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ALCANTARILLADOINGENIERIA CIVIL
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El sistema de alcantarillado
consiste en una serie de redesde tuberas y obrascomplementarias necesariaspara recibir, conducir yevacuar las aguas residuales y
los escurrimientossuperficiales producidos por
las lluvias.
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De acuerdo a las necesidades
actuales de la ciudad y de losreglamentos existentes enmateria de control ambiental,se ha optado por separar lossistemas de alcantarillado
que por aos su tendencia fueconstruirlos combinados
por razones econmicas y
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tcnicas que en su tiempo se
justificaban. Es evidente queentre los diferentes tipos dealcantarillado hay situacionestcnicas comunes, como sonel diseo hidrulico, profundi
dades, especificaciones deconstruccin, etc;
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CLASIFICACIN DE LOS
ALCANTARILLADOSLos sistemas de alcantarilladose clasifican de acuerdo altipo de agua que conducen:
ALCANTARILLADO
SANITARIO: Es la redgeneralmente de tuberas, a
travs de la cual se deben
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evacuar en forma rpida y
segura las aguas residualesmunicipales (domsticas o deestablecimientoscomerciales) hacia una plantade tratamiento y finalmente a
un sitio de vertido donde nocausen daos ni molestias
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ALCANTARILLADO PLUVIAL:
Es el sistema que capta yconduce las aguas de lluviapara su disposicin final, quepuede ser por infiltracin,almacenamiento o depsitos
y cauces naturales.
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ALCANTARILLADO
COMBINADO:Es el sistema que capta yconduce simultneamente el100% de las aguas delos sistemas mencionados
anteriormente, pero que dadasu disposicin dificulta su
tratamiento posterior y causa
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serios problemas de
contaminacin al verterse acauces naturales y por lasrestricciones ambientales seimposibilita su infiltracin.
ALCANTARILLADO SEMI-
COMBINADO: Se denomina alsistema que conduce el 100%
de las aguas negras que
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produce un rea conjunto
de reas, y un porcentajemenor al 100% de aguaspluviales captadas en esazona que se consideranexcedencias y que serian
conducidas por este sistemade manera ocasional y como
un alivio al sistema pluvial
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de infiltracin para no
ocasionar inundaciones en lasvialidades y/o zonas habitacio-nales. Es importante hacer laaclaracin que en este captuloal hacer referencia a subcolec-
tores y colectores nos referimosa los componentes del sistema
que cumplen esa funcin.
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tal manera que se drenar una
rea en particular.Por lo que al tratarse decolectores y subcolectores quesu objetivo sea el de atravesarvarias zonas reas en estudio
para su drenado, estos puedenser responsabilidad en cuanto a
proyecto y construccin del
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a travs de su Departamento de
Obras Publicas del SIAPAdirectamente.ALCANTARILLADO SANITARIOLa prioridad fundamental encualquier desarrollo urbano es
el abastecimiento de aguapotable, pero una vez satisfecha
esa necesidad se presenta el
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Problema del desalojo de las
aguas residuales. Por lo tanto serequiere la construccin de unsistema de alcantarilladosanitario para eliminar lasaguas residuales que producen
los habitantes de una zonaurbana incluyendo al comercio
y a la industria.
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Problema del desalojo de las
aguas residuales. Por lo tanto serequiere la construccin de unsistema de alcantarilladosanitario para eliminar lasaguas residuales que producen
los habitantes de una zonaurbana incluyendo al comercio
y a la industria.
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Un sistema de alcantarillado
esta integrado por todos algunos de los siguienteselementos: atarjeas, colectoressubcolectores, interceptores,emisores, plantas de
tratamiento, estaciones debombeo, descarga final y obras
accesorias
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El destino final de las aguas
residuales podr ser desde uncuerpo receptor hasta el reusodependiendo del tratamientoque se realice y de lascondiciones particulares de la
zona de estudio. La normatcnica ecolgica NOM-002-
SEMARNAT-1996 establece
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los lmites mximos
permisibles de los parmetrosde los contaminantes para lasdescargas de aguas residuales alos sistemas de alcantarillado.La industria, el comercio y el
usuario en general deberncumplir con dicha norma, no
vertiendo substancias que son
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Peligrosas en un alcantarillado,
por lo que se debe tenerespecial cuidado en eliminareste tipo de sustancia. Estosdesechos lquidos estncompuestos por slidos
suspendido, slidossedimentables (principalmente
materia orgnica), nutrientes
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(nitrgeno y fsforo), y
organismos patgenos entreotros contaminantes.El encauzamiento de las aguasresiduales evidencia laimportancia de ampliar
lineamientos tcnicos, quepermitan elaborar proyectos de
alcantarillado econmicos,
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auto-ventilantes e
hidrulicamente hermticos,esto ltimo conforme a la NOM-001-CNA-1995.La normatividad en materia decontrol de la contaminacin por
descargas de aguas residualesen el pas, est regida por
cuatro normas:
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Norma Oficial Mexicana
NOM-001-ECOL-1996, queestablece los lmitesmximos permisibles decontaminantes en lasdescargas residuales en
aguas y bienes nacionales(NOM-001).
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Norma Oficial Mexicana
NOM-002-ECOL-1996, queestablece los lmitesmximos permisibles decontaminantes en lasdescargas de aguas
residuales a los sistemas dealcantarillado urbano o
municipal (NOM-002)
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Norma Oficial Mexicana
NOM-003-ECOL-1997, queestablece los lmitesmximos permisibles decontaminantes para las aguasresiduales tratadas que se
resen en servicios alpblico.(NOM-003)
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Norma Oficial Mexicana
NOM-004-ECOL-1999, queestablece los lmitesmximos permisibles decontaminantes para lodos losprovenientes del desazolve,
de los sistemas dealcantarillado urbano o
municipal; de las plantas
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potabilizadoras; y del
tratamiento de las aguasresiduales, para su disposicinfinal y aprovechamiento. (NOM-004).En los proyectos para
alcantarillado sanitario slo sedeber proyectar e instalar
tuberas que garanticen la
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hermeticidad de la lnea y la
calidad y el tiempo de vida delos materiales, siendo las que seautorizan: el PVC especialpara alcantarillado sanitarioserie 25 (mnimo), y el
polietileno de alta densidad(PEAD). Solo se autorizar otrotipo de tubera, previo anlisis
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del material a emplear y del
estudio del subsuelo de la zonaque denote la existencia deestratos impermeables, yprevia autorizacin de esteOrganismo. As mismo el
sistema de descargasdomiciliarias deber ser dematerial homogneo y
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y compatible, de manera que no
ocasione problemas a latubera, pudiendo combinarsetuberas de diferente materialen el caso de requerirse"madrinas" lneas auxiliares.
Como en todo proyecto deingeniera, para los sistemas dealcantarillado se deben
l l l i
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plantear las alternativasnecesarias, definiendo al nivel de
esquema las obras principales querequieran cada una de ellas.Se deben considerar los aspectos
constructivos y los costos deinversin para cada una de lasalternativas. Se selecciona la
alternativa que asegure elfuncionamiento adecuado con elmnimo costo.
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En el dimensionamiento de losdiferentes componentes de unsistema de alcantarillado, se debeanalizar la conveniencia de
programar las obras por etapas,existiendo congruencia entre loselementos que lo integran y entre
las etapas que se propongan paraeste sistema, considerando el deagua potable
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Los equipos en las estaciones debombeo (cuando se requieran) yen la planta de tratamiento debenobedecer a un diseo modular, que
permita su construccin por etapasy puedan operar en las mejorescondiciones de flexibilidad, de
acuerdo con los gastosdeterminados a travs del periodode diseo establecido para el
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proyecto.Los crcamos de bombeo slo seconstruirn cuando sta sea laultima alternativa viable, la
operacin y el mantenimientoquedarn en resguardo y bajo laresponsabilidad del desarrollo, ya
que el SIAPA no se har responsa-ble de la operacin y el manteni-miento de este tipo de obras
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En el diseo de un sistema dealcantarillado sanitario se debeconocer la infraestructura
existente en la zona yasegurar que, en los cruces con lared de agua potable, la tubera del
alcantarillado siempre se localicepor debajo.
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COMPONENTES DE LAS REDES DE
ALCANTARILLADO:
RED DE ATARJEAS, COLECTORES
SUBCOLECTORES Y EMISORES
RED DE ATARJEAS:La red de atarjeas tiene por objeto
recolectar y transportar las descargas
de aguas residuales domesticas,
Comerciales e industriales para
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conducir los caudales acumulados
hacia los colectores, interceptores
emisores. Esta red est constituida
por un conjunto de tuberas por las
que circulan las aguas residuales.El ingreso del agua a las tuberas
es paulatino a lo largo de la red,
acumulndose los caudales, lo que
da lugar a ampliaciones sucesivas
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de la seccin de los conductos en la
medida en que se incrementan los
caudales. De esta manera se obtienen
los mayores dimetros en los tramos
finales de la red.La red se inicia con la descarga
domiciliaria albaal a partir del
paramento exterior de las
edificaciones;
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El dimetro del albaal en la mayora
de los casos es de 15 cm (6), siendo
ste el mnimo aceptable. La
conexin entre albaal y atarjea debe
ser hermtica.A continuacin se tienen las atarjeas,
localizadas generalmente al centro de
las calles, las cuales van recogiendo
las aportaciones de los albaales.
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En general, su diseo debe seguir la
pendiente natural del terreno,
siempre y cuando cumpla con los
limites mximos y mnimos de
velocidad y la condicin mnima detirante,
La estructura tpica de liga entre dos
tramos de la red es el pozo de visita,que permite el acceso del exterior
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para su inspeccin y maniobras de
de limpieza.
Las uniones de la red de atarjeas con
los pozos de visita deben ser
hermticas, utilizando mangas deempotramiento. Los pozos de visita
deben localizarse en todos los
cruceros, cambios de direccin,pendiente, dimetro y para dividir
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los tramos que exceden una longitud
mxima de 80 m; distancia
establecida por este Organismo para
facilitar las maniobras de
mantenimiento y limpieza de lasredes.
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SUBCOLECTORES, COLECTORES Y
EMISORES.
Sub-Colector:
Es la tubera que recibe las aguas
negras de las atarjeas paradespus conectarse a un colector.
Su dimetro generalmente esmenor a 61 cm por lo que no es
necesario utilizar madrinas.
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Colector:
Es la tubera que recoge las aguas
negras de las atarjeas. Puede
terminar en un interceptor, en un
emisor en la planta detratamiento. No es admisible
conectar los albaales directa-mente a un colector; en estos
casos el diseo debe prever
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atarjeas paralelas a los colectores.
Interceptor:
Son las tuberas que interceptan
las aportaciones de aguas negras
de dos o mas colectores yterminan en un emisor o en la
planta de tratamiento.
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Emisores :
Emisor es el conducto que recibe
las aguas de uno o ms colectores
interceptores, no recibe ninguna
aportacin adicional (atarjeas odescargas domiciliarias) en su
trayecto y su funcin es conducirlas aguas negras a la planta de
tratamiento.
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Tambin se le denomina emisor
al conducto que lleva las aguastratadas (efluente) de la planta
de tratamiento al sitio de
descarga. Por razones de
economa, los colectores,
interceptores y emisores debentender a ser una replica
subterrnea del drenaje
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superficial natural.
El escurrimiento debe ser porgravedad, excepto en condiciones
muy particulares donde
se requiere el bombeo.
Descripcin de cada uno de ellos:
a) Emisores a gravedad: Lasaguas negras de los emisores que
trabajan a gravedad
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generalmente se conducen por
tuberas o canales, o bien porestructuras diseadas
especialmente cuando las
condiciones de proyecto (gasto,
profundidad, etc.) lo ameritan.
b) Emisores a presin: Cuando latopografa no permite que el
emisor sea a gravedad, en parte
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o en su totalidad, ser necesario
recurrir a un emisor a presin.Tambin la localizacin de la
planta de tratamiento o del sitio
de vertido, puede obligar a tener
un tramo de emisor a bombeo.
En estos casos es necesarioconstruir una estacin de un
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tramo de emisor a gravedad, a
otro tramo que requiera situarsea mayor elevacin o bien
alcanzar el nivel de aguas
mximas extraordinarias del
cuerpo receptor, en cuyo caso el
tramo de emisor a presin puedeser desde un tramo corto hasta
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La totalidad del emisor. El tramo
a presin debe ser diseadohidrulicamente debiendo
estudiarse las alternativas nece-
sarias para establecer unalocalizacin adecuada, tipo y
clase de tubera, as como lascaractersticas de la planta de
bombeo.
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y la estructura de descarga.
En casos particulares, en los queexistan en la localidad zonas sin
drenaje natural, se puede utilizar
un emisor a presin paratransportar el agua negra del
punto mas bajo de esta zona, azonas donde existan colectores
que drenen por gravedad.
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y la estructura de descarga.
En casos particulares, en los queexistan en la localidad zonas sin
drenaje natural, se puede utilizar
un emisor a presin paratransportar el agua negra del
punto mas bajo de esta zona, azonas donde existan colectores
que drenen por gravedad.
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a) Trazo en bayoneta.
Se denomina as al trazo queiniciando en una cabeza o
inicio de atarjea tiene un desa-
rrollo en zigzag en escalera.
Las ventajas de utilizar este
tipo de trazo son reducir elnmero de cabezas de atarjeas
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Y permitir un mayor desarrollo
de las atarjeas, incrementando elnmero de descargas para
facilitar que los conductos
adquieran un rgimen hidrulico
establecido, logrando con ello
aprovechar adecuadamente lacapacidad de cada uno de los
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conductos. Sin embargo, la
dificultad que existe en su uso esque el trazo requiere de terrenos
con pendientes estables y
definidas. Este trazo se recomien-
da para alcantarillas en donde
existan terrenos muy planos endonde resultan velocidades de
flujo muy bajas.
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TRAZO DE LA RED DE ATARJEAS EN BAYONETA
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b) Trazo en peine.
Es el trazo que se forma cuandoexisten varias atarjeas con
tendencia al paralelismo,
empiezan su desarrollo en una
cabeza de atarjea descargando
su contenido en una tuberacomn de mayor dimetro
perpendicular a ellas.
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Ventajas :
-Se garantizan aportacionesrpidas y directas de las cabezas
de atarjeas a la tubera comn
de cada peine, y de estas a
los colectores, propiciando que
se presente rpidamente unrgimen hidrulico establecido
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-Se tiene una amplia gama de
valores para las pendientes delas cabezas de atarjeas, lo cual
resulta til en el diseo cuando
la topografa es muy irregular.
Desventajas :
-Debido al corto desarrollo quegeneralmente tienen las atarjeas
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iniciales antes de descargar a un
conducto mayor, en lamayora de los casos aquellas
trabajan por debajo de su
capacidad, ocasionando que se
desaproveche parte de dicha
capacidad.
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TRAZO EN PEINE
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c) Trazo combinado
Corresponde a una combinacinde los dos trazos anteriores y a
trazos particulares obligados por
los accidentes topogrficos de la
zona.
Aunque cada tipo de trazo tieneventajas y desventajas
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particulares respecto a su uso, el
modelo de bayoneta tienecierta ventaja sobre otros
modelos, en lo que se refiere al
aprovechamiento de las tuberas.
Sin embargo, este no es el nico
punto que se considera en la
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eleccin del tipo de trazo, pues
depende fundamentalmentede las condiciones topogrficas
del rea en estudio.
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TRAZO DE LA RED DE ATARJEAS COMBINADO
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