Proyecto de Titulación Ing. Ramón Rosales.

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez Instituto de Ingeniería y Tecnología Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Ingeniería Civil

Ramón Omar Rosales Espinoza

Asesor: Dr. José Osiris Vidaña Bencomo

Contenido.



Introducción.    



Antecedentes.

Problemática.

Justificación.

Objetivo general.

• Objetivos específicos.

Hipótesis.



Marco teórico.



Metodología.



Resultados.



Conclusiones.



Recomendaciones.

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Introducci贸n.

02 de diciembre de 2014

3

Introducción.

Antecedentes. 







Eventos históricos de colapsos del drenaje en Ciudad Juárez.

Plan Maestro de Desarrollo Urbano del Centro Histórico de Ciudad Juárez (PMDUCHCJ).

Estado actual del sistema de drenaje del Centro Histórico de Ciudad Juárez.

Casos de estudio y referencias: •

• •

G-Cans Project al Norte de Tokio, Japón.

Túnel Emisor Oriente en la Ciudad de México.

Doblado del Colector B en Madrid, España.

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Introducci贸n.

Antecedentes (cont.).

Eventos hist贸ricos de colapsos del drenaje en Ciudad Ju谩rez.

Colapso del drenaje en julio del 2006.

Fuente: http://www.jornada.unam.mx/2006/07/08/index.php?section=estados&article=030n1est

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5

Introducci贸n.

Antecedentes (cont).

Eventos hist贸ricos de colapsos del drenaje en Ciudad Ju谩rez.

Hundimiento en 2007.

Fuente: http://www.unafuente.sinembargo.mx/11-09-2007/despues-de-6-horas-de-busqueda-encuentran-elcuerpo-de-nina-que-cayo-al-drenaje-en-ciudad-juarez/

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6

Introducci贸n.

Antecedentes (cont.).

PMDUCHCJ.

Plan Maestro de Desarrollo Urbano del Centro Hist贸rico de Ciudad Ju谩rez.

02 de diciembre de 2014 Fuente: http://issuu.com/imipjuarez/docs/pmchcj_2014_final/0

7

E.U.A.

Introducción.

Antecedentes (cont.).

PMDUCHCJ.

JUÁREZ

Ubicación del área de estudio.

Zona de estudio.

02 de diciembre de 2014 Fuente. Junta Municipal de Agua y Saneamiento (5).

8

Introducción.

Antecedentes (cont.).

PMDUCHCJ.

Área de estudio: 165.74 ha

02 de diciembre de 2014 Fuente: http://issuu.com/imipjuarez/docs/pmchcj_2014_final/0

9

Estrategia Pluvial del PMDUCHCJ.

Introducci贸n.

Antecedentes (cont.).

PMDUCHCJ.

02 de diciembre de 2014 Fuente: http://issuu.com/imipjuarez/docs/pmchcj_2014_final/0

10

Introducci贸n.

Antecedentes (cont.).

Estado actual del sistema de drenaje de la ciudad.

Zona de estudio.

Di谩metros de drenaje:

02 de diciembre de 2014 Fuente. Junta Municipal de Agua y Saneamiento.

11

Introducción.

Antecedentes (cont.).

Casos de estudio y referencias:

1. G-Cans Project al Norte de Tokio, Japón.

2. Túnel Emisor Oriente en la Ciudad de México.

3. Doblado del Colector B en Madrid, España.

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12

Introducci贸n.

Antecedentes (cont.).

Casos de estudio y referencias

1. G-Cans Project al Norte de Tokio, Jap贸n.

02 de diciembre de 2014 Fuente: http://paulhartrick.com/wordpress/wp-content/uploads/gcans1.jpg

13

Introducci贸n.

Antecedentes (cont).

Casos de drenaje profundo.

Diagrama de b贸vedas y t煤neles del G-Cans Project.

02 de diciembre de 2014 Fuente: http://img841.imageshack.us/img841/6333/gcans00.jpg

14

Introducción.

Antecedentes (cont).

Casos de drenaje profundo.

2. Túnel Emisor Oriente en la Ciudad de México.

02 de diciembre de 2014 Fuente: http://paulhartrick.com/wordpress/wp-content/uploads/gcans1.jpg

15

Introducci贸n.

Antecedentes (cont).

Casos de drenaje profundo.

Tuneladora (TBM).

02 de diciembre de 2014 Fuente: http://portal.uc3m.es/portal/pls/portal/docs/44323028.JPG

16

Introducci贸n.

Antecedentes (cont).

Casos de drenaje profundo.

3. Doblado del Colector B en Madrid, Espa帽a.

02 de diciembre de 2014 Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=9jCBVSXqINM&index=1&list=PL6IJ3t8qQfHAkM5yBfv3mZIwKpb84Unh4

17

Introducci贸n.

Antecedentes (cont).

Casos de drenaje profundo.

Profundidad del t煤nel = 30 metros.

02 de diciembre de 2014 Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=9jCBVSXqINM&index=1&list=PL6IJ3t8qQfHAkM5yBfv3mZIwKpb84Unh4

18

Introducci贸n.

Antecedentes (cont).

Casos de drenaje profundo.

Sistemas de captaci贸n.

02 de diciembre de 2014 Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=9jCBVSXqINM&index=1&list=PL6IJ3t8qQfHAkM5yBfv3mZIwKpb84Unh4

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Introducción.

Problemática.

El sistema de drenaje actual en la Zona Centro de Ciudad Juárez presenta deficiencias en su mantenimiento, diseño y desempeño de acuerdo a las necesidades actuales de la población.

La cantidad de agua precipitada como tormentas con características torrenciales, sumada a la cantidad de aguas residuales generadas diariamente por la población, ocasiona el colapso de la red de alcantarillado, provocando inundaciones, estancamientos prolongados de agua y hundimientos del terreno.

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Introducción.

Justificación.



PMDUCHCJ. •



Desarrollo holístico de la Zona Centro.

Colapso del sistema de drenaje.

• • •

• • • •

Hundimientos.

Inundaciones.

Estancamiento de agua por largos periodos. ‐ Enfermedades.

Accidentes viales.

Derrama económica por concepto de damnificación .

Actividades cotidianas interrumpidas.

Muerte.

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Introducción.

Objetivo general.

Generar el análisis de factibilidad técnica en base a estudios hidrológicos y geotécnicos para la construcción de un sistema profundo de captación de agua de lluvia que permita un eficiente control de las inundaciones en la Zona Centro de Ciudad Juárez.

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Introducción.

Objetivos específicos. 

Determinar las zonas de inundación pertenecientes al área de estudio.



Calcular la cantidad de agua que captará el sistema.



Obtener el perfil estratigráfico del área de estudio.





Definir la factibilidad del sistema en base a los resultados obtenidos de los estudios hidrológicos y geotécnicos.

Diseñar una propuesta hidráulica básica conformada por sistemas de almacenamiento y conducción de agua de origen pluvial.

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Introducción.

Hipótesis.

La estratigrafía e hidrología de la Zona Centro de Ciudad Juárez permiten la construcción de un sistema profundo de captación de agua de lluvia para el control de inundaciones, evitando en su totalidad los problemas generados por el agua de origen pluvial en esta área.

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Marco Te贸rico.

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Marco teórico.

1. Hidrología.

2. Geotecnia.

3. Hidráulica.

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Marco Teórico.

Hidrología.

1. Cálculo del gasto máximo probable (q).

2. Cálculo del volumen de escorrentías.

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Marco TeĂłrico.

HidrologĂ­a.

1. CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

đ?’’ = đ?&#x;Ž. đ?&#x;Žđ?&#x;Žđ?&#x;?đ?&#x;– đ?‘Şđ?’Šđ?‘¨

donde:

� = caudal måximo de escorrentía [m3/s]. � = coeficiente de escorrentía. � = intensidad de lluvia [mm/h], � = superficie de la cuenca [ha].

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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Marco TeĂłrico.

HidrologĂ­a.

2. CĂĄlculo del volumen de escorrentĂ­as.

đ?‘˝đ?’?đ?’? = đ?‘¸đ?‘¨

donde:

� = profundidad de la escorrentía generada (m). � = årea de la cuenca (m2).

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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Marco TeĂłrico.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del volumen de escorrentĂ­as.

Profundidad de la escorrentĂ­a (Q).

(đ?‘° − đ?&#x;Ž. đ?&#x;?đ?‘ş)đ?&#x;? đ?‘¸= (đ?‘° + đ?&#x;Ž. đ?&#x;–đ?‘ş) donde:

Q = profundidad de la escorrentĂ­a generada (mm).

I = precipitaciĂłn (mm).

S = diferencia de potencial mĂĄximo entre precipitaciĂłn y escorrentĂ­a, comenzando en el momento en que comienza la tormenta (mm).

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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Marco TeĂłrico.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del volumen de escorrentĂ­as.

Diferencia de potencial (S).

đ?&#x;?đ?&#x;“ đ?&#x;’đ?&#x;Žđ?&#x;Ž đ?‘ş= − đ?&#x;?đ?&#x;“đ?&#x;’ đ?‘ľ

donde:

S = diferencia de potencial (mm).

N = nĂşmero de curva.

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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Marco Teórico.

Geotecnia.

1. Prospección geofísica.

I. Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

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Marco Teórico.

Geotecnia.

Prospección geofísica.

Técnicas no destructivas para exploración de suelo.

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Marco Teórico.

Geotecnia.

Prospección geofísica.

Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

Fuentes: Martínez Espinosa, José Luis. Procedimiento constructivo del revestimiento definitivo en túneles, caso de estudio: túnel para el desalojo de aguas residuales en el valle de México, ubicado en Chalco, Estado de México. México, D.F. : UNAM, 2011.

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Marco Teórico.

Geotecnia.

Prospección geofísica.

Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

Rangos de resistividad para cada tipo de suelo.

Material

Resistividad (ohm·m)

Arena Arcilla, limo saturado Arena arcillosa

500-1500 0-100 200-500

Grava

1500-4000

Roca intemperizada

1500-2500

Roca sana

Fuentes: Das, Braja M. Principios de Ingeniería de Cimentaciones. 4a. s.l. : International Thomson Editores, 2001.

>5000

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Marco Teórico.

Geotecnia.

Prospección geofísica.

Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

Tipos de arreglos para sondeo TER.

1. Wenner.

2. Schlumberger.

3. Dipolo-Dipolo.

I. Polo-Dipolo.

Fuentes: Reynolds, John M. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. United Kingdom : Wiley-Blackwell, 2011.

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Marco Teórico.

Hidráulica.

1. Elementos de los canales abiertos.

I. Canal de sección circular.

2. Restricciones de diseño.

I. Velocidad de flujo.

II. Gasto hidráulico.

III. Número de Froude.

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Marco Teórico.

Hidráulica.

Elementos de los canales abiertos.

Tirante hidráulico, y

Distancia vertical desde el fondo del canal hasta la superficie libre del agua.

Profundidad de la sección, d

Profundidad medida de manera perpendicular a la plantilla del canal. La relación entre d y y es d=ycosθ.

Superficie libre del agua, T

Ancho de la sección del canal abierta a la superficie.

Perímetro mojado, P

Perímetro del canal cubierto por el agua.

Área hidráulica, A

Área de la sección transversal del flujo de agua.

Profundidad hidráulica, D

Área hidráulica dividida entre la superficie libre del agua, D = A/T.

Radio hidráulico, R

Área hidráulica dividida entre el perímetro mojado, R = A/P.

Pendiente de plantilla, S0

Es la pendiente longitudinal del canal.

Fuente: Osman Akan, A. Open Channel Hydraulics. Burlington, MA : Buutterworth-Heinemann, 2010.

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Marco Teórico.

Hidráulica.

Elementos de los canales abiertos.

Canal de sección circular.

do, profundidad de la sección. θ, ángulo que forma la bisectriz del punto medio del canal con la superficie del agua (rad).

T, superficie libre del agua. y, tirante hidráulico.

Fuente: Osman Akan, A. Open Channel Hydraulics. Burlington, MA : Buutterworth-Heinemann, 2010.

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Marco TeĂłrico.

HidrĂĄulica.

Restricciones de diseĂąo.

Velocidad de flujo.

(đ?‘šđ?’‰đ?&#x;?/đ?&#x;‘ đ?‘şđ?&#x;?/đ?&#x;? ) đ?‘˝= đ?’? donde:

V = velocidad de flujo en el canal (m/s).

Rh = radio hidrĂĄulico (m).

S = pendiente del canal. n = coeficiente de rugosidad.

Fuente: QuerĂŠtaro, ComisiĂłn Estatal de Aguas de. Normas y Lineamientos TĂŠcnicos para las instalaciones de Agua Potable, Agua Tratada, Alcantarillado Sanitario y Pluvial de los Fraccionamientos y Condominios de las Zonas Urbanas del Estado de QuerĂŠtaro. QuerĂŠtaro, Qro. : Gobierno del Estado de QuerĂŠtaro, 2013.

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Marco Teórico.

Hidráulica.

Restricciones de diseño.

Gasto hidráulico.

𝑨 𝟐/𝟑 𝟏/𝟐 𝑸= 𝑹 𝑺 𝒏

donde:

Q = gasto (m3/s).

A = área de la sección (m2).

R = radio hidráulico (m).

S = pendiente del canal. n = coeficiente de rugosidad.

Fuente: Chávez Holguín , Erick Alberto. Tesis: Estudio hidrológico y propuesta de solución a las inundaciones en el crucero de las A. Tecnológico y Ramón Rivera Lara en Ciudad Juárez, Chihuahua. Cd. Juárez : Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, 2012.

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Marco TeĂłrico.

HidrĂĄulica.

Restricciones de diseĂąo.

NĂşmero de Froude.

đ?‘­đ?’“ =

donde:

đ?‘˝ đ?’ˆđ?‘Ť

=

đ?‘˝ đ?’ˆ(đ?‘¨/đ?‘ť)

=

đ?‘¸ đ?’ˆ(đ?‘¨đ?&#x;‘ /đ?‘ť)

Fr = nĂşmero de Froude.

V = velocidad del flujo (m/s). g = valor de la aceleraciĂłn de la gravedad (m/s2) D = Profundidad hidrĂĄulica (m).

A = ĂĄrea hidrĂĄulica (m2).

T = ancho de la superficie del agua (m).

Q = gasto hidrĂĄulico (m3/s).

Fuente: Osman Akan, A. Open Channel Hydraulics. Burlington, MA : Buutterworth-Heinemann, 2010.

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Marco Teórico.

Hidráulica.

Restricciones de diseño.

Número de Froude.

Fr < 1  Flujo subcrítico.

Fr = 1  Flujo crítico.

Fr > 1  Flujo supercrítico.

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MetodologĂ­a.

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Metodología.

1. Hidrología.

2. Geotecnia.

3. Hidráulica.

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Metodología.

Hidrología.

1.

2.

3.

4.

5.

Curvas de nivel.

Definición de las subcuencas.

Cálculo del gasto máximo probable.

Cálculo del volumen de agua.

Ubicación previa del sistema de captación y el trazo de las líneas de conducción.

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MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

1. Curvas de nivel.

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Metodología.

Hidrología.

2. Definición de las subcuencas.

10

8 11

7

9 2 3

4

5

1 6

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MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

3. CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

đ?&#x2019;&#x2019; = đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x2013; đ?&#x2018;Şđ?&#x2019;&#x160;đ?&#x2018;¨

donde:

đ?&#x2019;&#x2019; = caudal mĂĄximo de escorrentĂ­a [m3/s]. đ?&#x2018;Ş = coeficiente de escorrentĂ­a. đ?&#x2019;&#x160; = intensidad de lluvia [mm/h], đ?&#x2018;¨ = superficie de la cuenca [ha].

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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Metodología.

Hidrología.

Tipo de suelo en la Zona Centro.

Tipo C:

Potencial de escorrentía moderadamente alto. Comprende suelos superficiales y que contienen una cantidad considerable de arcillas. Los suelos presentan una infiltración por debajo del promedio después de la saturación.

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

Mays, Larry W. Water Resources Engineering. Danvers, MA : John Wiley & Sons, Inc., 2011.

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Metodología.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Grado de impermeabilidad.

Fuente: District, Urban Drainage and Flood Control. Drainage Criteria Manual, Runoff. Urban Store Drainage, Criteria Manual. Denver, Colorado : s.n., 2001.

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51

Metodología.

Hidrología.

Periodo de retorno.

Fuente: CONAGUA. PROY-NMX-AA-168-SCFI-2012 “Drenaje pluvial urbano - Especificaciones para el manejo de agua pluvial en zonas urbanas". 2012.

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52

Metodología.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Coeficiente de escorrentía (C).

Fuente: District, Urban Drainage and Flood Control. Drainage Criteria Manual, Runoff. Urban Store Drainage, Criteria Manual. Denver, Colorado : s.n., 2001.

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53

Metodología.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Coeficiente de escorrentía (C) = 0.88

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MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

Tiempo de concentraciĂłn (Tc).

đ?&#x2018;ťđ?&#x2019;&#x201E; = đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x2014;đ?&#x;&#x201C; đ?&#x2018;łđ?&#x;&#x17D;.đ?&#x;&#x2022;đ?&#x;&#x2022; đ?&#x2018;şâ&#x2C6;&#x2019;đ?&#x;&#x17D;.đ?&#x;&#x2018;đ?&#x;&#x2013;đ?&#x;&#x201C; đ?&#x2019;&#x2C6;

donde:

đ?&#x2018;ťđ?&#x2019;&#x201E; = tiempo de concentraciĂłn [min] đ?&#x2018;ł = longitud mĂĄxima del flujo [min] đ?&#x2018;şđ?&#x2019;&#x2C6; = pendiente de la cuenca [m/m]

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Metodología.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Tiempo de concentración (Tc).

Nombre Cuenca1 Cuenca2 Cuenca3 Cuenca4 Cuenca5 Cuenca6 Cuenca7 Cuenca8 Cuenca9 Cuenca10 Cuenca11

Descripción Insurgentes Plaza Toros H. Galeana y R. Corona 20 Nov. y Bolivia Insurgentes y Colombia Mérida, 2 abr y Plan Ayala Estacionamiento rutas Hoyos 1 Hoyos 2 Cuenca extra 1 Cuenca extra 2

Sg (m/m) 0.0070 0.0071 0.0017 0.0007 0.0066 0.0013 0.0051 0.0014 0.0015 0.0008 0.0026

L (m) 995.15 1,444.15 862.46 1,140.99 1,067.14 946.91 877.24 1,428.00 1,302.76 596.67 486.78

Tc (min) 26.74 35.50 41.02 74.01 28.99 49.02 27.41 65.74 59.13 40.92 22.73

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MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

Intensidad de lluvia (i).

đ?&#x2018;° đ?&#x2019;&#x160;= đ?&#x2019;&#x2022;

donde:

đ?&#x2019;&#x160; = intensidad de lluvia (mm/h). đ?&#x2018;° = altura del agua (mm). đ?&#x2019;&#x2022; = duraciĂłn de la lluvia (min/min).

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

Madery, Laura Elena. Intensidad de la PrecipitaciĂłn en el Valle de MĂŠxico.

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MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

Altura del agua (I).

đ?&#x2018;° = đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x201D; đ?&#x2018;Ş â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x201D; đ?&#x2018;Ť â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;Ş â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;Š â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ đ?&#x2019;&#x2122;đ?&#x2019;&#x161; + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;? đ?&#x2018;Š â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ đ?&#x2019;&#x161; + đ?&#x2018;¨ donde:

đ?&#x2018;° = altura del agua (mm). đ?&#x2019;&#x2122; = variable de acuerdo al periodo de retorno. đ?&#x2019;&#x161; = variable de acuerdo a la duraciĂłn de la lluvia. đ?&#x2018;¨ = cantidad de lluvia en una hora en un periodo de retorno de 2 aĂąos. đ?&#x2018;Š = cantidad de lluvia 24 horas en un periodo de retorno de 2 aĂąos. đ?&#x2018;¨ = cantidad de lluvia en una hora en un periodo de retorno de 100 aĂąos. đ?&#x2018;Ť = cantidad de lluvia 24 horas en un periodo de retorno de 100 aĂąos.

Fuente: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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Metodología.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Altura del agua (I).

Valores para x y y.

Fuente: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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Metodología.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Altura del agua (I).

Alturas de agua en Cd. Juárez según los periodos de retorno.

Fuente: Esquivel Ceballos, Víctor Hugo y UACJ, Laboratorio de Climatología y Calidad del Aire. Datos informativos sobre cantidad de lluvia para distintos periodos en Cd. Juárez. Agosto de 2014.

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60

MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

Altura del agua (I).

đ?&#x2018;° = đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x201D; đ?&#x2018;Ş â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x201D; đ?&#x2018;Ť â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;Ş â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;Š â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ đ?&#x2019;&#x2122;đ?&#x2019;&#x161; + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;? đ?&#x2018;Š â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ đ?&#x2019;&#x161; + đ?&#x2018;¨ donde:

đ?&#x2018;° = altura del agua (mm). đ?&#x2019;&#x2122; = variable de acuerdo al periodo de retorno. đ?&#x2019;&#x161; = variable de acuerdo a la duraciĂłn de la lluvia. đ?&#x2018;¨ = cantidad de lluvia en una hora en un periodo de retorno de 2 aĂąos. đ?&#x2018;Š = cantidad de lluvia 24 horas en un periodo de retorno de 2 aĂąos. đ?&#x2018;¨ = cantidad de lluvia en una hora en un periodo de retorno de 100 aĂąos. đ?&#x2018;Ť = cantidad de lluvia 24 horas en un periodo de retorno de 100 aĂąos.

Fuente: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

02 de diciembre de 2014

61

MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

Altura del agua (I).

đ?&#x2018;° = đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x201D; đ?&#x2018;Ş â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x201D; đ?&#x2018;Ť â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;Ş â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;Š â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ đ?&#x2019;&#x2122;đ?&#x2019;&#x161; + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;? đ?&#x2018;Š â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ đ?&#x2019;&#x161; + đ?&#x2018;¨

đ?&#x2019;&#x2122; = 32.1 y= 73.4 đ?&#x2018;¨ = 20.69 mm đ?&#x2018;Š = 41.37 mm đ?&#x2018;Ş = 56.09 mm đ?&#x2018;Ť = 112.17 mm

Altura del agua (I) = 86.31 mm

02 de diciembre de 2014

62

MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

Intensidad de lluvia (i).

đ?&#x2018;° đ?&#x2019;&#x160;= đ?&#x2019;&#x2022; đ??ź = 36.82 mm đ?&#x2018;&#x2021;đ?&#x2018;? đ?&#x2018;Ą= 60

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

Madery, Laura Elena. Intensidad de la PrecipitaciĂłn en el Valle de MĂŠxico.

02 de diciembre de 2014

63

Metodología.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Intensidad de lluvia (i).

Nombre Cuenca1 Cuenca2 Cuenca3 Cuenca4 Cuenca5 Cuenca6 Cuenca7 Cuenca8 Cuenca9 Cuenca10 Cuenca11

Descripción Insurgentes Plaza Toros H. Galeana y R. Corona 20 Nov. y Bolivia Insurgentes y Colombia Mérida, 2 abr y Plan Ayala Estacionamiento rutas Hoyos 1 Hoyos 2 Cuenca extra 1 Cuenca extra 2

Sg (m/m) 0.0070 0.0071 0.0017 0.0007 0.0066 0.0013 0.0051 0.0014 0.0015 0.0008 0.0026

L (m) Tc (min) 995.15 26.74 1,444.15 35.50 862.46 41.02 1,140.99 74.01 1,067.14 28.99 946.91 49.02 877.24 27.41 1,428.00 65.74 1,302.76 59.13 596.67 40.92 486.78 22.73

I (mm)

86.31

02 de diciembre de 2014

i (mm/h) 193.63 145.87 126.24 69.97 178.63 105.65 188.96 78.77 87.58 126.56 227.84

64

Metodología.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Nombre Cuenca1 Cuenca2 Cuenca3 Cuenca4 Cuenca5 Cuenca6 Cuenca7 Cuenca8 Cuenca9 Cuenca10 Cuenca11

Descripción Insurgentes Plaza Toros H. Galeana y R. Corona 20 Nov. y Bolivia Insurgentes y Colombia Mérida, 2 abr y Plan Ayala Estacionamiento rutas Hoyos 1 Hoyos 2 Cuenca extra 1 Cuenca extra 2

i (mm/h) 193.63 145.87 126.24 69.97 178.63 105.65 188.96 78.77 87.58 126.56 227.84

A (ha) 41.30 34.48 37.51 35.62 48.02 13.86 24.66 38.31 79.47 15.59 7.60

C

0.88

02 de diciembre de 2014

q ( m3/s) 19.70 12.39 11.67 6.14 21.13 3.61 11.48 7.44 17.15 4.86 4.27

65

MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

3. CĂĄlculo del volumen de agua.

đ?&#x2018;˝đ?&#x2019;?đ?&#x2019;? = đ?&#x2018;¸đ?&#x2018;¨

donde:

đ?&#x2018;¸ = profundidad de la escorrentĂ­a generada (m). đ?&#x2018;¨ = ĂĄrea de la cuenca (m2).

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

02 de diciembre de 2014

66

MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del volumen de agua.

Profundidad de la escorrentĂ­a (Q).

(đ?&#x2018;° â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;?đ?&#x2018;ş)đ?&#x;? đ?&#x2018;¸= (đ?&#x2018;° + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x2013;đ?&#x2018;ş) donde:

Q = profundidad de la escorrentĂ­a generada (mm).

I = precipitaciĂłn (mm).

S = diferencia de potencial mĂĄximo entre precipitaciĂłn y escorrentĂ­a, comenzando en el momento en que comienza la tormenta (mm).

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del volumen de agua.

Diferencia de potencial (S).

đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C; đ?&#x;&#x2019;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D; đ?&#x2018;ş= â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x2019; đ?&#x2018;ľ

donde:

S = diferencia de potencial (mm).

N = nĂşmero de curva.

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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68

Metodología.

Hidrología.

Cálculo del volumen de agua.

Números de curva.

Fuentes: Departamento de Desarrollo Sustentable. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Depósito de Documentos de la FAO. [En línea] 1997. http://www.fao.org/docrep/t0848s/t0848s09.htm.

02 de diciembre de 2014

69

MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del volumen de agua.

Diferencia de potencial (S).

đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C; đ?&#x;&#x2019;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D; đ?&#x2018;ş= â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x2019; đ?&#x;&#x2014;đ?&#x;&#x17D;

Diferencia de potencial (S) = 28.22

02 de diciembre de 2014

70

MetodologĂ­a.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del volumen de agua.

Profundidad de la escorrentĂ­a (Q).

(đ?&#x;&#x2013;đ?&#x;&#x201D;. đ?&#x;&#x2018;đ?&#x;? â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;?(đ?&#x;?đ?&#x;&#x2013;. đ?&#x;?đ?&#x;?)]đ?&#x;? đ?&#x2018;¸= (đ?&#x;&#x2013;đ?&#x;&#x201D;. đ?&#x;&#x2018;đ?&#x;? + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x2013; đ?&#x;?đ?&#x;&#x2013;. đ?&#x;?đ?&#x;? ]

Profundidad de la escorrentĂ­a generada (Q) = 59.76 mm

02 de diciembre de 2014

71

Metodología.

Hidrología.

Cálculo del volumen de agua.

Cálculo del volumen de agua.

Nombre Cuenca1 Cuenca2 Cuenca3 Cuenca4 Cuenca5 Cuenca6 Cuenca7 Cuenca8 Cuenca9 Cuenca10 Cuenca11

Descripción I (mm) S Q (mm) Insurgentes Plaza Toros H. Galeana y R. Corona 20 Nov. y Bolivia Insurgentes y Colombia Mérida, 2 abr y Plan Ayala 86.31 28.22 59.76 Estacionamiento rutas Hoyos 1 Hoyos 2 Cuenca extra 1 Cuenca extra 2

Área de la cuenca (m2) 412,995.60 344,794.49 375,106.08 356,161.34 480,163.35 138,555.00 246,626.23 383,114.54 794,732.36 155,949.75 76,037.34

A (ha) 41.30 34.48 37.51 35.62 48.02 13.86 24.66 38.31 79.47 15.59 7.60

02 de diciembre de 2014

Vol (m3) 24,679.85 20,604.28 22,415.64 21,283.54 28,693.67 8,279.79 14,737.93 22,894.21 47,491.73 9,319.27 4,543.85

72

Metodología.

Hidrología.

5. Ubicación previa del sistema de captación y el trazo de las líneas de conducción.

Nombre TT1 TT2 TT3 TT4 TT5

Subcuencas 4, 5, 6 1, 3 11 2, 7 8, 9, 10

02 de diciembre de 2014

73

Metodología.

Geotecnia.

1. Recopilación de sondeos ya existentes.

2. Realización de sondeos mediante Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

02 de diciembre de 2014

74

Metodolog铆a.

Geotecnia.

1. Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

75

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

Sondeo SPT.

02 de diciembre de 2014

76

Metodología.

Geotecnia.

2. Realización de sondeos mediante Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

2

3

1

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77

Metodología.

Geotecnia.

2. Realización de sondeos mediante Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

Sondeo 1

Sondeo 2

Sondeo 3

Descripción

Línea Sur

Línea Norte

Línea Central

Longitud (m)

200

800

400

Separación de electrodos (m)

10

10 y 20

10

Profundidad (m)

80

350

150

02 de diciembre de 2014

78

Metodología.

Hidráulica.

1. Propuesta de diseño básico de una estructura hidráulica de almacenamiento y conducción de agua pluvial.

I. Velocidad de flujo.

II. Número de Froude.

III. Diferencia entre Qentrada y Qsalida.

02 de diciembre de 2014

79

MetodologĂ­a.

HidrĂĄulica.

Propuesta de diseĂąo bĂĄsico.

I. Velocidad de flujo.

(đ?&#x2018;šđ?&#x2019;&#x2030;đ?&#x;?/đ?&#x;&#x2018; đ?&#x2018;şđ?&#x;?/đ?&#x;? ) đ?&#x2018;˝= đ?&#x2019;? donde:

V = velocidad de flujo en el canal (m/s).

Rh = radio hidrĂĄulico (m).

S = pendiente del canal. n = coeficiente de rugosidad.

Fuente: QuerĂŠtaro, ComisiĂłn Estatal de Aguas de. Normas y Lineamientos TĂŠcnicos para las instalaciones de Agua Potable, Agua Tratada, Alcantarillado Sanitario y Pluvial de los Fraccionamientos y Condominios de las Zonas Urbanas del Estado de QuerĂŠtaro. QuerĂŠtaro, Qro. : Gobierno del Estado de QuerĂŠtaro, 2013.

02 de diciembre de 2014

80

Coeficiente de rugosidad (n).

Metodología.

Hidráulica.

Propuesta de diseño básico.

Velocidad de flujo.

Coeficiente de rugosidad (n) = 0.012 Fuente: Querétaro, Comisión Estatal de Aguas de. Normas y Lineamientos Técnicos para las instalaciones de Agua Potable, Agua Tratada, Alcantarillado Sanitario y Pluvial de los Fraccionamientos y Condominios de las Zonas Urbanas del Estado de Querétaro. Querétaro, Qro. : Gobierno del Estado de Querétaro, 2013.

02 de diciembre de 2014

81

Metodología.

Hidráulica.

Propuesta de diseño básico.

Velocidad de flujo.

Pendiente propuesta para el tunel = 0.002 = 0.2%

02 de diciembre de 2014

82

MetodologĂ­a.

HidrĂĄulica.

Propuesta de diseĂąo bĂĄsico.

Velocidad de flujo.

Radio hidrĂĄulico (Rh).

đ?&#x;? đ?&#x2019;&#x201D;đ?&#x2019;&#x160;đ?&#x2019;?đ?&#x;?đ?&#x153;˝ đ?&#x2018;šđ?&#x2019;&#x2030; = đ?&#x;?â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2019;&#x2026;đ?&#x2019;? đ?&#x;&#x2019; đ?&#x;?đ?&#x153;˝ donde:

Rh = radio hidråulico (m). θ = ångulo que forma la bisectriz del punto medio del canal con la superficie del agua (rad). do = diåmetro propuesto (m).

Fuente: QuerĂŠtaro, ComisiĂłn Estatal de Aguas de. Normas y Lineamientos TĂŠcnicos para las instalaciones de Agua Potable, Agua Tratada, Alcantarillado Sanitario y Pluvial de los Fraccionamientos y Condominios de las Zonas Urbanas del Estado de QuerĂŠtaro. QuerĂŠtaro, Qro. : Gobierno del Estado de QuerĂŠtaro, 2013.

02 de diciembre de 2014

83

MetodologĂ­a.

HidrĂĄulica.

Propuesta de diseĂąo bĂĄsico.

Gasto hidrĂĄulico.

đ?&#x2018;¨ đ?&#x;?/đ?&#x;&#x2018; đ?&#x;?/đ?&#x;? đ?&#x2018;¸= đ?&#x2018;š đ?&#x2018;ş đ?&#x2019;?

donde:

Q = gasto (m3/s).

A = ĂĄrea de la secciĂłn (m2).

R = radio hidrĂĄulico (m).

S = pendiente del canal. n = coeficiente de rugosidad.

Fuente: ChĂĄvez HolguĂ­n , Erick Alberto. Tesis: Estudio hidrolĂłgico y propuesta de soluciĂłn a las inundaciones en el crucero de las A. TecnolĂłgico y RamĂłn Rivera Lara en Ciudad JuĂĄrez, Chihuahua. Cd. JuĂĄrez : Universidad AutĂłnoma de Ciudad JuĂĄrez, 2012.

02 de diciembre de 2014

84

Metodología.

Hidráulica.

Propuesta de diseño básico.

Velocidad de flujo.

Radio hidráulico (Rh).

Nombre Cuencas TT anterior TT1 TT2 TT3 TT4 TT5

4, 5, 6 1, 3 11 2, 7 8, 9, 10

TT1 TT2, TT3 TT4

V (m3) V (m3) TT cuencas anterior 58,257.004 0.000 47,095.496 58,257.004 4,543.851 0.000 35,342.206 51,639.347 79,705.217 35,342.206

Nombre Cuencas d0 propuesto (m) TT1 TT2 TT3 TT4 TT5

4, 5, 6 1, 3 11 2, 7 8, 9, 10

5.00 5.00 5.00 5.00 5.00

y

θ (rad)

2.090 3.190 0.770 3.750 4.500

1.406 1.850 0.807 2.094 2.498

q (m3/s) cuencas 30.881 31.372 4.269 23.875 29.449

sin θ (rad) 0.986 0.961 0.722 0.866 0.600

q (m3/s) TT anterior 0.000 30.999 0.000 66.884 90.760

A

Rh

7.777 13.223 1.919 15.796 18.613

1.106 1.429 0.476 1.508 1.490

q (m3/s) entrada 30.881 62.371 4.269 90.760 106.879

q (m3/s) salida 30.999 62.527 4.358 77.430 90.499

02 de diciembre de 2014

85

Metodología.

Hidráulica.

Propuesta de diseño básico.

Velocidad de flujo.

Nombre TT1 TT2 TT3 TT4 TT5

d0 propuesto (m) 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00

y 1.838 1.838 1.838 1.838 1.838

θ (rad) θ (grados) sin θ(rad) 1.303 74.635 0.964 1.303 74.635 0.964 1.303 74.635 0.964 1.303 74.635 0.964 1.303 74.635 0.964

A 6.545 6.545 6.545 6.545 6.545

Rh 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005

Vel (m/s) 3.7387 3.7387 3.7387 3.7387 3.7387

Velocidad de flujo al 30% de la capacidad de las tuberías = 3.7387 m/s

3.7387 m/s > 0.75 m/s

02 de diciembre de 2014

86

MetodologĂ­a.

HidrĂĄulica.

Propuesta de diseĂąo bĂĄsico.

II. NĂşmero de Froude.

đ?&#x2018;­đ?&#x2019;&#x201C; =

donde:

đ?&#x2018;˝ đ?&#x2019;&#x2C6;đ?&#x2018;Ť

=

đ?&#x2018;˝ đ?&#x2019;&#x2C6;(đ?&#x2018;¨/đ?&#x2018;ť)

=

đ?&#x2018;¸ đ?&#x2019;&#x2C6;(đ?&#x2018;¨đ?&#x;&#x2018; /đ?&#x2018;ť)

Fr = nĂşmero de Froude.

V = velocidad del flujo (m/s). g = valor de la aceleraciĂłn de la gravedad (m/s2) D = Profundidad hidrĂĄulica (m).

A = ĂĄrea hidrĂĄulica (m2).

T = ancho de la superficie del agua (m).

Q = gasto hidrĂĄulico (m3/s).

Fuente: Osman Akan, A. Open Channel Hydraulics. Burlington, MA : Buutterworth-Heinemann, 2010.

02 de diciembre de 2014

87

Metodología.

Hidráulica.

Propuesta de diseño básico.

II. Número de Froude.

Nombre TT1 TT2 TT3 TT4 TT5

d0 propuesto (m) 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00

Nombre TT1 TT2 TT3 TT4 TT5

y 2.090 3.190 0.770 3.750 4.500

θ (rad) 1.406 1.850 0.807 2.094 2.498

θ (grados) 80.561 106.022 46.211 120.000 143.130

d0 propuesto (m) Vel (m/s) 5.00 3.99 5.00 4.73 5.00 2.27 5.00 4.90 5.00 4.86

sin θ(rad) 0.986 0.961 0.722 0.866 0.600

T g 4.932 4.806 3.609 9.810 4.330 3.000

A 7.777 13.223 1.919 15.796 18.613

A 7.777 13.223 1.919 15.796 18.613

Rh 1.106 1.429 0.476 1.508 1.490

Vel (m/s) 3.9861 4.7286 2.2713 4.9018 4.8621

Fr 1.014 0.910 0.995 0.819 0.623

02 de diciembre de 2014

88

Metodología.

Hidráulica.

Propuesta de diseño básico.

Número de Froude.

Fr < 1  Flujo subcrítico.

Fr = 1  Flujo crítico.

Fr > 1  Flujo supercrítico.

02 de diciembre de 2014

89

Metodología.

Hidráulica.

Propuesta de diseño básico.

III. Diferencia entre Qentrada y Qsalida.

q entrada q salida (m3/s) (m3/s) 4, 5, 6 30.881 30.999 1, 3 62.371 62.527 11 4.269 4.358 2, 7 90.760 77.430 8, 9, 10 106.879 90.499

Nombre Cuencas

TT1 TT2 TT3 TT4 TT5

Diferencia (%) 0.00 0.00 0.00 14.69 15.33

02 de diciembre de 2014

90

Resultados.

02 de diciembre de 2014

91

Resultados.

1. Hidrología I. II.

Gasto máximo probable (q).

Volumen acumulado.

2. Geotecnia.

I.

Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

3. Hidráulica.

4. Ubicación final de los sistemas de captación.

02 de diciembre de 2014

92

Resultados.

Hidrología.

I. Gasto máximo probable (q).

Nombre

TT1 TT2 TT3 TT4 TT5

Cuencas TT anterior

4, 5, 6 1, 3 11 2, 7 8, 9, 10

TT1 TT2, TT3 TT4

q cuencas (m3/s) 30.881 31.372 4.269 23.875 29.449

q TT anterior (m3/s) 0.000 30.999 0.000 66.884 90.760

q entrada (m3/s) 30.881 62.371 4.269 90.760 106.879

q salida (m3/s) 30.999 62.527 4.358 77.430 90.499

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Resultados.

HidrologĂ­a.

II. Volumen acumulado.

Nombre

Cuencas

TT1 TT2 TT3 TT4 TT5

4, 5, 6 1, 3 11 2, 7 8, 9, 10

q entrada (m3/s) 30.881 62.371 4.269 90.760 106.879

q salida (m3/s) 30.999 62.527 4.358 77.430 90.499

Diferencia (%) 0.00 0.00 0.00 14.69 15.33

Vol entrante (12 horas) 58,257.004 105,352.500 4,543.851 140,694.706 220,399.923

Vol saliente Diferencia (m3) (12 horas) 58,257.004 0.000 105,352.500 0.000 4,543.851 0.000 120,030.709 20,663.998 186,622.696 33,777.228

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Resultados.

Geotecnia.

I. Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

Sondeo 1.- Línea Sur.

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Resultados.

Geotecnia.

Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

Sondeo 1.- Línea Sur.

Unidad Geoeléctrica

Dominio Geoeléctrico (Ω·metro)

UG-A

> 76

UG-B

0 - 20

UG-C

20 -200

Descripción del material Unidad compuesta de manera equitativa por roca sana y roca intemperizada a mayor profundidad, seguidas por arenas, gravas y arcillas húmedas en capas más superficiales.

Unidad compuesta de manera muy generalizada por arcillas con presencia de humedad.

Unidad compuesta por arenas arcillosas, arenas gruesas y con presencia de gravas en puntos específicos.

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Resultados.

Geotecnia.

Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

Sondeo 1.- Línea Sur.

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Resultados.

Geotecnia.

Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

Sondeo 2.- Línea Norte.

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Resultados.

Geotecnia.

Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

Sondeo 2.- Línea Norte.

Unidad Geoeléctrica

Dominio Geoeléctrico (Ω·metro)

UG - A

80 - 5000

UG - B

1 - 80

UG - C

100 - 800

Descripción del material Unidad compuesta en su parte superior por una capa de arcilla, a la que subyace una serie mayor de capas de arenaarcillosa con presencia de humedad.

Unidad compuesta por un material arenoso con presencia de arcilla, destacando zonas puntuales donde se encuentra una cantidad mayor de humedad en el material.

Unidad compuesta por arena en su gran mayoría, conteniendo agregados calizos en pequeñas cantidades.

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Resultados.

Geotecnia.

Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

Sondeo 2.- Línea Norte.

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100

Resultados.

Geotecnia.

Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

Sondeo 3.- Línea Central.

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101

Resultados.

Geotecnia.

Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

Sondeo 3.- Línea Central.

Unidad Geoeléctrica

Dominio Geoeléctrico (Ω·metro)

Descripción del material Unidad compuesta por arenas y calizas, siendo las calizas las predominantes en mayores profunidades, tanto caliza intemperizada como roca sana.

UG - A

> 500

UG - B

40 - 500

UG - C1

10 - 40

UG - C2

10 - 40

UG - D1

40 - 200

Unidad compuesta por arcillas con presencia de arenas.

UG - D2

40 - 200

Unidad compuesta por arcillas con presencia de arenas y arcillas saturadas de resitividad baja.

Unidad compuesta de manera predominante por arena arcillosa, encontrando presencia de arcilla saturada.

Unidad compuesta por arcillas saturadas.

Unidad compuesta por arcillas saturadas con presencia alta de humedad en zonas puntuales.

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Resultados.

Geotecnia.

Interpretación de la Tomografía Eléctrica Resistiva.

Sondeo 3.- Línea Central.

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Resultados.

Hidráulica.

Pendiente del sistema de conducción = 0.002 Diferencia de nivel TT1-TT5 = 8.32m Diferencia de nivel TT3 – TT4 = 1.65m

Diámetro de las tuberías de conducción = 5 metros Volúmenes de almacenamiento: TT4 = 20,663.998 m3 TT5 = 33,777.228 m3

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Resultados.

4. Ubicaci贸n final de los sistemas de captaci贸n.

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Resultados.

4. Ubicación final de los sistemas de captación.

Sistema receptor TT1 TT2

Descripción

Coordenadas

Lumbrera Lumbrera

31.732821° -106.469418° 31.735201° -106.479600°

TT3

Lumbrera

TT4

Tanque de tormenta

TT5

Descripción de la ubicación

Av. Insurgentes y C. Colombia Monumento a Benito Juárez Blvd. Fronterizo a la altura de C. 31.747933° -106.488832° Oro Calle internacional al Oriente de 31.741868° -106.482577° Plaza de Toros "Antonio Balderas"

Tanque de tormenta y planta 31.749986° -106.461795° de bombeo

Av. Malecón y C. Paraguay

Descripción del terreno Lote baldío Parque Lote baldío Lote baldío Terreno de "Los Hoyos"

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Conclusiones.

El sistema de captación y conducción de agua potable propuesto para la Zona Centro de Ciudad Juárez representa un proyecto factible visto desde el punto de vista técnico:  Existen las herramientas para su ejecución.  Hay procesos constructivos que ya han sido ejecutados anteriormente.

 Se ha aplicado el conocimiento teórico en casos similares.  Representa una solución al problema de inundaciones en la Zona Centro de Cd. Juárez.

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Recomendaciones.

1. Complementación del Plan Maestro de Desarrollo Urbano del Centro Histórico de Ciudad Juárez.

2. Contemplar esta investigación como base para otros proyectos, tales como estructural, geotécnico, hidráulico, de costos, entre otros.

3. Generación de un proyecto ejecutivo.

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Anexos

Marco Te贸rico.

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109

Anexos

Fuente: District, Urban Drainage and Flood Control. Drainage Criteria Manual, Runoff. Urban Store Drainage, Criteria Manual. Denver, Colorado : s.n., 2001.

Marco Teórico.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

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Anexos

Fuente: District, Urban Drainage and Flood Control. Drainage Criteria Manual, Runoff. Urban Store Drainage, Criteria Manual. Denver, Colorado : s.n., 2001.

Marco Teórico.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

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111

Anexos

Marco TeĂłrico.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

Tiempo de concentraciĂłn (Tc).

đ?&#x2018;ťđ?&#x2019;&#x201E; = đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x2014;đ?&#x;&#x201C; đ?&#x2018;łđ?&#x;&#x17D;.đ?&#x;&#x2022;đ?&#x;&#x2022; đ?&#x2018;şâ&#x2C6;&#x2019;đ?&#x;&#x17D;.đ?&#x;&#x2018;đ?&#x;&#x2013;đ?&#x;&#x201C; đ?&#x2019;&#x2C6;

donde:

đ?&#x2018;ťđ?&#x2019;&#x201E; = tiempo de concentraciĂłn [min] đ?&#x2018;ł = longitud mĂĄxima del flujo [min] đ?&#x2018;şđ?&#x2019;&#x2C6; = pendiente de la cuenca [m/m]

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Anexos

Marco Teórico.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Intensidad de lluvia (i).

𝑰 𝒊= 𝒕

donde:

𝒊 = intensidad de lluvia (mm/h). 𝑰 = altura del agua (mm). 𝒕 = duración de la lluvia (min/min).

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

Madery, Laura Elena. Intensidad de la Precipitación en el Valle de México.

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Anexos

Marco TeĂłrico.

HidrologĂ­a.

CĂĄlculo del gasto mĂĄximo probable (q).

Altura del agua (I).

đ?&#x2018;° = đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x201D; đ?&#x2018;Ş â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;?đ?&#x;&#x201C;đ?&#x;&#x201D; đ?&#x2018;Ť â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;Ş â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;Š â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ đ?&#x2019;&#x2122;đ?&#x2019;&#x161; + đ?&#x;&#x17D;. đ?&#x;&#x17D;đ?&#x;? đ?&#x2018;Š â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;¨ đ?&#x2019;&#x161; + đ?&#x2018;¨ donde:

đ?&#x2018;° = altura del agua (mm). đ?&#x2019;&#x2122; = variable de acuerdo al periodo de retorno. đ?&#x2019;&#x161; = variable de acuerdo a la duraciĂłn de la lluvia. đ?&#x2018;¨ = cantidad de lluvia en una hora en un periodo de retorno de 2 aĂąos. đ?&#x2018;Š = cantidad de lluvia 24 horas en un periodo de retorno de 2 aĂąos. đ?&#x2018;¨ = cantidad de lluvia en una hora en un periodo de retorno de 100 aĂąos. đ?&#x2018;Ť = cantidad de lluvia 24 horas en un periodo de retorno de 100 aĂąos.

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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Anexos

Marco Teórico.

Hidrología.

Cálculo del gasto máximo probable (q).

Altura del agua (I).

Valores para x y y.

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

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Anexos

Marco Teórico.

Hidrología.

Cálculo del volumen de escorrentías.

Tipos de suelo según el SCS. Tipo A:

Potencial de escorrentía bajo. Incluye arenas profundas con poco limo o arcilla, también incluye loess profundo y de alta permeabilidad.

Tipo B:

Potencial de escorrentía moderadamente bajo. Material mayormente arenoso, más superficial que los el tipo A y loess más compacto que el de tipo A. Una vez humedecido, el material presenta una infiltración por encima de la promedio.

Tipo C:

Potencial de escorrentía moderadamente alto. Comprende suelos superficiales y que contienen una cantidad considerable de arcillas. Los suelos presentan una infiltración por debajo del promedio después de la saturación.

Potencial de escorrentía alto. Incluye arcillas con alto porcentaje de variación volumétrica en presencia de humedad. Este tipo también agrupa los suelos Tipo D: superficiales de naturaleza prácticamente impermeable en sus zonas más superficiales.

Fuentes: Schwab, Glenn O., y otros, y otros. Soil and Water Conservation Engineering. 4th Ed. s.l.: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

Mays, Larry W. Water Resources Engineering. Danvers, MA : John Wiley & Sons, Inc., 2011.

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Anexos

Marco Teórico.

Hidrología.

Cálculo del volumen de escorrentías.

Números de curva.

Fuentes: Departamento de Desarrollo Sustentable. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Depósito de Documentos de la FAO. [En línea] 1997. http://www.fao.org/docrep/t0848s/t0848s09.htm.

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117

Anexos

Marco TeĂłrico.

Geotecnia.

TomografĂ­a ElĂŠctrica Resistiva (TER).

Resistividad elĂŠctrica del suelo (đ??&#x2020;).

đ?&#x2018;šđ?&#x2018;¨ đ??&#x2020;= đ?&#x2018;ł donde:

đ??&#x2020; = resistividad elĂŠctrica del suelo [ohm¡m].

R = resistencia elĂŠctrica [ohm].

A = ĂĄrea de secciĂłn transversal [m2].

L = longitud [m].

Fuentes: GonzĂĄlez de Vallejo, Luis I., y otros, y otros. IngenierĂ­a GeolĂłgica. Madrid : Pearson EduaciĂłn, 2002.

Estudio geolĂłgico y geofĂ­sico de la ladera sur del corte del mirador hidalgo en Ciudad JuĂĄrez, Chihuauha. Dena Ornelas, Oscar S., y otros, y otros. 4, Ciudad JuĂĄrez : s.n., 2011, IngenierĂ­a, InvestigaciĂłn y TecnologĂ­a, Vol. XII. Das, Braja M. Principios de IngenierĂ­a de Cimentaciones. 4a. s.l. : International Thomson Editores, 2001.

Aracil Ă vila, Enrique, y otros, y otros. AplicaciĂłn de la tomografĂ­a elĂŠctrica para la caracterizaciĂłn de un deslizamiento de ladera en un vertedero. Valencia : s.n., 2005. VI Simposio Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables.

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Anexos

Marco Teórico.

Geotecnia.

Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

Tipos de arreglos para sondeos TER. 1. Wenner.

Fuentes: Aracil Ávila, Enrique, y otros, y otros. Aplicación de la tomografía eléctrica para la caracterización de un deslizamiento de ladera en un vertedero. Valencia : s.n., 2005. VI Simposio Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables.

Leyva Aguilar, Jesús Elías. Tesis: Estudio geofísico de la presa de regulación Parque Sierra de Juárez en la parte alta de la cuenca Arroyo del Indio. Ciudad Juárez : Universidad Autóma de Ciudad Juárez, 2010.

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Anexos

Marco Teórico.

Geotecnia.

Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

Tipos de arreglos para sondeos TER. 2. Schlumberger.

Fuentes: Aracil Ávila, Enrique, y otros, y otros. Aplicación de la tomografía eléctrica para la caracterización de un deslizamiento de ladera en un vertedero. Valencia : s.n., 2005. VI Simposio Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables.

Leyva Aguilar, Jesús Elías. Tesis: Estudio geofísico de la presa de regulación Parque Sierra de Juárez en la parte alta de la cuenca Arroyo del Indio. Ciudad Juárez : Universidad Autóma de Ciudad Juárez, 2010.

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Anexos

Marco Teórico.

Geotecnia.

Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

Tipos de arreglos para sondeos TER. 2. Polo-Dipolo.

Fuentes: Reynolds, John M. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. United Kingdom : Wiley-Blackwell, 2011.

OpenEi. Exploration Technique: DC Resistivity Survey (Pole-Dipole Array). [En línea] 2014. [Citado el: 12 de noviembre de 2014.] http://en.openei.org/wiki/DC_Resistivity_Survey_(Pole-Dipole_Array).

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Anexos

Marco Teórico.

Geotecnia.

Tomografía Eléctrica Resistiva (TER).

Comparativa de los tres arreglos para TER.

Fuente: Merwade, Venkatesh. Terrain Processing and HMS-Model Development using GeoHMS. s.l. : School of Civil Engineering, Purdue University, 2012.

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Anexos

MetodologĂ­a.

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123

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

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124

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

125

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

126

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

127

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

128

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

129

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

130

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

131

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

132

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

133

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

134

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

135

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

136

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

137

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

138

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

139

Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

02 de diciembre de 2014

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Anexos

Metodolog铆a.

Geotecnia.

Recopilaci贸n de sondeos ya existentes.

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