Donde: z y m: Constantes genéricas que dependen de L y L“ L“: Longitud virtual del cauce, depende de las características hidrológicas del cauce, considerando un factor de rugosidad relativa del cauce “K” que contempla una mayor o menor resistencia al escurrimiento de las aguas. Los valores de “K” se encuentran tabulados. H“: Desnivel virtual, es función del perfil longitudinal del cauce Tipo a: Cauce con pendiente uniforme Tipo b: Cauce contendiente gradualmente variada Tipo c: Cauce con perfil quebrado El valor de Intensidad de precipitación se extrae del mapa de isohietas propuesto por el Ing. F. Rhule para diferentes puntos de Argentina. De esta manera para la zona en estudio se adoptó una intensidad de lluvia de RH = 35 mm/hora. Cuando se necesita calcular el valor de la intensidad para periodos de retorno diferentes a 25 años, se procede a utilizar la siguiente expresión.
Donde: R25: Intensidad horaria para una duración del aguacero igual al tiempo de concentración y n período de recurrencia de 25 años. T: Periodo de recurrencia en años.
Con los datos geométricos de las secciones de las alcantarillas, vestigios de tirantes de agua medidos, pendiente del conducto se estudió la verificación hidráulica del escurrimiento en el conducto, determinando así en base a esta información los caudales que aproximadamente pudieron escurrir por los mismos, o que en algunos casos sobrepasaron las alturas previstas en la obra. Para el cálculo hidráulico se utilizó el software CULVERT MASTER (Diseño hidráulico de alcantarillas) de Haestad Methods, Inc. de Estados Unidos de Norteamérica, que utiliza bajo diseño Windows el procedimiento desarrollado con las expresiones de cálculo expuestas en “Hidraulics Design of Highway Culverts”, publicados en el Report Nº FHWA – IP -85 – 15 de la Federal Highway Administration de Estados Unidos, como así también en el libro “Carreteras, Estudio y Proyecto” de Jacob Carciente, con los correspondientes nomogramas de diseño en caso de utilizar este procedimiento. Una vez determinados los valores de los caudales tanto teóricos como los hidráulicos que pueden haber escurrido por las alcantarillas seleccionadas, se hacen análisis de los resultados apoyándose en la determinación de algunos parámetros para comparar los resultados de los caudales obtenidos. 1) Rc: Relación de caudales, es el cociente entre el caudal hidrológico y el caudal hidráulicos
Para el cálculo del Coeficiente de Escorrentía se utiliza la siguiente expresión:
2) PR: Promedio de la relación de caudales, es el cociente entre la suma de los Rc de un análisis determinado y un número “n” de muestras empleados.
Donde: m y p: constantes que dependen del valor de “C” adoptado. C: es un coeficiente que se encuentra tabulado y se determina en función del tiempo de concentración de la cuenca estudiada de su vegetación y permeabilidad.
3) ID: Indice de dispersión, es la sumatoria de los valores absolutos de los Rc menos la unidad, dividido por el número “n”de la muestra.
Una vez calculados los caudales teóricos por la aplicación de los métodos mencionados se procedió a realizar mediciones en las obras de arte existente y representativa de cada sección del tramo en la ruta seleccionada. Las mismas se relevaron de acuerdo a lo planificado para las tareas de campo consignando y evaluando el tipo de alcantarilla, dimensiones, estado de la estructura y condiciones de funcionamiento hidráulico; describiendo los procesos erosivos o de sedimentación constatados, datos de máximas alturas de inundación (aguas arriba y aguas abajo del conducto) de las máximas crecidas y comportamiento hidráulico de acuerdo a vestigios observados.
Octubre 2014
RESULTADOS
Se delimitaron un total de 16 cuencas, sus parámetros morfométricos se detallan en la Tabla 1. Analizando las mismas pudo observarse que el escurrimiento superficial está caracterizado por arroyos de régimen efímero, cuyo único sistema de aporte son precipitaciones estivales de corta duración pero de carácter torrencial. Estas provocan una gran escorrentía superficial que origina crecientes cortas, violentas y con altas velocidades de escurrimiento, favorecidas por la escasa vegetación natural y por la elevada pendiente en el área montañosa y transportan
Revista Carreteras | 89