Evaluación y diseño del sistema de alcantarillado para mejorar la evacuación de aguas pluviales en el sector San Blas del distrito de Cusco.

Abstract

La presente tesis tiene como propósito la evaluación del sistema de alcantarillado existente en el sector de San Blas distrito y provincia del Cusco; teniendo como problema la deficiente evacuación de aguas pluviales en épocas de lluvia para el cual se genera una propuesta de diseño adecuado y más eficiente. La metodología empleada en su realización ha sido Hipotético Deductivo, con enfoque de investigación Cuantitativo, con nivel de investigación Descriptiva y con diseño de investigación No Experimental de tipo Transversal. Como instrumentos de recolección de datos se utilizó: encuestas, ficha de recolección de datos topográficos, meteorológicos e inventario hidráulico; como instrumentos de ingeniería de utilizo los softwares: AutoCAD, Civil 3D, CYPE-Alcantarillado, HEC-RAS y HCanales; y también se utilizó instrumentos de campo para la recopilación de datos in situ. Se evaluó el sistema existente obteniendo: el Inventario Hidráulico (según el estado de servicio y estado de colmatación de todos los elementos hidráulicos); el Tiempo de Concentración por el método Kirpich (mediante la comparación de los métodos: Kirpich, SCS y Federal Aviation Administration), el Coeficiente de Escorrentía (valor de 0.90), la Intensidad Pluviométrica de Diseño por el método Tormentas de Máximas Intensidades (mediante la comparación de los métodos: Gumbel, Log Pearson Tipo III, IILA y el Registro de Tormentas de Máximas Intensidades), el Caudal de Diseño por el método Racional (mediante la comparación de los métodos: Racional, Mac Math y Burkli-Ziegler), el modelamiento del colector principal con el software HEC-RAS (donde 13 de 23 secciones transversales presentan inundación para el periodo de retorno de 25 años) y el modelamiento de la red de alcantarillado con el software CYPE-Alcantarillado (donde el 95% del total de la red presenta falla por calado máximo). Posteriormente se comparó el caudal que soporta los 26 tramos red de alcantarillado existente con el caudal de diseño, obteniendo que todos los tramos colapsarían en evacuar las aguas pluviales por lo que se generó una propuesta de diseño óptimo para la mejor evacuación de aguas pluviales (reemplazo de tuberías en 18 tramos = 2.90 km) y propuesta de 16 sumideros nuevos. Se concluye de la investigación que el sistema existente presenta una deficiencia del 80.98% e inclusive sobrepasa a la expectativa planteada del 30% en la hipótesis general con respecto a la capacidad de evacuación de aguas pluviales en el sector de San Blas, distrito y provincia del Cusco.