Alcantarillado 1_red de Alcantarillado

PARTE 1PARTE 1

ALCANTARILLADOALCANTARILLADO

A. RED DE ALCANTARILLADO

B. PLANTA DE TRATAMIENTO

CURSO NTEGRADORCURSO NTEGRADORPROYECTO INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE INTERES SOCIALPROYECTO INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE INTERES SOCIAL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIADEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIA

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AG

UA

EN

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ABAS

TEC

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NTO

DE

AG

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LCAN

TAR

ILLA

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AG

UA

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LCAN

TAR

ILLA

DO

TRATAMIENTO

ALMACENAMIENTO

CONDUCCION

ADUCCION

ACOMETIDA

DISTRIBUCION

USUARIOS

VERTIDO

EMISOR

DEPURACION

COLECTOR

ACOMETIDA

ALCANTARILLADO

MEDIO NATURAL

REUTILIZACION

CAPTACION



DRENAJE URBANODRENAJE URBANO

Abstracción del agua para

el consumo humano

AGUA RESIDUAL

CONSUMOCONSUMO LLUVIALLUVIA

Cobertura del suelo con superficies impermeables.

Agua para el consumo humano

ESCORRENTIA

IMPORTANCIA DEL SISTEMA DE DRENAJE URBANO

Ø Son necesarios en el desarrollo de las áreas urbanasdebido a la interacción entre las ACTIVIDADES HUMANAS y el CICLO NATURAL DEL AGUA.



SISTEMA DE

DRENAJE

URBANO

POBLACION

AMBIENTE

DESCARGA CONTAMINACION

INUNDACION PRECIPITACION

Importancia del sistema de drenaje urbano....

Ø Minimiza los problemas en la SALUD PUBLICA y el AMBIENTE.

DRENAJE URBANODRENAJE URBANO

TRATA

MIEN

TO



SISTEMA DE

ALCANTARILLADO

DE LIMA



COBERTURA DEL ALCANTARILLADO COBERTURA DEL ALCANTARILLADO -- 20002000

85%

73%69% 67% 66%

63%60%

53%

31%

98%

87%

61%

47% 46%40%

s.i.s.i.

75%

s.i.

68%

s.i.

55%

82%

41%

78%82%

89%

72%

55%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

SEDAPAL

EPS TACNA

SEDACHIMBOTE

EPS GRAU

EPS LORETO

EMAPA H

UACHO

SEDACAJ

SEDAJULI

ACA

SEMAPACH

EMAPA S

AN MARTIN

EPS AYACUCHO

EMSA P

UNO

EPS SELV

A CENTR

AL

EMFA

PATUMBES

SEDA HUANUCO

EMAPAVIG

S

SIERRA C

ENTRAL

EMAPAB

EMAPAU

EMAPA Y

EMAQ

EPS HUANCAVELIC

A

EMSAP C

HANKA *

NOR PUNO *

EPS´s GRANDES

EPS´s MEDIANAS

EPS´s PEQUEÑAS

Promedio 65.0%

Exc.SEDAPAL

Promedio 73.8%

Inc.SEDAPAL

* Las EPS´s EMAPA PASCO, EMSAP CHANKA, NOR PUNO Y MARAÑON no disponen de información para el periodo 2000

JORNADA DE CELEBRACION DEL MEDIO AMBIENTE JORNADA DE CELEBRACION DEL MEDIO AMBIENTE -- 07 DE JUNIO DEL 200007 DE JUNIO DEL 2000



GRAVES DE PROBLEMAS DE CONTAMINACIONGRAVES DE PROBLEMAS DE CONTAMINACION

Solo el 18% de lasSolo el 18% de lasaguas residualesaguas residualesgeneradas en lasgeneradas en lasciudades recibeciudades recibealgalgúún tipo den tipo detratamiento.tratamiento.



ALCANTARILLADOALCANTARILLADO

OBJETIVOS:

EVACUAR LAS AGUAS RESIDUALES DE LAS CASAS Y EDIFICIOS EN FORMA RÁPIDA PARA EVITAR QUE POR SUS CARACTERÍSTICAS SEPTICAS E INFECCIOSA Y DE FACIL DESCOMPOSICION OCASIONEN EFECTOS DAÑINOS A LA SALUD.

(*) AUN CUANDO ESTE CONCEPTO ESTA EN REVISION, NOS PERMITE INCIAR NUESTROS ESTUDIOS.



PARTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO

El sistema puede ser estructurado de la siguiente forma:

1. RED DE ALCANTARILLADO

2. PLANTA DE TRATAMIENTO

3. CUERPO RECEPTOREs la parte del sistema que recibe las descargas residuales, generalmente es una planta de tratamiento de aguasservidas en primera instancia y posteriormente puede ser conducida a una depósito natural tal como el mar, río, lago o un terreno. En este último caso con propósitos agrícolas y eventualmente de recarga.

Esta formado principalmente por un sistema de conductos enterrados; generalmente tuberías, ubicados a lo largo de las calles y en el eje de las mismas o en ambas márgenes; según sea el caso o lo amerite la situación, que recolectan las aguas residuales.

En éstos ambientes se tratan las aguas residuales mediante una combinación de operaciones físicas y de procesos biológicos y químicos que remueven el material suspendido, coloidal o disuelto dichas aguas.



Emisores : Son las tuberías que conducen el volumen total del desagüe a su destino final.

1. RED DE ALCANTARILLADO

La red está compuesta por tuberías que por su ubicación en el sistema pueden ser:

Sub-Alternas : Son las primeras tuberías que recolectan las aguas residuales de origen domiciliario, industrial, comercial, etc.

Laterales : Son aquellas que reciben la descarga quehan colectado las tuberías sub-alternas.

Principales o Troncales : Son aquellas tuberíasusualmente de mayor diámetro que recibenlas descargas que han colectado de las tuberías laterales y/o tuberías sub-alternas; drenando así una determinada zona.

Interceptores : Son las tuberías que interceptan las tuberías principales o troncales.



ESQUEMA DE UNA CONEXIÓN DOMICILIARIA

A UN ALCANTARILLADO SUB-ALTERNO



SUB-ALTERNA

LATERAL

PRINCIPAL o TRONCAL IN

TERCEPTOR

EMISOR

RED DE ALCANTARILLADO



B. Sistema UnitarioEn el cual se colectan las aguas provenientes de las precipitaciones y las aguas negras en una sola red detuberías. Este sistema es ventajoso en zonas donde el aportede aguas pluviales no es significativo. El costo inicial es másbajo comparado con el sistema separativo.

2. SISTEMAS DE REDES DE ALCANTARILLADO

De acuerdo al modo en que pueden ser transportadas las aguas residuales se distingues los siguientes sistemas:

E. Sistema deficitarioE. Sistema deficitario

A . Sistema Sanitario o SeparativoEn el cual se separan las aguas pluviales de las aguas negras,las cuales se colectan en forma independiente por tuberíasseparadas. Este tipo de sistema es muy ventajoso en zonasdonde el aporte de las aguas pluviales es significativo y enalgunos casos es posible darle otro uso para satisfaceralguna otra necesidad.

C. Sistema doblemente separativo

D. Sistema restringidoD. Sistema restringido



3.5 Sistema Radial

3. TIPOS DE REDES

Los tipos y formas de las redes se definen de acuerdo a la topografía del terreno y pueden clasificarse de la siguiente forma:

•3.1 Sistema Perpendicular

•3.2 Sistema Interceptor

3.3 Sistema Longitudinal

•3.4 Sistema Abanico



Se forma cuando existen desniveles con el cuerporeceptor. Este se da en los drenajes pluviales paraobtener la trayectoria mas corta hacia los canalessuperficiales existentes.

•3.1 Sistema Perpendicular

3. TIPOS DE REDES ...



•3.2 Sistema Interceptor


Viene a ser una variante del sistema perpendicular. Esto es por que sus flujos son interceptados antes que descargue al cuerpo receptor.



•3.3 Sistema Longitudinal


Este sistema es usualmente adoptado cuando los interceptores se encuentran lateralmente al mar, lago o río; donde tiene que bombearse, debido a las dificultades de construcción en terrenos bajos; esto hace que se derive al área drenada en una serie de zonas paralelas.



•3.4 Sistema Abanico


Este tipo de sistema de alcantarillado se da en terrenos planos y concentra hacia el interior los flujos desde las orillas de las zonas a drenar, originando una sola descarga.



•3.5 Sistema Radial


En este sistema de Alcantarillado las aguas negras fluyen hacia fuera de la zona a drenar en forma de rayos de una rueda; se da usualmente en topografías en forma de cerro. Sin embargo el tipo de sistema estará definido básicamente por la forma del terreno, es decir la topografía de la zona.



Ø Generar Caídas

4. CAMARAS DE INSPECCION (buzón)

Las cámaras de inspección son comúnmente llamadas “buzones” y se utilizan generalmente para :

Ø Cambios de Dirección

Ø Cambios de Pendiente

Ø Cambios de Diámetro

Ø Cambio del tipo de tubería



Ø Si la altura del buzón es mayor que 1.50 m, la tapa debuzón deberá ir junta al borde la tapa del buzón prefe_riblemente para evitar accidentes en el mantenimiento.

4. CAMARAS DE INSPECCION (buzón) ...

Para los buzones se recomienda lo siguiente :

Ø El Diámetro mínimo es de 1.20 m para tuberías hastade 800mm (32”) y de 1.80m para tuberías hasta de 200mm(48”). Para otros casos se considerará un diseño especial.

Ø Si el diámetro de la tubería es mayor que el diámetro del buzón, se deberá tomar como diámetrodel buzón el diámetro de la tubería:

Dtub > Dbuz => Dbuz=Dtub

Ø La profundidad mínima será de 1.20 m.

Ø El diámetro mínimo de la tubería será de 200 mm (8”).

Ø Si la altura del buzón es menor que 1.50 m, la tapa del buzón podrá ir en medio de la tapa del buzón.



- El RNC recomienda que para tuberías de diámetrosmenores a 24”, la distancia podrá ser hasta de 120 mcomo máximo. Para tuberías de diámetros mayores a24” la distancia podrá aumentarse hasta 250 m comomáximo.

- La distancia entre cámaras de inspección dependerá dela topografía del terreno y de la estructuración de lasurbanizaciones.

- Teniendo en cuenta el sistema que se adopte para lalimpieza:

150150Mayor a 12”

15015012”

15010010”

100608”

Limpieza a MaquinaDistancia

(m)

Limpieza a Mano

Distancia (m)

Diámetro de Tuberías

(plg)

C.1 DISTANCIAS ENTREBUZONES

Separación entre Cámaras de Inspección

4. CAMARAS DE INSPECCION (buzón) ...



Tal como se aprecia en la secuencia, las maquinas de balde se acondicionan en dos buzones próximos de tal manera que el equipo de arrastre pueda desplazar las sedimentaciones acumuladas en los diámetros internos de las tuberías.

LIMPIEZA DE TUBERIAS CON MAQUINA DE BALDE



5. PRINCIPALES CARACTERISTICAS HIDRAULICAS DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO

Ø El sistema de alcantarillado tiene una función esencialque es la de colectar y transportar las aguas negras;para que esto suceda la velocidad en el conducto quelas transporte debe garantizar el arrastre de estasaguas negras, las cuales contienen sólidos y materiaorgánica, entre otros, en suspensión.

Ø Sin embargo esta velocidad no debe ser destructiva almaterial del conducto que las transporta: se diseñaranpara velocidades de auto-limpieza y no destructivas.

Ø Debido a que el flujo de aguas negras es casi siempreinestable y frecuentemente no uniforme, es preferibleque el transporte de estas agua sea como el de unconducto canal (superficie libre). Esto es para nogenerar presiones debido al régimen y tipo de flujo.



Ø Las aguas recolectadas en las cámaras de bombeodeberán ser evacuadas inmediatamente de maneraque no se produzca la sedimentación y trabajen comotanques sépticos.

5. PRINCIPALES CARACTERISTICAS HIDRAULICAS DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO ...



8)(

3604

360

12

2

22 θθπ

θπ

θ

θ

SenDDA

Dp

ryArcCos

yrCosr

Oo

o

×−

×××

=

××=

−×=

−=

×

La colección de las aguas negras debe trabajar hidráulicamente como un canal.

5.1 DISEÑO DE LA RED DE ALCANTARILLADO

Para este ángulo los parámetros son :



Considerando que la tubería puede trabajar con un tirante al 50%, 75% del diámetro, se harán los cálculos para 25, 50, 75 y 100% del diámetro de la tubería; para los cuales los parámetros hidráulicos son:

0.25000.78543.142360º100%

0.30170.63192.094240º75%

0.25000.39271.571180º50%

0.14660.15351.047120º25%

R = Fr x DA= Fa x D2p = Fp x DØy = %D

5.1 DISEÑO DE LA RED DE ALCANTARILLADO ...

C.2 PARAMETROS HIDRAULICOS



Según el Reglamento Nacional de Construcciónpara el cálculo hidráulico de la red se recomienda utilizar las fórmulas de Ganguillet-Kutter y Manning.

V C RS=

donde V : Velocidad media (m/s)C : Coeficiente de Chezy (m1/2/s)R : Radio hidráulico (m)S : Pendiente del canal (m/m)

5.2 FORMULAS UTILIZADAS

Estos investigadores establecieron valores para el coeficiente de Chezy en la ecuación de Chezy para evaluar la velocidad media en un canal.

La Ecuación de Chezy es:



Rn

S

SnC×

++

++=

00155.0231

00155.0123

Esta fórmula se basó en pruebas de laboratorio y en numerosas mediciones en ríos europeos a los que se incorporó los ensayos realizados en el río Míssissipi de los Estados Unidos.

5.2.1 Fórmula de Ganguillet-Kutter

donde:C = coeficiente de Chezy (m1/2/s)R = radio hidráulico (m)S = pendiente del canal n = coeficiente de rugosidad de Ganguillet-Kutter

La expresión del coeficiente de Chezy en el sistema métrico es :



123

1 23nC n

R

+=

+ ×

Considerando el rango de las pendientes usadas en un sistema de alcantarillado, se concluye que la influencia del coeficiente 0.00155/S es poco significativo.

5.2.1 Fórmula de Ganguillet-Kutter ...

( )( )

23 1

23

n RC

n R n

× + ×=

× + ×

Al simplificar la ecuación nos queda :



nRC

61

=

La expresión del coeficiente de Chezy en el sistema métrico es :

5.2.2 Fórmula de Robert Manning

donde :C = coeficiente de Chezy (m1/2/s)R = Radio hidráulico (m)n = coeficiente de rugosidad de Kutter-Manning.



2 13 2R SV

n

Q V A

×=

= ×

Para el caso de Ganguillet-Kutter :

El coeficiente “n” en ambas fórmulas tienen el mismo valor para ser usado en ambas ecuaciones.

FORMULAS DE VELOCIDAD Y CAUDAL

Para el caso de R. Manning:

( )( )23 1

23

n S RV

n R n

Q V A

× + × ×=

× + ×

= ×



5.3.5 Diámetro de la tubería

5.3 PARAMETROS PARA EL DISEÑO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO

5.3.1 Capacidad del sistema

5.3.2 Velocidad del flujo

5.3.3 Pendiente de la tubería

5.3.4 Calidad de la tubería



5.3.1 Capacidad del Sistema

1.54830.31170.3969100%

1.60280.28420.449875%

2.00790.15580.396950%

3.26290.04270.278125%

FdFqFvY=%D

La capacidad de la red de alcantarillado serádiseñada para conducir el 80% del caudal máximo horario (Qmáx horario), más el caudal proveniente de las infiltraciones.Usando la fórmula de Manning se puede reemplazar los parámetros hidráulicos de R, A con ayuda del cuadro C-2 y despejar expresiones de Velocidad, Caudal y Diámetro según la capacidad en la que están trabajando:

C.3 FACTORESDEVELOCIDAD, CAUDALY DIAMETRO



Las expresiones son las siguientes:

n = coeficiente de rugosidad de ManningS = pendiente D = Diámetro de la tubería (m)V = Velocidad del flujo (m/s)Q = Caudal del flujo (m3/s)

Y = 75% DEmisores

Y = 50% DColectores

Capacidad de TrabajoDescripción

5.3.1 Capacidad del Sistema ...

C-4 CAPACIDADDETRABAJO

El diseño de los colectores y emisores se efectuaráconsiderando como máximo las capacidades de trabajo siguientes:



De ha establecido que las descargas pueden ser “Sanitarias” y/o “Pluviales” y el Reglamento Nacional de Construcción indica las velocidades mínimas según la capacidad de trabajo:

0.75Pluvial

0.60Sanitaria

Velocidad mínima (m/s)

Tipo de Descarga

5.3.2 Velocidad de Flujo

C.5 VELOCIDADMINIMADEARRASTRE

La velocidad del flujo debe ser una velocidad tal que permita el arrastre de los sólidos que transportan las aguas negras, pero que no sea erosiva al material de la tubería que lo conduce.

Tampoco se deben de diseñar a velocidades que permitan la decantación o deposición de los sólidos en las tuberías.



El R.N.C. también establece las velocidades máximas de erosión según el tipo de material de las tuberías :

3.00Concreto

5.00FierroFundido y Acero

3.00Plástico PVC

3.00Asbesto Cemento

5.00Cerámica Vitrificada

Velocidad máxima

(m/s)

Tipo de Material

de la tubería

C.6 VELOCIDADMAXIMADEEROSION

5.3.2 Velocidad de Flujo...



La pendiente de la tubería esta en función de la velocidad del flujo y al establecer limites los límites para la velocidad máxima y mínima se obtendrán, en consecuencia, limites para las pendientes según la formula hidráulica que se adopte (Kutter o Manning) y según el diámetro y calidad de la tubería que se selecciona.

589.0120.024.51.020”

477.096.028.61.218”

377.075.034.11.316”

289.058.041.61.614”

212.042.052.52.212”

147.030.069.42.910”

94.019.098.34.08”

Q máxlps

Q mínlps

S máx‰

S mín‰

D (plg)

5.3.3 Pendiente de la Tubería

C.7 PENDIENTESMINIMAS YMAXIMAS SEGÚNSEDAPAL(Vmín=0.60 m/sVmáx=3.00 m/sn = 0.013)

SEDAPAL establece las pendientes máximas y mínimas para velocidades mínimas de 0.60 m/seg y máximas de 3.00 m/seg, respectivamente.



El R.N.C. establece que los primeros 300.00 m la pendiente será de 10 ‰ y para la siguientes longitudes será 8 ‰. Se toma esta precaución porque al inicio de los ramales colectores la descarga es mínima por lo que el arrastre estáprácticamente garantizado.

5.3.3 Pendiente de la Tubería ...



La calidad el material de la tubería y la forma en que se producen las tuberías van a influir en el coeficiente de rugosidad de dicha tubería.

El Reglamento Nacional de Construcción establece los valores siguientes:

0.015Acero

0.013Concreto, Cemento Liso

0.009Plástico UPVC

0.010Plástico PVC

0.010Asbesto Cemento

Coef. Rugosidad de Manning (n)Descripción

5.3.4 Calidad de la Tubería

C.8 COEFICIENTEDE RUGOSIDADDE MANNING (n)



Las tuberías son diseñadas para trabajar al 50% y75% de su capacidad como máximo según sea el caso,esto permite que realmente la tubería tenga una grancapacidad de transporte no obstante las obstruccionesque se pueden presentar.

Por lo que el R.N.C. establece un diámetromínimo según el tipo de descarga.

10”Pluvial

8”Sanitaria

Diámetro mínimo (plg)

Tipo de Descarga

5.3.5 Diámetro de la Tubería

C.9 DIAMETROSMINIMOSDETUBERIAS



Las tuberías generalmente van enterradas en el medio de las calles, avenidas, etc. Estas tuberías deben protegerse para poder soportar los esfuerzos originados por la acción de las cargas fijas y móviles.

5.3.5 Diámetro de la Tubería ...

Profundidad Mínima de Enterramiento

1.20 m (a la clave de la tubería)=

Las cargas móviles o vivas empiezan a ser poco significativas a partir de los 0.60 m. de profundidad y puede considerarse solo las cargas fijas o de relleno; es por esta razón que se recomienda colocar la clave de la tubería a una profundidad mínima de 1.20 m.



6. ESTIMACION DE LOSCAUDALES DE CONTRIBUCIONAL SISTEMA DE ALCANTARILLADO

6.1 Aguas Residuales Domesticas

6.2 Aguas por Infiltración

6.3 Aguas por Lluvia

6.4 Desechos Industriales



6. ESTIMACION DE LOS CAUDALES DE CONTRIBUCION AL SISTEMA DE ALCANTARILLADO ...

Depende de la cantidad de agua potable suministrada, en consecuencia debe verse precedida de un estudio de consumo de agua.

6.1 Aguas Residuales Domesticas

Según el R.N.C. se debe considerar el 80% del caudal máximo horario de agua consumida (0.80 Qmh).



En el Perú no existen normas o investigaciones al respecto; pero podemos asumir que la infiltración varia dentro del rango de :

0.0002 a 0.0008 l/s/m

6.2 Aguas por Infiltración


Se consideran aguas de infiltracióna aquella que pueda ingresar al sistema de alcantarillado proveniente del terreno inmediato y tiende a reducir la capacidad de conducción.

La infiltración puede producirse en las uniones, roturas y fallas a lo largo de la tubería o por las paredes de las cámaras de inspección (buzones).

Las cantidad de infiltración de agua depende básicamente de :- Las características de suelo adyacente.- Del nivel freático de agua.- Calidad e instalación de las estructuras del

sistema de alcantarillado.



6.3 Aguas por Lluvia




6.4 Desechos Industriales




7. DISEÑO DE UN SISTEMA DEDESAGUE SANITARIO O SEPARATIVO (*)

(*) “ALCANTARILADO Y DRENAJE PLUVIAL”

Eduardo ARIAS GOVEA – ING. AMBIENTAL/UNI. Tomo I

7.1.0 PROCEDIMIENTO A SEGUIR

7.1.1 INFORMACION BASICA

7. 1.1.1 Período óptimo de diseño

Es fijado por el reglamento y/o el proyectista.

Los modelos de expansión pueden ser:

- SIN DEFICIT:

- CON DEFICIT:

1.122.6(1 )xiα−

=

0.90.70

1 0.60

(1 )( )

xx xi x xα−

= + ++



7. 1.1 INFORMACION BASICA ...

7. 1.1.2 Población

La población futura (Pf) se estimará sobrela base de algunos de los métodos deproyección u otros métodos (matemáticos,demográficos, económicos) para el períodode diseño seleccionado.

7. 1.1.4 Caudal medio y Variaciones de consumo

- Qm = Pf*Dot/86,400- Variac. Máx. diario (k1) y horario (k2)- Qmd = k1*Qm- Qmh = k2*Qm

7. 1.1.3 Dotación (Dot)

Se aplican los criterios de cada reglamento.



7. 1.1 INFORMACION BASICA ...

7. 1.1.6 Volumen de contribución de excretas

Disposición de excretas por digestiónseca:

0.200 kg/hab/día

7. 1.1.8 Agua de infiltración

7. 1.1.7 Caudal de contribución de alcantarillado

0.80 Qmh

7. 1.1.5 Demanda contra incendio



7. 1.0 PROCEDIMIENTO A SEGUIR ...

7.1.2 PLANO CATASTRAL DE LA CIUDAD

Plano con curvas a nivel a cada 1 m o 0. 5 m.Escala 1:1,000 o´1:500.

7.1.3 PLANO A CURVAS DE NIVEL



El trazado de la red colectora es orientada porel trazado del río de la ciudad, iniciándose enlas divisorias del agua y terminando en el fondodel valle.

7.1.4 TRAZO DEL DIAGRAMA DE FLUJO

Para esta identificación, se estudia cual es la salidanatural del conducto principal de toda el área,debiéndose tener una idea precisa del destino de losdesagues:


- Punto de lanzamiento obligatorio.- Emisor, interceptor u otro conducto que recibirá

la contribución de toda el área.- Ubicación de planta de tratamiento de desagues.

Dividiendo el área en zonas naturales de escurrimi_ento, en sub-zonas y estudiando la posición de losconductos principales del fondo del valle.



Una vez que el trazado de los colectores define,prácticamente, las dimensiones de los mismos, y lalocalización de los diversos órganos componentesde la red, el estudio detallado de la topografía deun área de proyecto influye decisivamente en eltipo del trazado y en la economía de la obra.

7. 1.4 TRAZO DEL DIAGRAMA DE FLUJO ...

El trazado de los colectores es definido por lalocalización, en planta, de las cámaras de inspección,que a su vez definen los tramos de los colectores.

El sentido de escurrimiento en los colectores es fijado,en principio, de acuerdo con el declive natural delterreno.

Con la finalidad de hacer posible la mejor visualiza_ción de las opciones de trazado, se debe colocar, allado de cada tramo, un pequeña flecha indicando elsentido del flujo.



Se realizará un trazado preliminar del sistema,ubicando las cámaras de inspección, en:


- El inicio de los tramos de arranque.- Empalme de colectores.- Cambios de dirección.- Cambios de pendientes.- Cambios de diámetros.- Cambios de material.- Lugares donde es necesario por razones de

inspección y limpieza.

La numeración de las cámaras de inspección se haráempezando del punto de mayor cota topográfica.




La separación máxima entre buzones de inspecciónserá para tuberías de:

250250>600>600>24>24

100100300 300 –– 60060012 12 –– 2424

8080200 200 --2502508 8 –– 1010

606015015066

mmmmPULGADASPULGADAS

DISTANCIA MAXIMA DISTANCIA MAXIMA ENTRE BUZONESENTRE BUZONES

(m)(m)

DIAMETRODIAMETRO

Se debe de tener presente el sistema de limpieza adoptado.



TRAZADO TIPICOS

DE REDES - PLANTA

Los esquemas de la figuras a y bpresentan mejor el número de puntos iniciales que en el esquema c.

En los sistemas se utiliza el trazo en “zig-zag” con un amplio número de buzones con canaletas dobles, triples y hasta cuádruples en el fondo.

El trazo del esquema a es el superior entre los tres mostrados y el esquemac es el más desventajoso.

a

b

c


El número que figura en cada tramo representa el número total de tramos que son recolectados por los desagues incluyendo el propio tramo.



TRAZADO TIPICOS

DE REDES - PERFIL

h = profundidad mínima

definida para el

desague

h1 = profundidad del

buzón aguas arriba


buzón aguas abajo

S = pendiente de la vía

pública

s = pendiente del

colector

Casos que se pueden presentar:7. 1.4 TRAZO DEL DIAGRAMA DE FLUJO ...



TRAZADO TIPICOS

DE REDES – PERFIL ...


h = profundidad mínima

definida para el

desague


buzón aguas arriba


buzón aguas abajo

S = pendiente de la vía

pública

s = pendiente del

colector




NUMERACION DE LOS TRAMOS

Escoger el recorrido de mayores tramos y de mayorlongitud, a este se le asignará el número I, y senumerará de la cámara final hacia el primero. Luegose escogerá otro recorrido de menores tramos que elanterior o igual y se le asignará el número II y senumerará de la cámara final al inicial.Y así sucesivamente.

BUZONES DE ARRANQUE O INICIALES

Determinar las cámara iniciales con la nomenclaturade la figura. Los buzones de arranque tendrán 1.20 mde profundidad y las tuberías una pendiente de 0.008para los primeros 300 m.




LONGITUD

La longitud del colector queda definida entre buzonesy se también se puede evaluar la longitud total delcolector.COTA DE TAPA DE BUZON

La cota de la tapa es fijado por el plano vial y las curvasde nivel.

CANALETA Y SENTIDO DE FLUJO

Después de algunas tentativas, se puede optar poruno o dos trazado posibles, los que serán definidoscolocando una pequeñaflecha en el centro de cadatramo y definiéndose eltrazado de la canaleta enel interior de cada buzón.



CANALETACANALETA

DE CAMARADE CAMARA

DE INSPECCIONDE INSPECCION

TUBERIAS CON DESNIVEL



7.1.5 GASTO DE DISTRIBUCION EN MARCHA


donde:

qu = caudal unitario por unidad de longitudQd = caudal de diseñoL = longitud total del colectorqi = caudal de infiltraciónq = caudal de distribución en marcha

du

QqL

=

u iq q q= +



7.1.6 CALCULO HIDRAULICO DE LA RED


El cálculo hidráulico de la red se realiza deacuerdo al diagrama de flujo trazado.

El cálculo analítico se traslada a una tabla.

Desarrollo del Cálculo Hidráulico

Columna 1.- COLECTORColector en números cardinales en orden descendente.

Columna 2.- TRAMOTramos en números romanos en orden descendente.

Columna 3.- Nº DE BUZON – Aguas ArribaNúmero del buzón aguas arriba.

Columna 4.- Nº DE BUZON – Aguas AbajoNúmero del buzón aguas abajo.



7. 1.6 CALCULO HIDRAULICO DE LA RED...

Desarrollo del Cálculo Hidráulico ...

Columna 5.- NOMBRE DE LA CALLENombre de la calle, avenida, jirón.

Columna 6.- LONGITUD (m)Longitud del tramo en metros.

Columna 7.- COLECTOR CONTRIBUYENTE - NºNúmero del buzón aguas arriba.

Columna 8.- TRAMO CONTRIBUYENTE – Contribución (l/s)Contribución del tramo contribuyente en l/s.

Columna 9.- CAUDAL AGUAS ARRIBA (l/s)Caudal aguas arriba en l/s.

Columna 10.- CONTRIBUCION DEL TRAMO (l/s)Se obtiene de multiplicar el caudal de distribución en marcha (q) porel valor de la LONGITUD del tramo (Columna 6).





Columna 11.- CAUDAL AGUAS ABAJO (l/s)Se obtiene de sumar el CAUDAL AGUAS ABAJO (Columna 9)a la CONTRIBUCION DEL TRAMO (Columna 10).

Columna 12.- DESCARGA EN EL TRAMODescarga en el colector.

Columna 13.- COTA DEL TERRENO – Aguas Arriba (m)Cota del terreno aguas arriba en metros.

Columna 14.- COTA DEL TERRENO – Aguas Abajo (m)Cota del terreno aguas abajo en metros.

Columna 15.- ALTURA DEL BUZON – Aguas Arriba (m)Profundidad del buzón aguas arriba en metros.

Columna 16.- ALTURA DEL BUZON – Aguas Abajo (m)Profundidad del buzón aguas abajo en metros.





Columna 17.- COTA DE FONDO DEL BUZON – Aguas Arriba (m)

Se obtiene de restarle a la COTA DEL TERRENO – Aguas Arriba (Columna 13) la PROFUNDIDAD DEL BUZON - Aguas Arriba (Columna15), diferencia que se obtiene en metros.

Columna 18.- COTA DE FONDO DEL BUZON – Aguas Abajo (m)

Se obtiene de restarle a la COTA DEL TERRENO – Aguas Abajo (Columna 14) la PROFUNDIDAD DEL BUZON - Aguas Abajo (Columna16), diferencia que se obtiene en metros.

Columna 19.- DESNIVEL ENTRE BUZONES (m)

Se obtiene de restarle a la COTA DE FONDO DEL BUZON - Aguas Arriba(Columna 17) la COTA DE FONDO DEL BUZON - Aguas Abajo (Columna18), diferencia que se obtiene en metros.




Desarrollo del Cálculo Hidráulico ...Columna 20.- PENDIENTESe obtiene de comparar el cociente del DESNIVEL ENTRE BUZONES(Columna 19) y la LONGITUD del tramo (Columna 6) con la pendientemínima:

En caso de que el valor de la pendiente obtenida sea menor que lapendiente mínima, se procede a re-calcular hacia aguas arriba, de laforma siguiente:

- Se re-calcula la COTA DE FONDO – Aguas Abajo (Columna 18) restando a la COTA DE FONDO – Aguas Arriba (Columna 17) el DESNIVEL ENTRE BUZONES re-calculado (Columna 19).

- Se re-calcula el DESNIVEL ENTRE BUZONES (Columna 19) multiplicando el valor de la LONGITUD del tramo (Columna 6) con el valor de la PENDIENTE obtenida (Columna 20).

- Se re-calcula la PROFUNDIDAD DEL BUZON – Aguas Abajo (Columna 16) restando a la COTA DEL TERRENO – Aguas Abajo (Columna 14) la COTA DE FONDO – Aguas Abajo re-calculada (Columna 18).

Si la pendiente es igual a la pendiente mínima se adopta este valorpara la pendiente.





Columna 21.- DIAMETRO (pulgada)Si el diámetro obtenido es menor a 8” , se adopta como diámetromínimo el valor de 8”.

Columna 22.- SECCION PARCIAL y/D=0.75 - Caudal (l/s)Se determina el caudal utilizando la ecuación de Manning en la quese reemplazan los valores del CAUDAL AGUAS ABAJO (Columna 11),la PENDIENTE (Columna 20) y el DIAMETRO (Columna 21).Usar un sistema consistente de unidades.

Columna 23.- SECCION PARCIAL y/D=0.75 - Velocidad (m/s)Se determina la velocidad utilizando la ecuación de Manning en laque se reemplazan los valores del CAUDAL ABAJO (Columna 11), la PENDIENTE (Columna 20) y el DIAMETRO (Columna 21).Usar un sistema consistente de unidades.



1234

5678

9101112

13141516

EMISOR

DIAGRAMA DE BUZONES EN EL PLANO DE LOTIZACION



1234

5678

9101112

13141516

6-II 3-IV 2-VI

3-II 2-IV 1-V

2-II 1-III 4-III

1-I 4-I 5-I

6-I

3-I

2-I

3-III

2-III

1-II

2-V

1-IV

4-II

1-VI

4-IV

5-II

EMISOR

DIAGRAMA DE TUBERIAS



1234

5678

9101112

13141516

6-II 3-IV 2-VI

3-II 2-IV 1-V

2-II 1-III 4-III

1-I 4-I 5-I

6-I

3-I

2-I

3-III

2-III

1-II

2-V

1-IV

4-II

1-VI

4-IV

5-II

EMISOR

DIAGRAMA DE FLUJO



6.4202.5686 - I80.001283 - I

2.568--------80.00873 - II

1.284--------80.00733 - III

0.000--------80.00323 - IV

3

6.4202.5685 - I80.0015144 - I

2.568--------80.0014104 - II

1.284--------80.001094 - III

0.000--------80.00954 - IV

4

1.284--------80.0014135 - I

0.000--------80.001395 - II5

1.284--------80.00846 - I

0.000--------80.00436 - II6

A. ARRIBA (l/s)CONTRIBUCION (l/s)Nº(m)Calle/Av/JrA. ABAJOA. ARRIBA

CAUDALTRAMO CONTRIBUYENTELONGITUDNOMBRENº DE BUZONTRAMOCOLECTOR

(9)(8)(7)(6)(5)(4)(3)(2)(1)

CAUDAL EN MARCHA =

CAUDAL INFILTRACION =m1,920.00LONGITUD TOTAL =

CAUDAL UNITARIO =l/s23.14CAUDAL DEL DESAGUE =

LOCALIDAD:

PROYECTO:



BUZONES PAVCO







CAMARAS O POZOS DE INSPECCIONPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com


INSPECCION TELEVISIVA, POSTERIOR A LA LIMPIEZA CON MAQUINA DE BALDE

Tal como se aprecia en la secuencia, una limpieza Hidráulica podría originar daños estructurales en esta línea.



3.3.Algoritmo de selecci3.3.Algoritmo de seleccióón de sistemas de saneamienton de sistemas de saneamiento

SELECCIÓN DEL SISTEMA DE SANEAMIENTO

SI* ; si existen fisuras en el suelo, este tendrá que acondicionarse con una barrera de arena.

alto

SI

NO

4.2a

SI

NO* ; no cumple con los requisitos de una letrina familiar, se analizará la opción de una letrina comunitaria.

L.E. ; letrina especial para zonas inundables

NO

NO

NO

NO

Distancia entre pozoy letrina > 25 m.

Tipo de Saneamiento

Zona inundable

Aguas subterráneascerca de la superficie

Tipo de suelo duro(dificil de excavar)

Disponibilidad deterreno

Suelo permeable

Suelo fisurado

Aprovechamiento deresiduos fecales

Medios disponiblespara vaciar el pozo

5.1

NO

NO*SI

Densidad dela población

Gastos de capital yde Mantenimiento

Abastecimiento porpozos familiares

Agua disponible y/o utilizadapara descarga

Método de Limpieza anal

NO*

L.E.

NO

L.E.5.3

SI

SI

SI

NO

SI

NO

SI

SI

NO*

SI*NO

SI

SI

SI

NO

SI

SI*

SI

SI

NO

NO

SI

SI

NO

NO

SI

SI

NO

4.1aL.E.

NO

SI

NO

SI

NO

SI*

SI

NO*SI

NO

SI

NO

NO SI

NO*

1 litro

bajo

NO

bajo

SI

medio alto

NO

semi-concentrada

NO* NO*

NO

4.1a

NO

L.E.

SI

NO

L.E.

SI

SI

NO SI

NO

SINO*

SI

NO

SI

SI*

NO

SI

SI

SI

L.E.4.2a

NO

NO

SI

SI

SI

6.1

NO SI*

SI

SI

SI

3-4 litros

Papel blando

medio alto alto

7.1

concentrada

muy alto

10 litros

NO

1.4

SI

1.31.2

NO

1.1

NO

SI

L.E. 2.1

NO

2.3

SI

SI

L.E.3.23.1 L.E.

NO SI NO SI NO SI

NO*

SI

NO

SI

SI

NO

NO

NO*SI

NO*

SI

NO*

NO SI

SI

SI

Material duro o voluminoso

medio bajo bajo

0 litros

medio alto

2.2 2.4 5.45.25.15.2

5.35.4

5.15.2

5.35.4 5.2

5.15.45.3

semi-concentrada

7.3

muy alto

semi-concentrada

SINO**

7.2

SI

7.4

semi-concentrada concentrada

alto

NO** ; no cumple con los requisitos de un tanque séptico o tanque interceptor.

NO**

NO**

NO**

SI

SI

SI

SINO*

SINO

4.2b L.E.4.1b

SINO

SI

NO SI

NO SI

4.1b 4.2b

NO SI

L.E.

SI

SINO

NO SI

NO1 NO1NO1NO1NO1NO1NO1

NO

NO*SI

SI

NO SI

SINO*

; se tiene que acondicionar el suelo con una barrera de arenaNO1



EFECTO HIDRAULICO DE ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE BIOPELICULAS EN TUBERIAS DE ALCANTARILLADO



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