ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN … · de retorno) que define la figura 2.2 de la...
Transcript of ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN … · de retorno) que define la figura 2.2 de la...
DOCUMENTO Nº1. MEMORIA Y ANEJOS
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVODEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN
DEL FERROCARRILEN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ
Marzo 2010
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ ÍNDICE
ÍNDICE
1. HIDROLOGÍA ............................................................................................................ 1
1.1. Introducción ....................................................................................................... 1
1.2. Método de cálculo.............................................................................................. 1
1.2.1. Características físicas de las cuencas ................................................. 1
1.2.2. Coeficiente de escorrentía.................................................................... 2
1.2.3. Precipitaciones ..................................................................................... 2
1.3. Caudales de avenida ......................................................................................... 4
2. DRENAJE TRANSVERSAL....................................................................................... 5
2.1. Criterios generales............................................................................................. 5
2.2. Particularidades ................................................................................................. 5
2.3. Resumen y cálculo de las obras de drenaje transversal.................................... 6
2.4. Río Zadorra........................................................................................................ 7
3. DRENAJE DEL TRAMO SUBTERRÁNEO................................................................ 7
3.1. Generalidades ................................................................................................... 7
3.2. Caudales de bombeo......................................................................................... 8
3.3. Pozos de bombeo.............................................................................................. 9
PLANOS
1. Plano de cuencas
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 1
1. HIDROLOGÍA
1.1. Introducción
El objeto del estudio hidrológico es obtener las leyes de frecuencia de los caudales
máximos correspondientes a las distintas cuencas interceptadas por el trazado del
Estudio.
Todas las cuencas carecen de registros de caudales, y es necesario aplicar métodos
hidrometeorológicos de cálculo, basados en los datos de precipitaciones máximas, y en
las características físicas de las cuencas. Las leyes de frecuencia de caudales
resultantes de la aplicación del método mencionado se presentan en los cuadros del
Apartado 1.3.
1.2. Método de cálculo
Para dimensionar las obras de drenaje transversal del tramo objeto de estudio es
necesario el cálculo de los caudales punta de las cuencas vertientes.
Para el cálculo de dichos caudales, se utilizará el método hidrometeorológico recogido
en la Instrucción de Carreteras 5.2.1.C. "Drenaje superficial". Dicha versión fue
presentada por su autor (J.R. Témez) en una comunicación al XXIV Congreso de la
Asociación Internacional de Investigaciones Hidráulicas (Madrid 1991) y reproducida en
lengua castellana en el nº 82 de la revista de "Ingeniería Civil".
El caudal punta de avenida, Q (en m3/s), para un período de retorno dado se obtiene
mediante la expresión:
3,6CIAK=Q
donde:
C= Coeficiente de escorrentía
I= Intensidad de precipitación (mm/h)
A = Superficie de la cuenca (en km2)
K = Coeficiente que tiene en cuenta la falta de uniformidad en la distribución
temporal del aguacero.
La expresión utilizada para determinar el valor K es función del tiempo de
concentración (Tc) de la cuenca:
14 + TT + 1 =K
1,25c
1,25c
Para la aplicación del método se han definido y evaluado los parámetros básicos
siguientes:
1.2.1. Características físicas de las cuencas
El trazado del proyecto de estudio se ve afectado por una serie de cauces y zonas
subyacentes que vierten sus aguas hacia él. Para realizar el estudio, se han
determinado las divisorias de dichas cuencas vertientes hasta el punto de intersección
con la traza, así como sus principales características físicas.
Las cuencas identificadas se han numerado de manera consecutiva siguiendo el
sentido de avance de los PKs.
Para cada una de las cuencas, se han definido las siguientes características físicas:
- Número identificativo de la cuenca
- Área vertiente de la cuenca (km2)
- Longitud del cauce principal (km)
- Cotas superior e inferior del cauce (m)
- Pendiente del cauce J (m/m)
- Tiempo de concentración (h)
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 2
La expresión utilizada para la determinación del tiempo de concentración es la
siguiente (Instrucción 5.2-IC Drenaje Superficial):
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡
JL 0,3 = T 4/1
0,76
c
donde:
Tc = Tiempo de concentración (horas)
L = Longitud del curso principal (km)
J = Pendiente media del curso principal (tanto por uno)
La delimitación de las cuencas naturales se representan en el Plano nº 1 “Plano de
Cuencas”, adjunto al final del documento y en el Apartado 1.3 se reflejan los valores de
sus características físicas básicas.
1.2.2. Coeficiente de escorrentía
Para el cálculo del coeficiente de escorrentía se parte de las normas fijadas por la
Instrucción 5.2.IC.
Este método propone las siguientes leyes de escorrentía:
( )[ ] ( )[ ]( )[ ] 0d2
0
00
0
P 11/
23/1/
0
PsiPP
PPPPC
PPsiC
d
dd
d
>+
+⋅−=
≤=
Siendo:
Pd: Precipitación total diaria correspondiente a cada periodo de retorno.
C: Coeficiente de escorrentía.
P0: Umbral de escorrentía.
El umbral de escorrentía P0 es el parámetro que, de acuerdo con las leyes del US Soil
Conservation Service determina la componente de lluvia que escurre por superficie,
obteniendo un valor de precipitación por debajo del cual la escorrentía no se presenta.
En función de las pendientes de la cuenca, el tipo de suelo y la vegetación existente en
la misma, se procederá a la determinación del parámetro P0, utilizando para ello la
tabla incluida en la instrucción 5.2-IC.
1.2.3. Precipitaciones
El aguacero de estudio, a efectos de cálculo, quedará definió por la intensidad I (mm/h)
de precipitación media, función de la duración del intervalo considerado y de la
intensidad de precipitación media diaria (Pd*/24) para un periodo de retorno de
referencia.
La intensidad de precipitación media para un período de retorno dado se obtiene a
partir de la siguiente expresión:
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
II =
II
d
11 - 28
D - 28
d
0.1
0.10.1
donde:
D = Duración de la lluvia en horas (se considera igual al tiempo de concentración).
I = Intensidad de la lluvia media en un intervalo de duración D para un período de
retorno dado (mm/h).
Id = Intensidad de la lluvia diaria para ese mismo período de retorno (Pd*/24)
I1/Id = Relación entre la intensidad de lluvia horaria y diaria (independiente del período
de retorno) que define la figura 2.2 de la Instrucción 5.2-IC.
Los valores de precipitaciones máximas diarias (Pd) constituyen los datos esenciales
en el proceso de cálculo del caudal. En su determinación se utilizarán las leyes de
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 3
distribución de frecuencias de la publicación Máximas Lluvias en la España Peninsular
de la DGC.
El procedimiento para obtener dichos valores de precipitación a partir del mapa de
isolíneas de la DGC es el siguiente:
- Localización en el plano del punto geográfico de estudio.
- Estimación mediante las isolíneas el coeficiente de variación CV y el valor
medio de P de la máxima precipitación diaria anual.
- Para el periodo de retorno deseado T y el valor de CV, obtención del factor de
amplificación KT.
- Se realiza el producto del factor de amplificación KT por el valor medio P
obteniéndose la precipitación diaria máxima para el periodo de retorno deseado PT.
Se incluyen a continuación los resultados obtenidos del mapa de isolíneas del MOPU.
Los datos de entrada han sido:
P = 50 mm
Cv = 0.37
Periodo de retorno (años) T=50 T=100 T=300 T=500
KT 2.022 2.281 2.953
Precipitación Pd (mm) 101.1 114.1 137.0 147.7
La precipitación de 300 años de periodo de retorno se obtiene por interpolación de la
gráfica de resultados obtenida en escala semilogarítmica incluida a continuación.
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
1 10 100 1000
Periodo de retorno (años)
Prec
ipita
ción
(mm
)
Al valor de precipitación máxima diaria deducida de los planos de isomáximas de la
DGC, se le ha de realizar un ajuste mediante el coeficiente KA. Dicho coeficiente tiene
en cuenta la no simultaneidad de las lluvias máximas de un mismo período de retorno
en toda la superficie de la cuenca.
15log1
km 1
km 1 2*
2*
AK
AparaKPP
AparaPP
A
Add
dd
−=
≥∗=
<=
Donde:
Pd* = Precipitación máxima diaria modificada (mm) correspondiente a un período de
retorno T.
Pd = Precipitación máxima diaria deducida de las isomáximas (mm) correspondiente a
un período de retorno T.
log A = Logaritmo decimal de la superficie de la cuenca A (km2)
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 4
1.3. Caudales de avenida
A continuación se muestran las tablas de cálculo de los caudales de diseño para los diversos periodos de retorno estudiados para las cuencas definidas:
Caudales para el periodo de retorno de 100 años
Cuenca Nombre Area Longitud Cota Cota J Tc Pd KA Pd * Ih/Id P0 Coef P0 C I K Q
(Km 2) (Km) superior inferior (m/m) (h) (mm) (mm) (mm) corrector (mm) (mm/h) (m3/s)1 11.31 6.00 900 492 0.068 1.951 114 0.93 106 9.3 15 2 30 0.32 27.8 1.14 31.73
1B 0.37 0.80 616 501 0.144 0.366 114 1.00 114 9.3 15 2 30 0.34 75.8 1.02 2.702 1.15 1.50 616 497 0.079 0.661 114 1.00 114 9.3 20 2 40 0.25 55.4 1.04 4.583 4.13 4.00 769 496 0.068 1.433 114 0.96 109 9.3 24 2 48 0.18 34.5 1.10 7.984 Arroyo Esquivel 8.38 8.00 875 500 0.047 2.606 114 0.94 107 9.3 18 2 36 0.26 23.5 1.19 17.145 Arroyo Toroguico 2.21 3.20 594 500 0.029 1.419 114 0.98 111 9.3 26 2 52 0.17 35.3 1.10 3.986 Río Ali 4.67 4.50 704 510 0.043 1.710 114 0.96 109 9.3 24 2 48 0.18 31.0 1.12 8.227 0.35 0.80 509 504 0.006 0.664 114 1.00 114 9.3 24 2 48 0.20 55.4 1.04 1.108 0.10 0.40 500 490 0.025 0.301 114 1.00 114 9.3 15 2 30 0.34 83.6 1.02 0.819 Arroyo Gaztúa 2.15 1.80 544 506 0.021 0.976 114 0.98 112 9.3 26 2 52 0.17 43.8 1.06 4.65
10 0.29 1.00 535 510 0.025 0.605 114 1.00 114 9.3 26 2 52 0.17 58.3 1.04 0.8511 Arroyo Iturrichu 14.93 7.40 660 512 0.020 2.888 114 0.92 105 9.3 21 2 42 0.21 21.7 1.21 22.9312 Río Alegría 55.07 19.00 1100 516 0.031 5.449 114 0.88 101 9.3 22 2 44 0.18 13.8 1.37 53.5613 Arroyo de Cerio 16.12 10.97 1100 519 0.053 3.237 114 0.92 105 9.3 22 2 44 0.20 20.1 1.24 21.82
Caudales para el periodo de retorno de 300 años
Cuenca Nombre Area Longitud Cota Cota J Tc Pd KA Pd *
Ih /Id P0 Coef P0 C I K Q(Km 2) (Km) superior inferior (m/m) (h) (mm) (m m) (m m) corrector (mm) (mm/h) (m3/s )
1 11.31 6.00 900 492 0.068 1.951 137 0.93 127 9.3 15 2 30 0.38 33.4 1.14 45.591B 0.37 0.80 616 501 0.144 0.366 137 1.00 137 9.3 15 2 30 0.41 91.0 1.02 3.872 1.15 1.50 616 497 0.079 0.661 137 1.00 136 9.3 20 2 40 0.31 66.5 1.04 6.793 4.13 4.00 769 496 0.068 1.433 137 0.96 131 9.3 24 2 48 0.24 41.4 1.10 12.384 Arroyo Esquivel 8.38 8.00 875 500 0.047 2.606 137 0.94 129 9.3 18 2 36 0.32 28.3 1.19 25.215 Arroyo Toroguico 2.21 3.20 594 500 0.029 1.419 137 0.98 134 9.3 26 2 52 0.22 42.4 1.10 6.276 Río Ali 4.67 4.50 704 510 0.043 1.710 137 0.96 131 9.3 24 2 48 0.24 37.2 1.12 12.757 0.35 0.80 509 504 0.006 0.664 137 1.00 137 9.3 24 2 48 0.25 66.6 1.04 1.688 0.10 0.40 500 490 0.025 0.301 137 1.00 137 9.3 15 2 30 0.41 100.4 1.02 1.159 Arroyo Gaztúa 2.15 1.80 544 506 0.021 0.976 137 0.98 134 9.3 26 2 52 0.22 52.6 1.06 7.32
10 0.29 1.00 535 510 0.025 0.605 137 1.00 137 9.3 26 2 52 0.23 70.0 1.04 1.3311 Arroyo Iturrichu 14.93 7.40 660 512 0.020 2.888 137 0.92 126 9.3 21 2 42 0.27 26.0 1.21 34.8112 Río Alegría 55.07 19.00 1100 516 0.031 5.449 137 0.88 121 9.3 22 2 44 0.24 16.6 1.37 82.9513 Arroyo de Cerio 16.12 10.97 1100 519 0.053 3.237 137 0.92 126 9.3 22 2 44 0.25 24.2 1.24 33.56
Caudales para el periodo de retorno de 500 años
Cuenca Nombre Area Longitud Cota Cota J Tc Pd KA Pd *
Ih/Id P0 Coef P0 C I K Q(Km2) (Km) superior inferior (m/m) (h) (mm) (mm) (mm) corrector (mm) (mm/h) (m3/s)
12 Río Alegría 55.07 19.00 1100 516 0.031 5.449 148 0.88 131 9.3 22 2 44 0.26 17.8 1.37 98.15
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 5
2. DRENAJE TRANSVERSAL
2.1. Criterios generales
El trazado, dado su carácter lineal, interfiere a lo largo de su recorrido con el curso
natural de las aguas en laderas y cauces siendo necesario restablecer su continuidad a
través de las obras de drenaje transversal
Por otro lado, la sección en túnel prevista ha de ser, en principio, estanca. Sin embargo
el agua pueda entrar desde el exterior a través de la plataforma así como mediante
pequeñas filtraciones a través de las juntas del hormigón o situaciones accidentales
(roturas de tuberías) por lo que se hace necesario evacuar el agua que se acumule en
los puntos bajos del tramo soterrado de las vías mediante un bombeo. El diseño de
drenaje del tramo soterrado se desarrolla en el Apartado 3.
Para el dimensionamiento de las obras de drenaje transversal se han seguido los
siguientes criterios:
Caudal de cálculo. Para el dimensionamiento de las obras se adopta el caudal
correspondiente a un periodo de retorno de 300 años.
Tamaño mínimo. Se establece como tipología mínima el marco 2x2. En ocasiones
excepcionales en los que no se disponga de altura suficiente, se podrá disponer un
tubo de diámetro 1800 mm.
Velocidades máximas y mínimas. Se dimensionan las obras de tal forma que la
velocidad máxima del agua sea inferior a 6 m/s para evitar erosiones y desgastes
excesivos en las mismas; y la velocidad mínima superior a 0.5 m/s para evitar
sedimentaciones.
Pendiente de la conducción. Las obras se dimensionan con una pendiente superior a la
pendiente crítica, para producir la menor sobreelevación posible de la lámina de agua
en la entrada de la obra.
Sección de control. Las obras de drenaje se dimensionan hidráulicamente de forma que
la sección de control se establezca aguas arriba de las mismas.
Embocaduras. En los extremos de las obras de drenaje se colocan muros de cabecera
y aletas para contener las tierras del terraplén y encauzar el flujo de agua.
Soleras deprimidas. Cuando la altura del terraplén resulta insuficiente para albergar la
obra de drenaje, se podrá utilizar la solución de solera de entrada y/o salida deprimida.
El método de cálculo ha consistido en el cálculo, de acuerdo con la fórmula de
Manning, de la capacidad hidráulica de las secciones.
Se han adoptado los siguientes parámetros:
- Coeficiente de rugosidad n: 0.016
- Velocidad máxima: 6 m/s
La comprobación de la sobreelevación de la lámina de agua a la entrada de las obras
de drenaje se efectuará siguiendo la metodología de la Instrucción 5.2-IC.
En el Apartado 2.3. se incluyen dos tablas resumen. La primera de ellas se trata de un
resumen de la solución de drenaje adoptada para cada una de las cuencas definidas a
lo largo del trazado de estudio. En la segunda tabla quedan reflejados los resultados
del cálculo hidráulico de las obras de drenaje transversal.
2.2. Particularidades
A lo largo del trazado de estudio se presenta alguna particularidad en cuanto al
desagüe de alguna de las cuencas vertientes definidas. Dichas particularidades se
exponen a continuación:
Cuenca 4: La cuenca 4, correspondiente al río Esquivel, se encuentra encauzada
mediante una galería subterránea a su paso por Vitoria. Esta galería, según se refleja
en el Plan de Integral de Prevención de Inundaciones en Álava, tiene una capacidad de
30 m3/s superior a los 25 m3/s obtenidos como avenida de 300 años.
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 6
Cuencas 6, 7 y 8: para estas tres cuencas no es necesario definir una obra de drenaje
ya que interceptan el trazado en su zona soterrada.
Cuenca 9: La cuenca 9, correspondiente al Arroyo Gaztúa, intercepta con el trazado de
estudio en una zona en desmonte. Por este motivo, el cauce se ha de desviar hasta la
zona de terraplén y de allí hasta restituirlo en su cauce natural. Dicho desvío se realiza
mediante un encauzamiento diseñado para el caudal de periodo de retorno de 300
años, estableciendo una sección trapezoidal, de taludes 1/1, de base menor 4 m y
calado 1.5 m. La superficie del mismo será escollera hormigonada. Los cálculos
hidráulicos se incluyen en el Apartado 2.3 y su definición geométrica, en el documento
Planos: Plano 05.02. “Planta y perfil longitudinal del desvío del Arroyo Gaztúa”.
Cuenca 10: El punto de desagüe de la cuenca 9, se encuentra fuera del tramo de
estudio.
2.3. Resumen y cálculo de las obras de drenaje transversal
CUADRO RESUMEN CUENCAS - SOLUCIÓN DE DRENAJE
CUENCA NOMBRE CAUDAL Q300 (m3/s)
Obra de Drenaje Transversal
Longitud (m)
Conexión LAV Burgos -
Vitoria Vía cambiador
Situación definitiva
Conexión LAV Burgos -
Vitoria Vías generales
Ancho Internacional
Conexión LAV Burgos -
Vitoria Vía cambiador
Situación provisional
Vías generales
Ancho Internacional
Vías generales
Ancho Ibérico
Vía de Enlace con cambiador
de ancho
Paso SuperiorN-104
(PS-13+925-IB)
Paso SuperiorA-3010
(PS-13+030-IB)
1 45.59 Marco 5.00x2.50 38.00 0+756 - - - - - - - 1B 3.87 Marco 2.00x2.00 28.00 - 0+050 - - - - - - 2 6.78 Marco 2.00x2.00 32.00 - 0+360 - - - - - 2 6.78 Marco 2.00x2.00 27.60 - 2+450 - - - - - - 3 12.39 Marco 2.50x2.50 25.00 - 3+045 - - - - - - 4 Arroyo Esquivel 25.22 Galería subterránea - - - - - - - - - 5 Arroyo Toroguico 6.26 Tubo D=1800 mm 30.00 - - - 1+970 1+970 - - - 6 Río Ali 12.76 Tramo soterrado - 7 1.68 Tramo soterrado - 8 1.15 Tramo soterrado -
9 Arroyo Gaztúa 7.32 Marco bicelular 2.00x1.50 25.00 - - - 10+800 - - - -
9 Arroyo Gaztúa 7.32 Desvío (Sección trapezoidal 4.00x1.50) 555.65 - - - - - - - -
10 1.32 Desagua fuera de tramo de estudio - - - - - - - - -
11 Arroyo Iturrichu 34.81 Marco bicelular 2.50x2.50 29.00 - - - - 11+900 2+255 - -
12 Río Alegría 82.95 Marco bicelular 6.00x2.75 44.00 - - - - 13+100 - - -
13 Arroyo de Cerio 33.56 Marco bicelular 2.50x2.50 13.00 - - - - - - 0+170 -
13 Arroyo de Cerio 33.56 Marco bicelular 2.50x2.50 10.00 - - - - - - - 0+080
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 7
CÁLCULO DE LA SOBREELEVACIÓN A LA ENTRADA DE LAS OBRAS DE DRENAJE Cuenca PK Tipo Longitud nº Alto/Diam Ancho Q300 i n Ke Qu yc vc ic Régimen He
(m) (m) (m) (m3/s) (m/m) (m3/s) (m) (m/s) (m/m) (m) 1 0+756 M 38.00 1 5.00 2.50 45.59 0.010 0.016 0.5 45.6 3.24 5.63 0.009 Rápido 5.66
1bis 0+050 M 28.00 1 2.00 2.00 3.87 0.010 0.016 0.5 3.9 0.73 2.67 0.006 Rápido 1.27 2 0+360 M 32.00 1 2.00 2.00 6.78 0.010 0.016 0.5 6.8 1.05 3.22 0.006 Rápido 1.84 2 2+450 M 27.60 1 2.00 2.00 6.78 0.010 0.016 0.5 6.8 1.05 3.22 0.006 Rápido 1.84 3 3+045 M 25.00 1 2.50 2.50 12.39 0.010 0.016 0.5 12.4 1.36 3.65 0.006 Rápido 2.38 5 1+970 T 30.00 1 1.80 0.00 6.26 0.010 0.016 0.5 6.3 1.23 3.39 0.007 Rápido 2.11 9 10+800 M 25.00 2 2.00 1.50 7.32 0.010 0.016 0.5 3.7 0.85 2.88 0.007 Rápido 1.48
11 11+900 M 29.00 2 2.50 2.50 34.81 0.010 0.016 0.5 17.4 1.70 4.09 0.007 Rápido 2.98 12 13+100 M 44.00 2 2.75 6.00 82.95 0.050 0.016 0.5 41.5 1.70 4.08 0.004 Rápido 2.97 13 0+170 M 13.00 2 2.50 2.50 33.56 0.010 0.016 0.5 16.8 1.66 4.04 0.007 Rápido 2.91 13 0+080 M 10.00 2 2.50 2.50 33.56 0.010 0.016 0.5 16.8 1.66 4.04 0.007 Rápido 2.91
CÁLCULO HIDRÁULICO DEL ENCAUZAMIENTO
Longitud Q acum. Tipo n Pendiente Calado Velocidad Observaciones m (m3/s) (%) (m) (m/s)
555.65 7.300 Encauzamiento Base 4, Altura 1.5 0.022 0.07 1.266 1.09 Comprobación para el caudal a 300 años de la cuenca 9
2.4. Río Zadorra
El río Zadorra circula paralelo a la línea ferroviaria proyectada en el tramo de conexión
con la Línea de Alta Velocidad (LAV) Vitoria-Burgos y en los dos primeros kilómetros
del tramo de entrada a Vitoria. Se ha estudiado si esta proximidad podía afectar a la
infraestructura ferroviaria.
Para ello se ha consultado el Estudio Hidráulico del Río Zadorra realizado dentro del
Plan Integral de Prevención de Inundaciones realizado por Diputación Foral de Álava
en 1992. En este estudio se realiza una modelización del Zadorra para la avenida de
500 años de periodo de retorno.
En el tramo de conexión con la LAV Vitoria-Burgos, el río Zadorra pasa de la cota 487 a
la 479 mientras que la rasante del ferrocarril se encuentra en estos mismos puntos
entre las cotas 515 y 500 respectivamente.
En la entrada a Vitoria la avenida del Zadorra se sitúa a la cota 487 en el PK 0+000 del
ferrocarril y a la 492 en el PK 1+400. La cota de rasante de la se encuentra, en los PKs
mencionados, en las cotas 500 y 504.5 respectivamente.
Se puede concluir por tanto que no son esperables afecciones por parte del río Zadorra
a la infraestructura ferroviaria.
3. DRENAJE DEL TRAMO SUBTERRÁNEO
3.1. Generalidades
La sección en túnel o en pantallas prevista para este tramo ha de ser, en principio,
estanca y todas las comunicaciones con el exterior están configuradas para evitar
cualquier posible entrada de agua. Sin embargo, esta estanqueidad nunca es total;
siempre aparecen pequeñas filtraciones a través de las juntas de hormigón, roturas en
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 8
tuberías de abastecimiento, etc., por lo que de ninguna manera se puede obviar la
presencia del agua en la obra. Asimismo por las rampas de entrada y salida de los
tramos subterráneos, se recoge el agua de escorrentía superficial de la plataforma que
se acumulará en al punto bajo de trazado.
El esquema de drenaje previsto para los tramos subterráneos, consiste en una red de
canaletas que recogen el agua existente de la plataforma y la conducen hasta el punto
bajo del trazado en el que se sitúa el pozo de bombeo desde el que se eleva el agua
hasta su conexión con la red de saneamiento.
3.2. Caudales de bombeo
Para el cálculo de los caudales de bombeo, se tendrán en cuenta dos aportaciones: el
caudal de escorrentía de la plataforma y el caudal de infiltración.
Primeramente, para el cálculo del caudal de escorrentía de los tramos de plataforma
vertientes al punto de bombeo, se utilizará la formulación del Método Racional.
3,6
CIA Q=
Como criterio de cálculo, se considerará el periodo de retorno de 50 años y el tiempo
de concentración de 5 minutos.
Por otra parte, respecto al caudal de infiltración, se considera un valor de 5·10–3 l/s/ que
engloba los caudales de infiltración y fugas en conducciones.
En la siguiente tabla se resumen los caudales recogidos en cada uno de los puntos de
bombeo.
CAUDALES DE BOMBEO
Caudal de Escorrentía Caudal de Infiltración PK EJE Área
vertiente (m2)
Intensidad (mm/h)
Q exterior (m3/s)
Longitud (m)
Q infiltración (m3/s)
Caudal de bombeo (m3/s)
Caudal de bombeo (l/s)
3+930 Vías generales Ancho Ibérico 13875 135.5 0.261 650 0.003 0.264 264.37
5+170 Vías generales Ancho Ibérico - - - 2828 0.014 0.014 14.14
8+360 Vías generales Ancho Ibérico - - - 3078 0.015 0.015 15.39
9+835 Vías generales Ancho Internacional 68128 135.5 1.282 285 0.001 1.284 1283.55
9+835 Vías generales Ancho Ibérico 29465 135.5 0.555 400 0.002 0.557 556.51
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 9
3.3. Pozos de bombeo
En los puntos bajos del trazado del tramo subterráneo se ubican pozos de bombeo. Los
mismos reciben el caudal y lo impulsan hasta su desagüe en los pozos de conexión
con la red de saneamiento.
En el caso particular del bombeo del PK 9+840 Vías generales Ancho Ibérico, se
proyecta el pozo de bombeo para elevar el caudal de infiltración del acuífero hasta
restituirlas al río Alegría.
En cada pozo se dispondrán dos bombas sumergibles, una de funcionamiento normal y
una de emergencia. Cada bomba estará equipada con sus pulsadores de marcha y
parada y su control estará determinado por un equipo de sondas de nivel.
Cada bomba está dimensionada para elevar el caudal máximo que reciba el pozo.
Cuando se supere un determinado nivel en el pozo, entrará en marcha la 1ª bomba.
Una vez en marcha la 1ª bomba, si se supera un segundo nivel, entra en marcha la 2ª
bomba.
El dimensionamiento de los equipos de bombeo es el siguiente:
POTENCIAS DE BOMBEO
Pozo Cota mín Cota Cota Desnivel L impulsión Q ø v Pérdidas Potencia
PK EJE bombeo (m)
terreno (m)
saneamiento (m)
geométrico(m) (m) (l/s) (mm) (m/s) de carga
(m) (KW)
3+930 Vías generales Ancho Ibérico 493.8 515.0 513.0 19.2 50 264.37 250 5.39 11.65 105.20
5+170 Vías generales Ancho Ibérico 491.3 513.6 511.6 20.3 50 14.14 200 0.45 0.11 3.72
8+360 Vías generales Ancho Ibérico 486.6 510.3 508.3 21.7 50 15.39 200 0.49 0.13 4.34
9+835 Vías generales Ancho Internacional 497.9 511.5 509.5 11.6 50 1283.55 600 4.54 2.29 230.19
9+835 Vías generales Ancho Ibérico 496.9 511.5 509.5 12.6 50 556.51 450 3.50 2.03 105.33
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 10
Cada pozo está conectado a una tubería de impulsión de fundición dúctil de diámetro
señalado en la tabla anterior.
El pozo de bombeo tiene una sección útil de 6x6 m2 y una profundidad de 4 m respecto
de la cota de acometida del conducto que une el punto bajo del falso túnel con el pozo
de bombeo. A esta profundidad se le debe restar 1 m que representa la altura mínima
del agua para que pueda iniciarse el bombeo. El volumen útil del pozo resultante es por
tanto de 98 m3.
Antes de la conexión a la red de saneamiento se dispondrá una arqueta de rotura de
carga y una válvula antirretorno.
A continuación se incluye una tabla resumen con la ubicación de los pozos de bombeo
y las potencias comerciales proyectadas.
RESUMEN POZOS DE BOMBEO
Pozo Potencia
PK EJE (KW)
3+930 Vías generales Ancho Ibérico 110
5+170 Vías generales Ancho Ibérico 5
8+360 Vías generales Ancho Ibérico 5
9+835 Vías generales Ancho Internacional 250
9+835 Vías generales Ancho Ibérico 110
ANEJO 7. HIDROLOGÍA Y DRENAJE
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ
PLANOS
2+
305
1+545
10+000
11+260
5+000
0+
000
15+
495
15+
000
5+000
0+
000
0+000
1B
2
3
4
5
6
7
8
10
9
11
AUTOR DEL ESTUDIO ESCALA
NUMÉRICA GRÁFICA
FECHA TÍTULO FIGURANº DE PLANO
HOJA DE
1/50.000 MARZO
2010
0
0
1 3
PLANO DE CUENCASESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN
DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ
11km0,5
1
2
3
VITORIA
Conexión LAV Burgos-Vitoria
Vía General UIC
Vía General RENFE
Vía enlace en ancho UIC
Vía de enlace con cambiador de ancho
LEYENDA
0+
0000
+000
10+
000
1
Cuenca Nombre
1 11,31 45,59
1B 0,37 3,87
2 1,15 6,78
3 4,13 12,39
4 8,38 25,22
5 2,21 6,26
6 Río Ali 4,67 12,76
7 0,35 1,68
8 0,10 1,15
9 2,15 7,32
10 0,29 1,32
11 14,93 34,81
12 Río Alegría 55,07 82,95
13 Arroyo de Cerio 16,12 33,56
Área(km2)
Q300
(m3/s)
Arroyo Esquivel
Arroyo Toroguico
Arroyo Gaztúa
Arroyo Iturrichu
0+
000
2+
305
1+545
0+000
10+000
11+260
5+000
0+
000
15+
495
15+
000
10+
000
5+000
0+
000
0+000
1
2
3
4
67
8
10
9
11
12
5
VITORIA 13
AUTOR DEL ESTUDIO ESCALA
NUMÉRICA GRÁFICA
FECHA TÍTULO FIGURANº DE PLANO
HOJA DE
1/50.000 MARZO
2010
0
0
2 3
PLANO DE CUENCAS
TÍTULO
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN
DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ
10,5 1km
1 3
2 Conexión LAV Burgos-Vitoria
Vía General UIC
Vía General RENFE
Vía enlace en ancho UIC
Vía de enlace con cambiador de ancho
LEYENDA
Cuenca Nombre
1 11,31 45,59
1B 0,37 3,87
2 1,15 6,78
3 4,13 12,39
4 8,38 25,22
5 2,21 6,26
6 Río Ali 4,67 12,76
7 0,35 1,68
8 0,10 1,15
9 2,15 7,32
10 0,29 1,32
11 14,93 34,81
12 Río Alegría 55,07 82,95
13 Arroyo de Cerio 16,12 33,56
Área(km2)
Q300
(m3/s)
Arroyo Esquivel
Arroyo Toroguico
Arroyo Gaztúa
Arroyo Iturrichu
Cuenca Nombre
1 11,31 45,59
1B 0,37 3,87
2 1,15 6,78
3 4,13 12,39
4 8,38 25,22
5 2,21 6,26
6 Río Ali 4,67 12,76
7 0,35 1,68
8 0,10 1,15
9 2,15 7,32
10 0,29 1,32
11 14,93 34,81
12 Río Alegría 55,07 82,95
13 Arroyo de Cerio 16,12 33,56
Área(km2)
Q300
(m3/s)
Arroyo Esquivel
Arroyo Toroguico
Arroyo Gaztúa
Arroyo Iturrichu
0+
000
2+
305
1+545
0+000
10+000
11+260
15+
495
15+
000
10+
000
10
9
11
12
13
AUTOR DEL ESTUDIO ESCALA
NUMÉRICA GRÁFICA
FECHA TÍTULO FIGURANº DE PLANO
HOJA DE
1/50.000 MARZO
2010
0
0
3 3
PLANO DE CUENCAS
TÍTULO
ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN
DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ
10,5 1km
1 3
2 Conexión LAV Burgos-Vitoria
Vía General UIC
Vía General RENFE
Vía enlace en ancho UIC
Vía de enlace con cambiador de ancho
LEYENDA