OS.070REDES DE AGUAS RESIDUALES

NDICE

PG.

OS.070 REDES DE AGUAS RESIDUALES

1OBJETIVO2ALCANCES2DEFINICIONES2DISPOSICIONES ESPECFICAS PARA DISEO2Levantamiento Topogrfico2Suelos3Poblacin3Caudal de contribucin al Alcantarillado3Caudal de diseo34.6. Dimensionamiento Hidrulico3Ubicacin y Recubrimiento de Tuberas4Cmaras de Inspeccin6CONEXIN PREDIAL7Diseo7Elementos de la Conexin8Ubicacin8Dimetro8

Anexo 1:Notacin y valores gua9Anexo 2:Dispositivo de cada dentro del buzn 12Anexo 3:Esquema de Sistema de Alcantarillado con Tuberas 13Principales y Ramales ColectoresAnexo 4:Caja de Inspeccin de Alcantarillado y Caja Portamedidor 14

Anexos:

OS. 070REDES DE AGUAS RESIDUALES

1. OBJETIVO

Fijar las condiciones exigibles en la elaboracin del proyecto hidrulico de las redes de aguas residuales funcionando en lmina libre. En el caso de conduccin a presin se deber considerar lo sealado en la norma de lneas de conduccin.

2. ALCANCES

Esta Norma contiene los requisitos mnimos a los cuales deben sujetarse los proyectos y obras de infraestructura sanitaria para localidades mayores de 2000 habitantes.

3. DEFINICIONES

Redes de recoleccin. Conjunto de tuberas principales y ramales colectores que permiten la recoleccin de las aguas residuales generadas en las viviendas.

Ramal Colector. Es la tubera que se ubica en la vereda de los lotes, recolecta el agua residual de una o ms viviendas y la descarga a una tubera principal.

Tubera Principal. Es el colector que recibe las aguas residuales provenientes de otras redes y/o ramales colectores.

Tensin Tractiva. Es el esfuerzo tangencial unitario asociado al escurrimiento por gravedad en la tubera de alcantarillado, ejercido por el lquido sobre el material depositado.

Pendiente Mnima. Valor mnimo de la pendiente determinada utilizando el criterio de tensin tractiva que garantiza la autolimpieza de la tubera.

Profundidad. Diferencia de nivel entre la superficie de terreno y la generatriz inferior interna de la tubera.

Recubrimiento. Diferencia de nivel entre la superficie de terreno y la generatriz superior externa de la tubera (clave de la tubera).

Conexin Domiciliaria de Alcantarillado. Conjunto de elementos sanitarios instalados con la finalidad de permitir la evacuacin del agua residual proveniente de cada lote.

4. DISPOSICIONES ESPECFICAS PARA DISEOS

4.1 Levantamiento Topogrfico

La informacin topogrfica para la elaboracin de proyectos incluir:

Plano de lotizacin del rea de estudio con curvas de nivel cada 1 m. indicando la ubicacin y detalles de los servicios existentes y/o cualquier referencia importante.

Perfil longitudinal a nivel del eje del trazo de las tuberas principales y/o ramales colectores en todas las calles del rea de estudio y en el eje de la va donde tcnicamente sea necesario.

Secciones transversales de todas las calles. Cuando se utilicen ramales colectores, mnimo 3 cada 100 metros en terrenos planos y mnimo 6 por cuadra, donde exista desnivel pronunciado entre ambos frentes de calle y donde exista cambio de pendiente. En Todos los casos deben incluirse nivel de lotes.

Perfil longitudinal de los tramos que se encuentren fuera del rea de estudio, pero que sean necesarios para el diseo de los empalmes con las redes del sistema de alcantarillado existentes.

Se ubicar en cada habilitacin un BM auxiliar como mnimo y dependiendo del tamao de la habilitacin se ubicarn dos o ms, en puntos estratgicamente distribuidos para verificar las cotas de cajas de inspeccin y/o buzones a instalar.

4.2 Suelos

Se deber contemplar el reconocimiento general del terreno y el estudio de evaluacin de sus caractersticas, considerando los siguientes aspectos:

Determinacin de la agresividad del suelo con indicadores de PH, sulfatos, cloruros y sales solubles totales.

Otros estudios necesarios en funcin de la naturaleza del terreno, a criterio del proyectista.

4.3 Poblacin

Se deber determinar la poblacin y la densidad poblacional para el periodo de diseo adoptado.

La determinacin de la poblacin final para el periodo de diseo adoptado se realizar a partir de proyecciones, utilizando la tasa de crecimiento por distritos y/o provincias establecida por el organismo oficial que regula estos indicadores

4.4 Caudal de Contribucin al Alcantarillado

El caudal de contribucin al alcantarillado debe ser calculado con un coeficiente de retorno (C) del 80 % del caudal de agua potable consumida.

4.5 Caudal de Diseo

Se determinarn para el inicio y fin del periodo de diseo. El diseo del sistema de alcantarillado se realizar con el valor del caudal mximo horario.

4.6 Dimensionamiento Hidrulico

En todos los tramos de la red deben calcularse los caudales inicial y final (Qi y Qf). El valor mnimo del caudal a considerar ser de 1,5 L /s.

Las pendientes de las tuberas deben cumplir la condicin de autolimpieza aplicando el criterio de tensin tractiva. Cada tramo debe ser verificado por el criterio de Tensin Tractiva Media (t) con un valor mnimo t = 1,0 Pa, calculada para el caudal inicial (Qi), valor correspondiente para un coeficiente de Manning n = 0,013. La pendiente mnima que satisface esta condicin puede ser determinada por la siguiente expresin aproximada:

Somin = 0,0055 Qi

0,47

Donde:

Somin. = Pendiente mnima (m/m) Qi = Caudal inicial (L/s)

Para coeficientes de Manning diferentes de 0,013, los valores de Tensin Tractiva Media y pendiente mnima a adoptar deben ser justificados. La expresin recomendada para el clculo hidrulico es la Frmula de Manning.

Las tuberas y accesorios a utilizar debern cumplir con las normas tcnicas peruanas vigentes y aprobadas por el ente respectivo.

La mxima pendiente admisible es la que corresponde a una velocidad final Vf = 5 m/s; las situaciones especiales sern sustentadas por el proyectista.

Cuando la velocidad final (Vf) es superior a la velocidad crtica (Vc), la mayor altura de lmina de agua admisible debe ser 50% del dimetro del colector, asegurando la ventilacin del tramo. La velocidad crtica es definida por la siguiente expresin:

Vc 6

g RH

Donde:

Vc = Velocidad crtica (m/s)g= Aceleracin de la gravedad (m/s2) RH = Radio hidrulico (m)

La altura de la lmina de agua debe ser siempre calculada admitiendo un rgimen de flujo uniforme y permanente, siendo el valor mximo para el caudal final (Qf), igual o inferior a 75% del dimetro del colector.

Los dimetros nominales de las tuberas no deben ser menores de 100 mm.Las tuberas principales que recolectan aguas residuales de un ramal colector tendrn como dimetro mnimo 160 mm.

4.7 Ubicacin y recubrimiento de tuberas

En las calles o avenidas de 20 m de ancho o menos se proyectar una sola tubera principal de preferencia en el eje de la va vehicular.

En avenidas de ms de 20 m de ancho se proyectar una tubera principal a cada lado de la calzada.

La distancia entre la lnea de propiedad y el plano vertical tangente ms cercano de la tubera principal debe ser como mnimo 1,5 m.

La distancia mnima entre los planos verticales tangentes ms prximos de una tubera principal de agua y una tubera principal de aguas residuales, instaladas paralelamente, ser de 2 m, medido horizontalmente

La mnima distancia libre horizontal medida entre ramales distribuidores y ramales colectores, entre ramal distribuidor y tubera principal de agua o alcantarillado, entre ramal colector y tubera principal de agua o alcantarillado, ubicados paralelamente, ser de 0,20 m. Dicha distancia debe medirse entre los planos tangentes ms prximos de las tuberas

El ramal colector de aguas residuales debe ubicarse en las veredas y paralelo frente al lote. El eje de dichos ramales se ubicar de preferencia sobre el eje de vereda, o en su defecto, a una distancia de 0,50 m a partir del lmite de propiedad.

El recubrimiento sobre las tuberas no debe ser menor de 1,0 m en las vas vehiculares y de 0,30 m en las vas peatonales y/o en zonas rocosas, debindose verificar para cualquier profundidad adoptada, la deformacin (deflexin) de la tubera generada por cargas externas. Para toda profundidad de enterramiento de tubera el proyectista plantear y sustentar tcnicamente la proteccin empleada.

Excepcionalmente el recubrimiento mnimo medido a partir de la clave del tubo ser de 0.20 m. cuando se utilicen ramales colectores y el tipo de suelo sea rocoso.

Si existiera desnivel en el trazo de un ramal colector de alcantarillado, se implementar la solucin adecuada a travs de una caja de inspeccin, no se podr utilizar curvas para este fin, en todos los casos la solucin a aplicar contar con la proteccin conveniente. El proyectista plantear y sustentar tcnicamente la solucin empleada.

En todos los casos, el proyectista tiene libertad para ubicar las tuberas principales, los ramales colectores de alcantarillado y los elementos que forman parte de la conexin domiciliaria de agua potable y alcantarillado, de forma conveniente, respetando los rangos establecidos y adecundose a las condiciones del terreno; el mismo criterio se aplica a las protecciones que considere implementar.

Los casos en que la ubicacin de tuberas no respete los rangos y valores mnimos establecidos, debern ser debidamente sustentados.

En las vas peatonales, pueden reducirse las distancias entre las tuberas y entre stas y el lmite de propiedad, as como, los recubrimientos siempre y cuando:

Se disee proteccin especial a las tuberas para evitar su fisuramiento o rotura.

Si las vas peatonales presentan elementos (bancas, jardineras, etc.) que impidan el paso de vehculos.

En caso de posibles interferencias con otros servicios pblicos, se deber coordinar con las entidades afectadas con el fin de disear con ellas, la proteccin adecuada. La solucin que adopte debe contar con la aprobacin de la entidad respectiva.

En los puntos de cruce de tuberas principales de alcantarillado con tuberas principales de agua de consumo humano, el diseo debe contemplar el cruce de stas por encima de las tuberas de alcantarillado, con una distancia mnima de 0,25 m medida entre los planos horizontales tangentes ms cercanos. En el diseo se debe verificar que el punto de cruce evite la cercana a las uniones de las tuberas de agua para minimizar el riesgo de contaminacin del sistema de agua de consumo humano.

Si por razones de niveles disponibles no es posible proyectar el cruce de la forma descrita en el tem anterior, ser preciso disear una proteccin de concreto en el colector, en una longitud de 3 m a cada lado del punto de cruce.

La red de aguas residuales no debe ser profundizada para atender predios con cota de solera por debajo del nivel de va. En los casos en que se considere necesario brindar el servicio para estas condiciones, se debe realizar un anlisis de la conveniencia de la profundizacin considerando sus efectos en los tramos subsiguientes y comparndolo con otras soluciones.

Las tuberas principales y los ramales colectores se proyectarn en tramos rectos entre cajas de inspeccin o entre buzones. En casos excepcionales debidamente sustentados, se podr utilizar una curva en un ramal colector, con la finalidad de garantizar la profundidad mnima de enterramiento.

4.8 Cmaras de inspeccin

Las cmaras de Inspeccin podrn ser cajas de inspeccin, buzonetas y/o buzones de inspeccin.

Las cajas de inspeccin son las cmaras de inspeccin que se ubican en el trazo de los ramales colectores, destinada a la inspeccin y mantenimiento del mismo. Puede formar parte de la conexin domiciliaria de alcantarillado. Se construirn en los siguientes casos:

Al inicio de los tramos de arranque del ramal colector de aguas residuales. En el cambio de direccin del ramal colector de aguas residuales. En un cambio de pendiente de los ramales colectores. En lugares donde se requieran por razones de inspeccin y limpieza.

En zonas de fuerte pendiente corresponder una caja por cada lote atendido, sirviendo como punto de empalme para la respectiva conexin domiciliaria. En zonas de pendiente suave la conexin entre el lote y el ramal colector podr ser mediante cachimba, tee sanitaria o yee en reemplazo de la caja y su registro correspondiente.

La separacin mxima entre cajas ser de 20 m.

Las buzonetas se utilizan en las tuberas principales en vas peatonales cuando la profundidad sea menor de 1,00 m sobre la clave del tubo. Se proyectarn slo para tuberas principales de hasta 200 mm de dimetro. El dimetro de las buzonetas ser de 0.60 m.

Los buzones de inspeccin se usarn cuando la profundidad sea mayor de 1,0 m sobre la clave de la tubera.

El dimetro interior de los buzones ser de 1,20 m para tuberas de hasta 800 mm de dimetro y de 1,50 m para las tuberas de hasta 1200 mm. Para tuberas de mayor dimetro las cmaras de inspeccin sern de diseo especial. Los techos de los buzones contarn con una tapa de acceso de 0,60 m de dimetro.

Los buzones y buzonetas se proyectarn en todos los lugares donde sea necesario por razones de inspeccin, limpieza y en los siguientes casos:

En el inicio de todo colector. En todos los empalmes de colectores. En los cambios de direccin. En los cambios de pendiente. En los cambios de dimetro. En los cambios de material de las tuberas.

En los cambios de dimetro, debido a variaciones de pendiente o aumento de caudal, las buzonetas y/o buzones se disearn de manera tal que las tuberas coincidan en la clave, cuando el cambio sea de menor a mayor dimetro y en el fondo cuando el cambio sea de mayor a menor dimetro.

Para tuberas principales de dimetro menor de 400 mm; si el dimetro inmediato aguas abajo, por mayor pendiente puede conducir un mismo caudal en menor dimetro, no se usar este menor dimetro; debiendo emplearse el mismo del tramo aguas arriba.

En las cmaras de inspeccin en que las tuberas no lleguen al mismo nivel, se deber proyectar un dispositivo de cada cuando la altura de descarga o cada con respecto al fondo de la cmara sea mayor de 1 m (Ver anexo 2).

La distancia entre cmaras de inspeccin y limpieza consecutivas est limitada por el alcance de los equipos de limpieza. La separacin mxima depende del dimetro de las tuberas. Para el caso de las tuberas principales la separacin ser de acuerdo a la siguiente tabla N 1.

TABLA N 1DIMETRO NOMINAL DELA TUBERA (mm)DISTANCIAMXIMA (m)

100-15060

20080

250 a 300100

Dimetros mayores150

Las cmaras de inspeccin podrn ser prefabricadas o construidas en obra. En el fondo se proyectarn canaletas en la direccin del flujo.

5. CONEXIN PREDIAL

5.1 Diseo

Cada unidad de uso debe contar con un elemento de inspeccin de fcil acceso a la entidad prestadora del servicio.

5.2 Elementos de la Conexin

Deber considerar:

Elemento de reunin: Cmara de inspeccin.

Elemento de conduccin: Tubera con una pendiente mnima de 15 por mil.

Elementos de empalmeo empotramiento: Accesorio de empalme que permita la descarga en cada libre sobre la clave de la tubera.

5.3 Ubicacin

La conexin predial de redes de aguas residuales, se ubicar a una distancia mnima de 1,20 del lmite izquierdo o derecho de la propiedad. En otros casos deber justificarse adecuadamente.

5.4 Dimetro

El dimetro mnimo de la conexin ser de 100mm.

ANEXO 1

NOTACIN Y VALORES GUA REFERENCIALES

A.1 PoblacinNotacinUnidades

A.1.1 Densidad poblacional inicialdihabitantes/ha

A.1.2 Densidad poblacional finaldfhabitantes/ha

A.1.3 Poblacin inicialPihabitantes

A.1.4 Poblacin finalPfhabitantes

A.2Coeficientes para la determinacin decaudalesNotacinUnidades

A.2.1 Coeficiente de retornoCAdimensional

A.2.2 Coeficiente de caudal mximo diariok1Adimensional

A.2.3 Coeficiente de caudal mximo horariok2Adimensional

A.2.4 Coeficiente de caudal mnimo horariok3Adimensional

A.2.5 Consumo efectivo percpita de agua (no incluye prdidas de agua)

A.2.5.1 Consumo efectivo inicialqiL/(hab.da)

A.2.5.2 Consumo efectivo finalqfL/(hab.da)

A.3 reas y longitudesNotacinUnidades

A.3.1 rea drenada inicial para un tramo de redaihectreas

A.3.2 rea drenada final para un tramo de redafhectreas

A.3.3 Longitud de vasLkm

A.3.4 2rea edificada inicialAeim

2A.3.4rea edificada finalAefm

A.4 Contribuciones y caudalesNotacinUnidadesA.4.1 Contribucin por infiltracinIL/sA.4.2 Contribucin media inicial de aguas residualesdomsticasQiL/sA.4.3 Contribucin media final de aguas residualesdomsticasQfL/sA.4.4 Contribucin singular inicialQciL/sA.4.5 Contribucin singular finalQcfL/s

10A.4.6 Caudal inicial de un tramo de redA.4.6.1 Si no existen mediciones de caudal utilizables por el proyectoQi = (k2.Qi) + I + qciA.4.6.2 Si existen hidrogramas utilizables por el proyecto Qi = Qi mx + QciQi mx =Caudal mximo del hidrograma, calculado con ordenadas proporcionales del hidrograma existente

A.4.7 Caudal final de un tramo de red

A.4.7.1Si no existen mediciones del caudal utilizables por el proyectoQf = (k2. Qf) + I + QcfA.4.7.2Si existen hidrogramas utilizables por el proyecto Qf= Qf mx + Qcf

Qi mx =Caudal mximo del hidrograma, calculado con ordenadas proporcionales del hidrograma existente

QiL/s

QiL/s

QfL/s

QfL/s

A.5 Tasa de ContribucinNotacinUnidades

A.5.1 Tasa de contribucin inicial por superficie drenada Tai = (Qi - Qci )/ ai

A.5.2 Tasa de contribucin final por superficie drenada Taf = (Qf - Qcf )/ af

Tai Taf

L/(s.ha)

L/(s.ha)

A.5.3 Tasa de contribucin final por superficie drenada Txi = (Qi - Qci )/ L

A.5.4 Tasa de contribucin final por superficie drenada Txf = (Qf - Qcf )/ L

Txi

Txf

L/(s.km)

L/(s.km)

A.5.5 Tasa de contribucin por infiltracinTiL/(s.km)

A.6 Variables geomtricas de la seccin del flujoNotacinUnidades

A.6.1 Dimetrodom

A.6.2 2Area mojada de escurrimiento inicialAim

A.6.3 2Area mojada de escurrimiento finalAfm

A.6.4 Permetro mojadopm

A.7Variables utilizadas en hidrulicoel dimensionamientoNotacinUnidades

A.7.1Radio hidrulicoRHm

A.7.2 Altura de la lmina de agua inicialyi

A.7.3 Altura de la lmina de agua finalyfm

m

A.7.4 Pendiente mnima admisibleSo minm/m

A.7.5 Pendiente mxima admisibleSo maxm/m

11

A.7.6 Velocidad inicialVi = Qi / Ai

A.7.7 Velocidad final Vf = Qf / Af

A.7.8 Tensin Tractiva Mediat = .RH. So

Vim/s

Vfm/s

tPa

A.8Valores gua de coeficientes

De no existir datos locales comprobados a travs de investigaciones, pueden ser adoptados los siguientes valores

A.8.1C , coeficiente de retorno0,8

A.8.2k1, coeficiente de caudal mximo diario1,3

A.8.3k2, coeficiente de caudal mximo horario1.8-2.5

A.8.4k1, coeficiente de caudal mnimo horario0,5

A.8.5Ti , Tasa de contribucin de infiltracin que depende de las condiciones locales, tales como:

Nivel del acufero, naturaleza del subsuelo,

material de la tubera y tipo de junta utilizada. El

valor adoptado debe ser justificado

0,05 a 1,0 L/(s.km)

ANEXO 2

DISPOSITIVO DE CADA DENTRO DEL BUZN

ANEXO 3

ESQUEMA DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO CON TUBERAS PRINCIPALES Y RAMALES COLECTORES

LEYENDA:

Tubera Principal de Alcantarillado Ramal Colector de Alcantarillado Caja de InspeccinBuzn

ANEXO 4CAJA DE INSPECCIN DE ALCANTARILLADO Y CAJA PORTAMEDIDOR

Ramal distribuidor de agua

Ramal Colector de alcantarillado

Caja de Inspeccin de Alcantarillado

Ramal Distribuidor de agua

Ramal colector de alcantarillado