SANITARIA II

CLASE 2

ALCANTARILLADO SANITARIO

DOCENTE: Ing. Lorena Bermeo Castillo

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1. ALCANTARILLADO SANITARIO

CONTENIDOS:

2.1 Definicin

2.2 Caudales de diseo

2.3 Criterios de diseo

2.4 Diseo y clculo de la red de alcantarillado sanitario

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2.1 Definicin El alcantarillado sanitario se disea para evacuar las aguas

residuales de una poblacin

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2.2 Caudal de diseo

El caudal de aguas residuales de una poblacin esta compuesto por los aportes de:

1. Aguas residuales 2. Aguas residuales industriales, comerciales e

institucionales. 3. Aguas infiltracin 4. Conexiones clandestinas

6 inscI QQQQdQmed +++=

2.1.1 Caudal de Aguas residuales domsticas El punto de partida de la

cuantificacin de este aporte es el caudal medio diario.

El caudal medio diario se define como la contribucin durante un perodo de 24 horas, obtenida como el promedio durante un ao.

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Caudal de Aguas residuales domsticas

Cuando no se dispone de datos de aportes de aguas residuales, lo cual es usual en la mayor parte de los casos, se debe cuantificar este aporte con base al consumo de agua potable.

El resultado es un caudal L/s.ha para la poblacin en general o para cada zona de estudio de planeacin de poblacin.

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Caudal aguas residuales expresado en funcin del rea servida.

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86400ADCCRQd =

Donde: Q = Caudal medio de aguas residuales, L/s.ha CR = Coeficiente de retorno (adimensional) C = consumo neto de agua potable, L/hab.da D= densidad de poblacin de la zona, hab./ha. A = rea de drenaje de la zona, ha

Caudal aguas residuales expresado en funcin del nmero de habitantes servidos por el alcantarillado.

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86400PCCRQd =

Donde: Q = Caudal medio de aguas residuales, L/s CR = Coeficiente de retorno (adimensional) C = consumo neto de agua potable, L/hab.da P = nmero de habitantes de la zona

a. Coeficiente de retorno

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Relacin que existe entre el caudal medio de aguas residuales y el caudal medio de agua que consume la poblacin

Tiene en cuenta el hecho de que no toda el agua consumida del domicilio es devuelta al alcantarillado, en razn de sus multiples usos (riego, lavado de pisos, otros).

Se establece que solo un porcentaje del total de agua consumida se devuelve al alcantarillado.

Estadsticamente flucta entre 65% y 80%.

Coeficiente de retorno

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Fuente: Ras, 2000.

b. Dotacin o consumo de agua

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El consumo de agua potable que debe tener en cuenta para la determinacin del aporte de aguas residuales domsticas corresponde al consumo neto dentro del domicilio (Dotacin).

c. Poblacin

La actual y futura. El calculo de la poblacin futura (mtodos geomtrico,

mtodo aritmtico, curva de ajuste, etc.)

b. Dotacin o consumo de agua

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El consumo de agua potable que debe tener en cuenta para la determinacin del aporte de aguas residuales domsticas corresponde al consumo neto dentro del domicilio (Dotacin).

c. Poblacin La actual y futura. El calculo de la poblacin futura (mtodos geomtrico,

mtodo aritmtico, curva de ajuste, etc.).

Producto de la densidad poblacional y del rea bruta servida por el colector. O a partir del nmero de viviendas y del nmero de habitantes por vivienda.

d. Densidad de poblacin

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Nmero de personas que habitan en una extensin de una hectrea.

La densidad flucta segn el estrato socioeconmico y el tamao de la poblacin.

As tambin, la densidad poblacional suele determinarse por el estrato y los usos de la zona (residencial, industrial o comercial).

Los sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales deben disearse para la mxima densidad de poblacin futura o densidad de saturacin.

; hab/ ha APD =

d. rea de drenaje

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La determinacin de reas de drenaje a cada colector deber realizarse de acuerdo con el plano topogrfico de la poblacin y el trazado de las tuberas.

El rea bruta de drenaje a cada colector se obtiene

trazando las diagonales o bisectrices sobre las manzanas de la poblacin.

Las zonas de uso recreacional deben incluirse en dicha rea.

d. rea de drenaje

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2.1.2 Caudal de aguas residual industrial (QI)

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Debe evaluarse en cada caso en particular. Vara de acuerdo con el tipo y el tamao de la industria. Es necesario recurrir a la evaluacin individual de consumos de agua

en la industria por medio de censos, encuestas y aforos. En cada caso, debe considerarse la naturaleza de los residuos

industriales, y su aceptacin al sistema de

alcantarillado estar condicionada por la legislacin vigente con respecto a vertimientos industriales.

En poblaciones pequeas donde posiblemente no existan zonas industriales netamente definidas y se trate de industria pequea

localizada en zonas residenciales o comerciales, puede considerarse un aporte medio de 0.4 l/s.ha hasta 1,5 l/s.ha.

2.1.2 Caudal de aguas residual industrial

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Fuente : Ras, 2000

2.1.3 Caudal de aguas residual comerciales (Qc)

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Para zonas netamente comerciales, el caudal de aguas residuales comercial debe estar justificado con un estudio detallado, basado en consumos diarios por persona, densidades de poblacin en estas reas y coeficientes de retorno mayores que los de consumo domstico.

Para zonas mixtas (comerciales y residenciales) se ponderan los caudales medios con base en la concentracin comercial relativa a la residencial.

2.1.3 Caudal de aguas residual comerciales

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Fuente: Ras, 2000

2.1.4 Caudal de aguas residual institucional (Qins)

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La aportacin de agua residuales institucionales corresponden al caudal procedente de las instituciones (escuelas, colegios, centros de salud, hospitales, hoteles, crceles, universidades, etc.). La aportacin varia de acuerdo al tipo y tamao de la

institucin, por lo que debe considerarse cada caso en particular.

Para instituciones pequeas localizadas en zonas residenciales, puede tomarse un aporte medio diario entre

0,4 l/s.ha y 0,5 l/s. ha, correspondiendo las hectarias al rea de uso institucional.

2.1.5 Caudal mximo horario de aguas residuales

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El caudal mximo horario es la base para establecer el caudal de diseo de una red de colectores de un sistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales.

El caudal mximo horario del da mximo se estima a partir del caudal final medio diario, mediante el uso del

factor de mayoracin, F.

QmedFhorarioQmx =

a. Factor de mayoracin (F)

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Tiene en cuenta las variaciones en el consumo de agua por parte de la poblacin. El valor del factor disminuye en la medida en que el nmero de habitantes considerado aumenta, pues el uso del agua se hace cada vez ms heterogneo y la red de colectores puede contribuir cada vez ms a amortiguar los flujos. As los tramos iniciales tendrn factores de mayoracin mayores, mientras que el emisario final tendr un F menor . La variacin del factor de mayoracin debe ser estimada a partir de mediciones de campo. Sin embargo, esto no es factible en muchos casos, por lo cual es necesario estimarlo con base en relaciones aproximadas como las de:

a. Factor de mayoracin (F)

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a. Factor de mayoracin (F)

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En general el valor de F debe ser mayor o igual a 1,4. El factor F debe calcularse tramo por tramo de acuerdo con el incremento progresivo de poblacin y caudal.

2.1.6 Caudal infiltracin (Qinf) Son las infiltraciones de aguas subsuperficiales a las redes de

sistemas de alcantarillado sanitario, principalmente freticas, a travs de fisuras en los colectores, en juntas ejecutadas deficientemente, en la unin de colectores con pozos de inspeccin y dems estructuras, y en stos cuando no son completamente impermeables.

Se requiere que el diseador justifique los valores adoptados teniendo en cuenta los factores sealados.

En ausencia de medidas directas o ante la imposibilidad de determinar el caudal por infiltracin, el aporte puede establecerse con base en los valores tomados de la tabla siguiente. 27

2.1.6 Caudal infiltracin

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2.1.7 Caudal conexiones erradas (Qce)

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Provienen en especial de las conexiones que equivocadamente se hacen de las aguas lluvias domiciliarias y de conexiones clandestinas.

Pueden considerarse otros mtodos de estimacin de conexiones erradas, como porcentajes del caudal medio diario de aguas residuales, con justificacin por parte del diseador.

El criterio de las normas Ras-2000 establece que para poblaciones que disponen de un sistema de alcantarillado pluvial, el valor asignado puede variar entre 0,1 l/s.ha hasta 0,2 l/s.ha

2.1.7 Caudal conexiones erradas

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En caso de no existir alcantarillado pluvial, el aporte de conexiones erradas es mayor y puede ser superior a 2 l/s.ha.

2.1.7 Caudal diseo

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cehorario QQQQdiseo ++= infmax

El caudal de diseo de cada tramo de la red de colectores se obtiene:

Este caudal es el correspondiente a las contribuciones acumuladas que llegan al tramo hasta el pozo de inspeccin inferior. Cuando el caudal de diseo calculado en el tramo sea inferior a 1,5 L/s , debe adoptarse este valor como caudal de diseo. Adems de los valores anteriores, que corresponden a los valores finales previstos, deben estimarse los valores iniciales de caudal de operacin de cada tramo para propsitos de verificacin del comportamiento hidrulico del sistema en sus etapas iniciales de servicio.

SANITARIA IICLASE 2 ALCANTARILLADO SANITARIO 1. ALCANTARILLADO SANITARIO Nmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Nmero de diapositiva 52.2 Caudal de diseo 2.1.1 Caudal de Aguas residuales domsticas Caudal de Aguas residuales domsticas Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Nmero de diapositiva 22Nmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 262.1.6 Caudal infiltracin (Qinf)2.1.6 Caudal infiltracin2.1.7 Caudal conexiones erradas (Qce)2.1.7 Caudal conexiones erradas2.1.7 Caudal diseo