Informe de diseño de red de alcantarillado

Ingeniería Sanitaria II

DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 1. CAPÍTULO 1.1. 1.1. SITU SITUAC ACIÓ IÓN N GEO GEOGR GRÁF ÁFIC ICA A Viacha es una ciudad de Bolivia y es la capital de la provincia Ingavi, en el departamento departamento de La Paz. De acuerdo con el censo de 2001 Viacha tiene 29 108 habitantes y su población estimada para el (2005) era de 34.055 habitantes. La ciudad se encuentra a 22km de la ciudad de La Paz y está conectada a la misma por una carretera asfaltada y una línea de tren que se encuentra fuera de funcionamiento funcionamiento desde finales del 2000. La actividad agrícola se caracteriza por los cultivos de papa en sus distintas variedades. En esta región se encuentran comunidades originarias, como los Irohito - Urus.

1.2. 1.2. DESCR DESCRIP IPCI CIÓN ÓN DE LA LOCA LOCALI LIDA DAD D 1.2.1.

Topografía

Los trabajos topográficos destinados a diseño y elaboración de proyectos de agua potable y alcantarillado, alcantarillado, deberán satisfacer satisfacer y regirse en la Norma Boliviana. Boliviana. Los datos que son necesitados para realizar trabajos de levantamientos topográficos en zonas del proyecto se pueden obtener de instituciones instituciones públicas y privadas (Alcaldías, Prefecturas, Subprefecturas Subprefecturas y otras, como: aerofotogrametría, aerofotogrametría, planos reguladores, catastrales y demás información. información. Cuando se cuenten con levantamientos y restituciones aerofotogramétricos aerofotogramétricos se utilizará esta información, para la cual se establecerán y confirmarán los puntos de control utilizados en la elaboración de los mismos. Todo trabajo de topografía se iniciará con referencia a un Bench Mark (BM) del Instituto Geográfico Militar. Las estaciones topográficas topográficas del proyecto, deberán tener cotas de elevación obtenidas obligatoriamente obligatoriamente por nivelación, arrastrado desde el BM. Para representar en un plano, la configuración física de sitios geográficos, se deberá emplear un método de levantamiento topográfico y equipos apropiados al proyecto, como: poligonación, poligonación, triangulación, nivelación, nivelación, taquimetría, taquimetría, métodos combinados combinados y otros. Toda información y levantamientos topográficos deberán ser necesariamente verificados en el terreno, para que el proyectista pueda comprobar y cerciorarse de sus puntos bajos, irregularidades y alguna situación no vista o tomada en cuenta y que pueda afectar el proyecto. El lugar del proyecto presenta una topografía de relieve ondulad y semiplano, pues las curvas curvas de nivel nivel de acuer acuerdo do a norma norma se coloca colocan n cada cada metro, metro, con lo cual cual podemo podemoss corroborar que la superficie no tiene grandes desniveles , con presencia de puntos bajos adecuados para la descarga.


DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7



1.2.2.

Tipo de suelo

Es necesario conocer el tipo de suelo presente en el lugar del proyecto. Sigu Siguie iend ndo o el traz trazad ado o de la red red de alca alcant ntar aril illa lado do sani sanita tari rio, o, debe deberá rá contemplar el reconocimiento reconocimiento general del terreno y el estudio de suelos, tendiente a evaluar sus características. características. El tipo de suelo; que tiende a presentar el lugar del proyecto; es de material limo arcilloso con niveles de arena fina de ambiente lacustre, que son relitos de antiguas lagunas que yacían en el altiplano boliviano. boliviano. 1.2. 1.2.3. 3.

Tipo Tipo de urban rbaniz izac ació ión n

En la realización de proyectos sanitarios y pluviales se debe considerar también el efecto de crecimiento de la urbanización, de ejecución de planes urbanísticos urbanísticos y hasta de cambios de opinión con relación al mejoramiento mejoramiento del drenaje. La urbanización se encuentra en el distrito 7 de Viacha, y cuenta con una disposición disposición de lotes geométrica. geométrica. 1.2. 1.2.4. 4.

Núm Número ero de habit abita antes ntes

De acuerdo al censo 2001 realizado por el INE, Viacha cuenta con un número de 29 108 habitantes de donde 14 836 836 son hombres hombres y 14 272 son mujeres y se contaba con un total de viviendas de 8 701. El lugar para el cual cual se diseña el proyecto proyecto “12 de Mayo C.B.N.” C.B.N.” cuenta en la actualidad con con 4554 [hab] , con un número número de viviendas de759 .




DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 1.3. CLIMA El es estu tudi dio o del del clim clima a para para la elab elabor orac ació ión n de un proy proyec ecto to es un fact factor or importante, pues en función del mismo se tomarán en cuenta los valores de dotación de agua potable, con el cual se podrá cuantificar el aporte de las las agua aguass resi residu dual ales es.. El es estu tudi dio o del del clim clima a invo involu lucr cra a cuat cuatro ro punt puntos os importantes: a) Temperatura mínima, media y máxima. b) Dirección de vientos predominantes. c) Estadísticas de precipitación pluvial mínima, media y máxima. d) Altitud media. 1.3.1.

Temperatura

En el lugar del proyecto las condiciones climáticas del territorio son bast bastan ante te rigu riguro rosa sas, s, ya que que el clim clima a es frío frío y seco seco en gene genera ral, l, con con temperaturas medias anuales inferiores a los 10º C, grandes amplitudes entre día y noche y precipitaciones que oscilan entre los 150-250 mm.





2. CAPÍTUL TULO II 2.1. 2.1. POBL POBLA ACIÓN CIÓN ACT ACTUA UAL L La población es uno de los puntos más importantes en el diseño, pues de esto esto depe depend nde e la base base del del cá cálc lcul ulo o y así así pode poderr dete determ rmin inar ar nues nuestr tras as poblaciones futuras, dotaciones dotaciones que influirán influirán en el caudal de diseño. diseño. Para la zona Para zona del del proy proyec ecto to el núme número ro de pobl poblac ació ión n ac actu tual al se ca calc lcul ula a partiendo del número de lotes considerados considerados para el diseño y además considerando que por cada lote se tienen 6 [hab] (promedio). Así la población actual calculada para el área del proyecto; para el presente año 2009 2009 es de:

2.2. 2.2. PERI PERIOD ODO O DE DE DIS DISEÑ EÑO O 2.2.1.

Población in inicial

La población actual es el número de habitantes que se tienen al principio del diseño del proyecto, éste número es fundamental, fundamental, pues a partir de éste se podrán determinar la población futura, que es con la cual podremos diseñar la red. El número número de habita habitante ntess actua actuall para para el áre área a de diseñ diseño o (previ (previam ament ente e calculado) es de 5987 [hab] 2.2.2.

Periodo de diseño

El periodo de diseño diseño es por definició definición n el tiempo que transcurre transcurre desde la iniciación del servicio del sistema, hasta que por falta de capacidad o desuso, sobrepasan las condiciones establecidas en el proyecto. Para redes de distribución es conveniente poner un periodo de diseño que varía entre 25 y 30 años y para poblaciones pequeñas muy necesitadas este periodo se puede tomar de 15 a 20 años. El periodo de diseño de acuerdo a norma puede estar en función de: a) En func función ión a la pob poblac lación ión • Localidades de 1 000 a 15 000 habitantes: • Localidades de 15 000 a 50 000 habitantes: • Localidades con más de 50 000 habitantes:

l0 a 15 años. 15 a 20 años. 30 años*

* Pero podrá ser mayor o menor siempre que el proyectista justifique el período de diseño diseño elegido.




DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 b) En funci función ón a lo loss compon componentes entes Componentes Colectores secundarios secundarios y principales Colectores, interceptores y emisarios emisarios Equipos Mecánico Combustión Eléctrico

Periodo (Años) 20 a 30 30 a 50 5 a 10 5 a 10 10 a 15

El periodo de diseño adoptado para el diseño sanitario del presente proyecto es de T = 25 [años] 2.2. 2.2.3. 3.

Índ Índice ice de creci recim mient iento o

El índice índice de creci crecimie miento nto poblac poblacion ional al o creci crecimie miento nto demogr demográfi áfico co es el cambio en la población la población en un cierto plazo, y puede ser cuantificado como el cambio en el número de individuos en una población usando "tiempo por unidad unidad"" para para su me medic dición ión.. El térmi término no crecim crecimien iento to demogr demográfi áfico co puede puede referirse técnicamente a cualquier especie, pero refiere casi siempre a seres ser es human humanos, os, y es de uso uso frecu frecuent enteme emente nte infor informa mall para para el térmi término no demográfico más específico tarifa del crecimiento poblacional, y es de uso frecuent frecuente e referirs referirse e específic específicamen amente te al crecimie crecimiento nto de la población del mundo. mundo. Los modelos simples del crecimiento demográfico incluyen el modelo del crecimiento de Thomas Malthus y el modelo logístico.1 Para determinar las tasas de crecimiento demográfico se acudirá a la información proporcionada por el I NE. Para nuestro proyecto se adoptará un índice de crecimiento de: i = 5.1 %. 2.2. 2.2.4. 4.

Cálc Cálcul ulo o de de la la pob pobla laci ción ón futu futura ra

La población futura es la población de diseño o la población a la cual se dispone servir y con la cual podremos realizar el diseño del proyecto, es decir, decir, para para dimen dimensi sion onar ar cada cada una de las estru estructu ctura rass que que tengan tengan que que integrar un sistema de alcantarillado. La pobl poblac ació ión n de proy proyec ecto to se será rá dete determ rmin inad ada a me medi dian ante te el estu estudi dio o demo demogr gráf áfic ico o indi indica cado do.. Adem Además ás se tom tomará ará en cuen cuenta ta los los métod étodos os tradicionales y los establecidos por el Instituto Nacional de Estadística (INE), según las siguientes expresiones: 1

http://es.wikipedia.org/wi http://es.wikipedia.org/wiki/Crecimie ki/Crecimiento_poblacional nto_poblacional




DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 a) Crecim Crecimien iento to aritmé aritmétic tico: o: b) Crecim Crecimien iento to geométr geométrico ico:: c) Crecim Crecimien iento to expon exponenc encial ial::

Donde:

Pf t i

Pa : Población inicial. : Población final. : Período de tiempo considerado (años). : Tasa de crecimiento (decimal).

Para el cálculo de la población futura se utilizará con preferencia el método geomét geométric rico, o, el cual cual presu presupon pone, e, que que el creci crecimie miento nto de la pobla població ción n es proporcional proporcional a la población existente en un determinado año y lo más importante es que éste método es aplicable a cualquier tipo de población, sin importar el tamaño de la misma. Tal y como muestra la siguiente gráfica comparativa:

METOD O GEO METRICO [HAB]

METO DOARIT I TMÉTICO

[AÑOS]

2.2. 2.2.5. 5.

Cálc Cálcul ulo o de la densi densida dad d pobl poblac acio iona nal l

La densidad densidad de població población n (también (también denomina denominada da formalme formalmente nte població población n relativa, relativa, para diferencia diferenciarla rla de la absoluta) absoluta) se refiere refiere a la distribu distribución ción del número de habitantes a través del territorio de una unidad funcional o administrativa (continente, país, estado, provincia, departamento, distrito, condado, etc.).2 Su sencilla fórmula es la siguiente:

2

http://es.wikipedia.org/wi http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_pob ki/Densidad_de_poblaci%C3%B3n laci%C3%B3n





3. CAPÍTUL TULO II III 3.1. 3.1. CONC CONCUM UMO O TOT TOTAL AL INIC INICIA IAL L 3.1.1.

Consumo do domést éstico

El consumo doméstico es la cantidad de agua que se utiliza en una casa, éste consumo tomará en cuenta los gastos hechos y que serán recolectados por el sistema de alcantarillado alcantarillado pluvial, pues luego de su uso serán aguas residuales. El aporte de aguas domésticas será adoptado como un porcentaje de la dotación de agua potable, determinado por el coeficiente de retorno o aporte (C). El consumo doméstico para el lugar del proyecto es de 54 [l/hab/día] 3.1.2.

Consumo indu indus strial

La contr contribu ibució ción n de aguas aguas res resid idual uales es indus industri triale aless se evalua evaluará rá en forma forma puntual y como descarga concentrada, concentrada, de acuerdo al consumo de cada industria en sus diferentes operaciones de producción o como un % del consumo global de agua potable. El consumo industrial para el lugar del proyecto es nulo, pues no existe actividad industrial en el sector. 3.1.3.

Consumo Co Comercial

Se just justif ific icar ará á el co cons nsum umo o esti estima mado do por por habi habita tant nte e en los los se sect ctor ores es comerciales, la densidad en dichas debe basarse en datos confiables para cálculos de caudal aportado en forma concentrada. El consumo comercial adoptado para el sector también es nulo. 3.1.4.

Consumo Púb Público

Se es estu tudi diar arán án los los punt puntos os de desc descar arga ga conc concen entr trad ada, a, prov proven enie ient ntes es de instituc instituciones iones públicas públicas,, hospitala hospitalarias rias,, hoteles, hoteles, colegios colegios,, cuarteles cuarteles y otros otros similares.




DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 El consumo público es nulo, por ende no se adopta mayor valor a cero. 3.2. 3.2. INCREM INCREMENTO ENTO DEL CONSUM CONSUMO O TOTAL TOTAL EN EL EL FUTU FUTURO RO La dotación total o consumo total en el futuro es la cantidad total de agua que se consume en una ciudad o comunidad, dividida entre el número de habitantes. La dotación depende de muchos factores tales como: - Cantidad de personas - La industria. socio-económicoas. coas. - Aspectos socio-económi socio-culturales. es. - Aspectos socio-cultural - Clima. - Tipo de servicio. - Usos y costumbres. - Hábitos higiénicos. Disponibilidad del servicio de alcantarillado. alcantarillado. - Disponibilidad

La dotación está compuesta por el consumo doméstico, industrial, de uso público (riego, jardines, parques), pérdidas. Teniendo de ésta manera el consumo total. El consumo total total para nuestro proyecto y utilizando utilizando un taza de crecimiento 2%, es de: Q =84.78 [l/hab/día] de i = 2%,





4. CAPÍTUL TULO IV 4.1. Coeficient Coeficiente e de aporte aporte (C ) Relación entre el volumen de agua residual que llega a las alcantarillas y el volum volumen en de agua agua abast abastec ecid ida a o el cauda caudall me medi dio o de las aguas aguas residuales domésticas y el caudal medio de las aguas que consume la población. población. Según estudios estadísticos se adoptará un coeficiente de retorno o aporte del 60% al 80% de la dotación de agua potable. El coeficiente de retorno o aporte para el diseño del proyecto es de Cr = 80%. 4.2. Coeficient Coeficiente e de punta punta Es la rela relaci ción ón entr entre e el ca caud udal al me medi dio o y el ca caud udal al má máxi ximo mo hora horari rio. o. Usualmente las cuales intervienen la población y las características de consumo de agua. agua. El co coef efic icie ient nte e de punt punta a se será rá obte obteni nido do media ediant nte e las las sigu siguie ient ntes es ecuaciones: a) Coeficiente de Harmon (adimensional) (adimensional)

Donde: P = población en miles de habitantes. Su alcance está recomendado en el rango: 2 ≤ M ≤ 3,8 b) Coeficientes K1 y K2





Donde: K1 = Coeficiente de máximo caudal diario = 1,2 K2 = Coeficiente de máximo caudal horario = 1,5 c) Coeficientes de PÖPEL

d) Coeficien Coeficiente te de Babbit Babbit

M = 5 / (0.20 * Pf) Pf)

4.3. Coeficient Coeficiente e de malas malas conexiones conexiones

Es la contribución de caudal debido a la introducción ilegal e indebida de aguas pluviales en la red de alcantarillado sanitario (bajantes de tejados, patios, etc.). etc.). Para calcular el caudal por conexiones erradas será del 5% al 10% del caudal máximo horario de aguas residuales.

Qe = 10 % Q max h Para el diseño en el proyecto de 10% del caudal máximo horario. 4.4. Caudal Caudal de infiltrac infiltración ión El caudal de infiltración son contribuciones indebidas en las redes de alcantarillado, pueden ser originadas por el subsuelo y designadas como infiltraciones. Las aguas del subsuelo pueden penetrar a la red a través de los siguientes puntos: las tuberías - Ajuntas de las - Paredes de las tuberías. - En estructuras de las cámas de inspección o también llamados pozos de visita. El caudal de infiltración infiltración será determinado considerando considerando los siguientes aspectos: a) La altura del nivel freático sobre el fondo del colector.




DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 b) Permeabilidad del suelo y cantidad de precipitación anual. c) Dimensiones, estado y tipo de alcantarillas, y cuidado en la construcción de cámaras de inspección. d) Material de la tubería y tipo de unión. La tabla siguiente presenta valores de infiltración referenciales:

Teniendo como fórmula: Qi = qi x L Donde: Qi Qi L

: : :

Caudal por infiltración coeficiente ddde infiltración [l/s-m] Longitud de la tubería [m]

4.5. Otros caudales caudales de aporte aporte Los caudales de aporte son con los cuales se procede al diseño de la red de alcantarillado, pues con estos se puede conseguir el caudal de diseño. Los caudales de aporte que concurren a las redes de alcantarillado sanitario, serán determinados para el inicio y fin del período de diseño, utilizando las siguientes ecuaciones: a) Caudal medio diario

Donde: Qm = Caudal medio diario (l/s) C = Coeficiente de retorno P = Población D = Dotación (l/h/d) b) Caudal máximo horario




DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 Donde: Qm = Caudal medio diario (l/s) M = Coeficiente de punta 4.6. Caudal Caudal de cálculo cálculo El caudal de cálculo es el que se utilizará para dimensionamiento dimensionamiento de las tuberías del sistema de alcantarillado. Éste incluye todos los caudales. . Caudal de diseño:

Donde: Qd = Caudal de diseño (l/s) Qmax = Caudal máximo horario Qi = Caudal por infiltración Qe = Caudal por conexiones erradas

5. CAPÍTULO V 5.1. NORMAS BÁSICAS ALCANTARILLADO 5.1.1.

PARA

EL

DISEÑO

DE

REDES

DE

Diámetros mí mínimos

La buen buena a adop adopci ción ón del del diám diámet etro ro míni mínimo mo de una una tube tuberí ría a depe depend nde e de calcular éste tomando en cuenta y partiendo de una tubería llena y de acuerdo a diferentes relaciones calcular una parcialmente llena, es así que podemos calcular el diámetro necesario, poder comparar éste con los que se pueden obtener en el mercado nacional, además de compararlo con el diámetro mínimo y poder proseguir con el proyecto. El diámetro mínimo de los colectores de alcantarillado sanitario será de 0,10 m (4”). 5.1. 5.1.2. 2.

Velo Veloci cida dade des s mínim ínima as

Las velocidades están directamente relacionadas con la pendiente, su cálculo parte de la ecuación de continuidad y tomando en cuenta la pendiente mínima mínima adoptada. adoptada. 5.1. 5.1.3. 3.

Velo Veloci cida dade des s máxi máxim mas




DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 La velocidad máxima cumple con la pendiente máxima establecida por la velocidad final máxima de 5 m/s. 5.1. 5.1.4. 4.

Pend Pendie ient ntes es míni mínima mas s y máxi máxima mas s

La pendiente mínima será determinada para garantizar la condición de autoli autolimp mpiez ieza, a, desde desde la etapa etapa inicia iniciall del proyec proyecto, to, de acuerd acuerdo o a la siguiente relación de caudales:

Donde: Qmi Qmi = Caudal Caudal de aport aporte e me medio dio diario diario en la etapa etapa inicia iniciall (sección parcialmente llena) Qll = Capaci Capacidad dad de la tuberí tubería a para para conduc conducir ir el cauda caudall de diseño futuro (Qd) (sección llena) La pendie pendient nte e de colect colector or debe debe ser calculad calculada a con el crite criterio rio de la tensión tractiva.







Para el presente proyecto se utiliza la pendiente mínima de S = 0.5 % La pendiente pendiente máxima admisible admisible será para una velocida velocidad d final Vf = 5 m/s. Cuando la velocidad final (Vf) sea superior a la velocidad crítica (Vc), la altura máxima de lámina líquida admisible debe ser 0,5 del diámet diámetro ro del colect colector, or, ase asegur gurand ando o la ventilac ventilación ión del tramo. tramo. La velocidad crítica es definida por: Vc = 6 √ gR

Donde: Vc : Velocidad crítica (m/s) G : Aceleración de de la gravedad (m (m/s2) R : Radio hidráulico (m) Para Pa ra el pres presen ente te trab trabaj ajo o la pend pendie ient nte e má máxi xima ma se será rá para para una una velocidad final Vf = 5 m/s.

5.1. 5.1.5. 5.

Prof Profun undi dida dad d de las las alca alcant ntar aril illa las s

La profundidad mínima de instalación de una tubería será definida en función de los siguientes aspectos:

•

Recubrimiento mínimo

La profundidad del recubrimiento será definida por el cálculo estructural de la tubería instalada en zanja, considerando que los esfuerzos a la que está sometida depende de las características del suelo, cargas de relleno y vehicular, tipo de material de la tubería, cama de asiento, ubicación y trazado en el terreno. El cálculo estructural deberá cumplir con las recomendaciones de las normas bolivianas correspondientes al material empleado. Se podr podrán án util utiliz izar ar dife difere rent ntes es tipo tiposs de ma mate teri rial ales es para para tube tuberí rías as y acceso accesorios rios,, sie siempr mpre e que cuente cuenten n con la certif certifica icació ción n normat normativa iva del organismo competente autorizado en el país.


DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 En ca caso so de inst instal alac ació ión n de tube tuberí ría a de PVC PVC rígi rígido do,, la defo deform rmac ació ión n diametral relativa máxima admisible a largo plazo será de 7,5% del diámetro. •

Conexión de descargas domiciliarias

La profundidad mínima del colector deberá permitir la correcta conexión de las descargas domiciliarias a la red pública de alcantarillado. La norma norma vigen vigente te de inst instal alac acio iones nes domi domici cilia liari rias as de alca alcant ntar aril illad lado, o, establece establece una pendiente pendiente mínima del 2% desde la cámara de inspección inspección domiciliaria hasta la tubería de recolección. •

Profundidad máxima

La prof profun undi dida dad d má máxi xima ma se será rá aque aquell lla a que que no ofre ofrezc zca a difi dificu cult ltad ades es constructivas, de acuerdo al tipo de suelo y que no obligue al tendido de alcantarillas auxiliares. La profundidad máxima admisible recomendada, será de, 5.0 m.

5.2. 5.2. DISE DISEÑO ÑO HIDR HIDRÁU ÁULI LICO CO Una vez trazada trazada la red pública de alcantarilla alcantarillado do sanitario, sanitario, y ubicadas ubicadas las cá cáma maras ras de insp inspec ecci ción ón,, se proc procede ederá rá co con n la cuan cuanti tific ficac ació ión n de caudales de aporte en función de la población, densidad y área de ocupación por tramo. La información será incorporada en la planilla de cálculo que será vista más adelante. En primera instancia el cálculo hidráulico de la red se realizará para la condición más desfavorable de instalación, que se dará con el trazado de la red pública por el centro de calle, con ramales por las aceras y cuan cuando do los los arra arranq nque uess de los los co cole lect ctor ores es se encu encuen entr tren en a ma mayo yor r profundidad. Para el diseño hidráulico (ya en la tabla) se usan diferentes fórmulas, dond donde e se admi admite te el es escu curr rrim imie ient nto o en el régi régime men n perm perman anen ente te y uniforme, donde el caudal y la velocidad media permanecen constantes en una determinada longitud de conducto, además los canales que se usan para un sistema de alcantarillado sanitario son de frontera rígida porque casi siempre están revestidos. Para los cálculos hidráulicos, podrán ser utilizadas las siguientes fórmulas:

Fórmula de Manning Tiene la siguiente expresión: o

Donde: V = Velocidad (m/s) n = Coeficiente de rugosidad (adimensional) R = Radio hidráulico (m) S = Pendiente (m/m)


DISEÑO DE RED DE ALCANTARILLADO VIACHA DISTRITO 7 Para tuberías con sección llena:

Velocidad: Continuidad: Donde: Q = Caudal (m3/s) A = Area de la sección circular (m2) Caudal: Para tuberías con sección parcialmente llena se tienen las siguientes relaciones:

5.3. 5.3. TIPO TIPO DE COLE COLECT CTOR ORES ES Un colector es el conducto destinado destinado a transportar transportar las aguas sanitarias sanitarias desde desde el punto punto de captac captación ión (desd (desde e las conexio conexiones nes domésti domésticas cas)) de forma directa hasta la disposición final. Puede tener sección transversal circular, rectangular, oval u otra forma, generalmente se usa la sección circular. Dispuesto en tramos que van desde una cámara de inspección a otra. Existen dos tipos de colectores: Colectores Principales Tubería que conduce la contribución del curso principal de agua y que queda ubicada ubicada en el fondo del valle principal principal de la cuenca cuenca de drenaje. •

•

Colectores secundarios Tubería que conduce la contribución del curso de agua afluente y queda ubicada en el fondo de un valle secundario de la cuenca de drenaje.

Los materia riales con los que son fab fabricadas las tuberías ías para alcantarillado pueden ser clasificados en metálicos y no metálicos: •

•

Tubos no metálicos Tubos de cerámica Tubos de hormigón Tubos de plástico (P.V.C.) Tubos metálicos - Tubos de hierro fundido dúctil

Para el proyecto se utilizarán tubos de plástico (P.V.C.)

Tubos de plástico (P.V.C.)

Este tipo de tuberías, en función al gran desarrollo tecnológico de la indu indust stri ria a de plás plásti tico coss y la facili facilida dad d de ma mani nipu pula laci ción ón de todo todoss los los productos fabricados con éste material, hacen que en la actualidad tengan tengan gran gran ace acepta ptació ción n para para redes redes de alcant alcantari arilla llado, do, sol solame amente nte en diámetros pequeños de 6" y 8" ya que para diámetros mayores el costo es muy alto, produciéndose por lo tanto, diferencias económicas muy significativas. Características de los tubos (P.V.C.) Las características de estos tubos pueden resumirse en los siguientes puntos: a) Son de poco peso (Peso específico 1.4 g/cm3), b) Son inertes a la corrosión por aguas y suelos agresivos, c) La superfic ficie interior ior de los tubos puede considera erarse "hidraulicamente lisa", d) Baja probabilidad de obstrucciones, e) No favorecen el desarrollo de algas ni hongos. Juntas de tubería en P.V.C. P.V.C. Existen dos tipos de juntas:

Junta soldada, Junta elástica. El tipo de junta recomendada para absorber efectos de dilatación es naturalmente la junta elástica.

5.4. DIÁMETROS Vistas las condiciones expuestas por la norma y las necesidades que presenta el lugar de proyecto, los diámetros adoptados adoptados para el proyecto son: Diámetro mínimo: Diámetro máximo:

5.5. VELOCIDADES Vistas las condiciones expuestas por la norma y las necesidades que presenta el lugar de proyecto, las velocidades adoptadas adoptadas estarán en relación con las pendientes máximas y mínimas, así las velocidades adoptadas son: Velocidad mínima: Velocidad máxima: 5 m/s

5.6. PENDIENTES Las pendientes adoptadas para el diseño de laa red de alcantarillado para el proyecto son de: Pendiente máxima: Pendiente mínima:

5.7. 5.7. ALTU ALTURA RA DEL DEL TIRA TIRANT NTE E

Los tirantes de agua para colectores primarios, secundarios, interceptores y emisarios deben ser siempre calculados admitiendo que el escurrimiento sea en régimen uniforme y permanente, siendo su máximo valor para caudal de diseño (Qd) correspondiente al fin del periodo de diseño, igual o inferior al 75% del diámetro interno del colector. Ésta altura de tirante es calculada respecto a las fórmulas que relacionan el tubo parcialmente lleno y el lleno.

Donde:

h

: Altura de tirante

5.8. 5.8. ZANJ ZANJA A PAR PARA A LOS LOS COL COLEC ECTO TORE RES S Comprende la excavación en terreno regular, definidos de acuerdo a las Especificac Especificaciones iones Técnicas Generales, para la instalació instalación n de tuberías tuberías de alcantarillado. El ancho de la zanja considerado, será el mínimo requerido para permitir la correcta instalación de colectores cuyas profundidades están dadas por el diseño. Dond Donde e tamb tambié ién n se tien tiene e que que toma tomarr en cuen cuenta ta la lama lama de apoy apoyo o . Compr Compren ende de la prep prepar arac ació ión n de ma mate teri rial al adec adecua uado do para para la ca cama ma de soporte de los colectores. El tipo tipo y la ca cali lida dad d de la ca cama ma que que so sopo port rta a las las tube tuberí rías as es muy muy importante para una buena instalación. Por tanto la tubería debe ser colocada sobre un material seleccionado sobre el fondo plano de la zanja, el ancho de dicha capa tendrá un espesor mínimo de 10 cm. en la parte inferior de la tubería y deberá extenderse entre 1/6 y 1/10 del diámetro exterior a los costados de la tubería. El resto del relleno lateral hasta un mínimo de 15 cm por encima de la tubería debe ser compactado a mano. También se presentan zanjas que deben albergar a dos colectores o más colectores. Para excavaciones donde se tenga que colocar dos o más colectores a la misma profundidad, el ancho de la zanja será igual a la distancia entre ejes de los colectores externos, más el sobreancho necesario para el trabajo de instalación y entibado fijado en los artículos que anteceden. La distancia entre ejes de colectores será variable en función de los diámetros correspondientes. En el caso de tendido de dos colectores a diferente nivel, el ancho de la zanja común será igual a la distancia entre ejes de los l os colectores según la tabla anterior, más la suma de los radios exteriores extremos y la suma de los sobre anchos que resulten de la profundidad promedio de las zanjas, si fueran considerados separados .

5.8.1 .8.1..

Enti Entiba bado do de zan zanjas jas

El entibado es el conjunto de medio utilizados en forma transitoria para impedir que una zanja excavada modifique sus dimensiones en virtud al empuje de tierras. Se debe entender que el entibado es una actividad medio y no una finalidad, por lo cual la conclusión de la obra es retirada casi en su totalidad. El enti entiba bado do pued puede e se serr omiti omitido do dent dentro ro de cier cierto toss crit criteri erios os lógic lógicos os,, siempre que se pueda anular el empuje de tierras, por cualquier otro procedimiento o considerar que durante el tiempo que durará la zanja abierta, la tierra no deslizará. Sin embargo en este último caso hay que tomar tomar en cuenta cuenta el factor factor psicol psicológi ógico co ya que sin la protección de un entibado, el fondo de una zanja produce una sensación de inseguridad y temor que temor que influye en el rendimiento de los obreros. Otros fac factores que influ fluyen en la determina inación de usar un entiba entibamien miento to es la presenc presencia ia de fundac fundacion iones es próxima próximass de edifici edificios, os, pavimentos de calles, cimientos de muros y otro tipo de estructuras. Se recomienda por tanto una cuidadosa observación previa de lo siguiente: a) Al considerar que los taludes de las zanjas no sufrirán grandes deslizamientos, no se debe olvidar que probablemente se producirán pequeñas deformaciones que traducidas en asentamientos diferenciales pueden dañar estructuras vecinas, b) Las fluctuaciones del nivel freático en el terreno modifican su cohesión, ocasionando por lo tanto rupturas del mismo. c) La presencia presencia de sobrecargas sobrecargas eventuales eventuales tales como maquinaria maquinaria y equipo o la provocada por el acopio de la misma tierra, producto de la excava excavació ción, n, puede puede ser determina determinante nte para para que sea previs previsto to un entibamiento. En estos casos será la experiencia y el buen criterio los factores que determinen o no el uso de un entibado.

5.9 5.9. ANCHO NCHOS S DE ZANJA ANJA Las dimensiones recomendables para anchos de zanjas para diferentes diámetros de colectores se indican en la tabla siguiente :

Tabla II.7 de la norma Boliviana

5.10. UBICACIÓ UBICACIÓN N DE LOS COLECTOR COLECTORES ES

Comprende la provisión e instalación de tubos de PVC tipo alcantarillado, en los diámetros y en las longitudes señaladas, debiendo sujetarse a las Especificaciones Técnicas Técnicas Generales de estos materiales, su colocación, conexión de juntas y pruebas de alineamiento y pruebas hidráulicas. La realización de las obras, se hará con todos los cuidados necesarios veri verifi ficá cánd ndos ose e las las co cota tass y pend pendie ient ntes es indi indica cada dass en los los plan planos os;; el Contratista deberá proveer el equipo, material y personal y ejecutará las diferentes operaciones que se requieran para la correcta confección de este este ítem ítem.. Pa Para ra la rea realiz lizac ació ión n de las las prue prueba bass debe deberá rá co cont ntar ar co con n la aprobación del Supervisor de Obra. Los colectores están ubicados al final de cada red de colectores secundarios con la característica que los mismo no reciben aporte de ningún otro sistema excepto el caudal de conexiones erradas o cruzadas.

5.11. Las cámaras de inspección forman parte de la red de alcantarillado y tienen el objetivo de permitir el acceso para el mantenimiento. Pero demás representan un componente vulnerable del sistema, ya que a través de ellas pueden ingresar elementos inapropiados y causar obstrucciones, por este motivo se deberá proyectar la cantidad mínima necesaria. Las cámaras de inspección deben estar dispuestas de la siguiente manera: a) En los arranques de la red, para servir a uno o más colectores. En algunos casos pueden ser sustituidas por los tubos de limpieza l impieza TL. b) En los cambios de dirección, ya que se asume que todos los tramos de la red son rectos. c) En los puntos donde se diseñan caídas en los colectores. d) En los puntos de concurrencia de más de dos colectores. e) En los cambios de pendiente o cambios de diámetro, en lugar de una cámara de inspección se pueden emplear transiciones de hormigón ciclópeo que quedan enterradas. f) En cada cámara de inspección se admite solamente una salida de colector. También es necesario tomar en cuenta la distancia que existe entre cámaras de inspección. Las distancias máximas entre cámaras de inspección y/o tubos TL o TIL, estarán en función de los equipos de limpieza previstos o disponibles, pero en ningún caso será mayor a 150 m para tuberías de hasta 0,30 m (12") de diámetro. Los espaciamientos recomendables entre cámaras de inspección, son los siguientes: • 70 metros metros para para colec colector tores es de peque pequeño ño diámet diámetro ro .a

150 mm 400 mm,

• 100 100 me metr tros os para para co cole lect ctor ores es visi visita tabl bles es ma mayo yore ress a de diámetro, • 150 150 me metr tros os para para co cole lect ctor ores es visi visita tabl bles es ma mayo yore ress a de diámetro.

700 700 mm mm 1.00 1.000 0 mm mm

La distancia entre Cámaras de Inspección, está directamente relacionada a la utilización de equipos y métodos de limpieza, sean estos manuales o mecanizados, por tal razón se debe tomar en cuenta lo siguiente: a) Si se utiliza equipo manual como ser varillas flexibles y sus respectivos accesorios, la distancia entre cámaras podrá ser de 50 a 70 m, b) Si se utiliza equipo mecánico (Sewer Roder), la distancia entre cámaras puede llegar a 100 m. y avanzar aún hasta los 150 m, c) Si los diámetros de los colectores son visitables y permiten una limpieza directa por un operador, la distancia puede ampliarse a 150 ó 200 m.

Informe de diseño de red de alcantarillado

Recommend Documents