Estudios para la redacción del Proyecto Básico de la variante de la carretera CV-35 a su paso por el municipio de Chelva (provincia de Valencia). Alternativa Norte. Estudio hidrológico y de drenaje

Abstract

[ES] En el trabajo se aborda el diseño de las obras de drenaje de la variante norte de la CV-35 a su paso por la localidad de Chelva. La solución integral del mismo exige la estimación previa de los caudales de inundación externa e interna de la traza de la nueva variante. Para ello se ha procedido al análisis de frecuencia de las crecidas del sistema hidrológico vertiente a la variante. Se trata de una cuenca receptora pequeña, con una extensión total de 8,7 km2, que se ha desagregado en 18 subcuencas e intercuencas, adecuándose a las necesidades de drenaje tanto transversal como longitudinal de la variante. El sistema se ha caracterizado haciendo uso del software Civil 3D y el sistema de información geográfica ArcGIS. Por sus características, el modelo lluvia escorrentía empleado ha sido el método de Témez modificado, adaptación española del método Racional, incorporando la curva IDF de Salas para el cálculo de la intensidad de diseño. Ello ha exigido un análisis estadístico de la pluviometría extrema en la zona, a partir de las series diarias de la Agencia Estatal de Meteorología, a las que se ha realizado inferencia estadística empleando distribuciones de probabilidad habitualmente empleadas en el análisis de extremos. En cuanto a la inundación externa, se ha seguido la metodología propuesta en la versión recientemente revisada de la Instrucción 5.2-IC ¿drenaje superficial de la Instrucción de Carreteras¿ (2016), quedando los 7 km de desarrollo de la variante desagregados en 9 tramos. Con todo ello, el esquema de drenaje propuesto finalmente consta de 5 obras de drenaje transversal, 3 puentes, y 9 cunetas longitudinales (a ambos lados de la plataforma) para el drenaje longitudinal. El cálculo hidráulico se ha realizado en lámina libre unidimensional estacionario, verificando resguardos adecuados y limitaciones de velocidad máxima, además de comprobar la inexistencia de condiciones de contorno hidráulico-geométricas que comprometan el prediseño. Los caudales de diseño de las obras de drenaje transversal oscilan entre 14 y 78 m3/s; en todos los casos ha sido necesario introducir una modificación local de las pendientes longitudinales de los cauces (excesivamente elevadas) en el entorno de las obras de paso, garantizando la inexistencia de cambio de régimen hidráulico, y se han resuelto con marcos prefabricados de hormigón con secciones transversales no superiores a 3,5x2,5 m. En cuanto a las cunetas, evacúan longitudinalmente caudales que oscilan entre 0,06 y 8,4 m3/s.

[CA] En el treball s'aborda el disseny de les obres de drenatge de la variant nord de la CV-35 al seu pas per la localitat de Chelva. La solució integral del mateix exigix l'estimació prèvia dels caudals d'inundació externa e interna de la traça de la nova variant. Per a això s'ha procedit a l'anàlisi de freqüència de les crescudes del sistema hidrològic que aboca a la variant. Es tracta d'una conca receptora xicoteta, amb una extensió total de 8,7 km2, que s'ha desagregat en 18 subconques e interconques, adequant-se a les necessitats de drenatge tant transversal com longitudinal de la variant. El sistema s'ha caracteritzat fent ús del programari Civil 3D i el sistema d'informació geogràfica ArcGIS. Per les seues característiques, el model pluja-escolament empleat ha sigut el mètode de Témez modificat, adaptació espanyola del mètode Racional, incorporant la corba IDF de Salas per al càlcul de la intensitat de disseny. Això ha exigit una anàlisi estadístic de la pluviometria extrema en la zona, a partir de les sèries diàries de l'Agència Estatal de Meteorologia, a les que s'ha realitzat inferència estadística emprant distribucions de probabilitat habitualment empleades en l'anàlisi d'extrems. Quant a la inundació externa, s'ha seguit la metodologia proposada en la versió recentment revisada de la Instrucció 5.2-IC ¿drenaje superficial de la Instrucción de Carreteras¿ (2016) , quedant els 7 km de desenrotllament de la variant desagregats en 9 trams. Amb tot això, l'esquema de drenatge proposat finalment consta de 5 obres de drenatge transversal, 3 ponts, i 9 cunetes longitudinals per al drenatge longitudinal (a un costat i a l'altre de la carretera). El càlcul hidràulic s'ha realitzat en làmina lliure unidimensional estacionari, verificant resguards adequats i limitacions de velocitat màxima, a més de comprovar la inexistència de condicions de contorn hidraulicogeomètriques que comprometen el predisseny. Els cabals de disseny de les obres de drenatge transversal oscil·len entre 14 i 78 m3/s; en tots els casos ha sigut necessari introduir una modificació local dels pendents longitudinals dels llits (excessivament elevades) en l'entorn de les obres de pas, garantint la inexistència de canvi de règim hidràulic, i s'han resolt amb marcs prefabricats de formigó amb seccions transversals no superiors a 3,5x2,5 m. Quant a les cunetes, evacuen longitudinalment cabals que oscil·len entre 0,06 y 8,4 m3/s.

[EN] In this work the design of the drainage works of the north variant of the CV-35 through the town of Chelva is approached. The integral solution requires the previous estimation of the external and internal flood flows of the road trace. For this purpose, the frequency analysis of the floods of the hydrological system slope to the variant has been carried out. It is a small catchment basin, with a total extension of 8,7 km2, which has been disaggregated into 18 sub-basins, adapting to the needs of both transverse and longitudinal drainage of the road. The system has been characterized using Civil 3D software and the ArcGIS geographic information system. Due to its characteristics, the modified Témez method (Spanish adaptation of the Rational method) has been used as the rainfall-runoff model, incorporating the IDF curve of Salas for the design intensity. This IDF curve requires a statistical analysis of the extreme rainfall in the area from the daily series of the State Meteorological Agency; statistical inference has been made, using probability distributions commonly used in the extreme analysis. As for external flooding, the methodology proposed in the recently revised version of Section 5.2-IC of Transverse Drainage (2016) has been followed, with the 7 km of development of the variant being disaggregated in 9 sections. Finally, the proposed drainage scheme consists of 5 transverse drainage works, 3 bridges, and 9 longitudinal ditches for longitudinal drainage (on both sides of the road). The hydraulic calculation was carried out in a one-dimensional stationary open channel flow, verifying adequate guards and limitations of maximum speed, in addition to verifying the absence of hydraulic-geometric boundary conditions that compromise the pre-design. The design flow rates of the transverse drainage works range from 14 to 78 m3/s; in all cases it has been necessary to introduce a local modification of the longitudinal slopes of the natural channels in the surroundings of the work of passage, guaranteeing the absence of change of hydraulic regime, and have been solved with prefabricated frames of concrete with cross sections not exceeding 3,5x2,5 m. As for the drainage ditches, they longitudinally evacuate flow rates ranging from 0,06 to 8,4 m3/s.