SAUL-PEREZ

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“PROYECTO HIDRÁULICO DEL DRENAJE SANITARIO Y 
PLUVIAL DEL FRACCIONAMIENTO RINCONES DEL 
BOSQUE, NAUCALPAN DE JUAREZ EDO. DE MEXICO” 
 
 
 
 
T E S I S 
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE 
INGENIERO CIVIL 
 
P R E S E N T A: 
SAÚL PÉREZ MONDRAGÓN 
 
 
DIRECTOR DE TESIS: 
M. en C. LUCIO FRAGOSO SANDOVAL 
 
 
 
MÉXICO D. F. ABRIL DE 2013. 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO
SECRETARÍA DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO
SECRETARÍA DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO
SECRETARIA ACADÉMICA 
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES 
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE /NGEN/ERIA YARQUTECTURA
UN/DAD ZACATENCO
DECLARACION JURADA Y SESION DE DERECHOS
En la Ciudad de Mexico, D.F. el dia 25 de Mayo de 2013, el que suscribe Saul Perez
Mondrag6n , pasante de la carrera de Ingenieria Civil con nurnero de boleta 7810250 ,
egresado de la Escuela Superior de ingenieria y Arquitectura, Unidad Zacatenco, bajo protesta
de decir verdad y consiente de las responsabilidades penales de este acto , manifiesto ser
autor intelectual del presente trabajo de Tesis, titulado Proyecto hidraulico del drenaje
sanitario y pluvial del fraccionamiento Rincones del Bosque, Naucalpan de Juarez Edo.
De Mexico, y haber sido asesorado por el Maestro en Ciencias, Lucio Fragoso Sandoval.
El presente es resultado de mi trabajo y hasta donde yo se y creo no contiene material
propiedad de otro autor, ni material previamente publicado, asi como tampoco material motivo
de premios 0 que en su caso haya sido utilizado para la obtenci6n de otro titulo academico de
ensefianza superior, salvo los casos especificos en los que se indica con precisi6n en el mismo
texto y se hace el oportuno y debido reconocimiento; por tanto libero a la Escuela de toda
responsabilidad en caso de que mi declaraci6n sea falsa.
Siendo el autor intelectual de este documento, de conformidad cedo los derechos al
Instituto Politecnico Nacional, para su difusion social, academica y de investigacion,
A los usuarios de la informaci6n aqui contenida, no se les autoriza a reproducirla textualmente
por ningun medio, sin la autorizaci6n expresa de su autor, la cual se puede obtener
solicitandola al correo saulpemon@yahoo.com.mx
Saul Perez l\Vfr,hlrl'-<
PROYECTO HIDRÁULICO DEL DRENAJE SANITARIO Y PLUVIAL 
DEL FRACCIONAMIENTO RINCONES DEL BOSQUE, NAUCALPAN 
DE JÚAREZ, EDO. DE MÉXICO 
 
INDICE GENERAL 
INTRODUCCIÓN 1 
OBJETIVOS 4 
ANTECEDENTES 5 
MARCO TEÓRICO 8 
METODOLOGÍA: 11 
CAPÍTULO 1 ESTADO DEL ARTE 12 
1.1 ALCANTARILLADO SANITARIO 12 
1.2 ALCANTARILLADO PLUVIAL 31 
CAPÍTULO 2 DESARROLLO DEL PROYECTO 51 
2.1 PROYECTO DE ALCANTARILLADO SANITARIO 51 
2.2 PROYECTO DE ALCANTARILLADO PLUVIAL 72 
CAPÍTULO 3 RESULTADOS 91 
CONCLUSIONES 92 
RECOMENDACIONES 93 
BIBLIOGRAFÍA 94 
GLOSARIO 95 
ANEXOS 105 
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1 
 
 INTRODUCCIÓN 
El sistema de alcantarillado o drenaje está constituido por una serie de tuberías 
y obras complementarias por las que reciben y circulan las aguas residuales de 
la población y los escurrimientos superficiales producidos por la lluvia, al no 
existir esta recolección de agua, la población estaría en riesgo tanto de 
enfermedades como de otros desastres. 
 
 
El agua residual se divide en: 
 
1.- Residuales domésticas: 
Son aquellas provenientes de inodoros, lavaderos, cocinas y otros elementos 
domésticos. Esta agua está compuesta por sólidos suspendidos (generalmente 
materia orgánica biodegradable), sólidos sedimentables (principalmente 
materia orgánica), nutrientes (nitrógeno y fosforo) y organismos patógenos. 
 
2.- Residuales industriales: 
Son originados por industrias y manufactureras y pueden contener elementos 
tóxicos según la naturaleza de las factorías, los elementos más comunes que 
contienen estas aguas son plomo, níquel, cobre, mercurio y otros elementos 
que la contaminan. 
 
3.- Existen también las aguas pluviales. 
Estas aguas aunque no son residuales, en su paso por techos, contaminación 
ambiental, y lavado de calles y suelos, adquieren contaminantes como pueden 
ser sólidos en suspensión, y algunos elementos químicos peligrosos. 
 
Por estas características los alcantarillados se dividen en: 
 
 1.- Alcantarillado sanitario: 
El sistema de drenaje sanitario sirve para el desalojo de las aguas negras que 
produce una población, incluyendo a la industria y el comercio, y que tendrán 
por lo general un destino de tratamiento. 
2.- Alcantarillado Pluvial: 
El sistema de drenaje pluvial sirve para el desalojo de las aguas generadas por 
las lluvias, y que por lo general servirán sin tratarse a un sistema de riego. 
3.- Alcantarillado Combinado: 
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Este sistema como su nombre lo indica en una combinación de desalojo tanto 
de aguas negras como pluviales. 
 
El tipo de alcantarillado que se debe usar, dependerá de las características de 
la región, topografía, clima, economía, población y hasta tipo de suelo 
existente, se deberá tomar en cuenta el tratamiento y la disposición final del 
agua, aunque actualmente se debe procurar construir un sistema separado. 
 
 
El drenaje o alcantarillado sanitario: 
 
Está constituido por una serie de tuberías por las que circulan las aguas negras. 
El ingreso del caudal al sistema es paulatino acumulándose a lo largo de la 
tubería, dando lugar a incrementos en los diámetros de la red, no 
permitiéndose la reducción de los mismos. 
 
Albañal.- Es la tubería que con el registro forma la descarga domiciliaria y 
conecta la salida sanitaria de una edificación al sistema de drenaje en la 
atarjea. 
 
Atarjea.- Es la tubería que recibe las descargas sanitarias de los albañales y 
los conduce hasta los colectores o emisores. 
 
Colector.- Es la tubería que recibe las aguas de las atarjeas, para conducirlas 
hacia un interceptor, un emisor o la planta de tratamiento. 
 
Interceptor.- Es la tubería que recibe el agua residual exclusivamentede los 
colectores o interceptores y termina en un emisor o en la planta de tratamiento. 
 
Emisor.- Es el conducto que recibe las aguas de un colector, o de un 
interceptor. No recibe ninguna aportación adicional en su recorrido y su 
función es conducir el agua negra hacia la planta de tratamiento y de esta 
hacia el cuerpo receptor. 
 
 
 
 
 
 
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Obras complementarias. 
 
Pozos de visita.- Los pozos de visita son estructuras que permiten la 
inspección y limpieza de las redes sanitarias. Se utilizan en: la unión de varias 
tuberías, en los cambios de diámetro, de dirección y de pendiente. 
Los pozos de visita se clasifican en: pozos comunes, pozos especiales y pozos 
de caja. 
 
El alcantarillado pluvial: 
 
Se llama precipitación a aquellos procesos mediante los cuales el agua cae de 
la atmósfera a la superficie de la tierra, en forma de lluvia (precipitación 
pluvial), nieve o granizo. En nuestro país la lluvia es la que genera los 
escurrimientos pluviales. La magnitud de los escurrimientos superficiales está 
ligada proporcionalmente a la magnitud de la precipitación pluvial. Por este 
motivo, los estudios de drenaje parten del estudio de la precipitación para 
estimar los gastos de diseño que permiten dimensionar las obras de drenaje. 
 
La red pluvial es el conjunto de obras que sirven para encauzar el 
escurrimiento superficial producto de la lluvia desde dentro del 
fraccionamiento hasta la obra receptora 
 
La red pluvial en un fraccionamiento se puede formar por: 
 
• Las vialidades para un escurrimiento superficial. 
• Las tuberías para un escurrimiento oculto. 
• Canal para escurrimiento superficial. 
• Combinación de las tres mencionadas. 
• Estructuras hidráulicas complementarias. 
• Cuerpo o estructura hidráulica receptora. 
[1] 
 
 
 
 
 
 
 
[1] Ing. Ricardo Alfredo López Cualla, Colombia 1995, Elementos de diseñó para acueductos y 
alcantarillados, Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería 
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OBJETIVOS: 
El objetivo de la presente tesis, tiene la finalidad de mostrar el desarrollo de 
los cálculos, y criterios necesarios para proyectar un sistema de drenaje o 
alcantarillado, qué resulta indispensable para la sanidad y por lo tanto 
bienestar de una comunidad, colonia o fraccionamiento, tomando en cuenta 
que las características Sociales, Económicas y Físicas de la zona en 
crecimiento, son determinantes en el proceso de cálculo del proyecto, pero 
siempre con la finalidad de crear y sostener la salud del medio ambiente en 
la misma. 
En los proyectos de urbanización que se desarrollan, el principal objetivo 
reside en beneficiar a la comunidad, por lo que un proyecto bien elaborado, 
debe contar con un proyecto integral de saneamiento, es decir con un 
proyecto de alcantarillado separado, el contar con un alcantarillado pluvial 
separado del alcantarillado sanitario, elimina la contaminación del agua de 
lluvia por aguas negras, y permite que el agua encausada por el sistema 
pluvial pueda ser aprovechada. 
Aquí se presentaran las actividades que deben llevarse a cabo, y los 
factores más importantes que deben tomarse en cuenta para lograr una 
adecuada y eficaz disposición de las aguas negras y pluviales, es 
necesario que se construyan a la brevedad sistemas separados de 
alcantarillado, pues el creciente aumento de las ciudades y zona urbanas, 
produce menor índice de infiltración de agua de lluvia, ya que el terreno es 
bloqueado por una mayor capa de pavimento o concreto y a la vez con las 
mismas construcciones, lo que hace que el agua corra al sistema de drenaje 
sanitario, lo que produce que esta agua de lluvia sensiblemente limpia se 
contamine con el agua residual, al contar con un sistema de drenaje pluvial 
o de lluvias, el agua captada en el mismo, se le puede dar un uso útil, ya 
sea para riego, una actividad industrial o simplemente se infiltre a la capa de 
suelo, para que recargue los mantos acuífero. 
 
 
 
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ANTECEDENTES 
La prestación del servicio público de agua potable y alcantarillado en la 
actualidad se estructura y organiza como un sistema. 
El sistema de alcantarillado puede definirse como un conjunto de elementos 
íntimamente relacionados que tienen como objetivo, ofrecer a una comunidad 
desalojar las aguas utilizadas, pluviales y desechos humanos e industriales, 
para que puedan ser tratadas y posteriormente, se les asigne su rehúso o 
verterlas en cauces naturales. En todo caso debe asegurarse no ocasionar 
degradación alguna del sistema ecológico y procurar mantener las condiciones 
generales naturales de la zona o lugar que se trate. 
Desde un punto de vista operativo, se deben conocer los caudales y 
características de las aguas servidas (domésticas, comerciales, industriales, 
etc.). Para el sistema de alcantarillado deberán determinarse los caudales de 
infiltración y entrada de aguas del subsuelo y de lluvias. 
Asi mismo se deben construir una serie de obras, adecuaciones y 
construcciones necersarias para el buen funcionamiento del servicio. 
 
 
MARCO JURIDICO DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y 
ALCANTARILLADO 
 
La normatividad relacionada con este servicio es importante conocerla ,ya 
que nos guía y nos enseña aspectos legales necesarios de tomar en cuenta, al 
momento del desarrollo del proyecto. 
Nivel Federal 
La Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos proporciona el 
marco y el propósito del Gobierno de la República de descentralizar la vida 
nacional por medio de la promoción y fortalecimiento de la autonomía 
municipal. La fracción III del artículo 115 enuncia que los municipios, con el 
concurso de los estados, cuando así fuere necesario y lo determinen las leyes, 
tendrán a su cargo los servicios de agua potable y alcantarillado, entre otros. 
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Adicionalmente, el artículo 115 agrega que los municipios de un mismo 
estado, previo acuerdo entre sus ayuntamientos y con sujeción a la ley, podrán 
coordinarse y asociarse para la más eficaz prestación de los servicios públicos 
que les corresponde. 
Un ordenamiento importante en materia federal es la Ley Federal de Aguas, 
así como otros ordenamientos específicos como son la Ley Orgánica de la 
Administración Pública Federal, la Ley de Planeación, la Ley General de 
Salud, la Ley General de Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente y 
el Reglamento Interior de la Secretaría de Desarrollo Social. 
 Nivel Estatal 
En el ámbito estatal rige para este servicio público en primer lugar la 
Constitución Política Local, la que hace alusión expresa al sistema de agua 
potable y alcantarillado como servicio público que es prestado por los 
municipios, en el título correspondiente al municipio libre. 
En la legislación estatal puede encontrarse comúnmente la Ley del Sistema de 
Agua Potable y Alcantarillado, que en lo general otorga facultades al 
municipio para realizar las tareas de abastecimiento, tratamiento y desalojo de 
aguas. 
Pueden encontrarse leyes orgánicas particulares que crean y dan facultades 
específicas a juntas, organismos o consejos de agua potable y alcantarillado, 
para un municipio urbano que requiere de una estructura orgánica de esta 
naturaleza 
Otra disposición en el nivel estatal vigente en algunas entidades es la Ley que 
Regula la Prestación de Diversos Servicios Municipales, donde pueden 
hallarse planteamientosgenerales respecto a los servicios públicos que son 
prestados por los municipios, especialmente en lo relativo a agua potable y 
alcantarillado. 
 Nivel Municipal 
La Ley Orgánica Municipal, expedida por el Congreso Local, es la 
disposición jurídica más importante en el ámbito municipal. Esta ley 
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establece, en el capítulo correspondiente a los servicios municipales, que los 
ayuntamientos tienen a su cargo, entre otros, la prestación del servicio de agua 
potable y alcantarillado. 
El Bando de Policía y Buen Gobierno, define en lo específico al municipio 
para que pueda prestar los servicios públicos y en especial el de agua potable y 
alcantarillado. 
El Reglamento de Agua Potable y Alcantarillado, corresponde a la 
normatividad municipal, que es considerado como un reglamento municipal 
externo dentro de los que son elaborados por los municipios sobre servicios 
públicos. De modo general, este ordenamiento dispone: objeto del mismo, 
funciones del órgano encargado de la prestación del servicio, formas de 
administración, derechos y obligaciones de los usuarios, financiamiento y 
cuotas, infracciones y sanciones. 
El Reglamento de Obras Públicas, también es un ordenamiento que regula 
este servicio en cuanto a la planeación, construcción y conservación de obras 
hidráulicas que el municipio ejecute en su territorio. 
El Reglamento de Ecología Municipal, hace referencia a la regulación, 
mejoramiento, conservación y restauración de las condiciones ambientales y 
naturales del territorio municipal, entre las que puede citarse el agua potable 
como elemento vital de supervivencia que pueda estar purificado y sin que 
pueda ser vehículo de deterioro ecológico e insalubridad. 
El Reglamento de Construcciones, en su Título Quinto, Capítulo III, 
Requerimientos de Higiene, Servicios y Acondicionamiento Ambiental, hace 
referencia a que las edificaciones para uso habitacional, deberán estar 
provistas de servicios de agua potable capaces de cubrir las demandas 
mínimas de acuerdo con las normas técnicas complementarias, así mismo 
deberán estar provistos de servicios mínimos sanitarios según las 
características y tipo de edificaciones de las que se trate. [7] 
 
 
[7] Gobierno del Distrito Federal, México 2004, REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DEL 
DISTRITO FEDERAL 
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MARCO TEORICO 
 
En la actualidad la explosión demográfica, la falta de conocimiento, el relieve 
del territorio, la lejanía de los polos de desarrollo, así como los asentamientos 
irregulares, han motivado un alto porcentaje de comunidades con un malo o 
nulo sistema de saneamiento de aguas residuales, esto lleva consigo una gran 
cantidad de problemas de salud pública así como un atraso y deterioro de 
estas comunidades. 
Con el propósito de que se conozcan brevemente algunos organismos vivos 
que pueden provocar enfermedades mortales si no son tratadas a tiempo, en 
este capítulo se muestra la relación existente entre las enfermedades y la falta 
o inadecuado sistema de saneamiento. 
 
EL AGUA Y LAS ENFERMEDADES 
 
PRINCIPALES ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL AGUA 
Las enfermedades transmitidas por el agua son enfermedades producidas por 
el "agua sucia" -las causadas por el agua que se ha contaminado con desechos 
humanos, animales o químicos. Mundialmente, la falta de servicios de 
evacuación sanitaria de desechos y de agua limpia para beber, cocinar y lavar 
es la causa de millones de defunciones por año, en diferentes países, siendo 
los más afectados aquellos que tienen poco desarrollo y bajo nivel económico. 
Son enfermedades transmitidas por el agua el cólera, fiebre tifoidea, 
disentería amibiana, poliomielitis, meningitis y hepatitis A y E. Los seres 
humanos y los animales pueden actuar de huéspedes de bacterias, virus o 
protozoos que causan estas enfermedades. Millones de personas tienen poco 
acceso a servicios sanitarios de evacuación de desechos o a agua limpia para 
la higiene personal. Se estima que millones de personas carecen, por ejemplo, 
de servicios higiénicos. Y más millones de personas están en riesgo porque 
carecen de acceso a agua dulce salubre. 
 
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Las enfermedades diarreicas , las principales enfermedades transmitidas 
por el agua, prevalecen en numerosos países en los que el tratamiento de 
las aguas servidas es inadecuado. Los desechos humanos se evacúan en 
letrinas abiertas, canales y corrientes de agua, o se esparcen en las tierras de 
labranza. Según las estimaciones, todos los años se registran millones de 
casos de enfermedades diarreicas, que causan a su vez millones de 
defunciones, sobre todo entre los niños. 
 
El agua es sumamente importante para el organismo, es un elemento 
esencial para la subsistencia de los seres vivos. Pero no siempre el agua tiene 
las condiciones ideales para ser consumida. El agua potable debe tener las 
siguientes características: carecer de sustancias orgánicas en suspensión, ser 
clara, incolora, inodora e insípida y debe tener un residuo salino inferior al 
5%. 
 
Aún así el agua puede contener microorganismos que producen enfermedades 
y que no se detectan a simple vista o por el olor o sabor. El agua, en este 
aspecto, se contamina fácilmente y por tanto es importantísimo tomar 
medidas de saneamiento, higiene y adecuada disposición de las excretas. El 
agua contaminada o que se presume contaminada, es sometida a una serie 
de análisis de control de calidad. En estos análisis se buscan aquellos 
microorganismos que se encuentran en las heces de los seres humanos o de 
los animales. La presencia de estos microorganismos indica la contaminación 
de esa agua. Por ello se les denomina microorganismos indicadores de 
contaminación fecal. Estos microorganismos pertenecen a un grupo 
denominado coliformes y se caracterizan por que tienen forma de bastoncillo. 
 
Cólera 
 
Es producida por la bacteria Vibrio Comma , de 1 a 4 micrones de largo y 0.2 a 
0.4 micrones de diámetro, Gram-negativa, no esporosa. Posee una gran 
resistencia a los agentes desinfectantes o al secado. Su periodo de vida en 
aguas residuales es muy corto, pero en aguas naturales, no contaminadas, es 
de 1 a 2 semanas y puede llegar hasta 1 mes según sea la calidad del agua. 
 
Esta es una enfermedad infecto-contagiosa, por lo común endémica, y es 
adquirida por la ingestión del Vibrio Comma a través de la comida o el agua; 
tiene un periodo de vida de incubación típico de 3 días. 
Disentería amibiana 
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También llamada amibiasis o colitis amibiana, es causada por el protozoo 
unicelular Entamoeba Histolytica, el cual agrupado en quistes es muy 
resistente. Se adquiere al ingerir agua o alimentos contaminados y su periodo 
de incubación es de 2 a 3 días pero puede llegar hasta 4 semanas. 
Cuando estos diminutos animales se encuentran en bajas proporciones, el 
tratamiento convencional (coagulación, filtración y cloración) ha 
proporcionado ser efectivo en la mayoría de los casos. Si se encuentran en 
proporciones abundantes (situación endémica), se recomienda la 
supercloracion y posteriormente la decloracion seguida de la poscloración 
 
Parálisis infantil 
Llamada también poliomielitis, es causada por el virus de la poliomielitis, del 
cual se han identificado tres tiposdiferentes. Este tipo de virus es bastante 
resistente pero puede ser inactivado con una dosis de 0.05 mg/L de cloro libre 
(en ausencia de materia orgánica). 
 
El virus ataca el sistema nervioso central y causa la parálisis de las 
extremidades inferiores. Generalmente ataca a la población infantil (de 1 a 16 
años) aunque en ocasiones puede afectar a adultos jóvenes. El periodo de 
incubación es de 1 a 2 semanas, pero la persona afectada puede ser portadora 
del virus por varios meses. 
 
Otras enfermedades son transmitidas por otros organismos que se reproducen 
en el agua (por lo general aguas sin movimiento, como las de los pipotes o las 
aguas estancadas) y que transportan estas bacterias. Algunos ejemplos de estas 
enfermedades son el paludismo o malaria, la enfermedad del sueño y la fiebre 
amarilla. [1] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
[1] Ing. Ricardo Alfredo López Cualla, Colombia 1995, Elementos de diseñó para acueductos y 
alcantarillados, Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería 
 
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METODOLOGÍA 
La metodología utilizada para el diseño hidráulico del alcantarillado 
pluvial y sanitario, se integra de las siguientes actividades: 
1. El primer paso es la recopilación de la información más importante, como son 
planos en general, topográficos, de calles, pavimentos y banquetas, de agua 
potable, plano de uso de suelo y predios, de otra infraestructura existente y plano 
actualizado de la red si existe, 
2.- Con los planos topográficos, de uso del suelo y de agua potable, se procede a 
definir las áreas de la población que requieren proyecto y las etapas de 
construcción, inmediata y futura, basándose en el proyecto de la red de 
distribución de agua potable y los requerimientos propios del proyecto de la red de 
alcantarillado, además de definir las mejores rutas de trazo de los colectores, 
interceptores y emisores, considerando el sitio o sitios de vertido final previo 
tratamiento, a través de una planta de tratamiento, Se deberán considerar, si es 
posibles alternativas de proyecto, que se deberán evaluar según el nivel de 
rentabilidad de cada una de ellas, seleccionando la alternativa que resulte técnica 
y económicamente más rentable. 
3.- En los casos en que se cuente con tubería existente, se hace una revisión 
detallada eligiendo los tramos aprovechables por su buen estado de conservación 
y capacidad necesaria, los que se toman en cuenta en el proyecto total como parte 
de él, modificando ó reforzando la tubería que lo requiera. Los resultados 
anteriores se utilizan para analizar la red de atarjeas y en caso necesario se 
modifica o adiciona otra alternativa hasta que el conjunto red de atarjeas - 
colectores, interceptores y emisores - tratamiento presente la mejor solución 
técnica y económica. 
4.- Una vez definido el trazo más conveniente, se localizan los pozos de visita de 
proyecto, respetando la separación entre pozos. 
Deben colocarse pozos de visita en todos los entronques y en donde haya 
cambio de dirección o de pendiente de la tubería, en el caso de tramos con 
longitudes muy grandes, se colocan pozos intermedios. [2] 
 
 
[2] COMISION NACIONAL DEL AGUA, México 2009, Manual de agua potable, alcantarillado y 
saneamiento, Alcantarillado sanitario, editado por C.N.A. 
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1.-ESTADO DEL ARTE 
1.1.- ALCANTARILLADO SANITARIO 
1.1.1.-CARACTERISTICAS 
1.1.1.1.- CLASIFICACIÓN: 
Los sistemas de alcantarillado pueden ser de dos tipos: 
Convencionales o no convencionales. Los convencionales son sistemas con 
tuberías de grandes diámetros que permiten una gran flexibilidad en la operación 
del sistema, debida en muchos casos a la incertidumbre en los parámetros que 
definen el caudal: densidad poblacional y su estimación futura, mantenimiento 
inadecuado o nulo. 
Los sistemas de alcantarillado no convencionales surgen como una respuesta de 
saneamiento básico de poblaciones de bajos recursos económicos, son sistemas 
poco flexibles, que requieren de mayor definición y control de en los parámetros 
de diseño, en especial del caudal, mantenimiento intensivo y, en gran medida, de 
la cultura en la comunidad que acepte y controle el sistema dentro de las 
limitaciones que éstos pueden tener. 
1. Los sistemas convencionales de alcantarillado se clasifican en: 
Alcantarillado separado: es aquel en el cual se independiza la evacuación de 
aguas residuales y lluvia. 
a) Alcantarillado sanitario: sistema diseñado para recolectar exclusivamente las 
aguas residuales domésticas e industriales. 
b) Alcantarillado pluvial: sistema de evacuación de la escorrentía superficial 
producida por la precipitación. 
Alcantarillado combinado: conduce simultáneamente las aguas residuales, 
domesticas e industriales, y las aguas de lluvia. 
2. Los sistemas de alcantarillado no convencionales se clasifican según el tipo de 
tecnología aplicada y en general se limita a la evacuación de las aguas residuales. 
a) Alcantarillado simplificado: un sistema de alcantarillado sanitario simplificado se 
diseña con los mismos lineamientos de un alcantarillado convencional, pero 
teniendo en cuenta la posibilidad de reducir diámetros y disminuir distancias entre 
pozos al disponer de mejores equipos de mantenimiento. 
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13 
 
b) Alcantarillado condominiales: Son los alcantarillados que recogen las aguas 
residuales de un pequeño grupo de viviendas, menor a una hectárea, y las 
conduce a un sistema de alcantarillado convencional. 
c) Alcantarillado sin arrastre de sólidos. Conocidos también como alcantarillados a 
presión, son sistemas en los cuales se eliminan los sólidos de los efluentes de la 
vivienda por medio de un tanque interceptor. El agua es transportada luego a una 
planta de tratamiento o sistema de alcantarillado convencional a través de tuberías 
de diámetro de energía uniforme y que, por tanto, pueden trabajar a presión en 
algunas secciones. 
El tipo de alcantarillado que se use depende de las características de tamaño, 
topografía y condiciones económicas del proyecto. Por ejemplo, en algunas 
localidades pequeñas, con determinadas condiciones topográficas, se podría 
pensar en un sistema de alcantarillado sanitario inicial, dejando correr las aguas 
de lluvia por las calles, lo que permite aplazar la construcción de un sistema de 
alcantarillado pluvial hasta que sea una necesidad. 
Unir las aguas residuales con las aguas de lluvia, alcantarillado combinado, es una 
solución económica inicial desde el punto de vista de la recolección, pero no lo 
será, tanto cuando se piense en la solución global de saneamiento que incluye la 
planta de tratamiento de aguas. Por tanto hasta donde sea posible se recomienda 
la separación de los sistemas de alcantarillado de aguas residuales y pluviales. [2] 
 
1.1.1.2 RED DE ATARJEAS 
 
La red de atarjeas tiene por objeto recolectar y transportar las aportaciones de las 
descargas de aguas residuales domésticas, comerciales e industriales, hacia los 
colectores e interceptores. 
La red está constituida por un conjunto de tuberías por las que son conducidas las 
aguas residuales captadas. 
No se debe diseñar reducciones en los diámetros en el sentido del flujo cuando se 
mantiene la pendiente de la tubería siendo caso contrario cuando la pendiente se 
incrementa podrá diseñarse un diámetro menor siempre cubriendo el gasto de 
diseño y los límites de velocidad. 
[2] COMISION NACIONAL DEL AGUA, México 2009, Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento, 
Alcantarillado sanitario, editadopor C.N.A 
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La conexión entre albañal, que es la descarga domiciliaria y la atarjea debe ser 
hermética y la tubería de interconexión debe de tener una pendiente mínima del 
1%, el diámetro mínimo recomendable del albañal se de 15 centímetros. 
El diámetro mínimo que se utiliza en la red de atarjeas de un sistema de drenaje 
separado es de 20 cm, y su diseño, en general debe seguir la pendiente natural 
del terreno, siempre y cuando cumpla con los límites máximos y mínimos de 
velocidad y la condición mínima de tirante. 
Los pozos de visita deben localizarse en todos los cruceros, cambios de dirección, 
pendiente y diámetro y para dividir tramos que exceden la máxima longitud 
Con objeto de aprovechar al máximo la capacidad de los tubos, en el diseño de las 
atarjeas se debe dimensionar cada tramo con el diámetro mínimo, que cumpla las 
condiciones hidráulicas definidas por el proyecto. 
El trazo de atarjeas generalmente se realiza coincidiendo con el eje longitudinal de 
cada calle y de la ubicación de los frentes de los lotes. Los trazos más usuales se 
pueden agrupar en forma general en los siguientes tipos: 
a) Trazo en bayoneta 
Se denomina así al trazo que iniciando en una cabeza de atarjea tiene un 
desarrollo en zigzag o en escalera y su finalidad es reducir el número de cabezas 
de atarjeas y permite un mayor desarrollo de las mismas, con lo que los conductos 
adquieren un régimen hidráulico establecido, logrando con ello aprovechar 
adecuadamente la capacidad de cada uno de los conductos, para utilizar este tipo 
de trazo, se requiere de terrenos con pendientes suaves más o menos estables y 
definidas. 
Para este tipo de trazo, en las plantillas de los pozos de visita, las medias cañas 
usadas para el cambio de dirección de las tuberías que confluyen, son 
independientes y con curvatura opuesta, no debiendo tener una diferencia mayor 
de 0.50 m entre las dos medias cañas. 
b) Trazo en peine 
Se forma cuando existen varias atarjeas con tendencia al paralelismo, empiezan 
su desarrollo en una cabeza de atarjea, descargando su contenido en una tubería 
común de mayor diámetro, perpendicular a ellas. 
Garantiza aportaciones rápidas y directas de las cabezas de atarjeas a la tubería 
común de cada peine, y de éstas a los colectores, propiciando rápidamente un 
régimen hidráulico establecido. 
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15 
 
Tiene una amplia gama de valores para las pendientes de las cabezas de atarjeas, 
lo cual resulta útil en el diseño cuando la topografía es muy irregular. 
c) Trazo combinado 
Corresponde a una combinación de los dos trazos anteriores y a trazos 
particulares obligados por los accidentes topográficos de la zona. 
Aunque cada tipo de trazo tiene características particulares respecto a su uso, el 
modelo de bayoneta tiene cierta ventaja sobre otros modelos, en lo que se refiere 
al aprovechamiento de la capacidad de las tuberías. Sin embargo este no es el 
único punto que se considera en la elección del tipo trazo, pues depende 
fundamentalmente de las condiciones topográficas del sitio en estudio. 
1.1.1.3 COLECTORES E INTERCEPTORES 
Son las tuberías que tienen aportación de los colectores y terminan en un emisor, 
en la planta de tratamiento o en un sistema de reúso. 
Por razones de economía, los colectores e interceptores deben ser en lo posible 
una réplica subterránea del drenaje superficial natural. 
1.1.1.4 EMISORES 
Son el conducto que recibe las aguas de uno o varios colectores o interceptores. 
No recibe ninguna aportación adicional (atarjeas o descargas domiciliarias) en su 
trayecto y su función es conducir las aguas residuales a la planta de tratamiento o 
a un sistema de rehusó. También se le denomina emisor al conducto que lleva las 
aguas tratadas (efluente) de la planta de tratamiento al sitio de descarga. 
 
1.1.2.- COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO 
Una red de alcantarillado sanitario se compone de varios elementos certificados, 
tales como de tuberías, conexiones, anillos y obras accesorias: descargas 
domiciliarias, pozos de visita, estructuras de caída, sifones y cruzamientos 
especiales. Por otra parte en los sistemas a presión se utilizan estaciones de 
bombeo para el desalojo de las aguas residuales. 
1.1.2.1. TUBERÍAS 
La tubería de alcantarillado se compone de tubos y conexiones acoplados 
mediante un sistema de unión hermético, el cual permite la conducción de las 
aguas residuales. 
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16 
 
En la selección del material de la tubería de alcantarillado, intervienen diversas 
características tales como: resistencia mecánica, resistencia estructural del 
material, durabilidad, capacidad de conducción, características de los suelos y 
agua, economía, facilidad de manejo, colocación e instalación, flexibilidad en su 
diseño y facilidad de mantenimiento y reparación. 
Las tuberías para alcantarillado sanitario se fabrican de diversos materiales, tales 
como: 
a) Acero 
b) Concreto simple 
c) Concreto reforzado 
d) Poliéster reforzado 
e) Poli cloruro de vinilo 
f) Fibrocemento 
g) Polietileno de alta densidad 
 
1.1.2.2 OBRAS DE APOYO 
1.- Descarga domiciliaria 
La descarga domiciliaria o ―albañal exterior‖, es una tubería que permite el 
desalojo de las aguas servidas, del registro domiciliario a la atarjea. [2] 
2.-Pozos de visita 
Los pozos de visita son estructuras que permiten la inspección, ventilación y 
limpieza de la red de Alcantarillado, se utilizan para la unión de dos o más tuberías 
y en todos los cambios de diámetro, dirección y pendiente, así como para las 
ampliaciones o reparaciones de las tuberías incidentes (de diferente material o 
tecnología.) 
Los pozos de visita pueden ser prefabricados o construidos en sitio de la obra, los 
pozos construidos en sitio de la obra se clasifican en: 
a) Pozos de visita tipo común. 
b) Pozos de visita tipo especial. 
c) Pozos tipo caja. 
d) Pozos comunes. 
e) Pozos tipo caja de flexión. 
 
 
[2] COMISION NACIONAL DEL AGUA, México 2009, Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento, 
Alcantarillado sanitario, editado por C.N.A, 
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17 
 
f) Pozos con caída. 
g) Pozos con caída libre. 
h) Pozos con caída adosada 
i) Pozos con caída escalonada 
 
Los componentes esenciales de los pozos de visita pueden ser: 
a) Base, que incluye campanas de entrada de tubería, espigas de salida de 
tubería, medias cañas, y banqueta; 
b) Cuerpo, el cual puede ser monolítico o contar con extensiones para alcanzar la 
profundidad deseada mediante escalones, 
c) Cono de acceso (concéntrico o excéntrico), 
d) Brocal 
e) Tapa 
Pozos de visita prefabricados 
Los materiales utilizados en la construcción de los pozos de visita prefabricados 
son varios, se encuentran los prefabricados de polietileno, concreto, poliéster 
reforzado con fibra de vidrio, concreto polimérico (polyconcreto), etc.; sin embargo 
e independiente del material de fabricación de éstos, se debe asegurar la 
hermeticidad de la estructura y de la(s) uniones con la tubería. Estos pozos se 
entregan en obra como una unidad completa o en secciones (para ser 
ensamblados en obra), pero deben quedar instalados como una sola unidad (por 
las características de los materiales con los que se fabrican los pozos 
prefabricados, se asegura una fácil maniobra e instalación). 
Pozos construidos en sitio 
Los pozos que se construyen en el lugar de la obra, comúnmente utilizantabique, 
concreto reforzado o mampostería de piedra. Cuando se usa tabique de concreto 
o ladrillo, el espesor mínimo debe ser de 28 cm a cualquier profundidad. La base 
de los pozos de visita hechos en obra debe ser de concreto monolítico (F´c= 250 
kg/cm2), con espesor mínimo de 15 cm hasta una altura mínima a 50 cm sobre el 
lomo de los tubos incidentes, armado con acero de refuerzo. Este tipo de pozos de 
visita se deben aplanar y pulir exterior e interiormente con mezcla cemento-arena 
mezclado con aditivos epóxicos que garantizan la estanqueidad y así garantizar la 
hermeticidad de los agentes externos. El cemento utilizado debe ser resistente a 
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18 
 
sulfatos (Tipo CP030 RSBRA); el espesor del aplanado debe ser como mínimo de 
1 cm. 
3.- Estructuras de caída 
Por razones de carácter topográfico o por tenerse elevaciones obligadas para las 
plantillas de algunas tuberías, suele presentarse la necesidad de construir 
estructuras que permitan efectuar en su interior los cambios bruscos de nivel. 
Las estructuras de caída que se utilizan son: 
• Caídas libres.- Se permiten caídas hasta de 0.50 m dentro del pozo sin la 
necesidad de utilizar alguna estructura especial. 
• Pozos con caída adosada.- Son pozos de visita comunes, a los cuales 
• Lateralmente se les construye una estructura que permite la caída en tuberías de 
0.20 y 0.25 m de diámetro con un desnivel hasta de 2 m. 
• Pozos con caída.- Son pozos constituidos también por una caja y una chimenea, 
a los cuales en su interior se les construye una pantalla que funciona como 
deflector del caudal que cae. Se construyen para tuberías de 0.30 a 0.76 m de 
diámetro y con un desnivel hasta de 1.50 m. 
• Estructuras de caída escalonada.- Son estructuras con caída escalonada cuya 
variación es de 0.50 en 0.50 m hasta llegar a 2.50 m (cinco tramos) como máximo, 
que están provistas de dos pozos de visita en los extremos, entre los cuales se 
construye la caída escalonada; en el primer pozo, se localiza la plantilla de entrada 
de la tubería, mientras que en el segundo pozo se ubica su plantilla de salida. Este 
tipo de estructuras se emplean en tuberías con diámetros desde 0.90 hasta de 
2.50 m. 
4.- Sifones invertidos 
Cuando se tienen cruces con alguna corriente de agua, depresión del terreno, 
estructura, tubería o viaductos subterráneos, que se encuentren al mismo nivel en 
que debe instalarse la tubería, generalmente se utilizan sifones invertidos. 
La topografía local puede exigir la ejecución de obras especiales dada la 
necesidad de superar obstáculos como, quebradas, ríos, canalizaciones de aguas 
pluviales, aductoras, cruce de túneles subterráneos , cruces con alguna corriente 
de agua, depresión del terreno, estructura, tubería o viaductos subterráneos, que 
se encuentren al mismo nivel en que debe instalarse la tubería, generalmente se 
utilizan sifones invertidos 
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19 
 
Los principales tipos de sifones son los que se indican a continuación. 
a) Ramas oblicuas 
b) Pozo vertical 
c) Ramas verticales 
d) Con cámara de limpieza 
5.- Cruces elevados 
Cuando por necesidad del trazo, se tiene que cruzar una depresión profunda como 
es el caso de algunas cañadas o barrancas de poca longitud, generalmente se 
logra por medio de una estructura que soporte la tubería. La tubería puede ser de 
acero o polietileno, la estructura por construir puede ser un puente ligero de acero, 
de concreto o de madera, según el caso. 
La tubería para el paso por un puente vial, ferroviario o peatonal, debe ser de 
acero y estar suspendida del piso del puente por medio de soportes que eviten la 
transmisión de las vibraciones a la tubería, la que debe colocarse en un sitio que 
permita su protección y su fácil inspección o reparación. A la entrada y a la salida 
del puente, se deben construir cajas de inspección o pozos de visita. 
6.- Cruces subterráneos con carreteras y vías de ferrocarril 
Para este tipo de estos cruces, la práctica común es usar tubería de concreto o 
tubería de acero con un revestimiento de concreto. En algunos casos el 
revestimiento se coloca únicamente para proteger a la tubería de acero del medio 
que la rodea; en otros casos, se presenta la solución en que la tubería de acero es 
solo una camisa de espesor mínimo y la carga exterior la absorbe el revestimiento 
de concreto reforzado, en forma de conducto rectangular. Para la tubería de 
concreto, lo más recomendable para su instalación es a través del método 
hincado, ya que permite su instalación sin abrir zanja. El tipo de cruce elegido 
debe contar con la aprobación de la SCT. 
En cruces ferroviarios, una solución factible cuando el diámetro de la tubería de 
alcantarillado es menor o igual a 30 cm, es introducir la tubería dentro de una 
camisa formada por un tubo de acero hincado previamente en el terreno, el cual 
se diseña para absorber las cargas exteriores. Este tipo de cruces deben de 
construirse de acuerdo a las especificaciones de los FFCC, quienes deben de 
aprobar el proyecto. 
7.- Cruces subterráneos con ríos, arroyos o canales 
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20 
 
Se debe de tener especial cuidado en desplantar el cruzamiento a una 
profundidad tal que la erosión de la corriente no afecte a la estabilidad de éste. 
Este tipo de cruzamiento subterráneo se recomienda hacerlo con tubería de acero, 
revestida de concreto simple o reforzado según lo marque el diseño 
correspondiente. Se considera una buena práctica colocar sobre el revestimiento 
en forma integral un lavadero de concreto que siga las curvas de nivel del cauce, 
para no alterar el régimen de la corriente. Este revestimiento que se menciona 
servirá para atracar a la tubería, tanto en columpios como en crestas. En algunas 
ocasiones cuando no existe el peligro muy marcado de lo que pueda representar 
la erosión de la corriente, el lavadero de concreto puede sustituirse por otro, 
construido con material de la región como mampostería de piedra o zampeado de 
piedra, o bien únicamente esta última, pero colocada en forma suelta con 
dimensión promedio de 60 cm, pero conservando el diseño de colocar a la tubería 
dentro del revestimiento de concreto simple o reforzado. La tubería debe ser 
debidamente anclada por medio de atraques de concreto, para impedir su 
deslizamiento por socavación del fondo del río o arroyo. 
1.1.2.3 Estaciones de bombeo 
Son instalaciones integradas por infraestructura civil y electromecánica, 
destinadas a transferir volúmenes de aguas residuales crudas o tratadas de un 
determinado punto a otro ubicado a mayor elevación, para satisfacer ciertas 
necesidades. [2] 
Las instalaciones civiles y electromecánicas básicas de una estación típica de 
bombeo son las siguientes: 
a) Cárcamo de bombeo 
b) Subestación eléctrica 
c) Controles bomba–motor 
d) Controles eléctricos 
e) Arreglo de la descarga (fontanería) 
f) Equipo de maniobras 
g) Patio de maniobras 
 
 
1.1.3 – DISEÑO HIDRAULICO 
Para el cálculo de una red de alcantarillado sanitario de una comunidad es 
necesario obtener o investigar los siguientes datos: 
[2] COMISION NACIONAL DEL AGUA, México 2009, Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento, 
Alcantarillado sanitario, editado por C.N.A, 
 
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21 
 
1.- Antecedentes 
2.- Infraestructura sanitaria existente (si existe) 
3.- Periodo de diseño de proyecto 
4.-Poblacion de proyecto 
5.-Aportacion de aguas negras 
6.-Coeficientede variación 
7.-Gastos de diseño 
8.-Pendientes 
9.- Velocidades 
10.-Diametro de tubería y tirantes 
11.-Trabajos y otras consideraciones previas al Cálculo hidráulico. 
 
 
1.1.3.1.- Antecedentes. 
a) Conocer la causa o necesidad que genera la demanda del servicio. 
Algunas de las causas para elaborar el proyecto son: 
Necesidad de mayor abastecimiento del servicio 
Decisión política 
Desarrollo de la zona, creación de un centro de desarrollo 
Desarrollo industrial 
Desarrollo turístico 
b) Estudio Socioeconómico: 
Es necesario realizar un análisis de la población, de los sectores productivos, de 
los ingresos de sus habitantes para conocer la situación socioeconómica de la 
población. 
Características Políticas.-Forma existente en la localidad y un análisis general. 
Características Geográficas.- tipo de terreno, topografía, vegetación, etc. 
Características Climatológicas.- clima existente, cambios bruscos, etc. 
Vías de comunicación.- características de las vías, tipo de material, capacidad. 
Características Económicas.-Capacidad de compra, producción local, etc. 
Otras a consideración, (turística, etc.). 
c) Información Básica. 
Distribución Socioeconómica (Uso de suelo): comercial, industrial, residencial, 
popular, fraccionamientos, turísticos, etc. 
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22 
 
Información Estadística de la Población: Datos de censos de población, población 
actual servida y por descarga. 
Escolaridad y servicios de enseñanza: Primaria, Secundaria, Preparatoria o 
Vocacional, Profesional, Posgrado y Capacitación. 
Población económicamente activa: Distribución de la población por sectores 
productivos. 
Tipos de familias y vivienda 
Incidencia de enfermedades, vida promedio y mortalidad en general. 
Distribución de los servicios en la población: Agua potable, alcantarillado, 
electricidad, atención médica. 
Servicios en general: teléfono, telégrafo, correo, hospitales, clínicas, mercados, 
centros comerciales, oficinas de gobierno, de limpieza, de vigilancia, de transporte 
y bancarios. 
Sectores de la Economía: concentración de riqueza, nivel de empleo, sectores, 
volumen y tipo de industrialización. 
d) Perspectivas de Desarrollo, Proyecciones de Población y Demanda: 
Las características económicas, sociales y políticas de la región donde se 
desarrolla el proyecto, deben ser bien explicadas, en rasgos generales y en 
relación al desarrollo social. 
Las proyecciones de la demanda de servicios son un aspecto esencial, en los 
estudios de factibilidad, por lo que se debe tener mucha responsabilidad en la 
preparación del proyecto, un factor importante es la disponibilidad de la tierra, la 
tasa de crecimiento prevista y demanda de servicio, deben ser tomados en cuenta 
las diferentes categorías de usuarios, es decir desechos doméstico, industrial y 
comercial, además se debe tomar en cuenta la variación de la demanda según las 
temporadas. 
 
1.1.3.2.- Infraestructura sanitaria existente 
Si es el caso, se describe a detalle la infraestructura existente en la comunidad y 
así mismo se realiza un estudio de su capacidad, funcionalidad y estado físico del 
mismo, así como del sistema receptor operante. 
La revisión debe ser profunda con la finalidad de encontrar en su caso, fallas 
críticas, que pudieran influir en el proyecto nuevo de continuidad o ampliación. 
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23 
 
Además de la revisión y funcionalidad tanto Geométrica como Hidráulica, es 
necesario también saber el tipo y periodo de mantenimiento que tiene el sistema 
actual. 
 
1.1.3.3.- Periodo de diseño de proyecto 
Para obtener este dato será necesario tomar en cuenta el tipo de población, 
factores técnicos, económicos y de desarrollo de la comunidad; aunque 
generalmente se toman los datos de la tabla 1. [3] 
 
 TABLA 1. PERIODOS DE DISEÑO. (CNA, 1999) 
 
Población (habitantes) Periodo de diseño 
menos de 4,000 5 años 
De 4,000 a 15,000 10 años 
De 15,000 a 70,000 15 años 
Más de 70,000 20 años 
 
 
 
 
 
 
1.1.3.4.- Población de proyecto 
Para determinar la población de proyecto se tendrán en cuenta datos obtenidos de 
los censos de población más actualizados, generalmente realizados por el Instituto 
Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI), y que se toman como 
base para que a través de cálculos matemáticos ya establecidos, tales como el 
de Malthus, Extensión gráfica, Geométrico y Aritmético, etc; se determine la 
población de proyecto final. 
Finalmente para definir la población de proyecto final, se realiza un promedio de 
todos los resultados de los métodos descritos anteriormente, para el año 2020. 
 
 
[3]Comisión Nacional del Agua, México 1999, Manual de diseño de agua potable, alcantarillado y Saneamiento, 
libro datos básicos. 
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24 
 
1.1.3.5.- Aportación de aguas negras 
 
Para determinar la aportación de agua negra al sistema en proyecto, es necesario 
saber la DOTACION estimada, (o que ya se maneja, si es ampliación), esta 
dotación se determina en base a la tabla 2. 
 
 
TABLA No. 2 Dotación de agua según población. (CNA, 1999) 
Poblacion de 
proyecto(habitantes)
Dotacion 
(L/hab/dia)
De 2,500 a 15,000 100
De 15,000 a 30,000 125
De 30,000 a 70,000 150
De 70,000 a 150,000 200
Mayor a 150,000 250 
 
 
 
La aportación en zonas urbanas deberá estimarse según datos del organismo 
operador, si estos no se tienen, las aportaciones se tomaran de entre el 70% y el 
80%, siempre tomando en cuenta el nivel socioeconómico de la población. 
 
En zonas industriales, se considerara la posibilidad de dar un tratamiento de agua 
para reutilizarse antes de la descarga a la red. 
 
1.1.3.6.- Coeficientes de variación 
Para aportaciones de agua negra se manejan dos tipos de variación: 
 
a) Coeficiente de seguridad CS, y se aplica al gasto máximo instantáneo y este 
puede variar desde 1.00 hasta 2.00, dependiendo del tipo de sistema de 
eliminación y de la zona de ubicación del proyecto, y es un margen de seguridad 
para prevenir aportaciones en exceso en las descargas, producto de crecimientos 
demográficos explosivos en la población. Se debe tomar el de 1.5 cuando las 
aguas pluviales se consideren en un sistema separado. 
b) Coeficiente de variación M (coeficiente de Harmon), que afecta al gasto 
máximo instantáneo, este coeficiente de seguridad se determina de acuerdo a la 
tabla 3: 
 
 
 
 
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25 
 
TABLA No. 3 Coeficientes de variación. (CNA, 1999) 
P menor a 1,000 3.8
14
P entre 1,000 y 63,450 P
1000
P mayor a 63,450 2.17
Poblacion ( P ) 
No. Habitantes
1 +
4 +
Coeficiente M 
( Harmon)
 
P es la población servida según proyecto, en miles de usuarios. 
1.1.3.7.- Gastos de diseño 
Los gastos de diseño que se consideran para el proyecto de alcantarillado son los 
siguientes: gasto medio, gasto mínimo, gasto máximoinstantáneo y gasto máximo 
extraordinario. 
 a) Gasto medio 
Es el volumen de aportación de aguas negras en un día promedio, e incluye usos 
domésticos, comerciales e industriales, y se calcula para cada tramo de la red, en 
función de la población y aportaciones residuales, según la siguiente fórmula: 
A P
86,400
Q MED =
 ……………………………(1) 
Dónde: QMED = Gasto medio diario de aguas, en L/s. 
A = Aportación de aguas en L/hab/día 
P = Población de proyecto, en habitantes 
86,400 = Segundos del día 
b) Gasto Mínimo 
Es el gasto menor de los que normalmente escurren por la tubería, y se tomara 
como la mitad del Gasto medio diario, pero nunca deberá ser menor de 1.50 l/s, 
es decir que cuando resulten en la red cálculos menores a 1.5 l/s , se deberá 
tomar este valor para el diseño. 
QMIN = 0.5 x QMED …………………………….. (2) 
Dónde: QMIN= Gasto mínimo diario de aguas, en l/s 
QMED = Gasto medio diario de aguas, en l/s. 
 
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26 
 
c) Gasto máximo instantáneo 
Es el volumen máximo de escurrimiento que se pude presentar en determinado 
instante dentro de la tubería, para este cálculo se aplica el coeficiente ―M‖ o de 
Harmon al valor del Gasto medio, según la siguiente expresión: 
QM.INST.= M x QMED ……………………………..( 3 ) 
Dónde: QM. INST. = Gasto máximo instantáneo 
 QMED = Gasto medio diario de aguas, en L/s. 
 M = Coeficiente de variación instantánea 
d) Gasto máximo extraordinario 
Es el valor del gasto o volumen que se toma para el cálculo de las tuberías o 
conductores, y se calcula a partir del gasto máximo instantáneo, el cual se afecta 
con un coeficiente de seguridad, por lo general de 1.5, según la expresión: 
QM. EXT. = C.S. x QM. INST. ………………………....(4) 
Dónde: QM. EXT. = Gasto máximo extraordinario 
 C.S. = Coeficiente Seguridad 
1.1.3.8.- Pendientes 
Las pendientes sugeridas en el proyecto serán preferentemente las obtenidas 
siguiendo el perfil natural del terreno, hasta donde sea posible, con la finalidad de 
tener la menor excavación y la menor construcción de estructuras con caída libre, 
pero siempre tomando en cuenta las restricciones siguientes: 
Se aceptará como pendiente mínima aquella que produzca una velocidad de 0.3 
m/s a gasto mínimo. 
Se aceptara como pendiente máxima aquella que produzca una velocidad 
máxima de 3.0 m/s 
En casos especiales cuando las pendientes del terreno sean muy grandes, se 
instalaran conductos que permitan estas velocidades. 
Siguiendo estas recomendaciones se evitara también tener azolves y malos 
olores, así como evitar la contaminación ambiental. [3] 
 
[3]Comisión Nacional del Agua, México 1999, Manual de diseño de agua potable, alcantarillado y Saneamiento, 
libro datos básicos. 
 
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27 
 
1.1.3.9.- Velocidades 
Los conductos que integren el sistema deberán ser revisados en su 
funcionamiento hidráulico de acuerdo al tirante y a su velocidad tanto máxima 
como mínima debiendo apoyarse en la fórmula de R. Maninng (ecuación 5). 
v= 
1 
R 
 
2/3 S 
 
1/2 
n 
 ……………….. (5) 
Dónde: v = Velocidad media de escurrimiento en m/seg 
 R = Radio hidráulico en m. 
 S = Pendiente geométrica de la tubería 
 n = Coeficiente de rugosidad de Maninng 
En la tabla 4 se presentan valores de las velocidades máxima y mínima para 
diferentes materiales de conductos. 
1.1.3.10.- Diámetro de tubería y Tirantes 
El diámetro de los conductos deberá seleccionarse, de manera que su capacidad 
sea tal que a gasto máximo extraordinario, el agua escurra sin presión a tubo 
parcialmente lleno, y con un tirante a gasto mínimo, que permita arrastrar las 
partículas sólidas, por normatividad el diámetro mínimo que deben tener las 
tuberías es de 20 cms. 
TABLA No. 4 Velocidad máxima y mínima del agua para proyecto 
de alcantarillado sanitario, (CNA, 1999) 
 
Material de fabricacion 
del conducto 
Velocidad 
maxima (m/s)
Velocidad 
minima (m/s)
Concreto simple 3.00 0.30
Concreto reforzado 3.50 0.30
Concreto presforzado 3.50 0.30
Acero 5.00 0.30
Acero galvanizado 5.00 0.30
Asbesto cemento 5.00 0.30
Fierro fundido 5.00 0.30
Hierro ductil 5.00 0.30
Polietileno alta densidad 5.00 0.30
PVC(Policloruro de vinilo 5.00 0.30 
 
 
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28 
 
El tirante mínimo cuando la velocidad mínima permitida es decir 0.3 m/seg., será 
igual o mayor a 1.50 cms. dentro del tubo, para que pueda arrastrar las partículas 
en suspensión. 
Cuando la velocidad sea la máxima permitida o sea 3.0 m/seg., el tirante mínimo 
deberá ser igual o mayor a 1.0 cm. dentro de la tubería. 
1.1.3.11.- Trabajos y otras consideraciones previas al cálculo hidráulico 
a) Trabajos previos al cálculo hidráulico 
Para ayudar a un cálculo hidráulico correcto del sistema, es necesario apoyarse 
en algunos trabajos previos los cuales se describen: 
1.- Trazo de ejes: para desarrollar este es necesario contar con los planos tanto 
planimétricos como topográficos de la localidad o desarrollo, y es importante 
determinar el inicio, terminación y descarga final del sistema, el trazo de ejes se 
realizara colocando una línea fina al centro de cada calle de tal manera que 
existan cruces de línea en cada esquina. 
2.- Medición de distancias: se tomaran las longitudes entre cruce y cruce de 
calle, llevando un registro exacto de los trabajos, esta medición será en todas las 
calles de la comunidad y en ambos sentidos. 
3.- Colocación de pozos de visita: estas estructuras o pozos se colocaran en 
cada cruce de calle, en donde exista cambio de pendiente, de diámetro o 
dirección, verificando siempre la distancia entre pozo y pozo, para no rebasar la 
distancia por especificación que será de 125 m, y hasta 200 m según el diámetro 
de las tuberías, por lo que de ser necesario se aumentara el número de pozos 
para cumplir con esta especificación. 
4.- Determinación de las cotas del terreno: en base a los planos topográficos 
del terreno, en donde se encuentra ubicada la Población o comunidad a la que se 
le dará el servicio, y de acuerdo a las curvas de nivel o bancos de nivel ubicados 
en la zona, se determinara cada uno de los valores de nivel del terreno (cotas) 
correspondiente a cada pozo de visita. 
5.- Planeación y trazo de red: en función de la topografía del terreno se 
determinara el sistema de eliminación (generalmente por gravedad), se 
identificaran las tuberías principales (colector, sub colector y emisor) que se 
ubicaran en la parte más baja de la población y en base a las cuales se 
desarrollara el proyecto, ya que las atarjeas se proyectaran por especificación con 
un diámetro mínimo de 20 cm. 
 
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b) Consideraciones previas 
Es importante contar o tener a la mano alguna información de apoyo al proyecto 
como son: 
1.- Características de los conductos: 
Deberá tenerse en cuenta las especificaciones de tuberías y materiales de las 
que están construidas, con la finalidad de determinar la mejor opción en el cálculo 
de la red. 
2.-Profundidadesy anchos de cepas para instalación de tuberías: 
Todas las tuberías deberán instalarse en ―condición de zanja‖, debiendo ser esta 
de paredes verticales y como mínimo hasta el lomo del tubo, con un ancho de 
acuerdo a la tabla 5. 
3.-Características de estructuras o pozos de visita: 
Los pozos de visita son estructuras que sirven para diferentes propósitos, como 
unión entre tramos, cambio de dirección, cambio de diámetro o pendiente, así 
como para revisión y limpieza del sistema de alcantarillado, pueden ser de 
diferentes materiales como los siguientes: concreto armado, tabique o concreto 
polimérico (prefabricados) de cualquier material que sean deberán ser totalmente 
herméticos, se clasifican de la siguiente manera: 
Pozos comunes que pueden ser: 1.- comunes 
 2.- con caída 
 3.- con caída adosada 
 
TABLA No. 5 ANCHOS DE ZANJAS PARA TUBERIA. (CNA, 1999) 
DIAMETRO DEL TUBO EN 
CMS.
ANCHO DE ZANJA EN 
CMS.
20 65
25 70
30 80
38 90
45 100
61 120
76 140
91 175
107 195
122 215
152 250
183 285
213 320
244 355
TABLA DE ANCHOS DE ZANJAS PARA TUBOS
 
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Pozos especiales que pueden ser: 1.- especiales 
 2.- con caída 
 . 3.- con caída adosada 
Cajas de visita: 1.- caja unión o de deflexión 
 2.- con caída 
 3.- con caída escalonada 
 4.- con caída adosada 
Los pozos deben tener las siguientes dimensiones: 
Pozos comunes serán de 1.20 m. de diámetro en fondo y 0.60 m. en la boca y se 
utilizan para tuberías de diámetros menores. 
Pozos especiales serán de 1.50 a 2.00 de diám. en fondo, según diámetro de 
tubería mayor 0.70 m. y el diámetro en la terminación o boca, será de 0.60 m. 
Cajas de visita serán de sección irregular, según requerimientos y se usaran para 
diámetros mayores a 0.76 m. para unir varios conductos, o cambios de dirección 
fuertes. 
Las tapas o brocales serán de fo.fo. , concreto armado o concreto polimérico, 
según proyecto y uso. [4] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
[4] SAHOP Manual de Alcantarillado México 1979. Reproducido por el departamento de Ingeniería Sanitaria, 
división Ingeniería Civil de la facultad de Ingeniería de la U.N.A.M. 
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1.2 –ALCANTARILLADO PLUVIAL 
 
1.2.1 CARACTERISTICAS 
1.2.1.1.- CLASIFICACION 
El alcantarillado pluvial, tiene la función de conducir las aguas pluviales, es decir 
evacuar las aguas producto de las lluvias que escurren sobre calles y avenidas, 
hasta lugares donde no provoquen problemas e inconvenientes para la población, 
y de ese modo impedir la generación y propagación de enfermedades 
relacionadas con aguas contaminadas. 
Los sistemas de alcantarillado pluvial se clasifican en: 
1.- Sistema por escurrimiento superficial. 
En este sistema el agua de lluvia escurre superficialmente por las calles, y solo se 
encausara con tubería el tramo más cercano a la llegada a la estructura de 
captación y vertido final, este sistema se propone en zonas donde el terreno tenga 
pendientes pronunciadas y además los tramos entre calles sean cortos. 
2.- Sistema de escurrimiento por conducto cerrado o tubería. 
Este sistema se proyecta para que el agua de lluvia escurra por tuberías, según 
los gastos generados en cada tramo, y se puede usar en terrenos planos o tramos 
largos entre puntos de proyecto. 
 
1.2.1.2.- USO DEL AGUA PROVENIENTE DEL ALCANTARILLADO PLUVIAL 
Una de las razones para utilizar el sistema separado de alcantarillado pluvial, se 
debe a que la demanda de agua en las poblaciones, producto de su crecimiento, y 
a la escasez de la misma cerca de ellas, ha llevado a tomar medidas necesarias 
para que los habitantes dispongan del agua indispensable para cubrir sus 
necesidades y desempeñen sus actividades. Tales medidas abarcan desde un 
mayor abastecimiento hasta un uso racional del agua, y en este aspecto se 
desarrollan acciones encaminadas al rehusó del agua de lluvia. 
Para cuidar el agua se pueden emprender diversas acciones, entre las que se 
encuentran el empleo de agua tratada en usos que se han dado con agua potable, 
pero admiten una calidad de agua como la que se obtiene con el tratamiento (por 
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ejemplo, en el enfriamiento de maquinarias industriales) y el rehusó del agua. Se 
le llama aguas tratadas a aquellas provenientes del alcantarillado (sanitario, 
pluvial o combinado), que son procesadas en una planta para mejorar su calidad 
que puede ser ―no potable‖; pero que, permite la utilización de ella en industrias, 
riego de jardines, cultivos, y para fines estéticos en fuentes, lagos, etc. El agua de 
lluvia puede ser utilizada, con un tratamiento ligero o incluso sin tratamiento, 
cuando se cuenta con las estructuras necesarias de conducción y 
almacenamiento sin alterar lo más mínimo su calidad. El empleo del agua pluvial 
puede ser muy provechoso en las poblaciones, sin embargo, requiere de obras y 
el establecimiento de normas adicionales de operación. Es importante que el 
profesional encargado de diseñar los sistemas de alcantarillado modernos 
considere en sus proyectos el empleo del agua de lluvia residual tratada. 
Un aspecto importante, que no se puede pasar por alto, se refiere a la recarga 
artificial de acuíferos. Lo cual es fundamental en los lugares donde la escasez del 
líquido ha provocado la sobreexplotación de los mantos acuíferos, lo que está 
agotando la fuente subterránea, deteriorando la calidad de agua o produciendo 
hundimientos del terreno. 
 
1.2.2 COMPONENTES 
1.2.2.1.- Estructuras de captación. Consisten en bocas de tormenta, que son las 
estructuras que recolectan el agua que escurre sobre la superficie del terreno y la 
conducen al sistema de atarjeas. Se ubican a cierta distancia en las calles con el 
fin de interceptar el flujo superficial, especialmente aguas arriba del cruce de calles 
y avenidas de importancia; también se les coloca en los puntos bajos del terreno, 
donde pudiera acumularse el agua. 
Están constituidas por una caja que funciona como desarenador donde se 
depositan las materias pesadas que arrastra el agua y por una coladera con su 
estructura de soporte que permite la entrada del agua de la superficie del terreno 
al sistema de la red de atarjeas mediante una tubería de concreto a la que se le 
denomina albañal pluvial. La coladera evita el paso de basura, ramas y otros 
objetos que pudieran taponar los conductos de la red. Existen varios tipos de 
bocas de tormenta, a los cuales se acostumbra llamarles coladeras pluviales: las 
de piso, de banqueta, combinadas, longitudinales y transversales. 
Las coladeras de piso se instalan formando parte del pavimento al mismo nivel de 
su superficie y las de banqueta se construyen formando parte de la guarnición. 
Cuando se requiere captar mayores gastos, puede hacerse una combinación de 
ambas. Las coladeras longitudinales son un tipo especial de las de banqueta. 
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La selección de alguna de ellas o de alguna de sus combinaciones depende 
exclusivamente dela pendiente longitudinal de las calles y del caudal por 
recolectar. 
En ocasiones, se les combina con una depresión del espesor del pavimento para 
hacerlas más eficientes. 
 
1.2.2.2.-Estructuras de conducción. Son todas aquellas estructuras que 
transportan las aguas recolectadas por las bocas de tormenta hasta el sitio de 
vertido. Se pueden clasificar ya sea de acuerdo a la importancia del conducto 
dentro del sistema de drenaje o según el material y método de construcción del 
conducto que se utilice. 
Existen varios tipos de sumideros o coladeras pluviales, se utilizaran dependiendo 
del terreno, materiales de la zona y aún del criterio del proyectista. 
Según la importancia del conducto dentro de la red, los conductos pueden ser 
clasificados como atarjeas, subcolectores, colectores y emisores. Se le llama 
atarjeas o red de atarjeas a los conductos de menor diámetro en la red, a los 
cuales descargan la mayor parte de las estructuras de captación. Los 
subcolectores son conductos de mayor diámetro que las atarjeas, que reciben 
directamente las aportaciones de dos o más atarjeas y las conducen hacia los 
colectores. Los colectores son los conductos de mayor tamaño en la red y 
representan la parte medular del sistema de alcantarillado. También se les llama 
interceptores, dependiendo de su acomodo en la red. Su función es reunir el agua 
recolectada por los subcolectores y llevarla hasta el punto de salida de la red e 
inicio del emisor. 
El emisor conduce las aguas hasta el punto de vertido o tratamiento. Una red 
puede tener más de un emisor dependiendo del tamaño de la localidad. Se le 
distingue de los colectores porque no recibe conexiones adicionales en su 
recorrido. 
Por otra parte, los conductos pueden clasificarse de acuerdo al material que los 
forma y al método de construcción o fabricación de los mismos. Desde el punto de 
vista de su construcción, existen dos tipos de conductos: los prefabricados y los 
que son hechos en el lugar. 
 Los conductos prefabricados son a los que comúnmente se les denomina como 
―tuberías‖, con varios sistemas de unión o ensamble, y generalmente de sección 
circular, y se fabrican de los materiales siguientes: concreto simple, concreto 
reforzado, fibrocemento, policloruro de vinilo o PVC, y polietileno. 
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Los conductos construidos en el lugar o in situ son usualmente de concreto 
reforzado y pueden ser estructuras cerradas o a cielo abierto. A las primeras se 
les llama cerradas porque se construyen con secciones transversales de forma 
semielíptica, herradura, circular, rectangular o en bóveda. Las estructuras a cielo 
abierto corresponden a canales de sección rectangular, trapezoidal o triangular. 
 
1.2.2.3.-Estructuras de conexión y mantenimiento. Son estructuras subterráneas 
construidas hasta el nivel del suelo o pavimento, donde se les coloca una tapa. Su 
forma es cilíndrica en la parte inferior y tronco cónico en la parte superior, y son lo 
suficientemente amplias como para que un hombre baje a ellas y realice 
maniobras en su interior, ya sea para mantenimiento o inspección de los 
conductos. El piso es una plataforma con canales que encauzan la corriente de 
una tubería a otra, y una escalera marina que permite el descenso y ascenso en el 
interior. Un brocal de hierro fundido o de concreto armado protege su 
desembocadura a la superficie y una tapa perforada, ya sea de hierro fundido o de 
concreto armado cubre la boca. 
Se les conoce como pozos de visita o cajas de visita según sus dimensiones. Este 
tipo de estructuras facilitan la inspección y limpieza de los conductos de una red 
de alcantarillado, y también permite la ventilación de los mismos. Su existencia en 
las redes de alcantarillado es vital para el sistema, pues sin ellas, estos se 
taponarían y su reparación podría ser complicada y costosa. 
Para dar mantenimiento a la red, los pozos de visita se ubican al inicio de las 
atarjeas, en puntos donde la tubería cambia de diámetro, dirección o de pendiente 
y también donde se requiere la conexión con otras atarjeas, subcolectores o 
colectores. Por regla los pozos de visita en una sola tubería no se colocan a 
intervalos mayores de 125 a 175 m dependiendo de los diámetros de las tuberías 
a unir. 
Existen varios tipos de pozos de visita que se clasifican según la función y 
dimensiones de las tuberías que confluyen en los mismos e incluso del material de 
que están hechos. Así se tienen: pozos comunes de visita, pozos especiales de 
visita, pozos para conexiones oblicuas, pozos caja, pozos caja unión, pozos caja 
de deflexión, pozos con caída (adosada, normal y escalonada). Las 
especificaciones para su construcción se indican en el capítulo correspondiente. 
Además, en el tema referente al diseño de redes se señala cuando se debe 
instalar cada uno de ellos. 
Los pozos de visita usuales se fabrican con ladrillo y concreto. También existen 
pozos de visita prefabricados de concreto reforzado, fibrocemento y de polietileno. 
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Los pozos permiten la conexión de tuberías de diferentes diámetros o materiales, 
siendo los pozos comunes para diámetros pequeños y los pozos caja para 
diámetros grandes. Las uniones entre tuberías se resuelven en el pozo de varias 
formas, las cuales se especifican en el capítulo correspondiente a diseño. 
 
1.2.2.4.- Estructuras de vertido. Se le denomina estructura de vertido a aquella 
obra final del sistema de alcantarillado que asegura una descarga continua a una 
corriente receptora. Tales estructuras pueden verter las aguas de emisores 
consistentes en conductos cerrados o de canales, por lo cual se consideran dos 
tipos de estructuras para las descargas. [5] 
 
a) Estructura de vertido en conducto cerrado 
 
Cuando la conducción por el emisor de una red de alcantarillado es entubada y se 
requiere verter las aguas a una corriente receptora que posea cierta velocidad y 
dirección, se utiliza una estructura que encauce la descarga directa a la corriente 
receptora y proteja al emisor de deslaves y taponamientos. 
Este tipo de estructuras de descarga se construyen con mampostería y su trazo 
puede ser normal a la corriente o esviajado. 
 
b) Estructura de vertido en canal a cielo abierto 
En este caso, la estructura de descarga consiste en un canal a cielo abierto hecho 
con base en un zampeado de mampostería, cuyo ancho se incrementa 
gradualmente hasta la corriente receptora. De esta forma se evita la socavación 
del terreno natural y se permite que la velocidad disminuya. Son estructuras 
terminales que protegen y mantienen libre de obstáculos la descarga final del 
sistema de alcantarillado, pues evitan posibles daños al último tramo de tubería 
que pueden ser causados por la corriente a donde descarga el sistema o por el 
propio flujo de salida de la tubería. 
 
 
 
[5] COMISION NACIONAL DEL AGUA, México 2007, Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento, 
Alcantarillado Pluvial, editado por C.N.A. 
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1.2.2.5.- Instalaciones complementarias. Las obras o estructuras complementarias 
en una red de alcantarillado son estructuras que no siempre forman parte de una 
red, pero que permiten un funcionamiento adecuado de la misma. Entre ellas se 
encuentran las plantas de bombeo, vertedores, sifones invertidos, cruces 
elevados, alcantarillas pluviales y puentes. 
a).- Estaciones de bombeo 
 
Una estación de bombeo se compone de un cárcamo de bombeo o tanque donde 
las aguas son descargadas por el sistema de alcantarillado