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ESTUDIO DE CASO SOBRE LA
EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL EN LA CALLE EL ORO Y AVENIDA MANTA
DE LA CIUDAD DE MONTECRISTI |
|
CASE
STUDY ON THE EVALUATION OF THE STORM DRAINAGE SYSTEM ON CALLE EL ORO AND
AVENIDA MANTA OF THE CITY OF MONTECRISTI |
|
Erick Andrés Mero Santana Universidad Estatal del Sur de
Manabí Ceili Margarita Pico
Loor Universidad Estatal del Sur
de Manabí |
https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i1.10057
Estudio de caso sobre la evaluación del sistema de
drenaje pluvial en la Calle El Oro y Avenida Manta de la Ciudad de Montecristi
|
Erick Andrés Mero Santana[1] https://orcid.org/0009-0006-8819-8067 Universidad Estatal del Sur de Manabí |
Ceili Margarita Pico Loor https://orcid.org/0000-0003-0759-4350 Universidad Estatal del Sur de Manabí |
RESUMEN
El presente proyecto de investigación
se enmarcó en la evaluación de la red de alcantarillado pluvial ubicado en la
calle El Oro y avenida Manta de la ciudad de Montecristi, permitiendo analizar
dicho sistema y cada una de sus componentes; hidráulicas, así como
hidrológicas, en función a datos emitidos por los departamentos
correspondientes adscritos al Gad Municipal del Cantón Montecristi, y
posteriormente comprobar el cumplimiento del sistema pluvial en función a las Normas
para Estudio y Diseño de Sistemas de Agua Potable y disposición de Aguas
Residuales para Poblaciones Mayores a 1 000 habitantes. La metodología del
trabajo de investigación fue de carácter descriptiva y no experimental,
empleando una muestra de 450 personas valorados de forma no probabilística,
considerando que los datos cuantitativos y cualitativos, fueron obtenidos del
enfoque longitudinal y la aplicación de técnicas investigativas tales como;
observación de campo directa, encuestas y análisis documentales. Los resultados
obtenidos en la investigación exponen que la mayoría de los habitantes del
sector, consideran que el sistema pluvial se rebosa en épocas de
precipitaciones y a su vez se encuentra con sedimentos y presencia de basura en
los sumideros. Esto denota la necesidad de realizar limpiezas y mantenimientos
preventivos a las épocas invernales y así; evitar inundaciones y proliferación
de vectores los cuales afecten la cotidianidad de los habitantes del sector
estudiado.
Palabras Claves: alcantarillado pluvial, hidráulicas, hidrológicas,
precipitaciones, sedimentos, inundaciones, proliferación de vectores
Case
study on the evaluation of the storm drainage system on Calle El Oro and
Avenida Manta of the City of Montecristi
ABSTRACT
This research
project was framed in the evaluation of the storm sewage network located on El
Oro Street and Manta Avenue in the city of Montecristi,
allowing the analysis of said system and each of its components; hydraulic, as
well as hydrological, based on data issued by the corresponding departments
assigned to the Municipal Gad of the Montecristi
Canton, and subsequently verify compliance of the stormwater system based on
the Standards for the Study and Design of Drinking Water Systems and Wastewater
Disposal for Populations Greater than 1,000 inhabitants. The methodology of the
research work was descriptive and non-experimental, using a sample of 450
people evaluated in a non-probabilistic way, considering that the quantitative
and qualitative data were obtained from the longitudinal approach and the
application of investigative techniques such as; Direct field observation,
surveys and documentary analysis. The results obtained in the investigation
show that the majority of the inhabitants of the sector consider that the
stormwater system overflows during periods of rainfall and in turn there are
sediments and the presence of garbage in the sinks. This denotes the need to
carry out cleaning and preventive maintenance during the winter periods and so
on; avoid flooding and proliferation of vectors which affect the daily lives of the inhabitants of
the studied sector.
Keywords: storm sewage, hydraulics,
hydrological, precipitation, sediments, floods, vector proliferation
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de alcantarilladlos
pluviales, son el conjunto de tuberías, colectores y componentes adicionales,
cuya principal funcionalidad es la evacuación de las aguas blancas y mitigar la
proliferación de vectores y posteriores daños a la infraestructura privada.
“Los presentes sistemas evitan daños físicos a la infraestructura en general,
así como las enfermedades infecciosas y contribuye al desarrollo de la
colectividad” (Cando
& Alvarez, 2022, p. 18).
El cantón Montecristi, ubicado en la
zona sur de la provincia de Manabí, posee pisos bioclimáticos que se
desarrollan en función a la intensidad del temporal y a su estación. “Las
precipitaciones oscilan entre los 300 a 400 milímetros en la zona urbana consolidada,
se manifiesta a través de chubascos intensos, pero de corta duración, durante
el verano caen en forma de garúa o llovizna ocasional” (Gad
Municipal del Cantón Montecristi, 2023, p. 61).
El
siguiente estudio evalúa el comportamiento hidráulico del sistema de alcantarillado
pluvial en la calle El Oro y Avenida Manta de la ciudad de Montecristi, a través del análisis de
sus parámetros hidráulicos e hidrológicos, así mismo la posterior modelación
con el aplicativo SewerGems, considerando los
criterios técnicos en función a las Normas para
Estudio y Diseño de Sistemas de Agua Potable y disposición de Aguas Residuales
para Poblaciones Mayores a 1000 habitantes.
Por consiguiente, la presente investigación empleó
un enfoque longitudinal, aplicando las técnicas investigativas de; encuesta,
observación directa de campo no experimental y un riguroso análisis documental,
determinando la eficiencia de los actuales parámetros hidráulicos del sistema de
alcantarillado pluvial de la calle El Oro y Avenida Manta en la Ciudad de
Montecristi.
Finalmente, se estima que la ciudad
de Montecristi cuenta con un sistema pluvial, el cual genera reboses e
inundaciones en las épocas invernales, esto debido a la falta de mantenimiento
preventivo, limpieza de sumideros y la correcta recolección de desechos
productos de la basura, así mismo, el incremento exponencial de su población y
la acumulación de sedimentos inciden en la falta de evacuación de dichas aguas,
ocasionando el colapso del sistema en los puntos bajos y proliferando
enfermedades propias de la estación invernal.
METODOLOGÍA
Para el diseño,
desarrollo y posterior modelación del objeto de estudio como es la evaluación
hidráulica del sistema pluvial localizado en la Calle el Oro y Avenida Manta de
la Ciudad de Montecristi, se estimaron los siguientes condiciones hidrológicas,
considerando que el Cantón Montecristi no cuenta con una estación meteorológica
propia, se realizó una interpolación de valores de las precipitaciones máximas
y mensuales en función a 3 estaciones próximas al cantón, donde se tomaron en
cuenta los datos hidrológicos de sus registros durante los últimos 8 años, para
así determinar y obtener la ecuación de Intensidad de la Ciudad de Montecristi
y por ende su representación gráfica de las Curvas de Intensidad, Duración y
Frecuencia (IDF), para posterior a ello conocer el estado del sistema pluvial,
así como sus características hidráulicas.
Consecuentemente,
se realizaron los cálculos iniciales en base a datos proporcionados por el
Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Montecristi, y se
comprobó en primera instancia el cumplimiento de parámetros tales como;
Pendiente (
%), Diámetro (
, y Velocidad (
), por consiguiente,
se modeló el sistema corroborando tales resultados y diagnosticando que el
sistema funciona a su capacidad total, pero no en las condiciones diseñadas.
Posteriormente,
la modelación rigurosa a través del software SewerGems,
permitió obtener escenarios y parámetros adicionales correspondientes al
Sistema Pluvial investigado, de tal forma que se expone que dichos criterios
hidráulicos cumplen con la normativa vigente en el Ecuador.
Una vez
recopilada la información, se detallan las principales condiciones para la
obtención de los resultados investigativos de campo;
Análisis y recolección de los registros
de las precipitaciones máximas en un tiempo de 24 horas, así como las máximas
mensuales en las diferentes estaciones consideradas para la investigación.
(Tabla 1)
Deducción y recopilación de las
ecuaciones de Intensidad de las estaciones adyacentes al sitio de estudio.
(Tabla 2)
Determinación de las precipitaciones
mensuales y diarias máximas del Cantón Montecristi, a través de la
interpolación de valores determinados en función a los registros de estaciones
contiguas al cantón. (Tabla 5)
Obtención resultante de la Ecuación de
Intensidad, así como; la representación gráfica de la Curva de Intensidad,
Duración y Frecuencia para el Cantón Montecristi. (Figura 2)
Presentación de los parámetros
hidráulicos del sistema pluvial ubicado en la Calle el Oro y Avenida Manta a
través de la aplicación SewerGems, en función a las
componentes hidrológicas obtenidas en la presente investigación. (Tabla 12)
Figura 1
Estaciones meteorológicas de la Provincia de Manabí
Nota: Delimitación
de las estaciones meteorológicas en la Provincia de Manabí, Ecuador, Fuente:
(Los autores, 2024).
Tabla 1
Posicionamiento de las estaciones meteorológicas consideradas en la
investigación, UTM – WGS 84.
|
Norte |
Este |
Elevación |
Estación |
Descripción |
|
9848478.26349 |
541129.41781 |
260 msnm |
M 0455 |
Estación
meteorológica de Joa |
|
9884982.17 |
559523.22 |
59 msnm |
M 0005 |
Estación meteorológica de
Portoviejo |
|
9896745.30 |
529607.70 |
3 msnm |
M 0047 |
Estación
meteorológica de Manta |
Nota: Posicionamiento
de las estaciones meteorológicas estimadas para la investigación, Fuente: (Los
autores, 2024).
Tabla
2
Ecuaciones de Intensidades y duración de cada una de las estaciones
consideradas en el estudio
|
Código |
Nombre |
Duración |
|||
|
M 0455 |
Joa – Jipijapa |
5 min <
32.5 min |
|
||
|
M 0455 |
Portoviejo |
5 min < 120 min |
|
||
|
M 0047 |
Manta |
5 mín < 30 min |
|
Nota: Intensidades máximas para
periodos de retornos de 10 años en las estaciones contiguas al Cantón Montecristi,
Fuente: (Los autores, 2024).
TÉCNICAS E
INSTRUMENTOS
En el siguiente
proceso de investigación, los instrumentos inmiscuidos se describen de forma
específica, tales como; normativas, libros de repositorios, y los registros
históricos de las estaciones estimadas, los cuales contribuyeron al desarrollo
y generación de la ecuación de intensidad de la ciudad, así como las
precipitaciones máximas mensuales y diarias en un tiempo determinado.
Por consiguiente
se realizó el diseño de una encuesta dirigida a la población ubicada en la
Calle El Oro y Avenida Manta, la cual fue seleccionada de forma no
probabilística, incluyendo interrogantes concernientes al estado del sistema
pluvial, así como la realización de mantenimientos, recolección de desechos, y
la presencia de reboses e inundaciones, y la presencia de vectores propios de
la estación invernal, el cual afecta directamente a los diferentes estratos
poblacionales de la colectividad.
Ambas
herramientas se conjugaron con el enfoque investigativo y cada uno de los
elementos de recolección de información, procesamiento y análisis de datos,
para generar una radiografía visual de las componentes que giran en torno al fenómeno
investigado.
PARTICIPANTES
En la
investigación, la población englobó a todos los habitantes que habitan en la
Calle El Oro y Avenida Manta de la Ciudad de Montecristi, cuya selección se
llevó a cabo a través de un muestreo no probabilístico. El total de la
población es de 775 personas según datos recabados en campo, no obstante, se
consideró una muestra de 450 personas con una finalidad de investigación y
comprendida estadísticamente de forma aleatoria.
Tabla
3
Población de la Calle el Oro y Avenida Manta de la Ciudad de Montecristi
|
Población |
Repetición |
|
Hombres |
460 |
|
Mujeres |
315 |
|
Total |
775 |
Nota: Total de
la población recopilada para el posterior muestreo, Fuente: (Los autores,
2024).
RESULTADOS
Concluidas las
etapas mencionadas en la metodología, se realizó interpolación de valores y la
aplicación de modelos matemáticos con los registros de precipitaciones de las
intensidades obtenidas de las estaciones antes mencionadas, los parámetros
estimados se concibieron a partir de las precipitaciones máximas mensuales en
un tiempo determinado de 24 horas de los últimos años, y así poder calcular la
intensidad, duración y frecuencia para la Ciudad de Montecristi.
Tabla
4
Precipitaciones mensuales en la Ciudad de Montecristi
|
Precipitación Mensual en la Ciudad de Montecristi |
|||||||||||||
|
Año |
Ene. |
Feb. |
Mar. |
Abr. |
May. |
Jun. |
Jul. |
Ago. |
Sep. |
Oct. |
Nov. |
Dic. |
Anual |
|
2013 |
182.80 |
267.60 |
204.70 |
45.40 |
25.40 |
1.80 |
2.10 |
0.25 |
0.10 |
0.20 |
0.10 |
8.47 |
738.9 |
|
2014 |
172.75 |
248.70 |
199.92 |
46.31 |
25.77 |
1.71 |
1.84 |
0.36 |
0.09 |
0.46 |
0.15 |
8.81 |
706.9 |
|
2015 |
163.48 |
231.25 |
195.50 |
47.15 |
26.11 |
1.63 |
1.60 |
0.46 |
0.09 |
0.70 |
0.20 |
9.12 |
677.3 |
|
2016 |
146.47 |
199.26 |
187.40 |
48.68 |
26.74 |
1.47 |
1.16 |
0.65 |
0.08 |
1.14 |
0.29 |
9.69 |
623.0 |
|
2017 |
105.50 |
122.20 |
167.90 |
52.38 |
28.25 |
1.10 |
0.10 |
1.10 |
0.05 |
2.20 |
0.50 |
11.06 |
492.3 |
|
2018 |
111.01 |
130.39 |
167.78 |
56.59 |
28.96 |
1.46 |
0.23 |
1.00 |
0.06 |
2.33 |
0.71 |
10.83 |
511.4 |
|
2019 |
116.10 |
137.95 |
167.68 |
60.49 |
29.61 |
1.80 |
0.35 |
0.91 |
0.08 |
2.45 |
0.90 |
10.62 |
528.9 |
|
2020 |
125.43 |
151.81 |
167.48 |
67.62 |
30.81 |
2.42 |
0.57 |
0.75 |
0.10 |
2.67 |
1.25 |
10.23 |
561.1 |
Nota: Precipitaciones mensuales en la Ciudad de Montecristi, Fuente:
(Los autores, 2024).
|
Precipitación Máxima de 24 Horas en la ciudad de
Montecristi |
|||||||||||||
|
Año |
Ene. |
Feb. |
Mar. |
Abr. |
May. |
Jun. |
Jul. |
Ago. |
Sep. |
Oct. |
Nov. |
Dic. |
Anual |
|
2013 |
37.40 |
20.50 |
35.60 |
0.80 |
2.90 |
1.10 |
0.15 |
1.40 |
2.00 |
2.10 |
3.20 |
8.05 |
37.40 |
|
2014 |
36.09 |
20.86 |
37.08 |
0.70 |
3.07 |
1.45 |
0.18 |
1.22 |
1.88 |
2.04 |
3.05 |
7.81 |
37.08 |
|
2015 |
34.88 |
21.20 |
38.45 |
0.62 |
3.23 |
1.78 |
0.20 |
1.06 |
1.78 |
1.98 |
2.90 |
7.60 |
38.45 |
|
2016 |
32.65 |
21.82 |
40.96 |
0.45 |
3.51 |
2.37 |
0.25 |
0.77 |
1.58 |
1.87 |
2.64 |
7.19 |
40.96 |
|
2017 |
27.30 |
23.30 |
47.00 |
0.06 |
4.20 |
3.80 |
0.36 |
0.05 |
1.10 |
1.60 |
2.01 |
6.23 |
47.00 |
|
2018 |
30.28 |
24.11 |
43.50 |
0.24 |
3.80 |
3.63 |
0.59 |
0.10 |
0.96 |
1.50 |
1.76 |
6.36 |
43.50 |
|
2019 |
33.03 |
24.85 |
40.28 |
0.41 |
3.43 |
3.47 |
0.80 |
0.15 |
0.83 |
1.40 |
1.52 |
6.48 |
40.28 |
|
2020 |
38.06 |
26.21 |
34.36 |
0.71 |
2.74 |
3.17 |
1.18 |
0.24 |
0.59 |
1.22 |
1.09 |
6.70 |
38.06 |
|
MAX |
38.06 |
26.21 |
47.00 |
0.80 |
4.20 |
3.80 |
1.18 |
1.40 |
2.00 |
2.10 |
3.20 |
8.05 |
47.00 |
Tabla 5
Precipitaciones máximas en un tiempo de 24 horas en la ciudad de Montecristi
Nota: Precipitaciones
máximas en un tiempo de 24 horas en la Ciudad de Montecristi, Fuente: (Los autores,
2024).
Posteriormente,
se obtiene las máximas probables en función al método de Gumbel, donde se
identifican los valores de las precipitaciones máximas en un tiempo estimado de
24 horas para la ciudad de Montecristi.
Tabla
6
Identificación de la probabilidad de las precipitaciones a través del Método de
Gumbel en la Ciudad de Montecristi
|
N° |
Año |
Meses |
Precipitación (mm) |
|
|
Precipitaciones
Máximas |
|
|
||
|
1 |
2013 |
Enero |
37.40 |
8.65 |
|
2 |
2014 |
Marzo |
37.082 |
10.62 |
|
3 |
2015 |
Enero |
38.450 |
3.58 |
|
4 |
2016 |
Febrero |
40.958 |
0.38 |
|
5 |
2017 |
Enero |
47.000 |
44.34 |
|
6 |
2018 |
Enero |
43.503 |
10.00 |
|
7 |
2019 |
Marzo |
40.275 |
0.00 |
|
8 |
2020 |
Enero |
38.063 |
5.19 |
|
Suma |
322.70 |
82.76 |
||
Nota: Probabilidad
de las precipitaciones, aplicando el método de Gumbel, Fuente: (Los autores, 2024)
Tabla
7
Frecuencia de las precipitaciones para diversos Periodos de Retorno
|
Periodo |
Variable |
Precipitaciones |
Probabilidad de |
Corrección |
|
Retorno |
Reducida |
(mm) |
acontecimiento |
Intervalo
fijo |
|
Años |
Yt |
XT' (mm) |
F (xT) |
XT (mm) |
|
2 |
0.3665 |
39.7765 |
0.5000 |
44.9475 |
|
5 |
1.4999 |
42.8152 |
0.8000 |
48.3812 |
|
10 |
2.2504 |
44.8271 |
0.9000 |
50.6546 |
|
25 |
3.1985 |
47.3691 |
0.9600 |
53.5270 |
|
50 |
3.9019 |
49.2549 |
0.9800 |
55.6580 |
|
75 |
4.3108 |
50.3510 |
0.9867 |
56.8966 |
|
100 |
4.6001 |
51.1267 |
0.9900 |
57.7732 |
|
500 |
6.2136 |
55.4524 |
0.9980 |
62.6612 |
Nota: Frecuencia de las precipitaciones para diversos periodos de retorno, Fuente:
(Los autores, 2024).
Tabla 8
Precipitaciones máximas para diferentes tiempos de duración de lluvias en la
ciudad de Montecristi
|
Tiempo de duración |
Cociente |
Precipitaciones máximas (mm) para diferentes
tiempos de duración y Periodo de Retorno |
|||||||
|
2 años |
5 años |
10 años |
25 años |
50 años |
75 años |
100 años |
500 años |
||
|
24 hr |
X24 |
44.9475 |
48.3812 |
50.6546 |
53.5270 |
55.6580 |
56.8966 |
57.7732 |
62.6612 |
|
18 hr |
X18 = 91% |
40.902 |
44.027 |
46.096 |
48.710 |
50.649 |
51.776 |
52.574 |
57.022 |
|
12 hr |
X12 = 80% |
35.958 |
38.705 |
40.524 |
42.822 |
44.526 |
45.517 |
46.219 |
50.129 |
|
8 hr |
X8 = 68% |
30.564 |
32.899 |
34.445 |
36.398 |
37.847 |
38.690 |
39.286 |
42.610 |
|
6 hr |
X6 = 61% |
27.418 |
29.513 |
30.899 |
32.651 |
33.951 |
34.707 |
35.242 |
38.223 |
|
5 hr |
X5 = 57% |
25.620 |
27.577 |
28.873 |
30.510 |
31.725 |
32.431 |
32.931 |
35.717 |
|
4 hr |
X4 = 52% |
23.373 |
25.158 |
26.340 |
27.834 |
28.942 |
29.586 |
30.042 |
32.584 |
|
3 hr |
X3 = 46% |
20.676 |
22.255 |
23.301 |
24.622 |
25.603 |
26.172 |
26.576 |
28.824 |
|
2 hr |
X2 = 39% |
17.530 |
18.869 |
19.755 |
20.876 |
21.707 |
22.190 |
22.532 |
24.438 |
|
1 hr |
X1 = 30% |
13.484 |
14.514 |
15.196 |
16.058 |
16.697 |
17.069 |
17.332 |
18.798 |
Nota: Precipitaciones máximas para diferentes tiempos de
duración de lluvias en la ciudad de Montecristi, Fuente: (Los autores, 2024).
Tabla 9
Intensidades de lluvia para diferentes periodos de duración
|
Tiempo de duración |
Intensidad de la lluvia (mm /hr)
según el Periodo de Retorno |
||||||||
|
Hr |
min |
2 años |
5 años |
10 años |
25 años |
50 años |
75 años |
100 años |
500 años |
|
24 hr |
1440 |
1.8728 |
2.0159 |
2.1106 |
2.2303 |
2.3191 |
2.3707 |
2.4072 |
2.6109 |
|
18 hr |
1080 |
2.2723 |
2.4459 |
2.5609 |
2.7061 |
2.8138 |
2.8764 |
2.9208 |
3.1679 |
|
12 hr |
720 |
2.9965 |
3.2254 |
3.3770 |
3.5685 |
3.7105 |
3.7931 |
3.8515 |
4.1774 |
|
8 hr |
480 |
3.8205 |
4.1124 |
4.3056 |
4.5498 |
4.7309 |
4.8362 |
4.9107 |
5.3262 |
|
6 hr |
360 |
4.5697 |
4.9188 |
5.1499 |
5.4419 |
5.6586 |
5.7845 |
5.8736 |
6.3706 |
|
5 hr |
300 |
5.1240 |
5.5155 |
5.7746 |
6.1021 |
6.3450 |
6.4862 |
6.5861 |
7.1434 |
|
4 hr |
240 |
5.8432 |
6.2896 |
6.5851 |
6.9585 |
7.2355 |
7.3966 |
7.5105 |
8.1460 |
|
3 hr |
180 |
6.8919 |
7.4184 |
7.7670 |
8.2075 |
8.5342 |
8.7241 |
8.8586 |
9.6080 |
|
2 hr |
120 |
8.7648 |
9.4343 |
9.8776 |
10.4378 |
10.8533 |
11.0948 |
11.2658 |
12.2189 |
|
1 hr |
60 |
13.4842 |
14.5144 |
15.1964 |
16.0581 |
16.6974 |
17.0690 |
17.3320 |
18.7983 |
Nota: Intensidades de las precipitaciones para diferentes
tiempos de duración de la Ciudad de Montecristi, Fuente: (Los autores, 2024).
Tabla 10
Regresión potencial para diferentes periodos de retorno en la ciudad de
Montecristi
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
169.9251 |
0.6931 |
5.1354 |
3.5596 |
0.4805 |
|
2 |
5 |
182.9063 |
1.6094 |
5.2090 |
8.3835 |
2.5903 |
|
3 |
10 |
191.5010 |
2.3026 |
5.2549 |
12.0998 |
5.3019 |
|
4 |
25 |
202.3604 |
3.2189 |
5.3101 |
17.0924 |
10.3612 |
|
5 |
50 |
210.4165 |
3.9120 |
5.3491 |
20.9258 |
15.3039 |
|
6 |
75 |
215.0990 |
4.3175 |
5.3711 |
23.1897 |
18.6407 |
|
7 |
100 |
218.4131 |
4.6052 |
5.3864 |
24.8052 |
21.2076 |
|
8 |
500 |
236.8921 |
6.2146 |
5.4676 |
33.9790 |
38.6214 |
Nota: Cálculo de
la Regresión potencial para diferentes periodos de retorno en la ciudad de
Montecristi, Fuente: (Los autores, 2024).
Posteriormente, se presentan los
valores que componen la Intensidad – Tiempo de Duración – Periodo de retorno
para la ciudad de Montecristi, los cuales se detallan a continuación;
Tabla 11
Intensidad - Tiempo de duración - Periodo de retorno
|
Intensidad – Duración – Periodo de Retorno |
||||||||||||
|
Frecuencia en años |
Duración (min) |
|||||||||||
|
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
|
|
2 |
64.03 |
41.77 |
32.53 |
27.25 |
23.75 |
21.22 |
19.30 |
17.77 |
16.53 |
15.49 |
14.61 |
13.84 |
|
5 |
67.63 |
44.12 |
34.36 |
28.78 |
25.08 |
22.41 |
20.38 |
18.77 |
17.46 |
16.36 |
15.43 |
14.62 |
|
10 |
70.48 |
45.98 |
35.81 |
29.99 |
26.14 |
23.36 |
21.24 |
19.56 |
18.19 |
17.05 |
16.08 |
15.24 |
|
25 |
74.44 |
48.56 |
37.82 |
31.68 |
27.60 |
24.67 |
22.43 |
20.66 |
19.22 |
18.01 |
16.98 |
16.09 |
|
50 |
77.58 |
50.61 |
39.42 |
33.01 |
28.77 |
25.71 |
23.38 |
21.53 |
20.03 |
18.77 |
17.70 |
16.77 |
|
75 |
79.48 |
51.85 |
40.38 |
33.82 |
29.47 |
26.34 |
23.95 |
22.06 |
20.52 |
19.23 |
18.13 |
17.18 |
|
100 |
80.86 |
52.74 |
41.08 |
34.41 |
29.98 |
26.80 |
24.37 |
22.44 |
20.87 |
19.56 |
18.44 |
17.48 |
|
500 |
89.00 |
58.06 |
45.22 |
37.87 |
33.00 |
29.50 |
26.82 |
24.70 |
22.97 |
21.53 |
20.30 |
19.24 |
Nota: Intensidad
- Tiempo de duración - Periodo de retorno de la ciudad de Montecristi, Fuente: (Los autores,
2024).
Figura 2
Representación gráfica de la Curva IDF de la ciudad de Montecristi
Nota:
Representación gráfica de la Intensidad - Tiempo de duración - Periodo de
retorno de la ciudad de Montecristi, Fuente: (Los autores, 2024).
Una vez concluido el estudio
hidrológico aportante a la investigación, la ecuación de Intensidad para el
Cantón Montecristi, se estima la siguiente expresión algebraica;
Ecuación 1
Ecuación de Intensidad para el cantón Montecristi
|
|
Nota: Obtención de la ecuación de Intensidad para la Ciudad de
Montecristi, Fuente: (Los autores, 2024).
Una vez modelado el sistema pluvial en el software SewerGems, se obtienen los siguientes resultados;
Tabla 12
Resultados de las líneas de conducción de la Calle El Oro a través del
aplicativo SewerGems
|
Tuberías
- Aguas Lluvias |
Pozo
Inicial |
Pozo
Final |
Cota de
Fondo (Inicio) m |
Cota de
Fondo (Final) m |
Longitud
(m) |
Diámetro
(mm) |
Pendiente |
Caudal
(l/s) |
Velocidad
(m/s) |
Coef. Manning
(n) |
|
Tubería de PVC - Line 1 |
Entrada |
Pozo 2 |
147.00 |
145.50 |
60.00 |
300 |
0.025 |
223.63 |
2.93 |
0.011 |
|
Tubería de PVC - Line 2 |
Pozo 2 |
Pozo 3 |
145.50 |
144.00 |
62.00 |
300 |
0.024 |
220.05 |
2.87 |
0.011 |
|
Tubería de PVC - Line 3 |
Pozo 3 |
Pozo 4 |
144.00 |
142.50 |
71.00 |
300 |
0.021 |
205.63 |
2.64 |
0.011 |
|
Tubería de PVC - Line 4 |
Pozo 4 |
Pozo 5 |
142.50 |
141.00 |
65.00 |
300 |
0.023 |
214.92 |
2.75 |
0.011 |
|
Tubería de PVC - Line 5 |
Pozo 5 |
Pozo 6 |
141.00 |
139.50 |
60.00 |
300 |
0.025 |
211.46 |
2.81 |
0.011 |
|
Tubería de PVC - Line 6 |
Pozo 6 |
Salida |
139.50 |
138.00 |
65.00 |
300 |
0.023 |
217.65 |
2.96 |
0.011 |
Nota: Resultados del análisis hidráulico en las líneas de
conducción de la Calle El Oro a través del aplicativo SewerGems,
Fuente: (Los
autores, 2024).
Tabla
13
Resultados de los pozos pertenecientes a la Calle El Oro en SewerGems
|
Identify |
Label |
Elevation (Ground) (m) |
Set
Rim to Ground Elevation? |
Elevation (Rim) (m) |
Elevation (Invert) (m) |
Flow
(Total Out) (l/s) |
Depth (out )
(m) |
Hydraulic
Grade Linea (out) (m) |
Time (maximun Flow) (hours) |
|
1190 |
Pozo 1 |
147.00 |
True |
147.00 |
145.50 |
223.63 |
1.5 |
145.65 |
0.350 |
|
1191 |
Pozo 2 |
145.50 |
True |
145.50 |
144.00 |
220.05 |
1.5 |
144.13 |
0.15 |
|
1192 |
Pozo 3 |
144.00 |
True |
144.00 |
142.50 |
205.63 |
1.5 |
142.72 |
0.05 |
|
1193 |
Pozo 4 |
142.50 |
True |
142.50 |
141.00 |
214.92 |
1.5 |
141.10 |
0.05 |
|
1194 |
Pozo 5 |
141.00 |
True |
141.00 |
139.50 |
211.46 |
1.5 |
139.61 |
0.05 |
|
1195 |
Pozo 6 |
139.50 |
True |
139.50 |
138.00 |
217.65 |
1.5 |
138.11 |
0.05 |
|
1196 |
Pozo 7 |
138.00 |
True |
138.00 |
136.50 |
228.67 |
1.5 |
136.64 |
0.55 |
Nota: Resultados del análisis
hidráulico en los pozos pertenecientes a la Calle El Oro en el aplicativo SewerGems.
Tabla 14
Resultados de las líneas de conducción pertenecientes a la Avenida Manta en SewerGems
|
Tuberías
- Aguas Lluvias |
Pozo
Inicial |
Pozo
Final |
Cota de
Fondo (Inicio) m |
Cota de
Fondo (Final) m |
Longitud
(m) |
Diámetro
(mm) |
Pendiente |
Caudal
(l/s) |
Velocidad
(m/s) |
Coef. Manning
(n) |
|
Tubería de PVC - Line 1 |
Entrada |
Pozo 2 |
148.50 |
147.00 |
60.00 |
500 |
0.025 |
210.85 |
2.92 |
0.011 |
|
Tubería de PVC - Line 2 |
Pozo 2 |
Salida |
148.85 |
147.00 |
62.00 |
500 |
0.024 |
215.54 |
2.87 |
0.011 |
Nota: Resultados del análisis hidráulico en las líneas de
conducción de la Avenida Manta a través del aplicativo SewerGems,
Fuente: (Los
autores, 2024).
Tabla 15
Resultados de los pozos pertenecientes a la Avenida Manta en SewerGems
|
Identify |
Label |
Elevation (Ground) (m) |
Set
Rim to Ground Elevation? |
Elevation (Rim) (m) |
Elevation (Invert) (m) |
Flow
(Total Out) (l/s) |
Depth (out )
(m) |
Hydraulic
Grade Linea (out) (m) |
Time (maximun Flow) (hours) |
|
1190 |
Pozo 1 |
148.50 |
True |
148.50 |
147.00 |
225.57 |
1.5 |
147.21 |
0.25 |
|
1191 |
Pozo 2 |
148.50 |
True |
148.50 |
147.00 |
221.25 |
1.5 |
147.18 |
0.13 |
Nota: Resultados del análisis hidráulico en los pozos
pertenecientes a la Avenida Manta con el aplicativo SewerGems.
Empleando la técnica investigativa de la encuesta, se
considerará lo siguiente en función a la tabulación y muestreo expresado a
continuación;
Tabla 16
Frecuencia de respuestas a la encuesta
|
Criterios |
Sí |
% |
No |
% |
Total |
% |
|
Servicios Básicos |
416 |
92.44 % |
34 |
7.56 % |
450 |
100.00 % |
|
Condiciones del Sistema Pluvial |
128 |
28.70 % |
318 |
71.30 % |
450 |
100.00 % |
|
Presencia de Inundaciones |
368 |
81.78 % |
368 |
18.22 % |
450 |
100.00 % |
|
Proliferación de Vectores |
345 |
76.67 % |
105 |
23.33 % |
450 |
100.00 % |
|
Mantenimientos Preventivos |
195 |
43.33 % |
255 |
56.67 % |
450 |
100.00 % |
|
Compromiso Ciudadano |
125 |
27.78 % |
325 |
72.22 % |
450 |
100.00 % |
Nota: Información recopilada de la
tabulación y muestreo, Fuente: (Los autores, 2024).
Conforme a los resultados mostrados,
la mayoría de encuestados no está conforme con ciertos aspectos, considerando
una tendencia de criterios con respuesta “Sí”, donde en el criterio “Servicios
Básicos”, el 92.44 % considera que cuenta con todos los servicios básicos
necesarios, mientras que el 7.56 % sostiene que no cuenta con los servicios
básicos necesarios.
En el caso del indicador “Condición
del Sistema Pluvial”, el 71.30 % considera que el sistema no se encuentra en
óptimas condiciones, mientras que el 28.70 % sostiene que el sistema se
encuentra en óptimas condiciones.
Por consiguiente, en el criterio
“Presencia de Inundación”, el 81.78 % considera que se han presentado
inundaciones en su sector, mientras que el 18.22 % sostiene que no se han
presentado inundaciones en su sector.
En referencia al parámetro de
“Proliferación de Vectores”, el 76.67 % considera que se han presentado
enfermedades en su sector, mientras que el 23.33 % sostiene que no se han
presentado enfermedades en su sector.
Así mismo, en “Mantenimientos
preventivos”, el 43.33% considera que, si han realizado los mantenimientos
preventivos, mientras que el 56.67 % sostiene que no se han realizado los
mantenimientos preventivos.
Finalmente, el indicador “Compromiso
ciudadano”, el 72.22% estima están comprometidos con cuidar los sistemas
públicos de aguas lluvias, mientras que el 27.78 % menciona que no está seguro
de comprometerse a realizar acciones tales como; respetar horarios, mingas
barriales y no dejar desperdicios en las aceras.
CONCLUSIONES
De acuerdo a los cálculos realizados
el sistema pluvial cumple con los parámetros hidráulicos, tales como;
pendiente, velocidad y diámetro establecidos por la Norma Ecuatoriana, así
mismo, se realizó la modelación del sistema mediante el software SewerGems donde se comprobó que la tubería funciona a buena
capacidad, pero no en óptimas condiciones, por lo que se concluye que el reboce
se produce a razón de la presencia de sedimentos a lo largo de la red
investigada.
Una vez realizados los cálculos de
los parámetros hidráulicos se obtuvieron los siguientes resultados; el valor
resultante de la ecuación de intensidad en función al estudio hidrológico para
la ciudad de Montecristi es de I = 130.938 l/s * Ha, por consiguiente, su
caudal aportante es de Q=212.77425 l/s, y finalmente su velocidad es de V=2.923
m/s, es por ello que se concluye, que los resultados antes expuestos contrastan
con la Normativa Ecuatoriana, la cual sostiene que su velocidad máxima será de
V=4.90 m/s, a tubo parcialmente lleno.
Se ejecutó la modelación con los
datos obtenidos y se pudo comprobar que el sistema funciona correctamente y no
tendría inconvenientes, ya que los componentes hidráulicos cumplen con las
normativas vigentes.
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