SISTEMA DE ALCANTARRILLADO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIA

INDICE

INTRODUCCION CAPITULO I DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO Descripción del proyecto Definiciones previas Fundamento teórico

CAPITULO II RECOMENDACIONES Suministro e instalación de tuberías Empalmes o Buzones existentes Cambios de diámetro dela línea de desague

BIBLIOGRAFIA ANEXOS

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO


INTRODUCCION

En la actualidad con el explosivo crecimiento de las poblaciones, el sistema de alcantarillado se ha convertido en un servicio básico e indispensable en toda ciudad, debido a que permite efectuar la recolección y distribución adecuada de sus aguas residuales y pluviales, reduciendo y/o eliminando la proliferación de focos infecciosos con el consecuente mejoramiento de las condiciones de vida de los habitantes. No debemos olvidar además la importancia “Ecológica” de la remoción de los desechos tanto sanitarios como industriales, siendo el tendido de las redes de alcantarillado el punto de inicio para conseguir este objetivo.



CAPITULO I

DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DESCRIPCION DEL PROYECTO

El proyecto consiste en realizar el sistema de agua potable y desagüe, en nuestro trabajo solo nos avocaremos al sistema de alcantarillado

El sistema de alcantarillado esta constituido por 10900.879 m de tubería de PVC entre el servicio local colector, colectores y emisores, y una planta de tratamiento.

El sistema de alcantarillado en conjunto comprende obras de recolección, tratamiento y de descarga en el proyecto se diseño con las máximas descargas de aguas residuales que pueden provenir de los domicilios, e infiltración.

El sistema esta constituido por una serie de conductos subterraneos cuyo objetivo es evacuar las aguas residuales provenientes del poblado para descargarlas inicialmente a la planta de tratamiento y posteriormente a un cuerpo receptor usualmente un rio.

DEFINICIONES PREVIAS Se presenta a continuación un resumen de conceptos y definiciones mencionados en este trabajo: Alcantarillado:

Conjunto de tuberías o canales, generalmente enterrados, que evacuan las aguas residuales.

Alcantarilla:

Conducto generalmente cerrado destinado al transporte de las aguas residuales o de las aguas de lluvia.

Aguas Residuales: Son los líquidos residuales o efluentes de desagües, comprenden las aguas residuales domésticas y los desechos industriales. Aguas residuales domésticas o Desechos Domésticos: Son los desechos líquidos de las viviendas, establecimientos comerciales, instituciones y edificios públicos, incluyendo las aguas negras o inmundas y las aguas servidas.



Aguas Negras o inmundas: Parte de las aguas residuales que contienen heces (materia fecal). Aguas Servidas:

Efluentes que resultan de las operaciones de limpieza y de lavado.

Aguas residuales de las industrias o Desechos líquidos Industriales: Son los líquidos provenientes de las operaciones industriales. Aguas de Infiltración: Parte de las aguas del subsuelo que ingresa en las tuberías de desagüe. Aguas pluviales:

Parte de las aguas de lluvia que escurren superficialmente.

Área Mojada (sección mojada): Área mojada de la sección transversal de la tubería. Buzones (Pozos de visita o de inspección): Son pozos que permiten la inspección y limpieza de las tuberías en un sistema de recolección de aguas residuales y pluviales. También son usados para la unión de colectores, cambio de pendiente, cambio de diámetro, etc. Clave del tubo:

Parte superior de la tubería tendida.

Conexión Domiciliaria: Tubería que conduce las aguas residuales de las viviendas o edificios hasta el colector de desagües que pasa por la calle. Colector:

Conducto que recibe la descarga de otros.

Colector de desagües (lateral o secundario): Tubería, generalmente de pequeño diámetro que recibe los efluentes de las conexiones domiciliarias. Colector Principal: Tuberías de mayor diámetro, que recibe efluentes de varios colectores de desagües, conduciéndolos a u interceptor o emisor. Emisor:

Tubería final de un sistema de desagües destinado al alejamiento de los efluentes de la red hacia el punto de descarga final, sin recibir otras contribuciones de desagües en su recorrido.

Interceptor:

Tubería de gran tamaño que recolecta el flujo de varios colectores de desagüe con la finalidad de proteger cursos de agua, lagos, playas, etc. evitando descargas directas.

Red de Desagües: Conjunto

de

tuberías comprendiendo

colectores principales,

estructuras especiales, interceptores, emisores, estaciones de bombeo, sifones invertidos, etc.



Sanear:

Significa proporcionar a una población una red de alcantarillado.

Sistemas de Desagües Sanitarios: Conjunto de tuberías y obras destinadas al alejamiento de las aguas residuales. Sistemas de Desagües unitario o combinado: Sistema de desagües en que las aguas residuales, las aguas de infiltración y las aguas pluviales escurren en las mismas tuberías. Sistema de desagües separativo: Comprende dos sistemas distintos de tuberías, una para las aguas residuales (y aguas de infiltración) y otra destinada exclusivamente para las aguas pluviales. Sistema de desagües separativos parcial o sistema mixto: Comprende también dos sistemas de tuberías donde se considera el ingreso de una parte definida de aguas pluviales en el sistema de tuberías de aguas residuales (aguas pluviales que se originan en áreas pavimentadas internas, terrazas y azoteas de los edificios). Tramo:

Parte de una alcantarilla comprendido entre dos buzones de inspección.

FUNDAMENTO TEORICO El desagüe está constituido por cerca del 90% de agua y del 10% de sustancias minerales e inorgánicas disueltas o en suspensión.

La cantidad de estas sustancias hace que el desagüe tenga un peso específico ligeramente superior al del agua. Esta pequeña diferencia permite la aplicación al escurrimiento del desagüe de los mismos principios y leyes hidráulicas que rigen al movimiento del agua en las tuberías o conductos libres y forzados.

En términos generales, las alcantarillas se proyectan suponiendo que fluyen en condiciones de gasto máximo; posteriormente se demostrará que son los mismos valores que para alcantarillas a media sección (Ver ecuación ). Por tanto debe descartarse que la condición normal del flujo en las alcantarillas sea la de un canal con una superficie libre en contacto con el aire. Cuando las alcantarillas van llenas lo hacen generalmente a poca presión, excepto en el caso de líneas de impulsión y sifones invertidos.



Los principales factores que afectan al flujo de las aguas residuales son:

1.

Pendientes

2.

Área de la sección transversal

3.

Rugosidad de la superficie interior del conducto

4.

Condiciones de flujo (lleno, parcialmente lleno, variado, permanente,...)

5.

Presencia o ausencia de construcciones, curvas, etc.

6.

Naturaleza, peso específico y viscosidad del líquido.

Por lo anterior el flujo en las alcantarillas es muy variable no solo en cuanto a los gastos sino también en cuanto a los intervalos de tiempo de funcionamiento durante el día.

1.1

SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

El sistema de alcantarillado consiste en una serie de tuberías y obras complementarias, necesarias para recibir y evacuar las aguas residuales de la población y la escorrentía superficial producida por la lluvia. De no existir estas redes de recolección de aguas, se pondría en grave peligro la salud de las personas debido al riesgo de enfermedades epidemiológicas y, además, se causaría importantes pérdidas materiales. Las aguas residuales tienen varios orígenes a saber

1.1.1 Aguas Residuales Domésticas Son aquellas provenientes de inodoros, lavaderos, cocinas y otros elementos domésticos. Esta agua está compuestas por sólidos suspendidos (generalmente materia orgánica biodegradable), sólidos sedimentables (principalmente materia inorgánica), nutrientes (nitrógeno y fósforo) y organismos patógenos. 1.1.2 Aguas Residuales Industriales Se originan de los desechos de procesos industriales o manufactureros y, debido a su naturaleza, pueden contener, además de los componentes citados anteriormente respecto a las aguas domésticas, elementos tóxicos tales como plomo, mercurio, níquel, cobre y otros, que requieren ser removidos en vez de ser vertidos al sistema de alcantarillado.



1.1.3 Aguas Pluviales Provienen de la precipitación pluvial y, debido a su efecto de lavado sobre tejados, calles y suelos, pueden contener una gran cantidad de sólidos suspendidos; en zonas de alta contaminación atmosférica, pueden contener algunos metales pesados y otros elementos químicos.

1.2

TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

1.2.1 Sistema unitario o combinado Este sistema evacua las aguas domésticas y las aguas de lluvia por un solo conducto. Las secciones de los conductos resultan relativamente grandes, exigiendo construcciones de gran tamaño y costosa ejecución.

Este sistema fue práctica usual en el pasado, siendo dejado de lado en la actualidad.

1.2.2 Sistema sanitario o separativo Es llamado también sistema doméstico, por la red escurre un solo tipo de agua residual, el doméstico y/o industrial o el desagüe pluvial, contemplándose por lo tanto una red para evacuar las aguas negras y otras para las aguas de lluvia.

El sistema separativo ofrece múltiples ventajas sobre el sistema unitario, siendo la principal el económico, ya que los costos de tratamiento, operación y mantenimiento son menores.

1.2.3 Sistema Mixto. En este sistema intervienen descargas tanto combinadas como unitarias.

1.2

PARTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO

1.3.1 RED PROPIAMENTE DICHA Está conformado por conductos enterrados; generalmente de forma circular, ubicados a lo largo de las calles y en el eje de las mismas o ambas márgenes según sea el caso.



El sistema puede estar constituido por los siguientes conductos o tuberías: a. Laterales o iniciales.

Reciben únicamente los desagües provenientes de los domicilios.

b. Secundarias.

Reciben

el

caudal

de

dos

o

más

tuberías

desagüe

de

dos

o

más

tuberías

secundarias.

c. Colector secundario.

Recibe

el

secundarias. d. Colector principal.

Capta

el

caudal

de

dos

o

más

colectores

secundarios. e. Emisor.

Conduce todo el caudal de aguas residuales o lluvias a su punto de entrega, que puede ser una planta de tratamiento o un vertimiento a un cuerpo de agua como un río, lago o el mar.

f. Interceptor.

Tubería de gran tamaño que recolecta el flujo de varios colectores de desagüe con la finalidad de proteger cursos de agua, lagos, playas, etc. evitando descargas directas.

g.

Otros elementos del alcantarillado. La red de alcantarillado además de los colectores o tuberías, está constituida otras estructuras hidráulicas diseñadas para permitir el correcto funcionamiento del sistema entre otros se pueden mencionar las siguientes

g1.

Pozos de inspección

g2.

Cámaras de caídas

g3.

Aliviaderos frontales o laterales

g4.

Sifones invertidos

g5.

Sumideros y rejillas

g6.

Conexiones domiciliarias

Cambios de dirección de colectores Los cambios de dirección se realizan generalmente mediante la estructura llamada Pozo de inspección.



Especificaciones Dadas

Población Futura

6800 habitantes.

Dotación Promedio para la ciudad

250 lt./hab./día

Aumento sobre el promedio para el día de máximo Consumo

40%

Aumento sobre el promedio para la hora de máximo Consumo

80%

Coeficiente de Retorno

80%

Material de las tuberías

PVC

Coeficiente de rugosidad de Manning

n = 0.010

Diámetro mínimo

6 pulgadas

Caudal de Infiltración

0.0006 lt./s./m.



CAPITULO II RECOMENDACIONES SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TUBERíAS: 1. Tubería: La tubería correspondiente a esta especificación será de concreto simple normalizado, fabricado a máquina que cumpla las exigencias de la norma de ITINTEC, para este material salvo que se indique lo contrario.

2 Uniones: Podrán ser con el anillo de jebe o del tipo de espiga y campana con junta sellada calafateada con mortero de concreto de cemento y arena.

3 Aceptación: La aceptación en fábrica se hará de acuerdo a las normas de ITINTEC. Los tubos que se encuentren en la obra serán rechazados si presentan defectos visibles como la desportilladura, rajaduras, porosidad y otros defectos de construcción, etc. Antes de instalar cada tubo será revisado minuciosamente.

EMPALMES O BUZONES EXISTENTES Los empalmes a buzones existentes, tanto de ingreso como de salida de la tubería a instalarse, serán realizados previa autorización CAMBIO DE DIÁMETRO DE LA LÍNEA DE DESAGÜE En los puntos de cambio de diámetro de la línea, en los ingresos y salida del buzón, se harán coincidir las tuberías: en la clave, cuando el cambio sea de menor a mayor diámetro y en el fondo cuando el cambio sea mayor a menor diámetro



BIBLIOGRAFIA 1. ARIAS GOVEA, Eduardo “Alcantarillado y Drenaje Pluvial” Tomo I Editorial Universitaria – Imprenta UNI Lima - Perú 1995 Capítulos 2 -8

2. LOPEZ CUALLA, Ricardo Alfredo “Elementos de Diseño para Acueductos y Alcantarillado” Santa Fe de Bogotá Escuela Colombiana de Ingeniería 1995 Capítulos 14, 15.

3. NORMAS TECNICAS DE EDIFICACON Norma S100 “Normas Técnicas de Infraestructura Sanitaria Para Poblaciones Urbanas” CAMARA PERUANA DE LA CONSTRUCCION, 1994

4. TESIS SISTEMA DE AGUA Y ALCANTARILLADO DE LA CIUDAD DEL PEDREGAL – DISTRITO DE SAN RAMON, PROV. CHANCHAMAYO





Anexos


SISTEMA DE ALCANTARRILLADO

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