HDL II Cap 12 Drenaje pluvial

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Universidad de Piura 18/11/2021
Drenaje pluvial
Marina Farías de Reyes
Premisas
• Cada vez serán más frecuentes los años lluviosos.
• Las lluvias causan:
• inundaciones urbanas, 
• activación de quebradas, 
• crecidas en ríos.
• Somos vulnerables ante las lluvias.
• Los ingenieros civiles estamos llamados a entender y atender esta 
problemática.
• Toda obra requiere factibilidad de drenaje.
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SIGRID Sistema de información para la gestión del riesgo de 
desastres. Mapa nacional. Región Piura
Fuente: Grupo 7
ARCC, (2020). Plan integral de prevención [Figura]. 
Recuperado de https://www.rcc.gob.pe/2020/main-
home/plan-integral/prevencion/
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2009
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Caracterización
El Niño
Fuente: Tesis Karla Montero
• No confundir problemas pluviales con problemas fluviales.
• Algunas soluciones pueden ser por gravedad, otras requieren bombeo.
• Los diseños generalmente requieren de cálculos sencillos.
• En algunos casos conviene emplear software: SWMM
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Algunos ejemplos
Estudio hidrológico para atención 
de drenaje de emergencia en la 
zona Campus UPAO y aledaños
Elaborado por
Marina Farías de Reyes
Junio 2017
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Contenido
1. Introducción
2. FEN y Niño Costero
3. El Niño Costero 2017
4. La cuenca UPAO
a. Área de drenaje
b. Tiempo de concentración
5. Lluvia de diseño
6. Lluvia efectiva
7. Caudal
ANEXO
Introducción
• Con fecha 11 de mayo de 2017 el Sr. AE de la Empresa …. SAC 
solicitó el Estudio hidrológico para atención de drenaje de 
emergencia en la zona Campus UPAO y aledaños. 
• El día siguiente 12 se le presentó la propuesta técnico-económica, 
la misma que fue aceptada mediante orden de servicio IP-GC-0434 
de fecha 15 de los corrientes.
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Algunos eventos 2017 semejantes a 1998
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La cuenca UPAO
Av. Las Gardenias
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• Sobre la base del conocimiento del terreno, recorridos realizados y Google 
Earth, se delimitó la cuenca aportante actual. 
• Se tuvo en cuenta que aún hay áreas eriazas que actualmente no generan 
escorrentía por su calidad de terreno arenoso.
• La cuenca se caracteriza por ser ciega, es decir que la escorrentía no tiene 
un punto de salida conocido. 
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• Antes de la instalación del Campus UPAO, la 
urbanización de la Empresa Edifica y la pista 
que actualmente separa ambos lotes, ésta era la 
parte más baja de la cuenca hacia donde 
discurrían las aguas y se infiltraba poco a poco.
• Actualmente, la pista y los muros del Campus 
UPAO impiden el anterior discurrir de las aguas y 
las precipitaciones muy intensas sufridas 
generaron una laguna que inundó parte de la 
Urb. Providencia y Urb. Santa María del Pinar II 
Etapa, la cual luego ingresó al Campus UPAO y 
posteriormente tuvo que ser bombeada hacia los 
terrenos de Edifica para su infiltración.
Av. Las Palmeras
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Av. Las Casuarinas
Av. Las Gardenias
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Av. Universitaria (UPAO)
Considraciones
a. Área de drenaje 72.4 ha
Urb. Laguna del Chipe, las cuatro etapas de la 
Urb. Santa María del Pinar, parte de la Urb. 
Los Geranios, la Urb. Providencia, el Campus 
UPAO y los predios de Edifica.
b. Tiempo de concentración
La ruta señalada indica el mayor recorrido del 
agua hasta llegar al punto más bajo desde 
donde se bombeará la escorrentía. Esta ruta 
tiene un recorrido de 1 km aproximadamente, 
lo cual da un tiempo de recorrido de 30 
minutos.
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Lluvia de diseño
La lluvia del 21 de marzo de 2017, en la que cayeron 
92.4 mm, con una intensidad máxima de 67.1 mm/h 
y duración de 10 horas aproximadamente.
Una lluvia de diseño, artificial o sintética, basada en 
las intensidades registradas en la máxima tormenta de 
1998
Lluvia efectiva
La lluvia del 21 de marzo de 2017, en la que cayeron 
92.4 mm, con una intensidad máxima de 67.1 mm/h 
y duración de 10 horas aproximadamente.
Una lluvia de diseño, artificial o sintética, basada en 
las intensidades registradas en la máxima tormenta de 
1998
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Caudal
La lluvia del 21 de marzo de 2017, en la que cayeron 
92.4 mm, con una intensidad máxima de 67.1 mm/h 
y duración de 10 horas aproximadamente.
Una lluvia de diseño, artificial o sintética, basada en 
las intensidades registradas en la máxima tormenta de 
1998
• A partir de estos hidrogramas se puede diseñar las obras 
necesarias.
• En este caso se propone la construcción de una cisterna que 
permita regular el caudal que debe ser bombeado al río.
• Soluciones más detalladas incluyen la propuesta de infraestructura 
alternativa que permita disminuir los aportes.
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Ignacio Merino
Fuente: Tesis Menacho&Cateriano
Parque hídrico
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Talara
Evaluación del 
sistema de drenaje 
pluvial del proyecto 
Lomas de
Vichayito, Talara 
Elaborado por:
Marina Farías de Reyes
Para la empresa:
…
Piura, Noviembre de 2018
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Tabla de 
contenido
1.Introducción
2.Ubicación
3.Layout del proyecto
4.Consideraciones hidrológicas
5.Drenaje de los predios
6.Puntos de destino final
7.Drenaje de las calles
Introducción
 A solicitud del Sr. JAR, se realizó una visita técnica a la zona del 
proyecto  VVV de la Inmobiliaria MMM SAC, con la finalidad de 
realizar el diseño de drenaje pluvial interno para las etapas 1 y 2 en 
desarrollo. 
 La visita fue efectuada por la M.Sc. Marina Farías y el Dr. Jorge 
Reyes, que fueron guiados por el Arq. AM y el Sr. AV, quienes 
mostraron los daños sufridos en el evento El Niño costero 2017.
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Ubicación
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Planificar 
el proceso
Sueño Diseño Desarrollo
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Layout del 
proyecto
Consideraciones 
hidrológicas
Tr =50 años
La región Piura están expuestos a eventos lluviosos de gran
magnitud debido a dos factores: el Fenómeno El Niño, de
carácter global, y a El Niño Costero.
Aunque aún se encuentra en estudio la diferenciación de
ambos tipos de fenómenos y su predicción, lo cierto es que la
infraestructura y la población se ven expuestos a ellos con una
recurrencia conjunta de aproximadamente 50 años para los
eventos muy fuertes y 10 años para eventos fuertes.
El resto del tiempo, las lluvias son escasas y prácticamente
nulas por lo que se tiende a minusvalorar los temas de
prevención.
La Norma de Drenaje Pluvial Urbano indica un período de
retorno de 25 años, pero por lo antes expuesto en la Región
Piura conviene diseñar para 50 años.
Duplicar este nivel de seguridad implica aumentar los caudales
en aproximadamente 25% por lo que se recomienda tomar 50
años de período de retorno.
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Consideraciones 
hidrológicas
tc = 10 ´
Se han calculado los tiempos de concentración del flujo a
lo largo de los diversos recorridos del proyecto, y en
todos los casos se han obtenido tiempos menores de 10
minutos, lo que se explica por las distancias cortas y las
altas pendientes.
La Norma de Drenaje indica que para tiempos menores
de han de considerar tiempos de 10 minutos para las
lluvias críticas.
Consideraciones 
hidrológicas
iTalara=90% iPiura
La provincia de Talara no cuenta una estación meteorológica
que brinde información pluviográfica detallada, solamente se
cuenta información pluviométrica.
Esta información es valiosa para obtener las intensidades de
diseño adecuadas.
La ciudad de Piura en cambio sí cuenta con la estación
meteorológica de la Universidad de Piura que brinda esta
información, por lo que ya se cuenta con información
actualizada al 2017.
Combinando la información de ambas localidades se ha
determinado que las intensidades pueden llegar a ser el 90%
de las presentadas en la ciudad de Piura.
Por tanto,para período de retorno de 50 años y 10 minutos de
duración, se tomará una intensidad de 108.6 mm/h.
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Consideraciones 
hidrológicas
Tr =50
i=108.6 
mm/h
C=0.40
tc=10´
Layout del 
proyecto
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Detalle
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Drenaje de los 
predios
El proyecto 
está dividido 
en manzanas 
con sus 
respectivos 
lotes
Muros de 
contención
Cunetas
Curvas de nivel
Punto de drenaje
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Muros de 
contención
Sugerencias para la 
arquitectura
Tipo gaviones
Mampostería de 
piedra
Desfogue 
Problemática y principios de solución
Puntos de 
destino final
 Los puntos de destino final son las depresiones 1, 2 y 3.
 A ellas cuales llega el flujo mediante diversas entradas que 
han sido identificadas. 
 Estas depresiones fueron estudiadas incorporadas a la 
arquitectura.
Depresión Descripción
Colector 1 24
Lotes F 1+2 19
Pingüinos Norte 110
Dorado Oeste 296
Colector 2 94
Pasaje Delfín 208
Psje. Characato  186
Entregas directas 103
Delfín 4  40
Zapote 4 72
Q máx (L/s)
1 544
2 497
3 112
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Detalle de 
disipador de 
energía en 
entrega típica 
a las 
depresiones
Drenaje 
de las 
calles
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Drenaje de las 
calles
 Contando con los caudales y las pendientes de cada tramo y calle, 
se procedió a diseñar las cunetas. Estas cunetas serán de concreto, 
de sección triangular, con un lado vertical y el otro en talud 1:2.
 El plano de drenaje tiene señalados las cunetas proyectadas. 
 En algunos casos, es necesario que la cuneta atraviese de un lado 
al otros de la vía, para lo cual requiere el empleo de una tubería o 
que la cuneta continúe y se emplee una losa resistente al tránsito 
vehicular.
Cálculo de las 
cunetas 
triangulares
Calle Tramos Manzana / Vía Lote Qmax (L/s) S z y (m) V (m/s) h (m) ancho
1 G 1+2 24                   0.03 2 0.13 1.42             0.18 0.36
2 G 3 37                  0.03 2 0.15 1.57             0.18 0.36
Colector 1 1 Machete 2 37                   0.03 2 0.15 1.57             0.18 0.36
Entrega directa F 1+2 19                  
1 H 7+8 22                   0.04 2 0.12 1.54             0.18 0.36
2 I 2+3 39                   0.04 2 0.15 1.79             0.18 0.36
3 H 9+10 53                   0.04 2 0.17 1.94             0.18 0.36
1 H 15+16+17 26                   0.01 2 0.17 0.90             0.25 0.5
2 H 13+14 38                   0.01 2 0.20 0.99             0.25 0.5
3 H 11+12 57                   0.01 2 0.23 1.09             0.25 0.5
4 Cangrejos norte 3 110                
1 K 3+4 16                   0.11 2 0.09 2.13             0.18 0.36
2 J 3+4 28                   0.11 2 0.11 2.46             0.18 0.36
3 K 1+2 53                   0.11 2 0.14 2.88             0.18 0.36
4 J 1+2 64                   0.11 2 0.15 3.02             0.18 0.36
1 L 11 11                   0.21 2 0.07 2.49             0.15 0.3
2 L 10 18                   0.21 2 0.08 2.80             0.15 0.3
3 L 9 25                   0.21 2 0.09 3.04             0.15 0.3
4 L 8 31                   0.09 2 0.12 2.32             0.15 0.3
5 L 7 37                   0.09 2 0.12 2.43             0.15 0.3
6 Dorado Este 3 90                   0.15 2 0.16 3.69             0.20 0.4
7 L 6+5 108                 0.15 2 0.17 3.86             0.20 0.4
8 L 4+3 128                 0.04 2 0.23 2.48             0.30 0.6
9 L 2+1 141                 0.04 2 0.24 2.54             0.30 0.6
10 H 6+5 157                 0.04 2 0.25 2.61             0.30 0.6
11 J Loma 210                 0.01 2 0.34 1.86             0.35 0.7
12 H 3+1 225                 0.06 2 0.26 3.23             0.35 0.7
Cangrejos sur 1 1 H 2+4 14                   0.01 2 0.13 0.81             0.15 0.3
Garuma Norte 
Pingüinos norte
Dorado Este
Cangrejos norte
Machete
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Resumen de 
las cunetas 
consideradas
Calle Tramos Manzana / Vía Lote Drena hacia S y (m) V (m/s) h (m) ancho
Machete Colector 1 0.03 0.13 1.42 0.18 0.36
Colector 1 Depresión 1, entrega 1 0.03 0.15 1.57 0.18 0.36
Cangrejos norte 1 Pingüinos norte 0.04 0.12 1.54 0.18 0.36
Pingüinos norte 1 Depresión 1, entrega 3 0.01 0.17 0.90 0.25 0.50
Dorado Este 1 Garuma Norte  0.11 0.09 2.13 0.18 0.36
1 L 11 0.21 0.07 2.49 0.15 0.30
6 Dorado Este 3 0.15 0.16 3.69 0.20 0.40
8 L 4+3 0.04 0.23 2.48 0.30 0.60
11 J Loma 0.01 0.34 1.86 0.35 0.70
Cangrejos sur 1 1 Dorado Oeste 0.01 0.13 0.81 0.15 0.30
1 K 5+6 0.08 0.08 1.75 0.15 0.30
5 Garuma Norte  12 0.01 0.39 1.76 0.40 0.80
Garuma Oeste 1 Colector 2 0.01 0.15 0.91 0.25 0.50
Cangrejos sur 2 1 Colector 2 0.01 0.12 0.80 0.15 0.30
Colector 2 1 Depresión 1, entrega 5 0.01 0.21 1.16 0.30 0.60
Bonito 1 Zapote 2 0.03 0.11 1.31 0.15 0.30
1 M 1 0.11 0.08 1.98 0.15 0.30
4 N 4 0.11 0.12 2.70 0.18 0.36
Zapote 2 1 Psje Delfín Sureste 0.02 0.15 1.13 0.25 0.50
Delfín 1 1 Psje Delfín Norte 0.02 0.11 0.93 0.15 0.30
Psje Delfín Norte 1 Depresión 2, entrega 1 0.16 0.11 2.96 0.15 0.30
Delfín 2 1 Psje Delfín Sureste 0.02 0.14 1.12 0.20 0.40
Psje Delfín Sureste 1 Depresión 2, entrega 1 0.15 0.17 3.99 0.25 0.50
Zapote 3 1 Psje. Characato 0.04 0.09 1.33 0.20 0.40
Delfín 3 1 Psje. Characato 0.01 0.15 0.92 0.25 0.50
Psje. Characato 1 Depresión 2, entrega 2 0.09 0.17 2.91 0.25 0.50
Delfín 4 1 Depresión 3, entrega 1 0.09 0.09 1.96 0.18 0.36
Zapote 4 1 Depresión 3, entrega 2 0.01 0.18 0.74 0.25 0.50
Zapote 2Garuma Sur
Dorado Oeste Depresión 1, entrega 4
Garuma Norte  Dorado Oeste
Tuberías de 
cruce de vías
Calle  Referencia  
Qmax 
(L/s)  S  D(m)  y (m)  V (m/s)  Observació
Pingüinos norte       110   0.025  0.3  0.180  2.51 
Dorado Este  K  3+4  16.0   0.02  0.15  0.091  1.42 
Dorado Este  J  1+2  64.5   0.02  0.3  0.014  2.00 
Dorado Oeste  K  5+6  12.3   0.02  0.15  0.077  1.34 
Dorado Oeste  P  9    7.3   0.02  0.15  0.058  1.17 
Dorado Oeste  Garuma Norte   36.9   0.02  0.2  0.013  1.75 
Dorado Oeste  Cangrejos sur 1 
 276= 
2*138   0.05  0.3  0.017  3.45  2 t. + Disipado
Dorado Oeste  E  3+4  11.2   0.02  0.15  0.075  1.32 
Garuma Oeste  D  4+6  10.7   0.02  0.15  0.071  1.29 
Garuma Oeste  P  1  51.5   0.02  0.3  0.012  1.91 
Colector 2  Pinguinos sur  86.7   0.05  0.3  0.013  3.06  Disipador 
Garuma Sur  M  5  33.0   0.02  0.2  0.012  1.70 
Garuma Sur  N  2+1  69.1   0.02  0.3  0.014  2.06 
Zapote 2  M  8  51.1   0.02  0.3  0.012  1.90 
Delfín 1  P  8+10  24.1   0.02  0.2  0.098  1.58 
Delfín 2  O  5+6  38.7   0.02  0.2  0.013  1.76 
Psje. Characato  T  1  95.3   0.09  0.3  0.011  3.90  Disipador 
Psje. Characato  Delfín 3     172   0.09  0.3  0.158  4.50  Disipador 
Delfín 4  U  6+7  40.0   0.02  0.2  0.013  1.78 
Zapote 4  T  6  71.8   0.02  0.3  0.015  2.08 
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Conclusiones
• Cada vez serán más frecuentes los años lluviosos.
• Las lluvias causan:
• inundaciones urbanas, 
• activación de quebradas, 
• crecidas en ríos.
• Somos vulnerables ante las lluvias.
• Los ingenieros civiles estamos llamados a entender y atender esta 
problemática.
• Toda obra requiere factibilidad de drenaje.