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8/19/2019 Plan de Drenajes-Cabudare-2007.pdf

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ALCALDIA DEL MUNICIPIO PALAVECINO. ESTADO LARAGERENCIA DE PLANIFICACION Y DESARROLLO URBANO

CURVAS INTENSIDAD – DURACION Y FRECUENCIA.PLAN DE DRENAJES DE CABUDARE.

ACTUALIZACIÓN DEL PLAN DE DRENAJES DE CABUDARE

MUNICIPIO PALAVECINO. ESTADO LARA

JULIO 2007


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I-1

ACTUALIZACIÓN DEL PLAN DE DRENAJES DE CABUDARE MUNICIPIO PALAVECINO. ESTADO LARA

1 INTRODUCCIÓN

2 INFORMACIÓN BÁSICA2.1 CARTOGRAFÍA Y TOPOGRAFÍA2.2 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFIA2.3 PLAN DE DESARROLLO URBANO DE CABUDARE2.4 HIDROLOGÍA

3 CRITERIOS DE DISEÑO3.1 GRADO DE PROTECCIÓN

3.1.1 Período de retorno3.1.2 Límites de Inundación3.2 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA3.3 DURACIÓN DE LA LLUVIA3.4 INTENSIDAD DE LA LLUVIA3.5 CAUDAL DE DISEÑO

4 SISTEMA DE DRENAJE DE CABUDARE. DIAGNOSTICO A JUNIO 20074.1 GENERALIDADES4.2 CUENCA TOMO4.3 CUENCA TABURITO

4.4 CUENCA TABURE4.5 CUENCA LA MATA4.6 CUENCA AGUA SALADA4.7 CUENCA EL NARANJILLO4.8 CUENCA CAMBURAL

5 DRENES SECUNDARIOS PROPUESTOS5.1 GENERALIDADES

5.1.1 Característica de las subcuencas5.1.2 Característica de los canales y tuberías propuestas y existentes

5.2 SISTEMA B- SECTOR AGUA VIVA5.2.1 Subcuencas B-2, B-3 Y B-45.2.2 Subcuencas B-5 y B-65.2.3 Subcuenca B-75.2.4 Subcuencas B-8, B-9, B-105.2.5 Subcuenca B-11, B-12 y B-13


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5.3 SISTEMA C- ZONA CABUDARE CENTRO Y SUR5.3.1 Subcuenca C-1 y C-25.3.2 Subcuenca C-35.3.3 Subcuenca C-4 y C-55.3.4 Subcuenca C-65.3.5 Subcuenca C-75.3.6 Subcuenca C-85.3.7 Subcuenca C-95.3.8 Subcuenca C-105.3.9 Subcuenca C-11, C-12 y C-135.3.10 Subcuenca C-145.3.11 Subcuenca C-155.3.12 Subcuenca C-16, C-17 y C-185.3.13 Subcuenca C-19

5.4 SISTEMA D - ZONA CABUDARE SURESTE5.4.1 Subcuenca D-15.4.2 Subcuenca D-25.4.3 Subcuenca D-35.4.4 Subcuenca D-45.4.5 Subcuenca D-55.4.6 Subcuenca D-65.4.7 Subcuenca D-75.4.8 Subcuenca D-8

5.5 SISTEMA E –ZONA CABUDARE ESTE5.5.1 Subcuenca E-15.5.2 Subcuenca E-1

6 PRESAS PARA REDUCCIÓN DE CRECIDAS6.1 CUENCA QUEBRADA TOMO6.2 CUENCA QUEBRADA TABURE6.3 CUENCA QUEBRADA LA MATA6.4 CUENCA QUEBRADA AGUA SALADA6.5 CUENCA QUEBRADA NARANJILLO6.6 CUENCA QUEBRADA CAMBURAL

7 DRENES PRIMARIOS PROPUESTOS7.1 CUENCA TOMO

7.2 CUENCA TABURITO7.3 CUENCA TABURE7.4 CUENCA LA MATA7.5 CUENCA AGUA SALADA7.6 CUENCA EL NARANJILLO7.7 CUENCA CAMBURAL


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ANEXOS A-1 Estudio de hidrología de CGR. A-2 Planos


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ACTUALIZACIÓN DEL PLAN DE

DRENAJES DE CABUDAREMUNICIPIO PALAVECINO. ESTADO LARA

JULIO 2007

1 INTRODUCCIÓN

En Diciembre de 1988 el MARNR entregó el Plan Rector Básico de Drenaje del ÁreaMetropolitana de Cabudare, Edo. Lara (Ref 2.2.1), tomando como base el Plan Rector

de Desarrollo Urbano para el Área Metropolitana de Barquisimeto y Cabudareejecutado por MINDUR y aprobado en 1983. Al año 2007, la ciudad de Cabudare se ha desarrollado en forma distinta al plan rectorurbano de 1983 y sin considerar gran parte de las propuestas del plan rector dedrenaje de 1988, lo cual se viene reflejando en distintas problemáticas urbanas, vialesy de drenaje, entre otras. Por esta razón la Alcaldía del Municipio Palavecino a tomadola iniciativa de elaborar una ACTUALIZACIÓN DEL PLAN DE DRENAJES DECABUDARE, considerando la realidad urbana y la infraestructura existente al año2007, el Plano de Ordenación Urbanística de Barquisimeto – Cabudare, publicado porMINDUR en 1999 (Ref 2.2.6) y el Plan Rector de Desarrollo Urbano Local,actualmente en desarrollo; para hacer proposiciones a corto, mediano y largo plazo

para la construcción progresiva de una infraestructura de drenaje urbano, cónsona conuna mejor calidad de vida de sus pobladores.En esta memoria se revisa la información básica existente, se hace una revisión ydiagnóstico de la infraestructura de drenaje existente, se revisa y se considera el PlanRector de Desarrollo Urbano Local, se hace un estudio hidrológico de cada una de lascuencas que drenan a la zona urbana, se presentan los criterios generales del plan dedrenaje, se desarrolla la Ingeniería Conceptual de los sistemas de drenaje secundariosy primarios que se proponen, se hacen recomendaciones para la ejecución de obras acorto, mediano y largo plazo según las necesidades y costos y finalmente sedesarrolla la Ingeniería Básica de aquellas obras a corto y mediano plazo que seconsideren mas importantes o urgentes.

2 INFORMACIÓN BÁSICA

2.1 CARTOGRAFÍA Y TOPOGRAFÍA

Para la elaboración de este trabajo se ha contado con la siguiente informacióncartográfica y topográfica:


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2.4 HIDROLOGÍA

Como parte de esta actualización del Plan de Drenajes de Cabudare, la firma CGRIngeniería, ha actualizado el estudio hidrológico de las cuencas que drenan hacia elárea metropolitana de Cabudare, en el Anexo A-1, se presenta el estudiocorrespondiente y en el texto de esta memoria se incluirá la información pertinente acada caso.

3 CRITERIOS DE DISEÑO

Para el estudio de los drenajes primarios y secundarios de la ciudad de Cabudare, seestablecen los siguientes criterios de diseño:

3.1 GRADO DE PROTECCIÓNPuede definirse el grado de protección como el nivel aceptable de riesgo deocurrencia de daños o molestias; o dicho de otra forma, a la fijación de la probabilidadde ocurrencia de crecidas cuyos daños deben ser eliminados y al establecimiento deniveles aceptables de inundación o de alturas máximas de agua permitidas en lascalles, avenidas y otras áreas urbanas. Para la fijación del grado de protección, serequiere trabajar, entre otros, con los conceptos de período de retorno y de límite deinundación admisible.

3.1.1 Período de retorno.

Es el período promedio entre la ocurrencia de una creciente de cierta magnitud yla ocurrencia de otra de igual o mayor magnitud expresada en años.

En las Tablas 3.1.1 y 3.1.2 se indican los períodos de retorno según el uso delsuelo y según el tipo de vialidad respectivamente (Ref. 2.2.1):

Tabla 3.1.1 Períodos de retorno según el tipo de uso del suelo


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Tabla 3.1.2 Períodos de retorno según el tipo de vialidad

Siendo que en Cabudare, coinciden en distintas áreas los usos comercial,residencial, público y a veces industrial, para los drenajes secundarios se

propone trabajar primordialmente con un periodo de retorno (Tr) de 10 años, elcual también corresponde al mayor período de recurrencia según el tipo devialidad y uso de la tierra existentes.

Para los drenes primarios, primeramente se hará el diseño de las estructurashidráulicas para un Tr = 25 años, luego se verificará el desborde para Tr =100años, si el desborde para 100 años resulta inadmisible, entonces se ajusta eldiseño para Tr = 100 o 50 años según el caso.

3.1.2 Límites de Inundación

Los drenajes secundarios deben reducir los inconvenientes que las aguas, alescurrir superficialmente, pueden llegar a ocasionar al tráfico de vehículos ypersonas si alcanzan profundidades demasiado altas, o ponen en peligro laseguridad de la circulación; es decir, en cualquier tipo de vías se puede permitirque las aguas escurran longitudinalmente sobre la calzada sin que afecten eltránsito de vehículos o de personas, con tal de tomar las debidas previsiones conrelación a las profundidades de las aguas; sin embargo, en algunos tipos de víano se puede permitir que las aguas escurran transversalmente, pues elloafectaría indebidamente el servicio que las vías deben prestar.

En la Tabla 3.1.3 (Ref. 2.2.1), se cuantifican las consideraciones anteriormente

expuestas:


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Tabla 3.1.3 Límites de Inundación según el tipo de vialidad

(*) Las aguas no deben alcanzar el balasto.

3.2 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA

Para la estimación de caudales en los drenes secundarios y para subcuencasmenores de 50 ha se propone el uso de la fórmula: Q= CxIxADonde:C: es el coeficiente de escorrentía y representa el grado de impermeabilidad de dichaárea y se determina en función del uso del suelo en la zona y la pendiente media delterreno, como se muestra en la tabla 3.2.1.

Tabla 3.2.1 Coeficiente de escorrentía en función del uso del suelo


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3.3 DURACIÓN DE LA LLUVIA

La duración de la lluvia se considera igual al tiempo de concentración, el cual esestimado en función de la longitud y la pendiente del terreno por el cual transcurreuna gota de agua desde el lugar más lejano de la cuenca hasta el punto enconsideración. Su valor fue fijado utilizando la siguiente fórmula:

Tc = 0.0195* (L3/H)

0.385

Donde: Tc = tiempo de concentración en minutosL = longitud de recorrido (mm)H = diferencia de elevación (m)

3.4 INTENSIDAD DE LA LLUVIA

Las curvas de intensidad – duración – frecuencia se presentan en la actualizacióndel estudio Hidrológico de las cuencas que drenan hacia el área metropolita deCabudare (Anexo A-1). Las mismas comprenden períodos de retorno desde 2,33hasta 200 años y duraciones de lluvia desde 5 hasta 60 minutos. Para laestimación de la intensidad, se requiere fijar la frecuencia de diseño y la duraciónde la lluvia. En base a estas curvas de precipitaciones se determinarán los gastosde proyecto aplicando el método que se expone en el aparte siguiente.

En la gráfica 3.4.1 se presenta las curvas de intensidad – duración – frecuencia dela zona de Cabudare utilizadas para el cálculo de los drenajes.

Grafica 3.4.1 Curva de I. D. F. en la Ciudad de Cabudare


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3.5 CAUDAL DE DISEÑO

Drenes Secundarios: en subcuencas urbanas menores a 50 ha, se proponeutilizar el método racional; para ello se debe considerar cada caso específico deacuerdo a la disponibilidad de información básica relativa a la precipitación, el usode la tierra, a la cartografía y a los planos de desarrollo futuros. Finalmente, suvalor se calcula utilizando la siguiente fórmula:

Q = C * I * A

siendo:Q = gasto de diseño (lps)C = coeficiente de escorrentía (ver aparte 3.2)I = intensidad promedio de la lluvia, para una duración igual al tiempo deconcentración en lps/ha (ver aparte 3.4)

A = área de la subcuenca contribuyente expresada en ha y no mayor de 50 ha.

Drenes Primarios: para las cuencas de las quebradas principales: Tomo, Taburito,Tabure, La Mata, Agua Salada, Naranjillo y Cambural y para aquellas subcuencasinmediatamente adyacentes a las mismas, en el Anexo A-1. HIDROLOGÍA, seprocede con la siguiente metodología.

Como en estas cuencas no se dispone de información de caudales máximosanuales que permitan realizar análisis probabilísticos de frecuencia de caudalesmáximos, la forma más adecuada de estimar estos valores de las crecidas que allíse producen es utilizando modelos matemáticos que simulen estos eventos, apartir de los hietogramas de las tormentas asociadas a diferentes períodos de

retorno. Suponiendo que los períodos de retorno de los caudales máximos son losmismos que los períodos de retorno de las lluvias.Para Cabudare se hizo el análisis con dos métodos, adoptándose finalmente, porsu versatilidad y facilidad de aplicación el modelo de hidrogramas unitarios deClark disponible en el sistema HEC-HMS (Hydrologic Modeling System),desarrollado por el HEC (Hydrologic Engineering Center) del USACE (U.S. ArmyCoros. of Engineers) (USACE, 2.001).El procedimiento general para hacer estos cálculos fue el de comenzar por calcularlas tormentas para diferentes períodos de retorno y estimar los parámetros de losmodelos en base a los planos topográficos y visitas de campo; un problemaadicional para ajustar este tipo de modelos lo constituye la determinación del

exceso de lluvia o escorrentía superficial, que es el que fluye a través de lasladeras de las cuencas, los techos, jardines, calles y cauces (colectores) hastaformar el hidrograma a la salida de cada cuenca.Para determinar este exceso de lluvia o lluvia efectiva en cada segmento o ladera

de una subcuenca, se utilizaron valores de número de curva del método del SCSobtenidos en estudios de urbanismos similares con registros, donde dichosnúmeros fueron calibrados, McCuen (1982).


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Un resumen del procedimiento de aplicación de los modelos es el siguiente:

• Se definen las curvas de Profundidad - Duración - Frecuencia representativasde la lluvia puntual en la cuenca analizada, utilizando métodos que toman encuenta la variabilidad temporal de la lluvia, lo cual permitió la construcción delos hietogramas asociados a diferentes períodos de retorno.

• Luego con las curvas de Profundidad - Área - Duración, características de lavariación espacial de las tormentas, suponiendo que la lluvia en el área de lacuenca es igual a un porcentaje (coeficiente de reducción por área) de lalluvia puntual, se estiman los hietogramas promedios en el área de la cuenca.

• Se estiman los parámetros del modelo lluvia escorrentía de la OndaCinemática y de Clark, incluyendo los números de curva del método del SCScomunes para cada subcuenca de ambos métodos.

• Luego que se logró que ambos modelos produzcan hidrogramas similarespara las mismas tormentas, en cada cuenca se dejó instrumentado el modelode crecidas de Clark del HMS y se procedió a la aplicación del mismo. Dichaaplicación se llevó a cabo utilizando hietogramas de tormentas extremas,asociadas a períodos de retorno específicos que permitieron la estimación delos hidrogramas de crecidas en los sitios de interés.

Para la aplicación del modelo de la Onda Cinemática o el modelo del HMS en lacuenca bajo estudio se utilizó la siguiente información básica:

• Mapas cartográficos a escala 1:5000, que permitieron dividir la cuenca totalen subcuencas o segmentos de cálculo.

• Curvas de profundidad - duración - frecuencia representativas de cada una delas cuencas.

• Para la transformación de los hietogramas totales en hietogramas de lluviaefectiva o escurrimiento superficial se utilizó el método del Número de laCurva, NC, (CN curve number), del Soil Conservation Service (SCS) o serviciode conservación de suelos de los Estados Unidos de América. Para estimarlos valores del parámetro NC se utilizaron los mapas de vegetación y uso

actual de la tierra.

El estudio de las tormentas de diseño se realizó para eventos de lluvia deduraciones desde 5 minutos hasta 24 horas, de manera de evaluar la ocurrencia decrecidas bajo condiciones previas de saturación.


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4 SISTEMA DE DRENAJE DE CABUDARE. DIAGNOSTICO A JULIO 2007

4.1 GENERALIDADES

Las quebradas en estudio en su recorrido por el área urbana, atraviesan diferentesavenidas y calles mediante estructuras tales como cajones y puentes, algunos delos cuales presentan una sección insuficiente, bien sea por sedimentación osimplemente por el crecimiento de las áreas urbanas que intervienen el drenajenatural de las quebradas.

Para verificar las capacidades tanto de los cauces como de las estructurasexistentes para conducir los caudales de diseño, se realiza un diagnóstico basadoen caudales correspondientes a una frecuencia de 25 años, calculados para lasdiferentes subcuencas en el estudio hidrológico elaborado por CGR (Anexo A.1), yresumido en la Tabla 4.1.1 a continuación.

Tabla 4.1.1 Caudales resultantes en las cuencas de interés

A continuación se presenta la descripción detallada del diagnóstico de cada unade las quebradas en estudio:

4.2 CUENCA TOMO

La cuenca alta de la quebrada Tomo nace en la Fila El Palito y hasta la entrada dela población de Agua Viva cuenta con 6 Km2 de área tributaria, y transporta uncaudal para un periodo de retorno de 25 años de 21.5 m3/s. Para realizar eldiagnostico de esta quebrada se dividió el recorrido en dos tramos. El primertramo inicia desde la entrada de la población de Agua Viva hasta la intersección dela Av. Terepaima. El segundo tramo inicia desde la intersección de la Av.Terepaima hasta la intersección con la Av. Ribereña.


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La quebrada Tomo al inicio del sector de Agua Viva se encuentra canalizada porun canal de concreto de sección trapezoidal de 2x1 m y m=0,65, en una longitudde 213 m aproximadamente. La pendiente promedio de este tramo es de 3%. Lossiguientes 583 metros aproximadamente no se encuentran canalizados y lassecciones de la quebrada no están bien definidas, en algunos sectores existenestructuras que interfieren con el cauce, y la calle 7A sirve de canal paratransportar el caudal anteriormente indicado. En este tramo los cruces de las callesse hacen usando bateas de concreto. Los últimos 78 metros antes de laIntersección con la Av. Terepaima se encuentran canalizados con un canaltrapezoidal de concreto armado de sección variable siendo en promedio 2 x 1 m,con m=0,65. El cruce de la Av. Terepaima se realiza mediante un cajón deconcreto armado de sección 4 x 2,5 m. En la tabla 4.1.1 se muestran lascaracterísticas hidráulicas de las estructuras anteriormente mencionadas, y sepuede concluir que tienen capacidad de conducir el caudal para un evento de 25años de periodo de retorno.

Foto 4.1.1 Final del primer tramo canalizado de la Quebrada Tomo


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Foto 4.1.2 Tramo no canalizado de la Quebrada Tomo (Calle 7A)

Tabla 4.1.1 Características Hidráulicas del primer tramo de estudio de laQuebrada Tomo

Antes de la construcción de la Urb. Hato Arriba, la quebrada Tomo sedesparramaba por los terrenos utilizados para cultivos, obteniendo así un grado deamortiguación muy grande. Al momento de la construcción de la Urb. Hato Arribase interceptó el flujo y se desvió 90 grados hacia el este, paralelo a la Av.Terepaima. La primera parte de este tramo esta canalizada, luego se convierte enun canal de tierra y de allí en adelante se desparrama por los terrenos entre la Urb.Santa Cecilia y la Urb. Rímini, causando graves problemas de inundación al llegara la Av. Ribereña, en donde mediante unas alcantarillas ubicadas en dicha Avenidael caudal de la quebrada Tomo se incorporaba a la cuenca de la quebrada Tabure.En la tabla 4.1.2 se muestra las características hidráulicas de la sección de la

quebrada que se encuentra canalizada, la cual tiene suficiente capacidad paraconducir el gasto que produce un evento con periodo de retorno de 25 años.

Tabla 4.1.2 Características hidráulicas del segundo tramo de estudio de laQuebrada Tomo


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Foto 4.1.3 Tramo no canalizado de la Quebrada Tomo (Calle 7A)

Foto 4.1.4 Intersección de la Quebrada Tomo con la Av. Terepaima


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Foto 4.1.5 Canal paralelo a la Av. Terepaima

4.3 CUENCA TABURITO

Al igual que la cuenca de Tomo nace en la Fila el Palito y hasta el Pie de monte enlos campos de cultivos de la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado tieneuna extensión de 2 km2 y transporta un caudal para una crecida con periodo deretorno de 25 años de 10,5 m3/s. La quebrada Taburito amortigua su crecida entres lagunas artificiales, la primera ubicada a pie de monte de los campos decultivos de la UCLA tiene una capacidad de 8700 m3. La segunda ubicada aguasabajo tiene una capacidad de 21.000 m3 y la tercera ubicada en el club de

trabajadores de la UCLA tiene capacidad de 38.000 m3. Estas lagunas amortiguanla crecida, y el excedente se desparrama por los terrenos adyacentes al club detrabajadores para luego incorporarse a la cuenca de la quebrada Tabure.


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Figura 4.2.1 Ubicación de las Laguna en la Quebrada Taburito.

Grafica 4.2.1 Curva Altura vs. Área-Capacidad. Laguna de la UCLA


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Grafica 4.2.1 Curva Altura vs. Área-Capacidad. Laguna del club de trabajadoresde la UCLA

Foto 4.2.1 Laguna del club de trabajadores de la UCLA


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4.4 CUENCA TABURE

La quebrada Tabure atraviesa todo el casco central de la ciudad de Cabudare,

drenando un área de 20,23 Km2 desde el pie de monte hasta los caseríos El Mayal

y Tamarindo al norte del Municipio Palavecino. En la figura 4.4.1 se muestran lassecciones y las subcuencas de la quebrada Tabure. En todo su recorrido estaquebrada atraviesa diferentes avenidas y calles mediante estructuras tales comocajones y puentes, algunos de los cuales presentan una sección insuficiente, biensea por diseños originalmente subestimados, por aumento de los aportes desedimentos o por el aumento de picos de creciente producto del incremento deáreas urbanas en la cuenca.

Figura 4.4.1 Cuenca Quebrada Tabure. Subcuencas

En el Plan Rector de Drenaje de Cabudare elaborado en el año 1988 (Ref 2.2.1),se estudiaron secciones en el curso de la Quebrada Tabure, por considerarlascríticas y de interés por presentar problemas de inundaciones, de manera deverificar capacidades para los caudales máximos y proponer opciones de solución.


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En el presente estudio se procede a verificar estas secciones y las nuevasestructuras construidas desde que se hizo el plan rector anterior, considerando loscaudales máximos de crecidas de la hidrología actualizada para un período deretorno de 25 años, por ser un cauce principal y de importancia para la ciudad.Estos caudales varían a lo largo del cauce debido a las graduales incorporacionesde las aguas drenadas por los terrenos circundantes, las cuales fueronpuntualizadas en diferentes secciones.

Se muestra el análisis realizado en 20 secciones en el cauce de la quebradaTabure (figura 4.4.2 a 4.4.4), donde existen estructuras de control tales comopuentes y alcantarillas, verificando capacidad para drenar los caudales decrecidas.

Al final de cada sección se presentan las tablas con los cálculos de tirante deagua, energía mínima, velocidad y capacidad del canal en esa sección y elchequeo de las estructuras existentes, indicando sus dimensiones y sucomportamiento ante la crecida de 25 años.

Figura 4.4.2 Sección 1 y 2


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Figura 4.4.3 Sección 3 a 14

Figura 4.4.4 Sección 15 a 20

SECCION 20: Cajón bajo calle de acceso a la Escuela de Veterinaria UCLA(Prog. 0+000)

En esta sección del cauce se presenta una estructura conformada por 2 cajonesde concreto armado de 4,60m x 3,60m c/u. El caudal máximo a drenar en estaárea para un período de retorno de 25 años será 28 m3/s. El tirante de agua


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dentro del cajón es 0,98 m con una velocidad de 3,10 m/s. En la sección aguasarriba del cajón el tirante de agua es de 1,55 m, no produciéndose desbordes en elcauce. Para este caudal la sección tiene una suficiente capacidad.

Tabla 4.4.1 Cálculos Hidráulicos sección 20

SECCION Q (m3/s)Estructuraexistente Progresiva

SECCION20 28

Doble cajón4,60 x 3,60 m 0+000

CARACTERISTICAS DEL CAUCE

Cota Fondo 505.33Cota

desborde 508.33

CAUCE NATURAL CAUCE DESBORDE Y(m) A(m2) P(m) AR^2/3 A´(m2) P´(m) (AR^2/3)´

0 0 0 0 0 0 01 11.59 14.34 10.06 0 0 02 23.18 19.44 26.07 0 0 03 48.83 24.54 77.25 0 0 04 72.13 24.54 148.01 20 40.05 12.595 95.43 24.54 235.99 80 80.1 79.93

Cálculo del tirante normal en la secciónn So AR^2/3 Yn (m) A (m2) V (m/s) En

0.035 0.020 6.93 0.69 7.99 3.51 1.32

VERIFICACION DE LA ESTRUCTURA DECONTROL

Q (m3/s) b (m) Emin Yc (m) V (m/s)28 9.2 1.47 0.98 3.10

Emin > En Seproduce remansoaguas arriba

CALCULO DEL TIRANTE AGUAS ARRIBA DE LA ESTRUCTURATirante aguas arriba de la estructura = 1.55 m

Y1 (m) A (m2) V (m/s) E11.55 17.96 1.56 1.67

Pérdidas en la entrada de la estructura = E1 - Emin = 0.20 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.18 m ok

CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DELCAJONTirante aguas abajo de la estructura = 0.68 m


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Y3 (m) A (m2) V (m/s) E3 AR^2/30.68 7.88 3.55 1.32 6.84

Pérdidas en la salida de la estructura = Emin - E3 = 0.15 m

Verificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.15 m ok

Cálculo del remanso aguas abajo por método de Integración Numéricapor etapas propuesto en Ref. 2.2.13

E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)1.323 0.021 1.316 0.0200 0.0203 29

Figura 4.4.4 Perfil hidráulico sección 20

SECCION 19: Cauce Natural (Prog. 0+479)

Sección del cauce ubicada entre las urbanizaciones Rómulo Gallegos al norte yRómulo Betancourt al sur. Para un caudal de 28 m3/s correspondiente a un

período de retorno de 25 años, el tirante normal de la sección es de 0,98 mencontrándose por debajo del nivel de desborde. La velocidad en la sección es de4,41 m/s.



SECCION19 28 Ninguna 0+479


CotaFondo 489.45

Cotadesborde 492.95


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0 0 0 0 0 0 0

1 6.47 8.25 5.50 0 0 02 13.86 10.5 16.68 0 0 03 22.19 12.74 32.12 0 0 0

3.5 26.5 13.9 40.74 0 0 04.5 35.86 13.9 67.45 4.04 8.03 2.56


0.035 0.033 5.39 0.98 6.34 4.41 1.97 ok

SECCION 18: Cajón bajo Av. Egmidio Ramos (Prog. 0+723)

Esta sección está conformada por un cajón de 4,7 x 2,2 m (foto 4.4.1). Para uncaudal de 75 m3/s el tirante en el cajón sobrepasa la altura del mismo (2,96m >2,20m). En estas condiciones el cajón se comporta como una alcantarilla vertiendoel caudal excedente a la calle, con una altura aproximada de 1 m en una longitudde 30 m.

En el cauce aguas arriba del cajón el tirante de agua alcanza unos 3,50 m,produciéndose desborde de parte del caudal hacia las márgenes izquierda yderecha del cauce. En el cauce aguas abajo ocurre un pequeño desborde delcaudal hacia las zonas aledañas del cauce.

Foto 4.4.1 Estructura ubicada en la sección 18


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SECCION18 75

Cajón 4,7 x2,2 m 0+723



desborde 487.14


0 0 0 0 0 0 00.7 6.02 11.37 3.94 0 0 01.4 14.9 16.54 13.90 0 0 02.1 27.45 16.54 38.48 2.36 6.36 1.223 39.39 16.54 70.25 5.16 9.16 3.52

Cálculo del tirante normal en la secciónn So AR^2/3 Yn (m)

0.035 0.015 21.43 1.61

Cota de agua > Cota de desborde, no todo el caudal será conducido por la sección principal

A (m2) AR^2/3 A' (m2) (AR^2/3)'Qprincipal

(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

18.75 21.43 0.72 0.37 74.6 0.4

Yn (m) A (m2) V (m/s) A' (m2) V' (m/s) Atotal Vm (m/s)1.61 18.75 3.98 0.72 0.57 19.47 2.28

α En3.04 2.42

VERIFICACION DE LA ESTRUCTURA DE CONTROL


Emin > En Se produceremanso aguas arriba

Yc > Altura de la estructura, el cajón se comporta como una alcantarilla con control a laentradaEl caudal que excede a la capacidad del cajón vierte sobre la vía y luego se incorpora alcauce

Chequeo de capacidad con control a la entrada

Para H = 3.5 m a la entrada


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23

1. Cajón existenteB (m) D (m) H/D factor Q (m3/s)

4.7 2.20 1.59 0.75 36.0

2. Sobre la vía (rasante a 2,50 m del fondo)H (m) L (m) Q (m3/s)1.00 30.00 43.5

Qtotal = 79.5 m3/s ok

CALCULO DEL TIRANTE AGUAS ARRIBA DE LA ESTRUCTURA Tirante aguas arriba de la estructura = 3.5 m


A (m2) AR^2/3 A' (m2) (AR^2/3)'

Qprincipal

(m3/s)

Qdesborde

(m3/s)43.06 89.26 6.72 4.80 73.7 1.3

Y1 (m) A (m2) V (m/s) A' (m2) V' (m/s) Atotal Vm (m/s)3.50 43.06 1.71 6.72 0.19 49.78 0.95

α E13.19 3.65

CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL CAJONTirante aguas abajo de la estructura = 2.96 m

Como existe cauce de desborde:


(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

38.86 68.83 5.04 3.42 73.8 1.2


α E33.13 3.14

Cálculo del remanso aguas abajo por método de Integración Numérica poretapas propuesto en Ref. 2.2.13

E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)3.14 0.0015 2.42 0.015 0.0082 107



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25



SECCION17 75

Cajón 4.8 x1.60 m 0+949



desborde 480.82


0 0 0 0 0 0 0

1 6.47 8.99 5.20 0 0 02 16.12 12.21 19.40 0 0 0

3 28.34 15.66 42.09 0 0 03.5 43.15 19.01 74.53 0 0 04 59.24 19.01 126.39 2.44 3.82 1.81


0.035 0.026 16.28 1.78 14.00 5.36 3.24




Yc > Altura de la estructura, el cajón se comporta como una alcantarilla con control a laentradaEl caudal que excede a la capacidad del cajón vierte sobre la vía y luego se incorpora alcauce

Chequeo de capacidad con control a la entradaPara H = 3.1 m a la entrada

1. Cajón existente

B (m) D (m) H/D factor Q (m3/s)4.8 1.60 1.94 0.90 27.4

2. Sobre la vía (rasante a 2,10 m del fondo)H (m) L (m) Q (m3/s)1.00 35.00 50.8

Qtotal = 78.1 m3/s okCALCULO DEL TIRANTE AGUAS ARRIBA DE LA ESTRUCTURA


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27

Y(m) A(m2) P(m) AR^2/3 A´(m2) P´(m) (AR^2/3)´0 0 0 0 0 0 0

0.7 6.13 11.66 3.99 0 0 0

1.4 16.06 17.32 15.27 0 0 02.1 27.87 17.32 38.27 2.62 6.21 1.472.8 39.94 17.32 69.71 7.58 10.35 6.163.5 51.63 17.32 106.94 14.98 14.47 15.33


0.035 0.030 15.16 1.39 15.96 4.70 2.52 ok

SECCION 15: Cajón bajo carrera 1 Urb. Chucho Briceño (Prog. 1+814)

Sección conformada por un cajón doble con dimensiones 4,4 m x 2,5 m c/u (foto4.4.3). Para un caudal de 75 m3/s, el tirante de agua bajo la estructura alcanza1,95 m, siendo menor que la altura del mismo. Aguas arriba se produce unpequeño remanso que no sobrepasa el nivel de desborde del cauce, por lo quetodo el caudal transita por la sección.

Foto 4.4.3 Estructura en sección 15




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28

SECCION15 75

Doble Cajón4.4 x 2.5 m 1+814

CARACTERISTICAS DEL CAUCECota

Fondo 460.87

Cota

desborde 464.57CAUCE NATURAL CAUCE DESBORDE

Y(m) A(m2) P(m) AR^2/3 A´(m2) P´(m) (AR^2/3)´0 0 0 0 0 0 01 9.42 12.11 7.97 0 0 02 22.53 15.69 28.68 0 0 03 38.25 19.21 60.54 0 0 0

3.7 51.65 21.89 91.54 0 0 04.5 66.56 21.89 139.70 3.09 5.6 2.08

Cálculo del tirante normal en la sección

n So AR^2/3 Yn (m) A (m2) V (m/s) En0.035 0.016 20.75 1.62 17.51 4.28 2.55

VERIFICACION DE LA ESTRUCTURA DECONTROL



CALCULO DEL TIRANTE AGUAS ARRIBA DE LAESTRUCTURATirante aguas arriba de la estructura = 3.2 m

Y1 (m) A (m2) V (m/s) E13.20 42.08 1.78 3.36

Pérdidas en la entrada de la estructura = E1 -Emin = 0.44 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.41 m ok


Y3 (m) A (m2) V (m/s) E3 AR^2/31.45 15.32 4.90 2.67 17.29

Pérdidas en la salida de la estructura = Emin - E3= 0.25 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.25 m ok


E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)


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30



SECCION14 75

Puente 9.30 x4.25 2+167

CARACTERISTICAS DEL CAUCECota

Fondo 454.55Cota


Y(m) A(m2) P(m) AR^2/3 A´(m2) P´(m) (AR^2/3)´0 0 0 0 0 0 0

0.6 4.23 8.99 2.56 0 0 01.2 10.55 12.68 9.33 0 0 02.2 22.45 12.68 32.86 12.05 24.18 7.573.2 34.35 12.68 66.75 48.19 48.36 48.084.2 46.25 12.68 109.59 108.43 72.54 141.75

Cálculo del tirante normal en la secciónn So AR^2/3 Yn (m)

0.035 0.018 19.57 1.64



(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

15.73 19.57 5.24 3.29 71 4 Yn (m) A (m2) V (m/s) A' (m2) V' (m/s) Atotal Vm (m/s)

1.64 15.73 4.53 5.24 0.73 20.97 2.63


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31

α En2.82 2.63




CALCULO DEL TIRANTE AGUAS ARRIBA DE LA ESTRUCTURA Tirante aguas arriba de la estructura = 3.1 m



(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

33.16 63.36 44.58 44.03 61 14

Y1 (m) A (m2) V (m/s) A' (m2) V' (m/s) Atotal Vm (m/s)

3.10 33.16 1.85 44.58 0.30 77.74 1.08

α E12.43 3.24


CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DELPUENTETirante aguas abajo de la estructura = 1.6 mComo existe cauce de desborde:


(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

15.31 18.74 4.82 3.03 71 4


α E32.81 2.65

Pérdidas en la salida de la estructura = Emin - E3 = 0.16 m

Verificación = c*∆

V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.17 m ok


E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)2.65 0.0196 2.63 0.018 0.0188 32



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32

SECCION 13: Puente Av. Juan de Dios Ponte (Prog. 2+328)

Esta sección ubicada bajo la Av. Juan de Dios Ponte, en el centro de Cabudare,está conformada por un puente sección arco-bóveda con un ancho de 5,90 m yaltura máxima de 3,50 m (foto 4.4.6) En el cauce aguas arriba se genera un tirantede 3,80 m aproximadamente debido al control ejercido por el puente, provocandoel desborde a ambos márgenes del cauce. Bajo el puente circulan solamente 70m3/s con un tirante de 2,50 m.





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34


α E13.05 3.92


CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL CAJON Tirante aguas abajo de la estructura = 1.75 m

Y3 (m) A (m2) V (m/s) E3 AR^2/31.75 14.79 5.07 3.06 15.26

Pérdidas en la salida de la estructura = Emin - E3 = 0.40 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.35 m ok


E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)3.06 0.0296 2.85 0.010 0.0198 22


SECCION 12: Puente Av. Libertador (Prog. 2+491)

Esta sección ubicada bajo la Av. Libertador, está conformada por un puente

sección arco-bóveda con un ancho de 6,50 m. Esta sección ha venidodisminuyendo su altura a lo largo de los años debido a la deposición desedimentos y principalmente debido a que la cota rasante del cauce aguas abajofue subida para colocar una tubería de recolección de aguas servidas bajo laestructura existente en la sección 11 (puente bajo Av. Santa Bárbara). En laactualidad esta sección presenta una altura máxima de 1,30 m (foto 4.4.7). En elcauce aguas arriba se genera un tirante de 3,45 m aproximadamente, provocandoel desborde sobre la margen izquierda del cauce. Para un caudal de 75 m3/s el


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35

puente no tiene capacidad y el caudal excedente pasa sobre la vía a una altura de1 m aproximadamente, reincorporándose nuevamente al cauce aguas abajo.

En la sección aguas abajo el cauce se encuentra canalizado y atraviesa la plazaLa Ceiba. En este tramo existen jardineras pertenecientes a la plaza que invaden ylimitan la sección del canal (foto 4.4.8). El tirante en el canal alcanza 2,4 mestando por encima del nivel de desborde de la sección.

Foto 4.4.7 Estructura en sección 12 aguas arriba

Foto 4.4.8 Estructura en sección 12 aguas abajo




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36

SECCION12 75

Arco B = 6.50x H = 1.30 m 2+491



desborde 452.49


0 0 0 0 0 0 00.9 6.91 9.86 5.45 0 0 01.8 16.86 15.23 18.04 0 0 02.8 30.67 15.23 48.91 2.31 3.64 1.713.8 44.32 15.23 90.34 7.05 7.65 6.68

Cálculo del tirante normal en la secciónCota de agua > Cota de desborde, no todo el caudal será conducido por la sección principal

Qprincipal(m3/s) n So AR^2/3 Yn (m)74.5 0.035 0.010 26.61 2.08


(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

20.69 26.61 0.64 0.47 74.6 0.4


α En2.84 2.74


Para que ocurra Emin en el puente, Yc tendría que ser mayor a la altura del puenteYc > Altura de la estructura, el puente se comporta como una alcantarilla con control a laentradaEl caudal que excede a la capacidad del puente vierte sobre la vía y luego se incorpora alcauce

Chequeo de capacidad con control a la entrada

1. Puente arco bóveda se asimila a un cajón de 6,50 x 1,20 mB (m) D (m) H/D factor Q (m3/s)

6.5 1.20 2.88 1.15 30.762. Sobre la vía (rasante a 2,45 m del fondo)

H (m) L (m) Q (m3/s)1.00 30.00 43.50


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CALCULO DEL TIRANTE AGUAS ARRIBA DE LA ESTRUCTURA

Tirante aguas arriba de la estructura = 3.45 m



(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

39.54 75.84 5.39 4.94 73 2


α E12.95 3.62

CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL PUENTE Tirante aguas abajo de la estructura = 2.4 m



(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

25.15 36.56 1.39 1.02 74.3 0.7


α E32.94 2.84


E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)2.84 0.0052 2.74 0.010 0.0074 48



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SECCION 11: Cajón Av. Santa Bárbara (Prog. 2+569)

Sección conformada por un cajón de 5,20 m de base y 2 m de altura. Bajo el cajón

fue colocada una tubería de recolección de aguas servidas, para lo cual la cotarasante de la sección fue subida de manera que la tubería pudiera quedar pordebajo. Aguas arriba también se subió la cota rasante del terreno, por lo que sepresentan problemas de acumulación de sedimentos y disminución de la secciónaguas arriba.

Para un caudal de 75 m3/s en la sección no ocurren desbordes en los caucesaguas arriba y aguas abajo; sin embargo, el tirante bajo el puente es de 2,10 m,mayor a la altura del mismo por lo que se comportará como una alcantarilla concontrol a la entrada pasando el caudal excedente por encima de la estructura yreincorporándose al cauce aguas abajo.




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SECCION11 75

Puente 5,20 x2 m 2+569


Cota Fondo 450Cota

desborde 451.4


0 0 0 0 0 0 00.7 4.11 7.99 2.64 0 0 01.4 10.15 11.98 9.09 0 0 02.4 14.15 11.98 15.81 20 40.05 12.593.4 18.15 11.98 23.94 80 80.1 79.93


0.013 0.012 8.90 1.38 9.97 7.52 4.26



Emin < En ok

CALCULO DEL TIRANTE BAJO LA ESTRUCTURATirante bajo la estructura = 2.1 m Y1 (m) A (m2) V (m/s) E1

2.10 10.92 6.87 4.50

Pérdidas en la entrada de la estructura = 0.24 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.24 m ok

Y > Altura de la estructura, el cajón se comporta como una alcantarilla con control a laentradaEl caudal que excede a la capacidad del cajón vierte sobre la vía y luego se incorpora alcauce

CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL PUENTE


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que controle el remanso que ocurra aguas arriba, en la sección 10.



SECCION10 91 Ninguna 2+842


CotaFondo 445.95

Cotadesborde 448.45


0 0 0 0 0 0 00.8 8.91 14.53 6.43 0 0 01.6 21.34 17.87 24.02 0 0 02.5 38.13 21.64 55.63 0 0 03.3 54.36 21.64 100.45 2.04 4.13 1.274.1 70.6 21.64 155.30 6.28 7.73 5.47


0.035 0.013 27.93 1.71 23.42 3.89 2.48 ok

La sección 9 ubicada aguas abajo de la sección 10, donde comienza el cauce canalizadoes de menor capacidad que la sección 10, por lo que será esta sección la que controle elremanso hacia aguas arriba.

SECCION 9: Canal concreto (Prog. 3+021)

Esta sección corresponde al comienzo del cauce canalizado en la quebrada,conformada por un canal trapecial de concreto de 5,5 m de base con taludes 1:1.El tirante al comienzo de la canalización es de 2,59 m producto del cambio desección, altura que está por encima del nivel de desborde en el cauce. El tiranteaguas arriba en la sección 10 es de 3,45 m, por lo que ocurre un pequeñodesborde en esa sección. El tirante normal de la sección es de 1,63 m y sealcanza a una distancia de 333 m, antes de la sección 8.



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SECCIONQ

(m3/s)Estructuraexistente Progresiva

SECCION 9 91

Cauce

canalizado 3+021



desborde 446.6


0 0 0 0 0 0 01 6.52 8.47 5.48 0 0 02 15.62 11.64 19.00 0 0 03 25.6 11.64 43.29 4.02 6 3.084 35.77 11.64 75.61 8.26 8 8.44

CALCULO DE Emin EN EL COMIENZO DE LA CANALIZACION

Gráfico N° 2 de Ref 2.2.11

CanalTalude

s B (m) factor Yc/B YcTrapecial 1:1 5.50 0.41 0.47 2.59

Yc > Cota de desborde, no todo el caudal será conducido por la sección principal


(m3/s)Qdesborde (m3/s)

21.46 33.21 2.35 1.80 87.9 3.1

Y (m) A (m2) V (m/s) A' (m2) V' (m/s) AtotalVm

(m/s)2.59 21.46 4.10 2.35 1.32 23.81 2.71

α Emin2.22 3.41

CALCULO DEL TIRANTE AGUAS ARRIBA (SECCION 10)Tirante aguas arriba de la estructura = 3.45 mCota de agua > Cota de desborde, no todo el caudal será conducido por la sección principal


(m3/s)Qdesborde (m3/s)

54.95 110.74 2.84 2.06 90 1

Y1 (m) A (m2) V (m/s) A' (m2) V' (m/s) AtotalVm

(m/s)


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43

3.45 54.95 1.64 2.84 0.38 57.79 1.01

α E12.60 3.58

Pérdidas en la entrada de la estructura = E1 - Emin= 0.17 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.16 m okCALCULO DEL TIRANTE NORMAL EN SECCION 9(Desarrollo de curva de remanso desde tirante crítico a tirante normal)

Qprincipal(m3/s) n So AR^2/3 Yn (m) A (m2)

V(m/s) En

90.0 0.013 0.007 13.98 1.63 12.24 7.35 4.38


E3 = Emin S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)3.41 0.0012 4.38 0.007 0.0041 333

Figura 4.4.12 Perfil hidráulico sección 10 y 9

SECCION 8: Puente acceso a la Av. Ribereña (Prog. 3+463)

Esta sección ubicada bajo la calle acceso a la Av. Ribereña, está conformada porun puente de 8,70 m x 2,60 m. El tirante en la estructura es de 1 m y la energía es

menor que el cauce aguas arriba, por lo que la sección tiene suficiente capacidadpara un caudal de 91 m3/s sin producir remansos en el cauce.



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SECCION 8 91Puente 8.70 x

2.60 m 3+463


CotaFondo 437.92

Cotadesborde 440.62


0 0 0 0 0 0 01 6.49 8.3 5.51 0 0 02 14.61 10.83 17.84 0 0 0

2.7 21.4 12.68 30.33 0 0 03.7 31.18 12.68 56.80 4 6 3.05

4.7 41.02 12.68 89.72 8 8 8.00


0.013 0.017 9.07 1.29 8.84 10.30 6.69


Q (m3/s) b (m) Emin Yc (m) V (m/s)91 8.7 3.35 2.23 4.68 Emin < En ok

CALCULO DEL TIRANTE BAJO LA ESTRUCTURATirante bajo el puente = 1 m Y1 (m) A (m2) V (m/s) E1

1.00 8.70 10.46 6.58

Pérdidas en la entrada de la estructura = En - E1 = 0.12 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.09 m ok


Y3 (m) A (m2) V (m/s) E3 AR^2/3

1.29 8.84 10.29 6.69 9.08

Pérdidas en la salida de la estructura = E1 - E3 = 0.11 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.18 m ok



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45

SECCION 7: Puente paso peatonal (Prog. 3+800)

Esta sección posee un puente de paso peatonal a una altura de 2,60 m (foto4.4.9). El tirante bajo la estructura y aguas abajo es de 2,60 m produciéndose unpequeño desborde a ambos márgenes del cauce. El tirante normal requiere deuna distancia de 403 m para poder desarrollarse en el cauce, la cual es mayor a ladistancia existente entre esta sección y la próxima aguas abajo (sección 6); es poresto que la altura aguas abajo estará controlada por las estructuras existentes enla sección 6.

Foto 4.4.9 Paso peatonal en sección 7


SECCION Q (m3/s) Estructura existente Progresiva

SECCION 7 91Paso peatonal. Canal trapecial

4.60 x 2.60 m 1:0.75 3+800CARACTERISTICAS DEL CAUCE


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SECCION 6: Cajones bajo Avenida Intercomunal (Prog. 3+924)

Esta sección está conformada por un cajón de 4,9 x 2,20 m, dos alcantarillas de1,20 m de diámetro y un cajón pequeño de 1,70 x 1,10 m (foto 4.4.10), los cualesno se encuentran alineados al eje del canal y presentan acumulación de

sedimentos en la entrada de los mismos. En esta sección la quebrada Taburerecibe aportes de un canal ubicado a la derecha que descarga en la quebrada lasaguas provenientes de la Av. Intercomunal en sentido sur-norte (foto 4.4.11). Enla margen izquierda existe un canal de alivio a una altura de 1,70 m respecto alfondo del canal. De acuerdo al estudio hidrológico elaborado por CGR (Anexo

A.1), el caudal en esta sección para un período de retorno de 25 años es de 114m3/s. Para este caudal, las estructuras existentes no poseen suficiente capacidad,produciéndose desborde aguas arriba y sobre la vía con una altura de 1 maproximadamente.El tirante en el canal es de 4,35 m, mayor al nivel de desborde del mismo. Aguasabajo el tirante es de 3,80 m produciéndose desbordamiento del caudal en el

cauce aguas abajo.

Foto 4.4.10 Estructuras bajo la Av. Intercomunal

Foto 4.4.11 Canal proveniente de Cabudare, a la derecha de la Quebrada Tabure


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SECCION 6 114Cajón 4,2 x 2,1 m 2 tub. CircularesD = 1,20 m Cajón 1,7 x 1,1 m 3+924


CotaFondo 434.5 Cota desborde 437.8


0 0 0 0 0 0 01 5.72 7.78 4.66 0 0 02 14.11 11.16 16.50 0 0 0

2.7 21.64 13.56 29.55 0 0 03.7 33.16 13.56 60.19 4.13 7.37 2.814.7 44.76 13.56 99.23 12.13 10.75 13.15






Yc > Altura de la estructura, el cajón se comporta como una alcantarilla con control a la entrada


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49

El caudal que excede a la capacidad del cajón vierte sobre la vía y luego se incorpora al cauce

Chequeo de capacidad con control a la entradaPara H = 4.35 m

Capacidad de las estructuras1. Cajón rectangular 1 (4,20 m x 2,10 m)

B D H/D factor Q (m3/s)4.2 2.10 2.07 0.91 36.41

2. Alcantarillas circulares (2 x 1,20 m) (rasante a 0,75 m del fondo) B D H/D factor Q (m3/s)

1.2 1.20 3.00 0.99 4.89 c/u

3. Cajón rectangular 2 (1,70 m x 1,10 m) (rasante a 0,75 m del fondo)B D H/D factor Q (m3/s)

1.7 1.10 3.27 1.23 7.55

4. Sobre la vía (rasante a 3,35 m del fondo)H L Q (m3/s)1 43.00 62.35


CALCULO DEL TIRANTE AGUAS ARRIBA DE LA ESTRUCTURATirante aguas arriba de la estructura = 4.35 m


A (m2) AR^2/3 A' (m2) (AR^2/3)' Qprincipal(m3/s) Qdesborde(m3/s)

40.70 85.57 9.33 9.53 112.5 1.5


α E13.53 4.73

CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL CAJONTirante aguas abajo de la estructura = 3.81 m



(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

34.44 64.48 5.01 3.94 113.18 0.82



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SECCION 5 114 Cajón 4.5 x 2.10 m 4+345


Cota Fondo 427 Cotadesborde 429CAUCE NATURAL CAUCE DESBORDE

Y(m) A(m2) P(m) AR^2/3 A´(m2) P´(m) (AR^2/3)´0 0 0 0 0 0 01 7.38 9.52 6.23 0 0 02 17.81 13.18 21.77 0 0 0

3 29.78 13.18 51.28 3.12 6.53 1.914 41.74 13.18 90.01 18.4 26.31 14.50


0.013 0.007 17.71 1.74 15.09 7.56 4.65




Yc > Altura de la estructura, el cajón se comporta como una alcantarilla con control a laentrada


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El caudal que excede a la capacidad del cajón vierte sobre la vía y luego se incorpora al cauce Chequeo de capacidad con control a la entrada

Para H = 4.8 m a la entrada

1. Cajón existenteB (m) D (m) H/D factor Q (m3/s)

4.5 2.10 2.29 1.00 42.9

2. Sobre la vía (rasante a 3.60 m del fondo)H (m) L (m) Q (m3/s)1.20 40.00 76.2


CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL CAJON

Características del cauce aguas abajoCAUCE NATURAL CAUCE DESBORDE

Y(m) A(m2) P(m) AR^2/3 A´(m2) P´(m) (AR^2/3)´0 0 0 0 0 0 01 4.93 6.99 3.91 0 0 02 12.82 10.56 14.59 0 0 03 22.04 10.56 36.00 3.68 7.74 2.244 31.38 10.56 64.86 11.88 10.63 12.795 40.68 10.56 99.97 28.95 27.88 29.69

Se supondrá Emin a la salida del cajón.Cálculo de Emin en canal trapecialGráfico N° 2 de Ref 2.2.11

Canal Taludes B (m) factor Yc/B YcTrapecial 1.5:1 3.50 1.59 0.85 2.98



(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

21.81 35.46 3.59 2.19 110 4

Y (m) A (m2) V (m/s) A' (m2) V' (m/s) Atotal Vm (m/s)

2.98 21.81 5.03 3.59 1.22 25.40 3.12

α E32.49 4.22



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E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)4.22 0.0017 5.43 0.0080 0.0049 389


SECCION 4: Cajón bajo Av. El Placer (Prog. 4+483)

Esta sección se encuentra ubicada bajo la Av. El Placer, conformada por un cajónde 4,60 m x 2,00 m (foto 4.4.13). A la salida de la estructura se encuentra otrocajón de las mismas dimensiones que descarga las aguas provenientes delantiguo cauce de la quebrada Tomo que sirve de alivio a la quebrada Tabure a laaltura de la Av. Intercomunal (sección 6) (foto 4.4.14). Aguas abajo estos doscajones descargan en un canal trapecial de 7,50 m de base (foto 4.4.15).El cajón de la quebrada Tabure no posee suficiente capacidad para conducir elcaudal correspondiente al período de retorno de 25 años de 114 m3/s, por lo quese genera un control a la entrada del mismo y el tirante aguas arriba alcanza unaaltura de 4,80 m mayor al nivel de desborde del canal trapecial de 3,5 x 2 m (foto4.4.16), produciéndose inundaciones en ambas márgenes del cauce y sobre la víacon una altura de 1 m aproximadamente.

A la salida de la estructura aguas abajo, se produce un tirante de 2,63 m mayor alnivel de desborde del canal, por lo que se produce un pequeño remanso a ambasmárgenes del cauce, lográndose la condición de tirante normal a 375 m.

Foto 4.4.13 Estructura ubicada en la sección 4 aguas arriba


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Foto 4.4.14 Estructura ubicada en la sección 4 aguas abajo

Foto 4.4.15 Canal ubicado aguas abajo de la sección 4


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Foto 4.4.16 Canal ubicado aguas arriba de la sección 4


SECCION Q (m3/s) Estructura existente ProgresivaSECCION 4 114 Cajón 4.6 x 2.00 m 4+483



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Y(m) A(m2) P(m) AR^2/3 A´(m2) P´(m) (AR^2/3)´

0 0 0 0 0 0 01 4.93 6.99 3.91 0 0 02 12.82 10.56 14.59 0 0 03 22.04 10.56 36.00 3.68 7.74 2.244 31.38 10.56 64.86 11.88 10.63 12.795 40.68 10.56 99.97 28.95 27.88 29.69


0.013 0.008 16.57 2.19 14.28 7.98 5.43




Yc > Altura de la estructura, el cajón se comporta como una alcantarilla con control a laentradaEl caudal que excede a la capacidad del cajón vierte sobre la vía y luego se incorpora al cauce Chequeo de capacidad con control a la entrada

Para H = 4.8 m a la entrada1. Cajón existente




CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL CAJON Características del cauce aguas abajo

CAUCE NATURAL CAUCE DESBORDE

Y(m) A(m2) P(m) AR^2/3 A´(m2) P´(m) (AR^2/3)´0 0 0 0 0 0 01 7.79 9.83 6.67 0 0 02 18.22 13.23 22.55 0 0 03 29.91 13.23 51.52 1.48 3.51 0.834 41.86 13.23 90.22 38.37 40.36 37.105 53.68 13.23 136.56 78.57 44.53 114.73

Se supondrá Emin a la salida del cajón.Cálculo de Emin en canal trapecial


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Gráfico N° 2 de Ref 2.2.11Canal Taludes B (m) factor Yc/B Yc

Trapecial 1:1 7.50 0.24 0.35 2.63



(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

25.53 40.66 0.93 0.52 113.1 0.9

Y (m) A (m2) V (m/s) A' (m2) V' (m/s) Atotal Vm (m/s)2.63 25.53 4.43 0.93 1.02 26.45 2.72

α E32.63 3.62


0.013 0.008 16.57 1.62 14.29 7.98 4.87


E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)3.62 0.0013 4.87 0.0080 0.0047 375


SECCION 3: Cajón en Urb. Valle Hondo (Prog. 5+005)

Esta sección se encuentra en el último tramo canalizado de la quebrada Tabure,conformada por un doble cajón de 4,50 m x 2,10 m c/u (foto 4.4.17 y 4.4.18). Parael caudal de 114 m3/s el tirante en la estructura es de 1,58 m con una velocidadde 8,02 m/s, teniendo suficiente capacidad para conducir este caudal. Aguas


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arriba de la sección el tirante normal es de 1,62 m, menor al nivel de desborde delcauce. Aguas abajo, el cauce de la quebrada deja de ser canalizado, circulandopor plantaciones de caña con un cauce poco definido hasta llegar a las cercaníasde los caseríos El Mayal y El Tamarindo (foto 4.4.19).


Foto 4.4.18 Canal ubicado aguas arriba de la sección 3

Foto 4.4.19 Cauce aguas abajo de la sección 3


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SECCION 3 114Doble cajón9.0 x 2.10 m 5+005


Cota

Fondo421.63

Cota

desborde423.63


0 0 0 0 0 0 01 7.79 9.83 6.67 0 0 02 18.22 13.23 22.55 0 0 03 29.91 13.23 51.52 1.48 3.51 0.834 41.86 13.23 90.22 38.37 40.36 37.105 53.68 13.23 136.56 78.57 44.53 114.73



VERIFICACION DE LA ESTRUCTURA DE


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CONTROL

Q (m3/s) b (m) Emin Yc (m) V (m/s)114 9 3.81 2.54 4.99

Emin < En ok

CALCULO DEL TIRANTE BAJO LA ESTRUCTURATirante bajo la estructura = 1.58 m

Y1 (m) A (m2) V (m/s) E11.58 14.22 8.02 4.86

Pérdidas en la entrada de la estructura = 0.01 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.02 m ok

CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL CAJON Tirante aguas abajo de la estructura = 1.64 m

Y3 (m) A (m2) V (m/s) E3 AR^2/31.64 14.47 7.88 4.81 16.84

Pérdidas en la salida de la estructura = E1 - E3 = 0.05 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0.11 m ok


E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)4.806 0.008 4.867 0.0080 0.0079 487


SECCION 2: Cajón bajo Calle acceso al caserío El Tamarindo (Prog. 8+881)

Esta sección se encuentra ubicada fuera de la ciudad de Cabudare, en la entradaal caserío El Tamarindo, en donde se han reportado en época lluviosasinundaciones en ambas márgenes del cauce e incluso quedando incomunicado elcaserío. La estructura ubicada en esta sección esta conformada por un cajón de8,50 m x 2,50 m (foto 4.4.20 y 4.4.21). El caudal para un período de retorno de 25años en esta sección es de 138 m3/s, generando un tirante en la estructura de 3 mmayor a la altura de la misma, por lo que el cajón funciona como una alcantarillacon control a la entrada, pasando el caudal excedente sobre la vía a una altura de


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1 m. Debido al control ejercido por la estructura se produce un remanso aguasarriba alcanzando una altura de 3,80 m, produciendo desborde del cauce a ambosmárgenes. Aguas abajo el tirante es de 3,10 m mayor al nivel de desborde.

Foto 4.4.20 Cauce aguas arriba de la sección 2



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SECCION 2 138Cajón 8.5 x 2.5

m 8+881



desborde 397.5


0 0 0 0 0 0 01 8.4 10.4 7.29 0 0 02 16.8 12.4 20.57 0 0 0

2.5 21 13.4 28.33 0 0 03.5 29.4 13.4 49.64 34.3 35.69 33.404.5 37.8 13.4 75.47 108.64 37.69 220.04

Cálculo del tirante normal en la secciónCota de agua > Cota de desborde, no todo el caudal será conducido por la sección principal

Qprincipal(m3/s) n So AR^2/3 Yn (m)138.0 0.035 0.010 48.30 3.44

A (m2) AR^2/3 A' (m2) (AR^2/3)' Qprincipal(m3/s) Qdesborde(m3/s)

28.87 48.30 32.14 31.30 114 24


α En2.38 4.11




Yc > Altura de la estructura, el cajón se comporta como una alcantarilla con control a laentradaEl caudal que excede a la capacidad del cajón vierte sobre la vía y luego se incorpora al cauce Chequeo de capacidad con control a la entrada


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Para H = 3.8 m a la entrada1. Cajón existente




CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL CAJON Tirante aguas abajo de la estructura = 3.1 mComo existe cauce de desborde:


(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

26.04 41.12 20.58 20.04 119 19


α E32.43 4.03


Cálculo del remanso aguas abajo por método de Integración Numérica por

etapas propuesto en Ref. 2.2.13E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)

4.03 0.0138 4.11 0.010 0.0119 37


SECCION 1: Cajón bajo Calle acceso al caserío El Mayal (Prog. 9+796)


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Al igual que la sección anterior, se encuentra ubicada fuera de la ciudad deCabudare, en la entrada al caserío El Mayal, presentando iguales condiciones deinundación a ambas márgenes en períodos lluviosos, y dejando incomunicado alcaserío.

La estructura ubicada en esta sección esta conformada por un cajón de 3 m x 1.6m (foto 4.4.22 y 4.4.23), el cual se encuentra desalineado con el cauce, por lo quese producen socavaciones en el ala derecha de la estructura poniendo en peligrola estabilidad de la vialidad. Aguas abajo la quebrada no tiene un cauce definido(foto 4.4.24).

El caudal para un período de retorno de 25 años en esta sección es de 139 m3/s,generando un tirante en la estructura de 6,03 m mucho mayor a la altura del cajón,produciéndose desbordes considerables del cauce aguas arriba y aguas abajo, ypasando el cauce sobre la vía de acceso al caserío a una altura de 1,40 m.

Foto 4.4.22 Estructura ubicada en la sección 1 vista aguas arriba

Foto 4.4.23 Estructura ubicada en la sección 1 vista aguas abajo


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SECCION Q (m3/s) Estructura existente ProgresivaSECCION 1 139 Cajón 3 x 1.60 m 9+796


Cota Fondo 391.5 Cota desborde 392.5

CAUCE NATURAL CAUCE DESBORDE


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(m3/s)Qdesborde

(m3/s)

13.36 15.30 7.17 4.51 137 2


α E33.71 6.66



E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)6.66 0.0030 3.61 0.006 0.0045 2013



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4.5 CUENCA LA MATA

La quebrada La Mata viaja en sentido Sur – Norte atravesando la ciudad deCabudare y drena un área de 22,89 Km2 desde la montaña hasta la Urb. Villas delValle. La cuenca de montaña de la quebrada La Mata tiene un área aproximada de10,15 Km2, de acuerdo con el estudio hidrológico elaborado por CGR (Anexo A.1),en este sitio el hidrográma de la creciente correspondiente a 25 años de período deretorno tiene un pico de 44,00 m3/s.

Esta quebrada a lo largo de su recorrido atraviesa la Carretera Barquisimeto – Acarigua, la vía Zanjón Colorado y la Av. La Montanita mediante estructuras decajón, de las cuales, una resulta hoy insuficientes por diseño originalmentesubestimado y por el aumento del pico de creciente producto del crecimiento de lasáreas urbanas en la cuenca. En la Figura 4.5.1 se muestran las secciones y lassubcuencas de la quebrada La Mata.

Figura 4.5.1 Cuenca Quebrada La Mata. Subcuencas

En el presente estudio se procede a verificar estas secciones y las nuevasestructuras construidas desde que se hizo el Plan Rector de Drenaje de Cabudareen el año 1988, considerando los caudales máximos de crecidas de la hidrologíaactualizada para un período de retorno de 25 años, por ser un cauce principal y deimportancia para la ciudad. Estos caudales varían a lo largo de su cauce debido alas graduales incorporaciones de las aguas drenadas por los terrenoscircundantes, los cuales fueron puntualizados en las diferentes secciones.


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Al final de cada sección se presentan las tablas con los cálculos de tirante de agua,energía mínima, velocidad y capacidad del canal en esa sección y el chequeo delas estructuras existentes, indicando sus dimensiones y su comportamiento ante lacrecida de 25 años.

SECCIÓN 3: Cajón Carretera Acarigua – Barquisimeto (Prog. 0+000,00)

La quebrada La Mata desde el pie de montaña hasta el puente sobre la Carretera Acarigua - Barquisimeto, se presenta muy bien definida, con una sección que en subase supera a los 15 m. de ancho y con altura superior a los 3 m.

El puente ubicado a nivel de la Carretera Acarigua–Barquisimeto, sección 3, tienesección rectangular, de 20 m. de base y una altura libre máxima de 4 m. En elsegundo canal de la vía, aguas arriba del puente, existe un cajón de tres (3) celdasde 3,25 x 3,00 m c/u (Foto 4.5.1). En este sitio el caudal máximo a drenarcorrespondiente a un período de retorno de 25 años es 88 m3/seg, aportados porlas subcuencas D-1, D-2, D-9 y las cuencas de montaña de la quebrada La Mata yla quebrada La Mora. Para este caudal la sección tiene suficiente capacidad, eltirante de agua dentro del cajón no sobrepasa la altura del mismo (2,02 m < 3,0m),con una velocidad de 4,46 m/s.

En el cauce, aguas arriba y aguas abajo del cajón, el tirante de agua es de 3,40 y1,51 m respectivamente, presentan suficiente capacidad para conducir los 88m3/seg sin producir desbordes. Los cálculos hidráulicos se presentan en la Tabla4.5.1.



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Tabla 4.5.1. Cálculos hidráulicos sección 3


SECCIÓN3 88,0

Cajón de 3celdas de

3.25m x 3.0m 0+000,00


Cota Fondo 451,50Cota

desborde 455,61


0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,001,00 8,53 13,76 6,20 0,00 0,00 0,002,00 26,32 22,56 29,17 0,00 0,00 0,003,00 52,63 31,35 74,34 0,00 0,00 0,004,11 91,90 41,13 157,07 0,00 0,00 0,004,41 103,91 41,13 192,75 0,87 4,15 0,31


0,035 0,030 17,70 1,50 17,44 5,04 2,80

VERIFICACION DE LA ESTRUCTURA DE CONTROL Q (m3/s) b (m) Emin Yc (m) V (m/s)

87,96 9,75 3,04 2,02 4,46Emin > En Seproduce remansoaguas arriba

CALCULO DEL TIRANTE AGUAS ARRIBA DE LA ESTRUCTURATirante aguas arriba de la estructura = 1,47 m

Y1 (m) A (m2) V (m/s) E11,47 16,89 5,21 2,85

Pérdidas en la entrada de la estructura = Emin -E1= 0,18 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0,18 m ok

CALCULO DEL TIRANTE A LA SALIDA DEL CAJON Tirante aguas abajo de la estructura = 1,51 mts

Y3 (m) A (m2) V (m/s) E3 AR^2/31,51 17,60 5,00 2,78 17,91

Pérdidas en la salida de la estructura = Emin - E3 = 0,25 mVerificación = c*∆V^2/2g (ref. 2.2.13)= 0,26 m ok


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E3 S3 E4 = En S4 = So Sm ∆X (m)2,78 0,030 2,798 0,0303 0,0299 42

Figura 4.5.1. Perfil hidráulico sección 3

SECCIÓN 2: Cajón Vía Zanjón Colorado (Prog. 0+775,75)

En esta sección, correspondiente a la intersección de la Quebrada. La Mata con lavía hacia Zanjón Colorado, se presenta una estructura conformada por 2 cajonesde concreto armado de 2,50 x 1,70 m y 2,90 x 1,70 m de sección rectangular (Foto4.5.2). En este sitio el caudal máximo a drenar correspondiente a un período deretorno de 25 años es de 91,6 m3/seg, los 88,0 m3/seg que llegan al puente sobrela carretera Acarigua - Barquisimeto y 3,6 m3/seg aportados por la sub cuenca D-3.

Para un caudal de 91,6 m3/seg el tirante en el cajón sobrepasa la altura del mismo(3,08 > 1,70 m). En estas condiciones el cajón se comporta como una alcantarillavertiendo el caudal excedente a la calle, con una altura aproximada de 1 m en unalongitud de 41 mts.

En el

plan de drenajes-cabudare-2007.pdf

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