Informe Diseño Hidraulico

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INFORME DE DISEO DISEO REDES EXTERNAS URBANIZACION PANORAMA RESERVADO Elaboro: Ing. Guillermo Romero ZONA 5

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TABLA DE CONTENIDO GENERAL

1. 2. 3. 4.

ALCANCE ............................................................................................................... 4 LOCALIZACIN ...................................................................................................... 4 DESCRIPCIN DEL PROYECTO........................................................................... 4 RECOPILACIN Y ANLISIS DE INFORMACIN ................................................. 6 4.1 Visita de campo................................................................................................ 6 4.2 Planos Secretara de Planeacin ..................................................................... 6 4.3 Informacin obtenida en la Empresa de Acueducto de Bogot ........................ 7 5. TOPOGRAFIA......................................................................................................... 7 6. CRITERIOS DE DISEO ........................................................................................ 7 7. PARMETROS DE DISEO .................................................................................. 8 7.1 Acueducto ........................................................................................................ 8 7.2 Alcantarillado Sanitario..................................................................................... 8 7.3 Alcantarillado Pluvial ...................................................................................... 10 8. CLCULO DE CAUDALES .................................................................................. 11 9. DISEO GEOMTRICO DE LAS LNEAS ........................................................... 12 10. CIMENTACIN DE LA RED PROYECTADA ....................................................... 12 11. POZOS DE INSPECCIN ................................................................................... 13 12. DISEO ESTRUCTURAL .................................................................................... 13 13. ESTUDIOS PREDIALES ...................................................................................... 14 14. CANTIDADES DE OBRA ..................................................................................... 14

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. ESQUEMA GENERAL DEL TRAZADO DE LA RED SANITARIA (ROJO). .................... 5 FIGURA 2. CAUDALES UNITARIOS. NORMA SISTEC NS-085. ................................................... 11

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LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1 Memorias de Diseo ANEXO 2 Memoria Cantidades de Obra ANEXO 3 Cantidades de Obra ANEXO 4 Planos ANEXO 5 Estudio de Suelos ANEXO 6 Informe Topografa

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MEMORIAS DE CLCULO DISEO HIDRULICO1. ALCANCE El proyecto consisti en la elaboracin de los diseos necesarios para construir las redes locales de acueducto y alcantarillado sanitario y pluvial de la Urbanizacin PANORAMA RESERVADO, del Municipio de Soacha. En este informe tcnico se presenta el diseo hidrulico para la construccin de las redes locales de acueducto y alcantarillado definidas por la EAAB en el documento de Posibilidad de Servicios y Datos Tcnicos No. S-2009-032425 de fecha 10 de Febrero de 2009, en el cual se exponen los criterios y metodologas utilizadas soportadas en las diferentes Normas de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot EAAB.

2. LOCALIZACIN El proyecto se encuentra ubicado en el barrio PANORAMA del Municipio de Soacha en la calle 25 con Kr 12 Este.

3. DESCRIPCIN DEL PROYECTO El proyecto consiste en el diseo de la red de acueducto cubriendo todos los frentes del predio y la red de alcantarillado sanitario para la correcta prestacin del servicio de alcantarillado del sector, debido a que el alcantarillado combinado existente no cumple con las normas y especificaciones de la EAAB, como lo son el tipo de material de la tubera, ya que el alcantarillado existente es de gres, razn por la cual la red existente no es una red oficial. En cuanto a la red pluvial el predio que se est urbanizando manejar las aguas lluvias por escorrenta superficial, mediante la construccin de canaletas de drenaje superficial, las cuales llevan sus aguas frente al predio a una va en pavimentoELABORO Ing. GUILLERMO ROMERO H. CARGO Ingeniero Diseador Hidrulico Fecha 27/10/2010 REVISO RECIBI

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rgido, la cual tiene sumideros que recogen las aguas lluvias y las conducen a la red de alcantarillado existente, la cual es combinada. En el presente diseo se opt como propuesta disear una red de alcantarillado sanitario de aproximadamente 450 metros y dejar la red existente como de aguas lluvias. La red que aparece como combinada quedar como de aguas lluvias, ya que en la etapa de construccin del proyecto se suspendern las domiciliarias que tiene conectadas, las cuales se conectarn a la nueva red sanitaria diseada. En la imagen 1 se muestra un esquema general del trazado de las red de alcantarillado sanitario diseada.

Figura 1. Esquema General del trazado de la red sanitaria (rojo).

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4. RECOPILACIN Y ANALISIS DE INFORMACIN

El proceso de recopilacin y anlisis de la informacin incluy la localizacin del trazado de la red diseada y de las reas aferentes a la red, para lo cual se tuvo en cuenta las planchas de obra construida del Acueducto de Bogot 1:2000 y 1:3333, plancha L-21 de alcantarillado sanitario y la plancha 246-II-B-10; se revisaron la existencia de redes en la zona y la incorporacin de estas en la EAAB. Se determinaron las reas de drenaje y en general se prepararon y se conformaron los planos para presentacin de diseos, de acuerdo con las normas vigentes de la EAAB ESP. A continuacin se hace una descripcin de la informacin recopilada para adelantar los diseos del proyecto de las redes locales de acueducto y alcantarillado sanitario.

4.1.

Visita de campo

Se inici con una visita de reconocimiento al sector, igualmente se observaron las posibilidades de alineamientos de la red e intervencin de espacio pblico as como las posibles interferencias con otras redes de servicio pblico. Se realizaron varias visitas por parte del diseador y la topografa con el objeto de adelantar las actividades de campo y finalmente para ajustar y definir los diseos adecuados y definitivos.

4.2.

Planos Secretara de planeacin

Principalmente para el desarrollo del proyecto de la red de alcantarillado sanitario se tom como base el plano de ordenamiento territorial del Municipio de Soacha (Plano Actualizado POT SOACHA).

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4.3.

Informacin obtenida en la Empresa de Acueducto de Bogot

-

Planos de redes existentes de alcantarillado sanitario en escala 1:2000, planchas L21 y L-11. Plano de redes existentes de acueducto en escala 1:3333, plancha 246-II-B-10. Se consulto el Proyecto Conceptual C-11 PLAN MAESTRO DE ALCANTARILLADO PARA EL MUNICIPIO DE SOACHA. Se consulto el SISTEC Y la pagina Web de la Empresa de Acueducto y alcantarillado de Bogot (EAAB), en donde se obtuvieron algunas normas tcnicas y especificaciones.

5. TOPOGRAFIA

Se levant la topografa de la va por donde se diseo la red amarrada a las placas IGAC GPS-C-T-25 y GPS-C-T-26. Se nivel el eje de la va y se realiz el inventario de redes existentes. Toda la informacin relacionada con el levantamiento topogrfico y las investigaciones de redes se presentan en el informe de topografa.

6. CRITERIOS DE DISEO El proyecto se dise segn los lineamientos contemplados en la norma SISTEC NS-085 CRITERIOS DE DISEO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO y la norma SISTEC NS-036 CRITERIOS PARA DISEO DE RED DE ACUEDUCTO SECUNDARIA Y MENOR DE DISTRIBUCIN, y segn lo dispuesto en el estudio de Factibilidad del Plan Maestro de Alcantarilladlo de Soacha, Proyecto Conceptual C-11.

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7. PARMETROS DE DISEO Los parmetros de diseo constituyen los elementos bsicos para el desarrollo del presente proyecto de redes externas de la Urbanizacin Panorama Reservado del barrio PANORAMA del Municipio de Soacha. Los diseos del proyecto de redes de acueducto y alcantarillado sanitario se realiz aplicando las normas vigentes en la Empresa de Acueducto de Bogot en especial las Normas NS-085, NS-036, NS-010, NS-035, NS-029, NS-054 y NS-068. 7.1. Acueducto

El diseo de las redes de acueducto se realiz con el criterio de dimetro mnimo en red menor de distribucin definido en la Norma NS-036 CRITERIOS PARA DISEO DE RED DE ACUEDUCTO SECUNDARIA Y MENOR DE DISTRIBUCIN, el cual debe ser mnimo de 4. Debido a que la cota de terreno donde se desarrollar la Urbanizacin Panorama Reservado se encuentra por encima de la cota en el cual la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot garantiza servicio de acueducto (2570 m.s.n.m. IGAC), se diseo un sistema de bombeo, con tanque de almacenamiento que garantizar suministro de agua potable las 24 horas y redes de distribucin para el suministro interno de la Urbanizacin, los clculos aparecen en el anexo 1. Se instalar un sistema de macromedicin y a cada suscriptor individual se le colocar medidor domiciliario. 7.2. Alcantarillado Sanitario

Respecto a la densidad de poblacin tenida en cuenta en el diseo se tomo de acuerdo con el Informe Ejecutivo del Estudio de Factibilidad del Plan Maestro de Alcantarillado de Soacha, de fecha noviembre del 2000, entregado a la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot. Menciona en cuanto a Estudios de Poblacin y Demanda que se realizaron las proyecciones de poblacin y demanda de agua, para el Municipio de Soacha y la distribucin espacial de esta con base en la reglamentacin vigente sobre el ordenamiento fsico del Municipio dada por su Plan de Ordenamiento Territorial POT. Se calcularon las poblaciones para el ao 2020, segn tres alternativas de crecimiento demogrfico: alta migracin, migracin decreciente y migracin cero, para luego distribuir la poblacin proyectada en la alternativa de migracin decreciente por estratos y sectores censales. Los anlisis estadsticos del estudio establecieron:

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Poblacin 1993 incluida Granada (Urbana) = 252.907 Poblacin 2020 clculo conservador = 416.720 Poblacin 2020 clculo no conservador = 788.311 Poblacin base de proyeccin = 218.940 Poblacin posible de saturacin = 793.052

Los resultados finales teniendo en cuenta las alternativas de proyeccin se resumen en el siguiente cuadro: RESUMEN DE PROYECCIONES DE POBLACIN PARTE URBANA AO POBLACIN 1995 242.525 2000 353.026 2005 434.528 2010 506.890 2015 568.670 2020 617.775 El diseo de la red de alcantarillado sanitario se realiz para un comportamiento de flujo uniforme. Para el clculo del caudal de diseo se aplic la ecuacin de la norma NS-085 utilizando la curva para una densidad de poblacin entre 400 700 hab/ha, , en donde X = Ha. Este caudal incluye una mayoracin para prever la aireacin, igualmente conexiones erradas e infiltracin. El anlisis hidrulico se realiz utilizando la formula de Manning

.

Se

utiliz para los clculos un coeficiente de Manning de 0.010 correspondiente a una tubera de PVC de acuerdo con la norma NS-085. En las redes de recoleccin y evacuacin de aguas residuales, la seccin circular es la ms usual para los colectores. El dimetro nominal mnimo permitido en redes de sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales tipo alcantarillado sanitario convencional es 200 mm (8) (SISTEC NS-085 4.3.1.7). Se tuvo en cuenta que la velocidad mnima fuera aquella que garantizar condiciones de autolimpieza, para lo cual se calculo el esfuerzo tractivo mediante la siguiente expresin:

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R SDonde: = 10300 N/m o 1000 Kg/m3 peso especfico de las aguas residuales R = 2arcos(1-(2y/D)), para tuberas parcialmente llenas S= pendiente media La velocidad mnima en sistemas sanitarios es aquella que garantice que el esfuerzo tractivo sea mayor o igual a 1,2 N/m (0,12 Kg/m), (SISTEC NS-085 4.3.1.4). La velocidad mxima tenida en cuenta fue de 6 m/s para no contemplar la utilizacin de pozos de inspeccin en materiales plsticos de acuerdo con la norma NS-085 debido a que el material de la tubera es PVC. Se control que el Nmero de Froude no se encontrar en condicin de flujo inestable o sea entre 0.9 y 1.1. Las pendientes utilizadas en general para los diseos son similares a la de la topografa predominante del terreno. La profundidad mnima a la cota clave debe ser la adecuada que permita el drenaje por gravedad de las descargas domiciliarias sin stano, aceptando una pendiente mnima d estas del 2%. Debido a que el trazado del alcantarillado sanitario va por va se tuvo en cuenta un recubrimiento mnimo de 1.20 m a cota del clave del colector de acuerdo con la Norma SISTEC NS-035 4.7.6.3. 7.3. Alcantarillado Pluvial

Como ya se mencion, el drenaje de la Urbanizacin Panorama Reservado se har por Escorrenta Superficial mediante canaletas de drenaje superficial ya que el terreno no presenta lugares bajos donde se pueda presentar inundacin de vas. Estas canaletas conducen las aguas lluvias a la va la cual se encuentra en pavimento rgido y posee sumideros, los cuales drenan a la red existente la cual es combinada. Debido a esta circunstancia no se diseo ninguna red pluvial, ya que si se construir la red sanitaria para independizar estos sistemas.

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8. CLCULO DE CAUDALES El diseo del Alcantarillado se realiz a partir de los lineamientos contemplados en la norma SISTEC N-085 CRITERIOS DE DISEO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO, para tal efecto se determin el caudal teniendo en cuenta la Figura 1 de la Norma NS-085, considerando que la densidad poblacional se encuentra entre 400 - 700 Hab/Ha, como ya se menciono en el aparte de PARAMETROS DE DISEO. A continuacin se muestra una imagen de la grfica utilizada tomada de la norma NS-085 de la EAAB.

Figura 2. Caudales Unitarios. Norma SISTEC NS-085.

Se prepar para el clculo y dimensionamiento hidrulico de la red de alcantarillado sanitario del barrio PANORAMA un cuadro para aguas residuales que cumple con la Norma NS-085. En el Anexo 1 se presentan los cuadros con los clculos hidrulicos de la red de alcantarillado sanitario.

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9. DISEO GEOMTRICO DE LAS LNEAS El trazado de las redes fue evaluado en cuanto a su localizacin en planta teniendo en cuenta los anchos de las vas y las redes existentes. Todas las cotas presentadas en los diseos definitivos se encuentran en el sistema IGAC. El trazado en perfil del alcantarillado sanitario contemplo el estudio del punto de entrega de la red proyectada a la red existente localizada en la Carrera 5 Este con calle 26, recientemente construida por el CONSORCIO SOACHA 2009, Contrato 1506-2009 de la Alcalda del Municipio de Soacha, la cual no ha sido entregada a la EAAB. Con las profundidades de las redes proyectadas se asegura que no habr inferencias con redes de otros servicios como acueducto existente y gas natural. Para la construccin de las redes proyectadas, el constructor deber tener en cuenta durante las actividades de excavacin, no ocasionar daos a las redes de acueducto existente y gas. Las profundidades de instalacin de la red sanitaria garantizan el recubrimiento mnimo requerido por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot, por lo cual no fue necesario el diseo de crcamos de proteccin.

10.

CIMENTACIN DE LAS REDES PROYECTADAS

El dimensionamiento de la zanja para la instalacin y la revisin de la cimentacin tramo por tramo de la red de alcantarillado sanitario se efectu de acuerdo con las especificaciones de la EAAB, Norma NS-035 Requerimientos para cimentacin de tuberas en redes de acueducto y alcantarillado. Los rellenos a utilizar corresponden a los especificados por la EAAB en esta misma Norma y en la Norma NP-040 Rellenos. En los planos se especifica y se presentan los respectivos esquemas de cimentacin, los cuales pueden ser consultados en la Norma NS-035. El modelo de cimentacin a utilizar es el modelo de cimentacin 2 para tubera flexible de la Norma NS-035, que corresponde con las recomendaciones indicadas en el estudio geotcnico, para lo cual se deben seguir las recomendaciones del geotecnista en cuanto a calidad de los materiales que se utilicen en el relleno de la zanja. El esquema de cimentacin se muestra en el siguiente grafico:

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11.

POZOS DE INSPECCIN

Es la obra complementaria a la red que se proyecto, construida a partir de la cota de fondo hasta la cota rasante del pozo, la cual permite el acceso al colector con el fin de prever el mantenimiento adecuado del sistema de alcantarillado. Estos se deben construir de acuerdo con la especificaciones de la EAAB y de la Norma NS-029 Pozos de Inspeccin, teniendo en cuenta las especificaciones de forma y tcnicas all mencionadas, y teniendo en cuenta los materiales propuestos por esta.

12.

DISEO ESTRUCTURAL

No se requiri diseo estructural, debido a que los dimetros del proyecto son menores a 30.

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13.

ESTUDIOS PREDIALES

El diseo de la red de alcantarillado sanitario no tiene prevista la afectacin de predio alguno.

14.

CANTIDADES DE OBRA

Con el fin cuantificar y valorar las obras se prepararon los cuadros presentados en el Anexo 2 denominado Memorias Cantidades de Obra los cuales contienen las memorias de clculo para las redes diseadas. En el Anexo 3Cantidades de Obra se muestran cada una de las actividades de obra. Las cantidades se determinaron de acuerdo con lo dispuesto por la Norma SISTEC en cuanto a los anchos de zanjas de excavacin y siguiendo algunas recomendaciones sugeridas por el especialista de geotecnia. Sin embargo, se recomienda tener como base las especificaciones y fichas tcnicas de los materiales a suministrar, en especial para el caso de la tubera, ya que cada fabricante posee sus propias recomendaciones.

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