normativa confederacion

(6&8(/$ 7e&1,&$ 683(5,25 '( ,1*(1,(526 '( &$0,126 &$1$/(6 < 38(5726 '(3$57$0(172 '( 0e72'26 0$7(07,&26 < '( 5(35(6(17$&,1

7(6,6'2&725$/

$8725 0$5$ & %(1( 30 siendo: tf: tiempo de concentracin El valor de la concentracin media de DQO en las aguas de escorrenta, con las hiptesis de las que parte esta norma, es 107 mg/L. Si las reas de superficie impermeable tienen una carga de contaminacin anual de DQO superior a los 600 kg/ha de los que parte la norma o el valor de la precipitacin anual es distinto a 800 mm el valor de cr se puede recalcular. La concentracin terica de dimensionamiento de DQO en el agua residual de tiempo seco tiene, con condiciones medias, un valor de 600 mg/L. Para tener en cuenta las condiciones locales, la concentracin de dimensionamiento se determina teniendo en cuenta una mayor contaminacin, la precipitacin anual y los depsitos en el alcantarillado. La concentracin terica de dimensionamiento de DQO del agua residual de tiempo seco cd se calcula como: c d = 600 (a p + a h + a a ) Influencia de una mayor contaminacin (ap) Si se supera el valor de concentracin de DQO medio de 600 mg/L en el caudal de agua residual de tiempo seco sin tratar entonces es necesario aumentar el volumen de almacenamiento en la red. Esto se consigue aplicando el coeficiente de correccin ap que refleja este aumento en la concentracin de contaminacin

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Captulo 3. Contaminacin en tiempo de lluvia en los sistemas de saneamiento y tcnicas de gestin.

ap =1 ap = siendo: c dw 600

para c dw 600 mg/L para c dw > 600 mg/L

cdw: la concentracin media de DQO en el caudal de tiempo seco (mg/L) La concentracin media de DQO en el caudal de tiempo seco se determina a partir de la frmula: c dw = siendo: Qd24: caudal de aguas residuales domsticas (L/s) Qc24: caudal de aguas residuales comerciales (L/s) Qi24: caudal de aguas residuales industriales (L/s) Qiw24: caudal de infiltracin (L/s) cd: concentracin de DQO de las aguas residuales domsticas (mg/L) cc: concentracin de DQO de las aguas residuales comerciales (mg/L) ci: concentracin de DQO de las aguas residuales industriales (mg/L) Influencia de la precipitacin anual (ah) La duracin de los reboses depende de la precipitacin anual hPr. Al aumentar la precipitacin la duracin de los reboses de un sistema de alcantarillado unitario aumenta y, por lo tanto, aumenta la cantidad de agua residual que se vierte directamente al medio receptor. Para mantener la carga de contaminacin anual emitida al medio receptor se aplica un factor de correccin que toma los siguientes valores: h Pr 1 800 a h = 0.25 ah = a h = +0.25 siendo: hPr: precipitacin anual local (mm) para 600 mm h Pr 1000 mm para h Pr < 600 mm para h Pr > 1000 mm Qd cd + Q c cc + Qi ci Q d + Q c + Q i + Q iw24

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Influencia de los depsitos de sedimento en la red (aa) El que se produzcan depsitos en una red de alcantarillado depende de la tensin de arrastre que hay durante el tiempo seco y durante el tiempo de lluvia. Cuanto menor sea el caudal y la pendiente del alcantarillado ms probabilidades hay de que existan depsitos. El factor que representa la influencia de los depsitos en la red se calcula como: 24 (2 aa = x 10 a donde xa y se calculan como: xa = 24 Q dw24 Q dwx0.45 2

= 430 q dw24 siendo:

0.001 [1 + 2 (IG m 1)]

Qdw24: caudal medio en tiempo seco (L/s) Qdwx: caudal punta en tiempo seco (L/s) qdw24: caudal especfico de tiempo seco (L/s.ha) IGm: grupo de pendiente media El caudal especfico de tiempo seco es igual al cociente: q dw24 = siendo: Qdw24: caudal medio en tiempo seco (L/s) Ai: rea impermeable (ha) A su vez el caudal punta diario se calcula segn la frmula: Q dwx = siendo: Qd24: caudal de aguas residuales domsticas medio diario (L/s) Qc24: caudal de aguas residuales comerciales medio diario (L/s) Qi24: caudal de aguas residuales industriales medio diario (L/s) 24 24 365 24 365 Q d24 + Q c24 + Q i24 x a c bc a i bi Q dw24 Ai

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x: nmero de horas al da con consumo(h) ac, ai: horas de trabajo al da (h) bc, bi: das de trabajo al ao (d) El coeficiente aa se puede determinar tambin a partir del grfico que se presenta a continuacin.

Figura 3-59.

Grfico para la determinacin del coeficiente aa.

Para calcular el valor del volumen de rebose anual permitido se impone que el valor de la contaminacin vertida al medio receptor a travs de los reboses y de la EDAR debe ser inferior al que se habra vertido al medio receptor si el sistema fuese separativo. A partir de este balance se puede despejar el valor de rebose anual permitido como sigue: PL o + PL tp PL r VQ r e o c co + VQ r (1 e o ) c tp VQ r c r siendo: PLo: carga de contaminacin anual en las aguas de escorrenta vertidas por los reboses de alcantarillado unitario (kg) PLtp: carga de contaminacin anual en las aguas de escorrenta vertidas por la EDAR (kg) PLr: carga de contaminacin de la superficie lavada por el agua de lluvia (kg) VQr: volumen medio anual de agua de lluvia (m3)

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eo: porcentaje de la cantidad de agua residual unitaria vertida cco: la concentracin media de DQO en los reboses de alcantarillado unitario (mg/L) cr: la concentracin media de DQO en el agua de escorrenta (mg/L) ctp: la concentracin media de DQO en el efluente de la EDAR (mg/L) Despejando eo de la ecuacin anterior se obtiene y sustituyendo los valores de cr y ctp se obtiene: eo = 3700 en % (c co 70)

Para ser capaces de mantener el valor de rebose permitido es necesario que la red de alcantarillado tenga una cierta capacidad de almacenamiento. El valor del volumen de almacenamiento especfico es funcin del valor de rebose permitido y de la escorrenta media diaria. Para obtener este volumen de almacenamiento especfico se sigue el siguiente proceso: En primer lugar se comprueba que se cumplan las siguientes condiciones para que se pueda aplicar el mtodo 25% e o 75% 0.2 q r 2.0 48 x 1 Q dw24 Q rS24 a qr Ai siendo: eo: porcentaje de la cantidad de agua residual unitaria vertida (%) Ai: rea impermeable (ha) qr: caudal especfico de agua de escorrenta (L/s.ha) Qdw24: caudal medio en tiempo seco (L/s) QrS24: caudal de agua de escorrentas de las reas separativas (L/s) El caudal especfico de agua de escorrenta es igual al cociente: qr = siendo: Qr Ai

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Qr: caudal de agua de escorrenta (L/s) Ai: rea impermeable (ha) Una vez verificadas las condiciones anteriores se determinan H1 y H2: H1 = H2 = siendo: qr: caudal especfico de agua de escorrenta (L/s.ha) Y se calcula el volumen de almacenamiento especfico como: Vs = siendo: eo: porcentaje de la cantidad de agua residual unitaria vertida (%) Por ltimo se comprueba que el resultado obtenido satisfaga la siguiente condicin: 3.60 + 3.84 q r Vs 40 siendo: qr: caudal especfico de agua de escorrenta (L/s.ha) Un volumen de almacenamiento especfico de 40 m3/ha representa, en general por razones de gestin del agua y econmicas, un lmite superior. Por otro lado se exige un volumen de almacenamiento especfico mnimo de 3.6 m3/ha para alcanzar un efecto de sedimentacin suficiente en el depsito-aliviadero. Todos estos clculos se pueden evitar si se utiliza la grfica siguiente, en la que se calcula el valor del volumen de almacenamiento especfico (Vs) a partir del caudal especfico de escorrenta (qr)y el porcentaje de la cantidad de agua residual unitaria vertida (eo). H1 H2 eo + 6 4000 + 25 q r 0.551 + q r 36.8 + 13.5 q r 0.5 + q r

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Figura 3-60.

Grfico para el clculo del volumen de almacenamiento especfico.

siendo: eo: porcentaje de la cantidad de agua residual unitaria vertida (%) qr: caudal especfico de agua de escorrenta (L/s.ha) Vs: volumen de almacenamiento especfico (m3/ha) El volumen total de la infraestructura se calcula multiplicando el volumen de almacenamiento especfico por el rea impermeable de la cuenca. V = Vs A i siendo: Vs: volumen de almacenamiento especfico (m3/ha) Ai: rea impermeable (ha) Estas instalaciones se disean con una vida til equivalente a la EDAR, es decir, entre 15 y 25 aos, ya que el caudal que esta instalacin deje pasar hacia a la EDAR debe poder ser tratado por ella biolgicamente. Sin embargo, se debe verificar que la instalacin pueda satisfacer su funcin durante el periodo de planeamiento del sistema de alcantarillado.

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En grandes cuencas en las que para no superar el caudal mximo permitido en la EDAR se sitan varias estructuras en las distintas subcuencas, estas pueden situarse en serie o en paralelo. Ya se ha visto como calcula esta normativa el volumen de almacenamiento total necesario para una cuenca de drenaje de una EDAR con sistema de alcantarillado unitario. Sin embargo, el rendimiento del tratamiento de las aguas residuales en tiempo de lluvia no depende slo del volumen de almacenamiento disponible sino de la disposicin, diseo y funcionamiento de las instalaciones. A continuacin se exponen los mtodos para el dimensionamiento individual de las estructuras con aliviadero. 3.7.1.3.2.Determinacin de los volmenes de cada estructura con aliviadero Hay dos procedimientos para el dimensionamiento de estas estructuras con aliviadero: El mtodo de diseo simplificado El mtodo de evaluacin detallada utilizando contaminantes en simulaciones de larga duracin clculos de cargas

Ambos mtodos estn basados en el volumen de almacenamiento total requerido por el sistema de saneamiento de la cuenca de una EDAR. El mtodo de diseo simplificado consiste en aplicar el mtodo de determinacin del volumen de almacenamiento total necesario para toda la cuenca de una EDAR (explicado en el apartado anterior) pero considerando slo la zona que est aguas arriba de la estructura que se quiere dimensionar y por debajo de la ltima estructura con aliviadero. El mtodo de diseo simplificado slo se utilizar si se cumplen los siguientes requisitos: El caudal especfico de agua de escorrenta de la EDAR no debe exceder los 2 L/s.ha El caudal especfico de agua de escorrenta de la cuenca aguas arriba de la estructura no debe ser mayor de 1.2 veces el caudal especfico de la EDAR El caudal que sale de cada depsito-aliviadero no debe exceder su proporcin del caudal de la EDAR. Estn permitidos un mximo de 5 depsitos-aliviadero colocados en serie. El rea de la cuenca aguas arriba de un depsito-aliviadero no debe incluir ms de 5 estructuras con aliviadero Los depsitos de retencin dentro de la cuenca aguas arriba deben tener un caudal especfico de agua de escorrenta de al menos 5 L/s.ha

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Si estos requisitos no se satisfacen se debe aplicar el mtodo de evaluacin detalla utilizando clculos de cargas contaminantes en simulaciones de larga duracin. En el mtodo de evaluacin detallada la escorrenta y sus contaminantes en el sistema de alcantarillado unitario se calculan a partir de datos de lluvia histricos con una simulacin de larga duracin. Los resultados son establecidos estadsticamente sobre la cantidad, frecuencia y duracin de las cargas de contaminantes descargados en los reboses de alcantarillado unitario. A partir de esto se establecen indicaciones concretas sobre el emplazamiento, diseo, construccin, funcionamiento y rendimiento de los depsitos-aliviadero y las estructuras con rebose. Despus se puede evaluar el sistema de tratamiento de aguas residuales en tiempo de lluvia deseado. El diseo de depsitos-aliviadero siguiendo el mtodo de evaluacin detallada se realiza siguiendo los siguientes pasos: Determinar el volumen de almacenamiento total requerido Determinar la contaminacin especfica de DQO tolerable Determinar las obras de rehabilitacin necesarias en el sistema de alcantarillado Planear las medidas a adoptar: aliviaderos, depsitos-aliviaderos, etc... Sugerir las capacidades de cada depsito-aliviadero Comprobar que todos los aliviaderos y depsitos-aliviadero no exceden la carga de DQO tolerable que se haba fijado previamente.

Este tipo de diseo es un proceso iterativo con el objetivo de desarrollar un concepto ptimo, tcnica y econmicamente, a la vez que se considera las restricciones existentes del sistema de alcantarillado. Los clculos muestran cmo el emplazamiento, tipo y tamao de la estructura de tratamiento de las aguas residuales en tiempo de lluvia y su funcionamiento afecta a las caractersticas de los reboses en cualquier punto del sistema. Estudiando varias posibilidades y estimando su coste de construccin y funcionamiento, se puede encontrar la mejor solucin para el tratamiento de las aguas residuales en tiempo de lluvia en un sistema de alcantarillado unitario. En este sentido el mtodo de diseo simplificado es ms limitado (Pecher, R.; 1992). 3.7.1.3.3.Dimensionamiento individual de las estructuras con aliviadero Se exponen a continuacin los mtodos de dimensionamiento de estructuras con aliviadero particularizados para las tres tipologas definidas anteriormente. Aliviaderos tradicionales Para evitar un excesivo vertido de contaminacin en un determinado punto los aliviaderos de aguas residuales en tiempo de lluvia deben disearse con una intensidad de lluvia crtica mnima entre 7.5 y 15 L/s.ha. El valor de la

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intensidad de lluvia crtica en una cuenca depende de su tiempo de concentracin y se calcula a partir de las siguientes ecuaciones: rcrit = 15 120 L/sha si t f 120 min t f + 120

rcrit = 7,5 L/sha si t f > 120 min siendo: tf: tiempo de concentracin (min) El valor de la lluvia crtica tambin se puede obtener de la grfica:

Figura 3-61.

Grfico para la determinacin de la lluvia crtica.

A partir de esta lluvia crtica se determina el caudal a partir del cual se puede realizar el rebose: Q crit = Q dw24 + rcrit A i + Q t,i siendo: Ai: rea impermeable (ha) Qdw24: caudal medio en tiempo seco (L/s) rcrit: lluvia crtica (L/s.ha) Qt: caudal mximo de salida de la instalacin aguas arriba (L/s) Se le exige adems un valor de mezcla mnimo que debe superar en funcin del valor de la concentracin media de DQO de tiempo seco los siguientes valores:

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M SO 7 si c dw 600 mg/L M SO siendo: cdw: la concentracin media de DQO en el caudal de tiempo seco (mg/L) El valor de MSO se calcula como: M SO = siendo: Qdw24: caudal medio en tiempo seco (L/s) Qt: caudal mximo de salida de la instalacin aguas arriba (L/s) Por lo tanto se puede concluir que el valor de Qt Q t = (M SO + 1) Q dw24 es decir Q t 8 Q dw24 Depsitos-aliviadero A los depsitos-aliviadero se les exige un volumen especfico mnimo que se calcula segn la ecuacin: Vs,min = 3.6 + 3.84 q r siendo: qr: caudal especfico de agua de escorrenta (L/s.ha) Por razones de diseo se recomienda que los depsitos-aliviaderos de sedimentacin tengan un volumen de al menos de 100 m3 y los depsitosaliviaderos de primer lavado tengan un volumen de al menos de 50 m3. Adems el tiempo de vaciado del depsito no debe exceder las 10 15 horas. Se les exige tambin a estas estructuras un valor de mezcla mnimo que debe superar en funcin del valor de la concentracin media de DQO de tiempo seco los siguientes valores: Q t Q dw24 Q dw24 c dw 180 si c dw > 600 mg/L 60

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M STO 7 si c dw 600 mg/L M STO c dw 180 si c dw > 600 mg/L 60

A los depsitos-aliviadero se les exigen unas determinadas condiciones para que el tratamiento sea efectivo. En un depsito-aliviadero rectangular de sedimentacin la velocidad ascensional con una lluvia crtica de 15 L/s.ha debe ser inferior a 10 m/h. Con los depsitos-aliviadero de sedimentacin se puede suponer, sin otra verificacin, que se proporciona una seguridad suficiente frente a la formacin de flujos de resuspensin de lodo si la seccin transversal del depsito se determina de forma que, con una lluvia crtica de 15 L/s.ha, la velocidad horizontal del flujo hacia la salida en los depsitos rectangulares sea menor que 0.05 m/s. La longitud de un depsito rectangular debe, en la direccin del flujo, ser al menos dos veces la anchura. Si el depsito aliviadero est divido en cmaras individuales esto aplica a cada una de las cmaras. Almacenamiento en la propia red con aliviadero El dimensionamiento de los depsitos-aliviadero y del almacenamiento en la propia red con aliviadero es equivalente segn esta normativa. Resumiendo, la normativa alemana se basa en que slo se transporta a la EDAR el caudal que es capaz de tratar en el biolgico, es decir 2-3 veces el caudal medio. Esto da lugar a interceptores generales con poca capacidad de transporte y depsitos de almacenamiento localizados en la red de dimensiones relativamente grandes (ya que a los reboses se les exige un coeficiente de mezcla de al menos 7) que se dimensionan en funcin de la superficie de la cuenca tributaria. 3.7.2. Normativa britnica: BS 8005-British Standards Sewerage (1987) La misin de los aliviaderos es limitar la cantidad de agua que se conduce a la EDAR y permitir la emisin de agua residual diluida al medio receptor sin causar una contaminacin excesiva a los cursos acuticos. Deben utilizarse slo en los sistemas unitarios o en los parcialmente separativos donde el caudal en tiempo de lluvia puede ser muy superior al caudal mximo de tiempo seco. Un aliviadero debe situarse cerca de un curso de agua adecuado al que emitir el exceso de caudal. El nivel mximo anual del curso de agua debe estar por debajo de la cota del vertedero del aliviadero para permitir que el este funcione y evitar el riesgo de que el agua del medio receptor penetre en el sistema de alcantarillado. El medio receptor debe proveer una dilucin suficiente al exceso de caudal residual en tiempo de lluvia para satisfacer los requisitos que impongan la autoridad de control de contaminacin.

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Los aliviaderos de sistemas unitarios slo deben considerarse donde exista una justificacin econmica y las consecuencias de las emisiones no sean perjudiciales para alcanzar y mantener una determinada calidad en el medio receptor, teniendo en cuenta las necesidades y los usos potenciales del agua. El comportamiento hidrulico de los aliviaderos puede ser mejorado dotndolos de una cierta capacidad de almacenamiento. As se puede hablar de los depsitosaliviaderos. 3.7.2.1. Tipos de depsitos-aliviaderos Los depsitos-aliviaderos segn la normativa britnica se dividen en: 3.7.2.1.1.Depsito-aliviadero de primer lavado Los depsitos-aliviadero de primer lavado se construyen con el aliviadero aguas arriba del depsito de forma que durante los periodos de lluvia las aguas ms fuertemente contaminadas se almacenan en el depsito y cualquier exceso se emitir al medio receptor a travs del aliviadero. 3.7.2.1.2.Depsito-aliviadero de sedimentacin Los depsitos-aliviaderos de sedimentacin tienen una funcin de almacenamiento que desarrollan reteniendo las aguas residuales en tiempo de lluvia que luego devuelven al alcantarillado cuando el caudal disminuye. Bajo estas circunstancias, el agua es devuelta al sistema de alcantarillado y no hay rebose al medio receptor. Para caudales superiores el depsito se llegar a llenar y se producir un rebose al medio receptor pero despus de haber recibido un cierto tratamiento por sedimentacin. 3.7.2.2. Criterios de diseo El nmero de reboses en un sistema de alcantarillado debe mantenerse en un mnimo pero son tambin necesarios para limitar el tamao de las conducciones aguas abajo. Los aliviaderos no deben instalarse en tubos de dimetro inferior a 500 mm. La normativa britnica establece que el caudal que debe ser retenido en el sistema de alcantarillado durante los sucesos de lluvia (y, por lo tanto, enviado hacia la EDAR) debe ser igual a: Q = DWF + 1360 P + 2 E siendo: DWF: caudal de tiempo seco (L/da) P: poblacin abastecida por el alcantarillado aguas arriba (hab) E: caudal medio industrial (L/da)

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Esta frmula conocida como frmula A o de Liverpool conduce a la EDAR un valor de unos 20 L/s por cada 1000 habitantes lo que supone una dilucin en los reboses del orden de 6 a 7 veces. Si en una primera aproximacin se prescinde del caudal industrial y se expresa el caudal de tiempo seco en funcin de la dotacin, se obtiene la siguiente relacin de dilucin: Q DWF + 1360 P Dot P + 1360 P Dot + 1360 = = = DWF DWF Dot P Dot siendo: DWF: caudal de tiempo seco (L/da) P: poblacin abastecida por el alcantarillado aguas arriba (hab) Dot: dotacin (L/hab.da) A su vez la dotacin es funcin de la poblacin, a mayor poblacin mayor dotacin. En la siguiente tabla se muestran diferentes relaciones de dilucin correspondientes a varias poblaciones de varias ciudades alemanas (Schoklitsch, A.; 1968) tras aplicarles la formula A:Tabla 3-44. Coeficientes de dilucin en varias ciudades alemanas.

Ciudad Dilucin Aquisgrn 2.3 Augsburgo 5 Bonn 3 Darmstadt 16 Bad Godesberg 20 Trveris 8 Wiesbaden 5 Mnster 10 Hamburgo 4.5-10 Stuttgart 5

Se observa que la frmula A no es ms que una expresin que da una relacin de dilucin diferente en funcin de la poblacin a la que sirve la red de alcantarillado. La frmula exige mayor dilucin a las poblaciones pequeas, para poblaciones elevadas la relacin de dilucin disminuye al suponer que sus aguas residuales estn mas diluidas por la diversidad de usos de agua (Temprano et al., 1997). El criterio britnico lleva a sobredimensionar los interceptores y el tratamiento primario de la EDAR, tras el cual, en tiempo de lluvia, se producir un vertido al medio receptor. Sin embargo, los depsitos-aliviaderos que se diseen sern, comparando con la normativa alemana, ms pequeos y su dimensionamiento depende fundamentalmente de la poblacin aguas arriba.

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Se debe de considerarse la capacidad del medio receptor teniendo en cuenta el impacto medioambiental del rebose. Para pequeos cursos de agua puede ser necesario incrementar significativamente el coeficiente 1630. Esto mismo puede pasar con el coeficiente 2 si hay un caudal de agua residual industrial anormal. La autoridad que controle la contaminacin del medio receptor puede tener sus normas y advertencias en relacin con la dilucin mnima que debe ser contemplada siempre que los reboses supongan ms del 20% del caudal de las aguas receptoras. En el diseo de los aliviaderos, se debe tomar alguna medida para reducir hasta el mnimo la emisin de slidos flotantes al medio receptor. Las pantallas antiflotantes son slo una solucin parcial y cuando se requiera habr que colocar tambin una reja o un tamiz. 3.7.3. Normativa espaola: Especificaciones tcnicas bsicas para el proyecto de conducciones generales de saneamiento (Confederacin Hidrogrfica del Norte, 1995) Las especificaciones que se detallan en esta normativa son de aplicacin en los proyectos de conducciones generales del sistema colector del saneamiento, redactados por la Confederacin Hidrogrfica del Norte. 3.7.3.1. Tipologas de estructuras con aliviadero En esta normativa se contemplan las siguientes tipologas de estructuras con aliviadero: 3.7.3.1.1.Aliviadero de tormentas sin cmara de regulacin Se denomina aliviaderos a aquellas estructuras hidrulicas que derivan a los cauces las aguas en exceso sobre las que deben ser conducidas a la EDAR. Los aliviaderos de tormenta sin cmara de regulacin nicamente se utilizan en casos de incorporaciones de muy pequea entidad. 3.7.3.1.2.Estanques de tormenta Los estanques de tormenta son los aliviaderos que estn provistos de un volumen de regulacin y se proyectan en las incorporaciones de redes unitarias. Hay de dos tipos: Estanques de tormenta de primer lavado Los estanques de tormenta de primer lavado se adoptan en las cuencas en las que se espera un choque de contaminacin importante como consecuencia de las aguas de primer lavado. Es decir, en cuencas con tiempos de concentracin pequeos (inferiores a 30 minutos); en las que las redes tengan pendientes escasas; no exista limpieza de las calles, conducciones y sumideros; con intervalos de tiempo grandes entre episodios lluviosos; etc.

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En estos estanques las cmaras de regulacin deben disponerse en derivacin, de modo que almacenen las primeras aguas ms contaminadas y alivien posteriormente las menos contaminadas Tanques de tormenta decantadores Los tanques de tormenta decantadores se adoptan en las redes en las que no se produzcan los efectos contaminadores de choque de las aguas de primer lavado. En estos estanques las cmaras de regulacin estn en lnea con respecto a la descarga al medio receptor de modo que se alivien las aguas despus de pasar por el tanque decantador. 3.7.3.2. Criterios de diseo El caudal de entrada a la estructura con aliviadero es: QAE = QD h + QI h + QP + QF p p siendo: QAE: caudal de entrada a la estructura con aliviadero (L/s) QD h : caudal punta de aguas residuales domsticas para el ao horizonte (L/s) p QI h : caudal punta de aguas residuales industriales para el ao horizonte (L/s) p QP: caudal de aguas pluviales (L/s) QF: caudal de infiltracin (L/s) El ao horizonte se establece en 25 aos. El caudal de salida de la estructura con aliviadero hacia el interceptor debe ser: QAS = QD h + 16 m siendo: QAS: caudal de salida de la estructura con aliviadero hacia el interceptor (L/s) QD h : caudal medio de aguas residuales domsticas para el ao horizonte (L/s) m Ph: poblacin en el ao horizonte (hab) Ph + 3 QI h m 1.000

QIh : caudal medio de aguas residuales industriales para el ao horizonte (L/s) m

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Esta formulacin est basada en la frmula de Liverpool (frmula A) empleada en la BS 8005 haciendo el cambio de unidades de L/da a L/s. Esta normativa contempla como dispositivos reguladores de incorporacin al interceptor las vlvulas de compuerta, las vlvulas vrtice y los bombeos. Generalmente se utilizar la vlvula de compuerta que permitir el paso del caudal QAS hacia el interceptor con una apertura determinada (siempre superior a 10 cm) y con la lmina de agua a la cota del labio del vertedero. En las mismas condiciones de apertura debe ser capaz de desaguar el caudal QAE-QP sin provocar remansos aguas arriba, en el canal de aproximacin. Adems con la compuerta completamente abierta y con la lmina de agua a cota del labio de vertido debe ser capaz de permitir la evacuacin del caudal: QAM = 12 QD h + QI h m m

[

]

El volumen til de la cmara de regulacin debe ser suficiente para que garantice que el aliviadero no vierte para una lluvia de 10 L/s.ha y 20 minutos de duracin. El volumen de agua aportado en estas condiciones de lluvia menos el volumen descargado por el elemento de regulacin durante 20 minutos debe ser menor que el volumen de retenida del aliviadero. El volumen que se obtiene a partir de estos criterios es coherente con el valor de QAS que debe transportar el interceptor hacia la EDAR La Confederacin Hidrogrfica del Norte ha establecido un sistema mixto de caractersticas intermedias entre los esquemas clsicos ingls y alemn. Como orden de magnitud se pueden utilizar volmenes de la cmara de retencin de 4 m3/ha neta en zonas de poblacin densa y 9 m3/ha neta en zonas de poblacin dispersa. Las dimensiones mnimas del paso de la compuerta con apertura mxima ser de 30x30 cm. En los casos en que se considere conveniente podrn disponerse compuertas de apertura variable reguladas por microprocesadores en funcin de los datos proporcionados por medidores de caudal o de nivel. Cuando el caudal de salida del aliviadero al interceptor sea relativamente pequeo, no permitiendo aperturas mnimas de compuerta convenientes, se utilizarn vlvulas vrtice. Slo se utilizarn bombas como elementos reguladores de caudal en los casos en que se considere imprescindible. La distancia libre entre el techo de la cmara y el mximo nivel de agua en la misma ser con carcter general de unos 50 cm. Los depsitos de retencin dispondrn de un sistema de limpieza capaz de arrastrar los slidos decantados durante la tormenta e incorporarlos al medio receptor. Este dispositivo de limpieza se activar automticamente al producirse el vaciado del depsito de retencin. Esta normativa s contempla la admisin en el interceptor de caudales superiores a los admisibles en el tratamiento biolgico de la EDAR lo que obliga a dotar a la misma de capacidad de regular y/o tratar caudales de lluvia. En Espaa las distintas autonomas exigen a este tipo de instalaciones en sus Pliegos de Prescripciones Tcnicas Particulares determinadas caractersticas. Se

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presenta a continuacin las caractersticas que se le exigen en la Empresa Publica de Obras y Servicios Hidrulicos de la Xunta de Galicia: El volumen de retencin ser capaz de retener una lluvia de 20 minutos de duracin con una intensidad de 15*120/(Tf+120) L/s ha, siendo Tf el tiempo de concentracin incrementado en 5 minutos. Como orden de magnitud, el volumen de la cmara de retencin puede estimarse en 4 m3/ha neta en zonas de poblacin densa y en 7 m3/ha neta en zonas de poblacin menos densa. La cmara de retencin estar provista de un aliviadero para verter los caudales excedentes con el labio situado 0.2 m por encima de la clave del conducto de entrada a la cmara. El aliviadero ser lateral y se situar lo ms alejado posible de la salida del tanque de retencin, colocando una pantalla deflectora de flotantes. La distancia desde el nivel mximo de agua hasta el techo ser de 50 cm. La longitud mnima de la cmara ser L=4.7*Dmin y la anchura mnima de la cmara ser A=2.5*DminPVLHQGR'min=0.165*(Qmax)0.4 y Qmax el caudal mximo de entrada en m3/min. En general la longitud del tanque ser del orden de 2 veces la anchura. La dilucin mnima en el medio receptor ser de 20:1. La velocidad ascensional ser inferior a 10 m/h para una caudal similar al correspondiente a la lluvia crtica, y la velocidad de aproximacin al aliviadero ser inferior a 0.5 m/s. La pendiente longitudinal oscilar entre el 1% y el 2% y la pendiente lateral entre el 3% y el 5%. Existir un canal central capaz de transportan sin desbordar un caudal de 1.5 veces el caudal mximo de tiempo seco. El tiempo de vaciado del tanque ser inferior a 10 h. La regulacin del caudal de salida se realizar con una vlvula vrtice para caudales entre 25 y 100 L/s y con una compuerta mural para caudales superiores.

3.7.4. Normativa suiza: Recommandation fedrale de juillet 1977 Esta normativa se basa, al igual que la alemana, en el clculo de un volumen de almacenamiento de la estructura.

3-127


3.7.4.1. Tipologas de estructuras con aliviaderos Esta normativa considera cuatro tipos diferentes de estructuras con aliviadero: 3.7.4.1.1.Depsitos-aliviaderos de primer lavado Estos depsitos se utilizarn cuando existe un fenmeno de pico de contaminacin en el primer lavado. Esto se producir si el tiempo de concentracin es menor de 15 minutos. 3.7.4.1.2.Depsitos-aliviaderos de sedimentacin Estos depsitos aseguran al mismo tiempo una funcin de almacenamiento y de decantacin. Se recomienda su utilizacin si el tiempo de concentracin es mayor de 15 minutos. En caso de sensibilidad elevada del medio receptor sera ventajoso escoger un depsito-aliviadero mixto. 3.7.4.1.3.Depsitos-aliviaderos mixto Estos depsitos combinan las dos funciones precedentes: la captura del primer lavado y una cierta decantacin antes del vertido. La aplicacin de este tipo de depsitos no depende del tiempo de concentracin. 3.7.4.1.4.Almacenamiento en la propia red con aliviadero El almacenamiento en la propia red funciona como un depsito-aliviadero de primer lavado implantado en serie sobre la red de saneamiento. El aliviadero de estas estructuras se sita aguas arriba. Se dimensionan igual que los depsitos-aliviadero de primer lavado. El volumen de almacenamiento se considera igual al volumen total del tubo a la cota del aliviadero restndole el volumen ocupado por el caudal permanente. Un depsito-aliviadero nunca debe implantarse inmediatamente aguas arriba de un depsito de almacenamiento. La cuenca tributaria de un depsito-aliviadero debe tener un mnimo de 5 ha netas. 3.7.4.2. Clculo del volumen de almacenamiento Para dimensionar un depsito sea del tipo que sea (de primer lavado, de sedimentacin, combinado, etc.) se calcula un volumen total de depsito a partir de la siguiente expresin: I TOT = i TOT Fred siendo: iTOT: volumen especfico total (m3/ha)3-128


Fred: rea impermeable de la cuenca tributaria (ha) El volumen especfico total se calcula como: i TOT = siendo: U: ndice de sensibilidad m: coeficiente de mezcla El ndice de sensibilidad U adopta los siguientes valores en funcin de la sensibilidad (caudal, calidad y condicionantes estticos) del medio receptor natural:Tabla 3-45. ndice de sensibilidad.

U 20 + 5 1+ m

Sensibilidad ndice de sensibilidad (U) Reducida 20 Media 30 Elevada 40

El coeficiente de mezcla m se calcula a partir de la siguiente expresin: m= siendo: Qan: caudal efectivo de salida hacia la EDAR cuando empieza a funcionar el aliviadero (L/s) Qtw: caudal de tiempo seco (L/s) Qf: caudal de infiltracin (L/s) A su vez el caudal efectivo de salida hacia la EDAR cuando empieza a funcionar el aliviadero se calcula como: Q an = ran Fred siendo: ran: lluvia efectiva (L/s.ha) Fred: rea impermeable de la cuenca tributaria (ha) En esta normativa se define tambin un caudal crtico como: Q crit = rcrit Fred Q an Q tw Q f Q ts Q tw

3-129


siendo: rcrit: lluvia crtica (L/s.ha) Fred: rea impermeable de la cuenca tributaria (ha) La lluvia crtica se calcula a partir de la expresin: rcrit = r15 siendo: tFK: tiempo de concentracin (min) El valor de r15 se calcula mediante la expresin: r15 = U i ZU siendo: U: ndice de sensibilidad iZU: volumen especfico de almacenamiento en la propia red (m3/ha) El caudal efectivo de salida hacia la EDAR cuando empieza a funcionar el aliviadero debe satisfacer las dos condiciones siguientes: La regla de dilucin tradicional Q an 5 Q tw siendo: Qtw: caudal de tiempo seco (L/s) La condicin de caudal crtico Q an Q crit siendo: Qcrit: caudal crtico (L/s) El volumen de almacenamiento se puede repartir entre un volumen de sedimentacin, un volumen de primer lavado y un volumen de almacenamiento en la propia red de forma que se satisfaga la siguiente condicin: I F + I K + I ZU I TOT U 2 45 t FK + 30

3-130


siendo: IF: volumen del depsito de primer lavado (m3) IK: volumen del depsito de sedimentacin (m3) IZU: volumen de almacenamiento en la propia red (m3) o lo que es lo mismo: i F + i K + i ZU i TOT siendo: iF: volumen especfico del depsito de primer lavado (m3/ha) iK: volumen especfico del depsito de sedimentacin (m3/ha) iZU: volumen especfico de almacenamiento en la propia red (m3/ha) definiendo i= I Fred

En una determinada estructura con aliviadero habr que calcular el volumen del depsito de primer lavado si se trata de un depsito-aliviadero de primer lavado, el volumen del depsito de sedimentacin si se trata de un depsito-aliviadero de sedimentacin o ambos si se trata de un depsito-aliviadero mixto. En la siguiente tabla se presentan los valores de los factores de decantacin y de primer lavado que se utilizarn para determinar los volmenes de los correspondientes depsitos.Tabla 3-46. Valores de los factores de decantacin y de primer lavado.

Condiciones para la captura Factor de decantacin Factor de primer lavado del primer lavado X Y Depsito-aliviadero Buenas o medias 3/2 de primer lavado Depsito-aliviadero Buenas 1/2 1 mixto Medias 2/3 2/3 Malas 1 1/2 Depsito-aliviadero Medias o malas 2 de sedimentacin

Tipo de depsito

A continuacin se exponen los mtodos para determinar el volumen del depsito de sedimentacin y el volumen del depsito de primer lavado.

3-131


3.7.4.2.1.Clculo del volumen de sedimentacin Las condiciones apropiadas para asegurar una decantacin eficaz son las siguientes: Velocidad de decantacin OB 70-U m/h para una intensidad de lluvia de diseo ro=30 L/s.ha. Este criterio tiene en cuenta la sensibilidad del medio. Velocidad horizontal del flujo hacia la salida vg 0.1 m/s para una intensidad de lluvia de diseo rg=60 L/s.ha. Dimensiones del depsito: Longitud/anchura3 (si es posible, como mnimo 2.5) m Profundidad mnima1.5 m

El volumen total de un depsito de sedimentacin se calcula como: IK = n B L Hg siendo: n: nmero de depsitos B: anchura de los depsitos (m) L: longitud de los depsitos (m) Hg: profundidad de los depsitos (m) La anchura de los depsitos se calcula a partir de la siguiente formula: 3,6 X Q * o B= 1 OB n 2 siendo: X: coeficiente de decantacin (ver tabla 3-46) Q * : caudal (L/s) que atraviesa el depsito para una intensidad de lluvia ro=30 L/s.ha o OB: velocidad de decantacin (m/h) n: nmero de depsitos : relacin longitud/anchura1/2

3-132


La longitud total del depsito se calcula como: L = B siendo: : relacin longitud/anchura B: anchura de los depsitos (m) La profundidad del depsito se calcula como: Hg = siendo: Qg: caudal (L/s) que atraviesa el depsito para una intensidad de lluvia rg=60 L/s.ha vg: velocidad horizontal del flujo hacia la salida (m/s) n: nmero de depsitos B: anchura de los depsitos (m) Adems la superficie del depsito debe satisfacerse siguiente condicin: OK n B L k = siendo: n: nmero de depsitos B: anchura de los depsitos (m) Lk: longitud til del depsito (m) X: factor de decantacin (ver tabla 3-46) Q * : caudal (L/s) que atraviesa el depsito para una intensidad de lluvia ro=30 L/s.ha o OB: velocidad de decantacin (m/h) La longitud til del depsito se calcula como: Lk = L B 2 3,6 X Q * o OB Qg 1000 v g n B

3-133


3.7.4.2.2.Clculo del volumen de primer lavado El volumen total de un depsito de primer lavado se calcula como: I F = (t FK + 5) siendo: tFK: tiempo de concentracin (min) qtw: caudal especfico de tiempo seco (L/s.ha) U: ndice de sensibilidad Y: factor de primer lavado (ver tabla 3-46) Fred: rea impermeable de la cuenca tributaria (ha) El tiempo de concentracin debe ser calculado para la zona de la cuenca aguas arriba ms prxima y si es mayor que 15 se tomar tFK=15 y si es menor que 5 se considerar tFK=5. El caudal especfico de tiempo seco se define como el cociente: q tw = siendo: Qtw: caudal de tiempo seco (L/s) Fred: rea impermeable de la cuenca tributaria (ha) Adems estos depsitos aliviaderos se deben dimensionar para un valor de Qan igual o superior a: Q an 11 siendo: tFK: tiempo de concentracin (min) qtw: caudal especfico de tiempo seco (L/s.ha) U: ndice de sensibilidad Y: factor de primer lavado (ver tabla 3-46) Fred: rea impermeable de la cuenca tributaria (ha) 1 + q tw U Y Fred t FK + 30 Q tw Fred 1 + q tw U Y Fred 200

3-134


3.7.5. Normativa francesa: Documentation technique f.n.d.a.e. n6: Les bassins dorage sur les rseaux dassainissement (1988) Las redes unitarias estn provistas de aliviaderos que permiten un rebose directo de una fraccin de las aguas al medio natural en caso de lluvia. Este reparto de caudales se efecta segn dos objetivos: Asegurar un buen funcionamiento de la EDAR teniendo en cuenta el incremento simultneo de la carga hidrulica y de la carga contaminante de la red unitaria en periodo de lluvia Asegurar la proteccin tan satisfactoria como sea posible del medio natural que recibe las aguas que no se conducen a la EDAR

El antagonismo de estos dos objetivos obliga a buscar un compromiso entre: La sobrecarga de caudal y contaminacin admisible en la EDAR El flujo contaminante, en frecuencia e importancia, que el medio receptor puede aceptar sin que se produzca una degradacin.

Los depsitos de tormenta tienen una doble funcin: regular caudales que circulan por la red de alcantarillado en tiempo de lluvia y retener las materias contaminantes. Segn el caso del caudal a controlar pueden ser de distinta naturaleza: En un medio muy urbanizado la funcin de un depsito de tormentas puede ser interceptar grandes volmenes de agua para reducir el riesgo de inundacin. En un medioambiente frgil, la funcin preponderante debe ser la proteccin del medio natural y los depsitos de tormenta se conciben para retener las fracciones ms contaminadas del agua en tiempo de lluvia que despus sern enviadas a la EDAR

3.7.5.1. Clasificacin de los depsitos de tormenta La clasificacin de los depsitos de tormenta se puede hacer segn numerosos criterios: materiales, forma, coste, modo de conservacin, modo de mantenimiento, capacidad de retencin de contaminantes, forma de alimentacin del depsito, forma de restitucin del agua en tiempo de lluvia, etc. En la prctica, es la combinacin de dos de los criterios anteriores la que determina la clasificacin ms comnmente admitida. Con este mtodo se especifica el trayecto que siguen las aguas residuales en tiempo seco y el trayecto que siguen las aguas de rebose en tiempo de lluvia.

3-135


En respuesta al criterio de forma de alimentacin del depsito se distingue entre: Depsitos en lnea Los depsitos en lnea son atravesados permanentemente por el flujo de agua residual. La conexin en lnea es ventajosa dentro de las redes poco ramificadas aguas abajo del depsito con lo que se consigue enviar a la EDAR toda la carga contaminante almacenada. Adems son aconsejable por su simplicidad cuando se alimentan y se vacan por gravedad. Depsito fuera de lnea Los depsitos fuera de lnea se alimentan a travs de un aliviadero que funciona cuando por el colector del sistema unitario circula un caudal determinado. La conexin fuera de lnea debe considerarse cuando la entrada de agua al depsito se realiza aguas abajo del mismo o cuando se quiere evitar que el caudal de tiempo seco atraviese el depsito. En respuesta al criterio de forma de restitucin de las aguas en tiempo de lluvia se distingue entre: Depsito sin aliviadero (primer lavado) En el caso de un depsito sin aliviadero, cuando el depsito est lleno, las aguas son vertidas aguas arriba del depsito por un aliviadero situado en el colector. Los depsitos sin aliviadero son convenientes, particularmente, cuando las pendientes de los colectores permiten un resuspensin rpida de los sedimentos que se depositaron en tiempo seco y el tiempo de lavado es corto (del orden de 20-30 minutos). En tal caso las primeras aguas fuertemente contaminadas llegan al depsito rpidamente y se almacenan, mientras que las aguas que tienen una dilucin suficiente son vertidas al medio receptor. Depsito con aliviadero (de sedimentacin) En el caso del depsito con aliviadero hay, adems del aliviadero situado aguas arriba del depsito en el colector que lo alimenta, otro aliviadero en el propio depsito que funciona antes que el aliviadero del colector, este ltimo juega entonces un papel de aliviadero excepcional. Los depsitos con aliviadero son aconsejables cuando la pendiente de la red es muy fuerte y con tal motivo no se produce la decantacin de sedimentos en tiempo seco o muy dbil de forma que se produce muchos sedimentos y la resuspensin es lenta y el tiempo de lavado es largo (ms de 30 minutos). En este caso es difcil dimensionar un depsito que recoja todas las aguas del primer lavado y la contaminacin de las aguas cuando se comienza a rebosar

3-136


es relativamente alta. Sin embargo en este caso el trnsito de las aguas por el depsito hace que reciban un cierto tratamiento de decantacin. Segn la normativa francesa habr, por lo tanto, cuatro tipos de depsitos de tormenta: Depsito sin aliviadero en lnea Depsito sin aliviadero fuera de lnea Depsito con aliviadero en lnea Depsito con aliviadero fuera de lnea

En la siguiente tabla se pueden observar las ventajas e inconvenientes de los cuatro tipos:

3-137


Tabla 3-47.

Ventajas e inconvenientes en funcin del tipo de depsito.

Tipo de depsito Sin aliviadero en lnea

Sin aliviadero fuera de lnea

Con aliviadero en lnea

Con aliviadero fuera de lnea

Ventajas Inconvenientes Un solo aliviadero Caudal de salida hacia la EDAR es muy variable si no No son necesarias se utiliza un equipo de canalizaciones accesorias regulacin Vaciado por gravedad posible La alimentacin del depsito Gran libertad en la es ms frecuente que en el configuracin en planta caso de conexin fuera de lnea Prdida de nivel eventual Limitacin eventual de la altura de agua dentro del depsito Prdida de la pendiente del Son necesarias ms colector canalizaciones accesorias En tiempo seco y con lluvias La bomba de vaciado dbiles el depsito no es comandada automticamente atravesado es necesaria la mayor parte del tiempo El caudal de salida hacia la EDAR varia menos que en el caso de conexin en lnea Gran libertad en la configuracin en planta Pocas canalizaciones Son necesarias instalaciones accesorias para disminuir la turbulencia y las corrientes Retencin de las materias en preferenciales suspensin Son necesarios dos Vaciado por gravedad posible aliviaderos Caudal de salida hacia la EDAR fuertemente variable si no se utilizan equipos de regulacin Alimentacin del depsito ms frecuente que en la conexin fuera de lnea Prdida de la pendiente del Son necesarias ms colector canalizaciones accesorias Caudal de salida hacia la La bomba de vaciado EDAR ms constante que en comandada automticamente la conexin en lnea es necesaria la mayor parte del tiempo Retencin de las materias en suspensin Concepcin hidrulica ms compleja En tiempo seco y con lluvias dbiles el depsito no es atravesado

Los depsitos de tormenta son, sobretodo, utilizados para mejorar las redes de saneamiento existente aunque tambin pueden proyectarse como elemento de una red nueva. En Francia, la administracin sanitaria de un cierto departamento se preocupa mucho de la proteccin del medio ambiente y se ha instituido como regla la situacin de un depsito de tormenta a la entrada de todas las EDAR dentro del permetro de una cierta zona sensible. Los depsitos de tormenta aparecen entonces como un medio de absorber las sobrecargas hidrulicas protegiendo a la EDAR y al medio ambiente que la rodea.

3-138


Desde el punto de vista prctico se puede decir que los depsitos que se implantan a la cabeza de la EDAR tienen mejores condiciones de explotacin mientras que los depsitos que estn en la red permiten un mejor control hidrulico y aseguran una lucha eficaz contra la contaminacin cuando se colocan en puntos clave de la misma. 3.7.5.2. Mtodos de clculo Se encuentran esencialmente dos mtodos de clculo, ligados a los dos tipos esenciales de implantacin de depsitos de tormenta: El mtodo de la lluvia crtica, asociado a los depsitos de tormenta que se implantan sobre la red El mtodo de los caudales, utilizado en los depsitos que se implantan a la cabeza de la EDAR

3.7.5.2.1.Mtodo de la lluvia crtica El mtodo de la lluvia crtica fue desarrollado a partir de los trabajos del Dr Krauth en la Universidad de Stuttgart. ste estudi durante dos aos (1967 y 1968) el funcionamiento de la red unitaria de Busnau (localidad residencial de 4000 habitantes de unas 32 hectreas de superficie y con pendientes de la red que varan entre el 5 y el 6 %). Las principales conclusiones a las que se lleg tras este estudio son las siguientes: Sobre la red de alcantarillado En tiempo seco, las partculas decantables que arrastra el caudal nocturno quedan dentro de la red y no son puestas en suspensin por el caudal punta diurno. Las lluvias de intensidad superior a 10 L/s.ha producen el lavado total de la red de alcantarillado. Sobre la lluvia La duracin media anual de lluvia en 1967 y 1968 fue de 596 horas. Las lluvias de intensidad @ J/

> @ J/

400

15

400

0.75

800

30

400

200

400

0.75

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

CAUDAL

As

As disuelto

CAUDAL

Cd

Cd disuelto

CAUDAL

Pb

Pb disuelto

CAUDAL

Hg

Hg disuelto

800

1.5

800

400

800

1.5

> @ J/

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

800

18000

800

40

800

400

800

800

> @ J/

> @ J/

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

),&+$ & &217$0,1$&,1 '(/ 68&(62 (1 /$ 6(&&,1 '( 6$/,'$ +$&,$ ('$5 ,3$5$0(7526TURBIDEZ1600 1500 1600

68&BWLSR &100

SLIDOS SEDIMENTABLES50.0 1600

CARBONO

TOMAMUESTRAS

MUESTRASTM1/B1/0210081150 1200 1200 37.5

08/10/02 14:30 08/10/02 14:35 08/10/02 14:40 08/10/02 14:45 08/10/02 14:50 08/10/02 14:55 08/10/02 15:10 08/10/02 15:25 08/10/02 15:40 08/10/02 15:55 08/10/02 16:10 08/10/02 16:25

slidos sedimentables (mL/L)

1200

75

TM3

TM1/B3/021008 TM1/B5/021008 TM1/B7/021008 TM1/B9/021008 TM1/B11/021008

800 450

800

25.0

800

50

[ ] (mg/L)

800

turbidez (NTU)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

TM4 TM2

TM1/B13/021008 TM1/B15/021008 TM1/B17/021008 TM1/B19/021008 TM1/B21/021008 TM1/B23/021008

400 100

400

12.5

400

25

TM1 TOMAMUESTRAS STANDAR TOMAMUESTRAS REFRIGERADO

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

-250 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0.0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

CAUDAL

turbidez

CAUDAL

Slidos sedimentables

CAUDAL

Carb. Total

Carb. Inorgnico

Carb. Orgnico

SLIDOS TOTALES1600 4000 1600

SLIDOS EN SUSPENSIN3600 1600

FRACCIN VOLATILES-FIJOS1.00

1200

3000

1200

2700

1200

0.75

800

0.50

400

1000

400

900

400

0.25

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0.00 08/10/02 16:30

CAUDAL

ST

SDT

SST

CAUDAL

SST

SSV

SSF

CAUDAL

SV/ST

SDV/SDT

SSV/SST

DQO-DBO51600 3000

DQO1600 30001600

NITRGENO120 1600

%

800

2000

800

1800

ST SV SF SDT SDV SDF SST SSV SSF NTK N amoniacal P total P disuelto DBO5 DQO total DQO no sed. DQO sed. Carb. total Carb. inorg. Carb. org.

MXIMO 3814 2106 1708 494 180 314 3320 1926 1394 116.5 24.8 34.8 4.1 944 2910 331 2579 -

MNIMO 408 134 230 152 64 86 110 70 28 14.0 1.5 2.7 0.9 15 166 31 131 -

CMS -

[ ] (mg/L)

[ ] (mg/L)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

FSFORO36

1200

2250

1200

2250

1200

90

1200

27

[ ] (mg/L)

[ ] (mg/L)

[ ] (mg/L)

800

1500

800

1500

800

60

800

18

400

750

400

750

400

30

400

9

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

CAUDAL CAUDAL DQO total DBO5 DQO no sedimentable

DQO total DQO sedimentable CAUDAL NTK Nitrgeno amoniacal CAUDAL Fsforo total Fsforo disuelto

[ ] (mg/L)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

),&+$ & &217$0,1$&,1 '(/ 68&(62 (1 /$ 6(&&,1 '( 5(%26( +$&,$ 5,2 6$5 ,3$5$0(7526TURBIDEZ1600 500 1600

68&BWLSR &80

SLIDOS SEDIMENTABLES101600

CARBONO

TOMAMUESTRAS

MUESTRASTM4/B1/0210081200 375 1200 8

08/10/02 14:39 08/10/02 14:44 08/10/02 14:49 08/10/02 14:54 -


1200

60

TM3

TM4/B3/021008 TM4/B5/021008 TM4/B7/021008 TM4/B9/021008 TM4/B11/021008

turbidez (NTU)

800

250

800

5

800

40

[ ] (mg/L)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

TM4 TM2

TM4/B13/021008 TM4/B15/021008 TM4/B17/021008 TM4/B19/021008 TM4/B21/021008 TM4/B23/021008

400

125

400

3

400

20

TM1 TOMAMUESTRAS STANDAR TOMAMUESTRAS REFRIGERADO

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

CAUDAL

turbidez

CAUDAL


CAUDAL

Carb. Total

Carb. Inorgnico

Carb. Orgnico




1200

900

1200

750

1200

0.75

800

600

800

500

800

0.50

400

300

400

250

400

0.25

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0.00 08/10/02 16:30


MXIMO 1116 426 862 190 50 146 958 382 754 28.0 2.6 14.0 1.0 287 910 47 863 63.0 19.8 51.0

MNIMO 470 110 360 112 34 78 358 76 282 16.2 1.5 8.6 0.6 54 196 4 182 17.9 9.2 8.7

CMV 983 230 754 151 46 105 832 184 649 25.3 1.6 13.2 1.0 126 375 21 354 51.3 11.7 39.7

[ ] (mg/L)

[ ] (mg/L)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

CAUDAL

ST

SDT

SST

CAUDAL

SST

SSV

SSF

CAUDAL

SV/ST

SDV/SDT

SSV/SST

DQO-DBO51600 1000

DQO1600 10001600

NITRGENO30 1600

%

FSFORO16

1200

750

1200

750

1200

1200

12

[ ] (mg/L)

[ ] (mg/L)

[ ] (mg/L)

800

500

800

500

800

15

800

8

400

250

400

250

400

400

4

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

CAUDAL CAUDAL DQO total DBO5 DQO no sedimentable

DQO total DQO sedimentable CAUDAL NTK Nitrgeno amoniacal CAUDAL Fsforo total Fsforo disuelto

[ ] (mg/L)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

),&+$ & &217$0,1$&,1 '(/ 68&(62 (1 /$ 6(&&,1 '( 5(%26( +$&,$ 5,2 6$5 ,,3$5$0(7526ALUMINIO1600 24000 1600

68&BWLSR &1000

CROMO32 1600

MANGANESO

1200

18000

1200

24

1200

750

400

6000

400

8

400

250

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

CAUDAL

Al

Al disuelto

CAUDAL

Cr

Cr disuelto

CAUDAL

Mn

Mn disuelto

HIERRO1600 28000 1600

NIQUEL40 1600

COBRE300 1600

800

12000

800

16

800

500

Al Cr Mn Fe Ni Cu Zn As Cd Pb Hg

MXIMO MNIMO CMV (Al dis) 22000 (46.0) 10382 (34.0) 19146 (36.8) (Cr dis) 30.0 (0.45) 12.0 (0.18) 25.2 (0.28) (Mn dis) 872 (393) 297 (131) 731 (342) (Fe dis) 25130 (310) 10358 (42.0) 21654 (135) (Ni dis) 39.0 (3.00) 15.0 (1.80) 30.7 (2.25) (Cu dis) 274 (8.70) 98.0 (4.20) 182 (4.56) (Zn dis) 700 (32.0) 212 (26.0) 440 (31.2) (As dis) 30.0 (5.50) 4.70 (3.60) 26.6 (5.21) (Cd dis) 0.91 (0.00) 0.25 (0.00) 0.67 (0.00) (Pb dis) 288 (2.40) 113 (0.95) 252 (1.06) (Hg dis) 1.03 (0.22) 0.72 (0.05) 0.78 (0.12)

> @ J/

> @ J/

> @ J/

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

ZINC800

1200

21000

1200

30

1200

225

1200

600

> @ J/

> @ J/

> @ J/

400

7000

400

10

400

75

400

200

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

CAUDAL

Fe

Fe disuelto

CAUDAL

Ni

Ni disuelto

CAUDAL

Cu

Cu disuelto

CAUDAL

Zn

Zn disuelto

ARSNICO1600 32 1600

CADMIO1.00 1600

PLOMO300 1600

MERCURIO1.2

1200

24

1200

0.75

1200

225

1200

0.9

> @ J/

> @ J/

> @ J/

800

16

800

0.50

400

8

400

0.25

400

75

400

0.3

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0.00 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0.0 08/10/02 16:30

CAUDAL

As

As disuelto

CAUDAL

Cd

Cd disuelto

CAUDAL

Pb

Pb disuelto

CAUDAL

Hg

Hg disuelto

800

150

800

0.6

> @ J/

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

800

14000

800

20

800

150

800

400

> @ J/

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

Q (L/s)

),&+$ & &217$0,1$&,1 '(/ 68&(62 (1 (/ '(36,72 )8(5$ '( /1($ ,3$5$0(7526TURBIDEZ4 600 4

68&BWLSR &CARBONO100

SLIDOS SEDIMENTABLES14 4

TOMAMUESTR AS

MUESTRASTM2/B1/0210083 450 3 11

08/10/02 14:35 08/10/02 14:40 08/10/02 14:45 08/10/02 14:50 -


3

75

TM3

TM2/B3/021008 TM2/B5/021008 TM2/B7/021008

turbidez (NTU)

[ ] (mg/L)

nivel (m)

nivel (m)

nivel (m)

TM2/B9/021008 TM2/B11/021008 TM4 TM2 TM2/B13/021008 TM2/B15/021008 TM2/B17/021008 TM2/B19/021008 TM2/B21/021008 TM2/B23/021008

2

300

2

7

2

50

1

150

1

4

1

25

TM1 TOMAMUESTRAS STAN DAR TOMAMU ESTRAS REF RIGERADO

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

NIVEL

turbidez

NIVEL


NIVEL

Carb. Total

Carb. Inorgnico

Carb. Orgnico




3

1050

3

750

3

0.75

2

700

2

500

2

0.50

1

350

1

250

1

0.25

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0.00 08/10/02 16:30


MXIMO 1170 476 694 226 74 152 944 402 542 24.6 3.2 15.9 1.1 123 815 65 750 -

MNIMO 394 108 286 136 26 108 258 82 176 19.0 2.5 6.6 0.5 9 296 33 264 -

CMS -

[ ] (mg/L)

nivel (m)

[ ] (mg/L)

nivel (m)

nivel (m)

NIVEL

ST

SDT

SST

NIVEL

SST

SSV

SSF

NIVEL

SV/ST

SDV/SDT

SSV/SST

DQO-DBO54 1000

DQO4 10004

NITRGENO30 4

%

FSFORO20

3

750

3

750

3

23

3

15

[ ] (mg/L)

[ ] (mg/L)

nivel (m)

[ ] (mg/L)

2

500

2

500

2

15

2

10

1

250

1

250

1

8

1

5

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00

0 08/10/02 16:30

NIVEL NIVEL DQO total DBO5 DQO no sedimentable

DQO total DQO sedimentable NIVEL NTK Nitrgeno amoniacal NIVEL Fsforo total Fsforo disuelto

[ ] (mg/L)

nivel (m)

nivel (m)

nivel (m)

),&+$ ' $1/,6,6 '( 029,/,=$&,1 '( 0$6$63$5$0(75261.0

68&BWLSR &1.0

1.0

MASAS (KG)a0.8

m. total 0.72 0.53 0.79 0.83 0.90 0.81 0.70 0.50 0.79 0.64 0.59 0.83 0.70 0.34 0.48 0.46 0.48 0.92 0.70 1.00 627.96 312.46 77.18 235.28 550.78 45.18 5.61 15.92 2.80 283.90 141.01 105.18 26.92 78.26 m. total 0.93 0.75 1.04 0.91 0.77 0.66 0.65 0.87 0.72 0.71 0.80 44.64

m. esc. 606.47 278.11 66.58 211.54 539.89 40.31 3.37 15.02 2.20 248.58 110.72 95.50 22.74 72.76 m. esc. 44.64

m. res. 55.85 21.49 34.36 34.34 10.60 23.74 21.50 10.89 10.62 4.86 2.24 0.90 0.60 35.31 60.25 30.29 29.96 9.68 4.17 5.50 m. res. 283.0 0.00 10.69 139.5 0.58 7.70 11.83 0.00 0.03 4.93 0.00

% m. esc. 97.60 96.58 97.97 89.01 86.26 89.91 98.93 98.02 99.27 89.23 60.02 94.35 78.56 87.56 94.90 78.52 97.12 90.80 84.50 92.97 % m. esc. 99.14 100.00 99.18 99.65 99.05 97.87 98.58 100.00 97.90 98.93 100.00

kg/ha 28.35 7.58 20.77 3.48 0.83 2.64 24.87 6.75 18.12 0.50 0.04 0.19 0.03 3.11 14.02 1.38 12.63 1.19 0.28 0.91 g/ha 405.72 0.56 16.22 490.90 0.76 4.42 10.28 0.59 0.02 5.72 0.02

0.8

0.8

ST SV SF

2323.76 2267.92 1695.81 1661.45

MASAS NORMALIZADAS

MASAS NORMALIZADAS

MASAS NORMALIZADAS

0.6

0.6

0.6

SDT SDV SDF SST SSVSST

0.4

0.4

0.4

2011.31 1989.80 1460.53 1449.91

ST0.2

SDT0.2

SSF NTK N amoniacal P total P disuelto1.0

SV SF

SDV SDF

0.2

SSV SSF

0.0

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.0 0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.0 0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

DBO5 DQO total DQO no sed. DQO sed.

VOLUMEN NORMALIZADO

VOLUMEN NORMALIZADO

VOLUMEN NORMALIZADO

1181.49 1121.24 1040.47 1010.52

1.0

1.0

1.0

Carb. total Carb. inorg. Carb. org.

0.8

0.8

0.8

MASAS (G)a Al 32740.7 32457.7 1308.39 1297.69 39411.8 39272.3 61.25 360.92 834.16 47.06 1.23 462.91 1.82 60.66 353.22 822.33 47.06 1.20 457.98 1.82

MASAS NORMALIZADAS

MASAS NORMALIZADAS

0.6

0.6

MASAS NORMALIZADAS

0.6

Cr Mn Fe NiDQO total

0.4

0.4

0.4

DBO5

Nitrgeno amoniacal0.2 0.2

Fsforo disuelto0.2

Cu Zn As Cd Pb1.0

DQO no sedimentable DQO sedimentable

NTK

Fsforo total0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Hg

VOLUMEN NORMALIZADO

VOLUMEN NORMALIZADO

VOLUMEN NORMALIZADO

1.0

1.0

1.0

1.0

0.8

0.8

0.8

0.8

0.6

MASAS NORMALIZADAS

MASAS NORMALIZADAS

MASAS NORMALIZADAS

MASAS NORMALIZADAS

0.6

0.6

0.6

0.4

0.4

0.4

0.4

Carb. Total0.2

Al0.2

Cr0.2

Ni

Cu0.2

Cd

Pb

Carb. Inorgnico Carb. Orgnico

Mn0.0 0.0

Fe0.0 0.0

Zn

As0.0

Hg

0.0 0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

VOLUMEN NORMALIZADO

VOLUMEN NORMALIZADO

VOLUMEN NORMALIZADO

VOLUMEN NORMALIZADO

),&+$ ( &203$5$&,1 '( 6(&&,21(6 325 &217$0,1$17(6MEDIDORES DE CONTA MINACIN DBO51000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 08/10/02 13:30 08/10/02 15:00 DBO5 TM3 DBO5 TM1 DBO5 TM4 08/10/02 16:30 DBO5 TM2 08/10/02 18:00

68&BWLSR &SMP TM 3 SE CCI N TR ANS VER SAL TM 4 TM 1 TM 4 TM 2 TM 1 TO MAM U E ST RA S STANDAR TO MAM U E ST RA S REFR IG ERA DO SO NDA M ULTI PARAM T RIC A TM 2 SEC CIN LO NG ITU DIN AL DE PS ITO P R IM ER LAV ADO TM 3

DBO (mg/L)

SE CCI N LO NG IT UDI NAL CMA RA CEN TRA L

DQO3500 3000 3500 3000

SLIDOS EN SUSPENSIN TOTALES

DQO (mg/L)

2000 1500 1000 500 0 08/10/02 13:30

SST (mg/L)08/10/02 15:00 DQO TM3 DQO TM1 08/10/02 16:30 DQO TM4 DQO TM2 08/10/02 18:00

2500

2500 2000 1500 1000 500 0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00 SST TM3 SST TM1 SST TM4

08/10/02 16:30 SST TM2

08/10/02 18:00

CARBONO TOTAL100 90 2500 2000

SLIDOS EN SUSPENSIN VOLTILES

Carb. Total (mg/L)

80 60 50 40 30 20 10 0 08/10/02 13:30 08/10/02 15:00 Carb. Total TM3 Carb. Total TM1 08/10/02 16:30 Carb. Total TM4 Carb. Total TM2 08/10/02 18:00

SSV (mg/L)

70

1500 1000 500 0 08/10/02 13:30

08/10/02 15:00 SSV TM3 SSV TM1 SSV TM4

08/10/02 16:30 SSV TM2

08/10/02 18:00

NITRGENO AMONIACAL Nitrgeno amoniacal (mg/L)30 25 20 15 10 5 0 08/10/02 13:30 Nitrgeno amoniacal TM3 1600 1400 1200

SLIDOS EN SUSPENSIN FIJOS

SSF (mg/L)

1000 800 600 400 200 0 08/10/02 13:30 08/10/02 15:00 SSF TM3 SSF TM1 08/10/02 16:30 SSF TM4 SSF 08/10/02 18:00

08/10/02 15:00 Nitrgeno amoniacal TM1

08/10/02 16:30 Nitrgeno amoniacal TM4 Nitrgeno amoniacal TM2

08/10/02 18:00

Captulo 5. Desarrollo de la metodologa.

5.3. TRABAJO DE LABORATORIO El trabajo de laboratorio consisti en realizar las determinaciones analticas necesarias sobre las muestras recogidas, tanto en tiempo seco como durante los sucesos, para obtener los polutogramas de todos los contaminantes. Se analizaron un total de 377 muestras, de las cuales 48 eran de tiempo seco. Estas determinaciones fueron realizadas en el Laboratorio de Ingeniera Sanitaria y Ambiental de la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la Universidade da Corua y en el laboratorio de los Servicios Xerais de Apoio Investigacin (SXAI), de esta misma universidad. Para la mayora de los anlisis se siguieron los mtodos normalizados (Standard Method) para el anlisis de aguas potables y residuales de la APHA-AWWA-WPCF (American Public Health Association-American Water Works Association-Water Pollution Control Federation). En las siguientes tablas se indica el mtodo normalizado y el laboratorio donde se realizaron los ensayos.Tabla 5-56. Mtodos de anlisis para la determinacin de las propiedades fsicas y de agregacin.

PROPIEDADES FSICAS Y DE AGREGACINPROPIEDAD pH Conductividad Turbidez ST MTODO STANDARD METHOD 4500-H STANDARD METHOD 2510 B NORMATIVA ISO 7027:90 STANDARD METHOD 2540 B UNE 77-030-82 SV STANDARD METHOD 2540 E SF Por clculo: ST-SV SDT STANDARD METHOD 2540 C UNE- 77-031-82 SDV STANDARD METHOD 2540 E SDF Por clculo: SDT-SDV SST Por clculo: ST-SDT SSV Por clculo: SV-SDV SSF Por clculo: SST-SSV Slidos sedimentables STANDARD METHOD 2540 F UNE 77-032-82 LUGAR DE REALIZACIN Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC

Tabla 5-57.

Mtodos de anlisis para la determinacin de los componentes orgnicos.

COMPONENTES ORGNICOSCOMPONENTE MTODO DBO5 STANDARD METHOD 5210 B UNE 77003:89 DQO STANDARD METHOD 5220 C CT STANDARD METHOD 5310 B COT Por clculo: CT-CI CI STANDARD METHOD 5310 B LUGAR DE REALIZACIN Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC

5-47


Tabla 5-58.

Mtodos de anlisis para la determinacin de los constituyentes inorgnicos.

CONSTITUYENTES INORGNICOS NO METLICOSCONSTITUYENTE NTK Nitrgeno amoniacal Fsforo total* Fsforo soluble CONSTITUYENTE Al Cr Mn Fe Ni Cu Zn As Cd Pb Al disuelto Cr disuelto Mn disuelto Fe disuelto Ni disuelto Cu disuelto Zn disuelto As disuelto Cd disuelto Pb disuelto Al particulado Cr particulado Mn particulado Fe particulado Ni particulado Cu particulado Zn particulado As particulado Cd particulado Pb particulado MTODO STANDARD METHOD 4500-Norg C STANDARD METHOD 4500-NH3 F STANDARD METHOD 4500-P B 5/4500-P C STANDARD METHOD 4500-P B 5/4500-P C MTODO STANDARD METHOD 3500-Al C STANDARD METHOD 3500-Cr C STANDARD METHOD 3500-Mn C STANDARD METHOD 3500-Fe C STANDARD METHOD 3500-Ni C STANDARD METHOD 3500-Cu C STANDARD METHOD 3500-Zn C STANDARD METHOD 3500-As E STANDARD METHOD 3500-Cd C STANDARD METHOD 3500-Pb C STANDARD METHOD 3500-Al C STANDARD METHOD 3500-Cr C STANDARD METHOD 3500-Mn C STANDARD METHOD 3500-Fe C STANDARD METHOD 3500-Ni C STANDARD METHOD 3500-Cu C STANDARD METHOD 3500-Zn C STANDARD METHOD 3500-As E STANDARD METHOD 3500-Cd C STANDARD METHOD 3500-Pb C Por clculo: Al-Al disuelto Por clculo: Cr-Cr disuelto Por clculo: Mn-Mn disuelto Por clculo: Fe-Fe disuelto Por clculo: Ni-Ni disuelto Por clculo: Cu-Cu disuelto Por clculo: Zn-Zn disuelto Por clculo: As-As disuelto Por clculo: Cd-Cd disuelto Por clculo: Pb-Pb disuelto LUGAR DE REALIZACIN Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC LUGAR DE REALIZACIN Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC Laboratorio del SXAI de la UDC -

CONSTITUYENTES INORGNICOS METLICOS

*para valores bajos que se utilizaba el STANDARD METHOD 4500-P B 5/4500-P E

Tabla 5-59.

Mtodos de anlisis para la determinacin de los indicadores microbiolgicos.

INDICADORES MICROBIOLGICOSINDICADORES MTODO LUGAR DE REALIZACIN Coliformes totales STANDARD METHOD 9222 B Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC Coliformes fecales STANDARD METHOD 9222 D Laboratorio de ISA de la ETSICCP de la UDC UNE 77063:1990

En el Anejo VI se muestra la metodologa aplicada en el SXAI para las determinaciones de los constituyentes inorgnicos metlicos y el carbono.

5-48


5.4. MODELIZACIN El saneamiento de la subcuenca de Canceln, que es una de las 13 subcuencas en que se divide el sistema de saneamiento de Santiago de Compostela, se modeliz utilizando el Storm Water Management Model (SWMM). Este programa simula sucesos de lluvia en base a lluvia (hietograma) y otros datos meteorolgicos y las caractersticas del sistema (cuenca, conducciones, almacenamiento/tratamiento) para predecir el comportamiento en forma de valores hidrulicos y de contaminacin. En el captulo anterior ya se realiz una breve descripcin del SWMM. Se utiliz el bloque RUNOFF para modelizar la transformacin de la lluvia en escorrenta y el bloque TRANSPORT para simular la circulacin de caudales y contaminacin en la red de alcantarillado. El motivo de que se haya utilizado el bloque TRANSPORT para la simulacin de la red de alcantarillado, y no el bloque EXTRAN, es que este ltimo no simula contaminacin. El contaminante elegido para la modelizacin fue la fraccin de slidos en suspensin. El motivo de elegir este contaminante es que es buen indicador de la contaminacin de las aguas de tormenta y correlaciona bien con otros contaminantes (Sansalone, J. J.; Buchberger, S. G.; 1997; Thomson et al.; 1997 citados por Charbeneau, R. J.; 1998). Ya se coment en el captulo anterior que el SWMM permite utilizar tanto el sistema mtrico como el sistema americano pero que, sin embargo, el programa realiza todos los clculos en el sistema americano. Por este motivo, y por fallos observados al utilizar el sistema mtrico (Temprano, J.; 1996), se opt por utilizar el sistema americano. Para la mayor parte de los parmetros se tomaron como referencia los valores utilizados en la modelizacin de otras cuencas de Santiago de Compostela (Cagiao, J.; 2002). Algunos de ellos fueron posteriormente modificados a la hora de realizar la calibracin. 5.4.1. Modelizacin de la cuenca El bloque RUNOFF simula la transformacin de lluvia en escorrenta y la circulacin de caudales por las subcuencas hacia la red principal de alcantarillado. Los datos de lluvia que se utilizaron para las simulaciones realizadas en la cuenca de Canceln fueron los registrados por el pluvimetro que estuvo situado en la cuenca durante toda la campaa de medida. En los periodos con ausencia de datos se recurri a los valores registrados por el pluvimetro de la Red Meteorolgica Gallega ms cercano que, en este caso, es el que hay en Sergude (Boqueixn). No fue necesario realizar la simulacin de nieve ni deshielo. Los registros del pluvimetro se pasaron a intervalo de 10 minutos y en el modelo se introdujo la precipitacin total en milmetros durante este intervalo. Se consider que existe evaporacin, para lo cual se introdujo para cada mes del ao el valor medio de la evaporacin mensual de los ltimos 40 aos (periodo 19632002). Los datos de la evaporacin de los ltimos 40 aos utilizados para calcular5-49


los valores medios fueron los del observatorio de Lavacolla, que es la estacin con datos mensuales de evaporacin ms prxima. Esta estacin pertenece a la red del Instituto Nacional de Meteorologa. Los datos utilizados se muestran a continuacin.Tabla 5-60. Datos de evaporacin media de la estacin meteorolgica de Lavacolla.INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA C.M.T. DE GALICIA/Climatologa EVAPORACION MEDIA 1428 Longitud: I _____ 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 MED. STD. ND. MAX. MIN. II _____ 6 20 14 13 16 12 17 10 17 11 11 11 17 16 14 14 15 16 19 17 23 11 13 7 -10 14 11 11 18 9 8 7 10 9 11 9 12 6 10 13 4 39 23 6 III _____ 8 13 19 17 19 14 18 11 25 12 16 17 12 16 10 15 15 18 20 19 13 21 18 7 -20 21 14 14 22 21 9 7 9 8 15 11 19 13 11 15 5 39 25 7 IV _____ 21 16 21 30 28 22 15 20 26 17 29 20 16 25 25 20 14 20 20 32 28 28 20 14 19 18 19 35 17 19 20 15 18 15 28 19 15 20 7 21 21 6 40 35 7 SANTIAGO COMPOSTELA 'LABACOLLA' 364 m XI _____ 21 17 22 12 16 18 19 27 22 18 25 13 23 15 18 37 19 22 13 17 29 19 23 13 12 20 30 17 16 9 12 12 15 11 14 9 10 8 10 9 17 6 40 37 8 XII _____ 13 13 16 11 16 19 11 21 17 13 15 10 13 15 15 21 16 19 22 13 18 11 17 10 11 15 13 9 12 5 8 10 10 6 7 6 10 8 16 7 13 4 40 22 5 AO _____ 14 13 14 9 12 10 8 13 16 13 13 13 18 12 20 14 18 17 11 8 20 12 -9 12 14 17 13 14 8 3 9 10 8 8 10 5 9 12 9 12 4 39 20 3 19 22 22 23 24 20 21 21 22 22 25 19 23 25 19 26 27 26 26 28 26 28 -16 -20 25 25 21 18 16 15 17 15 16 15 15 15 14 14 21 4 38 28 14

8 25 37 W; Latitud: 42 53 58 N; Altitud: V _____ VI _____ 32 27 32 32 20 24 20 32 18 19 24 23 28 30 18 29 35 26 16 29 21 31 23 22 34 17 29 29 39 27 13 14 19 15 15 20 14 14 23 14 24 7 40 39 13 VII _____ 29 28 30 25 45 30 25 25 25 27 39 26 25 42 23 28 45 33 46 24 49 40 21 29 23 23 29 25 30 20 22 28 28 29 14 21 27 27 23 15 29 8 40 49 14 VIII _____ 29 34 30 36 32 32 39 29 30 35 33 27 34 37 21 33 56 33 45 33 26 40 29 34 34 23 41 50 29 27 31 21 19 25 23 19 28 18 15 25 31 8 40 56 15 IX _____ 21 38 29 32 27 28 37 18 20 33 33 24 43 34 20 40 33 32 46 42 30 51 29 19 30 27 32 45 31 21 31 16 27 19 16 34 21 21 10 20 29 9 40 51 10

X _____ 18 26 25 35 23 16 20 23 28 32 25 12 29 27 24 36 34 30 26 42 29 30 42 17 24 33 36 35 20 16 13 13 14 18 19 12 14 14 18 13 24 8 40 42 12

20 17 17 24 32 21 21 22 17 28 39 32 16 30 23 19 26 46 23 55 21 37 26 17 20 15 16 20 24 19 13 21 30 16 27 8 13 8 16 18 23 9 40 55 8

Unidad: 0.1 mm MED. media; STD. desviacin tpica; ND. N de datos; MAX. mximo; MIN. mnimo. (c) I.N.M. Prohibida su reproduccin total o parcial por cualquier medio sin autorizacin expresa del I.N.M.

Se cuantific la infiltracin en las reas permeables utilizando la ecuacin de Horton. Los valores que se adoptaron, para los tres parmetros de dicha ecuacin, son los que aconseja el manual para un suelo tipo arenoso, que es el predominante en Santiago de Compostela: fc = 8.89 mm/h (0.35 pulgadas/h) f0 = 127 mm/h (5 pulgadas/h) k = 0.00115

5-50


Por lo tanto, la ecuacin queda de la forma: f p = 8.89 + 118.11 e 0.00115t (mm/h) siendo: fp: el volumen infiltrado por el suelo (mm/h) t: tiempo desde el comienzo de la lluvia Se utiliz un tiempo de paso en tiempo de lluvia de 5 minutos y un tiempo de paso en tiempo seco de 30 minutos. Para la transicin de lluvia a tiempo seco se adopt un tiempo de paso de 10 minutos. La cuenca de Canceln tiene un superficie total de 80 ha. Su discretizacin se realiz mediante la identificacin de los lmites de las subcuencas en el mapa topogrfico a escala 1:1000. Se delimitaron un total de 28 subcuencas, cuya distribucin puede observarse en la siguiente figura:

5-51


Figura 5-44.

Plano de subcuencas introducidas en el SWMM.

5-52


Una vez definidas las subcuencas se midieron sus reas y se estim su ancho, dividiendo el rea entre la mxima longitud que recorre la escorrenta sobre la cuenca. Las pendientes se obtuvieron a partir de la topografa. El porcentaje de superficie impermeable de cada subcuenca se obtuvo a partir de la observacin de la foto rea de la zona. Los valores del coeficiente de rugosidad de Manning y del almacenamiento superficial se consideraron iguales en todas la subcuencas; sin embargo, s se introdujeron valores distintos de estos parmetros para las superficies impermeables y permeables. Los valores adoptados fueron: Para las superficies impermeables: Coeficiente de rugosidad de Manning: WW(5) = 0.015 Almacenamiento superficial: WSTOREI = 0.254 mm (0.01 pulgadas)

Para las superficies permeables Coeficiente de rugosidad de Manning: WW(6) = 0.3 Almacenamiento superficial: WSTOREP = 1.016 mm (0.04 pulgadas)

No se consider la circulacin de caudales subterrneos por tratarse de un sistema de alcantarillado de una cuenca urbana. El nico contaminante que se simul fueron los slidos en suspensin. Sin embargo, para poder simular una variacin de caudales y de contaminacin en tiempo seco en el bloque TRANSPORT, la subrutina de tiempo seco de este bloque exige que se introduzcan tambin como contaminantes la DBO5 y los coliformes totales. Por este motivo se introdujeron dos contaminantes en el bloque RUNOFF (DBO5 y slidos en suspensin) y tres contaminantes en el bloque TRANSPORT (DBO5, slidos en suspensin y coliformes totales). A pesar de esto, el nico contaminante que se calibr fueron los slidos en suspensin, ya que los otros dos contaminantes se introdujeron por exigencias del programa. Por esta razn slo se comentarn los datos correspondientes a este contaminante. Se utiliz un nico tipo de suelo al que se le denomin mixto. En este tipo se suelo se simul la acumulacin de suciedad mediante el modelo exponencial y no se simul la limpieza de calles. El motivo de que se haya escogido la formulacin exponencial es porque es simple y ha sido ampliamente utilizada (Charbeneau, R. J.; 1998). La ecuacin de acumulacin exponencial es probablemente la ms popular, muchos datos de acumulacin de suciedad en calles han sido analizados con esta ecuacin con el fin de obtener los mejores parmetros de ajuste de la ecuacin (Sutherland, R. C.; 1998). Se utilizaron como valores de partida para el modelo de acumulacin exponencial los siguientes: DDLIM = 112.09 kg/ha (100 libras/acre) DDPOW = 0.01 das-1

5-53


Con estos valores la ecuacin exponencial queda de la forma: DD = 112.09 (1 e 0.01t ) (kg/ha) donde: DD: masa de suciedad acumulada en la superficie (kg/ha) t: tiempo (das) El SWMM considera que la cantidad de slidos en suspensin acumulados en la superficie es una fraccin de la cantidad de suciedad acumulada en la superficie de la cuenca. En este estudio, se determin que los slidos en suspensin suponen el 100% de la suciedad acumulada. Por lo tanto la cantidad de contaminante viene dada por la expresin: PSHED = 112.09 10 6 (1 e 0.01t ) (mg/ha) donde: PSHED: masa de contaminante por unidad de superficie (kg/ha) t: tiempo Para el modelo de lavado de los slidos en suspensin de la superficie se tomaron los siguientes valores para los parmetros: WASHPO =1 RCOEF = 3.94 mm-1 (100 pulgadas-1) Por lo tanto, el modelo de lavado adquiere la forma: POFF(t) = 0.001094 r(t) PSHED(t) donde: POFF: cantidad de contaminacin lavada en el tiempo t (mg/s) PSHED: cantidad de contaminacin en la superficie en el momento t (mg) r: valor de la escorrenta sobre la cuenca (mm/h) No se consider que la lluvia, por s misma, constituyese una fuente de contaminacin, ni se modeliz la erosin del suelo. Tampoco se potenci el primer lavado simulando la acumulacin de contaminantes en los imbornales.

5-54


5.4.2. Modelizacin de la red de alcantarillado El bloque TRANSPORT simula la circulacin de caudales y contaminacin a travs de la red de alcantarillado. La informacin de la red de alcantarillado de la cuenca de Canceln, introducida en el bloque TRANSPORT, fue facilitada por AQUAGEST GALICIA. AQUAGEST GALICIA realiza en Santiago de Compostela la gestin de la red de alcantarillado. Dicha empresa desarroll un Sistema de Informacin Geogrfica (GIS), a travs del programa ArcView, en el cual se presenta grficamente la ubicacin de todos los elementos del alcantarillado del Concello de Santiago de Compostela. Estos elementos fueron ligados a una base de datos compuesta, bsicamente, por la siguiente informacin: Para los conductos: Identificacin Tipo de red Tipo de conducto Dimensiones de la seccin Material Pozo de entrada Pozo de salida Cota de entrada Cota de salida Longitud Pendiente Propietario Subcuenca Estado Fecha de revisin

Para los pozos: Identificacin Tipo de red

5-55


-

Tipo de tapa Material de la tapa Dimensiones de la tapa Cota de la tapa Profundidad Coordenadas Ubicacin: calle, n, etc. Estado Fecha de revisin

Para obtener toda esta informacin AQUAGEST GALICIA realiz una campaa de trabajo de campo que consisti en un inventario de todos los pozos existentes, y la confeccin de una ficha con toda la informacin para cada pozo.

Figura 5-45.

Ficha de pozo para el inventario de la red de saneamiento (AQUAGEST GALICIA)

5-56


AQUAGEST GALICIA desarroll, adems, una aplicacin especfica de gestin de redes que se apoya en este GIS, que le sirve como herramienta para realizar tareas cotidianas de explotacin. En el bloque TRANSPORT se represent el alcantarillado mediante dos tipos de elementos: conductos y pozos. A partir de la informacin facilitada por AQUAGEST GALICIA, se realiz una jerarquizacin de la red por dimetros de tubos y se seleccionaron aquellos cuyo dimetro superaba los 300 mm, para introducirlos en el SWMM. En total se utilizaron, para la discretizacin de la red de alcantarillado, un total de 155 conductos y 157 pozos. En las siguientes figuras se puede observar la red de alcantarillado completa de la cuenca, as como los tubos y pozos que se introdujeron en el SWMM para la modelizacin.

5-57


Figura 5-46.

Tubos introducidos en el SWMM.

5-58


Figura 5-47.

Pozos introducidos en el SWMM.

5-59


Todos los conductos introducidos en el modelo son de tipo circular, con dimetros que varan entre 200 y 1200 mm (0.66 y 3.94 pies). Las longitudes y pendientes de los conductos se obtuvieron a partir de la informacin del GIS. En cuanto al valor de la rugosidad de Manning se adopt para todos los conductos un valor de 0.013. El tiempo de paso para el bloque TRANSPORT se fij en 5 minutos. El nico contaminante simulado y calibrado fue los slidos en suspensin. Se supuso que no estaba sujeto a eliminacin, ya que se considera contaminante conservativo, de primer orden, pero s que sufre sedimentacin y resuspensin en los conductos. A falta de datos reales se le asign, en principio, a la fraccin de slidos en suspensin la granulometra recomendada por el manual de SWMM y una densidad especfica de 2.4 kg/m3. Dicha granulometra es la siguiente:Tabla 5-61. Granulometra de slidos en suspensin

Tamao de partculas (mm) % mayor que en peso 0.0 100 0.3 55 0.9 35 2.0 25 10.0 0

En el grfico siguiente se ve representada:DISTRIBUCCIN DE TAMAOS DE PARTCULAS PARA LOS SLIDOS EN SUSPENSIN100

90

80

70

% mayor que en peso

60

50

40

30

20

10

0 0 1 2 3 4 5 tamao de partcula (mm) 6 7 8 9 10

Figura 5-48.

Distribucin de tamaos de partculas para los slidos en suspensin.

No se simul infiltracin en la red de alcantarillado, pero s se introdujeron un caudal y una contaminacin base de tiempo seco. Se utiliz la subrutina de tiempo seco para simular el caudal y la contaminacin base de tiempo seco. No se hizo diferenciacin entre los distintos das de la semana; sin embargo, si se introdujeron factores de correccin horaria. En los grficos siguientes

5-60


se pueden ver los factores de correccin horaria, tanto de caudal como de concentracin de slidos en suspensin, que se han utilizado.FACTORES DE CORRECCIN HORARIA DE CAUDALES1,40

1,20

1,00

factor de correccin horaria

0,80

0,60

0,40

0,20

0,00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:0

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