Alcantarillado Sanitario y Pluvial 21

5/24/2018 Alcantarillado Sanitario y Pluvial 21

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Se debe seguir la disposicin topogrfica delas calles

Se debe dar prioridad al AAPP para posiblescontaminaciones.

Se deben colocar AAPP Y AASS lados opuestos Distancia vertical 0.3 m y horizontal 1.0 m Se debe tener en cuenta el desage

domiciliario por gravedad


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La escala mnima AARR 1:2000 y curvas denivel 1 m

La escala mnima AALL 1:5000


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La lectura de cotas se hace siempre en elsentido horario.


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La profundidad mnima de la tubera 1,20 m

en relacin a la rasante de la calzada, a 0,75m


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Los colectores AARR convencionales se diseanpara trabajar a flujo libre por gravedad.

El flujo en una tubera se determina a partir de las

caractersticas de desplazamiento y velocidad deuna partcula de fluido. Con caracterstica cte en el espacio flujo uniforme Con caracterstica cte en el tiempo flujo

permanente


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Para dimensionamiento de tuberas AARRasumimos un flujo uniforme y permanente

La lamina de agua es paralela al fondo de latubera y la velocidad es cte

Tuberas

Menos de 600 mm (24) Uniforme y Permanente24 a 36 Uniforme y permanenteMas de 900 mm (36 ) No uniforme y permamente

Considerando el dimetro interno


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Para el flujo uniforme usamos las ecuacionesde Chezy o la de Manning

V = C (R S)

1/2

V = R2/3S (1/n)


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Se denomina re hidrulic de un conductoal rea de escurrimiento en una seccintransversal. Se debe distinguir por lo tanto, S,seccin de un conducto (total), y A, rea

hidrulica (seccin de flujo). El permetro moj do es la lnea que limita al

rea hidrulica junto a las paredes y al fondo

del conducto. No abarca, por lo tanto lasuperficie libre del agua. Se denota por P.


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Con flujo a media seccin

Con flujo a seccin llena


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La seleccin del coeficiente de rugosidad esuna determinacin critica en eldimensionamiento de la tubera. Ya quepuede sobredimensionarse osubdimensionamiento.


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Tipo y numero de uniones Desalineamiento horizontal del conducto Desalineamiento vertical del conducto

Sedimentacin de materiales Reduccin de la seccin de flujo Material de la tubera Crecimiento de la pelcula bacteriana


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Con la consideracin de flujo uniforme ypermanente, las caractersticas de flujo soncte en tiempo y espacio.

Es decir el desplazamiento y la velocidad.


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Con la condicin de flujo permanente elcaudal es constante en el tiempo, pero lavelocidad y la pendiente de la lnea deenerga con variables.


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EL CAUDAL DE AGUAS REDIDUALES ESTACOMPUESTO POR LOS SIGUIENTES APORTES:

AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES, COMERCIALES E

INSTITUCIONALES AGUAS DE INFILTRACION AGUAS ILICITAS


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EL CAUDAL MEDIO DIARIO EL APORTE MEDIO DIARIO PARA CADA UNA

DE LAS ZONAS SE PUEDE EXPRESAR ENFUNCION DEL AREA SERVIDA Y SUSCARACTERISTICAS COMO:

Q = (CR * C * D * A ) / 86400


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TAMBIEN SE PUEDE DEFINIR EL CAUDAL ENFUNCION DEL NUMERO DE HABIOTANTES SERVIDOSPOR EL ALCANTARILLADO

Q = (CR * C * P ) / 86400

Q = CAUDAL MEDIO DE AARR, en l/sg

CR= COEFICIENTE DE RETORNOC = CONSUMO NETO DE AGUA POTABLE, enL/hab*daD = DENSIDAD DE LA POBLACION DE LA ZONA,

en hab * Ha.A = AREA DE DRENAJE DE LA ZONA, en Ha.P = NUMERO DE HABITANTES DE LA ZONA


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NO TODA EL AGUA CONSUMIDA EN ELDOMICILIO ES DEVUENTA AL ALCANTARILLADO

ESTA ENTRE EL 65% AL 85%


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CONSUMO NETO DENTRO DEL DOMICILIO


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POBLACION ACTUAL Y FUTURA CENSOS DE POBLACION ACTUALES NUMERO DE USUARIOS SERVICIOS PUBLICOS

PUEDE ESTIMARSE POR:1.- LA DENSIDAD DE LA POBLACION Y EL AREABRUTA SERVIDA

2.- NUMERO DE VIVIENDAS Y NUMERO DEHABITANTES POR VIVIENDA


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EL NUMERO DE PERSONAS POR HABITANTE ENUNA EXTENSION DE HECTAREA

DISTRIBUCION ZONIFICADA DENSIDAD ACTUAL (VERIFICAR

HIDRAULICAMENTE) DENSIDAD DE SATURACION (DISEO) 100 Hab/Ha. HASTA 400 Hab/Ha


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LAS AREAS DE DRENAJE DE CADA COLECTORDEBE HACERSE CON EL PLANO TOPOGRAFICOY EL TRAZADO DE TUBERIAS

EL AREA BRUTADE DRENAJE


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Este aporte de AARR debe ser evaluadopara cada caso en particular, ya que

vara de acuerdo con el tipo y el tamaode la industria.

Qind

= 0,4 1,5 l/sxha (poblacinpequea e industria pequea localizada.


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Se justificar el consumo estimado porhabitante en los sectores comerciales, ladensidad en dichas zonas debe basarse endatos confiables para clculos de caudal

aportado en forma concentrada.Se puede emplear un aporte comercial mediode:Qcom = 0,4 0,5 l/sxha (rea de usocomercial)


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Vara de acuerdo con el tipo y el tamao de lainstitucin, (instituciones pblicas,hospitalarias, hoteles, colegios, cuarteles yotros similares) por lo que debe considerarse

cada caso particular.

Qinst = 0,4 0,5 l/sxha (rea de usoInstitucional)


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Caudal de diseoEl caudal de diseo para alcantarillas es elcaudal mximo, para el caso de alcantarilladoms el Caudal de infiltracin Qi, y el caudalde conexiones erradas Qe, por lo cual elcaudal de diseo se expresa de la siguienteforma:


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Sumatoria: Q domestico Q institucional Q industrial Q comercial


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EL CAUDAL DE DISEO DEBE CONTEMPLAR ELCAUDAL MAXIMO HORARIO

Q MH= Qmd* factor de mayoracin

El cuociente entre el mximo horario y el mediodiario ser el coeficiente de mayoracin


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La literatura tcnica reporta algunas frmulas paracalcular el coeficiente de mayoracin. (M)

M = 1 + 14 HARMON

4 + P

M = 5 BABBITP 0.2

M = 7 FLORESP 0.1


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Caudales pluviales provenientes de las malasconexiones, se fija un coeficiente de seguridaddel 5 10%, del caudal mximo previsto de

aguas residuales

Si existe alc pluvial Qe = 0,1 0,2

l/sxha Si no existe alc pluvial Qe = 2 l/sxha (o

ms)


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Caudal de diseoCriterio de diseo Eliminacin continua de sedimentos de los

colectores es costosa y la falta demantenimiento genera problemas.

Es aconsejable utilizar siempre pendientes

con velocidades de autolimpieza encondiciones crticas de flujo.

El Sistema de AA.SS, debe disearse bajo 2

criterios importantes: Criterio de la velocidad. Criterio de la fuerza tractiva.


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VELOCIDAD MINIMA ESTA ES CON EL OBJETO DE RESUSPENDER EL

MATERIAL SEDIMENTADO, -AUTOLIMPIEZA,DEFINIDA BAJO CRITERIOS DE VELOCIDAD

MINIMA Y ESFUERZO CORTANTE MINIMO. SI TENEMOS DBO < 200 MG/L ES DE 0.45

m/sg


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VELOCIDADES MINIMAS REALES PARA RESIUDOSINDUSTRIALESDBO VELOCIDAD MINIMA m/s)

< 225 0,50225 350 0,65351 500 0,75501 690 0,90

691 900 1,00


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LA VELOCIDAD MAXIMA NO DEBE SOBREPASAREL LIMITE DE 5 m/s PARA EVITAR LA

ABRASION DE LA TUBERIA.


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SE DEBE VERIFICAR EL ESFUERZO CORTANTEMEDIO PARA LA AUTOLIMPIEZA DE LATUBERIA AL INICIO.


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EL ESFUERZO CORTANTE MINIMO ES DE 1,5 N/m2


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Suelos de gravas finas menores a 5 mm.D 75Tamao de partculas que pasa el 75% de la granulometra


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DIAMETRO MINIMOLa D mn para red de colectoresde un Sistema de AASS, debe ser8 (200 mm), en poblaciones

pequeas 6 (150 mm) = Dmin


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Hiptesis de flujo uniforme y permanente, para buscar D, seutiliza ec de Manning

D aprox. D nominal superior; se obtiene un borde libre, porencima de la lamina de agua hasta la clave de la tubera.

Debe permitir adecuada ventilacin de la tubera (gasespeligrosos) H2S - CO2


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Q = CAUDAL DE DISEO Qo= CAUDAL A TUBO LLENO V= VELOCIDAD DE DISEO Vo = VELOCIDAD A TUBO LLENO D = DIAMETRO DE LA TUBERIA R = RADIO HIDRAULICO Ro = RADIO A TUBO LLENO

El Borde libre esta en funcin % mx. de utilizacin dela capacidad de la tubera (Q/Qo) o de la profundidadHidrulica al Dint del colector (H/D)

El borde libre tiene restriccin para la adopcin finaldel D y puede obligar a escoger un D superior alhidrulicamente necesario.


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Criterio de Borde libre

Borde libre en funcin de Q/Qo mxima permiti

DIAMETRO DE LA TUBERIA Q/Qo mxima

(mm)

200 - 600 0,6

600 - 1200 0,7> 1200 0,9


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CORROCION

Reduccin bacterial de sulfatos en cond anaerbicas y pHbajo, produce acido sulfhdrico (H2S), entra en solucin conagua condensada acumulada en la corona de tubo; Conaccin de la bacteria Thiobacillus, se oxida y produce acidosulfrico (H2SO4)


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CORROSION

Fenmeno de corrosin se agrava con: Pendiente baja, Velocidades bajas,

Tiempos de retencin largos, Poca ventilacin con borde libre pequeo Altas temperaturas

Contrarrestar mediante revestimiento interno con materialinerte, ventilacin forzada o cloracin (solucin temporal).

Aplicar ndice de PomeroyZ = 3(DBO5)*(1.07)T-20 * P/(S1/2*Q1/3*H)


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CORROSION


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LA UNION ES MEDIANTE UN POZO1.- EMPATE POR LA COTA CLAVE2.- EMPATE POR LA COTA DE BATEA

3.- EMPATE POR EL 80% DE LOSDIAMETROS4.- EMPATE POR LA LINEA DE ENERGIA


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IGUALAMOS LA COTA DE ENERGIA


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DESARROLLO DE EJEMPLOS


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Obtenida la pendiente del tramo de pozo 1 a

pozo 2 igual a S = 12.14 % y con un dimetrode 8 y un coeficiente de rugosidad n = 0.011(para tuberas plsticas) se procede a introducirlos datos a la frmula de Manning.

Donde:V = velocidad a tubo lleno del tramo (m/seg)

n = coeficiente de rugosidad de la tuberaRH = Radio Hidrulico. (para tuberas llenas R H= D/4) (en metros)


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Utilizando la frmula de continuidadQT= V * A

Donde:QT= caudal a tubo lleno (m 3 / seg)V = velocidad a tubo lleno del tramo en estudio(m / seg)

A = rea transversal de la tubera


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DESARROLLO DE EJEMPLOSEjemplo: Una alcantarilla circular de 1.50 m de

dimetro se encuentra sobre una pendiente de0.0025. si n = 0.013, hallar:

a)Q y V cuando la seccin est llena.b) q y v cuando la profundidad de la corriente de aguaresidual es de 0.38 m.c) q y v cuando la alcantarilla lleva el 0.6 de sucapacidad.

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