UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE … · Randall Hernández Mora ... que me dieron el invaluable regalo de la vida y me enseñaron el valor del ... Proyecto de Graduación –

UNIVERSIDAD DE COSTA RICA

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

Determinación de las Diferentes Componentes del Caudal de Aguas Residuales y Factor de Retorno para Dos Urbanizaciones del Área

Metropolitana de San José

Informe de Trabajo de Graduación para obtener el grado de Licenciado

en Ingeniería Civil

Elaborado por:

Randall Hernández Mora

Diciembre del 2002

Miembros del Comité de Evaluación:

Ing. Irene Campos G. - Directora

Ing. Freddy Bolaños - Asesor

Ing. Arturo Rodríguez C. - Asesor

DEDICATORIA A la Divina Providencia, quien me ha conducido hasta aquí. A MIS PADRES Roberto y Nelsy, que me dieron el invaluable regalo de la vida y me enseñaron el valor del trabajo, la honradez y el sacrificio. A mi sobrino Roberth, mis hermanos Rita y Andrés, mis primos Hernán, Héctor y Cristian, con quienes he compartido tantas vivencias y a Rodrigo por su amistad incondicional durante tantos años. También a mi abuela Antonia y a todos mis familiares por su apoyo, especialmente a tía Cecilia. A mis maestros de escuela y profesores del colegio. A todos mis amigos y amigas.

AGRADECIMIENTOS A Irene, por sus valiosas aportaciones y guía a lo largo de este trabajo. A Freddy, por su apoyo y consejo durante la realización de este proyecto. A Arturo, por la idea del tema de investigación y por sus observaciones, apoyo y amistad. Al Departamento de Optimización de Sistemas del AyA, por su valiosa ayuda en la realización del trabajo de campo. Al Ing. Dagoberto Araya, por su ayuda con las pruebas de Laboratorio. Al Laboratorio Nacional de Aguas, por el material facilitado. A los Ingenieros: José Navarro, Herbert Farrer, Álvaro Gutiérrez, Napoleón Cruz, Iván Mora, Ileana Atan, Alejandro Fernández, Jonathan Agüero y Francisco Brenes; por sus valiosos aportes, comentarios y sugerencias. Al Departamento de Urbanizaciones del AyA, por la información facilitada. Al Departamento de Alcantarillado Sanitario del AyA, por facilitarme el equipo de CCCTV. A la Gerencia General y al Departamento de Recursos Humanos del AyA, por la beca concedida para la realización de este proyecto. A los distintos profesionales y funcionarios del AyA que me brindaron su ayuda y colaboración de una u otra forma. A la Junta Directiva de la Urbanización El Solar, por su colaboración. A David, por su amistad, ayuda y compañerismo. A quienes de una u otra forma colaboraron en la realización de este trabajo.

i

Hernández Mora, Randall Determinación de las Diferentes Componentes del Caudal de Aguas Residuales y Factor de Retorno para Dos Urbanizaciones del Área Metropolitana de San José.

Proyecto de Graduación – Ingeniería Civil, - San José, C.R.: R. Hernández M., 2002 86h.: ils. – 14 refs.

RESUMEN En este trabajo se realiza un análisis para determinar las proporciones de agua residual y de infiltración que componen el caudal de aguas residuales de dos urbanizaciones, de reciente construcción y 12 años de construida, en el Área Metropolitana en época de transición de seca a lluviosa. El análisis se efectuó mediante la medición de caudales, tanto de agua potable consumida como en la descarga final de las redes de alcantarillado sanitario, durante tres días en ambas urbanizaciones. Además se realizaron tomas de muestras para efectuar pruebas de calidad del agua residual. Los principales resultados obtenidos para ambos casos fuero los siguientes: Urbanización nueva. El caudal de aguas residuales está conformado por un 85% de agua residual doméstica y un 15% de infiltración. La infiltración es constante en el tiempo y el factor de retorno obtenido es de 0,78, el FP de lluvia es 2,7, el FMH es 1,99 y el Fmn es 0,09. Urbanización vieja. El caudal de aguas residuales está conformado por un 26% de agua residual doméstica y un 74% de infiltración. La infiltración es variable en el tiempo por lo que no se pudo calcular el factor de retorno en este caso, el FP de lluvia es 2,5, el FMH es 1,99 y el Fmn es 0,39. La muestra utilizada para este análisis es muy pequeña para generalizar estos resultados al resto de urbanizaciones del Área Metropolitana; pero dan una idea de las condiciones que podría esperarse encontrar en las redes de alcantarillado sanitario de San José, por ello es necesaria una mayor investigación de este tema. RHM REDES DE ALCANTARILLADO SANITARIO; INFILTRACIÓN; AGUAS RESIDUALES; FACTOR DE RETORNO; FACTORES PUNTA; URBANIZACIONES. Ing. Irene Campos G. Escuela de Ingeniería Civil

ii

GLOSARIO

´ Minutos ° Grados Sexagesimales % Porcentaje °C Grados Celsius am Antes meridiano AyA Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados c Coeficiente de retorno CFIA Colegio Federado de Ingenieros y de Arquitectos de Costa Rica

CIECCA Centro de Investigaciones y Entrenamiento para el Control de la Calidad del Agua

cm Centímetros DBO Demanda Bioquímica de Oxígeno DBO5 Demanda Bioquímica de Oxígeno a los 5 días Desv. Est. Desviación Estándar DQO Demanda Química de Oxígeno EB Estaciones de Bombeo FMH Factor Máximo Horario Fmn Factor Mínimo Nocturno FP Factor Punta hab/Km² Habitantes por Kilómetro Cuadrado IGN Instituto Geográfico Nacional IMN Instituto Meteorológico Nacional Km Kilómetros Km² Kilómetros Cuadrados l/hab/día Litros por Habitante por Día l/s Litros por Segundo m Metros m³/año Metros Cúbicos por Año m³/d*mm*km Metros cúbicos por día por milímetro por kilómetro m³/hah/día Metros cúbicos por habitante por día m³/mes/servicio Metros Cúbicos por Mes por Servicio m³/s Metros Cúbicos por Segundo Max Máximo May Mayo mg/l Miligramos por Litro mm Milímetros msnm Metros Sobre el Nivel del Mar NE Noreste pH Concentración de Iones H+ pm Pasado meridiano Prom.Diar. Promedio diario PVC Cloruro de Polivinilo SMEWW Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater UCR Universidad de Costa Rica

iii

INDICE GENERAL Página

Resumen . . . . . . i

Glosario . . . . . . ii

Índice General . . . . . . iii

Capítulo I: Introducción . . . . . 1

1.1. Introducción . . . . . 1

1.2. Objetivos y Alcances . . . . . 4

Capítulo II: Ubicación y Caracterización de las Zonas de Estudio . 6

2.1. Características Físico-Geográficas Geológicas e Hidrogeológicas de la Zona 6

2.2. Criterios de selección de las Urbanizaciones . . . 9

2.3. Breve Descripción de las Urbanizaciones . . . 10

2.4. Delimitación del Área de Estudio . . . . 12

2.5. Características Climáticas de las Subcuencas . . . 12

2.6. Tipo de Suelo y Ubicación del Nivel Freático . . . 13

2.7. Uso del Suelo . . . . . 14

2.8. Descripción de los Sistemas de Agua Potable Alcantarillado Sanitario y Pluvial 14

Capítulo III: Aguas Residuales en Urbanizaciones . . . 18

3.1. Definiciones . . . . . 18

3.2. Valores de los Parámetros de Estudio Utilizados en Costa Rica . 27

3.3. Técnicas de Muestreo y Equipo Utilizado en el Trabajo de Campo . 29

3.4. Mediciones de Campo . . . . . 33

Capítulo IV: Mediciones de Caudal . . . . 36

4.1. Aforos en los Sistemas de Alcantarillado Sanitario . . 36

4.2. Mediciones de Caudal de Agua Potable . . . 42

4.3. Análisis de Calidad del Agua Residual . . . 46

Capítulo V: Análisis y Discusión de Resultados . . . 52

5.1. Determinación del Caudal de Infiltración y de Lluvias . . 52

iv

5.2. Determinación del Caudal de Aguas Residuales y Factor de Retorno . 65

5.3. Caudales Máximo y Mínimo Horario . . . 68

5.4. Factores Punta y Caudales Punta y Promedio . . . 71

5.5. Dotaciones Medias . . . . . 73

5.6.Resumen de Parámetros Obtenidos . . . . 75

Capítulo VI: Conclusiones y Recomendaciones . . . 76

6.1. Conclusiones . . . . . 76

6.2. Recomendaciones . . . . . 79

Bibliografía . . . . . . 81

Anexos

Anexo 1: Cuencas de Estudio

Anexo 2 : Planos de Tuberías

Anexo 3: Registros de Precipitación en las estaciones meteorológicas

Anexo 4: Registro de Consumo de Agua Potable

Anexo 5: Datos de las Estaciones Meteorológicas Utilizadas

Anexo 6: Ubicación de las Estaciones Meteorológicas Utilizadas

Anexo 7: Mapa Hidrogeológico

Anexo 8: Tablas para Cálculo de Caudales Mediante la Fórmula de Manning

1

CAPITULO I

1.1. INTRODUCCIÓN De acuerdo con el Instituto Costarricense de Acueductos y

Alcantarillados (AyA), el sistema de alcantarillado sanitario

metropolitano de San José, que cubre aproximadamente el 50% de la

población de la zona, se encuentra en estado de deterioro ya que desde

hace casi 20 años no se realizan inversiones importantes en

mantenimiento ni en construcción, debido a limitaciones

presupuestarias que ha tenido el (AyA), responsable de dicha materia de

acuerdo a su Ley Constitutiva 1.

Esto ha ocasionado problemas, dentro de los cuales se encuentran: un

serio deterioro del ambiente por la contaminación de ríos y acuíferos,

amenazas a la salud pública ya que las aguas de la cuenca del río

Grande de Tárcoles (donde son vertidas sin ningún tratamiento las

aguas provenientes del alcantarillado sanitario del AyA) son utilizadas

para riego, natación y pesca; originando enormes gastos al sector salud

por el pago de incapacidades y gastos de atención de personas

afectadas por enfermedades de transmisión hídrica 8.

Por otro lado, se amenaza al sector turístico, al afectar los recursos

naturales, se reduce el área efectiva para uso constructivo del suelo,

porque en los lugares donde no existe alcantarillado sanitario, debe

destinarse una parte del área de construcción para la instalación del

tanque séptico y su respectivo drenaje. Finalmente AyA, mediante

análisis de calidad del agua proveniente de fuentes subterráneas, tiene

evidencias de la contaminación de acuíferos por nitratos provenientes

de aguas domésticas infiltradas 1.

2

En la actualidad, AyA está estudiando la posibilidad de ejecutar un

proyecto de rehabilitación y extensión del sistema de alcantarillado

sanitario metropolitano, utilizando la modalidad de concesión de obra

pública; debido a que es un proyecto que representa una inversión que

puede superar los 300 millones de dólares; el proyecto más grande al

que ha hecho frente AyA desde su creación.

Dicho proyecto, contempla además, el diseño y construcción de una o

varias plantas de tratamiento de aguas residuales (el número está

todavía en estudio), además de otros componentes principales. Para el

diseño de esta planta, así como de los sistemas de redes y colectores, es

de gran importancia la cuantificación y caracterización de las aguas

residuales que salen de una urbanización y posteriormente llegarán a la

planta de tratamiento.

Surge la necesidad de realizar investigación de campo, que permita

determinar la validez de los parámetros, utilizados en el diseño de

sistemas de alcantarillado sanitario, como factor de retorno, infiltración

de aguas subterráneas y entrada de aguas pluviales, entre otros, en las

condiciones del Área Metropolitana de San José, para utilizarlos en el

diseño futuro del proyecto de Alcantarillado Sanitario Metropolitano.

Actualmente el AyA está preparando información técnica, financiera y

legal, para la preparación de los documentos de licitación de la

concesión del proyecto. Dentro de la información técnica necesaria para

esta etapa, se encuentra una caracterización de las aguas residuales

provenientes de urbanizaciones que debe ser obtenida mediante un

trabajo de campo e investigación como éste.

El presente estudio trata sobre como está conformado el caudal de

aguas residuales de una urbanización, en el Área Metropolitana de San

3

José; además, de la medición en campo de parámetros utilizados en el

diseño de sistemas de evacuación y tratamiento de aguas residuales

domésticas. En el segundo capítulo, se dan distintas características de

las zonas de estudio, así como se exponen los criterios empleados para

la selección de las urbanizaciones a estudiar, se delimitan las cuencas

de las urbanizaciones y se describen las mismas. El tercer capítulo

trata de las definiciones de los parámetros estudiados, los valores de los

mismos usados en Costa Rica, las técnicas de muestreo utilizadas y

finalmente las mediciones de campo. En el cuarto capítulo, se

presentan los resultados obtenidos. El quinto capítulo, es un análisis de

la información obtenida en el capítulo anterior. Finalmente, se dan

conclusiones y recomendaciones basadas en el análisis de la

información recopilada.

Se consultó información sobre infiltraciones en tuberías, en las

referencias bibliográficas 2, 7, 9, 10, 11 y 13. Esta información

corresponde a experiencias fuera de Costa Rica.

4

1.2. OBJETIVOS Y ALCANCES 1.2.1. Objetivo General

Determinar las proporciones de agua doméstica y agua de infiltración

que componen el caudal de aguas residuales de una urbanización

recién construida y otra con más de 10 años de construida, ambas en el

área metropolitana de San José, en época de transición entre seca y

lluviosa.

1.2.2. Objetivos Específicos

a. Definir las cuencas de estudio (urbanizaciones) así como sus

longitudes de redes y caudal proveniente de conexiones ilícitas e

infiltración.

b. Estimar el estado de las interconexiones entre el alcantarillado

pluvial y el sanitario.

c. Realizar una estimación para conocer el número de habitantes, en

cada urbanización, a partir del número de casas que hay en las

zonas de estudio.

d. Calcular el valor del coeficiente de retorno para cada urbanización.

e. Conocer el valor de infiltración de agua en la tubería de

alcantarillado sanitario así como el tipo de suelo, de forma

preliminar.

f. Establecer comparaciones entre los valores encontrados de

infiltración en una urbanización nueva y una vieja.

g. Proponer parámetros para el diseño del sistema de alcantarillado

sanitario metropolitano como lo son: factor de retorno e infiltración

en las tuberías de alcantarillado sanitario.

5

1.2.3. Alcances

La investigación a realizar se circunscribe a las cuencas en que se

ubican las urbanizaciones. Se considerarán dos condiciones (reciente y

antigua construcción de la urbanización). Estos resultados, pueden ser

extrapolados al resto de las condiciones existentes en el área

metropolitana, siempre y cuando las condiciones del suelo (infiltración)

y el estado de las conexiones ilícitas sea similar al de las áreas de

estudio.

1.2.4. Limitaciones

Para la ejecución del proyecto, la cantidad de información proveniente

de estudios realizados previamente, es escasa y desactualizada, ésta se

mencionó al final de la Introducción.

No se conocen las condiciones de las tuberías de agua potable ni

residual de las urbanizaciones vecinas, lo que pueden afectar

notablemente los resultados del trabajo de campo, dando lugar a

fenómenos no esperados en el comportamiento de los hidrogramas de

aguas residuales. Por otro lado las características hidrogeológicas del

suelo, que hay en las zonas de estudio, se obtuvieron de mapas.

6

CAPITULO II

2. UBICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LAS ZONAS DE ESTUDIO

Las zonas de estudio se muestran en la figura 2.1. Esta figura

muestra, además, la ubicación de las estaciones meteorológicas

utilizadas para estimar la precipitación, durante la realización del

trabajo de campo, en dichas zonas. La figura contiene también las

calles, que ayudan a ubicarse mejor en el mapa.

2.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICO-GEOGRÁFICAS GEOLÓGICAS E HDROGEOLÓGICAS DE LA ZONA

Las áreas de estudio se encuentran ubicadas dentro de la cuenca del

Río Grande de Tárcoles, la cual se encuentra ubicada entre las

coordenadas 508 - 543 de Longitud Oeste (LO) y 204 – 220 de Latitud

Norte (LN). Propiamente las zonas de estudio, se encuentran en las

subcuencas de los ríos Torres y Tiribí.

La región, en que se ubican las zonas en estudio, se encuentra cubierta

por una capa superficial de tobas meteorizadas, según informe de AyA,

de hasta 30 m de espesor, de carácter limo arcilloso y de una coloración

marrón. ‘‘Debajo de esa primera capa existe una unidad de coladas de

lodo o lahares, caracterizados por una matriz limo arcillosa que engloba

bloques rocosos de granulometría y forma heterogénea, con diámetros de

hasta 80 cm aproximadamente. El espesor de estos lahares puede llegar

hasta unos 20 m. Subyaciendo a los lahares se encuentran rocas

volcánicas, principalmente tobas que sólo afloran en los cauces de los

ríos en la parte oeste del área metropolitana y en las cercanías del

aeropuerto Tobías Bolaños’’ 1.

8

‘‘Existe un acuífero de baja permeabilidad en las tobas meteorizadas

superficiales y en los lahares, la dirección de flujo subterráneo es del

Este hacia el Oeste en términos generales. En la parte Este la

profundidad del agua varía entre 5 y 20 m dependiendo de las

irregularidades del terreno. En la parte de la ciudad de San José, en

donde el relieve es más regular, la profundidad del agua va de los 5 a los

12 m’’ 1.

‘‘Este acuífero superficial es del tipo freático y su patrón de flujo

subterráneo se ve afectado por las irregularidades del terreno. Así varias

quebradas muestran un carácter efluente, lo que indica que en la

cercanía de ellas la profundidad al agua bajo el terreno puede ser aún

menor a las cifras mencionadas’’ 1.

‘‘La permeabilidad del acuífero está en el rango de 0.006 a 0.08 m/d,

propia de materiales arcillosos’’ 1.

‘‘Debajo del acuífero superficial y separado por una capa de piroclastos,

se encuentran dos acuíferos de alta producción y de los que el AyA

obtiene un alto caudal por medio de pozos localizados al norte del río

Virilla. Estos acuíferos se conocen con el nombre de Colima y están

formados en unidades de lavas fracturadas’’ 1.

‘‘Se ha conocido que hay evidencias de contaminación antrópica a estos

acuíferos, ya que hay una concentración significativa de nitratos y otros

compuestos propios de este tipo de alteración. La causa principal ha sido

atribuida a las descargas de los tanques sépticos en las zonas sin

alcantarillado sanitario y a la infiltración de parte de algunos ríos que

acarrean agua de mala calidad.’’ 1.

9

2.2 CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LAS URBANIZACIONES A ANALIZAR

En la selección de las urbanizaciones se utilizaron los criterios que se

detallan a continuación.

2.2.1. Sistema de Abastecimiento de Agua Potable

El abastecimiento de agua potable es un criterio importante, ya que es

necesario conocer cuanta agua entra al sistema, para calcular el factor

de retorno. Si las urbanizaciones tienen una única entrada de agua

potable, la medición del agua que entra a las mismas se simplifica, pues

se instalan equipos de medición en un solo punto. Para la instalación

de estos equipos, es necesario romper el pavimento para construir una

caja de concreto donde se instalará el registrador de caudal. De esta

manera, el equipo se puede dejar en el punto de medición en forma

segura; ya que la caja solo puede ser abierta con un mecanismo

especialmente diseñado para proteger el equipo de robo y daños.

2.2.2. Sistema de Alcantarillado Sanitario

La urbanización debe contar con un sistema de alcantarillado sanitario.

Se prefiere que toda la tubería sea de un mismo material; además que

no existan partes del sistema colapsadas, en las cuales existan fugas de

aguas residuales que impidan contabilizar la totalidad de la misma

producida por los habitantes de las urbanizaciones. También es

importante, que el sistema cuente con un punto de descarga único, ya

sea a un río o a un colector de aguas negras, esto para que los aforos y

el muestreo realizados sean representativos de las condiciones de toda

la urbanización.

10

2.2.3. Conexiones irregulares

Es muy importante conocer el estado de las conexiones irregulares, que

son los medios a través de los cuales ingresa parte del agua no

controlada a la red de alcantarillado sanitario. Según Metcalf & Eddy, el

resto, procede del subsuelo y agua pluvial que es descargada a la red

sanitaria a partir de fuentes tales como bajantes de edificaciones y

drenes de cimentaciones 11.

Según los criterios antes expuestos, las urbanizaciones escogidas

fueron las mostradas en el cuadro 2.1

Cuadro 2.1 : Urbanizaciones escogidas para el estudio

Nombre Ubicación Material del

Alcantarillado Sanitario

Año de construcción

Número de casas

Bilbao San Sebastián PVC 1998 205 El Solar La Uruca Concreto 1990 107

Fuente: El Autor

En el siguiente apartado, se describen las urbanizaciones con mayor

detalle.

2.3. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS URBANIZACIONES

La urbanización con más de 10 años de construida, denominada en

adelante El Solar, se encuentra en el distrito Uruca de la provincia de

San José, aproximadamente un kilómetro al oeste del Hospital México.

Se construyó en 1990 por lo que tiene doce años de existir y consta de

107 viviendas. Las personas que viven en ella son de clase media-alta,

basado en el tipo de viviendas que se observan, con acabados de costo

relativamente alto, con áreas de construcción mayores o iguales a los

200 m². En la fig. 2.2 se observa una casa típica de dicha urbanización.

11

Fig. 2.2: Urbanización El Solar

La urbanización de reciente construcción, denominada en adelante

Bilbao, se localiza en el distrito de San Sebastián, provincia de San

José. Esta urbanización tiene cuatro años de construida y está

constituida por 205 casas. Sus habitantes son de clase media-baja,

socio-económicamente hablando, ya que el área de construcción

promedio es menor o igual a 200 m². En la fig. 2.3 se muestra una parte

de la urbanización en cuestión.

12

Fig. 2.3: Residencial Bilbao

2.4. DELIMITACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

El área de estudio comprende las microcuencas en que se encuentran

las urbanizaciones en cuestión. Estas microcuencas se definieron a

partir de los mapas escala 1:10 000 del IGN, utilizando la información

de las curvas de nivel y observando las estructuras construidas por el

hombre, que pudiesen modificar la configuración natural de dichas

microcuencas. En la realización de los mapas de las microcuencas se

utilizó el sistema de información geográfica ‘‘Arc View’’. Los mismos se

presentan en el anexo (1). El solar se ubica en las coordenadas 523.0

LN y 215.7 LO, mientras que Bilbao se localiza en las coordenadas

526.8 LN y 209.7 LO.

2.5. CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS DE LAS SUBCUENCAS

De acuerdo con informe de AyA, el área geográfica, en que se ubican las

urbanizaciones que se estudian aquí, es conocida como región Valle

Central 1. Dos estaciones meteorológicas que se encuentran

13

relativamente cerca de las zonas de estudio son, según el IMN, las

estaciones Pavas y San José, que se pueden ver en el anexo (6). Algunos

parámetros de interés, de dichas estaciones, así como su ubicación y

otras características, se muestran en el anexo (5).

En todo el país existen dos épocas climáticas claramente diferenciadas

que son la época seca y la lluviosa. La época seca, en el Valle Central,

está marcada por la predominancia de los vientos alisios provenientes

del noreste con velocidades de hasta 30 km/h, entre enero, febrero y

marzo. En la época lluviosa la intensidad de los vientos alisios

disminuye, dando paso a una corriente proveniente del Pacífico que

forma un ‘‘frente de brisa’’ que favorece la formación de un tipo de

nubes denominado cúmulos, capaces de provocar lluvias y tormentas 1.

Con motivo de las lluvias que se presentaron durante la realización del

trabajo de campo se obtubo información más detallada, en las

estaciones meteorológicas, mencionadas al principio de este apartado,

que son relativamente cercanas a los puntos de muestreo, durante los

días en que se realizó el estudio e inclusive algunos días antes. Dicha

información se presenta en el tercer capítulo y será de utilidad al

explicar los hidrogramas de salida en los sistemas de alcantarillado

sanitario de ambas urbanizaciones. La ubicación de estas estaciones se

muestra en el anexo (6).

2.6. TIPO DE SUELO Y UBICACIÓN DEL NIVEL FREÁTICO

El suelo en que se encuentra El Solar se caracteriza entre otras cosas

por tener un espesor que oscila entre 10 y 15 m, el nivel freático en

época lluviosa está entre 40 y 60 m y en época seca entre 60 y 80 m,

principalmente su suelo se caracteriza por ser blando con presencia de

vidrio volcánico (ceniza), no hay evidencia de la presencia de arcillas

expansivas ni limos colapsables en esta zona, según Bogantes 4.

14

Bilbao se ubica en un suelo con profundidad que varía entre los 5 y 10

m, el nivel freático se encuentra entre los 10 y 15 m en épocas lluviosa

y seca, su suelo es blando con presencia de ceniza volcánica y lahares,

existe presencia de arcillas grises con un potencial de expansión muy

alto 4.

2.7. USO DEL SUELO

De acuerdo con los mapas de la propuesta del Plan Regulador de la

Municipalidad de San José, el terreno donde se ubica la urbanización El

Solar es de uso residencial en su mayor parte, aunque existen unos

cuantos lotes donde no se ha construido probablemente por estar cerca

de una servidumbre de líneas eléctricas de alta tensión. Esta parte del

área de la urbanización se cataloga como urbana en transición.

Además, existe un pequeño parque y un área para juegos de niños.

De igual forma, el terreno donde se localiza la urbanización Bilbao se

clasifica en su totalidad como de uso residencial, existen algunos lotes

que no se han construido así como una pequeña área de juegos para

niños.

2.8. DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE,

ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL

2.8.1. Urbanización El Solar

La red de alcantarillado sanitario de la urbanización El Solar es de

cloruro de polivinilo (PVC) de 20 cm de diámetro y un SDR (standard

dimension ratio) de 32.5. Se realizaron observaciones con CCCTV

(cámara de circuito cerrado de televisión) y se encontró que la tubería

está en buen estado, a excepción de algunos sitios en que las raíces de

los árboles han roto y obstruido la tubería en las juntas, también se

15

nota deformación y aplastamiento del tubo en algunos puntos. Este

equipo permitió inspeccionar cerca de un 90% de la red de

alcantarillado sanitario, ya que algunos pozos de registro estaban

obstruidos y la cámara no puede ir “en contra de la corriente”. En la fig.

2.4 se aprecia tanto la cámara en sí (derecha) como la unidad de control

(izquierda).

Se localizaron problemas de obstrucción por raíces de árboles como se

muestra en la fig. 2.5.

El sistema de alcantarillado pluvial es de concreto con diámetros de 46

y 54 cm de diámetro. En cuanto a la red de agua potable ésta es de PVC

SDR 26 de 75 y 100 mm de diámetro. En el anexo (2) se muestran los

mapas de tuberías. En días secos no se observa flujo en el sistema de

aguas pluviales, lo que indica que no existen conexiones del

alcantarillado sanitario al pluvial.

Fig. 2.4: Equipo de sondeo con CCCTV

16

Fig. 2.5: Raíces entre uniones de tuberías en el Solar 2.8.2. Urbanización Residencial Bilbao

Su red de alcantarillado sanitario es de concreto de 20 cm de diámetro

en su mayor parte, aunque también existen pequeños tramos de 15 cm

de diámetro, ambos diámetros mínimos para cada caso según las

normas oficiales de AyA 2. La red de agua potable es de PVC SDR 26

con diámetros de 10 y 7.5 cm. En cuanto a su alcantarillado pluvial es

de concreto de 54 cm de diámetro. En el anexo (2) se muestran los

planos de tuberías. Aunque se empezó a realizar el sondeo con CCCTV

no se pudo terminar porque el equipo sufrió un desperfecto que a la

fecha no ha podido ser corregido. Dentro de lo que se pudo observar en

dicho sondeo la tubería se ve en óptimas condiciones, sin

obstrucciones, desgaste ni deformaciones, como se muesra en la fig.

2.6. De manera similar al caso anterior, tampoco se observó flujo en el

alcantarillado pluvial en días secos, por lo que se concluye que tampoco

existen conexiones del sistema sanitario al pluvial.

17

Fig. 2.6: Tubería de alcantarillado sanitario Bilbao

18

CAPITULO III

3. AGUAS RESIDUALES EN URBANIZACIONES

3.1. DEFINICIONES

La determinación del caudal de aguas residuales de una ciudad, pueblo

o urbanización es fundamental para el correcto diseño de las

instalaciones de recolección, bombeo, tratamiento y vertido. De ahí que

es importante poder disponer de datos precisos sobre los caudales

actuales y los previstos en un futuro próximo, si dichas instalaciones

desean diseñarse y construirse adecuadamente.

El objetivo del estudio es diferenciar el caudal de aguas residuales de

una urbanización, en dos componentes principales a saber:

a) Caudal de aguas residuales domésticas.

b) Caudal de infiltración, aportaciones ilícitas o incontroladas y aguas

pluviales.

En este estudio, solamente se definirán estos dos componentes.

Los componentes del agua residual que se genera en una urbanización,

dependen de la capacidad de infiltración y precolación del suelo, la

precipitación, las conexiones a la red y el nivel socioeconómico de los

habitantes, entre otros, y pueden incluir: aguas residuales doméstica y

aguas de infiltración y aportaciones incontroladas.

3.1.1. Aguas Residuales Domésticas

También se suele llamar agua sanitaria y es el agua residual procedente

de residencias, instalaciones comerciales y similares. En zonas ya

existentes, que cuentan con sistemas de alcantarillado, los datos de

caudal debieran obtenerse de estudios de aforos realizados in situ, para

el caso en que se deseen hacer estudios tendientes a mejorar los

sistemas con que se cuenta.

19

Según Metcalf & Eddy, en el caso de nuevos proyectos, específicamente

en el caso del proyecto de nuevas y pequeñas zonas residenciales, es

corriente determinar los caudales de aguas residuales a partir de la

densidad de población y de la contribución media per cápita 9. En el

cuadro 3.1 se dan datos sobre los rangos de caudal y valores típicos.

En los grandes barrios residenciales, es aconsejable establecer dichos

datos con base en la superficie del suelo que ocupan. En los casos en

que ello sea posible, los datos deberían basarse en valores reales de

caudales seleccionados entre zonas residenciales típicas. En ausencia

de tales datos, Metcalf & Eddy recomienda utilizar un valor estimado

del 70% del consumo de agua, que viene a ser lo mismo que utilizar un

valor del coeficiente de retorno (c) igual a 0.70 en la ecuación 3.1 9:

Donde,

Qr: Caudal de aguas residuales generado

Qp: Caudal de agua potable consumido

c: Coeficiente de retorno

La variación de los caudales de agua residual observados en las plantas

de tratamiento tiende a seguir una cierta pauta diaria, como la

mostrada en el gráfico 3.1.

)1.3.(eccQQ pr =

20

Cuadro 3.1

Caudales medios de agua residual de origen residencial

Caudal (l/unidad/día) Origen Unidad Rango Valor

Típico Valores * para C.R.

Apartamentos Persona 200-340 260 150 Hotel Residente 150-220 190 150 Casa media Persona 190-350 280 113 Casa de clase alta Persona 250-400 310 Casa de lujo Persona 300-550 380 Casa semimoderna Persona 100-250 200 Chalet de verano Persona 100-240 190 Camping de caravanas

Persona 120-200 150

Fuente: Metcalf & Eddy,

* Tomado de Código de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificaciones, CFIA,

valor mínimos recomendados de dotación de agua potable, para uso doméstico,

multiplicado por un factor de retorno de 0.75, que es el oficial recomendado por AyA.

Gráfico 3.1

Variación horaria típica del caudal de agua residual doméstica

Fuente: Metcalf & Eddy

Los caudales mínimos se producen durante las primeras horas de la

madrugada, cuando el consumo de agua potable es más bajo y cuando

el caudal circulante se debe, principalmente, a escapes, infiltraciones y

pequeñas cantidades de agua residual sanitaria. La primera punta de

caudal se presenta, en general, inmediatamente después del máximo

21

uso de agua, producido a última hora de la mañana. Una segunda

punta se presenta, normalmente, en las últimas horas de la tarde, entre

las 19:00 y 21:00 horas, aunque es muy variable, según el tamaño de la

población servida y la longitud de la red de alcantarillado. Cuando los

caudales de agua extraña a la red (infiltración y aportaciones

incontroladas) son mínimos, las curvas de descarga de agua residual

son prácticamente paralelas a las de consumo de agua, pero con un

desfase de tiempo de varias horas. En los casos en que no se pueda

identificar un día específico de la semana en el que se lleve a cabo el

lavado de la ropa, la variación en los caudales entre días laborales es

insignificante. En el gráfico 3.2 se representa una variación típica

semanal de los caudales, tanto para periodos húmedos como secos,

según Metcalf & Eddy 9.

Gráfico 3.2

Variaciones diarias y semanales típicas de los caudales de agua

residual doméstica


De acuerdo con Metcalf & Eddy, las variaciones estacionales en los

caudales de agua residual ocurren normalmente en zonas turísticas, en

pequeñas comunidades con colegios (donde en ciertas temporadas

existe una población que no es originaria del lugar; sino que está ahí

22

por periodos de tiempo determinados y luego se va, como ocurre al

llegar las vacaciones escolares), y en aquellas cuyas actividades tanto

industriales como comerciales tienen un carácter estacional. La

magnitud de estas variaciones depende tanto del tamaño de la

comunidad como de la actividad estacional 9.

Teóricamente, los factores punta (la relación entre caudal punta y

caudal medio) podrían derivarse o ser estimados para cada uno de los

grandes usuarios o para cada categoría de caudal recogida en la red.

Con este procedimiento, los caudales medios individuales se

multiplicarían por estos factores y los caudales punta resultantes se

combinarían para obtener los caudales máximos previsibles.

Desgraciadamente, este grado de refinamiento es raramente posible,

debido a la dificultad y alto costo de poner en marcha un programa de

medición de tales características, por consiguiente, los factores punta

utilizados deben estimarse mediante la utilización de métodos más

generales, como los gráficos obtenidos a partir de estadísticas en otras

ciudades o países.

Si los registros de medida de caudales son inadecuados para el

establecimiento de los factores punta (por no contarse con información

que refleje condiciones importantes como las de época lluviosa, por

ejemplo, y no se dispone del tiempo necesario para generar dicha

información), se utiliza el gráfico 3.3, desarrollado a partir del análisis

de los registros de numerosas poblaciones de los Estados Unidos. Es

importante destacar que la información con que se generó el gráfico 3.3

se basa en caudales medios de registros que contenían pequeñas

cantidades de caudales de origen comercial y vertidos industriales.

23

Gráfico 3.3

Factor punta para caudales de agua residual doméstica


3.1.2. Aguas de Infiltración y Aportaciones Incontroladas

El agua que se recoge de forma imprevista en las tuberías de

alcantarillado sanitario se compone de infiltración y aportaciones

incontroladas.

La infiltración consiste en el agua del subsuelo que penetra en una red

de alcantarillado, a través de tuberías defectuosas, juntas de tuberías,

conexiones y paredes de los pozos de registro. Parte del agua pluvial

discurre rápidamente por las alcantarillas pluviales u otros conductos

de desagüe. Otra parte se evapora o es absorbida por la vegetación, y el

resto se infiltra en el suelo. La fracción que se infiltra depende de la

naturaleza de la superficie y de las características del suelo, así como

de la cantidad y distribución de las precipitaciones según las

estaciones. Cualquier reducción de la permeabilidad, como la debida a

edificios y calzadas disminuye la oportunidad de que las precipitaciones

se conviertan en agua subterránea y aumenta, consecuentemente, la

escorrentía superficial.

La cantidad de agua subterránea que fluye de un lugar dado, según

Metcalf & Eddy, puede variar desde una cantidad apreciable, en zonas

sumamente impermeables o con un subsuelo denso, hasta un 25% o

30% del agua caída en una zona semipermeable con subsuelo arenoso

24

que permita que el agua lo atraviese rápidamente. La infiltración en el

suelo, de agua procedente de ríos u otras corrientes, tiene a veces un

considerable efecto sobre el nivel freático, que sube y baja

continuamente 9.

La presencia de agua subterránea con un nivel freático elevado produce

infiltraciones en los sistemas de alcantarillado y un aumento en el

caudal de aguas residuales y, por tanto, del costo para su evacuación.

Dicha infiltración de agua subterránea puede oscilar entre 0.01 y 1.0

m³/d*mm*km, e incluso más 9.

La infiltración puede variar desde 0.2 a 30 m³/hab/día. Durante las

lluvias intensas, cuando puede producirse entrada de agua por las

tapas de los pozos de registro, así como infiltración en las mismas

alcantarillas, la cantidad puede exceder los 500 m³/hab/día. El agua de

infiltración y aportaciones incontroladas es un componente variable de

las aguas residuales y depende de la calidad de los materiales y mano

de obra utilizados en las conexiones con edificios y alcantarillas, del

tipo de mantenimiento y de la elevación del nivel freático comparado

con el de las alcantarillas 9.

Las primeras alcantarillas construidas en una zona cualquiera siguen

normalmente el curso de los ríos en el fondo de los valles, próximas a

los arroyos, y a veces a cotas más bajas que las de sus lechos. Como

resultado de ello, estas alcantarillas antiguas pueden recibir cantidades

comparativamente grandes de agua subterránea, mientras que las

construidas posteriormente a cotas más elevadas reciben cantidades

relativamente pequeñas. A medida que crece el porcentaje de superficie

pavimentada o edificada de una localidad, se observa un aumento en el

porcentaje de agua pluvial que es conducida rápidamente al

alcantarillado pluvial y cursos de agua y una disminución del agua

pluvial que puede infiltrarse en la tierra y que tiende a infiltrarse en el

alcantarillado sanitario. Debe hacerse una precisa distinción entre las

25

cuantías máxima y media de infiltración en los alcantarillados. La

primera es requerida para determinar la capacidad requerida de una

alcantarilla y la última se necesita para estimar factores tales como

costos anuales de bombeo de las aguas residuales 9.

La intensidad y cantidad de infiltración depende de la longitud de las

alcantarillas, el área servida, las condiciones topográficas y del suelo y,

hasta cierto punto, de la población, ya que de ésta dependen el número

y la longitud total de conexiones con las casas. Las pérdidas por

uniones defectuosas, hormigón poroso y grietas son suficientemente

grandes, en muchos casos, para hacer descender el nivel freático hasta

la clave de la alcantarilla y con frecuencia hasta por debajo de la solera,

aunque la elevación del nivel freático varía con la cantidad de lluvia que

se infiltre en el suelo 9.

Los caudales procedentes de infiltración y aportaciones incontroladas

también pueden variar estacionalmente.

Gráfico 3.4

Caudal de infiltración medio en alcantarillas de nueva construcción


26

En ausencia de datos fiables de caudales, se han utilizado los valores de

infiltración media indicados en el gráfico 3.4 para alcantarillas, en

proyecto, o para aquellas redes recientemente construidas, previstas de

pozos de registro prefabricados y con juntas de aros de goma o

materiales similares. En todos los casos, los valores de infiltración

adoptados en el proyecto debieran reflejar las condiciones esperadas en

la red de alcantarillado al final del periodo de vida para el cual dicha red

se haya proyectado.

Los caudales punta de infiltración a utilizar en el proyecto de

alcantarillas están, a menudo, relacionados con las dimensiones de las

zonas servidas, tal como lo muestran las curvas presentadas en el

gráfico 3.5.

Gráfico 3.5

Caudales punta de infiltración


En ausencia de mediciones contradictorias, estas curvas (hechas con

información de los Estados Unidos de Norteamérica) pueden

considerarse conservadoras para la mayoría de las alcantarillas

proyectadas, según Metcalf y Eddy 9. La curva A se refiere a zonas con

27

alcantarillas antiguas; la curva B se refiere a zonas con cualquier tipo

de alcantarillas, ya sean nuevas o antiguas. La elección entre las curvas

A y B para alcantarillas antiguas depende tanto de las condiciones

actuales como las previsibles en el futuro de las redes de alcantarillado,

de la profundidad del nivel freático y del método de construcción de las

juntas. Por ejemplo, si se sabe o se cree que las juntas de las

alcantarillas están hechas de mortero de cemento y se detecta la

presencia de una capa freática alta, debería usarse la curva A o incluso

magnitudes superiores a las dadas por ella .

3.2. VALORES DE LOS PARÁMETROS DE ESTUDIO UTILIZADOS

EN COSTA RICA

De acuerdo con la legislación vigente en Costa Rica, específicamente

con la Ley Constitutiva del AyA número 2726 del 13 de abril de 1961, es

responsabilidad de dicho instituto: ‘‘ elaborar o aprobar todos los planos

de las obras públicas relacionadas con los fines de esta ley, así como

aprobar todos los de las obras privadas que se relacionan con los

sistemas de acueductos y alcantarillados, según lo determinan los

reglamentos respectivos...’’ 2.

Según AyA, el alcantarillado sanitario debe ser un sistema

absolutamente separado, que recolecte únicamente aguas negras,

servidas y de residuos industriales, aceptables al alcantarillado 9. Las

líneas de recolección y colectores menores se diseñarán para un periodo

de diseño de 20 a 30 años. El caudal de diseño para un tramo de

alcantarillado será el correspondiente al acumulado hasta el pozo de

registro inferior en elevación. Se considerarán las contribuciones

debidas a:

3.2.1. Caudal de Aguas Residuales Domésticas

De acuerdo con AyA, se calcula multiplicando el caudal máximo horario

(2.25 veces el caudal promedio diario) de agua potable por el coeficiente

28

de retorno (C), que determina el porcentaje de agua consumida que

llega al alcantarillado, el cual se estima en un 75% 2. En la estimación

del caudal mínimo se considera que el caudal promedio es

aproximadamente la media proporcional de los caudales máximo y

mínimo, como se muestra en la ecuación (3.2):

Donde,

Qmin: Caudal mínimo Qmax: Caudal máximo Qpro: Caudal promedio 3.2.2. Caudal de Aguas de Infiltración

Para la estimación del caudal de infiltración se considera la naturaleza

y permeabilidad del suelo, la elevación del nivel freático sobre la corona

de la tubería, así como la clase de tubería y tipo de junta.

Se recomiendan los valores del cuadro 3.2:

Cuadro 3.2 Valores de Infiltración en tuberías

Tipo de tubería Infiltración (l/s/km) Alta Media Baja

Existentes 4.0 3.0 2.0 Arcilla vitrificada con junta de concreto

3.0 2.0 1.5

Con empaque de hule

1.5 1.0 0.5

Fuente: Normas de Diseño y Construcción para Urbanizaciones y Fraccionamientos,

AyA

Para calcular el aporte de las aguas de infiltración se considera

únicamente la longitud total de la tubería.

( ))2.3.(

2

ecQ

QQ

max

prommin =

29

3.3. TÉCNICAS DE MUESTREO Y EQUIPO UTILIZADO EN EL

TRABAJO DE CAMPO

De acuerdo con Duarte, en el análisis de laboratorio de las aguas

residuales el muestreo juega un papel muy importante 7. Existe una

gran variedad de condiciones bajo las cuales se pueden recolectar las

muestras, por lo que es muy difícil dar procedimientos que tomen en

cuenta todas las condiciones posibles, por lo que la técnica a utilizar

queda a criterio del investigador, cuidando en todo caso que la muestra

sea representativa y que se mantenga inalterada hasta el momento de

su análisis.

En pocas palabras, el muestreo consiste en el proceso de separar una

pequeña porción de una masa total, que represente las características

deseadas del material de donde se extrajo. Esto quiere decir, que las

proporciones de los componentes serán las mismas, tanto en la masa

total que está siendo objeto de análisis como en la muestra.

Según Duarte, ‘‘una muestra representativa de una misma fuente, puede

ser obtenida haciendo composiciones de las muestras recolectadas en

diversos puntos de muestreo o en un intervalo de tiempo previamente

definido. Un muestreo cuidadoso que represente la composición real de la

muestra, podría asegurar que los resultados analíticos sean confiables,

no obstante, existen factores inherentes al muestreo que pueden afectar

los resultados, como la presencia de materia en suspensión, turbiedad, el

método que se aplique para su eliminación y los cambios físicos y

químicos que se pueden producir por el almacenamiento y aereación’’ 7.

3.3.1. Técnicas Generales de Muestreo

A. Extracción Directa

Según el Centro de Investigaciones y Entrenamiento para el Control de

la Calidad del Agua (CIECCA), ésta consiste en la toma manual de la

30

muestra utilizando un dispositivo hecho de un material resistente a la

corrosión como lo es el acero inoxidable, o plástico con tapón de hule a

ambos lados5. Este muestreador sirve para tomar muestras profundas.

Cuando la profundidad del cuerpo de agua es muy pequeña y no se

puede tomar la muestra con en muestreador antes descrito, se

recomienda tomar la muestra directamente en el frasco que se va a

emplear para almacenar la muestra.

B. Muestreadores Automáticos

‘‘Existen diferentes tipos de muestreadores; estos equipos son

construidos con materiales resistentes a la corrosión, con el propósito

de que no interfieran con los análisis que se requieren efectuar. La

mayoría de ellos succionan el agua mediante una pequeña bomba y la

depositan en envases receptores. Algunos de estos muestreadores

disponen de controles que permiten regular la velocidad y frecuencia de

la extracción de muestras, otros toman muestras simples a profundidad

o muestras compuestas, sean éstas superficiales o profundas. Los

equipos para muestras compuesta pueden tomar volúmenes

proporcionales al caudal’’ 5.

3.3.2. Clasificación del Muestreo

Según los Métodos Estándar de Análisis de Agua y Agua Residual

(SMEWW) por sus siglas en inglés, el proceso de recolección es muy

variable con las condiciones locales, tanto que no se pueden hacer

recomendaciones específicas aplicables universalmente3. ‘‘Existen tres

tipos de muestras que pueden recolectarse, dependiendo del tiempo

disponible, de los análisis que deban realizarse y del propósito de los

análisis; a saber, muestras simples instantáneas, muestras compuestas

e integradas 3.

A. Muestra Simple Instantánea

CIECCA indica que consiste en tomar una sola muestra, en

consecuencia representa las propiedades del agua en el momento en

31

que se tomó la muestra5. Este tipo de muestra no es representativa de

las aguas residuales de composición media, puesto que reflejan

únicamente las condiciones en el momento del muestreo. Para que este

tipo de muestra pueda considerarse representativa de una gran masa

de agua, deben considerarse factores como homogeneidad del cuerpo de

agua, número de lugares muestreados, tamaño de la muestra y método

de recolección. Ramalho afirma que usualmente las muestras simples

instantáneas se utilizan cuando: el caudal de agua residual y su

composición es relativamente constante, el flujo de agua residual es

intermitente, y cuando las muestras compuestas pueden ocultar

condiciones extremas de las aguas residuales (pH y temperatura) 14.

B. Muestra Compuesta

Según el Departamento de Sanidad del Estado de Nueva York, consiste

en mezclar varias muestras simples instantáneas a intervalos de tiempo

previamente seleccionados (tomadas en diferentes momentos) para un

mismo sitio de muestreo, en volúmenes iguales o proporcionales al

caudal 6. Por ejemplo, en lugares donde no se puede medir el caudal,

como en el caso de cuerpos de agua cerrados (lagos, lagunas, presas,

etc.), la muestra compuesta se hará tomando volúmenes iguales a

intervalos fijos; en el caso de corrientes, se deberán mezclar las

muestras simples, proporcionales al caudal. Este muestreo indica las

características de las aguas residuales durante cierto periodo de tiempo.

La frecuencia del muestreo depende de la variabilidad del caudal y la

carga contaminante; de tal forma que la porción que se utilice, debe

recogerse con la suficiente frecuencia para lograr resultados promedio.

Con este tipo de muestra quedan eliminados los efectos de los cambios

intermitentes del caudal y concentración. Si en caudal y la

concentración no fluctúan repentinamente, basta con tomar porciones

cada hora durante períodos de 12 horas. En el caso de que las

fluctuaciones sean repentinas, pueden requerirse muestras cada media

hora o cada cuarto de hora. El período de muestreo puede variar para

32

que cubra cuatro, ocho o doce horas, según el personal disponible y el

uso que se dé a los resultados.

C. Muestra Integrada

SMEWW recomienda que para ciertos fines, la información requerida

deberá obtenerse del análisis de mezclas de muestras simples

recolectadas desde diferentes puntos simultáneamente3. Estas

muestras algunas veces se denominan muestras integradas. Un ejemplo

del empleo de este tipo de muestreo puede ocurrir en un río o en flujos

que varían en composición a través de su ancho y profundidad. Para

evaluar la composición promedio o carga total, se utiliza una mezcla de

muestras representativas de varios puntos en la sección transversal, en

proporción a su flujo relativo.

3.3.3. Equipo Utilizado en el Trabajo de Campo

El equipo utilizado para este fin se escogió con base a los criterios

dictados por (3), y el mismo se detalla a continuación.

En primer lugar se dispuso de envases plásticos, de un litro de

capacidad, para la recolección de las muestras durante cada hora.

Estos envases fueron previamente numerados para facilitar su manejo a

la hora de confeccionar las muestras compuestas en el laboratorio. Una

vez utilizados, los mismos se lavaban con agua y jabón para eliminar

los residuos remanentes y poder así utilizarlos de nuevo.

Para evitar la alteración de las muestras, las mismas se colocaron en

hieleras para mantenerlas a baja temperatura y así conservarlas hasta

su llegada al laboratorio aproximadamente 25 o 26 horas después de

tomada la primera muestra.

De igual forma se contó con un termómetro para medir la temperatura

in situ, de cada muestra a la hora de su recolección.

33

Por último, es importante mencionar la utilización de guantes para

protegerse del contacto directo con el agua residual, y del alcohol para

desinfectarse las manos después de manipular las muestras.

3.4. MEDICIONES DE CAMPO

3.4.1. Generalidades

La posibilidad de medir los caudales de agua residual en los sistemas

de recolección es de fundamental importancia a la hora de proyectar

sistemas nuevos o evaluar el desempeño de los actuales.

3.4.2. Métodos de Aforo en Tuberías a Canal Abierto

Según Metcalf & Eddy, los dos principales métodos de medida de

caudales, en este tipo de sistemas, son los de descarga directa y los de

área-velocidad 11.

A. Métodos de Descarga Directa

Son aquellos en los que la magnitud de la descarga es función de una o

dos variables fácilmente medibles. En los casos en que se vayan a

realizar varias determinaciones de caudales, vale la pena construir

curvas de calibrado para simplificar el trabajo.

Metcalf & Eddy afirma que “uno de los métodos más exactos para medir

caudales es mediante el uso de un vertedero (o vertedor), siempre y

cuando las condiciones bajo las que se determinaron los coeficientes de

descarga de cierto tipo de vertedero se reproduzcan aproximadamente en

los aforos” 10. Dentro de los tipos de vertedores más comúnmente

usados se encuentran los rectangulares, triangulares y los

trapezoidales.

El principio de Venturi, que se aplica en la medida de caudales en

conductos a presión, se puede aplicar también para la medida de

caudales en canales abiertos por medio del aforador Parshall según se

34

muestra en la fig. 3.1. Debido a que la anchura de la garganta es

constante, la descarga en condiciones de flujo libre puede ser calculada

mediante una única medida del calado aguas arriba.


Fig. 3.1: Canal Parshall

También existe el canal de aforo Palmer-Bowlus que se desarrolló para

medir el caudal en varios tipos de canales. El principio de su

funcionamiento es similar al del canal de aforo Parshall. Por lo general,

el medidor se sitúa en el pozo de registro de la alcantarilla. Para que el

funcionamiento sea adecuado, el canal de aforo debe actuar como un

control hidráulico en el cual se desarrollen condiciones de flujo crítico.

B. Métodos de Área–Velocidad

Por medio de este método se obtiene el caudal multiplicando la

velocidad de flujo por la superficie de la sección recta , a través de la

cual circula el caudal. Los principales métodos y aparatos utilizados

para determinar la ve locidad son: molinetes, métodos eléctricos,

medidas con flotadores, trazadores químicos, radiactivos y con

colorantes.

Otro método para determinar el caudal es el que utiliza la fórmula

desarrollada por Robert Manning (ec. 3.3) a finales del siglo pasado.

35

Aunque esta fórmula fue concebida para canales abiertos, actualmente

se utiliza también para conductos cerrados.

Donde V = velocidad, m/s

N = coeficiente de rugosidad

R = radio hidráulico, m

S = pendiente de la línea de carga, m/m.

El radio hidráulico se define como:

En la medición de caudales para este estudio, se utilizó un método de

área – velocidad basado en la fórmula de Manning. El método anterior

se utilizó, debido a la dificultad de acceso a los puntos de medición, por

ubicarse éstos a más de un metro de la superficie del suelo y sólo se

podía acceder a ellos descendiendo por los pozos de registro.

El aforo se hizo midiendo el tirante con una regla graduada de espesor

delgado, para evitar generar turbulencia, que se introducía en la parte

central de la tubería, la cual se encontraba expuesta en el pozo de

registro donde se realizaban las mediciones, hasta pegar con el fondo y

se marcaba con el dedo hasta donde llegaba el nivel del agua. Una vez

realizada la lectura el caudal se obtenía por medio de una tabla

confeccionada para este fin utilizando la fórmula de Manning (ec.3.3) y

que se muestra en el anexo (8).

( )3.3.1

21

32

ecSRn

V =

)4.3.()(sec

²)(secec

mmojadaciónladeperímetrommojadaciónladeárea

R =

36

CAPITULO IV

4. MEDICIONES DE CAUDAL

4.1. AFOROS EN LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO SANITARIO

Se realizaron mediciones de caudal en los pozos de registro finales de cada

urbanización, ya que existía la posibilidad de realizar el aforo, por tratarse

de tramos de sección semicircular y pendiente constante. Los aforos

fueron realizados al final de la época seca, en el periodo de transición entre

época seca y lluviosa, específicamente entre el 5 y el 20 de mayo, y en

forma simultánea a la toma de muestras compuestas. Los caudales se

obtuvieron utilizando la fórmula de Manning (ec. 3.3) cuyos resultados,

para los datos de ambas urbanizaciones, se encuentran en las tablas del

Anexo 8.

En este capítulo se describirán las variaciones horarias de los diferentes

aforos, los caudales promedio y las tendencias generales de variación. La

influencia de los caudales de infiltración y conexiones incontroladas se

discutirá en el capítulo cinco.

Como ya se mencionó anteriormente, los aforos fueron realizados en los

tramos finales de los alcantarillados sanitarios de ambas urbanizaciones.

En todos los casos se realizaron mediciones de caudal cada hora durante

veinticuatro horas hasta completar tres días de medición, con la respectiva

toma de muestras para los análisis físico-químicos. Las jornadas de

medición se realizaron en forma consecutiva, es decir, una vez tomada la

primer muestra y realizado el primer aforo se continuaba el proceso hasta

completar los tres días o setenta y dos horas, con excepción de los aforos

realizados en la Urbanización El Solar, donde tuvieron que suspenderse

los aforos durante un día por falta de personal.

37

En los cuadros y figuras 4.1 y 4.2 se muestra la variación de caudal en

cada uno de los aforos realizados. En cada cuadro, se indica además el

caudal promedio. También, se indica el estado del tiempo a la hora de

realizar la medición.

Debido a la lluvia que se presentó durante la realización de los aforos, en

ambas urbanizaciones, se investigó en el IMN para obtener información

con el fin de cuantificar la lluvia caída durante la realización del estudio en

las cuencas respectivas. Específicamente se obtuvo información de

precipitación horaria desde el 20 de abril hasta el 20 de mayo del 2002.

Para ambas estaciones del 20 al 30 de abril la precipitación fue de cero

milímetros de lluvia. Esta información se presenta al final de este

apartado.

4.1.1.Urbanización Bilbao

La descarga de esta urbanización cubre 205 casas y una población de 840

habitantes, población calculada de acuerdo a estadísticas de la División

Comercial de AyA para el área metropolitana al año 2000.

38

Cuadro 4.1 Aforo de caudales Urbanización Bilbao

Caudal (l/s)

Hora/Día 05-May 06-May 07-May 08-May 0.5 0.6 0.8 0.6

1.5 0.6 0.6 0.6

2.5 0.2 0.8 0.4

3.5 0.2 0.2 0.4

4.5 0.8 1 0.6

5.5 2.0 2.8 0.6

6.5 6.7 3.2 4.3

7.5 8.0 3.2 3.2

8.5 6.7 2.4 3.2

9.5 5.4 1.6 2.4

10.5 5.4 3.2 4.3

11.5 4.3 4.3 3.2

12.5 5.4 3.2 3.2

13.5 4.3 4.3 2.4

14.5 4.3 2.4 2.4

15.5 2.4 4.3 1.6

16.5 5.4 3.2 1.6

17.5 2.4 2.4 2.4

18.5 3.2 2.4 3.2

19.5 2.8 1.6 1.6

20.5 2.0 2.4 1.6

21.5 1.6 3.7 1

22.5 1.0 2.4 3.2

23.5 1.0 0.6 0.8

Promedio 4.0 2.3 2.2 0.5 Estado del tiempo lluvioso

Fuente: El autor

39

Gráfico 4.1 Aforo de caudales Urbanización Bilbao

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Cau

dal (

l/s)

05-may06-may07-may08-mayLluviaLluvia

Fuente: El autor Se aprecia de manera notable, el día 5 de mayo, la influencia de la lluvia

en el caudal, los otros días siguen el mismo patrón de comportamiento.


Esta descarga cubre 107 viviendas y una población de 439 habitantes, de

acuerdo al dato estadístico mencionado en 4.1.1.

40

Cuadro 4.2 Aforo de caudales Urbanización El Solar

Caudal (l/s)

Hora/Día 16-May 17-May 18-May 19-May 20-May 0.5 11.6 6.9 6.9

1.5 14.3 6.9 5.1

2.5 5.1 9.1 5.1

3.5 3.5 5.1 5.1

4.5 5.1 5.1 5.1

5.5 5.1 6.9 6.9

6.5 14.3 14.3 5.1

7.5 11.6 9.1 5.1

8.5 5.1 5.1 5.1

9.5 5.1 6.9 9.1

10.5 9.1 5.1 9.1

11.5 5.1 9.1 5.1

12.5 3.5 9.1 9.1

13.5 6.9 6.9 5.1

14.5 6.9 6.9 5.1

15.5 9.1 6.9 9.1

16.5 9.1 9.1 6.9

17.5 9.1 6.9 9.1

18.5 12 6.9 5.1

19.5 14.3 14.3 14.3

20.5 11.6 11.6 17.2

21.5 14.3 11.6 17.2

22.5 6.9 14.3 11.6

23.5 8 9.1 6.9

Promedio 9.0 8.7 6.7 8.6 5.7 Estado del tiempo lluvioso

Fuente: El autor

41

Gráfico 4.2 Aforo de caudales Urbanización El Solar

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Cau

dal (

l/s)

16-may17-may18-may20-may19-mayLluviaLluviaLluvia

Fuente: El autor Se observa de manera notable el efecto de la lluvia el día 19 de mayo. 4.1.3. Precipitación Registrada Durante el Estudio

Como se mencionó al principio de este capítulo, durante la realización de

los aforos, se presentaron precipitaciones que contribuyeron a aumentar

la infiltración y los caudales máximos registrados en ambas

urbanizaciones. Este efecto fue especialmente notable en la Urbanización

el Solar, donde al comparar los caudales de aguas residuales con el

consumo de agua potable se observaron notables diferencias. De hecho,

los máximos caudales se registraron en horas de intensa lluvia.

Las estaciones meteorológicas analizadas fueron las del cuadro 4.3, su

ubicación se aprecia en el anexo (6).

42

Cuadro 4.3

Estaciones meteorológicas consultadas

Estación Latitud Norte

Longitud Oeste

Altitud (msnm)

Pavas 09°58' 84°08' 997

San José Museo

09°56' 84°05' 1172

Fuente: IMN

La precipitación registrada durante el periodo comprendido entre el 20 de

abril y el 20 de mayo del 2002, es la mostrada en el anexo (3). Vale la pena

recordar nuevamente que del 20 al 30 de abril no se registró precipitación

en ninguna de las dos estaciones en mención.

El objeto de contar con esta información es saber si, durante los días

anteriores, se produjeron precipitaciones que hayan hecho aumentar los

niveles freáticos del terreno o el flujo de aguas subsuperficiales, con el

consecuente aumento en la infiltración en los sistemas de alcantarillado

sanitario.

En la estación San José Museo, antes del día 5 de mayo y desde el 20 de

abril se registró una precipitación total de 12.5 mm concentrada en los dos

últimos días. En la estación Pavas, desde el 20 de abril y hasta el 15 de

mayo, se registró una precipitación total de 40 mm, concentrada en los

días del 3 al 14 de mayo. Estos periodos de precipitación corresponden a

las lluvias previas a la realización de los aforos en las urbanizaciones

Bilbao y El Solar respectivamente. Se nota la mayor precipitación total

registrada para los días de medición en el Solar.

4.2. MEDICIONES DE CAUDAL DE AGUA POTABLE

De forma paralela a la medición de caudales de aguas residuales, se

midieron los caudales consumidos de agua potable. Para ello, se instaló un

equipo especial de medición de caudal del tipo ultrasónico (el equipo

43

utilizado fue específicamente un Panametrics modelo PT 868). El mismo se

colocó en cajas especialmente construidas para este fin, ubicadas donde

empieza la tubería madre que alimenta a las urbanizaciones, justo

después de la derivación de la tubería principal que pasa por la calle y

antes de que se conecte la primera casa. De esta forma, como las

urbanizaciones tienen una sola entrada se cuantifica el total consumido

por los habitantes de cada una de ellas.

Las lecturas del caudal realizadas por el equipo son a intervalos de doce

minutos por lo que se obtuvieron curvas más continuas que las obtenidas

de los aforos de aguas residuales, las cuales fueron realizadas a intervalos

de una hora.

En los gráficos del 4.3 al 4.6 se muestran los datos de consumo para

ambas urbanizaciones. Las tablas respectivas se encuentran en el anexo

(4) debido al considerable volumen de datos.

Es importante aclarar que, en Bilbao, hubo un problema de carácter

técnico con el equipo de medición, el cual por una razón desconocida

registro el mismo caudal desde las 13:30 hasta las 21:30 horas del día 6

de mayo. Por esta razón, estos datos no pueden considerarse en los

análisis posteriores.

44

Gráfico 4.3

Consumo de agua potable Urbanización Bilbao

Fuente: El autor

Gráfico 4.4 Consumo de agua potable promedio Urbanización Bilbao

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 1 3 14 15 1 6 17 18 1 9 20 21 2 2 23 24

Hora

Cau

dal (

l/s)

Promedio

Fuente: El autor

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

05-May06-May07-May08-May

45

Gráfico 4.5 Consumo de agua potable Urbanización El Solar

Fuente: El autor

Gráfico 4.6 Consumo de agua potable promedio Urbanización El Solar

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Cau

dal (

l/s)

Promedio

Fuente: El autor

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

16-May17-May19-May20-May18-May

46

4.3. ANALISIS DE CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL

Además de las mediciones de caudal de agua potable y de aguas

residuales, anteriormente presentadas, se realizó un análisis de calidad del

agua residual para tener una idea de las características físico-químicas de

los efluentes de ambas urbanizaciones.

Para cada zona de estudio se analizaron tres muestras compuestas,

obtenidas cada una de ellas a partir de 24 submuestras tomadas cada

hora, iniciando la toma de muestras a las 6:30 am y finalizando a las

5:30am del siguiente día. Las mismas fueron analizadas en un laboratorio

privado bajo normas de ‘‘Standard Methods For The Examination Of Water

And Waste Water’’, 1995. Los parámetros analizados fueron: pH, sólidos

totales, sólidos disueltos, sólidos suspendidos totales, sólidos

sedimentables, demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica

de oxígeno (DBO5) y grasas y aceites. Adicionalmente, se midieron los

sólidos totales volátiles, en el Laboratorio de Ingeniería Ambiental de la

Universidad de Costa Rica. Los resultados obtenidos se muestran en los

cuadros 4.5 y 4.6. De acuerdo con Metcalf & Hedí10, la composición típica

del agua residual doméstica, no tratada, es la que se muestra en el cuadro

4.4.

47

Cuadro 4.4

Composición típica de aguas residuales domésticas no tratadas

(Todos los valores excepto los sólidos sedimentables se expresan en mg/l)

Concentración Constituyente Fuerte Media Débil Sólidos Totales: 1200 720 350

Disueltos totales 850 500 250 Fijos 525 300 145 Volátiles 325 200 105

En suspensión totales 350 220 100 Fijos 75 55 20 Volátiles 275 165 80

Sólidos Sedimentables (ml/l) 20 10 5

DBO5 400 220 110 COT 290 160 80

DQO 1000 500 250 Nitrógeno Total 85 40 20

Orgánico 35 15 8 Amoníaco libre 50 25 12 Nitritos 0 0 0 Nitratos 0 0 0

Fósforo Total 15 8 4 Orgánico 5 3 1 Inorgánico 10 5 3

Cloruros * 100 50 30 Alcalinidad (como CaCO3) * 200 100 50 Grasa 150 100 50

* Los valores deben incrementarse en la cantidad correspondiente

contenida en el agua de suministro. Fuente: Metcalf & Eddy

48

Cuadro 4.5

Parámetros de Calidad del Agua Residual Urbanización Bilbao

Parámetro / Día 5-6 Mayo 6-7 Mayo 7-8 Mayo Promedio Desv. Est.

pH 7.55 7.73 7.96 7.75 0.17

Sólidos Totales (mg/l)

575 615 700 630 52

Sólidos Disueltos (mg/l)

405 515 560 493 65

Sólidos Suspendidos Totales (mg/l)

170 100 140 137 29

Sólidos Sedimentables (ml/l)

1.9 1.8 1.7 1.8 0.1

DQO (mg/l) 310 325 530 388 100

DBO5 (mg/l) 170 190 260 207 39

Grasas y Aceites (mg/l)

48 58 72 59 10

Sólidos Totales Volátiles (mg/l)

200 133 433 256 129

Fuente: El Autor

Con respecto al cuadro 4.5 podemos decir que, en la Urbanización Bilbao,

basándose en los valores promedio obtenidos, en sus respectivas

desviaciones estándar y al comparar estos valores con los del cuadro 4.4,

que: los sólidos totales medidos son inferiores a la concentración media

con probabilidad de llegar a rebasarla, los sólidos disueltos totales son

levemente inferiores a la concentración media y probablemente pueden

superarla, los sólidos suspendidos totales tienen una concentración mayor

a la débil pero con pocas posibilidades de acercarse a la media, los sólidos

sedimentables son bastante inferiores a la concentración débil con poca

probabilidad de superarla, la DQO es superior a la concentración débil con

probabilidad de acercarse a la concentración media y superarla, la DBO5

registrada es ligeramente inferior a la concentración media con altas

probabilidades de superarla aunque no de forma significativa, las grasas y

aceites, por su parte, apenas sobrepasan la concentración débil con baja

posibilidades de llegar a la concentración media, y finalmente, los sólidos

49

totales volátiles medidos son considerablemente inferiores a la

concentración media, pero con posibilidades de sobrepasarla e incluso

alcanzar la concentración media, por su elevada desviación estándar.

Cuadro 4.6

Parámetros de Calidad del Agua Residual Urbanización El Solar

Parámetro / Día 16-17 Mayo 17-18 Mayo 19-20 Mayo Promedio Desv. Est. pH 7.6 7.83 7.29 7.57 0.22

Sólidos Totales (mg/l)

550 490 330 457 93

Sólidos Disueltos (mg/l)

470 160 300 310 127

Sólidos Suspendidos Totales (mg/l)

80 330 30 147 131

Sólidos Sedimentables (ml/l)

0.4 1.7 0.2 0.8 0.7

DQO (mg/l) 345 310 215 290 55

DBO5 (mg/l) 170 145 105 140 27

Grasas y Aceites (mg/l)

58 64 28 50 16

Sólidos Totales Volátiles (mg/l)

133 133 100 122 16

Fuente: El Autor

En la Urbanización El Solar, utilizando los mismos criterios de

comparación que en el caso anterior y tomando como punto de referencia

el mismo cuadro 4.4, se infiere que: los sólidos totales superan la

concentración débil con probabilidades de superar la media, los sólidos

disueltos se encuentran en una situación muy parecida, los sólidos

suspendidos tienen un promedio inferior a la concentración media, sin

embargo, existe probabilidad de que alcancen la concentración alta, los

sólidos sedimentables se encuentran muy por debajo de la concentración

media con pocas posibilidades de superarla, la DQO supera la

concentración débil aunque las probabilidades de que se acerque a

concentración media son muy bajas, con la DBO5 sucede algo similar con

la diferencia de que si existe una significativa probabilidad de alcanzar la

50

media, el valor promedio obtenido para las grasas y aceites coincide con el

límite de concentración débil y su desviación estándar es muy baja por lo

que es poco probable que se aproxime al valor de concentración media, los

sólidos totales volátiles cuantificados en las pruebas de laboratorio están

por debajo de la concentración débil y es poco probable que la superen ya

que la desviación estándar es relativamente pequeña.

Las anteriores afirmaciones se sustentan en la hipótesis de que los datos

medidos para los parámetros de calidad del agua, siguen una distribución

de probabilidad normal. Una característica de este tipo de distribución de

probabilidad es que más del 95% de los datos, de una población que tenga

este tipo de distribución, se encuentran en un intervalo que va desde el

promedio menos dos veces la desviación estándar hasta el promedio más

dos veces la desviación estándar. Este criterio fue el que se utilizó para

decir si la probabilidad de que un determinado valor supere un límite dado

es alta.

En cuanto a los valores de pH obtenidos en cada urbanización ambos

resultaron ser ligeramente básicos oscilando entre 7.29 y 7.96.

La Urbanización Bilbao, en promedio, presenta un nivel de concentración

medio en sus parámetros de calidad del agua residual. Por otro lado, la

Urbanización el Solar, más bien tiende a presentar niveles de

concentración más bajos. Esto puede deberse a que, como se verá en el

capítulo siguiente, la infiltración y los caudales incontrolados son mayores

en El Solar, produciéndose de esta forma un efecto de dilución que mejora

la calidad del agua residual.

Con el fin de reforzar lo dicho en el anterior párrafo, véase el cuadro 4.7

51

Cuadro 4.7 Carga contaminante por persona

Parámetro

Concentración media (mg/l)

Q (l/s)

Habitantes

Carga contaminante (kg/hab/día)

Bilbao DBO5 207 2.49 840 0.05 DQO 388 2.49 840 0.10

El Solar DBO5 140 8.14 439 0.22 DQO 290 8.14 439 0.46

Fuente: El Autor

Nótese que en El Solar, a pesar de presentar las mayores cargas

contaminantes por persona, presenta concentraciones promedio menores

que Bilbao lo cual evidencia el efecto de dilución que la elevada infiltración

ocasiona en esta urbanización.

La diferencia en las cargas contaminantes por habitante, entre ambas

urbanizaciones, siendo los valores de El Solar más de cuatro veces

superiores, se explican por tener ésta última una población de clase

socioeconómica superior, de tal forma que existe la posibilidad del uso de

trituradores de basura orgánica en algunas casas. Estos artefactos licuan

los residuos orgánicos para así disponerlos en el alcantarillado sanitario,

con la consecuente elevación de la carga contaminante. Otra explicación

de la mayor carga contaminante por habitante, en El Solar, es que el agua

infiltrada, en este sistema, puede tener un componente contaminante no

detectado en este estudio.

52

CAPITULO V

5. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En este capítulo se abordará el tema de la determinación de las diferentes

componentes del caudal de aguas residuales en ambas urbanizaciones.

Llegando a este punto y observando los resultados del capítulo anterior, se

encuentra que los datos obtenidos, para los hidrogramas de aguas

residuales, comparados con los de consumo de agua potable, para una de

las urbanizaciones estudiadas (El Solar), difieren en mucho con lo que la

literatura había predicho. Tomando esto en consideración, se analiza la

existencia de factores externos que, por su difícil detección, han influido

notablemente en los resultados de este estudio. Además, la información

fue analizada de forma distinta en cada caso, debido a las condiciones

mencionadas al principio de este apartado.

5.1. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE INFILTRACIÓN Y DE LLUVIAS

A continuación se presentan, en un mismo gráfico, tanto el caudal de

aguas residuales medido como el respectivo consumo de agua potable

registrado, como se aprecia en los gráficos del 5.1 al 5.9, para apreciar

mejor el fenómeno encontrado.

5.1.1. Urbanización Bilbao

En esta urbanización el comportamiento del hidrograma de aguas

residuales fue de acuerdo con lo esperado, a excepción de las horas en que

hubo lluvias. No existe una marcada diferencia entre las curvas de

consumo de agua potable y descarga de aguas residuales, siendo el

consumo de agua potable ligeramente superior, diferencia debida al factor

de retorno. En los gráficos 5.1 al 5.4 se presentan ambas curvas para cada

día de medición. Las líneas celestes indican los periodos de lluvia.

53

Gráfico 5.1 Curvas de consumo y descarga de agua Urbanización Bilbao 5/5/02

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Cau

dal (

l/s)

Consumo Agua PotableDescarga Final de AlcantarilladoLluvia

Fuente: El Autor


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Consumo Agua PotableDescarga Final AlcantarilladoLluvia

Fuente: El Autor

54


Fuente: El Autor


Fuente: El Autor

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Consumo Agua PotableDescarga Final Alcantarillado

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0 1 2 3 4 5 6

Hora


55

Como se observa en el cuadro 4.1, el día 5 de mayo, hubo lluvia desde las

6:30 am hasta las 10:30 am de ese día, por lo que se puede decir que la

marcada diferencia que existe en ambas curvas, como se aprecia en el

gráfico 5.1, es debida a la lluvia. Entre las 16 y las 17 horas se presentó

un pico atípico que muy probablemente se deba a un error de medición.

El día 6 de mayo, de acuerdo con el mismo cuadro, se presentaron lluvias

en las siguientes horas: 3:30 am, de la 1:30 pm hasta las 5:30 pm y a las

7:30 pm. Además, se presentó un problema técnico con el equipo de

medición de consumo de agua potable, entre la 1:30 pm y las 10 pm, que

impidió conocer la variación del caudal en este intervalo de tiempo. Fuera

de este lapso la descarga de aguas residuales se mantuvo inferior al

consumo de agua potable, como se esperaba.

El día 7 de mayo no se presentaron lluvias, no obstante, en varios puntos,

la curva de descarga de aguas residuales superó a la de consumo de agua

potable. Esto se puede deber a que en esas horas, en algunas casa, se

utilizara agua almacenada en tanques o se hubiese realizado el vaciado de

agua almacenada, como por ejemplo para la limpieza de algún tanque.

Se detectó un punto donde la descarga de aguas residuales fue demasiado

baja, considerando que se presentó solo en dicho punto, es muy probable

que se trate de un error de medición, por lo que se eliminó dicho punto en

el cálculo del caudal de infiltración.

En la madrugada del día 8 de mayo, donde no hubo lluvias, el consumo de

agua potable fue mayor a la descarga de aguas residuales; pero como solo

abarca una pequeña parte del día, esta información no se utilizará en

algunos cálculos.

56

En las curvas de caudal de aguas residuales obtenidas para Bilbao, se

determinó que el caudal de infiltración es ligeramente menor al caudal

mínimo registrado durante el día; además, es constante porque ambas

curvas, la de agua potable y agua residual, no presentan variaciones

significativas entre ellas, excepto donde se presentan lluvias, donde la

variación se debe precisamente al aporte de la misma. En el cuadro 5.1 se

presentan los valores obtenido para la infiltración y el porcentaje que

representan del caudal promedio de aguas residuales, descartando las

horas de lluvia.

Cuadro 5.1 Caudales de infiltración obtenidos para Bilbao

Día Infiltración (l/s)

% respecto al caudal promedio para cada día

5 Mayo 0.5 16.2 6 Mayo 0.2 9.2 7 Mayo 0.4 17.8

Promedio 0.37 14.4 Fuente: El Autor

Del cuadro anterior, se infiere que para esta urbanización, descartando la

lluvia, en promedio, el caudal de infiltración es un 14% del caudal

promedio de descarga de aguas residuales.

En lo que respecta al caudal de lluvias, durante el estudio se presentaron

lluvias en dos de los tres días. Los caudales máximos registrados durante

los periodos de lluvias se muestran en el cuadro 5.2.

Cuadro 5.2 Caudales de lluvia obtenidos para Bilbao

(1) (2) Día Caudal máximo

durante lluvia (l/s) Caudal de un día sin

lluvia (l/s) (1) / (2)

5 Mayo 8.0 3.2 2.5 6 Mayo 4.3 1.6 2.7

Fuente: El Autor

57

La columna que se observa a la derecha del cuadro anterior es el número

de veces que, el caudal máximo registrado ese día durante una lluvia,

supera al caudal registrado a la misma hora para un día sin lluvia, en este

caso el día en que no se registraron lluvias fue el 7 de mayo. De lo anterior

se desprende que, el caudal medido durante una lluvia, llegó a superar en

2.7 veces al caudal de aguas residuales de un día típico sin lluvia.


En esta urbanización el hidrograma de aguas residuales medido difiere

mucho de lo que se esperaba, ya que presenta una forma diferente e

independiente a la de su similar de consumo de agua potable, sin que sea,

necesariamente, la lluvia el factor causante de esta discrepancia. En los

gráficos 5.5 al 5.9 se presentan ambas curvas para todos los días de

medición. Las líneas celestes indican los periodos donde hubo lluvia.

Gráfico 5.5 Curvas de consumo y descarga de agua Urbanización El Solar 16/5/02

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora


Fuente: El Autor

58


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora


Fuente: El Autor


Fuente: El Autor

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

0 1 2 3 4 5 6

Hora


59


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora


Fuente: El Autor


Fuente: El Autor

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6

Hora


60

Como se aprecia en el gráfico 5.5, para el día 16 de mayo, durante

prácticamente todo el día, la descarga de aguas residuales fue mayor al

consumo de agua potable. La lluvia sólo se presentó a las 6:30 pm, por lo

que el elevado caudal medido en al final de la red de alcantarillado

sanitario no se debe a la lluvia.

El día 17 de mayo llovió desde las 3:30 pm hasta las 5:30 pm, sin

embargo, el caudal de aguas residuales medido fue superior al consumo de

agua potable, solamente a las 9:30 am el caudal de agua potable fue

ligeramente superior, como lo muestra el gráfico 5.6.

El gráfico 5.7 corresponde a la madrugada del 18 de mayo, donde el

comportamiento de las curvas fue similar a los anteriores días, con la

excepción de la ausencia de lluvias.

El día 19 de mayo se presentaron lluvias de las 7:30 pm hasta las 10:30

pm, durante este periodo el caudal de aguas residuales aumentó mucho

superando los máximos de los días restantes. En todo momento el caudal

de agua potable fue menor al de agua residual, como lo muestra el gráfico

5.8.

Por último los datos de la madrugada del 20 de mayo, se representan en el

gráfico 5.9, se encontraron condiciones muy similares a las de la

madrugada del 18 de mayo.

Al observar este comportamiento, entre el agua residual que sale del

alcantarillado sanitario y el consumo de agua potable, se determinó que la

diferencia entre ambas curvas se debe a la existencia de una infiltración

variable en el tiempo. Caso muy distinto al encontrado en Bilbao, donde la

infiltración fue constante como se esperaba según lo investigado, las

causas de esto son probablemente la existencia de algún acuífero colgado

61

que está aportando caudal a la red sanitaria; sin embargo, un acuífero

colgado haría aportaciones constantes en el tiempo, por lo que la

posibilidad de que una tubería vecina de alcantarillado sanitario y/o agua

potable, que tenga fugas, esté incorporando caudal no contabilizado al

sistema, se vislumbra como una causa de este fenómeno, otra explicación

sería que, a veces, se encuentran aguas subterráneas en los sótanos de

construcciones y resuelven el problemas encausando dichas aguas al

alcantarillado sanitario, utilizando bombeo en algunos casos para dicho

fin. La determinación de la verdadera causa de este comportamiento, por

su complejidad, queda fuera de los alcances de este proyecto. Se descartó

la posibilidad de la existencia de otra entrada de agua potable al sistema, o

la interconexión de otra red de alcantarillado de una urbanización vecina,

esto mediante inspecciones en el sitio de estudio.

Debido a este fenómeno, la determinación del factor de retorno para esta

urbanización no se puede realizar, este valor, como se mencionó en el

capítulo 3, es cercano a 0.80, de hecho como se verá más adelante, para

Bilbao el valor calculado se encuentra en ese rango. De este modo,

partiendo del hecho comprobado de que este factor es cercano a 0.8 se

supone que, en El Solar, el agua residual generada es el 80% del agua

potable consumida, de esta forma, con el caudal total medido, se puede

obtener la variación en el tiempo de la infiltración y el caudal debido a la

lluvia, para los días de medición con que se cuenta. Los resultados

obtenidos se muestran en el cuadro 5.3 y en los gráficos 5.10 y 5.11.

62

Gráfico 5.10 Curvas de infiltración considerando los días de lluvia en Urbanización

El Solar

Fuente: El Autor

Gráfico 5.11 Curvas de infiltración promedio en Urbanización El Solar

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Promedio

Fuente: El Autor

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

1 5

1 6

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 1 2 13 14 15 1 6 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

16-May17-May18-May19-May20-May

63

Cuadro 5.3 Caudales de infiltración y lluvia obtenidos para El Solar

Caudal (l/s) Hora/Día 16-may 17-may 18-may 19-may 20-may Promedio

0,5 10,26 5,73 1,43 5,80

1,5 13,04 5,64 1,17 6,62 2,5 3,84 7,84 1,17 4,29

3,5 2,33 4,18 1,17 2,56

4,5 3,93 4,18 1,26 3,12 5,5 2,41 5,64 2,85 3,64

6,5 10,19 8,85 2,25 7,09

7,5 7,82 4,15 3,93 5,30 8,5 0,00 1,49 2,92 1,47

9,5 1,99 2,45 5,83 3,42

10,5 4,99 1,99 6,58 4,52 11,5 2,83 5,49 3,09 3,80

12,5 1,82 5,99 7,09 4,97

13,5 4,97 4,97 3,76 4,57 14,5 5,73 3,88 3,34 4,31

15,5 7,09 4,89 7,42 6,46

16,5 6,16 6,92 5,47 6,18 17,5 7,84 5,14 7,59 6,86

18,5 9,99 5,31 2,83 6,04

19,5 12,37 12,71 13,13 12,73 20,5 9,17 9,25 14,60 11,00

21,5 12,45 9,08 15,35 12,30

22,5 5,39 13,04 10,26 9,56 23,5 6,74 8,01 5,64 6,80

Promedio 6,53 6,23 5,53 6,73 1,51 5,98 Fuente: El Autor

Como para el 18 y el 20 de mayo se tienen pocos datos, sus máximos y

promedios no se consideran representativos de un día típico, por lo que se

excluyen del análisis. A continuación, en el cuadro 5.4, se presentan los

valores máximos de infiltración encontrados. Éstos se comparan con los

caudales promedio de aguas residuales obtenidos, para esos mismos días,

sin incluir las horas de lluvia. Es importante resaltar que la lluvia que se

presentó el día 19 de mayo fue intensa, por lo que, los datos que se

64

analizarán para determinar los caudales máximos de infiltración son los de

los días 16 y 17 de mayo. La influencia de la lluvia sobre los caudales

máximos se considerará más adelante.

Cuadro 5.4 Caudales máximos de infiltración para El Solar

Caudal (l/s) Día

16-may 17-may 19-may Promedio Máximo 12,45 13,04 15,35 13,62

Promedio Diario 8,82 8,81 6,79 8,14

Max/Prom.Diar 1,4 1,5 2,3 1,72 Fuente: El Autor

De lo anterior, se concluye que la infiltración máxima, que se presentó

durante los días de medición, superó 1.5 veces los caudales promedio

diarios de aguas residuales medidos en la parte final de la tubería de

alcantarillado sanitario, estos valores son superiores a los obtenidos en

Bilbao.

Adicional al análisis anterior, se realizó una evaluación de los caudales

máximos medidos durante las horas en que se presentó la lluvia. Los datos

se muestran en el cuadro 5.5.

Cuadro 5.5 Caudales máximos durante las horas de lluvia para el Solar

Caudal (l/s) Día

16-may 17-may 19-may Promedio Máximo 12,0 9,0 17,2 12,7

Promedio Diario 8,82 8,81 6,79 8,1

Max/Prom.Diar 1,4 1,0 2,5 1,6 Fuente: El Autor

El máximo caudal medido, en horas de lluvia en esta urbanización, se

registro el 19 de mayo y superó en 2.5 veces al caudal promedio de aguas

residuales de un día típico sin lluvia. Este resultado es similar al obtenido

65

para Bilbao, lo que indica que este factor pico de 2.5 probablemente se

repita para muchas otras urbanizaciones.

5.2. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE AGUAS RESIDUALES Y

FACTOR DE RETORNO

Tomando en cuenta las consideraciones hechas para el cálculo de los

caudales de infiltración, en la sección 5.1. de este capítulo, los caudales de

aguas residuales se obtienen por diferencia entre los caudales medidos en

campo y los caudales de infiltración calculados en la sección anterior. A

excepción de las horas de lluvia en Bilbao, donde los datos para las horas

en que llovió no se incluyen en el análisis; porque producen, en el cálculo

del factor de retorno, un valor erróneo.

5.2.1. Urbanización Bilbao

Los caudales de aguas residuales y factores de retorno obtenidos se

presentan en el cuadro 5.6. El factor de retorno se calculó para cada hora,

como el caudal de agua potable registrado en ese momento, dividido entre

el caudal de aguas residuales calculado para ese mismo instante. En estos

cálculos no se consideraron los datos de las horas en que hubo lluvia, ya

que el aporte de la misma distorsionaría los valores del coeficiente de

retorno, obteniendo como resultado un valor herrado. Luego se obtuvo un

promedio para cada día de medición. Como se puede ver los valores

obtenidos para el factor de retorno son cercanos a 0.80, como se esperaba

de acuerdo con lo investigado. Del cuadro 5.1, el caudal de aguas

residuales es, en promedio, un 85% del caudal promedio medido en la

descarga del sistema de alcantarillado, en un día sin lluvia, como ya se ha

comentado. El coeficiente de retorno promedio, obtenido de los tres días de

medición disponibles, fue de 0.78.

66

Cuadro 5.6

Caudales de aguas residuales y coeficientes de retorno para Bilbao

Agua Residual (l/s) Coeficiente de Retorno (C) Hora/Día

05-may 06-may 07-may Promedio 05-may 06-may 07-may

0,5 0,4 0,4 0,40 0,4 0,5 1,5 0,4 0,2 0,30 0,5 0,3

2,5 0,0 0,4 0,20 0,0 0,6

3,5 0,0 ** 0,00 4,5 0,6 0,6 0,60 0,4 0,5

5,5 1,8 2,4 2,10 0,5 0,7

6,5 6,2 3,0 3,9 4,37 0,6 1,7 7,5 7,5 3,0 2,8 4,43 0,9 0,7

8,5 6,2 2,2 2,8 3,73 0,6 1,0

9,5 4,9 1,4 2 2,77 0,4 0,8 10,5 4,9 3,0 3,9 3,93 0,8 1,2

11,5 3,8 4,1 2,8 3,57 0,8 1,0 0,7

12,5 4,9 3,0 2,8 3,57 1,2 1,2 0,7 13,5 3,8 * 2 2,90 0,9 0,9

14,5 3,8 * 2 2,90 1,2 0,9

15,5 1,9 * 1,2 1,55 0,4 0,7 16,5 4,9 * 1,2 3,05 1,8 0,7

17,5 1,9 * 2 1,95 0,7 1,0

18,5 2,7 * 2,8 2,75 0,7 1,2 19,5 2,3 * 1,2 1,75 0,7 0,5

20,5 1,5 * 1,2 1,35 0,7 0,8

21,5 1,1 * 0,6 0,85 0,4 0,5 22,5 0,5 2,2 2,8 1,83 0,6 2,2 2,5

23,5 0,5 0,4 0,4 0,43 0,2 0,4 0,4 Promedio 2,58 1,82 1,84 2,14 0,80 0,71 0,84

Máximo 4,90 4,10 3,90 Mínimo 0,50 0,00 0,20 Lluvia * No se pudo medir por falla en equipo ** Eliminado por error de medición Fuente: El Autor Al comparar los caudales de agua residual mínimos con los obtenidos por

la ec. 3.2 los resultados de esta fórmula son mayores que los medidos en

campo, en algunos casos más de el doble, por lo cual dicha fórmula no

funciona para este caso.

67

5.2.2. Urbanización El Solar De acuerdo con lo explicado en el apartado 5.1.2., no fue posible el cálculo

del factor de retorno para esta urbanización, lo que se hizo fue suponer un

factor de retorno de 0.80, que es un valor ampliamente aceptado y además

fue comprobado en el caso de Bilbao. De esta forma los caudales de aguas

residuales son un 74% de los consumos de agua potable. Los mismos se

muestran en los gráficos 5.12 y 5.13.

Gráfico 5.12 Caudales de agua residual Urbanización El Solar

Fuente: El Autor

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Cau

dal (

l/s)

16-may

17-may19-may

68

Gráfico 5.13 Caudales promedio de agua residual Urbanización El Solar

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Hora

Promedio

Fuente: El Autor

Nótese que los máximos caudales se dan entre las 6 y las 10 am, hora en

que la mayoría de las personas inician sus actividades.

Al comparar los caudales de agua residual mínimos con los obtenidos por

la ec. 3.2 los resultados son prácticamente similares, por lo cual dicha

fórmula funciona muy bien para este caso.

5.3. CAUDALES MÁXIMO Y MÍNIMO HORARIO

Con el fin de tener una idea de la variación de los caudales totales, se hace

un análisis para determinar los factores máximo y mínimo horario,

considerando todos los componentes del caudal, a saber: lluvia,

infiltración, agua residual y caudal no controlado.

69

En los gráficos 5.14 y 5.15 se muestran la variación del caudal total en

Bilbao y El Solar respectivamente.

Para Bilbao tenemos un comportamiento típico con los máximos caudales

en horas de la mañana, aproximadamente entre 6 y 8 am, y otro pico

aproximadamente a las 10 pm, los mínimos se dan en horas de la

madrugada. Este comportamiento es similar al mostrado en el gráfico 3.1.

En el caso de El Solar el comportamiento es totalmente distinto, con

máximos en la madrugada y la noche (7 a 10 pm), también existe un pico

entre las 6 y 8 am el cual es típico de zonas residenciales, de acuerdo con

lo expuesto en el capítulo 3. Los mínimos se presentan en horas de la

madrugada, alrededor de las 4 am. Todo indica que las desviaciones

respecto al gráfico 3.1, que presenta el hidrograma de descarga de esta

urbanización, se deben a la naturaleza variable, en el tiempo, de la

infiltración. Como lo muestra el gráfico 5.13, los máximos caudales de

agua residual se presentan en horas de la mañana, por lo que la variación

del caudal de aguas residuales concuerda con la teoría.

En el cuadro 5.7 se presentan los factores máximo horario (FMH) y mínimo

nocturno (Fmn) resultado del análisis de caudales promedio, del que se

derivaron los gráficos 5.14 y 5.15.

Cuadro 5.7 Factores máximo horario y mínimo nocturno

FMH Fmn Bilbao 1.99 0.09

El Solar 1.99 0.39 Fuente: El Autor

Se puede ver que ambas urbanizaciones tienen caudales máximos horarios

unitarios similares, no obstante Bilbao presenta un factor mínimo horario

menor, posiblemente debido a su menor infiltración.

70

Gráfico 5.14

Variación de caudales en Bilbao

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

Q/Q

pro

05-may

06-may

07-may

Promedio

Fuente: El Autor

Gráfico 5.15 Variación de caudales en El Solar

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora

16-may

17-may

19-may

Promedio

Fuente: El Autor

71

5.4. FACTORES PUNTA Y CAUDALES PUNTA Y PROMEDIO

Con respecto a los gráficos para el calculo de factores punta para caudales

de aguas residuales y de infiltración, comentados en el capítulo 3 de este

estudio se obtuvieron los siguientes resultados al comparar los resultados

teóricos con los obtenidos de la información de campo.

5.4.1 Factor Punta para Caudales de Agua Residual Doméstica

De la información de caudales promedio de agua residual, medidos en

cada urbanización, se obtienen del gráfico 3.3 los factores punta teóricos a

utilizar en el diseño de sistemas de alcantarillado sanitario, según Metcalf

& Eddy 9. Estos factores se comparan con los obtenidos en la información

de campo y se muestran en el cuadro 5.8.

Cuadro 5.8 Factores punta de agua residual doméstica

Factor Punta Urbanización

Caudal medio agua residual

(l/s) Valor teórico Valor en campo

Diferencia

Bilbao 2.14 3.34 2.2 34% El Solar 2.15 3.34 2.2 34%

Fuente: El Autor

En ambos casos la diferencia es de un 34%, siendo el valor obtenido en

campo menor al obtenido mediante el gráfico 3.3, por lo que se concluye

que el gráfico 3.3 es conservador.

5.4.2 Caudal de Infiltración Medio en Sistemas de Nuevos

Del gráfico 3.4 se obtienen los caudales de infiltración en tuberías de

reciente construcción, los cuales se comparan con los datos obtenidos en

campo en ambas urbanizaciones. De antemano se sabe que el gráfico 3.4

no es aplicable en el caso de El Solar, por no ser una urbanización de

reciente construcción, la comparación se hace con el fin de ilustrar la gran

diferencia obtenida. Los resultados se muestran en el cuadro 5.9.

72

Cuadro 5.9 Caudales de infiltración medios

Infiltración (l/s) Urbanización

Area (Ha)

Caudal Unit. (m³/Ha/día) Teórica Campo Diferencia

Bilbao 4.3 8.75 0.44 0.37 15% El Solar 5.0 8.75 0.51 5.98 1081%

Fuente: El Autor

En Bilbao el valor teórico obtenido fue 15% mayor al medido en campo,

por lo que se concluye que el gráfico 3.4 es conservador. En El Solar, el

resultado dado por el mismo gráfico da un valor más de diez veces menor

al medido en campo; pero, por presentar esta urbanización las condiciones

de infiltración mencionadas anteriormente, no se puede afirmar que el

gráfico 3.4 sólo es aplicable a sistemas nuevos, ya que, no se puede

afirmar que el resto de urbanizaciones viejas tienen un comportamiento

similar a El Solar.

5.4.3 Caudales Punta de Infiltración

En el cuadro 5.10 se muestran los datos medidos en campo para los

caudales punta de infiltración, en ambas urbanizaciones. Los cuales se

comparan con los valores recomendados para diseño por Metcalf & Eddy

en el gráfico 3.5.

Cuadro 5.10 Caudales punta de infiltración

Infiltración (l/s) Urbanización Area (Ha)

Edad Caudal (m³/Ha/dia) Teórica Campo

Diferencia

Bilbao 4.3 Nueva 15.00 0.75 0.5 33% El Solar 5.0 Antigua 50.00 2.89 15.35 430%

Fuente: El Autor

En Bilbao el resultado recomendado por el gráfico 3.5 (curva B) es 33%

mayor al valor medido en campo por lo que se considera conservador; sin

73

embargo, el valor medido en campo en El Solar es más de cuatro veces

mayor al recomendado por el gráfico 3.5 (curva A), por lo que no se

recomiendan los valores de la curva A, para utilizarse en las condiciones

que presenta El Solar. Dicho gráfico se puede utilizar, en urbanizaciones

viejas, si la tubería no presenta problemas de separación de juntas o

entrada de raíces, que favorezcan la entrada de aguas de infiltración. Si la

zona tiene altos valores de aguas subsuperficiales, también debe

analizarse la aplicabilidad del valor.

5.5. DOTACIONES MEDIDAS

5.5.1. Agua Residual

Con el fin de comparar los datos del cuadro 3.1 de dotaciones de agua

residual, con los resultados en obtenidos en campo, se presenta el cuadro

5.11.

Cuadro 5.11 Dotaciones de agua residual

(l/hab/día)

Urbanización

Caudal promedio agua residual (l/s)

Habitantes

Dotación calculada

Valor C.R.

Valor Internacional

Bilbao 2,14 840 220 113 280

El Solar 2,15 439 423 113 310

Las dotaciones utilizadas en Costa Rica de 113 l/hab/día viene de la tabla

3.1 y corresponde al valor para casas de clase media. Los valores

internacionales dados por Metcalf & Eddy9 son para casas de clase media

y alta. El valor para casas de clase alta es mayor que el valor utilizado en

costa Rica, el correspondiente a clase media es similar.

74

En el caso de Bilbao el valor obtenido está por debajo del valor típico dado.

En El Solar el resultado fue una dotación mayor a las recomendadas tanto

en Costa Rica como en los Estados Unidos.

5.5.2. Aguas de Infiltración

Adicional a los cálculos anteriormente hechos, se calcularon algunos

parámetros de interés relacionados con la infiltración, con el fin de

compararlos con los valores dados en el apartado 3.1.2. y 3.2.2., esta

información se muestra en el cuadro 5.12.

Cuadro 5.12

Infiltración

Habitantes M edia (l/s)

Punta en aguacero (l/s)

Longitud de Red (km)

Diámetro (mm)

Bilbao 840 0,37 6,2 1,132 100 El Solar 439 5,98 15,35 0,911 100

Infiltración Media Infiltración Punta en

Aguacero (m³/hab/día) (l/s/km) (m³/día/km/mm) (m³/hab/día) (l/s/km)

Bilbao 0,04 0,3 0,28 0,64 5,5 El Solar 1,18 6,6 5,67 3,02 16,8 Rango Teórico 0,2 - 30 0,5 - 4 0,01 - 1,0 hasta 500

Fuente: AyA, Metcalf & Eddy, El Autor

Con respecto a la infiltración media por habitante, Bilbao presenta un

valor muy bajo y El Solar está dentro del rango esperado. En cuanto a la

infiltración por unidad de longitud los valores obtenidos para El Solar son

superiores a los rangos teóricos dados por AyA2; en tanto que Bilbao tiene

una infiltración por unidad de longitud menor al rango teórico esperado.

En lo que respecta a la infiltración punta bajo condiciones de lluvia, los

valores obtenidos son menores al máximo de 500 m³/hab/día. En todos

los casos observados, es importante hacer notar que Bilbao presenta los

menores valores de infiltración, ya sea por unidad de longitud o por

habitante. Caso similar ocurre con la infiltración punta en horas de lluvia.

75

Esto es una evidencia más de que la Urbanización El Solar presenta

niveles de infiltración altos, si se le compara con urbanizaciones de

reciente construcción, mas no se puede decir, que las urbanizaciones

viejas del Área Metropolitana presentan un comportamiento similar;

porque el error estadístico asociado a este experimento es grande por

tratarse de una muestra de un solo elemento. Además, no hay evidencia de

que las tuberías de otras urbanizaciones viejas, del Área Metropolitana,

presenten problemas de separación de juntas como los observados en El

Solar.

5.6. RESUMEN DE LOS PARÁMETROS OBTENIDOS

Como resultado de todo el análisis realizado, se presenta a continuación

en el cuadro 5.13, un resumen de los parámetros obtenidos en ambas

urbanizaciones.

Cuadro 5.13 Resumen de parámetros obtenidos

Parámetro Unidades Bilbao El Solar Longitud de red m 1132 911 Area de cuenca m² 43484 50050

Número habitamtes estimado

hab. 840 439

Factor de retorno 0.78 - Proporción agua residual % 85 26

Proporción agua de infiltración

% 15 74

Infiltración media l/s/km 0.3 6.6 Dotación agua residual l/hab/día 220 423 Factor punta de lluvia 2.7 2.5 Factor máximo horario 1.99 1.99 Factor mínimo nocturno 0.09 0.39

Fuente: El Autor

76

CAPITULO VI

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. CONCLUSIONES

Luego del análisis de la información recopilada se llegaron a las siguientes

conclusiones:

1. Se obtuvieron resultados de caudales de infiltración en Urbanización El

Solar, diferentes a lo espe rado, con respecto a lo investigado

teóricamente.

2. En la urbanización nueva, el comportamiento fue como se esperaba, no

así en la otra. Esto porque; la urbanización con más de diez años de

construida, presenta características que la diferencian como: el estar

ubicada en un suelo con mayor flujo de aguas subsuperficiales que el

de la primera, además la tubería de alcantarillado sanitario presenta

problemas de separación de juntas, como lo mostró el monitoreo con

CCCTV.

3. El valor para el coeficiente de retorno, obtenido en la urbanización

nueva de 0.78, indica que el dato, utilizado en diseño por AyA de 0.75,

está un poco subestimado. Debido a las condiciones existentes en el

sitio de la otra urbanización, esta comprobación no puede hacerse en el

segundo caso.

4. La evidencia del deterioro de las juntas en ciertas secciones de la

tubería de la urbanización EL Solar, donde se pueden observar raíces

de árboles que facilitan la entrada de agua freática, considerada como

infiltración, hace que los hidrogramas no sean necesariamente

77

característicos del resto de urbanizaciones viejas del Área

Metropolitana, no se puede generalizar el comportamiento de esta

urbanización al resto del sistema. La presencia de árboles en las calles

de urbanizaciones no implica problemas de raíces en las juntas de las

tuberías de alcantarillado sanitario, esto sólo lo puede indicar una

inspección con CCCTV u otro medio similar.

5. La lluvia es un factor que influye notablemente en los caudales

máximos en ambos casos estudiados, y aunque se requieren estudios

similares a éste, en más urbanizaciones para probar esta conclusión;

los resultados obtenidos indican que, aunque se trate de una

urbanización de reciente construcción, difícilmente se logra controlar

al punto de eliminar, la entrada de aguas pluviales a los sistemas de

alcantarillado sanitario, por lo que su efecto debe tomarse en cuenta en

el diseño, utilizando los caudales de lluvia de la recomendación 3 de

este estudio.

6. La mayor precipitación total registrada, previa al inicio del trabajo de

campo en El Solar, más de tres veces mayor, justifican las altas

infiltraciones encontradas en esta urbanización.

7. La comprobada entrada de aguas de infiltración a las redes de

alcantarillado sanitario, en la urbanización con más de diez años de

construida, hace evidente la necesidad de incluir, en el Proyecto de

Alcantarillado Sanitario Metropolitano, un rubro importante en el

aspecto de rehabilitación de redes. Esto redundará en mayor vida útil

de los colectores y una disminución en los caudales a tratar en la

planta de tratamiento.

78

8. Los caudales totales medidos en las descargas finales durante periodos

de lluvia en Bilbao y El Solar fueron, respectivamente, 2.7 y 2.5 veces el

caudal promedio de aguas residuales de un día sin lluvia.

9. La conclusión más importante de este estudio, es que, en promedio, en

Bilbao el caudal estuvo constituido por un 85% de agua residual y un

15% de agua de infiltración. En El Solar el 26% estuvo constituido por

agua residual y el 74% por agua de infiltración. Esto evidencia que la

infiltración aumenta con la edad del sistema, por el deterioro que el

mismo sufre al ir consumiendo su vida útil. Además, cuando las

condiciones del subsuelo son altamente saturadas, se tiene un

aumento importante de la entrada de agua de infiltración al sistema.

Ello evidencia la necesidad de realizar un estudio similar a éste en

época lluviosa.

10. A pesar de que la urbanización El Solar presenta la mayor carga

contaminante teórica de DBO5 y DQO por persona, presenta

concentraciones de DBO y DQO menores comparadas con las de

urbanización Bilbao, lo que evidencia la mayor cantidad de infiltración

que posee.

11. En general, los parámetros de calidad del agua residual en ambas

urbanizaciones, se encuentran dentro de los rangos típicos para aguas

residuales domésticas.

12. Los factores máximo horario (FMH) obtenidos para ambas

urbanizaciones son muy parecidos a los obtenidos por Navarro (FMH =

2) para la época seca en el Área Metropolitana de San José13. En cuanto

al factor mínimo nocturno (Fmn) el resultado fue igual que en el caso

anterior para la urbanización con más años de construida, en la otra

urbanización el Fmn obtenido fue muy bajo comparado con el obtenido

79

en el estudio citado (Fmn = 0.40). Por lo anterior, se deduce que los

niveles de infiltración y caudales incontrolados son menores, en Bilbao,

por tratarse de un sistemas de reciente construcción y poco deterioro.

6.2. RECOMENDACIONES

1. Se recomienda que, al realizar estudios similares en el futuro, se

realice un monitoreo con CCCTV, u otro medio similar, con el fin de

detectar particularidades de la tubería que permitan, a priori,

identificar condiciones que hagan que los caudales de descarga de

las redes de alcantarillado tengan un comportamiento fuera de lo

normal, como fue el caso de la urbanización El Solar, y poder así

definir mejor la metodología de trabajo.

2. De igual forma se recomienda investigar muy bien las condiciones

hidrogeológicas del suelo en que se encuentren las áreas de estudio,

a fin de saber cuando existan elevados niveles de flujo de aguas

subsuperficiales que puedan infiltrarse en los sistemas.

3. Considerar en los futuros diseños, de nuevos sistemas de

alcantarillado sanitario, un caudal de lluvias de 2.7 veces el caudal

promedio de aguas residuales, un factor de retorno de 0.80, un FMH

de 2 y un caudal de infiltración de un 15% del caudal promedio de

aguas residuales, sujeto a las limitaciones que se exponen a

continuación.

La recomendación anterior esta sujeta a que se realicen más

investigaciones al respecto, que refuercen estos resultados, y a que el

nuevo sistema a diseñar tenga las siguientes característica:

a. Esté ubicado en el Área Metropolitana de San José.

80

b. El subsuelo donde se encuentre posea condiciones

hidrogeológicas semejantes a la zona en que se ubica Bilbao, de

acuerdo con la fig 2.1.

c. El material a utilizar en su construcción sea concreto, PVC u otro

similar.

d. Posea un sistema de evacuación de aguas pluviales separado del

de aguas residuales.

4. Se recomienda realizar este estudio en otros sectores, ya que estas

dos urbanizaciones no son una muestra representativa, por su

reducido tamaño, del gran número de urbanizaciones del Área

Metropolitana.

5. Finalmente, en caso de no contar con equipo de CCCTV, se

recomienda realizar una inspección ocular de la tubería pozo a pozo,

con en fin de detectar variaciones bruscas del caudal en algún

tramo, ya que esto puede indicar la existencia de una conexión

incontrolada u otro aporte importante de caudal al sistema que

afecte los hidrogramas de descarga esperados.

81

BIBLIOGRAFÍA

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técnico del Proyecto de Concesión del Alcantarillado Sanitario

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14. Ramalho, R.S. Tratamiento de aguas residuales. Editorial Reverté

S.A. España. 1993.

ANEXOS

Anexo 1: Cuencas de estudio

Anexo 2: Planos de tuberías

Anexo 3: Registros de precipitación

en las estaciones meteorológicas

Dia/Hora 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 24-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 Total1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 0 0 0 0 0 0,2 0,9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,1

4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 0,4 2,2 0,5 0 4,6 13,4 21,6

5 4,7 3,7 0,8 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9,3

6 0 0 0 0 0 0 0,8 0,3 0 0,2 0,4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,7

7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 2,3 2,4 0,9 0 0 0 0 0 5,7

11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,6 0 0,6

15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

16 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,2

17 0 0 0 0 0 0 0 0 0,4 0,3 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,8

18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

19 0 0 0 0 0 0 0 0,2 0,1 0 0 1 1,1 4,2 3,4 1,6 0,7 0,2 0 0 0 0 0 0 12,5

20 0 0 0 0 0 0,6 0,1 0,1 0,5 0,1 0,3 0 0,1 1,6 0,3 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 3,8

Precip

itación

(mm

)

Estació

n P

avas

Dia/Hora 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 24-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 Total1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 0 0 0 0 0 0,1 2,1 0,5 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,3 0 3,1

4 0 0 0 0 0 0 0,2 0 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0,3 0 0 0 0,8 4 4 9,4

5 4,5 3,2 0 2,4 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10,4

6 0 0 0 0 0 0,1 4,5 1,4 1,2 0,4 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8,1

7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 2 0 2,5

8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 0 0 0 0 0 0 0 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,2

11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,2 3,8 2,5 0,3 0 0 0 0 0 7,8

12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

13 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,4

14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,8 1,6 0,5 2,9

15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

16 0 0 0 0 0 0 0 1,3 0,5 0,4 0,2 0 0,2 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 2,7

17 0 0 0 0 0 0 0 0 0,4 1,5 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,4

18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,2

19 0 0 0 0 0,1 3,2 0 0 0 0 0 0 5,1 3,2 3,1 2,3 0,6 0,1 0 0 0 0 0 0 17,7

20 0 0 0 0 0 0 2,3 0,8 0,6 0,2 0 0,4 2,9 1,7 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9

Precip

itación (m

m)

Estació

n S

an J

osé - M

useo

Anexo 4: Registro de consumo de

agua potable

Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil6:31 6,5 1,18 1,57 15:31 15,5 4,55 4,166:43 6,7 1,96 1,83 15:43 15,7 4,32 3,796:55 6,9 2,35 2,33 15:55 15,9 2,51 3,327:07 7,1 2,67 2,56 16:07 16,1 3,14 3,147:19 7,3 2,67 2,51 16:19 16,3 3,77 3,197:31 7,5 2,20 2,54 16:31 16,5 2,67 3,067:43 7,7 2,75 2,75 16:43 16,7 2,75 2,777:55 7,9 3,30 2,88 16:55 16,9 2,90 2,648:07 8,1 2,59 3,01 17:07 17,1 2,28 2,498:19 8,3 3,14 2,67 17:19 17,3 2,28 2,448:31 8,5 2,28 2,93 17:31 17,5 2,75 2,708:43 8,7 3,38 3,27 17:43 17,7 3,06 3,198:55 8,9 4,16 3,82 17:55 17,9 3,77 3,279:07 9,1 3,92 4,00 18:07 18,1 2,98 3,119:19 9,3 3,92 4,24 18:19 18,3 2,59 3,069:31 9,5 4,87 4,32 18:31 18,5 3,61 2,969:43 9,7 4,16 4,27 18:43 18,7 2,67 3,119:55 9,9 3,77 4,21 18:55 18,9 3,06 2,8810:07 10,1 4,71 4,29 19:07 19,1 2,90 2,9810:19 10,3 4,40 4,71 19:19 19,3 2,98 3,0110:31 10,5 5,02 4,97 19:31 19,5 3,14 2,6710:43 10,7 5,50 5,10 19:43 19,7 1,88 2,6210:55 10,9 4,79 5,18 19:55 19,9 2,83 2,3311:07 11,1 5,26 5,13 20:07 20,1 2,28 2,7511:19 11,3 5,34 5,18 20:19 20,3 3,14 2,4911:31 11,5 4,95 5,29 20:31 20,5 2,04 2,9311:43 11,7 5,57 5,10 20:43 20,7 3,61 2,7511:55 11,9 4,79 5,13 20:55 20,9 2,59 2,9612:07 12,1 5,02 4,66 21:07 21,1 2,67 2,3612:19 12,3 4,16 4,47 21:19 21,3 1,81 2,4412:31 12,5 4,24 4,53 21:31 21,5 2,83 2,1512:43 12,7 5,18 5,00 21:43 21,7 1,81 2,1012:55 12,9 5,57 5,02 21:55 21,9 1,65 1,5213:07 13,1 4,32 4,66 22:07 22,1 1,10 1,2813:19 13,3 4,08 4,21 22:19 22,3 1,10 1,0213:31 13,5 4,24 4,16 22:31 22,5 0,86 1,0213:43 13,7 4,16 4,29 22:43 22,7 1,10 0,9413:55 13,9 4,47 4,13 22:55 22,9 0,86 1,0214:07 14,1 3,77 3,95 23:07 23,1 1,10 1,0514:19 14,3 3,61 3,53 23:19 23,3 1,18 1,4914:31 14,5 3,22 3,53 23:31 23,5 2,20 1,7014:43 14,7 3,77 3,74 23:43 23,7 1,73 1,7014:55 14,9 4,24 3,77 23:55 23,9 1,18 1,4615:07 15,1 3,30 3,72 Promedio 3,21 3,22

15:19 15,3 3,61 3,82

Consumo de Agua Potable Urbanización Bilbao 5/5/02

Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil0:07 0,1 0,86 0,94 12:31 12,5 2,43 2,800:19 0,3 1,02 0,94 12:43 12,7 3,14 2,670:31 0,5 0,94 1,07 12:55 12,9 2,43 2,690:43 0,7 1,26 1,15 13:07 13,1 2,51 2,330:55 0,9 1,26 1,10 13:19 13,3 2,04 2,171:07 1,1 0,79 1,02 13:31 13,5 1,96 1,991:19 1,3 1,02 0,89 13:43 13,7 1,96 1,961:31 1,5 0,86 0,89 13:55 13,9 1,96 1,961:43 1,7 0,79 0,84 14:07 14,1 1,96 1,961:55 1,9 0,86 0,92 14:19 14,3 1,96 1,962:07 2,1 1,10 0,89 14:31 14,5 1,96 1,962:19 2,3 0,71 0,89 14:43 14,7 1,96 1,962:31 2,5 0,86 0,84 14:55 14,9 1,96 1,962:43 2,7 0,94 0,89 15:07 15,1 1,96 1,962:55 2,9 0,86 1,02 15:19 15,3 1,96 1,963:07 3,1 1,26 0,99 15:31 15,5 1,96 1,963:19 3,3 0,86 0,99 15:43 15,7 1,96 1,963:31 3,5 0,86 0,84 15:55 15,9 1,96 1,963:43 3,7 0,79 0,86 16:07 16,1 1,96 1,963:55 3,9 0,94 0,89 16:19 16,3 1,96 1,964:07 4,1 0,94 1,05 16:31 16,5 1,96 1,964:19 4,3 1,26 1,26 16:43 16,7 1,96 1,964:31 4,5 1,57 1,31 16:55 16,9 1,96 1,964:43 4,7 1,10 1,44 17:07 17,1 1,96 1,964:55 4,9 1,65 1,26 17:19 17,3 1,96 1,965:07 5,1 1,02 1,83 17:31 17,5 1,96 1,965:19 5,3 2,83 2,38 17:43 17,7 1,96 1,965:31 5,5 3,30 3,80 17:55 17,9 1,96 1,966:31 6,5 5,26 3,93 18:07 18,1 1,96 1,966:43 6,7 3,22 3,90 18:19 18,3 1,96 1,966:55 6,9 3,22 3,48 18:31 18,5 1,96 1,967:07 7,1 4,00 3,74 18:43 18,7 1,96 1,967:19 7,3 4,00 3,77 18:55 18,9 1,96 1,967:31 7,5 3,30 3,43 19:07 19,1 1,96 1,967:43 7,7 2,98 3,17 19:19 19,3 1,96 1,967:55 7,9 3,22 3,37 19:31 19,5 1,96 1,968:07 8,1 3,92 3,71 19:43 19,7 1,96 1,968:19 8,3 4,00 3,84 19:55 19,9 1,96 1,968:31 8,5 3,61 3,84 20:07 20,1 1,96 1,968:43 8,7 3,92 3,87 20:19 20,3 1,96 1,968:55 8,9 4,08 3,97 20:31 20,5 1,96 1,969:07 9,1 3,92 3,74 20:43 20,7 1,96 1,969:19 9,3 3,22 3,58 20:55 20,9 1,96 1,969:31 9,5 3,61 3,38 21:07 21,1 1,96 1,969:43 9,7 3,30 3,95 21:19 21,3 1,96 1,969:55 9,9 4,95 4,16 21:31 21,5 1,96 1,9610:07 10,1 4,24 4,53 21:43 21,7 1,96 1,9310:19 10,3 4,40 4,16 21:55 21,9 1,88 1,9910:31 10,5 3,85 3,67 22:07 22,1 2,12 2,0710:43 10,7 2,75 3,64 22:19 22,3 2,20 1,7810:55 10,9 4,32 3,69 22:31 22,5 1,02 1,4411:07 11,1 4,00 4,19 22:43 22,7 1,10 1,0511:19 11,3 4,24 4,05 22:55 22,9 1,02 1,1311:31 11,5 3,92 4,11 23:07 23,1 1,26 1,0711:43 11,7 4,16 3,84 23:19 23,3 0,94 1,0511:55 11,9 3,45 3,77 23:31 23,5 0,94 0,8912:07 12,1 3,69 3,32 23:43 23,7 0,79 0,8112:19 12,3 2,83 2,98 23:55 23,9 0,71 1,23

Promedio 2,20 2,20


Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil0:07 0,1 1,18 1,02 13:19 13,3 2,98 2,590:19 0,3 0,86 0,94 13:31 13,5 2,28 2,560:31 0,5 0,79 0,84 13:43 13,7 2,43 2,150:43 0,7 0,86 0,84 13:55 13,9 1,73 1,860:55 0,9 0,86 0,86 14:07 14,1 1,41 1,541:07 1,1 0,86 0,86 14:19 14,3 1,49 1,751:19 1,3 0,86 0,84 14:31 14,5 2,35 2,061:31 1,5 0,79 0,81 14:43 14,7 2,35 2,061:43 1,7 0,79 0,79 14:55 14,9 1,49 2,041:55 1,9 0,79 0,95 15:07 15,1 2,28 1,702:07 2,1 1,26 0,95 15:19 15,3 1,33 1,812:19 2,3 0,79 0,92 15:31 15,5 1,81 1,782:31 2,5 0,71 0,81 15:43 15,7 2,20 1,892:43 2,7 0,94 0,73 15:55 15,9 1,65 1,812:55 2,9 0,55 0,68 16:07 16,1 1,57 1,703:07 3,1 0,55 0,60 16:19 16,3 1,88 1,733:19 3,3 0,71 0,71 16:31 16,5 1,73 1,783:31 3,5 0,86 0,73 16:43 16,7 1,73 1,783:43 3,7 0,63 0,86 16:55 16,9 1,88 1,813:55 3,9 1,10 0,89 17:07 17,1 1,81 1,814:07 4,1 0,94 0,92 17:19 17,3 1,73 1,834:19 4,3 0,71 0,94 17:31 17,5 1,96 1,834:31 4,5 1,18 0,81 17:43 17,7 1,81 2,024:43 4,7 0,55 0,89 17:55 17,9 2,28 2,234:55 4,9 0,94 1,10 18:07 18,1 2,59 2,205:07 5,1 1,81 1,81 18:19 18,3 1,73 2,255:19 5,3 2,67 2,59 18:31 18,5 2,43 2,225:31 5,5 3,30 2,75 18:43 18,7 2,51 2,356:31 6,5 2,28 3,27 18:55 18,9 2,12 2,286:43 6,7 4,24 3,38 19:07 19,1 2,20 2,096:55 6,9 3,61 3,45 19:19 19,3 1,96 2,127:07 7,1 2,51 3,11 19:31 19,5 2,20 2,017:19 7,3 3,22 3,22 19:43 19,7 1,88 1,757:31 7,5 3,92 3,16 19:55 19,9 1,18 1,577:43 7,7 2,35 3,08 20:07 20,1 1,65 1,687:55 7,9 2,98 2,72 20:19 20,3 2,20 1,788:19 8,3 2,83 3,06 20:31 20,5 1,49 1,839:19 9,3 3,38 2,93 20:43 20,7 1,81 1,919:31 9,5 2,59 2,80 20:55 20,9 2,43 1,949:43 9,7 2,43 2,69 21:07 21,1 1,57 1,739:55 9,9 3,06 2,96 21:19 21,3 1,18 1,3610:07 10,1 3,38 3,19 21:31 21,5 1,33 1,1810:19 10,3 3,14 3,12 21:43 21,7 1,02 1,2510:43 10,7 2,83 3,17 21:55 21,9 1,41 1,5710:55 10,9 3,53 3,27 22:07 22,1 2,28 1,7811:07 11,1 3,45 3,69 22:19 22,3 1,65 1,6811:31 11,5 4,08 3,87 22:31 22,5 1,10 1,7311:55 11,9 4,08 3,79 22:43 22,7 2,43 1,5212:07 12,1 3,22 3,95 22:55 22,9 1,02 1,5212:19 12,3 4,55 4,00 23:07 23,1 1,10 0,8912:31 12,5 4,24 4,00 23:19 23,3 0,55 0,8912:43 12,7 3,22 3,64 23:31 23,5 1,02 0,7912:55 12,9 3,45 3,06 23:43 23,7 0,79 0,7613:07 13,1 2,51 2,98 23:55 23,9 0,47 0,63

Promedio 1,94 1,94


Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil0:07 0,1 0,39 0,390:19 0,3 0,39 0,550:31 0,5 0,86 0,730:43 0,7 0,94 0,700:55 0,9 0,31 0,571:07 1,1 0,47 0,421:19 1,3 0,47 0,471:31 1,5 0,47 0,521:43 1,7 0,63 0,451:55 1,9 0,24 0,392:07 2,1 0,31 0,372:19 2,3 0,55 0,442:31 2,5 0,47 0,582:43 2,7 0,71 0,522:55 2,9 0,39 0,523:07 3,1 0,47 0,443:19 3,3 0,47 0,553:31 3,5 0,71 0,633:43 3,7 0,71 0,603:55 3,9 0,39 0,504:07 4,1 0,39 0,394:19 4,3 0,39 0,474:31 4,5 0,63 0,524:43 4,7 0,55 0,684:55 4,9 0,86 0,635:07 5,1 0,47 0,655:19 5,3 0,63 0,685:31 5,5 0,94 0,70

Promedio 0,54 0,54


Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil6:28 6,50 5,14 5,72 15:16 15,30 3,36 2,596:40 6,70 6,29 4,97 15:28 15,50 2,52 2,766:52 6,90 3,46 4,90 15:40 15,70 2,41 2,597:04 7,10 4,93 4,34 15:52 15,90 2,83 2,807:16 7,30 4,62 4,76 16:04 16,10 3,15 2,767:28 7,50 4,72 4,90 16:16 16,30 2,31 3,047:40 7,70 5,35 5,66 16:28 16,50 3,67 2,737:52 7,90 6,92 5,91 16:40 16,70 2,20 2,628:04 8,10 5,45 5,80 16:52 16,90 1,99 2,108:16 8,30 5,04 5,70 17:04 17,10 2,10 1,968:28 8,50 6,61 5,14 17:16 17,30 1,78 1,828:40 8,70 3,78 4,79 17:28 17,50 1,57 1,688:52 8,90 3,99 4,09 17:40 17,70 1,68 1,549:04 9,10 4,51 4,65 17:52 17,90 1,36 2,179:16 9,30 5,45 4,62 18:04 18,10 3,46 2,249:28 9,50 3,88 5,04 18:16 18,30 1,89 2,629:40 9,70 5,77 4,97 18:28 18,50 2,52 2,389:52 9,90 5,25 5,56 18:40 18,70 2,73 2,6610:04 10,10 5,66 5,18 18:52 18,90 2,73 2,8710:16 10,30 4,62 5,14 19:04 19,10 3,15 2,6210:28 10,50 5,14 4,58 19:16 19,30 1,99 2,5210:40 10,70 3,99 4,72 19:28 19,50 2,41 2,1010:52 10,90 5,04 4,79 19:40 19,70 1,89 2,0311:04 11,10 5,35 4,62 19:52 19,90 1,78 2,0311:16 11,30 3,46 3,88 20:04 20,10 2,41 2,0611:28 11,50 2,83 3,60 20:16 20,30 1,99 2,4811:40 11,70 4,51 3,57 20:28 20,50 3,04 2,5211:52 11,90 3,36 3,29 20:40 20,70 2,52 2,5912:04 12,10 1,99 2,69 20:52 20,90 2,20 2,7312:16 12,30 2,73 2,27 21:04 21,10 3,46 3,0412:28 12,50 2,10 2,59 21:16 21,30 3,46 3,0812:40 12,70 2,94 2,48 21:28 21,50 2,31 2,5212:52 12,90 2,41 3,32 21:40 21,70 1,78 1,9613:04 13,10 4,62 3,08 21:52 21,90 1,78 1,9213:16 13,30 2,20 3,08 22:04 22,10 2,20 1,9613:28 13,50 2,41 2,59 22:16 22,30 1,89 1,9913:40 13,70 3,15 2,97 22:28 22,50 1,89 1,9913:52 13,90 3,36 3,25 22:40 22,70 2,20 2,1314:04 14,10 3,25 3,04 22:52 22,90 2,31 2,2714:16 14,30 2,52 2,41 23:04 23,10 2,31 2,1014:28 14,50 1,47 1,99 23:16 23,30 1,68 1,8514:40 14,70 1,99 1,68 23:28 23,50 1,57 1,6814:52 14,90 1,57 1,82 23:40 23,70 1,78 1,6815:04 15,10 1,89 2,27 23:52 23,90 1,68 2,21

Promedio 3,16 3,16

Consumo de Agua Potable Urbanización El Solar 16/5/02

Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil0:04 0,1 1,68 1,68 12:28 12,5 3,88 3,250:16 0,3 1,68 1,68 12:40 12,7 2,73 2,970:28 0,5 1,68 1,64 12:52 12,9 2,31 3,040:40 0,7 1,57 1,64 13:04 13,1 4,09 3,710:52 0,9 1,68 1,57 13:16 13,3 4,72 3,741:04 1,1 1,47 1,61 13:28 13,5 2,41 3,671:16 1,3 1,68 1,57 13:40 13,7 3,88 2,621:28 1,5 1,57 1,64 13:52 13,9 1,57 2,731:40 1,7 1,68 1,57 14:04 14,1 2,73 2,941:52 1,9 1,47 1,54 14:16 14,3 4,51 3,672:04 2,1 1,47 1,47 14:28 14,5 3,78 4,092:16 2,3 1,47 1,50 14:40 14,7 3,99 3,672:28 2,5 1,57 1,57 14:52 14,9 3,25 3,082:40 2,7 1,68 1,64 15:04 15,1 1,99 2,622:52 2,9 1,68 1,61 15:16 15,3 2,62 2,383:04 3,1 1,47 1,57 15:28 15,5 2,52 2,903:16 3,3 1,57 1,50 15:40 15,7 3,57 2,693:28 3,5 1,47 1,50 15:52 15,9 1,99 2,663:40 3,7 1,47 1,47 16:04 16,1 2,41 2,453:52 3,9 1,47 1,50 16:16 16,3 2,94 2,694:04 4,1 1,57 1,50 16:28 16,5 2,73 2,554:16 4,3 1,47 1,50 16:40 16,7 1,99 2,104:28 4,5 1,47 1,57 16:52 16,9 1,57 1,964:40 4,7 1,78 1,57 17:04 17,1 2,31 1,924:52 4,9 1,47 1,68 17:16 17,3 1,89 2,135:04 5,1 1,78 2,06 17:28 17,5 2,20 2,065:16 5,3 2,94 2,69 17:40 17,7 2,10 2,385:28 5,5 3,36 4,37 17:52 17,9 2,83 2,386:28 6,5 6,82 5,56 18:04 18,1 2,20 2,486:40 6,7 6,50 6,26 18:16 18,3 2,41 2,206:52 6,9 5,45 5,70 18:28 18,5 1,99 2,107:04 7,1 5,14 5,80 18:40 18,7 1,89 2,317:16 7,3 6,82 6,05 18:52 18,9 3,04 2,457:28 7,5 6,19 5,94 19:04 19,1 2,41 2,667:40 7,7 4,83 5,35 19:16 19,3 2,52 2,317:52 7,9 5,04 4,90 19:28 19,5 1,99 1,998:04 8,1 4,83 4,83 19:40 19,7 1,47 1,788:16 8,3 4,62 4,65 19:52 19,9 1,89 2,208:28 8,5 4,51 4,41 20:04 20,1 3,25 2,458:40 8,7 4,09 4,30 20:16 20,3 2,20 2,808:52 8,9 4,30 4,65 20:28 20,5 2,94 2,669:04 9,1 5,56 5,04 20:40 20,7 2,83 2,699:16 9,3 5,25 5,45 20:52 20,9 2,31 2,489:28 9,5 5,56 6,01 21:04 21,1 2,31 2,279:40 9,7 7,24 6,26 21:16 21,3 2,20 2,559:52 9,9 5,98 6,29 21:28 21,5 3,15 2,3810:04 10,1 5,66 5,21 21:40 21,7 1,78 2,2410:16 10,3 3,99 4,51 21:52 21,9 1,78 1,9910:28 10,5 3,88 3,74 22:04 22,1 2,41 2,0610:40 10,7 3,36 4,34 22:16 22,3 1,99 1,9910:52 10,9 5,77 4,55 22:28 22,5 1,57 1,6811:04 11,1 4,51 4,93 22:40 22,7 1,47 1,8211:16 11,3 4,51 4,51 22:52 22,9 2,41 1,7811:28 11,5 4,51 4,06 23:04 23,1 1,47 1,9211:40 11,7 3,15 3,92 23:16 23,3 1,89 1,5711:52 11,9 4,09 3,92 23:28 23,5 1,36 1,5712:04 12,1 4,51 3,92 23:40 23,7 1,47 1,4312:16 12,3 3,15 3,85 23:52 23,9 1,47 1,47

Promedio 2,94 2,94



Promedio 1,41 1,41

Consumo Agua Potable Urbanización El Solar 18/5/02

Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil Hora Sex. Hora Dec. Q (l/s) Media Móvil6:28 6,5 3,57 2,73 15:16 15,3 2,73 2,206:40 6,7 1,89 2,52 15:28 15,5 2,10 2,176:52 6,9 2,10 2,38 15:40 15,7 1,68 2,037:04 7,1 3,15 2,52 15:52 15,9 2,31 1,967:16 7,3 2,31 2,31 16:04 16,1 1,89 1,967:28 7,5 1,47 1,89 16:16 16,3 1,68 1,787:40 7,7 1,89 1,71 16:28 16,5 1,78 1,717:52 7,9 1,78 1,85 16:40 16,7 1,68 1,578:04 8,1 1,89 2,10 16:52 16,9 1,26 1,758:16 8,3 2,62 2,41 17:04 17,1 2,31 1,968:28 8,5 2,73 2,41 17:16 17,3 2,31 2,178:40 8,7 1,89 2,62 17:28 17,5 1,89 2,388:52 8,9 3,25 2,83 17:40 17,7 2,94 2,389:04 9,1 3,36 3,29 17:52 17,9 2,31 3,089:16 9,3 3,25 3,57 18:04 18,1 3,99 2,949:28 9,5 4,09 4,20 18:16 18,3 2,52 3,119:40 9,7 5,25 4,65 18:28 18,5 2,83 2,489:52 9,9 4,62 4,83 18:40 18,7 2,10 2,3110:04 10,1 4,62 4,09 18:52 18,9 1,99 2,3410:16 10,3 3,04 3,60 19:04 19,1 2,94 2,4110:28 10,5 3,15 3,15 19:16 19,3 2,31 2,2410:40 10,7 3,25 3,18 19:28 19,5 1,47 1,9610:52 10,9 3,15 3,32 19:40 19,7 2,10 2,0311:04 11,1 3,57 3,50 19:52 19,9 2,52 2,4511:16 11,3 3,78 3,29 20:04 20,1 2,73 2,5911:28 11,5 2,52 2,97 20:16 20,3 2,52 2,8311:40 11,7 2,62 3,36 20:28 20,5 3,25 2,5511:52 11,9 4,93 3,43 20:40 20,7 1,89 2,3412:04 12,1 2,73 3,53 20:52 20,9 1,89 2,5212:16 12,3 2,94 2,73 21:04 21,1 3,78 3,1112:28 12,5 2,52 2,97 21:16 21,3 3,67 3,2512:40 12,7 3,46 2,90 21:28 21,5 2,31 2,5912:52 12,9 2,73 2,83 21:40 21,7 1,78 2,2013:04 13,1 2,31 2,52 21:52 21,9 2,52 1,9913:16 13,3 2,52 2,17 22:04 22,1 1,68 1,9213:28 13,5 1,68 2,45 22:16 22,3 1,57 1,6413:40 13,7 3,15 2,62 22:28 22,5 1,68 1,6113:52 13,9 3,04 2,62 22:40 22,7 1,57 1,6114:04 14,1 1,68 2,24 22:52 22,9 1,57 1,6814:16 14,3 1,99 1,96 23:04 23,1 1,89 1,7814:28 14,5 2,20 2,10 23:16 23,3 1,89 1,7814:40 14,7 2,10 1,92 23:28 23,5 1,57 1,8214:52 14,9 1,47 1,78 23:40 23,7 1,99 1,7515:04 15,1 1,78 1,99 23:52 23,9 1,68 1,84

Promedio 2,51 2,51



Promedio 1,73 1,73


Anexo 5: Datos de las estaciones

meteorológicas utilizadas

Estación Pavas-Aeropuerto Tobías Bolaños No 84074 Lat. 09°58' N Long. 84°08' O Altitud 998 msnmElementos Periodos Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre AnualLluvia 1975-2000 11,7 12,2 17,3 65,1 232 144,6 159,2 220,3 295,9 286,1 125,6 21,6 1591,6Tem. Max. 1975-2000 26 26,7 27,8 28,3 27,7 27,1 26,7 26,9 26,8 26,4 26,1 25,8 26,9Tem. Min. 1975-2000 17,7 17,9 18 18,7 19 18,7 18,9 18,6 18,2 18,1 18,4 18,2 18,4Tem. Med. 1975-2000 21,9 22,3 22,9 23,5 23,4 22,9 22,8 22,8 22,5 22,3 22,3 22 22,6Brillo Solar 1975-2000 8,1 8,2 8,2 7 5,2 4,1 4,3 4,4 4,2 4,5 5,1 6,5 5,8Humed. Rel. 1975-2000 71 71 69 70 78 81 78 79 83 82 78 73 76,1Presión 1975-2000 901,1 900,6 900,7 900,4 900,7 900,8 901 901,1 900,6 900,6 900,6 900,8 900,3Lluvia en milímetros - 1 mm = 1l/m² Temperatura en Grados Celsius Brillo Solar en Horas y Décimas de HoraPresión Barométrica en Hecto Pascales Humedad relativa en %

Estación San José No 84001 Lat. 09°56' N Long. 84°05' O Altitud 1172 msnmElementos Periodos Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre AnualLluvia 1988-97 9,1 5,4 12,0 43,8 222,0 282,6 208,1 252,2 325,0 326,0 139,1 40,3 1865,6Tem. Max. 1961-82 23,4 23,9 25,1 25,7 26,1 25,7 24,9 25,2 25,8 25,4 24,2 23,4 24,9Tem. Min. 1961-82 15,4 15,3 15,8 16,4 17,0 16,9 16,3 16,7 16,5 16,4 16,3 15,8 16,3Tem. Med. 1961-82 19,4 19,6 20,5 21,1 21,6 21,3 20,8 20,9 21,1 20,9 20,2 19,6 20,6Brillo Solar 1956-84 6,6 7,4 7,6 6,9 5,0 3,9 3,8 4,3 4,5 4,2 4,4 5,5 5,3Radiación 1972-82 13,0 15,2 17,0 15,7 13,7 11,6 11,7 12,2 12,0 11,1 10,2 11,2 12,9Humed. Rel. 1952-82 80 79 78 79 83 85 84 85 85 87 84 82 83Viento 1971-81 13,7 14,9 14,5 13,2 9,1 8,4 9,9 9 7,5 7,4 9,7 12,7 10,8Presión 1970-82 883,5 883,9 883,7 883,6 883,5 882,7 883,8 883,8 883,7 883,5 884 883,9 883,8Lluvia en milímetros - 1 mm = 1l/m² Temperatura en Grados Celsius Brillo Solar en Horas y Décimas de HoraRadiación solar global en Megajulius Humedad relativa en % Viento en kilómetros por hora proveniente del NEPresión Barométrica en Hecto PascalesFuente: Instituto Meteorológico Nacional

Anexo 6: Ubicación de las

estaciones meteorológicas utilizadas

Anexo 7: Mapa hidrogeológico

Anexo 8:

Tablas para Cálculo de Caudales Mediante la Fórmula de Manning

Aforo Urbanización: BILBAOUbicado en: San Sebastiánn 0,013Pendiente 0,022 m/m

Diametro int. 200 mm

0,00 0,0 10,25 25,30,25 0,0 10,50 26,30,50 0,1 10,75 27,40,75 0,1 11,00 28,41,00 0,2 11,25 29,51,25 0,4 11,50 30,51,50 0,6 11,75 31,61,75 0,8 12,00 32,62,00 1,0 12,25 33,72,25 1,3 12,50 34,72,50 1,6 12,75 35,72,75 2,0 13,00 36,73,00 2,4 13,25 37,73,25 2,8 13,50 38,73,50 3,2 13,75 39,73,75 3,7 14,00 40,64,00 4,3 14,25 41,64,25 4,8 14,50 42,54,50 5,4 14,75 43,44,75 6,0 15,00 44,35,00 6,7 15,25 45,15,25 7,3 15,50 45,95,50 8,0 15,75 46,75,75 8,8 16,00 47,56,00 9,5 16,25 48,26,25 10,3 16,50 48,86,50 11,1 16,75 49,56,75 11,9 17,00 50,07,00 12,8 17,25 50,57,25 13,6 17,50 51,07,50 14,5 17,75 51,47,75 15,4 18,00 51,78,00 16,4 18,25 52,08,25 17,3 18,50 52,28,50 18,3 18,75 52,28,75 19,2 19,00 52,29,00 20,2 19,25 52,09,25 21,2 19,50 51,59,50 22,2 19,75 50,89,75 23,2 20,00 48,5

10,00 24,3

Y (cm) q (l/s) Y (cm) q (l/s)

Aforo Urbanización: EL SOLARUbicado en: La Urucan 0,01Pendiente 0,0598 m/m

Diametro int. 200 mm

0,00 0,0 10,25 54,20,25 0,0 10,50 56,50,50 0,1 10,75 58,70,75 0,3 11,00 60,91,00 0,5 11,25 63,21,25 0,8 11,50 65,41,50 1,2 11,75 67,71,75 1,6 12,00 69,92,00 2,2 12,25 72,12,25 2,8 12,50 74,32,50 3,5 12,75 76,52,75 4,2 13,00 78,73,00 5,1 13,25 80,93,25 6,0 13,50 83,03,50 6,9 13,75 85,13,75 8,0 14,00 87,14,00 9,1 14,25 89,14,25 10,3 14,50 91,14,50 11,6 14,75 93,04,75 12,9 15,00 94,95,00 14,3 15,25 96,75,25 15,7 15,50 98,45,50 17,2 15,75 100,15,75 18,8 16,00 101,76,00 20,4 16,25 103,26,25 22,0 16,50 104,76,50 23,8 16,75 106,06,75 25,5 17,00 107,27,00 27,4 17,25 108,37,25 29,2 17,50 109,37,50 31,1 17,75 110,27,75 33,1 18,00 110,98,00 35,1 18,25 111,48,25 37,1 18,50 111,88,50 39,1 18,75 111,98,75 41,2 19,00 111,89,00 43,3 19,25 111,49,25 45,5 19,50 110,59,50 47,6 19,75 108,99,75 49,8 20,00 104,1

10,00 52,0

Y (cm) q (l/s) Y (cm) q (l/s)

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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE … · Randall Hernández Mora ... que me dieron el invaluable regalo de la vida y me enseñaron el valor del ... Proyecto de Graduación –