ALCANTARILLADO SANITARIO - EJERCICIOS PROPUESTOS
Pregunta Nº 01: Un colector de un alcantarillado de aguas lluvias debe transportar un
caudal de 1,8 m3/s entre dos puntos separados una distancia en planta de 250 m. Si la diferencia de cotas de batea entre los dos puntos es de 62,5 cm. Determinar el diámetro de la tubería de concreto que cumple con las normas de diseño para el colector.
Pregunta Nº 02: Un tramo de tubería en PVC de 12” transporta un caudal de 46 l/s cuando
su tirante es de 21,3 cm. Determinar la pendiente del tramo de tubería.
Pregunta Nº 03: Un alcantarillado de 16” de diámetro transporta un caudal de aguas
residuales a una profundidad de lámina de agua y=20 cm. La pendiente del terreno es de S=0,02 m/m. La tubería es de gres vitrificado.. Determinar el caudal que transporta la tubería y la velocidad del flujo a esa profundidad.
Pregunta Nº 04: Se desea conducir un caudal de 90 l/s en una tubería de concreto en un
terreno cuya pendiente es de 0,001 m/m. Determinar el diámetro comercial que se ajusta mejor a estos requerimientos.
Pregunta Nº 05: Entre dos pozos de inspección separados la distancia máxima que
establece la norma, se tiende un tramo de tubería (P4-P5) que transporta el caudal acumulado de aguas residuales de 120 viviendas, con una densidad de 5 hab/viv, más el caudal aportado por el tramo correspondiente a otras 10 viviendas. Las cotas del terreno y de batea de la tubería proveniente del pozo 3 son las que se indican en la figura. En el pozo de inspección P5 se produce un cambio de dirección de 90° en la tubería hacia P6. El material que se emplea es gres vitrificado. Determinar la cota clave de la tubería que sale del pozo de inspección P5. Sustente todas las suposiciones que haga para establecer el valor de dicha cota.
Pregunta Nº 06: Un colector recibe las aguas vertidas por una comunidad con las
siguientes características: Habitantes: 2500; Area servida: 5 Ha; Usos: residencial 80%, comercial 20% (pequeños almacenes, no diferenciado). Desde el punto donde recibe el último vertimiento hasta la entrega al interceptor principal localizado a 700 m de distancia, hay una diferencia de nivel de 1,8 m. El proveedor suministra tubería en gres hasta 16” y de concreto entre 12” y 24”. Determinar el tipo y diámetro de la tubería requerida para el alcantarillado. Pregunta Nº 07: El colector de aguas lluvias recibe las aguas provenientes de un sector
con las siguientes características: Area: 5 Ha aproximadamente cuadrada (entrega sobre uno de sus lados). Cobertura: techos (45%) Calles (25%) parques (20%) laderas (10%). Pendientes: 2%(50%) 5%(30%) 10%(20%). Localización: San Cristóbal (Huaraz). Determinar el diámetro de la tubería de concreto que transporta el caudal de aguas lluvias desde el punto del último drenaje recibido hasta el emisario final en el río Santa en un tramo de 500 m a una pendiente del 3%.
Pregunta Nº 08: Realice el diseño de las pendientes del siguiente sistema de alcantarillado.
(Asumir pendiente mínima s=10%)
Pregunta Nº 09: Calcular el caudal de diseño para un colector que tiene una longitud de 90
m y sirve a un área de 0.18 Ha. Considerar una población de diseño de 700 habitantes, sobre un área total de 4.5 hectáreas. El consumo de agua potable es de 210 l/hab/día, considerar un coeficiente de retorno del 70%. El coeficiente de infiltración adoptado será de 1 l/s/Km, el caudal por conexiones erradas correspondiente al 10 % del caudal máximo. Para el cálculo del coeficiente de punta se empleará la fórmula de Babbit (averiguar sobre el tema).
Pregunta Nº 10: Para un colector que tiene un diámetro de 200 mm, dispuesto en una
pendiente de 0.002 m/m, con un caudal de diseño de 2 l/s. Calcular la velocidad real de escurrimiento, en caso de que esta velocidad sea menor a la mínima permisible, estudiar las posibilidades de solución.
Pregunta Nº 11: En el diseño de una alcantarilla que tendrá un caudal de diseño de 2.5 l/s,
se desea averiguar si el tirante de escurrimiento cumple con las condiciones mínimas. Se empleará una tubería de concreto de 250 mm de diámetro en una pendiente de 0.0051 m/m.
Pregunta Nº 12: Para el plano mostrado en la figura, diseñar el sistema de alcantarillado
sanitario, con los siguientes Datos: - Población de diseño = 521 hab. - Area total del proyecto = 3.64 Ha. - Dotación = 90 l /hab. / día - Coeficiente de retorno = 80 % - Emplear la ecuación de Harmon para el coeficiente de punta. - Coeficiente de infiltración = 2 l /s / Km. - Caudal por malas conexiones = 10% del caudal máximo.
Capítulo IV Sistemas de Alcantarillado Sanitario
Figura 4.14. Plano
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Pregunta Nº 13: Diseñar el sistema de alcantarillado sanitario para el plano mostrado en la
figura, en el cual ya se han dispuesto los colectores y la numeración de los nudos. El número de habitantes que influye sobre cada colector también ha sido calculado, considerar además los siguientes datos: - Dotación = 200 l /hab. / día - Coeficiente de retorno = 80 % - Emplear la ecuación de Gifft para el coeficiente de punta. - Coeficiente de infiltración = 0.5 l /s / Km. - Caudal por malas conexiones = 10% del caudal máximo. - Coeficiente de rugosidad n = 0.011
Capítulo IV Sistemas de Alcantarillado Sanitario
Figura 4.15. Plano
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Pregunta Nº 14: Sobre el plano de la urbanización, se hace el trazado de la red de
colectores, se seleccionan los colectores iniciales y se enumeran los pozos teniendo en cuenta la topografía del terreno, como indica la figura
El diseño considerará un periodo de retorno de 20 años, con los siguiente datos: - Población inicial = 520 Hab. - Población futura = 660 Hab. - Area total de proyecto = 3.54 Ha. - Densidad poblacional = 186.67 hab./Ha - Dotación = 200 Lt / hab./d. - Coeficiente de retorno = 80 % - Coeficiente de infiltración = 0.5 Lt/s/Km
La capacidad de las alcantarillas se determinará utilizando la ecuación de Manning con un valor de n = 0.013.
Capítulo IV Sistemas de Alcantarillado Sanitario
Figura 4.2 Plano
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Pregunta Nº 15: Diseñar el sistema de alcantarillado sanitario, para un sector de una
urbanización muestra en la figura adjunta. Considerar una población de diseño de 6593 habitantes, sobre un área total de 13.5 hectáreas. El consumo de agua potable es de 215 l/hab/día, considerar un coeficiente de retorno del 80%. El coeficiente de infiltración adoptado será de 0.5 l/s/Km, considerar además un caudal por conexiones erradas correspondiente al 20 % del caudal máximo. Para el cálculo del coeficiente de punta se empleará la fórmula de Harmon.
Capítulo IV Sistemas de Alcantarillado Sanitario
Solución:
Una vez determinada la ubicación de los colectores, numeradas la cámaras de inspección y determinadas las áreas de influencia ,se llena la planilla de cálculo (ver tabla 4.15), siguiendo el mismo procedimiento del ejemplo descrito en la sección 4.11.
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Pregunta Nº 17: De acuerdo a la figura calculas las cotas faltantes, y presentar el perfil
correspondiente
Pregunta Nº 18: asumiendo que todas las cotas indicadas son a nivel de rasantes y que
en los puntos A,D, y F se encuentran buzones de arranque y todos los tramos son de DN= 200 mm. Calcular el número aproximado de buzones intermedios que existen en cada tramo y las cotas de fondo de todos los buzones. Y las cotas de batea de todos colectores.
