PROYECTO - Secretaría De Planeación · 2020. 1. 21. · Informe de diseño de las redes...

Informe de diseño de las redes Hidrosanitarias del plan de renovación urbana

denominado “ PPRU SAN RAFAEL”

Bogotá D.C. – Localidad de Puente Aranda – ZONA 3

PROYECTO

PLAN PARCIAL DE RENOVACIÓN URBANA SAN

RAFAEL BOGOTÁ D.C.

INFORME DE FACTIBILIDAD REDES HIDROSANITARIAS

3819-PPRUSANRAFAEL-INFODISEÑO-E1

OCTUBRE 2019


denominado “PPRU SAN RAFAEL”


3819-PPRUSANRAFAEL-INFODISEÑO-E1 Página 2 de 23

TABLA DE CONTENIDO

1. GENERALIDADES ...................................................................................... 3

1.1 NOMBRE DEL INFORME .......................................................................................... 3

1.2 OBJETO Y ALCANCE ............................................................................................... 3

1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ................................................................................ 3

1.4 INFORMACIÓN BASE .............................................................................................. 4

1.5 METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DE CAUDALES ..................................................... 4

2. CAUDAL DE AGUA POTABLE ....................................................................... 4

2.1 CRITERIOS Y PARÁMETROS BÁSICOS DE DISEÑO .................................................... 4

2.2 CAUDAL MEDIO DIARIO .......................................................................................... 5

2.3 DOTACIÓN BRUTA ................................................................................................. 5

2.4 POBLACIÓN (P) ...................................................................................................... 5

2.5 CAUDAL MEDIO DIARIO DOMESTICO ...................................................................... 5

2.6 CAUDAL MEDIO DIARIO TOTAL ............................................................................... 6

2.7 DETERMINACIÓN DEL DIÁMETRO DE LA ACOMETIDA ............................................... 7

2.8 PUNTO DE CONEXIÓN SISTEMA DE ACUEDUCTO ..................................................... 8

2.9 UBICACIÓN DE HIDRANTES .................................................................................. 10

3. CAUDAL DE AGUA RESIDUAL ................................................................... 11

3.1 PARÁMETROS DE DISEÑO ..................................................................................... 11

3.2 PUNTO DE CONEXIÓN SISTEMA ALCANTARILLADO SANITARIO ............................... 17

3.3 PLANO RELACIONADO .......................................................................................... 18

4. CAUDAL DE AGUAS LLUVIAS .................................................................... 19

4.1 PARÁMETROS DE DISEÑO ..................................................................................... 19

4.2 PERIODO DE RETORNO DE DISEÑO ...................................................................... 20

4.3 DATOS IDF .......................................................................................................... 21

4.4 PORCENTAJE DE IMPERMEABILIDAD ..................................................................... 21

4.5 PUNTO DE CONEXIÓN SISTEMA ALCANTARILLADO PLUVIAL ................................... 22

4.6 DISEÑO Y EVALUACION DE RED PLUVIAL .............................................................. 22

4.7 PLANO RELACIONADO .......................................................................................... 23





1. GENERALIDADES

1.1 NOMBRE DEL INFORME

Informe del diseño de las redes Hidrosanitarias para el proyecto “PLAN PARCIAL DE RENOVACIÓN

URBANA SAN RAFAEL” ubicado en la localidad de Puente Aranda, Zona 3.

1.2 OBJETO Y ALCANCE

Este informe tiene por objeto presentar los resultados del diseño de las redes exteriores del

proyecto de acueducto, alcantarillado residual y pluvial, y la verificación de la correcta conexión de

estos sistemas a la red matriz existente (dos tramos existentes después de la conexión)

estableciendo la metodología, parámetros y los cálculos empleados para el diseño de las redes.

1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El proyecto de renovación urbana San Rafael, planea la construcción de MIL SEISCIENTAS TREINTA

Y DOS (1632) Unidades de vivienda, en el lote que cuenta con una extensión de 1.15 hectáreas.

El predio está localizado la carrera 50 # 5F – 19, barrio San Rafael Industrial en la localidad de

puente Aranda, como lo muestra el área resaltada en la Figura 1.

Figura 1 Localización general Plan Parcial de Renovacion SAN RAFAEL (Fuente: Autores)





1.4 INFORMACIÓN BASE

Para el diseño de redes se tuvo en cuenta la información la implantación urbanística del predio

suministrada por el desarrollador, junto con el sistema de información geográfica (SIG) del

acueducto de Bogotá, y el informe de factibilidad de servicios, tanto para la zona donde se propone

realizar las obras, como para las áreas aferentes externas del proyecto.

1.5 METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DE CAUDALES

Para la obtención de los caudales, objeto de este informe, se utilizó en la metodología propuesta

por la Empresa de Acueducto de Bogotá.

2. CAUDAL DE AGUA POTABLE

Para garantizar el suministro de agua potable en el predio, se siguieron los lineamientos indicados

en la factibilidad de servicios S-2019-264726 emitida por la empresa prestadora de servicios

públicos el día 12 de septiembre de 2019, en la cual se establecen los parámetros básicos para

garantizar el servicio siendo una zona consolidada en la ciudad.

Para garantizar el adecuado suministro de agua potable por el predio, se proyecta la renovación

de la red existente de Ø6” de AC localizada en el andén del costado occidental de la carrera 50 a

una red de Ø8” de PVC Y empatándola a la red existente de 12” ubicada en la avenida calle 9 con

avenida de las américas y a la red de Ø8” PVC localizada al costado norte de la calle 5c.

2.1 CRITERIOS Y PARÁMETROS BÁSICOS DE DISEÑO

El alcance considerado es el caudal demandado por parte del proyecto PPRU SAN RAFAEL, La

población se estima según el número de viviendas suministrada en la proyección urbanística

elaborada por el promotor del proyecto

𝑃 = 𝑣𝑖𝑣 ∗ 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑(ℎ𝑎𝑏/𝑣𝑖𝑣) (𝐸𝑐. 1)

Se determina la población de acuerdo a lo definido en la norma NS-031, multiplicando el número

de viviendas por la ocupación que corresponda según el estrato económico





2.2 CAUDAL MEDIO DIARIO

Se calcula el caudal medio para la población proyectada, teniendo en cuenta la dotación

bruta asignada. Corresponde al promedio de los consumos diarios en un período de 24

horas y puede calcularse mediante la siguiente ecuación:

𝑄𝑚𝑑 =𝑃 ∗ 𝑑𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎

86400 (𝐸𝑐. 2)

Se procede a continuación con el cálculo de la dotación bruta (𝑑𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎) y la población (𝑝).

2.3 DOTACIÓN BRUTA

Se establece para el plan parcial de renovación urbana San Rafael un uso residencial con una

dotación bruta de 110l/Hab-dia, con un promedio estimado de 4 habitantes/vivienda, siguiendo lo

establecido en el documento de factibilidad de servicios.

2.4 POBLACIÓN (P)

La población se establece multiplicando el número de viviendas totales por el promedio de

habitantes por viviendas esperado. De acuerdo a la información de dotación neta, se calculó la

población proyectando el número de unidades de vivienda definidas por el promotor, como se

muestra en la Tabla 1

Tabla 1 Estimación de la población (fuente: Propia).

PPRU SAN RAFAEL 11 494 1632 4 6528

Manzana

ÁREA ÚTIL SIN

COMERCIO

(m2)

NÚMERO DE

UNIDADES

(viv)

HABITANTES

POR UNIDAD

(hab/Viv)

HABIANTES

(hab)

El total de la población proyectada para el plan parcial de renovación urbana San Rafael son SEIS

MIL QUINIENTOS VEINTIOCHO (6528) habitantes.

2.5 CAUDAL MEDIO DIARIO DOMESTICO

Reemplazando entonces la dotación bruta y la población en la ecuación No. 2, se obtiene el caudal

medio diario para el proyecto como se muestra en la Tabla 2, a continuación.





Tabla 2 Estimación de caudal medio diario doméstico (fuente: Propia).

PPRU SAN RAFAEL 11 494 1632 4 6528 110 8.31

Manzana

ÁREA ÚTIL SIN

COMERCIO

(m2)

NÚMERO DE

UNIDADES

(Unid)

HABITANTES

POR UNIDAD

(hab)

HABIANTES

POR

MANZANA

(hab)

Qmd

(l/s)

Dotación

Bruta

(l/h-dia)

El caudal domestico requerido para el plan parcial de renovación urbana San Rafael es de OCHO

PUNTO TREINTA Y UN (8.31) litros por segundo.

2.6 CAUDAL MEDIO DIARIO TOTAL

El caudal medio diario total del proyecto corresponde a la sumatoria del caudal doméstico,

comercial, industrial e institucional, según los usos definidos en el urbanismo. Para éste caso el

caudal requerido para el proyecto de desarrollo es el mismo caudal domestico de OCHO PUNTO

TREINTA Y UNO (8.31) litros por segundo, dado que no se proyecta el desarrollo de otros usos en

el predio.

2.6.1 Coeficientes de variación de consumo

Los coeficientes de consumo representan las variaciones de caudal que corresponden naturalmente

a cambios en la demanda. Si bien un sistema de suministro se proyecta para un caudal medio, es

necesario articular la red de tal manera que pueda suplir la demanda, a la presión requerida,

durante los momentos horarios con mayor consumo. Quedan definidos entonces el caudal máximo

diario (QMD) como el caudal correspondiente al día del año que registra mayor consumo:

𝑄𝑀𝐷 = 𝑄𝑚𝑑 ∗ 𝑘1

Adicionalmente, se considera el Caudal máximo horario como el valor correspondiente a la hora de

más demanda, del día de mayor consumo.

𝑄𝑀𝐻 = 𝑄𝑀𝐷 ∗ 𝑘2

Los coeficientes utilizados para variación de consumo son los presentados en la Tabla 3.

Tabla 3 coeficientes de variación de consumo (fuente: Propia).

PARÁMETRO DE ESTUDIO UNIDAD VALOR

K1, Coeficiente de consumo máximo diario Adimensional 1.2





PARÁMETRO DE ESTUDIO UNIDAD VALOR

K2, Coeficiente de consumo máximo horario Adimensional 1.5

En la Tabla 4, se presenta el caudal máximo diario y máximo horario estimado para el proyecto.

Tabla 4 caudal máximo diario y medio diario (fuente: Propia).

PPRU SAN

RAFAEL 11 494 1632 4 6528 110 8.31 10.80 16.21

Total Plan P. 1 632.00 6 528 8.3 10.8 16.2

Qmd

(l/s)

QMD

(l/s)

QMH

(l/s)Manzana

ÁREA ÚTIL SIN

COMERCIO

NÚMERO DE

UNIDADES

HABITANTES

POR UNIDAD

HABIANTES POR

MANZANA

Dotación

Bruta

(l/h-dia)

2.6.2 Presiones máximas y mínimas admisibles en la red

Según la NS-036 (Numeral 4.2.3 Delimitación de las Zonas de Presión) la presión estática máxima

aceptable en las tuberías de distribución es de 50 m.c.a. y la presión dinámica mínima es de 15.00

m.c.a.

2.6.3 Cálculo de pérdidas de carga

Para el cálculo hidráulico y la determinación de las pérdidas por fricción en tuberías a presión se

está utilizando la ecuación de Darcy – Weisbach: Según el Cuadro 1. Del numeral 4.2.6.4 de la NS-

033 se está utilizando el coeficiente de rugosidad absoluta Ks=0.06 mm recomendado para esta

fórmula con tuberías en PVC, en el que se contempla un factor de seguridad por el deterioro de la

tubería en el horizonte del proyecto.

2.7 DETERMINACIÓN DEL DIÁMETRO DE LA ACOMETIDA

Se seleccionó un diámetro de 4” en PVC tubería Unión de Platino RDE 21, con la cual se verifica la

velocidad máxima de la siguiente forma:

𝑉 =𝑄𝑚𝑑 (𝐿/𝑠) ∗ 86400 𝑠

1000

𝑉 =8.31 (𝐿/𝑠) ∗ 86400 𝑠

1000= 718 𝑚3

𝑣 =𝑉 𝑡𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 (𝑚3) ∗ 4

𝑇 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜(ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠) ∗ 𝜋 ∗ 𝐷(𝑚)2∗ (

1ℎ𝑜𝑟𝑎

3600𝑠)





𝑣 =717.98 (𝑚3) ∗ 4

12(ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠) ∗ 𝜋 ∗ (0.103)2∗ (

1ℎ𝑜𝑟𝑎

3600𝑠) = 1.99 𝑚/𝑠

V: Velocidad máxima en la tubería

D: Diámetro interno de la tubería

Para un diámetro de CUATRO pulgadas (Ø4”) con un tiempo de llenado de 12 horas, se verifica la

velocidad máxima admisible de 2.5 m/s en la acometida.

2.8 PUNTO DE CONEXIÓN SISTEMA DE ACUEDUCTO

De acuerdo a lo definido por la empresa de acueducto de Bogotá, en el documento de factibilidad

de servicio, y el concepto de recomendación de la dirección red matriz de acueducto oficio 251001-

2019 del 04 de septiembre de 2019 y recomendación de servicio de acueducto y alcantarillado

oficio 33310003-2019-1942 del 02 de septiembre de 2019, para la conexión de agua potable del

plan parcial de renovación urbana San Rafael, se informa que de acuerdo a los estudios de

factibilidad para el desarrollo de infraestructura de Acueducto y alcantarillado, el plan parcial de RU

hace parte del área de servicio de la línea matriz Américas – escuela militar- puente Aranda de 30

pulgadas, que a la altura de la avenida calle 6( separador) con avenida de las américas cuenta con

una salida de Ø12” desde donde se le suministra agua a la unidad operativa a la cual pertenece el

predio de interés.

CONCEPTO DE RECOMENDACIONES DE LA DIRECCIÓN DE SERVICIO DE ACUEDUCTO Y

ALCANTARILLADO ZONA 2:

1) Deberá proyectar y construir la renovación de la red existente de Ø6” AC Localizada en el

andén del costado occidental de la carrera 50 a una red de Ø8” en PVC o PAD empatando

a la red de Ø12” localizada en la calle 9 y a la red de Ø8” PVC localizada en el costado norte

de la calle 5C, instalando válvulas en ambos costados. Se deberá proyectar hidrantes.

2) Todas las redes deberán tener in diámetro no menor a Ø8”.

3) Todas las acometidas que se encuentran en cobre o hierro galvanizado deberán ser

renovadas en su totalidad por materiales flexibles.

En concordancia a lo anterior se realizó el diseño hidráulico de las redes con base a la red ya

existente de EAAB Respecto a la Figura 2.





Figura 2 Redes Generales de sistema de acueducto existente (SIG del EAAB)

En la Figura 3 , se observa el tramo que remplaza la red de suministro que va por el costado

occidental de la avenida carrera 50, que va desde la calle 5C hasta la avenida de las Américas, el

cual tendrá un diámetro de Ø8” en PVC.

Figura 3. Esquema general PPRU SAN RAFAEL suministro





2.9 UBICACIÓN DE HIDRANTES

De acuerdo a lo definido en la Norma NS-036 “Criterios para diseño de Red de Acueducto

Secundaria y menor de Distribución”, numeral 4.2.7.3 Hidrantes, los hidrantes se ubicaron por lo

menos cada 150 metros, por ser la zona planteada en el Plan Parcial edificios con bloques

Multifamiliares.

SISTEMA CONTIENE ARCHIVO PLANO #

Sistema Alcantarillado

Pluvial

Áreas y diseño del Sistema de

Aguas lluvias

PPRUSANRAFAEL-

SUMINISTRO

1de1





3. CAUDAL DE AGUA RESIDUAL

El caudal de aguas residuales aportadas al sistema de recolección y evacuación está integrado por

aguas residuales domésticas, comerciales e institucionales. Se utilizará la norma NS-085 numeral

4.2.2.1 “Determinación del caudal de diseño sanitario”, para el cálculo de dichos caudales y se

aplicaran los parámetros de diseño definidos en esta norma, los cuales se analizan a continuación.

Figura 4 Redes de alcantarillado sanitario existentes

La determinación de caudales se realiza para el área del proyecto, y se explica la metodología para

la determinación de caudales domésticos e industriales, que son el uso predominante en el sector

con la finalidad de realizar la evaluación hidráulica de los tramos existentes a los cuales se realiza

la conexión que se observan en la Figura 4 .

3.1 PARÁMETROS DE DISEÑO

Los parámetros de diseño contemplados para la realización del presente proyecto son los

siguientes:





3.1.1 Concepto General

El alineamiento de los colectores se realizó utilizando los corredores viales del proyecto y siguiendo

la normatividad vigente, como base para los parámetros de diseño se seguirá la norma NS-085,

CRITERIOS DE DISEÑO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO (Versión 2017).

Se realiza la evaluación actual y futura donde se conecta el PPRU San Rafael la cual consta de las

áreas aferentes que descargan al colector intervenido por el proyecto y se realizara el análisis hasta

dos tramos aguas abajo. Para garantizar su correcto funcionamiento.

Para la determinación del Caudal de diseño se utilizaron los lineamientos de la Norma NS-085.

El caudal de diseño de cada tramo de la red de tuberías se obtuvo sumando al caudal máximo

horario del día máximo (QMH), los aportes por infiltraciones (QINF) y conexiones erradas (QCE),

tal como se describe en la siguiente ecuación:

𝑄𝑑𝑡: 𝑄𝑀𝐻 + 𝑄𝐼𝑁𝐹 + 𝑄𝐶𝐸

3.1.1.1 Caudal medio diario

El caudal medio diario de aguas residuales (QMD) para un tramo con un área de drenaje dada

corresponde a la suma de los aportes domésticos (QD), industriales (QI), comerciales (QC) e

institucionales (QIN).

𝑄𝑀𝐷: 𝑄𝐷 + 𝑄𝐼 + 𝑄𝐶 + 𝑄𝐼𝑁

Las áreas aferentes que descargaran en el colector constan de dos tipos de uno una residencial y

otra industrial. El QMD se estimó para las condiciones de saturación teniendo en cuenta que el

desarrollo del plan parcial se va a dar en un tiempo corto.

3.1.2 Caudal de aguas residuales domesticas

El caudal medio de aguas residuales domésticas se calculó con base en el cálculo de la población,

por medio de la siguiente ecuación:

𝑄𝐷 =𝐶𝑅 ∗ 𝑃 ∗ 𝐷𝑛𝑒𝑡𝑎

86400

Donde:

QD= Caudal de aguas residuales domésticas ((L/s).

CR= Coeficiente de retorno (0.85, según recomendaciones del NS-85, adimensional).

P= Número de habitantes proyectados al período de diseño 6528(hab)





D neta= Demanda neta de agua potable proyectada por habitante, para este caso la dotación neta

es de 90 l/hab*día

3.1.3 CAUDAL MEDIO DIARIO (QMD)

El caudal medio diario de aguas residuales es la suma de los aportes de las áreas aferentes por

tramo sumando las áreas de uso doméstico, comercial e industrial.

𝑄𝑀𝐷 = 𝑄𝐷 + 𝑄𝑖

Donde:

𝑄𝑀𝐷 = Caudal medio diario de aguas residuales (L/s).

𝑄𝐷 = Caudal de aguas residuales domésticas (L/s).

𝑄𝑖 = Caudal de aguas residuales industrial (L/s).

Tabla 5 Caudal medio diario sanitario

Vivienda Población Q Medio

Diario

Área Propia Hab. l/s

1.15 6528 5.78

La Tabla 5. muestra el caudal medio diario aportado por el proyecto PPRU SAN RAFAEL es de 5.78

l/s.

3.1.4 CAUDAL MÁXIMO HORARIO (QMH)

El caudal máximo horario se estima a partir del caudal medio diario y el uso del factor de

mayoración

𝑄𝑀𝐻 = 𝐹 ∗ 𝑄𝑀𝐷

QMH= Caudal máximo horario (m3/s).

F = Factor de mayoración (adimensional).

QMD= Caudal medio diario (m3/s).

3.1.5 CAUDAL DE DISEÑO (Qdt)

El caudal medio diario de aguas residuales es la suma de los aportes de las áreas aferentes por

tramo sumando las áreas de uso doméstico, comercial e industrial.

𝑄𝑑𝑡 = 𝑄𝑀𝐻 + 𝑄𝐼𝑁𝐹 + 𝑄𝐶𝐸

Donde:





𝑄𝑑𝑡 = Caudal de diseño de aguas residuales (L/s).

𝑄𝑀𝐻 = Caudal máximo horario de aguas residuales domésticas (L/s).

𝑄𝐼𝑁𝐹 = Caudal de infiltración (L/s).

𝑄𝐶𝐸 = Caudal de conexiones erradas (L/s).

3.1.6 Áreas de drenaje

Las áreas de drenaje del proyecto PPRU suministradas por el proveedor son netamente domésticas

y se observa en la Figura 5, la zona y las áreas externas al proyecto que descargan actualmente

son de uso industrial.

Figura 5 Distribución de áreas aferentes del Proyecto.

En total se establecieron las siguientes áreas para el cálculo de los caudales sanitarios:

- VIVIENDA PROYECTADA: 1.15 Ha

3.1.7 Caudal Máximo horario

El factor de maximización propuesto está basado en mediciones reales realizadas en el sistema de

alcantarillado de la ciudad, este factor tiene un valor máximo de 3 y se observa en la Figura 6





Figura 6 Distribución del factor de mayoración (Fuente: NS-85 EAAB)

3.1.8 Caudal de Infiltración

Para la determinación del caudal de infiltración se utilizó el mapa de distribuciones presentado por

el acueducto de Bogotá en la Figura 7. Además, se realizó un análisis de potencial de infiltración

con base en los siguientes factores: Edad de la tubería, material de la tubería y tipo de juntas, así

como Profundidad del nivel freático.

Finalmente se optó por utilizar un caudal de:

Infiltración Baja: 0.20 L/s-Ha





Figura 7 Distribución infiltración en la ciudad de Bogotá (Fuente: NS-85 EAAB)

3.1.9 Caudal de conexiones erradas

El aporte máximo de las conexiones erradas a un sistema de alcantarillado de aguas residuales

existente o proyectado debe ser de hasta 0.2 l/s-ha en el caso que en el municipio exista un sistema

de alcantarillado de aguas lluvias, el cual fue utilizado para el diseño de las redes de alcantarillado

sanitario.

3.1.10 Velocidad Mínimas

La velocidad mínima en sistemas sanitarios es aquella que garantice que, para el caudal máximo

horario, el valor del esfuerzo cortante medio sea mayor o igual a 1.5 N/m2 para tuberías de

diámetro nominal menor que 450 mm y mayor o igual a 2.0 N/m2 para tuberías de diámetro

nominal mayor que 450 mm.





Tabla 6 Caudal de diseño

Industrial Vivienda Población Q Medio Diario F QMH QCE QINF q

Área Propia Área Propia Hab. l/s l/s l/s l/s l/s

1.15 6528.59 5.78 3.00 17.34 0.23 0.23 17.80

Como se muestra en la Tabla 6 el caudal máximo horario de aguas residuales aportado por el

proyecto PPRU SAN RAFAEL es de 17.80 l/s.

3.1.11 Dimensionamiento de las tuberías

Para el dimensionamiento de las tuberías se tuvo en cuenta la relación profundidad/diámetro para

conductos cerrados definidos en la norma NS-085. La cual es el siguiente:

3.2 PUNTO DE CONEXIÓN SISTEMA ALCANTARILLADO SANITARIO

de Acueducto de Bogotá De acuerdo al comunicado emitido por la empresa de Acueducto de Bogotá

recomendaciones de la dirección red troncal de alcantarillado oficio 2551001-2019-02489 de 05 de

septiembre de 2019 y recomendaciones de la dirección de servicio acueducto y alcantarillado zona

3 oficio 33310003-2019-1924 la zona realiza el drenaje de agua residual por medio de redes locales

al interceptor de las américas de 1.80m en concreto reforzado ubicado en el costado norte del

predio, por tal razón se debe revisar la capacidad de dichas redes, para que realice la descarga

proyectada hacia el interceptor en el pozo CMP103734.

1) Se requiere evaluar la capacidad hidráulica actual y remanente de las redes de alcantarillado

existentes en la renovación urbanística sobre el plan parcial.

2) Para el cálculo de los caudales de aguas lluvias y aguas residuales se tendrá en cuenta las

consideraciones generales establecidas en el capítulo 4.2 “ESTIMACIÓN DE CAUDALES

SISTEMAS DE ALCANTARILLADO PLUVIAL Y SANITARIO” de la norma NS 085.

3) El punto de conexión se realiza al colector ubicado en el costado occidental de la avenida

Carrera 50, se optó por utilizar el pozo existente el cual tiene el Nombre PZ11 el cual se





encuentra ubicado en el frente del PPRU San Rafael al cual se le realizara la descarga

generada por la domicilia denominada como DR1, como se muestra en la Figura 8.

Figura 8 Puntos de conexión Alcantarillado Sanitario Existentes (SIG del EAAB)

Con base a esta información de Colectores existentes junto con las cotas de descarga fueron

obtenidos del SIG de EAAB se diseñaron las redes del Plan Parcial necesaria para llevar a cabo la

conexión a estos Colectores.

3.3 PLANO RELACIONADO



Sanitario

Áreas Aferentes y redes proyectadas

de alcantarillado sanitario

PPRUSAN RAFAEL-

SANITARIO

1de1





4. CAUDAL DE AGUAS LLUVIAS

A continuación, se presenta los parámetros y criterios utilizados para el diseño de las redes de

Aguas lluvias del Plan Parcial de Renovación Urbana San Rafael.

4.1 PARÁMETROS DE DISEÑO

Los parámetros de diseño contemplados para la realización del presente diseño son los siguientes:

4.1.1 Áreas de drenaje

Las áreas de drenaje contempladas para el diseño de las redes de alcantarillado pluvial

corresponden a las áreas que descargan al colector tanto las actuales como las generadas por el

proyecto PPRU San Rafael se muestran en la Figura 9, dentro de los cuales se contemplan áreas

industriales, comerciales, suelos compactos, vías, andenes y zonas verdes.

Figura 9 Distribución de zonas aferentes (Fuente: Propia)

4.1.2 Caudal de Diseño

Para modelar el sistema de aguas lluvias del proyecto, se establece según la norma NS-85 que

para el cálculo de los caudales de diseño de los sistemas de alcantarillado pluvial en función de

áreas menores de 10 Ha se maneja el método racional.





𝑄 = 2.78 ∗ 𝐶 ∗ 𝐼 ∗ 𝐴

Dónde:

Q=Caudal estimado (L/s).

C=Coeficiente de escorrentía (adimensional).

I=Intensidad de lluvia (mm/h) de acuerdo a literal h) de la sección 4.2.1.3.3.

A=Área de drenaje (Ha).

Coeficiente de escorrentía

El coeficiente de escorrentía es función del tipo de suelo del área tributaria, del grado de

permeabilidad de la zona, de la pendiente del terreno y de todos aquellos factores que determinen

que parte de la precipitación se convierte en escorrentía.

Para aquellas áreas de drenaje que incluyan zonas con diferentes coeficientes de impermeabilidad,

el valor del coeficiente de impermeabilidad representativo para toda el área se calcula como el

promedio ponderado de los coeficientes de impermeabilidad individuales para cada sub-área de

acuerdo a la Ecuación.

𝐶 =∑𝐶 ∗ 𝐴

∑𝐴

Dónde:

C=coeficiente de escorrentía.

A=Área tributaria de drenaje (Ha).

4.2 PERIODO DE RETORNO DE DISEÑO

Los periodos de retorno para diseño se encuentran establecido en la norma NS-085 en el numeral

4.2.1.2 Los periodos de retorno recomendados según el grado de protección del sistema son los

siguientes:

Tabla 7 Periodos de retorno recomendados según grado de protección del sistema (Fuente: NS-85)





4.3 DATOS IDF

Para el cálculo de la intensidad se tuvo en cuenta las ecuaciones suministradas por la Empresa de

Acueducto de Bogotá, para la cual se utilizaron las coordenadas del nodo más próximo que sugiere

el documento de factibilidad del plan parcial:

Norte: 103.178 y Este: 96.486

La ecuación empleada es

𝐼 =𝑐 ∗ 𝑇𝑚

𝐷𝑒 + 𝐹

I: Intensidad en [mm/hora]

T: Periodo de retorno [años]

D: Duración de la tormenta [min]

C: 2411,3548

E: 1,0408

F: 26,8237

M: 0,1869

4.4 PORCENTAJE DE IMPERMEABILIDAD

Los coeficientes de escorrentía del proyecto se encuentran establecidos en la norma NS-085 en el

numeral 4.2.1.3 Caudal de diseño subtitulo a) coeficiente de escorrentía, y se muestran en la

Tabla 8 Coeficiente de escorrentía para el tipo de superficie (Fuente: NS-85)

4.4.1 Velocidades mínimas red de Alcantarillado Pluvial

La velocidad mínima en sistema pluviales es aquella que garantice que el valor del esfuerzo cortante

medio sea mayor o igual a 3.0 N/m2 para el caudal de diseño, y mayor o igual a 1.5 N/m2 para el

10% de la capacidad a tubo lleno.

TIPO DE SUPERFICIE COEFICIENTE

Concreto 0.80

Pavimentos 0.85

Vías no pavimentadas y superficies con suelos compactados 0.60

Cubiertas 0.80

Zonas Verdes 0.25





4.4.2 Dimensionamiento de la sección

La relación máxima profundidad/diámetro (y/D) en conductos cerrados:

4.5 PUNTO DE CONEXIÓN SISTEMA ALCANTARILLADO PLUVIAL

De acuerdo a lo expuesto en la disponibilidad de servicio los diseños conceptuales, concepto de

recomendaciones de la dirección red troncal de alcantarillado oficio 2551001-2019-02489 de 05

de septiembre de 2019, respecto a la localización del PPRU actualmente la zona realiza el drenaje

pluvial por medio de redes locales hacia el colector pluvial que se encuentra por la avenida de las

américas a la altura de la carrera 65; en la cual se recomienda que se continúe realizando el drenaje

de las aguas lluvias por el mismo costado y se revise la capacidad de las redes locales para el

drenaje del plan parcial.

De acuerdo a lo expuesto en la disponibilidad de servicio los diseños conceptuales, concepto de

recomendaciones de la dirección red troncal de alcantarillado oficio 33310003-2019-1924 del 02

de septiembre de 2019.

1) El punto de conexión se realiza al colector ubicado sobre el separador vial de la avenida

Carrera 50, se optó por utilizar el pozo existente el cual tiene el Nombre PZ38 el cual se

encuentra ubicado en el frente del PPRU San Rafael al cual se le realizara la descarga

generada por la domicilia denominada como DP1.

4.6 DISEÑO Y EVALUACION DE RED PLUVIAL

El caudal generado por el proyecto PPRU SAN RAFAEL corresponde al área aferente de 1.15 Ha

las cuales tienen distintos tipos de cobertura, donde el coeficiente de escorrentía ponderado es

de 0.75 el cual genera un caudal de 179.10 l/s, para llevar a cabo la conexión al sistema de

alcantarillado pluvial como se muestra en la Figura 10, es necesario remplazar los tramos de

tubería comprendidos entre PZ 40-PZ 46 Y PZ 46 A PZ 48 dado que estos tramos no cuentan

con la capacidad hidráulica teórica de transportar el caudal generado por toda la zona de

influencia.





Para llevar a cabo la conexión domiciliaria al PPRU SAN RAFAEL es necesario manejar una

pendiente menor a la establecida por el EAAB dado que se presenta un cruce con la red

existente de tubería sanitaria, para no afectar el funcionamiento del colector residual se elige

una pendiente del 0.30% la cual fue evaluada y cumple los parámetros hidráulicos.

Figura 10 Puntos de Conexión Alcantarillado Pluvial Existentes (SIG del EAAB)

4.7 PLANO RELACIONADO



Pluvial

Áreas y diseño del Sistema de

Aguas lluvias

PPRUSAN RAFAEL-

PLUVIAL

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PROYECTO - Secretaría De Planeación · 2020. 1. 21. · Informe de diseño de las redes...

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