TRABAJO OS 060 - GRUPO 4

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA ESCUELA profesional DE INGENIERIA CIVIL 
NORMA OS.060
“DRENAJE PLUVIAL URBANO”
CHICLAYO, SETIEMBRE DEL 2020
1
NORMA SO.060
“DRENAJE PLUVIAL URBANO”
Establecer los criterios generales de diseño que permitan la elaboración de proyectos de Drenaje Pluvial Urbano que comprenden la recolección, transporte y evacuación a un cuerpo receptor de las aguas pluviales que se precipitan sobre un área urbana
Son responsables de la aplicación de la presente norma el Programa Nacional de Agua Potable y Alcantarillado PRONAP, el Programa de Apoyo al Sector de Saneamiento Básico - PASSB, delegando su autoridad para el ejercicio de su función en donde corresponda, a sus respectivas Unidades Técnicas.
Evitar al máximo posible los daños que las Aguas de lluvia puedan ocasionar a las personas y a las propiedades en el Medio Urbano.
Garantizar el normal desenvolvimiento de la vida diaria en las poblaciones, permitiendo un apropiado tráfico de personas y vehículos durante la ocurrencia de precipitaciones.
2
1. OBJETIVO Y ALCANCE
NORMA SO.060
“DRENAJE PLUVIAL URBANO”
2. BASE LEGAL
Código Sanitario del Perú (D.L. 17505
Norma OS.100 Infraestructura Sanitaria para Poblaciones Urbanas
Ley General de Aguas y su Reglamento (D.L. 17752 del 24.07.90)
Normas Técnicas Peruanas (NTP)
Norma IS.010 Instalaciones Sanitarias para Edificaciones
Coeficiente de Fricción
Corte
Cuenca
Cuneta Medianera
Cuneta
Derecho de Vía
Dren
Drenaje
Duración de la Lluvia
Eje
Entrada
Estructura de Unión
Filtro
Flujo Uniforme
Acera o Vereda
Alcantarilla
Alcantarillado Pluvial
Alineamiento
Base
Berma
Bombeo de la Pista
Buzón
Calzada o Pista
Canal
Captación
Carga Hidráulica
Caudal
Coeficiente de Escorrentía
3. DEFINICIONES
Frecuencia de Lluvias
Hidrograma Unitario
Hietograma
Intensidad de la Lluvia
Lluvia Efectiva
Mediana
Montante
Pavimento
Pelo de Agua
Pendiente Longitudinal
Pendiente Transversal
Período de Retorno
Ponding (Lagunas de Retención)
Precipitación Efectiva
Precipitación
Radier
Rasante
Registro
Rejilla
Revestimiento
Sardinel
Sistemas de Evacuación por Gravedad
Solera
Sumidero
Tiempo de Concentración
Tubería ranuras
 Velocidad de autolimpieza
Vereda
Vías Calle
3. DEFINICIONES
5
Histograma Unitario
Sumidero
Ponding (Lagunas de Retención)
Cuneta
La evacuación de las aguas se realizará mediante cunetas, las que conducen el flujo hacia las zonas
bajas donde los sumideros captarán el agua para conducirla en dirección a las alcantarillas pluviales de la ciudad.
¿Cómo se realiza la evacuación de las aguas que 
discurren sobre la calzada?
tiene una forma de triángulo rectángulo con el sardinel formando el lado vertical del triángulo
LOS SUMIDEROS
Sumideros Laterales en Sardinel o Solera
abertura vertical del sardinel a través del cual pasa el flujo de las cunetas
Dependerá de las condiciones hidráulicas, económicas y de ubicación
Sumideros de Rejillas en Calzada
Sumideros de Fondo
Sumideros Mixtos o Combinados
consiste en una abertura en la cuneta cubierta por uno o más sumideros, pueden tener una depresión para aumentar su capacidad de captación
Estas unidades consisten en un Sumidero Lateral de Sardinel y un Sumidero de Fondo actuando como una unidad
Consiste en una canalización transversal a la calzada y a todo lo ancho, cubierta con rejillas
Los sumideros tipo S3 y S4 se utilizarán únicamente:
- Cuando el sumidero se ubica al centro de las avenidas de doble calzada.
- Cuando se conectan en serie con tipo grande S1 o S2.
 - Para evacuar las aguas pluviales provenientes de las calles ciegas y según especificación del proyectista.
¿Cómo ubicamos los sumideros?
Dependerá del caudal, pendiente, la ubicación y geometría de enlaces e intersecciones, ancho de flujo permisible del sumidero, volumen de residuos sólidos, acceso vehicular y de peatones.
En general los sumideros deben ponerse en los puntos bajos. Su ubicación normal es en las esquinas de cruce de calles.
Diseño Hidráulico de los Sumideros.
Se deberá tener en cuenta las siguientes variables:
- Perfil de la pendiente.
- Pendiente transversal de cunetas con solera.
- Depresiones locales.
- Retención de Residuos Sólidos.
- Altura de Diseño de la Superficie de Aguas dentro del sumidero.
- Pendiente de los sumideros.
- Coeficiente de rugosidad de la superficie de las cunetas.
Rejillas
Pueden ser: Rectangulares, Cuadradas y Circulares
a. de Fierro Fundido (Ver fig. No. 9)
b. de Fierro Laminado (Platines de fierro) (ver fig. No 10, 11, 12)
De rejilla horizontal.
De rejilla vertical.
De rejilla horizontal y vertical.
Por su posición en relación con el sentido de desplazamiento principal de flujo
Por el material del que están hechas
Se clasifican según: 
La separación de las barras en las rejillas varia entre
 20 mm - 35 mm - 50 mm (3/4” – 1 3/8" - 2") dependiendo
 si los sumideros se van a utilizar en zonas urbanas o en carreteras.
Generalmente se adoptan rejillas de dimensiones
 rectangulares y por proceso de fabricación industrial 
se fabrican en dimensiones de 60 mm x 100 mm y 45 mm
 x 100 mm (24"x 40" y 18" x 40").
4. DISPOSICIONES GENERALES
El término drenaje se aplica al proceso de remover el exceso de agua para prevenir el inconveniente público y proveer protección contra la pérdida de la propiedad y de la vida.
4.1. Objetivo
Un sistema de drenaje puede ser clasificado de acuerdo a las siguientes categorías.
A.- Sistemas de Drenaje Urbano
B.- Sistemas de Drenaje de Terrenos Agrícolas
C.- Sistemas de Drenaje de Carreteras y
D.- Sistemas de Drenaje de Aeropuertos
Sistemas de Drenaje Urbano
Sistemas de Drenaje Agrícola
Sistemas de Drenaje de Aeropuertos
 Sistemas de Drenaje de Carreteras
4.2. Estudios Básicos
Topografía
Hidrología
Suelos
Hidráulica
Impacto ambiental
Compatibilidad de uso
Evaluación económica de operación y mantenimiento.
4.3. Tipos de Sistema de Drenaje Urbano
Sistema de alcantarillado sanitario
Sistema de alcantarillado pluvial
Sistema de alcantarillado combinado
4. DISPOSICIONES GENERALES
 Sistema de alcantarillado sanitario
Sistema de alcantarillado sanitario
COLECTORES DE AGUAS PLUVIALES
El alcantarillado de aguas pluviales está conformado por un conjunto de colectores subterráneos y canales necesarios para evacuar la escorrentía superficial producida por las lluvias a un curso de agua.
Para el diseño de las tuberías a ser utilizadas en los colectores pluviales se deberá tener en cuenta las siguientes consideraciones. 
Ubicación y Alineamiento 
Los quiebres debidos a deflexiones de alineamiento deberán tomarse con curvas circulares. 
Las deflexiones de alineamiento en los puntos de quiebre no excederán de 10r, en caso contrario deberá emplearse una cámara de registro en ese punto.
SELECCIÓN DEL TIPO DE TUBERÍA
Según las Normas Técnicas Peruanas NTP
Los materiales de las tuberías comúnmente utilizadas en alcantarillados pluviales son: 
Asbesto Cemento.
Hierro Fundido Dúctil
Poly (cloruro de vinilo) (PVC).
Poliéster reforzado con fibra de vidrio GRP 
Concreto Armado Centrifugado
Concreto Pretensado Centrifugado
Concreto Armado vibrado con recubrimiento interior de polietileno PVC. 
 Arcilla Vitrificada
En instalaciones ubicadas parcial o totalmente bajo la calzada se aumentarán en diámetros a 0.50 m por lo menos
ALTURA DE RELLENO
La profundidad mínima a la clave de la tubería desde la rasante de la calzada debe ser de 1 m
DISEÑO HIDRÁULICO
En el diseño hidráulico de los colectores de agua de lluvia, se podrán utilizar los criterios de diseño de conductos cerrados. Para el cálculo de los caudales se usará la fórmula de Manning con los coeficientes de rugosidad para cada tipo de material, según el cuadro siguiente
El colector debe estar en capacidad de evacuar un caudal a tubo lleno igual o mayor que el caudal de diseño.
VELOCIDAD MÍNIMA 
La velocidad mínima de 0,90 m/s fluyendo las aguas a tubo lleno es requerida para evitar la sedimentación de las partículasVELOCIDAD MÁXIMA 
La velocidad máxima en los colectores con cantidades no significativas de sedimentos en suspensión es función del material del que están hechas las tuberías y no deberá exceder los valores indicados a fin de evitar la erosión de las paredes.
PENDIENTE MÍNIMA 
Las pendientes mínimas de diseño de acuerdo a los diámetros, serán aquellas que satisfagan la velocidad mínima de 0,90 m/s fluyendo a tubo lleno
ESPACIAMIENTO 
Para tuberías de diámetro igual o mayor a 1,20m., o conductos de sección transversal equivalente, el espaciamiento de los registros ser5 de 200 a 350 m. 
Para diámetros menores de 1,20 m. el espaciamiento de los registros será de 100 a 200 m. 
En el caso de conductos pequeños, cuando no sea posible lograr velocidades de autolimpieza, deberá colocarse registros cada 100 m. 
Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA
BUZONES 
Para colectores de diámetro menor de 1,20 m el buzón de acceso estará centrado sobre el eje longitudinal del colector.
En colectores de diámetro superior a 1,20 m. con llegadas de laterales por ambos lados del registro, el desplazamiento se efectuará hacia el lado del lateral menor. 
EVACUACION DE LAS AGUAS RECOLECTADAS 
Las aguas recolectadas por los Sistemas de Drenaje Pluvial Urbano, deberán ser evacuadas hacia depósitos naturales (mar, ríos, lagos, quebradas depresiones, etc.) o artificiales
SISTEMAS DE EVACUACION 
Sistemas de Evacuación por Gravedad.
Sistemas de Evacuación por Bombeo
4.4. Aplicación de la Norma
Se establecen los criterios que deberán tenerse en consideración para el diseño de los sistemas de alcantarillado pluvial que forman parte drenaje urbano de una ciudad.
4.5. Información Básica
Todo proyecto de alcantarillado pluvial deberá obtenerse del SENAMHI, Municipalidades y Ministerios, con:
Información hidrometeorológica
Planos catastrales
Planos de usos de suelo.
4. DISPOSICIONES GENERALES
4.6. Obligatoriedad del Sistema de Alcantarillado Pluvial 
Toda habilitación y edificación urbana deberá contar con un proyecto del drenaje pluvial urbano.
La municipalidad será la entidad responsable del cumplimiento de la presente norma.
4.7. Responsabilidad del Proyecto
Todo proyecto de drenaje urbano deberá ser elaborado por un Ingeniero Civil o Ingeniero Sanitario Colegiado.
4. DISPOSICIONES GENERALES
5. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
5.1.1. Plano General de la zona, a escala variable entre 1:500 a 1: 1000 con curvas de nivel equidistanciadas 1 m o 0.50 m según sea el caso.
5.1. Planos Topográficos
5.1.3. Plano del Área específica donde se proyecta la ubicación de estructuras especiales, a escala entre 1:500 a 1:250.
5.1.2. Perfil longitudinal del eje de las tuberías y/o ductos de conducción y descarga. La relación de la escala horizontal a la escala vertical de este esquema será de 10:1.
5.1. Planos Topográficos
5.1.6. Deberá obtenerse los datos aerofotográficos existentes sobre la población que se estudie, así como la cuenca hidrográfica, de los ríos y quebradas que afectan.
5.1.4. Se deberá contar con información topográfica del Instituto Geográfico Nacional para elaboración de planos a mayor escala de zonas urbano - rurales.
5.1.5. Esquema de las secciones de ejes de tubería a cada 25 m a una escala no mayor de 1: 100
5. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
HIDROLOGÍA
PRINCIPIOS
Los Principios en los cuales debe basarse la concepción de un Sistema de Drenaje Urbano, es decir, los fundamentos que gobiernan las acciones y las diferentes etapas para concretarlas, son:
SERVICIOS PÚBLICOS.
PLANIFICACIÓN URBANA INTEGRAL.
PLANIFICACIÓN DEL APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS HIDRÁULICOS. 
CONDICIONES SANITARIAS.
ECOLOGÍA.
DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL 
Nombrar las Calles.
 Se identifican los tramos. Para ello hay que numerar todas las intersecciones de calles.
 Se obtienen longitudes y se acumulan.
 A partir de la cota del terreno o rasante determinar la pendiente de todas las calles.
Se obtienen las áreas que drenan a cada tramo y se acumulan.
6. Para cada tramo (área), se determina la relación precipitación-escurrimiento (C).
DISEÑO DE SISTEMAS DE DRENAJE PLUVIAL 
7. Se obtiene el tiempo de concentración (minutos) en cada tramo.
tc = te + tesc
8. Se obtiene la intensidad de lluvia en cada tramo.
Se puede utilizar la curva de intensidad-duración - período de retorno de Santo Domingo.
9. Se obtienen los Caudales producto de la precipitación en cada tramo.
10.Se obtienen los Caudales acumulados en cada tramo.
11.Se calcula el Caudal que puede ser manejado por el contén. (Fórmula de Izzard)
12.Se obtiene la velocidad de circulación del Agua en el Contén.
13. Se obtiene la diferencia entre el caudal acumulado generado por la precipitación y el que puede manejar el contén.
 Si 	Qcontén > Qlluvia
14. No se necesita tubería para manejar el agua.
 Si Qcontén < Qlluvia
15. Parte del Agua debe manejarse con tubería.
HIDROGRAMA
CALCULO DE CAUDALES DE ESCURRIMIENTO
Los caudales de escurrimiento serán calculados por lo menos según:
 - El Método Racional, aplicable hasta áreas de drenaje no mayores a 13 Km2 . 
Técnicas de hidrogramas unitarios podrán ser empleados para áreas mayores a 0.5 Km2 , y definitivamente para áreas mayores a 13 Km2 . 
b) Metodologías más complejas como las que emplean técnicas de transito del flujo dentro de los ductos y canalizaciones de la red de drenaje. 
6. CONSIDERACIONES HIDRÁULICAS EN SISTEMAS DE DRENAJE URBANISMO MENOR CAPTACION DE AGUAS PLUVIALES EN ZONAS URBANAS
 Captación y Descarga de Aguas Pluviales en Edificaciones
Almacenamiento de aguas pluviales en áreas superiores o azoteas.
Criterios para evacuación de las aguas almacenadas en azoteas.
Criterios para evacuación de las aguas pluviales de las viviendas.
6. CONSIDERACIONES HIDRÁULICAS EN SISTEMAS DE DRENAJE URBANISMO MENOR CAPTACION DE AGUAS PLUVIALES EN ZONAS URBANAS
6.3.1. Orientación del Flujo
6.3. Captación en Zona Vehicular - Pista
35
Las pendientes a considerar son:
Pendiente Longitudinal (Sl) > 0,5%.
Pendiente Transversal (St) de 2% a 4%
6. CONSIDERACIONES HIDRÁULICAS EN SISTEMAS DE DRENAJE URBANISMO MENOR CAPTACION DE AGUAS PLUVIALES EN ZONAS URBANAS
Captación en Zona Vehicular - Pista
Captación y Transporte de aguas Pluviales de calzada y aceras
Las cunetas construidas para este fin podrán tener las siguientes secciones transversales
Sección Circular.
Sección Triangular.
Sección Trapezoidal.
Sección Compuesta.
Sección en V.
METODO RACIONAL
ESTE METODO ES EL MAS UTILIZADO EN TODO EL MUNDO.
El cálculo del gasto se hace de acuerdo a la fórmula:
Q = C*i*A
 3600
Q= m3/s.
i= mm/ha.
A= ha.
C= coef. de escorrentía.
Nos dice que si sobre un área determinada cayese una precipitación de intensidad uniforme en el tiempo y en el espacio, llegará un momento en que la cantidad de agua que cae equivale a la que sale del área, siempre y cuando ésta sea impermeable.
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO
COEFICIENTES DE ESCORRENTÍA PARA SER UTILIZADOS EN EL METODO RACIONAL
	AREAS NO DESARROLLADAS
Las aguas residuales entran a un  poceto a través de acometidas a gravedad provenientes de las casas y otras conexiones.  Cuando se acumulan 40 litros de agua residual en el interior de poceto, la válvula de succión abre y aspira de 4 a 6 segundos de agua y solidos que entran a la red de tubería de vacío.
Una vez en el interior de la red de tubería de vacío, los residuales de agua y solidos viajan a una velocidad de 4 a 5 metros por segundo, lo que elimina la posibilidad de sedimentación u obstrucciones.  
Finalmente, el agua residual llega y es almacenadas en el tanque de la estación de vacío, la cual al llegar a un nivel predeterminado dentro del tanque, es transferida mediante bombas de impulsión a la planta de tratamiento o registro.   
Las caudales para sistema mayor deberán ser calculados por los métodos del Hidrograma Unitario o Modelos de Simulación. El Método Racional sólo deberá aplicarsepara cuencas menores de 13 Km2. 
El Período de Retorno no debe ser menor de 25 años
El caudal que no pueda ser absorbido por el sistema menor, deberá fluir por calles y superficie del terreno.
La determinación de la escorrentía superficial dentro del área de drenaje urbano o residencial producida por la precipitación generada se calcula con ecuación de Manning 
CONSIDERACIONES HIDRAÚLICAS EN SISTEMAS DE DRENAJE URBANO 
CONCLUSIONES
Después de haber investigado sobre el tema concluimos que un buen diseño fluvial urbano tendría un impacto positivo en las áreas de economía y salud de la población.
 Finalmente somos consientes de la importancia de conocer los términos con que se denominan los elementos del drenaje fluvial ya que así evitaremos confusiones y ambigüedades. 
Una vez analizada la información sintetizamos de la norma que las dimensiones, formas y materiales utilizados en los sistemas de drenaje fluvial urbano se adaptan a las necesidades del lugar donde se usen. 
BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA
Reglamento Nacional de edificaciones (norma OS.060)
“EVALUACIÓN, DISEÑO Y MODELAMIENTO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL DE LA CIUDAD DE JULIACA CON LA APLICACIÓN DEL SOFTWARE SWMM”
TESIS PRESENTADO POR: 
PAOLO CESAR ROJAS NAIRA 
VLADIMIR HUMBERTO HUMPIRI PARI
https://es.slideshare.net/RICHARDP11/22-os060-drenaje-pluvial-urbano
https://www.viavac.net/componentes.html 
https://slideplayer.es/slide/4340684/