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INTRODUCCION

Las aguas residuales son producto de la actividad Humana, contienen una

mezcla de materiales fecales y desperdicios de diferentes tipos.

En el tratamiento de las aguas residuales se busca ante todo la eliminación de

todos los contaminantes presentes en las aguas de descarga, por lo que se hace

necesario utilizar un equipo adecuado para la remoción de los contaminantes,

que son materiales derivados de actividades domésticas o de procesos

industriales, los cuales por razones de salud pública, contaminación del medio

ambiente y por consideraciones estéticas, deben recolectarse, conducirse y

dárseles un tratamiento adecuado antes de ser vertidas en ríos, quebradas u otro

cuerpo receptor. 

Para el desarrollo integral de este proyecto se hizo necesario describir los

parámetros y especificaciones que deben aplicarse para el diseño del

Alcantarillado sanitario, guiándonos de diferentes normas como son, el INAPA ,

la CAASD , ETC.

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OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO

Diseñar los sistemas de alcantarillado sanitario, de recolección y conducción de aguas lluvias, así como la respectiva planta de tratamiento de aguas residuales en la Urbanización Neftalí III para proveer de una adecuada recolección, manejo y tratamiento de aguas residuales de origen doméstico que cumpla con los parámetros establecidos en la normativa nacional.

DATOS PREELIMINARES DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADOS SANITARIO

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Historia:

La Residencia Neftalí III, empezó en julio 2003 bajo la dirección del propietario Neftalí Mena Reynoso, ya para el año 2005 el proyecto fue abierto para los usuarios. Un proyecto que desde sus inicios ofrecía servicios tales como: casas unifamiliares, proyectos de apartamientos de dos niveles, agua potable, sistema de alcantarillado pluvial y residual, calles asfalticos, energía eléctrica, área de recreación, y adquirida buena aceptación dentro de la clase alta de San Francisco Macorís.

La Residencia Neftalí III, no tiene área industrial, ni comercial, tiene un buen grado de educación sanitaria, un 90% de la persona realizada.

1-1 Característica de la localidad

Localización:

Provincia Duarte, San Francisco de Macorís, Avenida Antonio Guzmán Fernández, Neftalí III.

Limites:

Esta urbanización se limita: Al Norte por el rio JAYA, al Sur por la avenida Antonio Guzmán Fernández, al Oeste por una finca de cacao y al Este por la segunda etapa de Neftalí II.

Extensión:

Esta urbanización tiene una extensión de 91,474.53mts2 .

Situación social:

En esta urbanización las personas poseen ingresos o nivel de vida ligeramente superior al medio, por lo que se consideran personas con nivel social de clase media alta.

Nivel de educación de sus habitantes:

El nivel de educación que poseen los habitantes de esta urbanización es media alta.

Nivel de vida:

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El nivel de vida de los habitantes de esta urbanización es excelente, ya que ella cuenta con todos los servicios disponibles.

Grado de educación sanitaria:

Es bueno, puesto que ellos saben que la urbanización posee red de alcantarillados sanitario y pluvial.

Actividad económica:

Un 90% de las personas realizadas.

Tipos de edificaciones:

La urbanización consta de las siguientes edificaciones: casa unifamiliar, proyecto de apartamentos de dos (2) niveles.

Actividad recreativa:

Las actividades recreativas que posee nuestra urbanización son: parques de recreación, cancha de tenis y cancha de basquetbol.

Industria:

En esta urbanización no poseen industria y comercio.

I-2 CLIMA

a) Clima: subtropical 16 /C – 27 /C.

b) Temperatura media: promedio de 25.5 /C.

c) Humedad relativa del aire: 22 /C -29 /C.

d) Intensidad de la lluvia: 125mm/h.

e) Evaporación: bueno; con suelo de gran porcentaje de absorción.

f) Nivel de mar: 22mts sobre el mar

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I-3 CARACTERISTICAS GEOLOGICAS DE LA ZONA

a) Tipos de cimentación: zapatas aisladas

b) Coeficiente de abundamiento: 1.20

c) Humedad optima: 0.7

d) Tipo de suelo: arcilloso.

I-4 ACCESO A LA LOCALIDAD

El acceso a esta urbanización es considerado excelente, ya que es muy fácil y

sencillo de llegar a dicha urbanización, puesto que se llega por calles pavimentadas

y amplias.

 

I-5 ASPECTOS URBANISTICOS

Esta urbanización cuenta con todos sus servicios básicos para satisfacer las

necesidades de las personas que habitan en ella.

I-6 ASPECTOS DEMOGRAFICOS

La densidad poblacional para 2006 de nuestra urbanización era

aproximadamente 8 habitantes, y en la actualidad se cuenta con

una población de 585 habitantes.

 

I-7 ASPECTOS TOPOGRAFICOS

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Nuestra urbanización posee un Buen comportamiento planaltrimetrico, ya que en

su gran parte es llano y por lo tanto no hay cambio brusco de elevación.

 

I-8 RECURSO DE LA COMUNIDAD

En esta urbanización las Personas cuentan con un buen nivel de educación, buena

vida social y excelente nivel económico.

I-9 CONDICIONES SANITARIAS EXISTENTES

A las personas que fueron adquiriendo solares, se les prometió que como servicio

de la urbanización se encontraría la red de alcantarillado sanitario y pluvial, pero

por el momento están en proceso de construcción. 

 

I-10 ESTUDIO DE LAS POSIBLES FUENTES RECEPTORES

Como fuente receptora tenemos el rio JAYA, pero antes de llegar a dicho rio las

aguas residuales serán llevadas a una planta de tratamiento localizada en la parte

inferior de la urbanización a 10 metros del rio, este proceso se ejecutara con el fin

de no contaminar el medio ambiente.

I-11 TRATAMIENTO

Las aguas negras van hacer tratadas por una planta de tratamiento ubicada en la parte posterior de la urbanización, frente al Rio JAYA

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Agua potable

 

Números de apartamentos:

19 edificios de 4 apartamentos.

Números de viviendas unifamiliares:

41 viviendas unifamiliares. 

Números de solares vacíos:

9 solares vacíos, en estos para el futuro se van a construir:

6 viviendas unifamiliares.3 edificios de 4 apartamentos. 

Asumiremos un hacinamiento de 5 personas por viviendas y 5 personas por cada apartamento.

19 edificios de 4 apartamentos X 5 personas = 380 habitantes.

41 viviendas de 5 personas = 205 habitantes.

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Población presente:

Pp = 380+205= 585 habitantes.

Población futura:

6 viviendas de 5 personas = 30 habitantes.

3 edificios de 4 apartamentos X 5 personas = 60 habitantes.

Pf = 585+60+30 = 675 habitantes.

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Obtención de dotación por INAPA:

Dotación:

Tipo 1 ------------------------------- 2000 a 5000 habitantes.

Dotación= 150 litros/ habitantes/día* (675 habitantes)= 101,250 litros/día.

Área verde:

7408.05 m2 de área verde.

Dotación de áreas verdes= 2 litros/dia/m2.

 

7408.05m2 *2litros/dia/m2= 14816.01 litros/dia.

Caudal medio diario:

101250+14816.01 = 116066.01litro/días.

Q medio = 116066.01litros/día =

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86400

Q medio = 1.34litros/ segundo.

Caudal máximo horario:

Variación Horaria (Vh)= 2.00 por normas.

 

Q max/horario= Qmedio*Vh Q max/horario= 1.34 LPS* 2.00 = 2.68 LPS

Caudal máximo diario

Variación Diaria (Vd)= 1.25 por nomas.

Q max/diario= Qmedio*Vd Q max/diario= 1.34 lps * 1.25= 1.67LPS 

 

NOTA: elegimos el caudal máximo horario como nuestro como nuestro caudal de diseño, ya que es el más desfavorable.

 

Q diseño= 2.68 LPS.

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Memoria de cálculo:Datos del proyecto y parámetro de diseño

Nombre del proyecto: Residencial Neftalí 3. Número de viviendas: 19 edificios de 4 apartamentos. 41 viviendas unifamiliares. Números de personas: 675 habitantes (ESCOJIMOS LA POBLCION FUTURA). Área institucional: No tenemos área institucional en nuestro proyecto.

Área comercial:

No tenemos área institucional en nuestro proyecto.

Área verde dotación de área verde: 7408.05 Metros Cuadrados

Dotación de área verde: 2.00 lit/dia/m2

Dotación Por personas: Tipo 1-------------------- 2000-5000 Dotación= 150 lit/hab/dia

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Sistemas de recolección y disposición de las aguas residuales

Partiendo del valor ya calculado, referente al caudal medio diario (agua potable), Qmed= 1.34 lps, podemos acogernos al diseño del sistema de alcantarillado sanitaria.

Calculo de los caudales de las aguas residuales:

Caudal medio diario de aguas residuales:

Se considera que un 80 ‰ del caudal de agua potable retorna al alcantarillado sanitario.

Donde;

Qmed*(aguas residuales)= 0.80* 1.34 lps= 1.072 lps

Caudal máximo de las aguas residuales:

Qmax/d= Qmed * k.

Como nuestra urbanización posee menos de 5000 habitantes, k=3.00.

Qmax/h= 2.68 lps * 3.00= 8.04 LPS.

Calculo del caudal unitario:

qu= Q max/h /Longitud total

Se procedió con esto al diseño del alcantarillado sanitario, utilizando la ecuación de Maning y la tubería a cana llena.

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Calculo de las pendientes mínimas y máximas

Por normas:

Velocidad minima permitida:

Vmin=0.60 mtr/seg.

Velocidad maxima permitida:

Vmax=3.00 mtr/seg.

La pendiente se determinara utilizando la ecuación de Maning:

S= (n V/R⅔)²

n= rugosidad de la tubería = 0.009

R= D/4 (seccion llena).

Calculo de la capacidad de conducción de la tuberías (Q):

Q= A*V

Donde A= área del tubo a sección llena

V= velocidad del flujo = V=1/n R⅔ S½.

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CALCULO DE VOLUMENE DE EXCAVACION DEL ALCANTARILLADO SANITARIO

Registro Cota Rasante Cota Inferior ProfundidadA 99.5 98.4 1.10B 99.5 98.28530769 1.21C 99.8 98.17061539 1.63D 99.9 98.11636902 1.78D' 100.1 98.11636902 1.98K 100.25 98.01872557 2.23E 99.7 98.10706965 1.59J 99.78 97.98617776 1.79M 99.87 97.88388462 1.99L 100.18 97.91643244 2.26G 99.95 97.92573181 2.02I 99.6 97.8110395 1.79O 99.89 97.54755718 2.34H 99.84 97.70254678 2.14N 99.25 97.60955302 1.64Q 99.4 97.49641061 1.90Q' 99.35 97.47471206 1.88S 98.4 97.36001976 1.04P 99.6 97.68859772 1.91T 99.25 97.54755718 1.70U 98.54 97.25462683 1.29F 99.85 97.99392724 1.86V 98.9 97.3 1.60

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Caudal de conexiones Herradas (20‰ del Qmax horario).

Tramo Q(max/hora) Caudal C.H.A-B 0.6648 0.13296B-C 0.6648 0.13296C-D 0.06384 0.012768C-E 0.095616 0.0191232D'-K 0.14568 0.029136K-L 0.14568 0.029136E-J 0.083328 0.0166656J-M 0.864 0.1728M-O 0.14568 0.029136L-N 0.14568 0.029136E-F 0.1248 0.02496G-I 0.0816 0.01632I-P 0.1248 0.02496O-P 0.1248 0.02496G-H 0.2136 0.04272H-H' 0.2136 0.04272H-N 0.2496 0.04992N-Q 0.2496 0.04992Q-Q' 0.16656 0.033312Q'-S 0.1248 0.02496S-U 0.264 0.0528P-T 0.264 0.0528T-V 0.4128 0.08256U-V 0.1656 0.03312F-G 0.1656 0.03312

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Caudal Por Infiltraciontuberia PVC. Condicion Baja (Q=0,5).

Tramo Longitud (km) Q Caudal POR INFILTRACIONA-B 0.074 0.5 0.037B-C 0.074 0.5 0.037C-D 0.035 0.5 0.0175C-E 0.041 0.5 0.0205D'-K 0.063 0.5 0.0315K-L 0.066 0.5 0.033E-J 0.078 0.5 0.039J-M 0.066 0.5 0.033M-O 0.053 0.5 0.0265L-N 0.0638 0.5 0.0319E-F 0.073 0.5 0.0365G-I 0.074 0.5 0.037I-P 0.079 0.5 0.0395O-P 0.054 0.5 0.027G-H 0.064 0.5 0.032H-H' 0.0165 0.5 0.00825H-N 0.06 0.5 0.03N-Q 0.073 0.5 0.0365Q-Q' 0.014 0.5 0.007Q'-S 0.074 0.5 0.037S-U 0.068 0.5 0.034P-T 0.091 0.5 0.0455T-V 0.066 0.5 0.033U-V 0.066 0.5 0.033F-G 0.044 0.5 0.022

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Alcantarillados pluvial

Las redes de alcantarillado pluvial tienen varias concepciones diferentes. Frecuentemente son redes enterradas, pero se combinan con tramos constituidos con canales abiertos.

En la concepción de las redes de alcantarillado pluvial juegan un papel muy importante, además de la topografía, que domina también en el alcantarillado sanitario, el régimen de precipitaciones en la zona.

Ya no es aceptable que la transformación lluvia-escorrentía sea alterada como consecuencia del tradicional criterio que se tenía en muchos procesos de urbanización: las aguas pluviales deben ser eliminadas lo más eficaz y rápido posible. Según el denominado ESQUEMA SANITARISTA (Drenaje rápido de agua de lluvia) del Drenaje Urbano.

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Estudio preliminar del sistema de alcantarillados pluvial

DISENO: En nuestra urbanización para el diseño de la red de alcantarillado

pluvial utilizamos tuberías de hormigón con un diámetro de 20 pulgadas y una

cuneta con una sección transversal que posee una base de 1.50 mtr y una altura

de 0.075 mtr y nuestra pendiente mínima fue la necesaria para producir una

velocidad mayor de 0.75 m/s, y menor de 3.5 m/s, esto nos garantizó un buen

diseño y una buena evacuación de las precipitaciones de la zona.

ANALISIS E INTERPRETACION DE LAS LLUVIAS:

Nuestras lluvias pueden presentarse de diferentes maneras:

1- Lluvias.

2- Llovizna.

3- Granizo.

Esto se debe al cambio de clima en un punto determinado de una zona.

PARAMETROS DE MAYOR IMPORTANCIAS:

1- Magnitud de precipitaciones (nuestras gotas de lluvias tienen buen

espesor).

2- El área completa de nuestra urbanización está cubierta por las lluvias.

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3- Duración de la lluvia en nuestra urbanización es de 15 a 20 minutos.

4- Intensidad de la lluvia en nuestra zona es de 125 mm/h.

5- Nuestra Frecuencia de lluvia depende de la estaciones del tiempo, con una

frecuencia promedio de 10 días.

NORMA DE CÁLCULO PARA EL ALCANTARILLADO PLUVIAL:

Norma de la CASSD

Memoria de Calculo

Calculo del caudal de aporte de área:

Qa= I * C * A

Se usara un valor de i=125 mm/h, en la zona de San Francisco de Macorís según ONAMET.

Coeficiente de escorrentia(C).

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Coeficiente de escorrentia total:

C= 0.012+0.17+0.30 = 0.4787

Area total:

A= 91474.53 M².

Convirtiendo i= 125 mm/h A m/s.

125mm/h / 1000 * 3600 = 0.0000347 m/s.

Qa= 0.0000347m/s* 0.4787*91474,53m²= 1.51 m³/seg.

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Qa = 1519 lps. Qa= 0.00001661* A

CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CONDUCCION DE LA CUNETA

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DIMENSIONES DE LA CUNETA TIPO RECTANGULAR

Caudal De La Cuneta:

Qc= A*V A= seccion transversal de la cuneta.

V= velocidad de conduccion.

A= Y* B = 0.075* 1.5 = 0.1125mtrs.

Por maning calculamos la velocidad:

V= 1/n R⅔S½

Radio hidraulico ( Rh) = A/P

A= seccion de flujo.

P= perimetro mojado

Segun la CAASD Para un Ancho de la calle de 6 mtrs, tendremos una base= 1.50 mtr, una altura Y= 0.075 mtr y un Coeficiente de conduccion K= 380.966 ltr/seg.

Perimetro mojado: Pm= Y + B

Pm= 0.075+1.5= 1.575 mtrs.

Area= Y*B= 0.075*1.5=0.1125 mtrs.

Radio hidraulico(Rh)=0.1125/1.575= (0.0714)⅔= 0.1721

Rugocidad en tuberia de concreto= 0.016

V= 1/0.016 *0.1721 *S½. V= 10.76* S½.

Caudal de la cuneta: Qc= A*V

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Capacidad De Condicion De Los Badenes

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Capacida del baden: Qb= A*V n= 0.016

Radio hidraulico ( Rh) = A/P

A= seccion de flujo.

P= perimetro mojado.

A= 0.12 M2 Pm= 1.63

Rh= 0.12/1.63= (0.0736)⅔= 0.1756

Por maning calculamos la velocidad:

V= 1/n R⅔ S½

V= 1/0.016*0.11756* S½ V= 10.975* S½

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CAPACIDAD DE LOS IMBORNALES

Qi= Co*Ca*A*V

Ancho de la calle= 6.00 mtr.

A- Para una parrilla horizontal de 0.60mtr * 0.40 mtr, con una eficiencia de 60%.

Area neta = 0.60*0.40*0.60= 0.144 m2.

DATOS: Ca= 0.4787 Co= 0.67

Area:

A= b*h*Ce= 0.60*0.40*0.6= 0.144m2

Y= 2gh1/2= (2*9.81*0.15) ½

Y= 1.47m/seg.

Q1= 0.67*0.4787* 0.144*1.47

Q1= 0.0679 m3/s. = 67.89 lps.

B- HUECO VERTICAL:

b= 0.6 H=0.10

Q2= Co*Ca*A*V

A= 0.60*0.10= 0.06M2

Q2= 0.67*0.4787*0.06*1.47Q2= 0.02829 m3/seg. = 28.29 lps.

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CAUDAL TOTAL

Qt= Q1+Q2 = 67.89+28.29= 96.18 LPS.

CALCULO DE COTAS Y PROFUNDIDAD PLUVIALRegistro Cota Rasante cota inferior profundidad ø cm cota coronaA 99.5 98.22 1.28 0.381 98.70B 99.5 98.1053077 1.395 0.381 98.59C 99.8 97.9906154 1.809 0.381 98.47D 99.9 97.936369 1.964 0.381 98.42D' 100.1 97.936369 2.164 0.381 98.42K 100.25 97.8387256 2.411 0.381 98.32E 99.7 97.9270696 1.773 0.381 98.41J 99.78 97.8061778 1.974 0.381 98.29M 99.87 97.7038846 2.166 0.381 98.18L 100.18 97.7364324 2.444 0.381 98.22G 99.95 97.7457318 2.204 0.381 98.23I 99.6 97.6310395 1.969 0.381 98.11O 99.89 97.3675572 2.522 0.381 97.85H 99.84 97.5225468 2.317 0.381 98.00N 99.25 97.429553 1.820 0.381 97.91Q 99.4 97.3164106 2.084 0.381 97.80Q' 99.35 97.2947121 2.055 0.381 97.78S 98.4 97.1800198 1.220 0.381 97.66P 99.6 97.5085977 2.091 0.381 97.99T 99.25 97.3675572 1.882 0.381 97.85U 98.54 97.0746268 1.465 0.381 97.56F 99.85 97.8139272 2.036 0.381 98.29V 98.9 97.12 1.78 0.381 97.6

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