayores a 500 m2.

• La altura de agua acumulada en azoteas no deberá ser mayor de 0,50 m.

• En el proyecto arquitectónico de las edificaciones se debe considerar que las azoteas dispondrán de pendientes no menores del 2% hacia la zona seleccionada para la evacuación.

Criterios para evacuación del aguas almacenadas en azoteas

• Para la evacuación de las aguas pluviales almacenadas en azoteas se utilizarán montantes de 0.05m. de diámetro como mínimo y una ubicación que permita el drenaje inmediato y eficaz con descarga a jardines o patios sin revestimiento.

• Criterios para evacuación de las aguas pluviales de las viviendas.

• La infiltración de las aguas pluviales, éstas deberán ser evacuadas hacia el sistema de drenaje exterior o de calzada para lo cual, se debe prever la colocación de ductos o canaletas de descargas sin tener efectos erosivos en las cunetas que corren a lo largo de las calles.

Captación en zona vehicular – pista

• Para la evacuación de las aguas pluviales en calzadas, veredas y las provenientes de las viviendas se tendrá en cuenta las siguientes consideraciones:

Orientación del flujo

• En el diseño de pistas se deberá prever pendientes longitudinales (Sl) y transversales (St) a fin de facilitar la concentración del agua que incide sobre el pavimento hacia los extremos o bordes do la calzada.

Las pendientes a considerar son:

• Pendiente Longitudinal (Sl) > 0,5%.

• Pendiente Transversal (St) de 2% a 4%.

Captación y transporte de aguas pluviales de calzada y aceras

La evacuación de las aguas que discurren sobre la calzada y aceras se realizará mediante cunetas, las que conducen el flujo hacia las zonas bajas donde los sumideros captarán el agua para conducirla en dirección a las alcantarillas pluviales de la ciudad.

Las cunetas construidas para este fin podrán tener las siguientes secciones transversales:

• Circular.

• Triangular.

• Trapezoidal.

• Compuesta.

• V.

Determinación de la capacidad de la cuneta:

La capacidad de las cunetas depende de su sección transversal, pendiente y rugosidad del material con que se construyan.

La capacidad de conducción se hará en general utilizando la Ecuación de Manning.

La sección transversal de las cunetas generalmente tiene una forma de triángulo rectángulo con el sardinel formando el lado vertical del triángulo. La hipotenusa puede ser parte de la pendiente recta desde la corona del pavimento y puede ser compuesta de dos líneas rectas.

La figura 2 muestra las características de tres tipos de cuneta de sección triangular y las ecuaciones que gobiernan el caudal que por ellas discurre, utilizando la ecuación de Manning.

Evacuación de las aguas transportadas por las cunetas

Para evacuación de las aguas de las cunetas deberá preverse entradas o sumideros de acuerdo a la pendiente de las cunetas y condiciones de flujo.

Sumideros

La elección del tipo de sumidero dependerá de las condiciones hidráulicas, económicas y de ubicación y
puede ser dividido en tres tipos, cada uno con muchas variaciones.

• Sumideros Laterales en Sardinel o Solera: Este ingreso consiste en una abertura vertical del sardinel a través del cual pasa el flujo de las cunetas.
  
• Sumideros de Fondo: Este ingreso consiste en una abertura en la cuneta cubierta por uno o más sumideros.

Ubicación de lo Sumideros

La ubicación de los sumideros dependerá del caudal, pendiente, la ubicación y geometría de enlaces e intersecciones, ancho de flujo permisible del sumidero, volumen de residuos sólidos, acceso vehicular y de peatones.
En general los sumideros deben ponerse en los puntos bajos. Su ubicación normal es en las esquinas de cruce de calles, pero al fin de entorpecer el tráfico de las mismas, deben empezar retrazadas con respecto a las alineaciones de las fachadas.

Espaciamiento de los Sumideros

Para la determinación de espaciamiento de sumideros ubicados en cuneta medianera, el proyectista deberá considerar la permeabilidad del suelo y su erosionabilidad.
Cuando las condiciones determinan la necesidad de una instalación múltiple o serie de sumideros, el espaciamiento mínimo será de 6m.

Diseño hidráulico de los sumideros

• Se deberá tener en cuenta las siguientes variables:

• Perfil de la pendiente.

• Pendiente transversal de cunetas con solera.

• Depresiones locales.

• Retención de Residuos Sólidos.

Altura de Diseño de la Superficie de Aguas dentro del sumidero.

Rejillas

Las rejillas pueden ser clasificadas bajo dos consideraciones:

• Horizontal.

• Vertical.

Colectores de Aguas Pluviales

El alcantarillado de aguas pluviales está conformado por un conjunto de colectores subterráneos y canales necesarios para evacuar la escorrentía superficial producida por las lluvias a un curso de agua.

Ubicación y Alineamiento

Para el drenaje de la plataforma se deberá evitar la instalación de colectores bajo las calzadas y bermas. Sin embargo, cuando la ubicación bajo la calzada es inevitable, deberá considerarse la instalación de registros provistos de accesos ubicados fuera de los límites determinados por las bermas.

Tabla N.º 2
Mínimos de Tuberías en Colectores de agua de lluvia

Resistencia

Las tuberías utilizadas en colectores de aguas pluviales deberán cumplir con las especificaciones de resistencia especificas en las normas técnicas peruanas NTP vigentes o a las normas ASTM, AWWA o DIN, según el país de procedencia de las tuberías empleadas.

Selección del tipo de tubería

Se tendrán en cuenta las consideraciones especificadas en las Normas Técnicas Peruanas NTP vigentes.

Altura de relleno

La profundidad mínima a la clave de la tubería desde la rasante de la calzada debe ser de 1 m. Serán aplicables las recomendaciones establecidas en la Normas Técnicas Peruanas NTP o las establecidas en las normas ASTM o DIN.

Diseño Hidráulico

En el diseño hidráulico de los colectores de agua de lluvia, se podrán utilizar los criterios de diseño de conductos cerrados.

Velocidad mínima

La velocidad mínima de 0,90 m/s fluyendo las aguas a tubo lleno es requerida para evitar la sedimentación de las partículas que como las arenas y gravas acarrea el agua de lluvia.

Velocidad máxima

La velocidad máxima en los colectores con cantidades no significativas de sedimentos en suspensión es función del material del que están hechas las tuberías y no deberá exceder los valores indicados en la tabla N.º 3 a fin de evitar la erosión de las paredes.

Tabla N.º 3

Pendiente mínima

Las pendientes mínimas de diseño de acuerdo a los diámetros, serán aquellas que satisfagan la velocidad
mínima de 0,90 m/s fluyendo a tubo lleno. COD-12379