Drenaje Ruta 68, Chile

7/24/2019 Drenaje Ruta 68, Chile

1/311


2/311

INTERCONEX ION VIAL SANTIAGO - VALPARAI SO VIA DEL MAR INDICE GENERAL DE PROYECTOS

CONSTRUCTORA ACS-SACYR CHILE S.A CONCESIONARIA RUTAS DEL PACFICO S.A.

NDICE GENERAL DE PROYECTOS

VOLUMEN I ANTECEDENTES GENERALES

VOLUMEN II PROYECTO DE TNELES

VOLUMEN III PROYECTOS VIALES

VOLUMEN IV PROYECTOS DE ESTRUCTURAS

VOLUMEN V SERVICIO ESPECIALES OBLIGATORIOS Y

PROYECTOS DE CONSTRUCCIN Y EQUIPAMIENTO

ANEXO PROYECTO DE SEALIZACIN, DEMARCACIN Y

DEFENSAS

ANEXO PROYECTO DE ILUMINACIN

ANEXO PROYECTO LMITE DE REA DE CONCESIN

ANEXO PROYECTO DE SERVICIOS AFECTADOS

ANEXO PAISAJISMO

ANEXO TOPOGRAFA P.R.

ANEXO SANEAMIENTO

ANEXO MEMORIA DE CLCULO DE ARMADURAS DE

CAJONES DE HORMIGN

ANEXO REHABILITACIN DE PAVIMENTOS

ANEXO CORRECCIN DE CARACTERSTICAS SUPERFICIALES


3/311

INTERCONEXION VIAL SANTIAGO - VALPARAISO VIA DEL MAR INDICE ANEXO DE SANEAMIENTO

CONSTRUCTORA ACS-SACYR CHILE S.A CONCESIONARIA RUTAS DEL PACFICO S.A.

INDICE ANEXO DE SANEAMIENTO

TOMO 1 : Hidrologa e Hidrulica para el Saneamiento del Sector A

Memorias

Planta de Saneamiento

Perfiles Transversales de Obras de Arte

Lminas Tipo

TOMO 2 : Estudios de Cauces y Puentes Sector A

Estero El Escorial - Cajn DobleEstero Miraflores - Cajn Triple

Estero Zapata - Cajn Triple

Encauzamiento Estero Zapata - Sector Atravieso Maquehua

TOMO 3 : Hidrologa e Hidrulica para el Saneamiento del Sector B

Memorias

Planta de Saneamiento

Perfiles Transversales de Obras de Arte

Lminas Tipo

TOMO 4 : Estudios de Cauces y Puentes Sector B

Estero Casablanca - Puente Tapihue

Estero Lo Orozco - Puente La Playa

TOMO 5 : Hidrologa e Hidrulica para el Drenaje TransversalMemoria

Anexos : Estadstica de Precipitaciones

Anexos : Hidrologa y Caudales Aportantes

Anexos : Hidrulica de Obras de Arte


4/311

INTERCONEXION VIAL SANTIAGO - VALPARAISO VIA DEL MAR PROYECTO DE CONSTRUCCION

CONCESIONARIA RUTAS DEL PACIFICO S.A. Pgina 1 de 45

INDICE GENERAL

1. INTRODUCCIN ...................................................................................................... 42. HIDROLOGIA PARA EL PROYECTO DE DRENAJE ......................................... 5

2.1. Generalidades...................................................................................................... 52.2. Antecedentes Pluviomtricos ............................................................................. 6

2.3. Confiabilidad de las estaciones y Relleno de datos faltantes ............................ 92.4. Anlisis de Frecuencia de las Precipitaciones ................................................. 122.4.2. Lmina de Isoyetas ................................................................................... 152.4.3. Lmina de Tramificacin Hidrolgica Proyecto Definitivo ................... 17

2.5. Intensidad de la Precipitacin .......................................................................... 192.6. Metodologa para Estimacin de Caudales...................................................... 21

2.6.1. Mtodo CIA o Ecuacin Racional ........................................................... 212.6.2. Mtodo DGA-AC o Ecuacin de Verni King ...................................... 252.6.3. Hidrograma Unitario Sinttico Tipo Linsley........................................... 25

2.7. Clculo de caudales .......................................................................................... 272.8. Conclusiones ..................................................................................................... 27

3. HIDRAULICA PARA EL PROYECTO DE DRENAJE TRANSVERSAL......... 29

3.1. Generalidades.................................................................................................... 293.2. Situacin Previa a la Obras. ............................................................................. 293.2.1. Subsector : Santiago Enlace Amrico Vespucio (AV-1) ..................... 293.2.2. Subsector : Enlace Amrico Vespucio Fin doble calzada (AV-1)....... 293.2.3. Subsector : Fin doble calzada Tnel Lo Prado (AV-2)........................ 303.2.4. Subsector : Tnel Lo Prado Cuesta Panguiles (AV2 y 3).................. 303.2.5. Subsector : Enlace Panguiles Enlace Curacav Poniente (AV-4) ........ 313.2.6. Subsector : Enlace Curacav Poniente Tnel Zapata (AV-5) .............. 323.2.7. Subsector : Tnel Zapata Enlace Zapata Poniente (BV-1) .................. 333.2.8. Subsector : Enlace Zapata Poniente Puente La Rotunda (BV-2)......... 333.2.9. Subsector : Puente La Rotunda Puente La Playa (BV-3)..................... 343.2.10. Subsector : Puente La Playa Embalse Las Taguas (BV-4) .................. 35

3.2.11. Subsector : Embalse Las Taguas Puente Peuelas (BV-5) .................. 353.2.12. Subsector : Puente Peuelas Interseccin Ruta 60-CH (BV-5 y 6)..... 353.2.13. Subsector : Interseccin Ruta 60-CH Valparaso (BV-7) .................... 363.2.14. Subsector : Ruta 60-CH............................................................................ 373.2.15. Subsector : Troncal Sur ............................................................................ 37

3.3. Verificacin de Obras de Arte Existentes........................................................ 383.4. Diseo de Obras de Arte Proyectadas.............................................................. 393.5. Modificacin y reemplazo de Obras de Arte Existentes. ................................ 393.6. Situacin Posterior a las Obras......................................................................... 403.7. Discusin........................................................................................................... 40

3.7.1. Embalses ................................................................................................... 403.7.2. Cauces No Definidos ................................................................................ 40

3.7.3. Cauces Regulares...................................................................................... 413.7.4. Sistema de Drenaje Urbano...................................................................... 423.7.5. Sector Canal Las Mercedes ...................................................................... 42

3.8. Conclusin ........................................................................................................ 424. BIBLIOGRAFA Y REFERENCIAS...................................................................... 455. ANEXOS : ESTADSTICA DE PRECIPITACIONES ...............................................

ANEXO 1. Registro de Precipitaciones Originales de cada Estacin ..... ..... ..... ..... ..... ...... ..... ..... ..... . ANEXO 2. Curvas de Correlacin para cada Estacin Analizada ..... ..... ..... ..... ..... ..... ...... ..... ..... ..... . ANEXO 3. Comparacin entre Registros y Correlaciones de otros Estudios y las Presentes.. ..... ..... .


5/311



ANEXO 4. Comparacin entre Precipitaciones de Diseo de otros Estudios y el Presente.. ..... ..... .... ANEXO 5. Errores y Omisiones Detectados en los Antecedentes de Referencia.............................. ANEXO 6. Desviacin Relativa para cada Tramo Hidrolgico........................................................ ANEXO 7. Plan Maestro de Aguas Lluvias del Gran Valparaso (extracto) ..... ..... ..... ...... ..... ..... ..... . ANEXO 8. Plan Maestro de Aguas Lluvias del Gran Santiago (extracto)......................................... ANEXO 9. Certificados de las Instituciones Representantes para la Actualizacin al ao 2001 ..... ... ANEXO 10. Resumen de Precipitaciones Presentadas en el Proyecto Referencial ..... ..... ..... ..... .....

6. ANEXOS : HIDROLOGA Y CAUDALES APORTANTES ....................................ANEXO 11. Curvas IDF del Proyecto Referencial y Proyecto Definitivo...................................... ANEXO 12. Cuencas identificadas en el Proyecto Referencial ..... ..... ...... ..... ..... ..... ...... ..... ..... ..... . ANEXO 13. Cuencas identificadas en el Proyecto de ACS-Sacyr Chile S.A. ..... ..... ...... ..... ..... ..... . ANEXO 14. Cuencas identificadas en este Proyecto ............................... ............................... ...... ANEXO 15. Parmetros de cada Cuenca y Tiempo de Concentracin........................................... ANEXO 16. Caudales segn los mtodos analizados y caudal adoptado ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... .... ANEXO 17. Comparacin Caudales entre el Proyecto Referencial y los Presentados ..... ..... ..... .....

7. ANEXOS : HIDRULICA DE OBRAS DE ARTE....................................................ANEXO 18. Verificacin de Obras de Arte Existentes ............................ ............................... ...... ANEXO 19. Diseo de Obras de Arte................................ ............................... ........................... ANEXO 20. Diseo de Obras de Arte por Altura de Escurrimiento Normal.................................. ANEXO 21. Sector Canal Las Mercedes................................................. ............................... ...... ANEXO 22. Obras de Arte Finales y Anlisis a Diferentes Perodos............................................. ANEXO 23. Comparacin PRID versus Proyecto Ejecutado ............................. ........................... ANEXO 24. Fechas de Construccin Conocidas................ ............................... ...........................


6/311



INDICE DE TABLA Y FIGURAS

1. INTRODUCCIN ...................................................................................................... 42. HIDROLOGIA PARA EL PROYECTO DE DRENAJE ......................................... 5

Cuadro N2.2.1. Estaciones Pluviomtricas .............................. ............................... ......................... 7Figura N2.2.2. Diagrama de Barras de la informacin disponible.. ..... ..... ...... ..... ..... ..... ...... ..... ..... .... 8Cuadro N2.3.1. Registros de Precipitacin Mxima en 24 horas........ ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... 11Cuadro N2.4.1. Parmetros de la variable reducida (1989, Ayala et al).......... ..... ..... ..... ...... ..... ..... .. 12Cuadro N2.4.2. Parmetros estadsticos estaciones pluviomtricas.... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... 13Cuadro N2.4.3. Precipitaciones Mximas en 24 horas........................................ ............................ 14Figura N2.4.2. Lmina de Tramificacin Hidrolgica Proyecto Referencial ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... 16Cuadro N2.4.4. Tramos Hidrolgicamente Homogneos .............................. ............................... .. 18Cuadro N2.4.5. Precipitaciones Mximas en 24 horas (mm) .............................. ............................ 18Cuadro N2.4.6. Precipitaciones Mximas Absolutas en 24 horas (mm) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... .. 19Cuadro N2.5.1. Coeficiente de Duracin (minutos) CDt................................ ............................... .. 20Cuadro N2.5.2. Variacin Porcentual........................... ................................ ............................... .. 20Cuadro N2.6.1. Estimacin del Coeficiente de Escorrenta [Tabla 3.702.503.B M.C.Volumen 3, 2002] ................. 22Cuadro N2.6.2. Velocidades medias T.P. Navdocks ............................... ................................ ....... 23Cuadro N2.6.3. Nmeros de la Curva para los Complejos Hidrolgicos Suelo-Vegetacin ..... ..... ... 24

3. HIDRAULICA PARA EL PROYECTO DE DRENAJE TRANSVERSAL......... 294. BIBLIOGRAFA Y REFERENCIAS...................................................................... 45

5. ANEXOS : ESTADSTICA DE PRECIPITACIONES ...............................................Cuadro N5.1.1. Precipitaciones Mximas en 24 horas [MP Ingeniera]............................................... Cuadro N5.1.2. Diferencias Porcentuales MP Ingeniera vs Cuadro N2.4.3 (Perodo 1941-1987)....... Cuadro N5.1.3. Diferencias Porcentuales MP Ingeniera vs Cuadro N2.4.3 (Perodo 1941-2001)....... Cuadro N5.1.4. Precipitaciones Mximas en 24 horas [Asntota] ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... Cuadro N5.1.5. Diferencias Porcentuales Asntota vs Cuadro N2.4.3 (Perodo 1941-1987).... ..... ..... .. Cuadro N5.1.6. Diferencias Porcentuales Asntota vs Cuadro N2.4.3 (Perodo 1941-2001).... ..... ..... .. Cuadro N5.1.7. Precipitaciones Mximas en 24 horas [CCP Ingeniera Ltda]..................................... Cuadro N5.1.8. Diferencias Porcentuales CCP Ingeniera vs Cuadro N2.4.3 (Perodo 1941-1987) ..... Cuadro N5.1.9. Diferencias Porcentuales CCP Ingeniera vs Cuadro N2.4.3 (Perodo 1941-2001) .....

6. ANEXOS : HIDROLOGA Y CAUDALES APORTANTES ....................................Cuadro N6.1.1. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 1) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... . Cuadro N6.1.2. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 2) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... . Cuadro N6.1.3. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 3) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... . Cuadro N6.1.4. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 4) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... . Cuadro N6.1.5. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 5) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... . Cuadro N6.1.6. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 6) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... . Cuadro N6.1.7. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 7) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... . Cuadro N6.1.8. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 1) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... . Cuadro N6.1.9. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 2) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... . Cuadro N6.1.10. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 3) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... .... Cuadro N6.1.11. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 4) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... .... Cuadro N6.1.12. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 5) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... .... Cuadro N6.1.13. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 6) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... .... Cuadro N6.1.14. Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (Tramo 7) ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ....

7. ANEXOS : HIDRULICA DE OBRAS DE ARTE....................................................


7/311



1. INTRODUCCIN

El estudio Hidrolgico e Hidrulico para el Drenaje Transversal comprende ladefinicin de las cuencas aportantes, el clculo de los caudales correspondientes y laevaluacin de capacidad hidrulica de las respectivas obras de arte de acuerdo con los

procedimientos del manual de carreteras (Junio 2002). La definicin de cuencas de laRuta 60-CH (Variante Agua Santa y Va Las Palmas) y de la Troncal Sur son decarcter introductorio previo al anlisis hidrulico el cual se realizar en los proyectosde cada subsector.

La verificacin y diseo de obras de arte se realiza para las obras ms representativas decada cuenca sin entrar en obras redundantes con obras bajo calles de servicio, obrasexclusivamente para riego o drenaje local de cunetas y fosos.

Este corresponde al estudio definitivo y final que se realiza a la totalidad de la vaconcesionada en el cual se han acogido las observaciones realizadas por la Unidad deIngeniera de la Direccin Fiscal y por la Inspeccin Fiscal del contrato de concesin en

lo relativo al drenaje transversal salvo las excepciones indicadas ms adelante.

Quedan pendientes los estudios de hidrulica para el drenaje longitudinal, monografa yevaluacin estructural de las obras de arte.

Tambin permanece pendiente para una etapa posterior el ajuste de la estadsticautilizando otras distribuciones de probabilidad con los test de bondad respectivos paradeterminar cual se ajusta mejor a la variable.


8/311



2. HIDROLOGIA PARA EL PROYECTO DE DRENAJE

2.1.Generalidades

El objetivo del estudio hidrolgico es definir los lmites de cuencas y determinar los

caudales en crecida generados en las mismas de la Ruta 68, Ruta 60-CH y Troncal Sur.El estudio hidrolgico que se presenta a continuacin ha sido desarrolladoconjuntamente para todos los tramos.

La zona del estudio presenta un rgimen de precipitaciones netamente pluvial; por talmotivo, el estudio hidrolgico se inicia con el anlisis de la pluviometra de la zona y,en particular, de las lluvias mximas en 24 horas, debido a que las cuencascomprometidas no cuentan con fluviometra y, por lo tanto, se requiere de mtodosindirectos para estimar caudales.

Para tal efecto se recopila informacin disponible en las instituciones ms reconocidas(DGA, DMC, UFSM, PUC, CONAF, ESVAL, SAG, DGAC). Con estos antecedentes

se realiza un anlisis de frecuencia de las diferentes estadsticas que entrega la magnitudde las lluvias para diferentes perodos de retorno: 10, 25, 50, 100 y 200 aos.

Esta informacin permitir posteriormente el clculo indirecto de caudales a travs deun anlisis de las cuencas que afectan la zona en estudio, basndose en las cartas escala1:25.000, 1:50000 y 1: 250000 del Instituto Geogrfico Militar y en las relaciones

precipitacin - escorrenta de uso frecuente: Ecuacin Racional, Ecuacin de Verni King e Hidrograma Unitario Sinttico.

Influencia de nieve es despreciable la que, de acuerdo con el Manual N1 de la DGA,est ubicada sobre la cota 1870 m.s.n.m. (D.G.A., Manual N1, 1995).

Si bien las Bases de Licitacin sealan que la Sociedad Concesionaria podr utilizarlos estudios de hidrologa contenidos en los Proyectos y Anteproyectos de Ingenierase presenta en este estudio un anlisis exhaustivo con la actualizacin de la estadsticade precipitaciones mximas.

El estudio aqu presentado analiza diversas situaciones y anomalas encontradas en elestudio hidrolgico referencial adems de actualizar dicho estudio con los ltimos 15aos. Debido a que existen demasiadas situaciones y casos a analizar se ha divido elanlisis en los siguientes tpicos cada uno de los cuales va ha ser analizado en formaindependiente y tomar las conclusiones previas a la continuacin con la etapa siguiente:

Precipitacin mxima para cada perodo de diseo

Tramificacin Hidrolgica Coeficiente para duraciones menores a 24 horas

En cada anlisis se defini el caso adoptado el cual ser considerado en los anlisisposteriores, incluyendo la definicin de cuencas aportantes al drenaje transversal y elclculo de los caudales de diseo. Las situaciones analizadas y los casos adoptados sesealan en la siguiente figura.


9/311



2.2.Antecedentes Pluviomtricos

Respecto al estudio hidrolgico presentado en el estudio referencial, se han agregadoestaciones que deben ser consideradas debido a que forman parte crucial de las cuencasen estudio (Punta Angeles, Rodelillo, U.F.S.M., Cerro Alegre, Jardn Botnico, TranqueLepe, Colliguay y Pudahuel) o porque existen una duplicidad de estaciones en algunossectores los cual permite realizar un estudio con mayor confianza (Rodelillo, Peuelas,Casablanca y Curacav-Panguiles).

En la zona de estudio se dispone de las estaciones que muestra el Cuadro N2.2.1. Sehan incluido todas las estaciones incluidas en los Planes Maestro de Aguas lluvias delGran Santiago y del Gran Valparaso ya que ambos estudios se han utilizado comoreferencia del presente informe.

Previo al anlisis estadsticos e hidrolgico de las precipitaciones registradas por cadaestacin existen algunas estaciones que fueron eliminadas porque no pertenecen a lacuenca en estudio o se encuentran muy distantes, en particular:

Curaumilla, San Jernimo, Fundo Huallilemu : ubicada al final de las cuencasdel estero Casablanca y del lago Peuelas muy distantes del rea en estudio.

Aeropuerto Torquemada, Limache ESVAL, Embalse Lliu-Lliu y Olmu : noforma parte de las cuencas en estudio.

San Bernardo : Muy distante de las cuencas en estudio y ms asociada a lacuenca del ro Maipo.

Fundo Huinganal, Aerdromo Tobalaba, La Florida, La Obra, Villa El Dorado,Cerro Caln y V. Hermoso Fundo : Muy distante de las cuencas en estudio.

En la Figura N2.2.2 se muestra un diagrama de barras con los perodos de informacincorrespondiente a cada estacin indicando claramente cuales corresponden a registrosoriginales y correlacionados.

PRECIPITACIN

PRID1941-1987

RUTAS1941-1987

RUTAS1941-2001

RUTAS1911-2001

TRAMIFICACIN

PRID RUTAS

COEFICIENTE DE DURACIN

chilenas1981

Bell1981

Bell2002


10/311



Cuadro N2.2.1. Estaciones Pluviomtricas

Estacin Administracin Cdigo BNA Cuenca LatitudSur

LongitudOeste

Altitudm.s.n.m.

Quinta Normal DMC 05730097 3326 7041 520Terrazas ofs. DGA DGA 05730054 3327 7039 560

Los Cerrillos DMC 05730090 3330 7042 506

El Bosque DMC 05730091 3333 7041 580San Bernardo(3) DMC 05730098 3335 7043 573

Fundo Huinganal(3) DMC 05723098 3320 7030 850Aerdromo Tobalaba(3) DMC 05730092 3327 7033 654

La Florida(3) DMC 05730095 3332 7033 665La Obra(3) DMC 3336 7028 799

Fundo Valle Hermoso(3) DMC 05221050 3323 7016 1140Villa El Dorado(3) DMC 05730094 3323 7033 723

Cerro Caln(3) DGA

Maipo

3323 7032 900Pudahuel

(Aeropuerto A.M.B.)DMC Mapocho 3323 7047 475

Los Panguiles(ex Curacav DMC)

DGA-PUC 05744098 3325 7103 167

Tranque Lepe (Curacav) DMC 3316 7107 250Colliguay (Estero Puangue) DGA 05741050

Puangue

3308 7105 575-600Casablanca DMC 05520051 3319 7124 260Casablanca DGA 05520001-7 3320 7125 300

San Jernimo Hda.(3) DMC 05520097Casablanca

3322 7100 250Forestal Peuelas(2) CONAF

Lago Peuelas (ex DMC) DGA-ESVAL 05510050Lago

Peuelas 3309 7132 360Marga-Marga DMC 05500096 3305 7124 160

Jardn Botnico(1) DMC-SAG 3303 7130 25-50Aerdromo El Belloto DMC 05500094 3303 7124 121

Quilpue DMC 05500097 3304 7128 101Villa Alemana DMC 05500098

Marga Marga

3303 7122 112Punta ngeles DMC 05510097 3301 7138 41

UFSM DMC-UFSM 05731098 3302 7136 50Cerro Alegre(2)

Aerdromo Rodelillo(2) DMC-DGAC 05500050 3305 7121 350Rodelillo(1) DGA 05510001-2 3304 7133 329

Curaumilla(3) DMC 05510096

Santos Ossa -Costa

3306 7145 85

Aeropuerto Torquemada(3)Armada de Chile(Meteorologa)

Embalse Lliu-Lliu(3) DGA 05427098 3306 7113 300Olmu (3) DMC

ESVAL-Limache(3) DMC 05427097

Aconcagua

3300 7118 120Notas:

(1) Coordenadas y cotas geogrficas son aproximadas.(2) Estas estaciones se han descartado debido a los irregular de sus estadsticas.(3) Estas estaciones no se han utilizado porque no forman parte de las cuencas en

estudio o se encuentran muy distantes del rea en estudio.Abreviaturas:DGA : Direccin General de AguasDMC : Direccin Meteorolgica de ChileCONAF : Corporacin Nacional ForestalESVAL : Empresa Sanitaria de ValparasoPUC : Pontificia Universidad Catlica de ChileUFSM : Universidad Federico Santa MaraSAG : Servicio Agrcola y GanaderoDGAC : Direccin General de Aeronutica Civil


11/311

Figura N2.2.2. Diagrama de Barras de la Informacin Disponible

AOS CON INFORMACIN1911 1941 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000 01 02

Quinta Normal DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Terrazas ofs. DGA DGA 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Los Cerrillos DMC 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1El Bosque DMC 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

San Bernardo (3) DMC 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Fundo Huinganal (3) DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Aerdromo Tobalaba(3) DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

La Florida (3) DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

La Obra(3) DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Fundo Valle Hermoso(3)

DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Villa El Dorado(3) DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Cerro Caln(3) DGA 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Pudahuel (Aeropuerto A.M.B.) DMC 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Los Panguiles (Curacav) DGA-PUC 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Tranque Lepe (Curacav) DMC 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Colliguay (Estero Puangue) DGA 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Casablanca DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Casablanca DGA 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Lago Peuelas (ex DMC) ESVAL-DGA 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3Forestal Peuelas CONAF 1 1 1 1 1 1 1 1

Marga-Marga DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Jardn Botnico (1) DMC-SAG 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 3 3 3 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Aerdromo El Belloto DMC 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 3 3 3 3 1 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3Quilpu DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Villa Alemana DMC 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3Punta ngeles DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

UFSM DMC-UFSM 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Cerro Alegre(2) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Aerdromo Rodelillo(2) DMC-DGAC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Rodelillo(1) DGA 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3

Curaumilla (3) DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Aeropuerto Torquemada(3) Armada

Embalse Lliu-Lliu(3) DGA 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Olmu (3) DMC

ESVAL-Limache(3) DMC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

(1) Coordenadas y cotas geogrficas son aproximadas. Estacin sin registros Abreviaturas: DGA : Direccin General de Aguas(2) Estas estaciones se han descartado debido a los irregular de sus estadsticas. 1 Estacin con registro original DMC : Direccin Meteorolgica de Chile(3) Estas estaciones no se han utilizado porque no forman parte de las cuencas en estudio 2 Estacin con registro correlacionado en estudios anteriores CONAF : Corporacin Nacional Forestal

o se encuentran muy distantes del rea en estudio. 3 Estacin con registro correlacionado en este estudio ESVAL : Empresa Sanitaria de ValparasoPUC : Pontificia Universidad Catlica de ChileUFSM : Universidad Federico Santa MaraSAG : Servicio Agrcola y GanaderoDGAC : Direccin General de Aeronutica Civil

ESTACIN Administracin


12/311



2.3.Confiabilidad de las estaciones y Relleno de datos faltantes

El procedimiento que ms adelante se presenta tiene por objetivo rellenar los datosfaltantes en los registros de precipitaciones realizados en cada estacin pluviomtrica.Estos datos faltantes se deben a distintas razones, entre las cuales se conocen:

El ao de inicio de las mediciones no es el mismo en todas las estaciones. Elao utilizado como origen para el anlisis presente corresponde al ao 1941,inicio de la estaciones Punta ngeles, Marga-Marga, Quilpu, CasablancaDMC, Peuelas DMC. La estacin de Quinta Normal inici sus mediciones enel ao 1911 y que adems, es la que presenta la mejor calidad de su informacin.

Falta de minuciosidad y persistencia en los registros por lo cual existen datoserrneos o incompletos por lo cual no se pueden definir datos confiables.

Estaciones que cerraron y no tienen continuidad en sus mediciones, este es elcaso de las estaciones : Villa Alemana, El Bosque y El Belloto.

Los datos originales se encuentran adjuntos en el ANEXO 1. Estos provienen del PlanMaestro de Aguas Lluvias del Gran Santiago y del Gran Valparaso y en menor medida

del estudio realizado por BF Ingenieros Civiles para la determinacin de lasPrecipitaciones Mximas en 24, 48 y 72 horas el cual corresponde a la fuenteprincipales de ambos estudios. Estos antecedentes fueron actualizados con loscertificados emitidos por la Direccin Meteorolgica de Chile y la Direccin General deAguas. En algunos casos se realiz la actualizacin con los datos obtenidosdirectamente de la Universidad Federico Santa Mara y de la administracin de laReserva Forestal Peuelas.

La estacin ms confiable y completa de la cuenca en anlisis servir de referencia pararealizar la correlacin. En el caso de la estacin del Lago Peuelas fue necesario unrelleno a partir de la estacin Forestal Peuelas aunque esta ltima fue descartada paralos anlisis posteriores. Este procedimiento asume que las diferencias de precipitacin

entre una estacin y otra cercana dependen principalmente de parmetros espacialescomo distancia y altura los cuales pueden ser expresados en una ecuacin lineal que enresumen implica que una estacin, en trminos promedios, es igual al dato registrado enla estacin de referencia multiplicado por un factor.

Se realiz un primer filtro de la informacin para eliminar datos muy dispares fuera delmargen de 2 desviaciones estndar. Luego se ajusta una curva que pase por el origen dela forma y = m x. Las correlaciones se consideran aceptables cuando el valor de R2esmayor a 0,75 mientras que el estudio de BF Ingenieros Civiles consider aceptable unlmite de 0,6.

Las curvas de correlacin junto a la ecuacin de regresin y valor R2se adjuntan en el

ANEXO 2. Se adjuntan tambin algunas estaciones de referencia que fueroncorrelacionadas con sus equivalente en cuencas adyacentes, tal es el caso del LagoPeuelas, Casablanca DMC y Panguiles. En el caso de la estacin Lago Peuelas seintent obtener una correlacin confiable con la estacin Marga-Marga tal como se hizoen los estudios de referencia con el objeto de rellenar el registro del ao 2001 lo cual nofue posible y se opt por utilizar la correlacin con la Estacin Forestal Peuelas.


13/311



Existen algunos datos que fueron rellenados en estudios anteriores los cuales estnidentificados en el cuadro resumen y que en el ANEXO 3 se comparan con lascorrelaciones de este estudio.

De las distintas fuentes de datos que se registran se encontraron diferencias para datosregistrados y datos correlacionados que debern ser confirmados a partir de los registros

de cada estacin, plan que no fue considerado en este estudio por el tiempo que demoradicho anlisis. En los casos de diferencias detectadas de importancia se utilizaron losdatos provenientes de las fuentes ms actuales y en casos menores, se mantuvieron losdatos correlacionados en el estudio referencial. Un registro ms detallado con loserrores detectados en los registros de precipitaciones se detallan en el ANEXO 5.

Los registros del ao 2002 no fueron agregados ya que no estn todos disponibles yprincipalmente porque debido a lo inusual de la precipitacin registrada (perodos deretorno que van desde 100 hasta 300 aos), al ser ingresadas en los anlisis estadsticosel cual considera un registro de aproximadamente 60 aos, cambiaran la definicin delos perodos de retorno pasando a ser precipitaciones para 60 aos lo cual considera unacondicin muy pesimista que no ser considerada en este estudio pero se propone

continuar actualizando el registro durante el perodo de concesin.

Tal como lo muestran los anlisis realizados, las estaciones Forestal Peuelas, CerroAlegre, Aerdromo Rodelillo DMC, Aerdromo el Belloto se han descartado por loirregular de sus estadsticas y su gran variabilidad lo cual hace poco confiable unacorrelacin confiable con alguna estacin de referencia.

El Cuadro N2.3.1 que se entrega a continuacin, contiene los registros de las estacionesantes mencionadas.


14/311

Cuadro N2.3.1. Registro de Precipitacin Mxima en 24 horas

AO Quinta Normal Terrazas Ofs.

DGA Los Cerrillos El Bosque Pudahuel

Panguiles DGA-PUC

Tranque Lepe Colliguay Casablanca

DMCCasablanca

DGALago Peuelas

DGA

ForestalPeuelasCONAF

Punta Angeles U.F.S.M. Rodelillo DMC Rodelillo DGA Cerro Alegre Marga Marga Jardn

BotnicoAerdromo El

Belloto Quilpu Villa Alemana

CUENCA MAPOCHO PUANGUE CASABLANCA LAGO PEUELAS SANTOS OSSA MARGA MARGAy=mx 1 0.9898 0.9565 1.0847 0.8651 1 1.2632 0.7597 1.0051 1.1313 1.0806 1 1.1249 1.3861 1.1735 1.0310 1 1.0325 0.9938 0.9804 0.8956

R 1 0.9468 0.9136 0.9343 0.9197 1 0.8712 0.6899 0.8714 0.326 0.6802 1 0.7118 0.6328 0.8298 0.3124 1 0.7577 0.8219 0.6842 0.79521941 66.0 66.3 65.2 67.0 57.1 90.0 113.7 87.2 87.6 80.0 73.9 88.7 102.4 86.7 97.3 128. 0 1 32 .2 1 27. 2 127.5 115.21942 46.0 46.2 45.4 47.0 39.8 57.0 72.0 74.4 74.8 70.0 37.0 44.4 51.3 43.4 45.5 60.0 62.0 59.6 60.0 85.21943 25.0 25.1 24.7 25.8 21.6 32.8 41.4 36.8 37.0 57.0 33.0 39.6 45.7 38.7 37.0 38.2 36.8 36.5 30.01944 51.0 51.2 50.3 49.0 44.1 67.5 85.3 77.4 77.8 77.0 53.0 63.6 73.5 62.2 90.0 92.9 89.4 89.0 70.01945 53.2 53.4 52.5 54.3 46.0 89.0 112.4 81.4 81.8 89.0 48.1 57.7 66.7 56.4 120.0 1 23 .9 1 19. 3 1 19 .0 1 15. 01946 29.3 29.4 28.9 29.9 25.3 25.0 31.6 43.0 43.2 42.0 37.0 44.4 51.3 43.4 47.0 48.5 46.7 55.0 48.01947 39.3 49.4 38.8 40.1 34.0 30.0 37.9 43.0 43.2 56.0 55.0 66.0 76.2 64.5 43.0 43.0 44.4 42.7 48.0 36.01948 49.2 49.4 48.6 44.0 42.6 58.0 73.3 41.2 41.4 57.0 63.4 76.1 87.9 74.4 61.0 57.0 58.9 56.6 70.2 64.91949 55.0 55.2 54.3 56.1 47.6 57.0 72.0 47.0 47.2 55.0 38.0 45.6 52.7 44.6 54.0 50.0 51.6 49.7 64.0 66.51950 61.7 61.9 60.9 62.9 53.4 84.5 106.7 59.0 67.0 67.3 53.0 63.0 75.6 87.3 73.9 35.0 92.0 95.0 91.4 1 22 .0 1 08. 21951 34.0 34.1 33.6 34.7 29.4 50.0 63.2 94.0 39.5 39.7 73.0 63.9 76.7 88.6 75.0 70.0 59.8 61.7 59.4 60.0 47.01952 43.3 43.5 42.7 44.2 37.5 95.5 120.6 84.0 85.0 85.4 123.0 77.2 92.6 107.0 90.6 130.0 1 34 .2 1 29. 2 9 7.7 108.01953 76.1 76.4 75.1 77.6 65.8 54.0 68.2 1 84 .0 10 2. 0 102.5 132.0 62.0 74.4 85.9 72.8 88.0 121.0 1 24 .9 1 20. 2 155.0 98.01954 40.7 40.9 40.2 41.5 35.2 52.9 66.8 75.0 49.6 49.9 60.0 51.6 61.9 71.5 60.6 61.0 62.0 64.0 61.6 53.0 60.31955 20.8 20.9 20.5 21.2 18.0 27.0 34.1 50.0 24.0 24.1 22.5 36.0 43.2 49.9 42.2 26.0 26.8 25.8 61.0 40.01956 43.5 43.7 42.9 44.4 37.6 56.6 71.5 60.0 44.8 45.0 61.0 33.9 40.7 47.0 39.8 51.0 56.0 57.8 55.7 40.0 47.31957 59.0 59.2 58.2 60.2 51.0 76.7 96.9 95.0 97.6 98.1 82.0 74.1 88.9 102.7 87.0 92.0 122.0 1 26 .0 1 21. 2 8 4.0 122.01958 46.2 46.4 45.6 70.0 40.0 60.1 75.9 98.0 53.2 53.5 86.5 50.7 60.8 70.3 59.5 111. 0 66. 5 68.7 66.1 44.0 59.91959 45.7 45.9 45.1 39.5 39.5 59.4 75.0 87.0 34.7 34.9 56.4 18.3 22.0 25.4 21.5 43.4 44.8 43.1 41.0 39.11960 38.7 35.0 36.8 97.0 33.5 50.3 63.5 85.0 40.0 40.2 65.0 45.1 54.1 62.5 52.9 50.0 51.6 49.7 52.0 45.01961 21.4 25.7 18.5 27.3 18.5 27.8 35.1 89.0 52.8 53.1 85.8 60.3 5 7.7 83.6 70.8 66.0 68.1 80.0 35.0 59.41962 60.3 61.0 59.5 68.4 52.2 78.4 99.0 103.0 86.4 86.8 140.4 83.4 63.2 115.6 97.9 108.0 1 11 .5 1 07. 3 33.0 97.21963 58.8 54.2 47.6 47.0 50.9 76.4 96.5 117.0 96.8 97.3 157.3 50.3 94.0 69.7 59.0 121.0 1 24 .9 1 20. 2 60.0 72.41964 34.4 43.1 28.5 32.9 29.8 56.0 70.7 82.0 47.0 47.2 81.9 41.6 4 0.7 57.7 48.8 63.0 65.0 62.6 29.0 75.01965 50.7 49.5 44.8 46.7 43.9 62.7 79.2 112. 0 83. 7 84.1 213.9 93.0 150.0 1 28. 9 10 9.1 69.0 164.5 169.8 138.5 165.0 118.51966 45.9 45.5 46.2 45.6 39.7 44.0 55.6 127. 0 54. 4 54.7 88.4 49.2 5 0.0 68.2 57.7 29.0 68.0 70.2 68.4 48.0 57.51967 28.9 29.2 26.4 29.2 25.0 65.0 82.1 80.0 65.0 65.3 105.3 46.8 3 8.3 64.9 54.9 81.0 83.6 80.5 75.0 68.51968 18.0 14.2 14.9 17.9 6.7 16.0 20.2 39.0 16.0 16.1 35.6 24.8 2 3.0 34.4 29.1 35.0 27.4 28.3 27.2 34.0 18.01969 26.7 22.5 31.0 29.9 23.1 51.0 64.4 98.0 51.0 51.3 48.1 29.9 3 6.9 41.4 35.1 37.0 38.2 36.8 36.0 34.51970 51.5 51.9 51.4 64.2 44.6 69.0 87.2 125. 0 62. 0 62.3 90.1 37.2 2 8.9 51.6 43.7 69.3 68.5 78.2 66.0 64.51971 68.7 71.4 119.1 59.4 61.8 66.0 83.4 72.0 20.6 20.7 105.3 50.4 69.0 74.9 35.0 81.0 69.5 88.5 88.5 74.01972 58.0 66.9 65.0 55.9 50.6 64.0 80.8 102. 0 64. 6 64.9 130.0 38.0 61.8 92.2 62.5 100.0 90.0 95.7 78.0 76.01973 26.8 23.8 26.5 30.5 23.7 68.0 85.9 112. 0 35. 2 35.4 64.4 28.8 37.9 50.5 38.1 49.5 48.5 62.2 79.5 49.51974 57.3 81.5 58.9 42.5 42.1 49.5 62.5 86.0 43.7 43.9 70.6 47.0 56.1 105.3 82.8 67.8 70.0 75.1 62.0 59.01975 30.5 31.9 27.4 33.9 24.1 56.0 70.7 78.0 74.3 74.7 96.5 57.2 40.9 60.2 68.0 64.2 49.5 50.6 38.0 52.01976 25.6 26.8 19.2 31.4 24.7 27.5 34.7 149. 0 27. 9 28.0 61.0 57.6 42.8 60.5 54.0 36.4 47.9 28.8 30.0 59.01977 32.5 32.0 28.7 28.4 31.2 39.2 49.5 123. 0 33. 8 34.0 137.5 43.8 38.0 90.7 50.0 71.1 67.8 55.7 70.0 62.51978 51.7 49.8 49.4 61.0 71.6 43.3 54.7 89.0 52.2 52.5 85.0 57.8 65.0 90.6 53.5 78.7 64.5 66.6 67.0 70.81979 62.5 54.2 67.5 65.2 57.5 51.0 64.4 36.0 75.8 76.2 127.0 97.6 183.1 1 35. 3 11 4.5 102.0 114.5 110.1 73.0 101.51980 31.1 34.8 34.0 36.3 31.0 62.5 79.0 149. 0 50. 8 51.1 121.0 42.3 60.8 86.6 90.0 86.2 1 07.0 109.2 106.0 108.01981 85.6 85.7 83.2 87.1 80.6 71.0 89.7 1 23 .0 11 2. 0 112.6 252.2 148.8 163.0 174.5 178.0 144.8 1 72 .0 11 0. 0 14 2. 0 1 30 .31982 53.8 58.3 57.6 89.5 42.9 60.0 75.8 127. 0 42. 2 42.4 104.0 67.0 74.6 116.6 71.0 83.1 75.2 86.2 81.5 74.8 1983 45.4 45.4 44.8 49.2 39.5 44.0 55.6 80.0 56.5 56.8 89.0 39.8 45.0 65.2 41.0 56.6 67.5 58.2 60.5 50.91984 77.6 69.7 76.6 78.2 87.6 74.8 94.5 176. 0 81. 1 81.5 164.0 84.9 101.9 110. 4 82. 0 131.2 139.6 139.7 87.0 79.81985 25.1 26.3 24.8 22.2 25.1 26.0 32.8 56.0 31.7 31.9 72.5 50.8 37.7 49.9 51.5 51.6 55.0 28.0 40.0 36.71986 40.6 44.5 40.1 40.7 40.8 49.0 61.9 108.5 50.3 47.0 140.2 57.4 100.7 82.4 100.5 77.0 102.0 76.5 102.0 93.61987 85.7 86.0 84.6 88.0 8 8.6 118.6 149.8 175. 7 90. 8 91.3 138.0 77.0 107.6 104.8 108.0 98.5 1 39.9 105.5 75.0 64.31988 23.2 20.3 30.8 25.2 18.2 39.0 68.4 84.0 42.5 39.5 70.5 23.0 31.2 49.1 37.0 42.2 39.8 41.9 32.0 39.11989 40.8 39.5 37.9 44.3 28.0 48.0 58.0 142.0 84.6 82.5 64.5 43.3 74.4 62.6 50.0 49.0 50.4 48.7 53.0 45.41990 56.1 53.0 45.7 60.9 42.9 30.5 41.9 57.5 54.1 54.0 80.5 62.6 27.2 56.0 27.5 50.1 61.1 49.8 69.0 46.51991 36.1 39.0 31.2 39.2 37.2 57.5 56.6 88.5 66.2 69.0 91.0 81.0 93.8 87.3 78.0 55.8 66.0 55.5 73.0 51.71992 60.8 46.9 49.6 65.9 46.0 61.0 72.0 114.0 93.5 124.0 204.0 118.0 146.3 187.7 159.0 97.9 180.9 97.3 150.0 95.11993 35.4 34.4 37.7 38.4 30.5 43.2 63.9 65.5 49.2 46.5 115.5 42.0 53.7 80.1 52.0 68.3 62.3 67.9 67.0 63.31994 33.5 27.0 28.3 36.3 33.3 34.5 48.2 75.5 65.6 51.0 97.0 52.0 53.1 81.6 50.0 70.6 75.5 70.2 77.5 65.51995 28.0 29.4 25.0 30.4 25.9 45.4 59.4 74.4 36.9 38.6 72.0 101.8 51.0 42.0 63.1 59.0 80.4 47.6 79.9 93.0 74.61996 41.4 40.1 33.6 44.9 31.2 24.0 40.1 92.6 21.5 59.0 107.5 151.3 45.6 38.8 74.5 50.0 70.2 58.8 69.8 88.0 65.11997 54.2 58.0 51.6 58.8 50.8 59.0 77.4 145.2 105.4 90.0 127.0 156.7 85.4 101.0 106.5 83.0 121.6 118.4 120.8 154.5 112.81998 16.5 19.3 14.8 17.9 11.8 18.0 22.5 32.9 24.6 21.9 51.0 40.0 33.8 27.0 30.7 25.0 12.5 18.2 12.4 9.5 11.21999 31.3 32.7 34.1 34.0 31.8 48.5 60.5 55.2 30.3 35.0 71.5 54.7 43.4 53.0 69.6 57.9 48.0 52.5 47.7 68.0 43.02000 58.4 67.6 62.0 63.3 43.5 121.5 142.2 102.5 106.0 109.0 162.5 141.2 77.4 66.7 167.6 100.0 120.9 140.0 120.2 150.0 108.32001 57.7 58.0 57.4 62.6 47.9 53.0 83.2 90.3 42.8 116.5 125.9 190.6 119.1 123.2 223.7 12 0. 4 1 97 .0 119.7 215.0 107.82002

Valores en azuly negritacorresponden a valores correlacionados mediante el mtodo planteado en este estudioValores en rojoy cursiva corresponden a valores correlacionados en estudios anterioresValores con fondo amarillo corresponden a aquellos que cambiaron respecto al Proyecto Referencial por los indicados en el ANEXO 3

PARMETROS ESTADSTICOS PARA EL PERODO 1941-2001 (RUTAS) y 1911-2001n 91 91 91 91 91 61 61 51 61 61 61 7 61 61 61 61 15 61 61 61 61 61

Mnimo 11.0 10.9 10.5 11.9 6.7 16.0 20.2 32.9 16.0 16.1 22.5 40.0 18.3 22.0 25.4 21.5 29.0 12.5 18.2 12.4 9.5 11.2Mximo 103.4 102.3 119.1 112.2 89.5 121.5 149.8 184.0 112.0 124.0 252.2 156.7 190.6 183.1 187.7 223.7 111.0 164.5 197.0 139.7 215.0 130.3

Pm 45.9 46.1 44.9 49.2 40.3 55.3 70.4 96.4 59.0 59.0 95.6 110.2 57.8 65.8 80.5 67.7 62.8 76.3 81.7 75.4 76.1 69.6Sx 1 7.1 17.4 18.5 19.2 16.3 21.6 26.3 35.0 24.8 24.9 43.9 46.8 28.7 34.2 33.1 35.6 24.9 32.9 40.9 32.2 39.9 27.8Yn 0 .55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.54 0.55 0.55 0.55 0.55 0.54 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55


15/311



2.4.Anlisis de Frecuencia de las Precipitaciones

El anlisis probabilstico se lleva a cabo mediante el ajuste de la funcin de distribucinde Gumbel, que en general representa adecuadamente la distribucin probabilstica deesta variable.

Su expresin desarrollada puede presentarse en la siguiente forma:

+=T

LnLnYS

SPP n

n

x

mt

11 (1)

Donde:

Pt : Precipitacin para un perodo de retorno T cualquiera, en mm.

Pm : Valor medio del registro histrico, en mm.

Sx : Desviacin estndar del registro histrico, en mm.

Yn : Valor medio de la variable reducida, es un parmetro de modelo

funcin del tamao de la muestra. (Cuadro N2.4.1)

Sn : Desviacin estndar de la variable reducida funcin del tamao de la

serie, parmetro del modelo. (Cuadro N2.4.1)

T : Perodo de retorno, en aos.

Ln : Logaritmo natural.

Los parmetros de la variable reducida son los siguientes:

Cuadro N2.4.1. Parmetros de la variable reducida (1989, Ayala et al)Tamao de la

Muestran

Valor MedioYn

DesviacinEstndar

Sn10 0.50 0.9515 0.51 1.0120 0.52 1.0625 0.53 1.0930 0.54 1.1135 0.54 1.1340 0.54 1.1450 0.55 1.1660 0.55 1.1770 0.55 1.19

100 0.56 1.21 0.57 1.28


16/311



No obstante se ha realizado una regresin cuadrtica para la variable Sn obtenindoseque:

0394,10031,00000144,0 2 ++= nnSn con R2= 0,9905 para 40 n 100

En la mayora de las estaciones analizadas, los datos utilizados corresponden al perodo

1941-2001, con un total de 61 registros anuales, a excepcin del primer tramohidrolgico donde, debido al registro de la estacin Quinta Normal (1911-2001) seutilizar un registro de 91 aos (Ver ANEXO 1, ANEXO 2 y ANEXO 6). Los

parmetros para cada estacin pluviomtrica son los que se muestran en el CuadroN2.4.2.

Cuadro N2.4.2. Parmetros estadsticos estaciones pluviomtricasEstacin Pluviomtrica n Mnimo Mximo Pm Sx Yn Sn

Quinta Normal 91 11.0 103.4 45.9 17.1 0.55 1.20Terrazas Ofs. DGA 91 10.9 102.3 46.1 17.4 0.55 1.20

Los Cerrillos 91 10.5 119.1 44.9 18.5 0.55 1.20El Bosque 91 11.9 112.2 49.2 19.2 0.55 1.20Pudahuel 91 6.7 89.5 40.3 16.3 0.55 1.20

Panguiles DGA-PUC 61 16.0 121.5 55.3 21.6 0.55 1.17Casablanca DMC 61 16.0 112.0 59.0 24.8 0.55 1.17

Casablanca DGA 61 16.1 124.0 59.0 24.9 0.55 1.17Lago Peuelas DGA 61 22.5 252.2 95.6 43.9 0.55 1.17

Punta Angeles 61 18.3 190.6 57.8 28.7 0.55 1.17U.F.S.M. 61 22.0 183.1 65.8 34.2 0.55 1.17

Rodelillo DGA 61 21.5 223.7 67.7 35.6 0.55 1.17Marga Marga 61 12.5 164.5 76.3 32.9 0.55 1.17

Aerdromo El Belloto 61 12.4 139.7 75.4 32.2 0.55 1.17Quilpu 61 9.5 215.0 76.1 39.9 0.55 1.17

Villa Alemana 61 11.2 130.3 69.6 27.8 0.55 1.17

Luego de la aplicacin de la expresin (1) se determinan las precipitaciones mximas en24 horas para los perodos de retorno 10, 25, 50, 100 y 200 aos cuyas magnitudes semuestran en el Cuadro N2.4.3.


17/311



Cuadro N2.4.3. Precipitaciones Mximas en 24 horasPerodo de Retorno

2 5 10 25 50 100 200Quinta Normal 43.2 59.3 70.0 83.5 93.5 103.4 113.3

Terrazas Ofs. DGA 43.4 59.8 70.6 84.3 94.5 104.6 114.7Los Cerrillos 42.0 59.5 71.1 85.7 96.6 107.3 118.1

El Bosque 46.2 64.3 76.3 91.4 102.6 113.8 124.9

Pudahuel 37.7 53.1 63.3 76.2 85.8 95.2 104.7Panguiles DGA-PUC 51.9 72.7 86.5 103.9 116.9 129.7 142.5

Casablanca DMC 55.1 79.0 94.8 114.8 129.6 144.3 159.0Casablanca DGA 55.1 79.1 95.0 115.1 130.0 144.8 159.5

Lago Peuelas DGA 88.8 131.1 159.2 194.7 221.0 247.1 273.1Punta Angeles 53.3 81.0 99.4 122.5 139.7 156.8 173.8

U.F.S.M. 60.4 93.4 115.3 142.8 163.3 183.6 203.9Rodelillo DGA 62.1 96.4 119.2 147.9 169.2 190.3 211.4Marga Marga 71.2 102.9 123.9 150.4 170.1 189.7 209.1

Aerdromo El Belloto 70.4 101.5 122.1 148.1 167.4 186.6 205.7Quilpu 69.8 108.3 133.9 166.1 190.0 213.7 237.4

Villa Alemana 65.2 92.1 109.9 132.3 149.0 165.5 182.0

Estacin Pluviomtrica

La obtencin de la precipitacin mxima en 24 horas representativa de la zona en

estudio para distintos perodos de retorno, se hace considerando la ubicacin de lasestaciones pluviomtricas y analizando las isolneas de precipitacin mxima en 24horas para el perodo de retorno de 10 aos, obtenidas del estudio Investigacin deEventos Hidrometeorolgicos Extremos de la Direccin General de Aguas (Brown yFerrer Ingenieros Consultores, 1989), la que se adjunta.

El anlisis hidrolgico aqu presente fue actualizado y reestudiado con lo cual seencontraron algunas diferencias con los proyectos referenciales y lo anteriormente

presentado, anlisis que se detalla en el ANEXO 4.

Por tanto, se utilizarn los nuevos antecedentes por cuanto proveen de un registro msactualizado y por tanto ms confiable.

Se plantea una nueva tramificacin hidrolgica debido a que el estudio referencial nocontena todas las estaciones representativas de las cuencas en estudio y en algunassituaciones promedi estaciones que forman parte de cuencas claramente diferentestopogrficamente y en otras situaciones utiliz tramos muy extensos. En el ANEXO 6se presenta la variacin relativa de las mediciones registradas por las diferentesestaciones en cada tramo hidrolgico junto con la justificacin de los tramos adoptados.

De acuerdo a lo anterior la Ruta 68 se ha subdividido en cinco tramos lo cual se muestraen el Cuadro N2.4.4, indicando adems las estaciones representativas para cada tramo.La Troncal Sur se ha subdividido en 2 tramos. La Ruta 60-CH se ha incorporado alTramo Hidrolgico 5. La tramificacin se grafica en las lminas adjuntas.


18/311

SANTIAGO


19/311


20/311


21/311



Cuadro N2.4.4. Tramos Hidrolgicamente Homogneos

Tramo Eje Km EstacionesPluviomtricas

Ponderacin

1 Ruta 68 0,0 21,6

Quinta NormalTerrazas ofs. DGA

CerrillosPudahuelEl Bosque

20%

2 Ruta 68 21,6 55,5Los Panguiles

Casablanca DMCCasablanca DGA

50%25%25%

3 Ruta 68 55,5 84,0Casablanca DMCCasablanca DGA

50%

4 Ruta 68 84,0 100,6 Lago Peuelas 100%

5Ruta 68

Ruta 60-CH100,6 109,7

0,0 5,0

Punta ngelesU.F.S.M.

Rodelillo DGA33%

6 Troncal Sur 87,7 102,0Marga-Marga

El BellotoQuilpu

Villa Alemana

25%

7Troncal SurRuta 60-CH

102,0 107,465,0 10,7

Marga-Marga (1) 100%

Notas : (1) Se utiliz exclusivamente la estacin pluviomtrica del Marga-Marga para compatibilizar los resultadoscon el Plan Maestro de Aguas Lluvias de Via del Mar.

A continuacin en el Cuadro N2.4.5 se muestran las precipitaciones resultantes paracada perodo de retorno.

Cuadro N2.4.5. Precipitaciones Mximas en 24 horas (mm)Perodo de Retorno2 5 10 25 50 100 200

Tramo 1 42.5 59.2 70.3 84.2 94.6 104.9 115.1Tramo 2 53.5 75.9 90.7 109.4 123.3 137.1 150.8Tramo 3 55.1 79.1 94.9 114.9 129.8 144.5 159.2Tramo 4 88.8 131.1 159.2 194.7 221.0 247.1 273.1Tramo 5 58.6 90.3 111.3 137.8 157.4 176.9 196.4Tramo 6 69.1 101.2 122.4 149.2 169.1 188.9 208.6Tramo 7 71.2 102.9 123.9 150.4 170.1 189.7 209.1

Tramo Hidrolgico

Por otra parte, conforme a las recomendaciones del Manual de Carreteras Vol. 3, portratarse de estaciones pluviomtricas, es preciso que la precipitacin calculada seamplifique por el factor k = 1.1, valor que coincide con lo registrado en la EstacinLago Peuelas (Tabla 3.702.404 A del Manual de Carreteras, Junio 2002). En el Cuadro

N2.4.6 se muestran los valores de las precipitaciones corregidas.


22/311



Cuadro N2.4.6. Precipitaciones Mximas Absolutas en 24 horas (mm)Perodo de Retorno

2 5 10 25 50 100 200Tramo 1 46.8 65.1 77.3 92.7 104.1 115.4 126.6Tramo 2 58.9 83.5 99.8 120.4 135.7 150.8 165.9Tramo 3 60.6 87.0 104.4 126.4 142.8 159.0 175.2Tramo 4 97.6 144.3 175.1 214.1 243.1 271.8 300.4

Tramo 5 64.5 99.3 122.4 151.5 173.1 194.6 216.0Tramo 6 76.1 111.3 134.7 164.2 186.0 207.8 229.4Tramo 7 78.3 113.2 136.3 165.5 187.1 208.6 230.0

Tramo Hidrolgico

2.5.Intensidad de la Precipitacin

La determinacin de las curvas intensidad duracin frecuencia (I.D.F.), es deimportancia para la aplicacin posterior del mtodo racional en el clculo de caudales.Por definicin:

t

PI tt=

It : Intensidad en mm/h correspondiente a una precipitacin de

duracin t horas.

Pt : Precipitacin de duracin t horas.

Como slo se dispone del dato de la lluvia mxima en 24 horas, se debe recurrir a loscoeficientes de duracin del Manual de Carreteras Tabla 3.702.403 A, para conocer lalluvia de duraciones diferentes de 24 horas.

En este caso, se emplearon los valores de las estaciones pluviogrficas de QuintaNormal, Los Panguiles y Lago Peuelas, que se muestran en el Cuadro N2.5.1, paraduraciones comprendidas en el rango 5 a 600 minutos, intervalo esperado para el tiempode concentracin de las cuencas.

El proyecto referencial utiliz los factores definidos para Ciudades Chilenas a pesarde la recomendacin de utilizar los factores de Bell, aplicados exclusivamente a losdatos de la estacin pluviogrfica Quinta Normal. Por esta razn, en primer lugarmantendremos dichos factores (Caso A) para analizar la influencia de los factores deBell (Caso B). Adicionalmente (Casos C, D y E) se indican los coeficientes de duracinque recomienda el nuevo volumen 3 del Manual de Carreteras (Junio 2002) y el Cuadro

N2.5.2 indica el porcentaje de variacin respecto al proyecto referencial si se hubiera

utilizado el Caso B o las nuevas recomendaciones.


23/311



Cuadro N2.5.1. Coeficiente de Duracin (minutos) CDtM.C.V.3, 1983 M.C.V.3, 2002 "Bell"

"chilenas" Bell Q. Normal Panguiles Peuelas(min) CASO A CASO B CASO C CASO D CASO E

5 0.042 0.047 0.041 0.046 0.03510 0.064 0.072 0.063 0.072 0.05415 0.085 0.092 0.080 0.091 0.068

30 0.113 0.127 0.111 0.126 0.09560 0.161 0.161 0.140 0.160 0.120120 0.261 0.261 0.230 0.270 0.210240 0.425 0.425 0.380 0.410 0.370360 0.556 0.556 0.510 0.550 0.490480 0.645 0.645 0.630 0.660 0.600600 0.712 0.712 0.700 0.780 0.680720 0.610 0.610 0.770 0.830 0.760840 0.690 0.690 0.820 0.860 0.8201080 0.840 0.840 0.900 0.900 0.9201440 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

tc

Factores de Duracin de 1983 corresponde a la estacin Quinta Normal de la ReginMetropolitana.

Cuadro N2.5.2. Variacin PorcentualM.C.V.3, 1983 M.C.V.3, 2002 "Bell"

Bell Q. Normal Panguiles Peuelas(min) CASO B CASO C CASO D CASO E

5 11.5% -3.0% 10.8% -16.9%10 12.5% -2.2% 11.8% -16.1%15 7.5% -6.5% 6.9% -19.8%30 12.9% -1.9% 12.2% -15.9%60 0.0% -13.0% -0.6% -25.5%

120 0.0% -11.9% 3.4% -19.5%240 0.0% -10.6% -3.5% -12.9%360 0.0% -8.3% -1.1% -11.9%480 0.0% -2.3% 2.3% -7.0%600 0.0% -1.7% 9.5% -4.5%720 0.0% 26.2% 36.1% 24.6%840 0.0% 18.8% 24.6% 18.8%1080 0.0% 7.1% 7.1% 9.5%1440 0.0% 0.0% 0.0% 0.0%

tc

Variacin negativa significa que el proyecto referencial sobreestim el coeficiente respectivo.

Del anlisis se desprende que si bien no se utilizaron los factores de Bell comorecomienda el Manual de Carreteras, a la vista de las nuevas estadsticas, en la mayorade las situaciones el diseo fue conservador para duraciones menores a 10 horas lo cualrepresenta la totalidad de las cuencas en estudio. Para que el diseo est acorde a lanueva estadstica y a las nuevas recomendaciones del Manual de Carreteras, seutilizarn los nuevos coeficientes. Se concluye que los estudios de drenaje longitudinal

presentados en los proyectos de ingeniera de cada subsector son vlidos en la mayorade las situaciones por cuanto consideraron situaciones ms pesimistas que las obtenidasen este estudio, a excepcin del tramo 2.

La aplicacin de cada grupo de coeficientes ser la siguiente: Quinta Normal Tramo 1 Los Panguiles Tramo 2 Lago Peuelas Tramos 3 a 7

En el ANEXO 11 se presentan las Curvas I.D.F. del proyecto referencial y del proyectopresentado en formato de cuadro y grfico.


24/311



2.6.Metodologa para Estimacin de Caudales

El clculo de caudales se realiza a partir de las curvas IDF, utilizando los perodos deretorno del rango recomendado en la tabla 3.702.3 B Volumen 3 del Manual deCarreteras y a travs de los procedimientos que se indican a continuacin, para cuencas

aportantes de rea menor que 30 km: Mtodo CIA o Ecuacin Racional

Mtodo DGA-AC o Ecuacin de Verni King

Hidrograma Unitario Sinttico

El mtodo de Verni King, si bien no esta incorporado en el Manual de Carreteras, seutiliza con fines comparativos y porque en general ha mostrado dar resultadosrazonablemente confiables.

A continuacin se entrega una breve descripcin de los mtodos sealados.

2.6.1. Mtodo CIA o Ecuacin Racional

La ecuacin del mtodo Racional se expresa de la siguiente forma:

6,3

AICQ

=

donde:Q : Gasto mximo en crecida, en m3/s

C . Coeficiente de escorrenta

I : Intensidad mxima correspondiente a una lluvia de duracin

igual al tiempo de concentracin de la cuenca, en mm/hr.

A : Superficie de la cuenca en km2.

COEFICIENTE DE ESCORRENTA

Este parmetro depende de las caractersticas geomorfolgicas de la cuenca; topografa,vegetacin, capacidad de almacenamiento, etc. Por tal motivo, dependefundamentalmente de la inspeccin del terreno y con los antecedentes entregados enTabla 3.702.503 A y B del Manual de Carreteras Volumen 3. El valor adoptado para

cada cuenca se presenta en los cuadros de detalle adjuntos.


25/311



Cuadro N2.6.1. Estimacin del Coeficiente de Escorrenta[Tabla 3.702.503.B M.C.Volumen 3, 2002]

Factor Extremo Alto Normal Bajo0,28 - 0,35 0,20 - 0,28 0,14 - 0,20 0,08 - 0,14

Escarpado con pendientesmayores que 30%

Montaoso con pendientesentre 10 y 30%

Con cerros y pendientes entre5 y 10%

Relativamente plano conpendientes menores al 5%

0,12 - 0,16 0,08 - 0,12 0,06 - 0,08 0,04 - 0,06

Suelo rocoso o arcilloso concapacidad de infiltracin

despreciable

Suelos arcillosos o limososcon baja capacidad de

infiltracin, mal drenados

Normales, bien drenados,textura mediana, limos

arenosos, suelos arenosos

Suelos profundos de arena uotros suelos bien drenados con

alta capacidad de infiltracin

0,12 - 0,16 0,08 - 0,12 0,06 - 0,08 0,04 - 0,06

Cobertura escasa, terreno sinvegetacin o escasa cobertura

Poca vegetacin, terrenoscultivados o naturales, menosdel 20% del rea con buena

cobertura vegetal

Regular a buena; 50% del reacon praderas o bosques, no

ms del 50% cultivado

Buena a Excelente; 90% delrea con praderas, bosques o

cobertura equivalente

0,10 - 0,12 0,08 - 0,10 0,06 - 0,08 0,04 - 0,06

Despreciable, pocasdepresiones superficiales, sin

zonas hmedas

Baja, sistema de caucessuperficiales pequeos bien

definidos, sin zonas hmedas

Normal; posibilidad dealmacenamiento buena, zonashmedas, pantanos, lagunas y

lagos

Capacidad alta, sistemahidrogrfico poco definido,

buenas planicies deinundacin o gran cantidad de

zonas hmedas, lagunas opantanos

Si T>10 aos amplificar resultado por:T=25 ; C x 1,10 T=50 ; C x 1,20 T=100 ; C x 1,25

Relieve

Infiltracin

Cobertura Vegetal

AlmacenamientoSuperficial

Debido a la complejidad intrnseca a la determinacin de un coeficientes de escorrenta

para cada cuenca se realiz el anlisis con los coeficientes indicados en los proyectosreferenciales y posteriormente se evalu el cambio que implica la aplicacin de la tablaanterior. No obstante, los anlisis de verificacin y diseo de obras de arte se realizaexclusivamente con los coeficientes del proyecto referencial.

INTENSIDAD

La intensidad de la lluvia se obtiene de la Figura 3.4-1, previo clculo del tiempo deconcentracin, Tc, el que se determina mediante cinco mtodos:

- Ecuacin de Giandotti.

- Ecuacin de U.S. Soil Conservation.

- Mtodo de Navdocks.

- Mtodo de la Curva Nmero (U.S.S.C.S., 1973)

- Norma Espaola (propuesto en la nueva versin del Manual de Carreteras)

El Manual de Carreteras propone los primeros dos mtodos sealados, no obstante stosslo son vlidos en pocas ocasiones debido a las restricciones con las cuales fuerondiseados. Debido a esto se utilizan 3 mtodos adicionales.

Giandottim

cH

LAT

+=8,0

5,14 , slo si6,34,5LTL

c

U.S. Soil 385,03

)(95,0H

LTc = , para cuencas mayores a 2 km

2.

Navdocks6.3

=V

LTc


26/311



Curva NmeroS

CNL

Tc

=19000

9100

1007,0

8,0

Norma Espaola19,0

76,0

18S

LTc =

Donde:Tc : Tiempo de concentracin, en horas.

A : Area de la cuenca, en km2

L : Longitud del cauce principal, en km.

H : Desnivel entre la salida y el punto ms alejado de la cuenca, en m.

Hm : Desnivel entre la salida y la cota del centroide, en m.

V : Velocidad media de escurrimiento.

S : Pendiente promedio del cauce de salida, en m/m.

CN : Valor de la curva nmero representativa del complejo hidrolgicosuelo-vegetacin.

La Technical Publication Navdocks, segn la pendiente del cauce principal, permiteestimar la velocidad media del escurrimiento y, por ende, el tiempo que tarda la

partcula cada en el punto ms alejado en llegar a la salida de la cuenca. En la siguientetabla se muestran los valores recomendados.

Cuadro N2.6.2. Velocidades medias T.P. NavdocksPENDIENTE

(%)V

(m/s)


27/311



Cuadro N2.6.3. Nmeros de la Curva para los Complejos Hidrolgicos Suelo-Vegetacin

(condicin promedio de saturacin)COBERTURA GRUPO HIDROL GICO DE SUELOS

A B C D

Bajo Potencial deEscurrimiento

EscurrimientoModerado

BastanteEscurrimiento

Alto Potencial deEscurrimiento

BARBECHO Surco recto Pobre 77 86 91 94Surco recto Pobre 72 81 88 91Surco recto Bueno 67 78 85 89Surco a nivel Pobre 70 79 84 88Surco a nivel Bueno 65 75 82 86

Surco a nivel y terraza Pobre 66 74 80 82Surco a nivel y terraza Bueno 62 71 78 81

Surco recto Pobre 65 76 84 88Surco recto Bueno 63 75 83 87Surco a nivel Pobre 63 74 82 85Surco a nivel Bueno 61 73 81 84


Surco recto Pobre 66 77 85 89Surco recto Bueno 58 72 81 85Surco a nivel Pobre 64 75 83 85Surco a nivel Bueno 55 69 78 8


Pobre 68 79 86 89Regular 49 69 79 84Bueno 39 61 74 80

Surco a nivel Pobre 47 67 81 88Surco a nivel Regular 25 59 75 83Surco a nivel Bueno 6 35 70 79

PRADERA PERMANENTE Bueno 30 58 71 78Pobre 45 66 77 83

Regular 36 60 73 79Bueno 25 55 70 77

CASCOS DE HACIENDA 59 74 82 86

CAMINOS DE TIERRA(1) 72 82 87 89CAMINOS CON PAVIMENTO DURA 74 84 90 92

SUPERFICIE IMPERMEABLE 100 100 100 100(1) incluyendo el derecho de va

CEREALES FINOS

LEGUMBRES (SEMBRADAS CONMAQUINARIA O AL VOLTEO) O

ROTACIN DE PRADERA

PRADERA NATURAL Y PASTIZAL

BOSQUE

USO DEL TERRENO TRATAMIENTO O

PRCTICACONDICIN

HIDROLGICA

CULTIVOS EN SURCO

Aunque este procedimiento integra todas las variables de las cuales depende laescorrenta superficial, debido a la complejidad natural de determinar un nmero para

cada cuenca se ha definido un valor promedio slo con fines comparativos.

Se ha distinguido un nico complejo hidrolgico-suelo-vegetacin, como un promedioentre un suelo con moderado escurrimiento, recubierto parcialmente con pradera y

pastizal de pastoreo moderado, cultivos en surco y parcialmente bosque con lo cual seobtiene CN = 73 para condicin promedio de saturacin del suelo. No obstante, seutilizar el trmino calculado segn la latitud ya que es ms conservador, el cual sedescribe en el mtodo del Hidrograma Unitario Sinttico.

AREAS APORTANTES

Las distintas cuencas que son atravesadas por el camino se han definido en base a la

cartografa regular del Instituto Geogrfico Militar cuyo detalle se adjunta en laslminas de cuencas del ANEXO 14. El trazado detallado se realiza con la restitucinaerofotogramtrica y la topografa del proyecto.Los valores presentados en los cuadros consideran reas acumuladas para aquellascuencas a las cuales descargan otros afluentes ya identificados.

Los parmetros de cada cuenca y los tiempos de concentracin calculados se presentanen el ANEXO 15.


28/311



2.6.2. Mtodo DGA-AC o Ecuacin de Verni King

La relacin propuesta por Verni y King (1977) permite estimar los caudales de crecidasobre la base de la precipitacin mxima en 24 hrs. y el rea de la cuenca. La relacin

propuesta es la siguiente:

88,024,10062,0 APQ =

Donde :Q : Caudal en m3/s.A : Area aportante en km2.P : Precipitacin mxima en 24 hrs. (mm)

2.6.3. Hidrograma Unitario Sinttico Tipo Linsley

De las relaciones precipitacin-escorrenta existentes para estimar hidrogramas de

crecidas en cuencas sin control, uno de los procedimientos ms utilizado en nuestro pases el hidrograma unitario sinttico.Bentez y Arteaga en 1985, basndose en el mtodo de Linsley, propusieron lasrelaciones bsicas que permiten estimar los parmetros que determinan un hidrogramaunitario sinttico, para cuencas ubicadas entre las hoyas del Aconcagua y el Chamiza.En el estudio desarrollado para elaborar el Manual N1 de la Direccin General deAguas, se ampli la base de datos de dichos autores a un total de 61 estaciones ubicadasentre las Regiones III y X , determinndose nuevas relaciones para el clculo dehidrogramas unitarios sintticos.La metodologa planteada sobre la base del estudio indicado, es v1ida para cuencas

pluviales o pluvio-nivales sin control fluviomtrico, ubicadas entre la III y X Regindel pas y con reas comprendidas entre 10 y 4.500 km2.

El mtodo del hidrograma unitario sinttico tipo Linsley, definido para unaprecipitacin efectiva de duracin igual a 0,18 veces el tiempo al peak, (tu = tp/5.5) ymagnitud igual a 1 mm, se basa en la determinacin de los parmetros tiempo al peak(tp), caudal peak (qp) y tiempo base (tB) del hidrograma unitario de la cuenca.

Para la zona en estudio las relaciones que permiten calcular los parmetros son lassiguientes (Regiones III a VI ):

422,0

323,0

=S

LLt

g

p

805,0377,5 pB tt = 796,0141,144 = pp tq

Donde:tp : tiempo de retardo, desfase o tiempo transcurrido entre el centro de

gravedad del hietograma y el momento en que se produce el caudalmximo en el H.U.S. (horas)


29/311



qp : caudal mximo del hidrograma unitario para una lluvia de 1 mm(l/s/mm/km2)

tB : tiempo base del hidrograma unitario (horas)L : longitud del cauce principal (km)Lg : longitud entre el centro de gravedad de la cuenca y el punto de salida

(km). Por simplicidad, a falta de un valor ms preciso, se asume igual a

L/2.S : pendiente media de la cuenca en tanto por uno.

Una de las variables bsicas que interviene en el mtodo es la precipitacin efectiva.Para estimar el monto de esta precipitacin el Manual N1 propone el mtodo de lacurva nmero de la manera que se explica a continuacin, sin perjuicio que se apliquenotros mtodos que se puedan considerar complementarios o alternativos. Este mtodoconsiste en determinar en primer lugar, el valor de la curva nmero correspondiente a lacuenca, de acuerdo a las siguientes expresiones que dependen de la latitud del centro degravedad de la cuenca.

Tendencia Media Superior : ( )25log7,739,11 10 += LatitudCN

Envolvente Superior : ( )25log7,739,29 10 += LatitudCN

En nuestro anlisis se ha utilizado una expresin similar, para el percentil 95% de losdatos :

( )25log7,7341,23 10 += LatitudCN

El monto de la precipitacin efectiva se obtiene a partir de la siguiente relacin:

( )( )SPSP

PT

t

T

t

efectiva 8.0

2.02

+

=

Donde:Pefectiva : Precipitacin efectiva para un tiempo de concentracin t y un perodo

de retorno T (mm).T

tP : Precipitacin media que cae sobre la cuenca para un tiempo de

concentracin t y un perodo de retorno T (mm).S : Retencin potencial mxima obtenida a partir de la curva nmero

mediante la siguiente expresin:

25425400

=CN

S


30/311



2.7.Clculo de caudales

En los cuadros del ANEXO 16 se muestran los caudales que entrega los mtodosanalizados para el tramo en estudio.

Notas : El kilmetro de ubicacin corresponde a la obra de arte que drena la cuenca.Cuencas indentificadas adicionalmente como A corresponden a obras utilizadas comoatraviesos de ganado, peatones, ciclistas y/o vehculos u atraviesos que cumplen funcinde drenaje. Cuencas indentificadas adicionalmente como R corresponden a zonas dealto uso de riego

Notas : (*) y (**) no se aplica el mtodo porque no se cumplen las condiciones propiasde su diseo.

Las referencias al primer proyecto de ingeniera presentado por esta SociedadConcesionaria se han abreviado simplemente como CAS. Las referencias alAnteproyecto Referencial se han abreviado como APR.

2.8.Conclusiones

En el ANEXO 16 se realizan comentarios especficos a cada situacin entre los cualesse destacan:

Cuenca 3: Existen diferencias en el trazado de esta cuenca siendo el presentadoen este informe trazado a partir de las planchetas de riego.

Cuenca 10, 11 y 12: El Anteproyecto Referencial (APR) consider el cruce delas cuencas 11 y 12 bajo la Ruta 68 duplicando el rea de la cuenca 10 lo cualgenera problemas aguas abajo de esta cuenca por lo cual se mantuvo el cauceexistente.

Cuenca 21 y 22: Al comparar la restitucin area con la carta IGM se observa

que el primer proyecto de ingeniera sobredimension la cuenca 21 hecho quefue corregido en esta ocasin. Cuencas 63 a 76: El mtodo de arrastre de crecidas utilizado el primer proyecto

de ingeniera no corresponde a un cauce natural por cuanto asume escurrimientonormal y un cauce de dimensiones, trazado y rugosidad homognea con lo cualse obtiene tiempos de escurrimiento muy bajos y por tanto caudales muyelevados. Las cuencas 72 y 75 cambiaron debido al relleno y sus obras desaneamiento. Existe un plan para restaurar los escurrimientos sin afectarestructuralmente al relleno ni las obras de arte.

Cuenca 101 a 104: la forma de las cuencas cambi debido al relleno y sus obrasde saneamiento. Existe un plan para restaurar los escurrimientos sin afectarestructuralmente al relleno ni las obras de arte.

Cuenca 122: El primer proyecto de ingeniera consider un rea aportantemucho mayor a la real al considerar el cauce de la calzada izquierda que escurrehasta el Estero Los Angeles hecho que fue corregido en esta ocasin.

Cuencas 125 a 149: El Anteproyecto Referencial y el primer proyecto deingeniera trazaron mal algunos lmites de cuencas los cuales son imprecisos a

partir de la Carta IGM ya que dependen demasiado de la topografa detallada,los fosos existentes y los sentidos de escurrimiento en las obras de arte. Eltrazado fino se defini a partir de la restitucin aerofotogramtrica.


31/311



Cuenca 163: Se sumaron los aportes de las cuencas 164 a 166. Cuencas 173 a 181: Se corrigieron las reas algunos lmites de cuencas. Cuencas 186 a 195: Se corrigieron algunos lmites de cuencas los cuales son

imprecisos a partir de la Carta IGM ya que dependen demasiado de la topografadetallada, los fosos existentes y los sentidos de escurrimiento en las obras dearte. El trazado fino se defini a partir de la restitucin aerofotogramtrica.

Cuencas 204 a 208: El trazado realizado por el APR fue muy simplificado ysobre o subdimensiona demasiado algunas cuencas. Cuenca 211: Se consider el aporte a travs del embalse. Cuencas 218 a 252: El mtodo de arrastre de crecidas utilizado en el primer

proyecto de ingeniera no corresponde a un cauce natural por cuanto asumeescurrimiento normal y un cauce de dimensiones, trazado y rugosidadhomognea con lo cual se obtiene tiempos de escurrimiento muy bajos y portanto caudales muy elevados.

Se observa que los valores determinados mediante la ecuacin Racional resultan enpromedio un 47% mayores a los determinados mediante la ecuacin de Verni-Kingsiendo este ltimo slo en un 15% de los casos ms conservador que el mtodo

Racional. En el caso de cuencas mayores a 500 h, las diferencias se reducen siendo elcaudal obtenido mediante el mtodo Racional slo un 5% mayor al obtenido medianteVerni-King y en el 58% de los casos, Verni-King obtuvo un mayor valor que el mtodoRacional.


32/311



3. HIDRAULICA PARA EL PROYECTO DE DRENAJE TRANSVERSAL

3.1.Generalidades.

En el presente captulo se entregan las obras de saneamiento transversal del tramo en

estudio.Las obras de arte transversales aqu consideradas corresponden a las alcantarillas queatraviesan bajo la ruta y que permiten la continuidad del escurrimiento proveniente delas lluvias o de canales de regado.

3.2.Situacin Previa a la Obras.

3.2.1. Subsector : Santiago Enlace Amrico Vespucio (AV-1)

En los metros iniciales de la Ruta 68, se acumula el escurrimiento superficial el cualgenera molestias y riesgos en un punto de acceso y trenzado de vehculos el cual deber

ser tratado apropiadamente.El tramo del km 0,0 al km 11,0 se caracteriza por ser relativamente plano,emplazndose la ruta en la parte alta de la cuenca, por lo que el aporte de aguas lluviashacia la calzada no es muy significativo.En el kilmetro 5,400 aproximadamente, se encuentra ubicado un sifn en desuso cuyaentrada se desconoce y que fue utilizado para riego.Los principales problemas de drenaje se generan en las calle aledaas a la Ruta y encasos muy especficos se trasladan hacia la calzada. Estos problemas son abarcados porel Plan Maestro de Aguas Lluvias del Gran Santiago.

3.2.2. Subsector : Enlace Amrico Vespucio Fin doble calzada (AV-1)

Existen tres obras de arte de riego entre los kilmetros 7,400 y 11,000. No obstante,existen registros de dos obras de riego adicionales, la primera del tipo sifn en elkilmetro 7,325 y la segunda en el kilmetro 11,200 las cuales no ha sido encontradas.Se han identificado solamente tres cuencas, las que son drenadas mediante tubos de 1,0m de dimetro y mediante una losa existente. El trazado de la cuenca 3 ha presentadodiscrepancias respecto en las tres presentaciones realizadas hasta la fecha (proyectoreferencial, proyecto de ACS-Sacyr y el presente informe) principalmente por lo planodel sector y la falta de claridad del sentido general del escurrimiento. El trazado

presentado en este informe se basa en la topografa y canalizacin identificada en lasplanchetas de la comisin nacional de riego (sector 1, hoja 1 de 33, 1980).En el kilmetro 9,143 se ubica un sifn en desuso el cual cumpla funciones de riego delcostado derecho de la Ruta 68.

Entre el Ro Mapocho y el Estero Lampa se ubica el acceso al Noviciado, sector que secaracteriza por una concentracin de obras de riego y por inundaciones en los terrenoshabitados adyacente al Ro Mapocho (cuadrante Nororiente). La rivera del ro Mapocho

presenta un refuerzo y pretil para proteger dichas construcciones. No obstante, noexiste solucin apropiada para evacuar las aguas en la zona construida, puesto que elterreno se ubica por lo menos un metro ms bajo que la cota necesaria.


33/311



Situacin que ha generado polmica ha sido la existencia de dos obras adicionales a lassealadas en el proyecto referencial, la primera de ellas en el kilmetro 10,692 y quedrena el tranque seco existente y la segunda en el kilmetro 10,786 y que fue utilizada

para riego y actualmente est en desuso. La explicacin ms aceptada consiste en questas obras fueron clausuradas mucho tiempo antes del desarrollo del proyectoreferencial y que por esta razn no haban sido identificadas. Lamentablemente, las

cotas del terreno no permiten que la primera de stas obras de arte sea rehabilitada y lasolucin al drenaje del tranque consiste en un encauzamiento paralelo a la Ruta 68 y quedescargue en el Estero Lampa.

El tramo del km 11,0 al km 19,6 (entre el estero Lampa y el tnel Lo Prado) recibe elaporte de todas las cuencas ubicadas hacia el lado sur de la ruta, las que drenan hacia lalaguna Carn. En este tramo existen seis cuencas, cuyas superficies varan entre 2 y 10km2, de las cuales las tres primeras permiten ser drenadas sin problemas con las obrasde arte existentes, mientras que las tres ltimas tienen problemas debido a que lacapacidad de las obras de arte del tramo es insuficiente, producindose inundaciones delos terrenos adyacentes a la ruta en las inmediaciones del km 15,0.

Se puede apreciar que la obra de arte del kilmetro 16,870 carece de la capacidadhidrulica suficiente para evacuar la crecida de diseo. Esta insuficiencia ha generadoque el cauce se desve hacia la obra de arte del kilmetro 15,415. Por tanto, se proyectael reemplazo de la obra de arte del kilmetro 16,870 por una de mayor capacidad.Debido a que la falta de cauce definido y la topografa no permiten una obra de arte demayores dimensiones, la diferencia de caudal que no es capaz de pasar por la obra

proyectada continuar longitudinalmente por un foso hasta la obra del kilmetro 15,415.

En este sector se ubican tres atraviesos existentes (kms 8,901.806, 15,415.387 y18,826.502) de los cuales, los dos primeros cumplen adicionalmente una funcin dedrenaje.

3.2.3. Subsector : Fin doble calzada Tnel Lo Prado (AV-2)

En el acceso al tnel se emplazarn 2 Obras de Arte nuevas. La primera (km 20,575.20)evacua las aguas de la cuenca 12 y la segunda (km 0,899.224 de la calle de servicio)evacua las aguas de la cuenca 11.El proyecto referencial comete el error de desviar el cauce de las cuencas 11 y 12 (17m3/s aproximadamente), hacindolas cruzar bajo la ruta 68 y juntndolas con el cauceexistente al costado sur (7 m3/s aproximadamente). Con esto se cambia el cauceexistente de las cuencas, se disminuye la capacidad de las obras de arte existentes y seaumenta el riesgo de inundaciones en una zona relativamente plana con los problemasque ello involucra en los predios. A modo de ejemplo, la obra de arte del kilmetro18,826.502 (cajn simple 2,5x2,0) debera ser reemplazada por un cajn doble de

2,5x2,0 y realizar el encauzamiento necesario.

3.2.4. Subsector : Tnel Lo Prado Cuesta Panguiles (AV2 y 3)

Las obras de arte del kilmetro 24,338.10 y 24,371.20 se encuentran en buen estado ysu capacidad hidrulica es suficiente.


34/311



En la cuesta Panguiles se observa una cuenca de cauce poco definido que no cuenta conobras de arte debido a la presencia de cortes a ambos costados de la Ruta. Esta (cuenca23) desciende mediante 2 bajadas de mampostera para luego drenar superficialmente

por el costado de la ruta hasta la siguiente obra de arte.

El caudal asignado a la obras de arte del kilmetro 30,235.150 se obtuvo con

informacin entregada por la Asociacin de Canalistas de Chile, a travs del IngenieroSecretario del canal Las Mercedes. Dicha obra de arte, traslada 8 m3/s, como caudal deriego, y si a esto se le suman aportes no controlados en su recorrido, se adoptar comocaudal de diseo 9 m3/s cuyo valor es la capacidad mxima del canal . El flujo que pasaa travs de la obra de arte del Km 30,466.715 proviene del canal Las Mercedes y seestima en 1 m3/s.

Existen tres atraviesos (kms 26,509.767, 27,560.104 y 28,861.245), de los cuales slo elprimero se mantiene. Ninguno cumple funcin adicional de drenaje.

3.2.5. Subsector : Enlace Panguiles Enlace Curacav Poniente (AV-4)

En cuanto a los caudales de riego, estos quedan determinados por las entregas del canalLas Mercedes, cuyos antecedentes fueron proporcionados por el Ingeniero Secretario dedicho canal.La obra de arte de riego del kilmetro 31,303,736 entrega 15,75 acciones que equivalenaproximadamente a 0,47 m3/s, los que se reparten en dos flujos que atraviesan la ruta68, a travs de las obras de arte de los kilmetros 30,979 y 31,304.La obra de arte del kilmetro 30,979, alimenta de agua al tranque perteneciente alCentro Experimental de la Universidad Catlica, cuyos derechos de agua son de unaaccin (0,03 m3/s). En cuanto a la obra de arte del kilmetro 31,304, alimenta a untranque y a canales de regado del sector. El tranque, obra de privados y sujeto al

proceso de expropiacin, deber ser restituido por los privados en sus predios aunque seproponen alternativas y diseos para el mismo.

En el kilmetro 30,663 existe una obra de arte que se alimenta del agua del CentroExperimental, cuando el tranque se encuentra lleno. Dicho desage se dejar en el ladoizquierdo de la Ruta 68, por lo que esta obra de arte se eliminar.

El tramo comprendido entre los kilmetros 31.300 y 40.260 se caracterizaprincipalmente por la existencia de un canal de riego (Canal las Mercedes), que al ser sutrazado en la parte baja de los cerros podra capturar parte de las aguas lluvias generadasen las distintas quebradas. Sin embargo existe una cuenca (Quebrada Miraflores), parala cual dicho canal no tiene capacidad de evacuarla en una crecida, por lo que se manejacon un sistema de tablones que son retirados cuando este evento ocurre.La capacidad del canal Las Mercedes no iguala los aportes de las cuencas adyacentescon lo cual sera superado para el perodo de retorno de diseo. Ms an, si se

considera validar la alternativa del uso completo del canal como drenaje, se debeconsiderar que el canal Las Mercedes cruza la Ruta 68 en el kilmetro 30,235.150 atoda su capacidad debido a la innumerable cantidad de cuencas que intercepta en su

paso previo a la Ruta 68. Para validar esta alternativa se debe analizar el eje hidrulicodel Canal Las Mercedes desde su origen, proyecto que est fuera de discusin debido asu complejidad y costo. No obstante, la suposicin original de que los aportes pordrenaje se pueden despreciar y priorizar la obras de riego que cruzan bajo la ruta no eserrnea. Se ha mencionado anteriormente que el canal se interrumpe al cruzar la


35/311



quebrada Mi

Documents

Drenaje Ruta 68, Chile