DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO Y CALCULO ESTRUCTURAL DE FOSA SEPTICA

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  • 7/28/2019 DISEO DE RED DE ALCANTARILLADO Y CALCULO ESTRUCTURAL DE FOSA SEPTICA

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    Universidad de San Carlos de Guatemala

    Facultad de Ingeniera

    Escuela de Ingeniera Civil

    DISEO DE LA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIOCASERO EL TERRERO, MUNICIPIO DE J ALAPA, J ALAPA

    Ricardo Augusto Reyes Arana

    Asesorado por Ing. Juan Merck Cos

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    UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

    FACULTAD DE INGENIERA

    DISEO DE LA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO CASERO ELTERRERO, MUNICIPIO DE J ALAPA, J ALAPA

    TRABAJO DE GRADUACIN

    PRESENTADO A JUNTA DIRECTIVA DE LA

    FACULTAD DE INGENIERA

    POR

    RICARDO AUGUSTO REYES ARANA

    ASESORADO POR ING. JUAN MERCK COS

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    UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

    FACULTAD DE INGENIERA

    NMINA DE J UNTA DIRECTIVA

    DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson

    VOCAL I Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos

    VOCAL II Lic. Amahn Sanchez lvarez

    VOCAL III Ing. Julio David Galicia Celada

    VOCAL IV Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz

    VOCAL V Br. Elisa Yazminda Vides Leiva

    SECRETARIO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

    TRIBUNAL QUE PRACTIC EL EXAMEN GENERAL PRIVADO

    DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson

    EXAMINADOR Ing. Alfredo Enrique Beber Aceituno

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    HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

    Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San Carlos de

    Guatemala, presento a su consideracin mi trabajo de graduacin titulado:

    DISEO DE LA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO CASERO EL

    TERRERO, MUNICIPIO DE J ALAPA, J ALAPA

    Tema que me fuera asignado por la Direccin de Escuela de Ingeniera Civil, confecha 29 de enero de 2004.

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    AGRADECIMIENTOS

    Dios Por darme la vida, iluminarme y guiarme

    hasta el da de hoy.

    Universidad de SanCarlos de Guatemala yFacultad de Ingeniera Por darme la oportunidad de tener una

    formacin profesional.

    Mis padres Ricardo A. Reyes L.Odilia E. Arana M.Por su apoyo y esfuerzo al ayudarme a

    alcanzar esta meta.

    Ing. Juan Merck Cos Por su desinteresada colaboracin comoasesor de este trabajo.

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    DEDICATORIA

    Especialmente a

    mi hermano Eliot Renato Reyes Arana (Q.D.E.P)Como un homenaje a su memoria

    Mis padres Ricardo A. Reyes Lima.Odilia E. Arana Marroqun.Por creer en m y brindarme suapoyo en cada da de mi vida

    Hermanos Gerson Alexander, Christopher Jose Iveth Mara.

    Con mucho cario.

    Sobrina Melany Elizabet Reyes Vsquez.

    Abuelos Ricardo Reyes (+)Edelmira Lima (+)Abel Arana LDelfina Marroqun (+)

    Tos y primos Con mucho aprecio.

    Mi familia en general

    Mis amigos

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    NDICE GENERAL

    NDICE DE ILUSTRACIONES V

    LISTA DE SMBOLOS VIIGLOSARIO XIRESUMEN XIIOBJ ETIVOS XII IINTRODUCCIN XIV

    1 FASE DE INVESTIGACIN

    1.1 Monografa del casero El terrero 1

    1.1.1 Aspectos fsicos 1

    1.1.2 Demografa 3

    1.1.2.1 Datos de la poblacin 3

    1.1.3 Condicin socio cultural 5

    1.2 Investigacin diagnstica sobre las necesidades, servicios bsicos e

    infraestructura del casero El Terrero 6

    1.2.1 Descripcin de las necesidades 6

    2 SERVICIO TCNICO PROFESIONAL

    2.1 Diseo del sistema del alcantarillado sanitario 9

    2.1.1 Descripcin del proyecto 9

    2.1.2 Levantamiento topogrfico 9

    2.1.2.1 Planimetra 9

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    2.2.2.1 Clculo de la poblacin 10

    2.2.3 Caractersticas del sub-suelo 11

    2.2.4 Determinacin del caudal de las aguas servidas 12

    2.2.5 Dotacin 12

    2.2.6 Factor de retorno 12

    2.2.7 Factor de flujo instantneo 12

    2.2.8 Relacin de dimetros y caudales 14

    2.3 Caudal sanitario 14

    2.3.1 Caudal domiciliar 14

    2.3.2 Caudal de infiltracin 15

    2.3.3 Caudal de conexiones ilcitas 16

    2.3.3.1 Mtodo racional 16

    2.3.3.2 Reglamento para diseo de drenaje sanitario 17

    (Municipalidad de Guatemala)

    2.3.3.3 Asociacin Colombiana de Ingeniera Sanitaria 18

    2.3.3.4 Instituto de Fomento Municipal (INFOM) 182.3.4 Caudal comercial 19

    2.3.5 Caudal industrial 19

    2.3.6 Factor de caudal medio 19

    2.3.7 Caudal de diseo 21

    2.3.8 Secciones y pendientes 232.3.9 Velocidades mximas y mnimas 24

    2.3.10 Cotas Invert 24

    2.3.11 Dimetro de la tubera 25

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    2.4.1 Importancia del tratamiento de las aguas negras 31

    2.4.2 Proceso de tratamiento 31

    2.4.2.1 Tratamiento preliminar 32

    2.4.2.2 Tratamiento primario 32

    2.4.2.3 Tratamiento secundario 34

    2.4.2.4 Tratamiento terciario 35

    2.4.3 Caractersticas del agua residual 36

    2.4.3.1 Aguas negras frescas 36

    2.4.3.2 Aguas negras spticas 36

    2.4.3.3 Aguas negras estabilizadas 37

    2.4.4 Seleccin del tipo de tratamiento 37

    2.4.5 Propuesta de las unidades de tratamiento 38

    2.4.5.1 Fosa sptica 39

    2.4.5.2 Funciones de la fosa sptica 39

    2.4.5.3 Diseo de la fosa sptica 41

    2.5 Ejemplo del diseo hidrulico del sistema 552.6 Presupuesto del proyecto 71

    3 OPERACIN Y MANTENIMIENTO

    3.1 Mantenimiento del alcantarillado sanitario 77

    3.1.1 Gua I lnea central 783.1.2 Gua II pozos de visita 80

    3.1.3 Gua III conexiones domiciliares 81

    3.2 Conexiones intradomiciliares 81

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    CONCLUSIONES 87

    RECOMENDACIONES 88

    BIBLIOGRAFA 89

    APNDICE 90

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    NDICE DE ILUSTRACIONES

    FIGURAS

    1 Diseo estructural de la fosa sptica 43

    2 Distribucin de bandas en sentido largo y corto 443 Diagrama de cargas 45

    4 Aplicacin de las fuerzas en la banda vertical 46

    5 Calculo del momento en B 47

    6 Reaccin en B 48

    7 Banda en la losa 498 Distribucin de momentos 50

    9 Determinacin de las reacciones reales en la banda vertical 51

    10 Reaccin en B 52

    11 Planta general del sistema de alcantarillado sanitario 96

    12 Plano de densidad de poblacin del casero El Terrero 9713 Plano de localizacin de los pozos de visita 98

    14 Planta perfil de los pozos de visita, sector 1 99

    15 Planta perfil de los pozos de visita, sector 2 100

    16 Planta perfil de los pozos de visita, sector 3 101

    17 Planta perfil de los pozos de visita, sector 4 102

    18 Detalle de la fosa sptica 103

    19 Detalle de las conexiones domiciliares y pozos de visita 104

    TABLAS

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    IV. Forma de evacuacin de las aguas servidas 5

    V. Coeficiente de escorrenta 17

    VI. Profundidades mnimas segn el dimetro de la tubera 26

    VII. Profundidades de la tubera y ancho de la zanja 27

    VIII. Clculo del momento de diseo 51

    IX. Diseo de la red de alcantarillado sanitario sector 1 63

    X. Diseo de la red de alcantarillado sanitario sector 2 65

    XI. Diseo de la red de alcantarillado sanitario sector 3 67

    XII. Diseo de la red de alcantarillado sanitario sector 4 69

    XIII. Presupuesto de materiales del alcantarillado sanitario 71

    XIV. Presupuesto de herramientas 73XV. Resumen total del presupuesto de materiales 73

    XVI. Mano de obra del alcantarillado sanitario 74

    XVII. Presupuesto general del sistema 76

    XVIII Resumen de costos 76

    XIX. Gua para el mantenimiento del sistema de alcantarillado sanitario 78XIX. Libreta de campo (planimetra) 91

    XX. Libreta de campo (altimetra) 93

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    LISTA DE SMBOLOS

    PV Punto de Vuelta (en topografa)

    VI Vista Intermedia

    HI Altura de instrumento

    PO Punto Observado

    Est. Estacin

    DH Distancia Horizontal

    VA Vista Atrs

    r Tasa de crecimiento de la poblacin

    v Velocidad de flujo en la alcantarilla

    V Velocidad de flujo a seccin llena

    a rea que ocupa el tirante de agua en la alcantarilla

    d Altura del tirante de aguaD Dimetro de la tubera

    q Caudal a seccin llena en la tubera

    Q Caudal de diseo.

    v/V Relacin de velocidades.

    d/D Relacin de dimetros.q/Q Relacin de caudales.

    Qinf. Caudal de infiltracin.

    Qcon. Clic. Caudal de conexiones ilcitas.

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    P Poblacin.

    S Pendiente.

    R Radio.

    F.H. Factor de Harmond.

    Lts/hab/da Litros por habitante por da.

    Hab. Habitantes.

    S% Pendiente en porcentaje.

    M 2 Metro cuadrado.

    M 3 Metro cbico.

    Pv Pozo de visita.

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    GLOSARIO

    Aguas negras Es el agua que se desecha despus de

    haber servido para un fin.

    Aguas negras domiciliares Son las que provienen d