DISEÑO DEL ALCANTARILLADO SANITARIO

Fundacin Universitaria internacional del Trpico Americano-UnitrpicoDiseo Alcantarillado Sanitario Urbanizacin Gaitn Jensen Ingeniera Ltda.

DISEO DEL ALCANTARILLADO SANITARIO URBANIZACION GAITAN

JENNIFER SAMIRA RODRIGUEZ JESSICA MILENA OBANDO JAIRO SILVA RODRIGUEZ

FUNDACION UNIVERSITARIA INTERNACIONAL DEL TROPICO AMERICANOUNITROPICO FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS YOPAL 2010

Yopal-Casanare

Pgina 1


DISEO DEL ALCANTARILLADO SANITARIO URBANIZACION GAITAN

Presentado por: Jennifer Samira Rodrguez 200731105 Jessica Milena Obando 200731083 Jairo Silva Rodrguez 200731033

Presentado a: Ingeniero: Vctor Manuel Camacho Reyes Esp. Ingeniera de Sistemas Hdricos Urbanos

FUNDACION UNIVERSITARIA INTERNACIONAL DEL TROPICO AMERICANOUNITROPICO FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS YOPAL 2010

Yopal-Casanare

Pgina 2


CONTENIDO INTRODUCCION OBJETIVOS 1. MARCO TEORICO 1.1 Alcantarillado 1.2 Alcantarillado Sanitario 1.3 Alcantarillado Pluvial 1.4 Alcantarillado combinado 1.5 Colectores

2. DISEO HIDRAULICO ALCANTARILLADO SANITARIO

2.1 Periodo de Diseo 2.2 Poblacin actual y proyeccin al periodo de diseo 2.3 Contribuciones de aguas residuales. 2.3.1 2.3.2 Caudal de aguas residuales domsticas, QD Caudal de aguas residuales comerciales, QC

2.4 Caudal medio diario de aguas residuales, QMD 2.5 Caudal Mximo Horario, QMH 2.6 Caudal de diseo, QDT 2.7 Factor de Mayoracin (F) 2.8 Dimetros y velocidades

3. RED DE ALCANTARILLADO PLUVIAL 3.1 DISEO HIDRAULICO ALCANTARILLADO PLUVIAL. 3.1.1 Consideraciones Generales a. Parmetros de diseo. 3.1.2. reas de drenaje. 3.1.3. Caudal de diseo. 3.1.4. CURVAS DE INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCIA . 3.1.5. Periodo de retorno de diseo.

Yopal-Casanare

Pgina 3


3.1.7. Coeficiente de escorrenta... 3.1.8. Tiempo de concentracin 3.1.9. Dimetro interno real mnimo 3.1.10. Velocidad mnima. 3.1.11. Velocidad mxima 3.1.12. Pendiente mnima y mxima 3.1.13. Profundidad hidrulica mxima. 3.1.14. Profundidad mnima a cota clave 3.1.15. Profundidad mxima a cota clave. 4. PLANOS

ANEXOS CONCLUSIONES

Yopal-Casanare

Pgina 4


INTRODUCCION

La necesidad de solucionar problemas que afectaban la salubridad de las poblaciones que se originaban por la concentracin de las aguas lluvias y las aguas utilizadas en labores domsticas e industriales di origen a la creacin de sistemas de evacuacin que permitieran transportarlas a travs de la ciudad sin que se viera afectada la poblacin. Histricamente se conoce de los sistemas de alcantarillados creados por los romanos para la evacuacin de las aguas de lluvias, sin embargo es preciso presumir que no fue la primera cultura en desarrollarlo debido a los hallazgos de redes de acueducto en la Mesopotamia y Egipto, lo que hace suponer un sistema de redes de desage. En nuestro tiempo, stos sistemas han venido avanzando de manera rpida tanto en consideraciones de diseo, herramienta de diseo como en los materiales que se emplean para el transporte de las aguas servidas, al punto que son sistemas que pueden permanecer bajo las mismas condiciones iniciales por periodos prolongados sin que requieran una intervencin con el propsito de renovarlos o rehabilitarlos. El presente trabajo se realiza con el propsito de aplicar los conceptos estudiados en la clase de Acueductos y Alcantarillados en el desarrollo y diseo de un alcantarillado sanitario e involucra la Norma existente en la democracia nacional, RAS 2000 y el empleo de programas computacionales con el fin de evaluar condiciones de flujo. Paralelo al alcantarillado sanitario se pretende trazar la red de alcantarillado pluvial para la misma poblacin sin profundizar en su anlisis. Se emplearan herramientas computacionales como Autocad Land, Epaswmm5.

Yopal-Casanare

Pgina 5


OBJETIVOS

Objetivo General Realizar el Diseo Hidrulico de la red de alcantarillado sanitario de la Urbanizacin Gaitn.

Objetivos Especficos. Determinar la poblacin y periodo de diseo del sistema. Determinar los caudales de diseo. Realizar el dimensionamiento de la red para flujo no permanente. Determinacin del dimetro de la tubera y colectores. Realizar el diseo Hidrulico.

Yopal-Casanare

Pgina 6


1. MARCO TEORICO 1.1 Alcantarillado El sistema de alcantarillado consiste en una serie de tuberas y obras complementarias, necesarias para recibir y evacuar las aguas residuales de la poblacin y la escorrenta superficial producida por la lluvia. 1.2 Alcantarillado Sanitario. Es el sistema de recoleccin diseado para llevar exclusivamente aguas residuales domsticas e industriales. 1.3 Alcantarillado Pluvial Es el sistema de evacuacin de la escorrenta superficial producida por la lluvia. 1.4 Alcantarillado Combinado Es un alcantarillado que conduce simultneamente las aguas residuales (domsticas e industriales) y las aguas lluvias. 1.5 Colectores Se denomina colector o alcantarilla colectora al tramo del alcantarillado pblico que colecta diversos ramales de alcantarilla. Se construye bajo tierra, a menudo al medio de las calles importantes, de manera que cada una de las viviendas de esa va puedan conectarse para la evacuacin apropiada de las aguas residuales.

Yopal-Casanare

Pgina 7


2. DISEO HIDRAULICO ALCANTARILLADO SANITARIO

Para el diseo se tuvo en cuenta los siguientes parmetros de diseo teniendo en cuenta el nivel de complejidad medio: Periodo de diseo Poblacin Contribuciones de Aguas Residuales Caudal Mximo Horario (QMH) Factor de Mayoracin (F) Caudal de Diseo Dimetro Mnimo Velocidad Mnima y Mxima Pendiente Mnima y Mxima Profundidad Hidrulica Mxima Profundidad Mnima y Mxima a la cota clave. 2.1 Periodo de Diseo. Considerando la poblacin existente el nivel de complejidad del sistema se establece segn Tabla D.2.1 de la Normas RAS 2000. Nivel de complejidad del Sistema Bajo y medio Periodo (aos) 15

Para colectores principales o emisarios finales el periodo de diseo mnimo debe ser 25 aos, para cualquier nivel de complejidad del sistema. 2.2 Poblacin Debe estimarse la poblacin actual y futura del proyecto, con base en informacin oficial censal y censos disponibles de suscriptores del acueducto y otros servicios, en particular energa, de la localidad o de localidades similares. La poblacin de la Urbanizacin se considerar con base en el censo de poblacin del ao 2005 realizado por el Departamento Nacional de Planeacin (DANE). Para el diseo de una urbanizacin se tiene en cuenta la poblacin de saturacin la cual se determin, tomando un promedio de 5 habitantes por vivienda y multiplicndola por la cantidad de viviendas proyectadas (48 viviendas).

Yopal-Casanare

Pgina 8


La poblacin de diseo es de 240 habitantes en el rea determinada para la urbanizacin.

Grafica 1: Nmero de habitantes por casa en Tauramena. (DANE).

Dotacin Neta Mnima. La dotacin mnima neta es el volumen necesario para satisfacerlas necesidades de un habitante sin tener en cuenta las prdidas que se presenten en el sistema de acueducto. Para el diseo se tomara 150 L/ hab.da.

Poblacin de Diseo: rea total de la Poblacin: Consumo de agua potable:

240 habitantes. 1.2 Hectreas. 150 L/hab.da.

2.3 Contribuciones de aguas residuales. El volumen de aguas residuales aportadas a un sistema de recoleccin y evacuacin est integrado por las aguas residuales domsticas, industriales, comerciales e institucionales. 2.3.1 Caudal de aguas residuales domsticas, QD El aporte domstico, QD est dado por la expresin:

QD =

CDArd R CPR = , 86400 86400

en donde:

Yopal-Casanare

Pgina 9


C: Consumo medio diario por habitante. P: Poblacin. A: rea Residencial (Ha) = 1.2 Ha D: Densidad de Poblacin =P/A R: % de agua limpia que se devuelve como agua negra. Vara entre 0.7 y 0.85. Tomando para el estudio un valor de 0.8. Dotacin neta, C Cantidad de agua que el consumidor recibe para satisfacer sus necesidades. Para este diseo se tom una dotacin neta de 150 L/hab-da. Para realizar un adecuado clculo de la dotacin necesaria del sistema en trmino de litros por habitante da, se tuvo en cuenta el trmino de Consumo domstico. De acuerdo con el anlisis propuesto por el Reglamento Tcnico de Agua Potable y Saneamiento Bsico RAS, para la magnitud de este proyecto se sugiere una dotacin de 150 L. Hab./Da.Nivel de complejidad del sistema Bajo Medio Medio Alto Alto Dotacin Neta Mnima (l /hab.da) 100 120 130 150 Dotacin Neta Mxima (l /hab.da) 150 175 -

Densidad de Poblacin, D Se debe disear para la mxima densidad de poblacin futura o densidad de saturacin la cual equivale a la cantidad de viviendas que se piensan construir y el promedio habitante que se tiene para la urbanizacin en estudio. Teniendo una proyeccin de 48 viviendas en un rea de 1.2 Ha, una densidad de 40 viviendas/Ha. y un promedio de habitante de 5 hab. /vivienda. La densidad poblacional ser:

Dp = 200 hab / Ha.Poblacin Servida, P

Yopal-Casanare

Pgina 10


Puede ser estimada como el producto de la densidad de la poblacin (D) y el rea residencial bruta acumulada de drenaje sanitario (Ard); Tambin puede ser estimada a partir del producto del nmero de viviendas planificadas en el rea de drenaje y el nmero medio de habitantes por vivienda. Numero habitantes vivienda: 5 hab. /vivienda. Cantidad viviendas hectreas: 40 viviendas hectrea. Densidad poblacin: 200 hab. / ha Como se tiene un promedio de 5 habitantes vivienda y 48 viviendas la poblacin beneficiada con el proyecto es de 240 habitantes que va a ser la poblacin de diseo para la urbanizacin. Coeficiente de Retorno, R Es la fraccin de agua de uso domstico servida (dotacin neta), entregada como agua negra al sistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales Nivel de complejidad del Sistema Bajo y medioNorma RAS 2000.

Coeficiente de Retorno 0.7-0.8

El coeficiente de retorno utilizado para nuestro diseo es de 0.8 dado el nivel de complejidad del sistema. 2.4 Caudal medio diario de aguas residuales, QMD El Caudal medio diario de aguas residuales (QMD) para un colector con un rea de drenaje dada es la suma de los aportes domsticos, industriales, comerciales e institucionales. Para el diseo no se tuvo en cuenta el aporte industrial, institucional, ni comercial, debido a que en la urbanizacin no existen reas actuales ni proyectadas para este fin.

150 L / Hab.da * 240 Hab * 0.8 QMD = 86400 El caudal de aporte domestico para la urbanizacin con una poblacin de 240 habitantes es de 0.33 l/seg (0.28l/seg-Ha) Conexiones Erradas, QCE Deben considerarse aportes de aguas lluvias por malas conexiones de bajantes de

Yopal-Casanare

Pgina 11


tejados y patios. Depende de la calidad de las conexiones domiciliarias de la disponibilidad de sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas lluvias. Aportes mximos por conexiones erradas con sistema pluvial. Nivel de Complejidad Aporte (L /s- Ha) Bajo y Medio 0.2 Medio alto y alto 0.1Norma Ras 2000.

Para el diseo dependiendo el nivel de complejidad del sistema el aporte de aguas por conexiones erradas es de 0.2 L/s-ha. El caudal de conexiones erradas es de 0.24 l/seg Infiltracin, QINF Producida por fisuras en los colectores, juntas y otras estructuras. Aportes por infiltracin en redes de sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales. Nivel de complejidad del Infiltracin alta Infiltracin media Infiltracin baja sistema (L /s-Ha) (L / s-Ha.) ( L / s- Ha.) Bajo y medioRas 2000.

0.15 - 0.4

0.1 - 0.3

0.05 - 0.2

Para el diseo teniendo en cuenta el nivel de complejidad del sistema el aporte de aguas por infiltracin es de 0.15 L/s-ha. (Infiltracin media) previendo el deterioro de la tubera durante su vida til al presumir la ocurrencia de algn evento ssmico, y teniendo en cuenta el tipo de suelos as como la hidrogeologa de la zona. El caudal de infiltracin para la urbanizacin se asume de 0.18 l/seg. 2.5 Caudal mximo horario, QMH

Es la base para establecer el caudal de diseo. Se estima a partir del caudal medio diario final y el uso del factor de mayoracin, F

Q MH = F (Q MDf )

Yopal-Casanare

Pgina 12


2.6 Factor de mayoracin, F

Tiene en cuenta las variaciones de consumo de agua por parte de la poblacin. El valor de F disminuye a medida que la poblacin aumenta, pues el consumo se hace poco homogneo y la red puede amortiguar el flujo. Existen varias formas de hallar el valor, dependiendo de unas relaciones aproximadas y empricas.

F =1+ F=

(

14 HARMON 4 + P 0 .5

)

5 BABBIT P 0.2 3.5 F = 0.1 FORES PPara el diseo se utiliz la frmula de HARMON. En general el valor de F debe ser > 1.4 y se calcul para cada tramo de acuerdo con el incremento progresivo de la poblacin y el caudal. Para nuestro diseo por seguridad se toma un valor de 4 que es el valor mximo del factor.

QMH = 4(0.33l / seg ) QMH = 1.32l / seg2.7 Caudal de diseo, QDT Se obtuvo tomando el caudal mximo horario del da mximo, QMH, los aportes por infiltraciones y conexiones erradas.

Yopal-Casanare

Pgina 13


El caudal por vivienda ser de 0.036 l/seg. Cuando el caudal calculado en el tramo es inferior a 1.5 L/s, se adopt este valor como caudal de diseo. Segn RAS 2000, por eso en la modelacin da un mayor caudal de diseo. 2.8 Dimetro interno real mnimo. El dimetro nominal mnimo permitido en redes de sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales tipo alcantarillado sanitario es de 200 mm (8 in) con el fin de evitar obstrucciones en los conductos por objetos relativamente grandes introducidos al sistema. Velocidad mnima. Las bajas velocidades pueden llevar a que los slidos transportados se depositen en los colectores. Se establece una velocidad mnima de 0.45 m/s; con esto se busca una velocidad que lave los slidos cuando el caudal sea bajo. Como se busca remover los slidos (Criterio de Autolimpieza), tambin se usa el criterio de esfuerzo cortante medio, este valor debe ser 1.5 N/m2 (0.15 Kg/m2). En los casos en que no pueda alcanzarse la velocidad mnima, debe verificarse que el esfuerzo cortante sea mayor a 1.2 N/m2. Velocidad mxima. Grandes velocidades pueden traer problemas de abrasin, esto depende del tipo de material de la tubera. Se recomienda que la velocidad mxima real no sobrepase los 5 m/s. Para tuberas de PVC la velocidad mxima puede ser 10 m/s Pendiente mnima y mxima. El valor de pendiente mnima debe permitir tener condiciones de auto limpieza y de control de gases adecuada. La pendiente mxima admisible es aquella para la cual se obtiene la velocidad mxima real. Profundidad hidrulica mxima. El valor mximo permisible para el caudal de diseo debe estar entre el 70 y el 85% del dimetro real, para permitir aireacin adecuada del flujo de aguas residuales.

Yopal-Casanare

Pgina 14


Profundidad mnima a cota clave. Los colectores de redes de recoleccin y evacuacin de aguas residuales deben estar a una profundidad adecuada para permitir el drenaje por gravedad de las descargas domiciliarias sin stano, aceptando una pendiente mnima de stas de 1%. Adems, el cubrimiento mnimo del colector debe evitar la ruptura de este ocasionada por cargas vivas que pueda experimentar. Profundidad mnima de Colectores Profundidad a la clave Servidumbre del colector Vas peatonales o zonas 0.7 verdes 0.9 Vas vehiculares Profundidad mxima a cota clave. En general es del orden de 5 m. Puede ser mayor si se garantizan los requerimientos geotcnicos de las cimentaciones y estructurales de los materiales y colectores durante (y despus de) su construccin.

Diseo hidrulico

En general, los colectores deben disearse como conducciones a flujo libre por gravedad. El flujo de aguas residuales o pluviales en una red de alcantarillado para su recoleccin y evacuacin no es permanente. Sin embargo, el dimensionamiento hidrulico de la seccin de un colector puede hacerse suponiendo que el flujo en ste es uniforme. Esto es vlido en particular para colectores de dimetro pequeo. Existen varias frmulas de flujo uniforme apropiadas para este propsito, dentro de las cuales estn la de Chzy y la de Manning, la frmula de Manning es la ms utilizada en la prctica y es la aplicada para este diseo.

2

1 D 3 V = S2 N 4Donde V: Velocidad (m/s)

1

Yopal-Casanare

Pgina 15


N: D: S:

Coeficiente de rugosidad de Manning. Dimetro (m) Pendiente de la tubera

Yopal-Casanare

Pgina 16


3. RED DE ALCANTARILLADO PLUVIAL 3.1 DISEO HIDRAULICO ALCANTARILLADO PLUVIAL. 3.1.1 Consideraciones Generales

Las funciones del sistema de recoleccin y evacuacin de aguas pluviales son las siguientes: Permitir una rpida evacuacin de la escorrenta pluvial de las vas pblicas Evitar la generacin de caudales excesivos en las calzadas Evitar la invasin de aguas pluviales a propiedades pblicas y privadas Evitar la acumulacin de aguas en vas de trnsito Evitar la paralizacin del trfico vehicular y peatonal durante un evento fuerte de precipitacin Evitar las conexiones erradas del sistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales Mitigar efectos nocivos a cuerpos de agua receptores por contaminacin de escorrenta pluvial urbana

a. Parmetros de diseo.Para el diseo se tuvo en cuenta los siguientes parmetros, teniendo en cuenta el nivel de complejidad bajo: reas de drenaje. Caudal de diseo Curvas de Intensidad - Duracin - Frecuencia Perodo de Retorno de Diseo Coeficiente de Escorrenta Tiempo de concentracin Dimetro Mnimo. Aporte de Sedimentos Velocidad Mnima y Mxima Pendiente Mnima y Mxima Profundidad Hidrulica Mxima Profundidad Mnima a Cota Clave

Yopal-Casanare

Pgina 17


3.1.2

reas de drenaje.

El rea aferente se determin para cada rea tributaria del tramo en consideracin. Las reas de drenaje se determinaron por medicin directa en el plano, y su delimitacin es consistente con la red de drenaje natural. El rea de drenaje para la urbanizacin es de 1.26 Ha

3.1.3 Caudal de diseo.Se obtuvo a travs del Mtodo Racional, el cual calcula el caudal pico de aguas lluvias con base en la intensidad media del evento de precipitacin con una duracin igual al tiempo de concentracin del rea de drenaje y un coeficiente de escorrenta. La ecuacin del Mtodo Racional es:

Q = 2.78CiA3.1.4. CURVAS DE INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCIA Las curvas IDF constituyen la base climatolgica para la estimacin de los caudales de diseo. Estas curvas sintetizan las caractersticas de los eventos extremos mximos de precipitacin de la zona y definen la intensidad media de lluvia para diferentes duraciones de eventos de precipitacin con perodos de retorno especficos. De acuerdo con el nivel de complejidad del sistema, la manera mnima permitida de obtencin de las curvas IDF se define en la siguiente tabla: CURVAS IDF Nivel de complejidad del Obtencin mnima de sistema curvas IDF Bajo y medio Medio Alto Alto Sinttica Informacin pluviogrfica regional Informacin pluviogrfica local

Tabla D.4.1, Ras 2000

Yopal-Casanare

Pgina 18


3.1.5. Periodo de retorno de diseo. Se determina teniendo en cuenta la importancia de las reas y con los daos y perjuicios o molestias que las inundaciones peridicas ocasionan a los habitantes, trfico vehicular, comercio, industria, etc. Asociada entonces con las caractersticas de proteccin e importancia del rea de estudio. Periodos de Retorno o Grados de proteccin Caractersticas del rea Mnimo Aceptable Recomendado de drenaje (aos) (aos) (aos)Tramos iniciales en zonas residenciales con reas tributarias menores de 2 Ha. Tramos iniciales en zonas comerciales o industriales, con reas tributarias menores de 2 Ha.

2

2

3

2

3

5

Tabla D.4.2, Ras 2000

Para el diseo teniendo en cuenta el rea aferente se tom un coeficiente de retorno para cada tramo de 5 aos. 3.1.6 Coeficiente de escorrenta. El coeficiente de escorrenta C, es funcin del tipo de suelo, del grado de permeabilidad de la zona, de la pendiente del terreno y otros factores que determinan la fraccin de precipitacin que se convierte en escorrenta. Para reas de drenaje que incluyan subreas con coeficientes de escorrenta diferentes, el valor representativo del rea debe calcularse como el promedio ponderado de las diferentes reas.

C=

(CA )A

Yopal-Casanare

Pgina 19


Coeficiente de escorrenta o permeabilidadTipo de Superficie Cubiertas Pavimentos asfalticos Vas adoquinadas Zonas comerciales o industriales Residencial, con casas contiguas, predominio de zonas duras Residencia multifamiliar, con bloques contiguos y zonas duras entre stos Residencia multifamiliar, con casa contiguas y predominio de jardines Residencial, con casas rodeadas de jardines o multifamiliares apreciablemente separados Residencial, con predominio de zonas verdes y parques cementerios laderas sin vegetacin Laderas con vegetacin Parques recreacionales Tabla D.4.5, Ras 2000

C 0.75-0.95 0.70-0.95 0.70-0.80 0.60-0.95 0.75 0.60-0.75 0.40-0.600.45

0.3 0.6 0.3 0.20-0.35

Para el estudio se tuvo en cuenta un coeficiente de escorrenta para cubiertas y Vas adoquinadas un valor 0.83. 3.1.7 Tiempo de concentracin. El tiempo de concentracin est compuesto por tiempo de entrada y tiempo de recorrido en el colector. El tiempo de entrada corresponde al tiempo requerido para que la escorrenta llegue al sumidero del colector, mientras que el tiempo de recorrido se asocia con el tiempo de viaje o trnsito del agua dentro del colector. - Tiempo de entrada, Te Para el tiempo de entrada se utiliz la frmula:

0.70(1.1 C )L1/ 2 Te = S 1/ 3En donde: C: Coeficiente de Escorrenta L: Longitud del tramo, m S: Pendiente del tramo.

Yopal-Casanare

Pgina 20


Donde el tiempo mnimo de entrada debe ser de 5 minutos - Tiempo de Recorrido, Tt El tiempo de recorrido en un colector se puede calcular como:

Tt =

Lc 60V

En donde: Lc: Longitud del tramo V: Velocidad real en el colector El tiempo de concentracin mnimo en pozos iniciales es de 10 minutos y mximo 20 minutos. El tiempo de entrada mnimo es de 5 minutos. Cuando dos o ms colectores confluyen a la misma estructura de conexin, se considera como tiempo de concentracin en ese punto el mayor de los tiempos de concentracin de los respectivos colectores. 3.1.8. Dimetro interno real mnimo. El dimetro nominal mnimo permitido en redes de sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas lluvias es de 250 mm (12 in), sin embargo en niveles de complejidad del sistema bajo y medio, puede reducirse en los tramos iniciales a 200 mm. 3.1.9. Velocidad mnima. Debe garantizarse una velocidad suficiente para lavar los slidos depositados durante perodos de caudal bajo. La velocidad real mnima permitida en el colector es 0.75 m/s para el caudal de diseo. Debe verificarse en cada tramo el criterio Autolimpiante del flujo con el criterio de esfuerzo cortante medio, ste valor debe ser mayor o igual a 3.0 N/m2 (0.30 Kg/m2). 3.1.10. Velocidad mxima. Grandes velocidades pueden traer problemas de abrasin, esto depende del tipo de material de la tubera. Se recomienda que la velocidad mxima real no sobrepase los 5 m/s, para tuberas de PVC la velocidad mxima puede ser 10 m/s.

Yopal-Casanare

Pgina 21


3.1.11. Pendiente mnima y mxima El valor de pendiente mnima debe permitir tener condiciones de autolimpieza. La pendiente mxima admisible es aquella para la cual se obtiene la velocidad mxima real. 3.1.12. Profundidad hidrulica mxima. La profundidad mxima en colectores de aguas lluvias puede ser la correspondiente a tubo lleno. 3.1.13. Profundidad mnima a cota clave. Sigue los mismos criterios que el Alcantarillado Sanitario. En el caso de tuberas de PVC, la profundidad mnima a cota clave recomendada es de 0.90 m. en la siguiente tabla se muestra valores mnimos a cota clave. Profundidad mnima de colectores Profundidad a la clave Servidumbre del colector Vas peatonales so zonas verdes 0.75 Vas vehiculares 1.2Norma Ras 2000

3.1.14. Profundidad mxima a cota clave. En general es del orden de 5 m. Puede ser mayor si se garantizan los requerimientos geotcnicos de las cimentaciones y estructurales de los materiales y colectores durante (y despus de) su construccin.

Yopal-Casanare

Pgina 22


A continuacin se introduce los resultados del modelamiento del sistema de Alcantarillado pluvial con el Epaswmm 5.0. Cabe aclarar que por falta de conocimientos en el manejo del programa no es posible tomar en consideracin los datos obtenidos, se emplea nicamente como intencin de mejora.

Yopal-Casanare

Pgina 23


Yopal-Casanare

Pgina 24


ANEXO 1 MEMORIAS DE CLCULO RESULTADOS MODELACIN NODOS RED DE ACUEDUCTO URBANO Gradiente Hidrulico Calculado 506.58 506.51 506.5 506.51 506.51 506.5

Label CR-1 TEE-2 CD-2 CD-1 CD-4 CD-3

Y (m) 1.045.791,37 1.045.767,84 1.045.811,02 1.045.836,59 1.045.738,13 1.045.712,82

X (m) 1.147.634,30 1.147.605,29 1.147.560,77 1.147.593,59 1.147.672,52 1.147.640,53

Cota Caudal (l/s) Tubera (m) 449,63 449,59 449,95 450,05 449,22 449,5 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24

Presin (m.c.a.) 56.83 56.83 56.44 56.35 57.17 56.89

ANEXO No 1 MEMORIAS DE CLCULO RESULTADOS MODELACIN TUBERIAS RED DE DISTRIBUCIN Lnea Energa From To Longitud Dimetro Caudal Velocidad Prdidas Label Material Aguas Node Node (m) (in) (l/s) (m/s) (m/km) Arriba (m) Tub 1 CR-1 TEE-2 37.5 2 PVC 0.48 0.23 1.86 506.58 Tub 2 TEE-2 CD-2 62 2 PVC 0.11 0.06 0.1 506.51 Tub 3 CD-1 CD.2 41.5 2 PVC 0.13 0.06 0.14 506.51 Tub 4 CR-1 CD-1 61 2 PVC 0.37 0.18 1.16 506.58 Tub 5 CR-1 CD-4 65.5 2 PVC 0.36 0.18 1.12 506.58 Tub 6 CD-4 CD-3 41 2 PVC 0.12 0.06 0.12 506.51 Tub 7 TEE-2 CD-3 65.5 2 PVC 0.12 0.06 0.12 506.51 Tub 8 R-1 CR-1 3.5 2 PVC 1.44 0.71 14.48 506.63 Lnea Energa Aguas Abajo (m) 506.51 506.50 506.50 506.51 506.51 506.50 506.50 506.58

Yopal-Casanare

Pgina 25


CONCLUSIONES

Los sistemas de distribucin de aguas residuales y pluviales se han convertido en una de las soluciones ms eficientes a la hora de reducir el impacto que generan sobre la salud de la poblacin la no evacuacin inmediata o tratamiento de las aguas servidas y el empozamiento de aguas debidas a las precipitaciones. El anlisis de estos sistemas de distribucin debe realizarse considerando los posibles aumentos de caudal que se pueden presentar en ciertas pocas o debidos a infiltraciones porque aunque se puede incluir un porcentaje en el diseo original no siempre refleja la realidad de lo que podra presentarse. Los sistemas de distribucin de lquidos no siempre se comportan como se presume, estos pueden variar segn condiciones de terreno, precipitaciones en la zona, etc., lo que hace que se deba considerar unos factores de seguridad para reducir al mximo las posibles fallas del sistema en determinados perodos o ante eventuales sucesos naturales que puedan modificar las redes y su trazado. El escaso conocimiento de los programas que pueden emplearse para verificar el comportamiento de los diseos impide considerar la evaluacin del sistema con varios de dichos programas lo cual generara una certeza mayor a la hora de escoger el ms ptimo.

Yopal-Casanare

Pgina 26

DISEÑO DEL ALCANTARILLADO SANITARIO

Documents

Transcript of DISEÑO DEL ALCANTARILLADO SANITARIO