Anexo_5._Proyecto_de_Alcantarillado.

ANEXO Nº 5. PROYECTO ALCANTARILLADO.

Barros Arana Nº 492, oficina 124, Concepción e-mail: [email protected] www.genesur.cl. 



1

EDUARDO LEYTON RAMIREZ

MEMORIA INSTALACION SISTEMA PARTICULAR ALCANTARILLADO A. S.

INGENIERO CIVIL

J. M. DE ROZAS No.1041

Fono: (041) 242010

Fax: (041) 949125

Cel.: 09-9749104

e-mail: [email protected]

CONCEPCION

MEMORIA SISTEMA

PARTICULAR DE

ALCANTARILLADO AGUAS SERVIDAS

PROYECTO

: PARQUE URBANO LAS PLAYAS

PROPIETARIO

: I. MUNICIPALIDAD SAN PEDRO DE LA PAZ

UBICACIÓN

: AVDA. COSTANERA – SECTOR BOCA SUR

COMUNA

: SAN PEDRO DE LA PAZ

PROVINCIA

: CONCEPCION

Concepción, Diciembre 2012. PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

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CONCEPCION

MEMORIA 1.- GENERALIDADES. 1.1.- ANTECEDENTES. La presente Memoria dice relación con la ejecución de las obras necesarias para la instalación de un Sistema Domiciliario de Carácter Particular de Evacuación de Alcantarillado de Aguas Servidas, en beneficio del proyecto denominado “PARQUE URBANO LAS PLAYAS”, de propiedad de la I. Municipalidad de San Pedro de la Paz, Región del Biobío. El Parque Urbano se emplazará en el borde costero de la comuna de San Pedro de la Paz, en el sector de Boca Sur, a un costado de la Avda. Costanera. Para la confección del presente proyecto se ha considerado los criterios de diseño usuales empleados por ESSBIO S.A.

2.- REGLAMENTACIÓN VIGENTE. El Diseño y Construcción del Sistema Particular de Evacuación de Aguas Servidas proyectado deberán considerar la siguiente reglamentación vigente u otras que sean atingente al sistema proyectado: 

Decreto Nº 236/26 Reglamento General de Alcantarillados Particulres, del Ministerio de Salud. Modificado por Decreto Nº 833/92.



Decreto Nº 725/68 Código Sanitario, del Ministerio de Salud.



Decreto Nº 735/69 Aprueba reglamento para los servicios de agua potable destinados al consumo humano, del Ministerio de Salud.



Decreto Nº 594/2000 Aprueba reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo, del Ministerio de Salud.



Decreto N° 50/02 que aprueba reglamento de instalaciones domiciliarias del agua potable y alcantarillado, del Ministerio de Obras públicas.



Código da Aguas.



NCh 777 Of. 71 “Agua Potable, Fuentes de Abastecimiento y Obras de Capacitación, Terminología, clasificación, y Requisitos generales”, publi cada en el diario oficial en 1971.



NCh 409 Of. 2005 (Parte 1 y Parte 2), que establece los requisitos físicos, químicos, radioactivos y bacteriológicos que debe cumplir el agua potable, publicada en el diario oficial el 27 de junio de 2006.



NCh 1.333 Of. 78, Requisitos de calidad del agua para diferentes usos.



DFL Nº 382, MOP, Ley General de Servicio Sanitarios. (D. O. 21/06/89).

PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

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

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CONCEPCION

Ord. Circular Nº 1086 del 11 de noviembre de 1993. SISS.

3.- SOLUCION PROPUESTA. La solución propuesta para la evacuación del alcantarillado aguas servidas del “Parque Urbano Las Playas”, que considera la evacuación de las aguas servidas provenientes de los artefactos sanitarios de las distintas edificaciones proyectadas, consistirá en construir sendos Sistemas Unificado para la Evacuación de Aguas Servidas, esto dado la lejanía entre un edificio y otro. Todos los Artefactos considerados en la instalación proyectada serán clasificados de Clase 3. Dada la envergadura del predio en donde se desarrollará el proyecto “Parque Urbano Las Playas” y la distancia entre un sector y otro, agravada por la ausencia, en el sector, de redes públicas de Agua Potable y/o de Alcantarillado de Aguas Servidas, es que se hace necesario proyectar Tres (3) Sistemas independientes que permitirán sanear las edificaciones que componen “ Parque Urbano Las Playas”, los que corresponden a:

SISTEMA Nª 1: “Casa Ecologica”: Cuenta con Red interior de cañerías colectoras de aguas servidas, cámara desgrasadora, cámaras de inspección domiciliaria, planta elevadora de aguas servidas, Fosa Séptica, cámara repartidora de drenes y Drenes.

SISTEMA Nª 2: “Camarines Cancha de Futbol ”: Cuenta con Red interior de cañerías colectoras de aguas servidas, cámara cortadora de jabón, cámaras de inspección domiciliaria, planta elevadora de aguas servidas, Fosa Séptica, cámara repartidora de drenes y Drenes.

SISTEMA Nª 3: “Baños Públicos Anfiteatro”: Cuenta con Red interior de cañerías colectoras de aguas servidas, cámaras de inspección domiciliaria, Fosa Séptica, cámara repartidora de drenes y Drenes. Las cargas hidráulicas fluirán gravitacional mente hasta la fosa séptica Estos Sistemas proyectados consideran la evacuación de las aguas residuales de tipo domésticas, de todos los artefactos considerados en cada edificación proyectada y que conforma el Sistema en el cual se incluye. Las cargas hidráulicas, de casa Sistema considerado, fluirán gravitacionalmente hasta la Fosa Séptica, desde allí las aguas servidas serán infiltradas al terreno natural a través de Drenes de Infiltración. A excepción de aquellos sectores donde se proyecte, por razones topográficas, Plantas Elevadoras de Aguas Servidas (PEAS) a continiuación de la Fosa Séptica, En dicha condición, las aguas servidas, acumuladas en el Pozo de la PEAS, serán impulsadas por un Sistema de Impulsión, hasta un Cámaro de Inspección Domiciliaria y desde allì gravitacionalmente escurrirán hasta la Cámara de Distribución, antes de su infiltración. Esta PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

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última situación corresponderá al Sistema Casa Ecologica ” y Sistema “Camarines Cancha de Futbol “. “

La disposición general de las obras se muestra en el plano de planta e hidráulicamente se obtiene una solución que es normal en cuanto a diámetros, pendientes y sentidos de los escurrimientos.

4.- EMPLAZAMIENTO ZONA DE INFILTRACION. La disposición final del o los DRENES DE INFILTRACIÓN, para cada sector de la edificación proyectada, será la más alejada de donde se emplazarán los sistemas de Captación (Punteras).

5.- SOLUCIÓN ALCANTARILLADO PARTICULAR DE AGUAS SERVIDAS. 5.1.- SOLUCION PROPUESTA. Los Sistemas proyectados contarán con:

-

Red interior de cañerías colectoras de aguas servidas, Cámaras de inspección domiciliaria, Fosas Sépticas, Planta Elevadora de Aguas Servidas (PEAS) Cámara Repartidora, y Sistemas de Infiltración (Drenes y/o Pozos Absorbentes).

La disposición general de las obras se muestra en el plano de planta e hidráulicamente se obtiene una solución que es normal en cuanto a diámetros, pendientes y sentidos de los escurrimientos.

5.2.- EMPLAZAMIENTO ZONA DE INFILTRACION. La disposición final de los Sistemas de Infiltración se ubicarás alejados de las edificaciones proyectadas.

5.3.- UNIDADES DE EQUIVALENCIA HIDRAULICA. Para los efectos de cálculo, todos los artefactos se han considerados de Clase 3, esto porque la instalaciónes tiene como destino: Espacios publicos social, deportivo, recreacional y de áreas verdes. El total de U.E.H. evacuadas, de acuerdo al detalle incluido en el Cuadro de Artefactos y UEH es el siguiente, según sistema de evacuación definido:


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Cuadro de Artefactos y UEH (Instalación Proyectada). SISTEMA N° 1: “CASA ECOLÓGIC A” Artefacto

Sigla

Inodoro Lavatorio Urinario Baño Lluvia Lavaplatos Pileta Piso

WC Lº Ur B°Ll Lp PP

Clase 3 3 3 3 3 3

Cant. 10 9 3 1 3 3

U.E.H. Unit. Parcial 6 2 3 6 8 3

Total UEH Sistema Proyectado

60 18 9 6 24 9 :

126

Cuadro de Artefactos y UEH (Instalación Proyectada). SISTEMA N° 2: “CAMARINES CANCHA DE FUTBO L” Artefacto

Sigla

Inodoro Lavatorio Urinario Baño Lluvia Lavaplatos Pileta Piso

WC Lº Ur B°Ll Lp PP

Clase 3 3 3 3 3 3

Cant. 9 12 5 12 6


Total UEH Sistema proyectado

54 24 15 72 18 :

183

Cuadro de Artefactos y UEH (Instalación Proyectada). SISTEMA N° 3: “BAÑOS PÚBLICOS ANFITRIAT O” Artefacto Inodoro Lavatorio Urinario Baño Lluvia Lavaplatos Pileta Piso

Sigla WC Lº Ur B°Ll Lp PP

Clase 3 3 3 3 3 3

Cant. 8 18 6 3

Total UEH Sistema proyectado PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR


48 36 18 9 :

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5.4.- RED INTERIOR DE CAÑERÍAS COLECTORAS. conforme al Reglamento de Instalaciones Domiciliarias del Agua Potable y Alcantarillado, con cañerías de P.V.C. Sanitario. Los ramales iniciales serán en diámetro 110 mm., con pendiente mínima del 1%. Los ramales siguientes se han diseñado con diámetro 110 mm. y pendiente mínima del 1% (evacuacion de aguas grises), asegurando su autolavado, conforme al cál culo que se acompaña. Se

ha

diseñado

La distancia máxima entre cámaras es de 30 m., para cañerías de diámetro 110 mm., lo que está conforme al Artículo 92 del Reglamento de Instalaciones Domiciliarias del Agua Potable y Alcantarillado.

5.5.- CAÑERIAS DE DESCARGA Y HORIZONTALES. Los diámetros de las cañerías de Descarga y Horizontales fueron determinadas de acuerdo al Anexo Nº 6-A y Anexo Nº 6-B del Reglamento de Instalaciones Domiciliarias del Agua Potable y Alcantarillado.

SISTEMA N° 1: CASA ECOLÓGICA Cuadro de cañerías de Descarga y Horizontales Principales Tramo

UEH Acum.

CI N° 5 - CI N° 7 CI N° 7 – CI N° 9 CI N° 9 - CI N°10 CI N°10 – CI N°11 CI N°11 – CI N° 4 CI N° 4 – FS CI N° 6 – CI N° 8 CI N° 8 – Cdesgras. CDesgras. –CI N° 10


14 14 30 49 82 126 8 8 19

D mm. 110 110 110 110 110 110 110 110 110

L m. 22,80 11,90 4,80 3,00 11,50 3,00 24,00 15,50 2,50

Pendiente % 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 3,0 1,0 1,0 1,0

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SISTEMA N° 2: CAMARINES CANCHA DE FUTBOL Cuadro de cañerías de Descarga y Horizontales Principales Tramo

UEH Acum.

CCortad Jabón – CI N° 3 CI N° 3 - CI N° 4 CI N° 4 – CI N° 5 CI N° 5 – CI N° 6 CI N° 6 – CI N° 7 CI N° 7 – F. S. CCortad Jabón – CI N° 1 CI N° 1 – CI N° 2 CI N° 2 – CI N° 7

33 33 90 90 90 183 33 33 93

D mm. 110 110 110 110 110 110 110 110 110

L m.

Pendiente %

3,60 6,20 1,00 14,80 14,40 3,00 1,20 7,20 1,50

1,0 1,0 3,0 1,0 1,0 3,0 1,0 3,0 3,0

SISTEMA N° 3: BAÑOS PÚBLICOS ANFITRIATO Cuadro de cañerías de Descarga y Horizontales Principales Tramo

UEH Acum.

CI Nº 1 – CI Nº 2 CI Nº 2 – CI Nº 3 CI Nº 3 – CI Nº 4 CI Nº 4 – CI Nº 5 CI Nº 5 - FS

30 30 30 30 30

D mm. 110 110 110 110 110

L m. 19,00 8,00 24,00 24,00 3,00

Pendiente % 1,0 1,0 3,0 1,0 3,0

5.6.- CALCULO CAMARA DESGRASADORA. (Cálculo por aporte de grasas y aceite) Con el objeto de permitir un buen funcionamiento de la Fosa Séptica, se ha introducido una Cámara Cortadora de Grasas o Desgrasadora, para permitir eliminar las grasas y o aceites originadas por la confección de alimentos.


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SISTEMA N° 1: CASA ECOLÓGICA 5.6.1 Antecedentes: 5.6.1.1 Cantidad de artefactos: - Lavaplatos (Lp)

= 2

5.6.1.2 Caudales ( Q ): 2 Lp x 12 lt./min.

Q 5.6.1.3 Concentración de grasas ( C )

=

24 lt./m.

=

24 lt./min.

=

150 mg./lt. (Standard normativo máximo)

5.6.1.4 Duración jornada (día-jornada) ( J ) = 8 horas. 5.6.2 Volumen de la C. S. G. y A. 5.6.2.1 Período de retención ( T ) 5.6.2.2 Volumen C. S. G. y A .

=

30 minutos

= Q x T

24 lt./min. x 30 min. = 0,72 m3

Las dimensiones de la Cámara Desgrasadora es de: Ancho Largo Prof. Liquido Prof. Cámara

= = = =

0,60 m. 1,20 m. 1.25 m. 1.65 m.

5.6.3 Determinación frecuencia de limpieza 5.6.3.1 Grasas removidas al día ( R ) en Kg./día. R = ( Q x C x J x 60 ) x 1/10 6

R = 1,72 Kg./día

5.6.3.2 Capacidad máxima de carga ( CMC ) en Kg. CMC = 1,20 x Q

= 28,8 Kg.

5.6.3.3 Frecuencia de limpieza ( F ) en días F = CMC / R =

16,74 días.


Se recomienda limpieza cada 15 días . Pág. 8 de 25



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Si escogemos una cámara de sección rectangular de razón de lados 1:2 y una profundidad útil Hu de 0.75 m., entonces el volumen útil de la cámara será 1,50 m3 >> 1,30 m3.

Se considera un espacio libre de 0.40 m. entre la cara inferior de la cámara y el nivel máximo de aguas. Lo anterior debido a la acumulación de gases, material flotante y otras que se generan. Las dimensiones de la Cámara Desgrasadora se ilustran en los planos adjuntos a esta Memoria.

5.7.- CALCULO CÁMARA CORTADORA DE JABÓN. Con el objeto de permitir un buen funcionamiento de la Fosa Séptica, se ha introducido una Cámara Cortadora de Jabón, para permitir eliminar las lavazas y grasas originadas por los jabones y champúes usados en las duchas de los Camarines/Vestidores sector Cancha de Futbol. El dimensionamiento de la Cámara Cortadora de Jabón se determina a continuación. 5.7.1 Antecedentes: 5.7.1.1 Cantidad de artefactos: - Baños Lluvias (B°Ll)

= 5

5.7.1.2 Caudales ( Q ): Q Q

= =

5 B°Ll x 10 Lts./m. 50 Lts./min.

=

50 Lts./mín.

5.7.1.3 Concentración de grasas ( C ): C

=

50 mg/Llt.

5.7.1.4 Duración jornada (día-jornada) ( J ): J

=

8 horas.

5.7.2 Volumen Cámara Cortadora Jabón (C. C. J.): 5.7.2.1 Período de retención ( T ): T

=

30 minutos

5.7.2.2 Volumen Cámara Cortadora Jabón: Volumen C. C. J. = Q x T Volumen C. C. J. = 50 Lts./min. x 30 min.= 1,50 m3 PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

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CONCEPCION

Las dimensiones de la Cámara Cortadora de Jabón son: Ancho Largo Prof. Liquido Prof. Cámara

= 1,00 m. = 1,50 m. = 1.00 m. = 1.40 m.

5.7.3 Determinación frecuencia de limpieza: 5.7.3.1 Grasas removidas al día ( R ) en Kg./día.: R = ( Q x C x J x 30 ) x 1/10

6

R = 0,60 Kg./día



5.7.3.2 Capacidad máxima de carga (C. M. C.) en Kg.: C. M. C. = 1,20 x Q = 60,0 Kg. 5.7.3.3 Frecuencia de limpieza ( F ) en días: F = C. M. C. / R =

100 días.

 Se

recomienda limpieza mensual (30 días).

6.- BASES DE CÁLCULO.

Las Bases de Cálculo para el Sistema Particular de Evacuación de Aguas Servidas son las siguientes: a) Total habitantes: Personal Admins. y Auxiliar Público Transitorio Público Depostista Total Ocupantes

: : : :

14 60 20 94

hab. hab. hab. hab.

b) Dotación Aguas Servidas: Administrtivos y Auxiliares Público Transitorio Público Deportista

c) Fórmula utilizada d) Coeficiente rugosidad n (P.V.C.) e) Velocidad mínima

: 150 Lt./hab./día. : 50 Lt./hab./día. : 150 Lt./hab./día. : Manning. : 0.011 : Veloc. Autolavado.

7.- SISTEMA DE ACUMULACIÓN Y ELEVACIÓN DE AGUAS SERVIDAS. Con el objeto de evitar infiltrar las aguas servidas bajo el nivel de la napa freática, es que se hace necesario elevar las aguas servidas que se acumulan en el Pozo de Acumulación de Aguas Servidas hasta la cota de entrada de la Cámara de Inspección ubicada antes de la Cámara Repartidora de Drenes. De ésta las aguas tratadas escurrirán gravitacionalmente hasta la Cámara Distribuidora de Drenes, a la cota -0.30 m. respecto al nivel del terreno natural.


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El Sistema de elevación de las aguas servidas deberá cumplir con lo establecido en el Artículo 96 del Reglamento de Instalaciones Domiciliarias del Agua Potable y Alcantarillado.

7.1.- POZO DE ACUMULACIÓN AGUAS SERVIDAS SECTOR “CASA ECOLÓGICA” . Este será circular de diámetro interno libre de 1,80 m. y de profundidad indicada en los planos y detalles. Se ejecutará totalmente en hormigón armado y en su construcción se usará hormigón grado H30 y acero de refuerzo calidad A63-42.

7.1.1.- Bases de Cálculo. Para el diseño de la Planta Elevadora de Aguas Servidas (P. E. A. S.) se hace necesario determinar a partir de una Dotación Equivalente de aguas potable la correspondiente Población Equivalente, teniendo en consideración lo definido en las Bases de Cálculo establecidas en el punto 6.- de ésta Memoria. Las cuales establecen que el volumen de aguas limpias a utilizarse diariamente será el que se determina como sigue:

7.1.1.1.- Dotación de Diseño. Se escoge como Dotación Equivalente (Dot) = 150 Lt./Hab./día, para la cual correspondería una Población Equivalente servida por el sistema igual a 94 habitantes. (150 Lt./Hab./día * 94 Hab. = 14.100 Lt./día) A partir de estos valores se determinan los gastos de aguas servidas mínimos, medios y máximos horarios e instantáneos, que permiten dimensionar la Planta Elevadora de Aguas Servidas (PEAS).

7.1.1.2.- Caudales de Aguas Servidas. A continuación se resumen las fórmulas utilizadas en los caudales de diseño de aguas servidas.

7.1.1.3.- Caudal medio de aguas servidas. Qm AS 

Pob * Dot * R 86.400

Donde: QmAS Pob Dot R

= = = =

Caudal medio de aguas servidas (Lt/seg.) Población (Hab.) Dotación (Lt./Hab./día) Coeficiente de recuperación

Para efecto de evaluar el caudal máximo horario, que corresponde al gasto que se utilizará para realizar el cálculo de la impulsión, se consideran los siguientes casos: Caso a) Para una población superior a 1.000 habitantes, se utiliza el coeficiente de Harmon para maximizar el caudal medio, por lo tanto: Qmax hAS = H x QmAS Donde: Qmax hAS = QmAS = H =

Caudal máximo horario de aguas servidas (Lt./seg.) Caudal medio (Lt./seg.) 14 1 Coeficiente de Harmon = ; en que P es la población en

4 PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

P 1.000

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miles de habitantes (P>1.000 Habitantes). Caso b) Para una población menor a 100 habitantes, el caudal máximo horario está dado por los valores recomendados por la Boston Society of Civil Engineers (BSCI). Caso c) Para una población entre 100 y 1000 habitantes, el caudal máximo horario está dado por la interpolación lineal entre los coeficientes de Harmon y el caudal de la BSCI.

7.1.1.4.- Caudal Mínimo Diario. MINIMO DIARIO

Los caudales de diseño se resumen en el siguiente cuadro:

Q Q Q

7.1.2.- Descripción de las Obras Planta Elevadora 7.1.2.1.- Características de la Planta Elevadora Los elementos componentes de la planta se estructurarán en forma independiente. a.- Pozo de Acumulación. Estructura de hormigón armado cilíndrico, bombas de tipo sumergibles, tubos guía para montaje, rebalse de impulsión y cañerías de impulsión. b.- Equipos de Elevación. Para esta planta elevadora se diseñan los equipos de impulsión para la totalidad de la demanda del Consultorio. En estas condiciones, se emplea un esquema de funcionamiento de una bomba más una de reserva. c.- Cámaras de válvula. Estructura de hormigón armado rectangular, con el suficiente espacio para la instalación de válvulas de retención, piezas especiales y válvula de corta. El múltiple de impulsión se proyecta fuera de la cámara de válvulas. d.- Equipos de Elevación. PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

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Se consideran motobombas sumergidas dentro de un pozo húmedo de aspiración, las motobombas deberán ser capaces de elevar el caudal de diseño de la PEAS a la altura de elevación requerida.

7.1.3.- Diseño Pozo de Bombas El volumen de la planta elevadora se diseña según lo indicado en la NCh 2472, Aguas Residuales-Plantas Elevadoras-Especificaciones generales, teniendo además la consideración, que se diseña para una Población Equivalente de 94 personas y Dotación Equivalente de 150 Lt./hab./día.

7.1.3.1.- Volumen Necesario Para el cálculo del volumen del pozo de aspiración o cámara húmeda comprendido entre los puntos de arranque y parada de una sola bomba se utiliza la fórmula siguiente: V

t *Qb 4

Donde: V Qb t

: Volumen necesario, en m3. : Caudal de bombeo, en m3 por segundo. : Tiempo en minutos de un ciclo de bombeo, en segundos.

7.1.3.2.- Volumen mínimo El volumen mínimo del pozo de bombas, se calcula para las condiciones más desfavorables, considerando un tiempo mínimo de retención de 10 minutos, luego:

Tc  Tll  Tv 

V Q af



V Q b  Q af

 10minutos

Donde: Qb : Caudal de Bombeo Qaf : Caudal afluente a la planta elevadora = Qmax hAS + Qinf (Qinf= Caudal de infiltración a la cañería=0) Tc : Ciclo completo de operación (tiempo entre dos partidas consecutivas) Tll : Tiempo de llenado Tv : Tiempo de vaciado Por lo tanto, el ciclo de menor duración tiene lugar cuando el caudal entrante es la mitad de la capacidad de la bomba, en otras palabras es:

TCICLO MÍNIMO  Qaf 

Qb 2

Luego:


V  Q b 2

V Q b 


Q b

 10minutos

2

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4 * V MINIMO

Qb

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 10minutos  600 segundos

7.1.3.3.- Volumen Máximo Para determinar cual debe ser el volumen máximo que puede tener el pozo de acumulación tomamos en cuenta que para evitar la septización de las aguas servidas, estas no deben permanecer dentro del pozo de acumulación por un tiempo mayor a 30 minutos, es decir:

T c  T ll  T v  Luego: V Tc Tll Tv

: : : :

V V  < 30 minutos = 1.800 segundos Qaf Qb  Qaf

Volumen de operación de la bomba Ciclo completo de operación (tiempo entre dos partidas consecutivas) Tiempo de llenado Tiempo de vaciado

Qaf :

Caudal afluente a la planta elevadora =

Qb :

Caudal de bombeo

Qb 2

Con estas condiciones tenemos que el volumen máximo es:


V  Q b 2

V Q b 

Q b

 30minutos

2

y por otro lado, tenemos que:

4 * V MÁXIMO

Qb

 30minutos  1.800segundos , luego:

Se obtienen así los diferentes niveles de funcionamiento de las bombas, las cuales se indican en el siguiente Cuadro N° 4:


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Luego el volumen útil del pozo es 2,16 m3

7.1.3.4.- Equipos de Elevación Para esta planta elevadora se diseñan los equipos de impulsión para la totalidad de la edificación proyectada. En condiciones normales de operación, se emplea un esquema de funcionamiento de una bomba en operación más una de reserva (Stand-by). Se consideran motobombas sumergidas dentro de un pozo húmedo de aspiración, las motobombas deberán ser capaces de elevar el caudal de diseño de la P.E.A.S. a la altura de elevación requerida.

7.1.4.- SISTEMA DE IMPULSIÓN. 7.1.4.1.- Diseño Impulsión El dimensionamiento de la impulsión, se debe considerar el caudal de diseño, la altura total de elevación como la suma del desnivel geométrico entre el nivel mínimo de aguas en el pozo de aspiración y la cota de descarga más las pérdidas de carga por fricción y las pérdidas singulares. Se ha considerado el uso de cañería de Acero Galvanizado en caliente de 100 mm. de diámetro en el tramo interior de la P. E. A. S., y de tubería de PVC Clase 10, diámetro 110 mm. en el tramo exterior. En todo momento la pendiente de la cañería de impulsión será ascendente hasta el punto de llegada.

7.1.4.2.- Determinación altura de elevación La altura de elevación es el desnivel geométrico entre el nivel mínimo del pozo de acumulación y el punto de descarga de la impulsión. ∆h = N. descarga

N. descarga N. mínimo ∆h =

- N. mínimo

= 11,75 m. = 7,44 m.

11,75 – 7,44 = 4,31  5,0 m.

7.1.4.3.- Cálculo de perdidas regulares ( r) PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

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CONCEPCION

En el cálculo de la pérdida de carga regular se determina a partir de la fórmula de HAZEN & WILLIAMS cuya representación es la siguiente:

J  10,665 * Donde: J Q D C

= = = =

Q1,852 C1,852 * D 4,869

Pérdida de carga unitaria, en m/m. Caudal de escurrimiento, en m3/s. Diámetro interior de la línea de impulsión, en m. Coeficiente de rugosidad del material.

La pérdida de carga regular total, considerando diferentes materiales, diámetros y caudales en la línea de impulsión se determina como: 1,852   Q11,852    Q2     r =  J i * L i = 10,665 * L1 *  L * 2  C 1,852 * D 4,869   C 1,852 * D 4,869  1 2  1   2  

Luego, para la cañería de impulsión al interior de la planta elevadora y la cañería de impulsión exterior, se tiene:

Diámetro nominal cañería de impulsión, en (mm.) Espesor cañería, en (mm.) Diámetro interior cañería de impulsión, en (mm.) Coeficiente de Hazen-Williams Longitud Impulsión, en (m) Velocidad, en (m/seg.) Pérdida Regular, en (m/m)

114,3 6,02 102,2 100 4,15 0,88 582 Q1,852

Diámetro nominal cañería de impulsión, en (mm.) Espesor cañería, en (mm.) Diámetro interior cañería de impulsión, en (mm.) Coeficiente de H-W Longitud Impulsión, en (m) Velocidad, en (m/seg.) Pérdida Regular, en (m/m)

110 5,5 99 150 124,50 0,94 1893 Q1,852

Luego, la pérdida regular queda definida por la ecuación:

r = 2475 Q1,852




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CONCEPCION

7.1.4.4.- Cálculo pérdidas singulares ( s) Las pérdidas de carga singulares se calculan de acuerdo a los coeficientes de las piezas especiales, aplicadas a la altura de velocidad respectiva, según la siguiente expresión:



Donde: Ki = Vi = Q = D =

s = J

K   i *V i

2

2 g



8* 

 K i * Q 2

* g * Di

2

4

coeficiente de resistencia para cada pieza especial velocidad de escurrimiento (m/s) Caudal (m3/s) Diámetro de tramo línea de impulsión (m)

Luego, para las piezas especiales en el tramo interior de la Planta Elevadora y en el tramo exterior correspondiente a la Impulsión, se tiene que: CUADRO Nº 6 : PÉRDIDAS DE CARGA POR SINGULARIDADES EN EL POZO (TRAMO 1) Y EN LA IMPULSION (TRAMO 2). ÍTEM

SALIDA DE BOMBA CURVA 1/4 CURVA 1/8 VÁLVULA DE RETENCIÓN TIPO BOLA VÁLVULA DE CORTA PIEZA PANTALÓN CONEXIÓN DESCARGA TEE AMPLIACIÓN GRADUAL

MATERIAL CAUDAL MÁXIMO A IMPULSAR (Lt./seg.) COEFICIENTE DE HAZEN-WILLIAMS DIÁMETRO NOMINAL (mm.) ESPESOR (mm.) DIÁMETRO INTERIOR IMPULSIÓN (mm.) LONGITUD TRAMO IMPULSIÓN (m.) VELOCIDAD (m./seg.) PÉRDIDA DE CARGA, f(Q) PERDIDA DE CARGA UNITARIA (m./m.) PERDIDA DE CARGA POR TRAMO (m.c.a.) PÉRDIDA DE CARGA SINGULAR TOTAL (m

TRAMO 1

TRAMO 2

Nº

K

Nº

K

1 3 0 1 1 0 0 1 1

1,0 0,3 0,2 2,5 5,0 1,2 1,0 1,8 1,5

0 3 0 0 0 0 1 0

1,0 0,3 0,2 2,5 5,0 1,2 1,0 1,8 1,5

∑ K i=

12,70

∑ K i=

1,90

ACERO 7,00 100 114,3 6,05 102 4,6 0,86 2 9704 Q

PVC C-10 7,00 150 110,0 5,50 99,0 124,5 0,91 2 1636 Q

En resumen, se tiene que:


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CONCEPCION

s = 11340 Q 2



Entonces, la ecuación de la Energía quedará como sigue:

H = 5 + 2475 Q1,852 + 11340 Q 2

7.1.4.5.- Elección Equipos de Impulsión Los equipos de impulsión son los que se detallan en el siguiente cuadro:

CARACTER STICAS DEL EQUIPO DE ELEVACI N SELECCIONADO Caudal de operarion Desnivel geométrico Pérdidas de carga regulares Perdidas de carga singulares Altura total de elevación Marca bomba Modelo Curva Caudal punto operación Altura punto operación Paso de sólidos Potencia motor Corriente nominal Voltaje Frecuencia Velocidad nominal Arranque Conexión salida Peso aproximado Esquema funcionamiento

(L/s) (m) (m) (m) (m.c.a.) Nr (L/s) (m.c.a) (mm) KW A Volt Hz (rpm)

7,0 5,0 0,3 0,6 5,9 PREDROLLO VCX 20/50 (Ver Anexo A) 7,0 7,52 50 1,5 380 50 2900 DIRECTA

(mm) (Kg)

63 1+1

No se calcula golpe de ariete por tratarse de una Impulsión muy corta.

Las bombas seleccionadas corresponde a Bomba Sumergible marca PEDROLLO, modelo VCX 20/50, 380 v., 1,50 HP, 50 Hz, 2.900 rpm, de 7 Lt./min. y 7,52 m.c.a. , Una Finciona u la otra queda en Stand-By. Estas quedarán instaladas al interior de los correspondientes Pozos de Acumulación, y que incluyen las protecciones de niveles (parada y partida) y su instalación eléctrica apropiada, que permita que trabajen en forma alternada. PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

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CONCEPCION

7.1.5.- CAÑERIAS DE IMPULSIONS. La cañería de impulsión, que va al interior de la PEAS, se proyecta en Acero Galvanizado en Caliente, y el tramo de cañería que va, desde la PEAS hasta la Cámara de Inspección ubicada antes de la Cámara Repartidora, será en P.V.C. Clase 10 (hidráulico), de diámetro 110 mm., y largos según se establece en los planos del proyecto.

8.- FOSAS SÉPTICAS. Se ubicarán inmediatamente antes que l os respectivos Drenes de Infiltración, proyectados en cada Sistema propuesto.

8.1.- CALCULO VOLUMEN Y DISEÑO DE FOSAS SÉPTICAS.

SISTEMA N° 1:

“CASA

ECOLÓGICA”

Para el cálculo de la fosa séptica se aplica la fórmula siguiente: Fórmula: V = N * (D * T + 100 * Lf) Luego:

_____________________ (1)

V = Volumen útil de la fosa (Lt.). N1 = Nº Personal Adminis. y Auxiliar N2 = Nº Público Transitorio N3 = Nº Público Deportista D1 = Dotación Personal Adm. y Auxiliar D2 = Dotación Público Transitorio D3 = Dotación Público Deportista T1 = Período de retención para N1 T2 = Período de retención para N2 T3 = Período de retención para N3 Lf1 = Contribución de Lodos para D1 Lf2 = Contribución de Lodos para D2 Lf3 = Contribución de Lodos para D3

= = = = = = = = = = = =

10 60 0 150 50 150 1,0 1,0 1,0 0,27 0,09 0,27

hab. hab. hab. Lt./hab./día. Lt./hab./día. Lt./hab./día. día. día. día. Lt./hab./día. Lt./hab./día. Lt./hab./día.

Luego: V = 10 * (150 * 1.0 + 100 * 0.27) + 60 * (50* 1,0 + 100* 0,09) = 5.310 Lt. = 5,31 m3 Luego, para el SISTEMA N° 1: SISTEMA CASA ECOLÓGICA, la Fosa Séptica será de 5,31 m3 de capacidad. PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

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SISTEMA N° 2:

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“CAMARINES

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CONCEPCION

CANCHA DE FUTBOL ”

Para el cálculo de la fosa séptica se aplica la fórmula siguiente: Fórmula: V = N * (D * T + 100 * Lf) Luego:

_____________________ (1)

V = Volumen útil de la fosa (Lt.). N1 = Nº Personal Adminis. y Auxiliar N2 = Nº Público Transitorio N3 = Nº Público Deportista D1 = Dotación Personal Adm. y Auxiliar D2 = Dotación Público Transitorio D3 = Dotación Público Deportista T1 = Período de retención para N1

= = = = = = =

2 hab. 60 hab. 20 hab. 150 Lt./hab./día. 50 Lt./hab./día. 150 Lt./hab./día. 1,0 día.

T2 T3 Lf1 Lf2 Lf3

= = = = =

1,0 1,0 0,27 0,09 0,27

= = = = =

Período de retención para N2 Período de retención para N3 Contribución de Lodos para D1 Contribución de Lodos para D2 Contribución de Lodos para D3

día. día. Lt./hab./día. Lt./hab./día. Lt./hab./día.

Luego: V = 2 * (150 * 1.0 + 100 * 0.27) + 60 * (50 * 1,0 + 100 * 0,09) + + 20*(150 * 1,0 + 100 * 0,27) = 7.434 Lt. = 7,43 m3 Luego, para el SISTEMA N° 2: CAMARINES CANCHA DE FUTBOL , la Fosa Séptica será de 7,43 m3 de capacidad. “

”

SISTEMA N° 3: BAÑOS PÚBLICOS ANFITRIATO Para el cálculo de la fosa séptica se aplica la fórmula siguiente: Fórmula: V = N * (D * T + 100 * Lf) Luego:

_____________________ (1)

V = Volumen útil de la fosa (Lt.). N1 = Nº Personal Adminis. y Auxiliar N2 = Nº Público Transitorio N3 = Nº Público Deportista D1 = Dotación Personal Adm. y Auxiliar D2 = Dotación Público Transitorio D3 = Dotación Público Deportista


= = = = = =

2 hab. 60 hab. 0 hab. 150 Lt./hab./día. 50 Lt./hab./día. 150 Lt./hab./día.

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T1 T2 T3 Lf1 Lf2 Lf3

= = = = = =

Fax: (041) 949125

Cel.: 09-9749104

Período de retención para N1 Período de retención para N2 Período de retención para N3 Contribución de Lodos para D1 Contribución de Lodos para D2 Contribución de Lodos para D3


= = = = = =

1,0 1,0 1,0 0,27 0,09 0,27

CONCEPCION

día. día. día. Lt./hab./día. Lt./hab./día. Lt./hab./día.

Luego: V = 2 * (150 * 1.0 + 100 * 0.27) + 60 * (50 * 1,0 + 100 * 0,09) = 3.894 Lt. = 3,89 m3 Luego, para el SISTEMA N° 3: BAÑOS PÚBLICOS ANFITIATRO , la Fosa Séptica será de 3,89 m3 de capacidad. “

”

8.2.- DIMENSIONAMIENTO FOSAS SÉPTICAS.

SISTEMA N° 1:

“CASA

ECOLÓGICA” .

Por condiciones de seguridad y por razones de tipo constructivas, se diseñará una Fosa Séptica (Fosa Séptica N° 1), de modo tal que, el ancho útil sea la mitad del largo útil, y con una altura de aguas de 1,75 m. Esto es: Ancho útil, A Largo útil, L Altura útil, H

: : :

1,25 m. 2,50 m. 1,75 m.

Volumen Útil (V) = A * L * H = 5,47 m3 > 5,31 m3. Como ALTERNATIVA podrá instalarse una Fosa Séptica de Plástico Reforzado, con Fibra de Vidrio, de la capacidad requerida o levemente superior. SISTEMA N° 2:

“CAMARINES

CANCHA DE FUTBOL ” .


: : :

1,50 m. 3,00 m. 1,75 m.

Volumen Útil (V) = A * L * H = 7,87 m3 > 7,43 m3. Como ALTERNATIVA podrá instalarse una Fosa Séptica de Plástico Reforzado, con Fibra de Vidrio, de la capacidad requerida o levemente superior.


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SISTEMA N° 3:

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“CAMARINES

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CONCEPCION

CANCHA DE FUTBOL” .


: : :

1,10 m. 2,20 m. 1,75 m.

Volumen Útil (V) = A * L * H = 4,23 m3 > 3,89 m3. Como ALTERNATIVA podrá instalarse una Fosa Séptica de Plástico Reforzado, con Fibra de Vidrio, de la capacidad requerida o levemente superior.

8.3.- MANTENCION DE LAS FOSAS SÉPTICAS. Las respectivas Fosas Sépticas deberán limpiarse, a lo menos 1 vez al año, aún cuando el sistema no presente anomalías en su funcionamiento. Para un mejor funcionamiento de la fosa y un mejor aprovechamiento del sistema de drenaje debe incorporarse al sistema 2 Kg. de digestivo enzimático K - LON mensualmente, de una sola vez en el W. C. más cercano a la fosa.

9.- SISTEMAS DE INFILTRACION. 9.1.- INDICE DE ABSORCION DEL TERRENO. A continuación, se explica la metodología para determinar el índice de ABSORCIÓN DEL TERRENO para el diseño de drenes de infiltración definido en el REGLAMENTO GENERAL DE ALCANTARILLADOS PARTICULARES, reglamento válido para todo el territorio nacional y por el cual la actual Autoridad Sanitaria se guía para revisar y aprobar este tipo de proyecto. El índice de absorción del terreno fue realizado por el suscrito (2/04/2012) y se determinó a partir de tres (3) pozos de prueba, de 0,80, 1,00 y 1,25 m. de profundidad respectivamente, excavados en las cercanías de las zonas de infiltración proyectadas, siguiendo el procedimiento que a continuación se describe. En cada pozo excavado para medir el índice de absorción, se realizó en sus respectivos fondos una excavación de 0.30 m. x 0.30 m. de base por 0.35 m. de profundidad, la que posteriormente se saturó de agua. Una vez seca, se volvió a llenar hasta una altura de 15 cm. A continuación, se midió el tiempo que tardó en descender 2.5 cm. el nivel de agua, resultando ser en promedio 7 minutos.


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En consecuencia, el índice de absorción del terreno a considerar para el diseño de Drenes de Infiltración K5 es de 109 Lt./m 2/día. Valor que corresponde a un valor promedio que es válido para la configuración de Drenes considerada en el proyecto. Respecto a la calidad del terreno, éste corresponde a un suelo tipo limo-arenoso, graduación fina a media, color negra, de cantos redondeado, pobremente graduada y de humedad natural alta. De acuerdo a la experiencia del suscrito, esta configuración estratigráfica se mantiene hasta una profundidad superior a 3,5 m. La Napa, a la fecha de la exploración, se encontró a los 1,90 m. de profundidad, por ende los pozos son superficiales.

9.2.- EMPLAZAMIENTO ZONA DE INFILTRACION. La disposición final de los Sistemas de Infiltración se ubicarán alejados de las edificaciones proyectadas.

9.3.- DISEÑO DE DRENES DE INFILTRACION. 9.3.1. FORMULA PARA EL CALCULO DE LOS DRENES DE INFILTRACION . Para determinar las dimensiones de los Drenes de Infiltración se utiliza la fórmula presentada en página No. 363 del texto: "Ingenieria Sanitaria Aplicada a Saneamiento y Salud Pública"; Unda - Opazo, Salinas - Cordero (1). Fórmula: N*d L = -----------A * K5

____________________________(2)

En este sistema tenemos las siguientes hipótesis de cálculo: L = Largo de la zanja, en m. N = Número de habitantes servidos = Hab. d = Cantidad de aguas negras = Lt/hab/día. K5 = Coeficiente de absorción = 109 Lt/m2/dia A = Ancho zanja, en m. = 0,7 m.

9.3.2. CÁLCULO DE DRENES DE INFILTRACION .

SISTEMA N° 1:

“CASA

ECOLÓGICA”

Para el cálculo de Longitud de Drenes, la fórmula anterior presenta las siguientes hipótesis de cálculo:


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N1 = Nº Personal Adm. y Auxiliar N2 = Nº Público Transitorio N3 = Nº Público Deportista d1 = Dotación Personal Adm. y Auxiliar = d2 = Dotación Público Transitorio d3 = Dotación Público Deportista = K5 = Coeficiente de absorción = A = Ancho zanja, en m. =

= = = 150 = 150 109 0,7

CONCEPCION

10 hab. 60 hab. 20 Hab. Lt./hab./día. 50 Lt./hab./día. Lt./hab./día. Lt./m2/día m.

Luego, de la aplicación de la ecuación (2), resulta que: L =

(10 * 150) + (60 * 50) ------------------------------- = 58,98 ml. 0,7 * 109

Por lo tanto, el SISTEMA DE DRENAJE PROYECTADO, de 3x20 m. = 60 metros lineales, satisface los requerimientos de la Ampliación de éste Sistema Existente.

SISTEMA N° 2:

“CAMARINES

CANCHA DE FUTBOL ”

Para el cálculo de Longitud de Drenes, la fórmula anterior presenta las siguientes hipótesis de cálculo: N1 = Nº Personal Adm. y Auxiliar N2 = Nº Público Transitorio N3 = Nº Público Deportista d1 = Dotación Personal Adm. y Auxiliar = d2 = Dotación Público Transitorio d3 = Dotación Público Deportista = K5 = Coeficiente de absorción = A = Ancho zanja, en m. =

= = = 150 = 150 109 0,7



(2 * 150) + (60 * 50) + (20 * 150) --------------------------------------------- = 82,56 ml. 0,7 * 109

Por lo tanto, el SISTEMA DE DRENAJE PROYECTADO, de 3x30 m. = 90 metros lineales, satisface los requerimientos de la Ampliación de éste Sistema Existente. SISTEMA N° 3:

“BAÑOS

PÚBLICOS ANFITIATRO”

Para el cálculo de Longitud de Drenes, la fórmula anterior presenta las siguientes hipótesis de cálculo: PARQUE URBANO LAS PLAYAS – BOCA SUR

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N1 = Nº Personal Adm. y Auxiliar N2 = Nº Público Transitorio N3 = Nº Público Deportista d1 = Dotación Personal Adm. y Auxiliar = d2 = Dotación Público Transitorio d3 = Dotación Público Deportista = K5 = Coeficiente de absorción = A = Ancho zanja, en m. =

= = = 150 = 150 109 0,7

CONCEPCION



(2 * 150) + (60 * 50) ---------------------------- = 43,25 ml. 0,7 * 109

Por lo tanto, el SISTEMA DE DRENAJE PROYECTADO, de 3x18 m. = 54 metros lineales, satisface los requerimientos de la Ampliación de éste Sistema Existente.

10.- VENTILACIONES. Todo el sistema de alcantarillado contará con ventilaciones adecuadas. La red de cañerías y sus ramales presentarán sus ventilaciones según lo dispone el Reglamento de Instalaciones Domiciliarias del Agua Potable y Alcantarillado . Las ventilaciones verticales exteriores se adosaran a un poste de concreto debidamente apoyados, de corresponder.

Proyectista

EDUARDO LEYTON RAMIREZ Ingeniero Civil

Concepción, Diciembre 2012.


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Anexo_5._Proyecto_de_Alcantarillado.

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