Diseño de alcantarillado sanitario red de distribución de agua p

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle 
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle 
Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 
2006 
Diseño de alcantarillado sanitario, red de distribución de agua Diseño de alcantarillado sanitario, red de distribución de agua 
potable, programación y presupuesto de obra para el Barrio Villa potable, programación y presupuesto de obra para el Barrio Villa 
Carol ubicado en el municipio de Garzón Huila Carol ubicado en el municipio de Garzón Huila 
Julían Alberto Barriga Barriga 
Universidad de La Salle, Bogotá 
Oscar Andres Plazas Roldan 
Universidad de La Salle, Bogotá 
Wilson Javier Rivera Gomez 
Universidad de La Salle, Bogotá 
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Citación recomendada Citación recomendada 
Barriga Barriga, J. A., Plazas Roldan, O. A., & Rivera Gomez, W. J. (2006). Diseño de alcantarillado 
sanitario, red de distribución de agua potable, programación y presupuesto de obra para el Barrio Villa 
Carol ubicado en el municipio de Garzón Huila. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/203 
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DISEÑO DE ALCANTARILLADO SANITARIO, RED DE DISTRIBUCIÓN DE 
AGUA POTABLE, PROGRAMACIÓN Y PRESUPUESTO DE OBRA PARA EL 
BARRIO VILLA CAROL UBICADO EN EL MUNICIPIO DE GARZÓN (HUILA). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JULÍAN ALBERTO BARRIGA BARRIGA 
OSCAR ANDRES PLAZAS ROLDAN 
WILSON JAVIER RIVERA GOMEZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2006 
DISEÑO DE ALCANTARILLADO SANITARIO, RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA 
POTABLE, PROGRAMACIÓN Y PRESUPUESTO DE OBRA PARA EL BARRIO VILLA 
CAROL UBICADO EN EL MUNICIPIO DE GARZÓN (HUILA). 
 
 
 
 
 
 
 
JULIAN ALBERTO BARRIGA BARRIGA 
OSCAR ANDRES PLAZAS ROLDAN 
WILSON JAVIER RIVERA GÓMEZ 
 
 
 
 
 
 
Trabajo de grado presentado como requisito parcial 
 Para optar al título de Ingeniero Civil. 
 
 
 
 
Director temático 
Ing. Mauricio Ayala 
 
Asesora metodológica 
Mag. Rosa Amparo Ruiz Saray 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2006 
AGRADECIMIENTOS 
 
A DIOS, por el don de la vida, la alegría, la amistad y por brindarnos la 
oportunidad de crecer cada día como personas. 
 
A el doctor ALVARO CUELLAR BOTELLO, Alcalde del Municipio de Garzó n en el 
Departamento del Huila, por su confianza, apoyo y colaboración desinteresada, al 
concedernos la oportunidad de llevar a cabo el presente proyecto. 
 
Al Ingeniero MAURICIO AYALA, Director Temático del presente proyecto de 
grado, por la paciencia, tiempo, disposición y colaboración incondicional. 
 
A ROSA AMPARO RUIZ SARAY, Asesora Metodológica, por su apoyo, interés, 
consejos y colaboración brindada durante el desarrollo de la presente 
investigación. 
 
A todos aquellos que directa o indirectamente colaboraron durante el proceso 
investigativo de este trabajo de grado. 
DEDICATORIA 
 
Este trabajo de grado se lo dedico principalmente a mis padres Rafael barriga y 
Gladis barriga, y a mi hermano Danny barriga por su apoyo, intelectual y afectivo 
en especial durante estos años de formación como Ingeniero Civil; a mi hijo Julián 
camilo barriga que ha sido el incentivo para salir adelante y no dejarme vencer por 
los obstáculos que se presentaron; a mi novia Carolina Mahecha que durante mis 
estudios de secundaria y universitarios siempre me brindo su apoyo incondicional 
y sincero; a mi mejor amigo Gabriel González por ser como es en todo momento, 
y a todas las demás personas que han formado parte activa de mi vida y que me 
han permitido dejar huella en la suya. 
 
JULIAN ALBERTO BARRIGA BARRIGA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
 
Este trabajo de grado se lo dedico a mis padres, José y Maria, que durante estos 
veintidós años han sido mi apoyo, mi fuente de afecto y principal incentivo para 
salir adelante y ser una gran profesional, a mi hermano Ricardo por su apoyo 
incondicional en mi proceso de formación como persona y profesional ya que ha 
sido ejemplo a seguir y lo seguirá siendo durante esta etapa del camino que 
comienza hoy, a mis hermanas Constanza y Sandra por su confianza y motivación 
que me llevaron a cumplir esta meta; a mis sobrinos Diego, Erika y Daniel por su 
apoyo afectivo en especial durante estos cinco años de estudio, por ser parte 
importante de mi vida; a mi mejor amigo Ricardo Martínez por acompañarme 
siempre; y a todos aquellos que han formado parte de mi vida y han dejado algo 
de ellos en mi. 
 
OSCAR ANDRES PLAZAS ROLDAN 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
 
Este trabajo de grado se lo dedico a mi madre Fabiola Gómez y a mi padre 
Fernando Rivera por su apoyo incondicional en mi proceso de formación como 
persona y profesional, por su confianza y motivación que me llevaron a cumplir 
esta meta; a mis hermanas Yenny, Claudia y María , que ha sido un apoyo 
incondicional en los momentos difíciles de mi vida, a mi mejores amigos y 
familiares por acompañarme siempre y brindarme su colaboración intelectua l; y a 
todos los que han hecho esto posible. 
 
WILSON JAVIER RIVERA GOMEZ 
 
 
 
CONTENIDO 
 
 Pág. 
INTRODUCCIÓN 
 
1. EL PROBLEMA 16 
1.1 LÍNEA 16 
1.2 TÍTULO 16 
1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 16 
1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 18 
1.5 JUSTIFICACIÓN 18 
1.6 OBJETIVOS 19 
1.6.1 Objetivo general 19 
1.6.2 Objetivos específicos 19 
 
2. MARCO REFERENCIAL 20 
2.1 MARCO TEÓRICO 20 
2.1.1 Abastecimiento de agua 20 
2.1.2 Alcantarillado 20 
2.1.3 Uso de agua para diferentes propósitos 22 
2.1.4 Aguas residuales 23 
2.1.4.1 Fuentes de aguas residuales 23 
2.1.4.2 Fluctuaciones en el flujo de aguas residuales 24 
2.1.5 Redes de alcantarillado simplificadas (RAS) 25 
2.1.6 Sistemas de alcantarillados 27 
2.1.7 Algunos elementos del alcantarillado 28 
2.1.8 Población del proyecto 28 
2.1.9 Redes de distribución 29 
2.1.10 Trazado de la red 30 
2.1.11 Especificaciones de diseño 34 
2.1.11.1 Caudal de diseño 34 
2.1.11.2 Presiones de servicio 35 
2.1.11.3 Válvulas 36 
2.1.12 Análisis de redes de distribución por balance de 
longitudes equivalentes 37 
2.1.12.1 Error de cierre para el calculó cuando el criterio de 
convergencia sea el cumplimiento de la ecuación de 
continuidad 37 
2.2 MARCO CONCEPTUAL 41 
2.3 MARCO NORMATIVO 46 
2.4 MARCO CONTEXTUAL 47 
 
3 METODOLOGÍA 55 
 
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 55 
3.2 OBJETO DE ESTUDIO 58 
3.3 INSTRUMENTOS 58 
3.4 VARIABLES 59 
3.5 HIPOTESIS 59 
 
4 TRABAJO INGENIERIL 60 
4.1 RESEÑA DE LA LOCALIDAD 60 
4.1.1 Descripción de la localidad y de la zona del proyecto 61 
4.2 DISEÑO CONCEPTUAL 62 
4.3 DISEÑO DEL ALCANTARILLADO 63 
4.4 DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCION 81 
4.4.1 Estudio de la demanda 81 
 
5. COSTOS TOTALES DE LA INVESTIGACIÓN 95 
5.1 RECURSOS MATERIALES 95 
5.2 RECURSOS INSTITUCIONALES 95 
5.3 RECURSOS TECNOLÓGICOS 96 
5.4 RECURSOS HUMANOS 96 
5.5 OTROS RECURSOS 97 
5.6 RECURSOS FINANCIEROS 98 
 
6. CONCLUSIONES 99 
 
7. RECOMENDACIONES 102 
 
BIBLIOGRAFÍA 104 
 
ANEXOS 106 
 
 
LISTA DE TABLAS 
 
 Pág.Tabla 1. Trabajos de grado realizados sobre alcantarillados 
sanitarios 
17 
 
 
Tabla 2. Usos del agua 22 
 
Tabla 3. Presiones mínimas de acueducto relativas al número de 
pisos de las edificaciones servidas 
36 
 
Tabla 4. Normatividad del sector agua potable y saneamiento 
básico 
46 
 
Tabla 5. Identificación de variables 59 
 
Tabla 6. Proyección población alcantarillado 64 
 
Tabla 7. Proyección población red de distribución 85 
 
Tabla 8. Diferencia de cotas hidráulicas 87 
 
Tabla 9. Perdidas de cargas multiplicada por 72 88 
 
Tabla 10. Distribución de caudal 88 
 
Tabla 11. Caudal elevado a la 1.85 multiplicada por 0.001 89 
 
Tabla 12. Obtención de la longitud equivalente 89 
 
Tabla 13. Condición de cierre 90 
 
Tabla 14. División entre Le y Q 91 
 
Tabla 15. Corrección de caudal 91 
 
Tabla 16. Sumatoria de caudales 92 
 
Tabla 17. Calculo del diámetro 93 
 
Tabla 18. Presupuesto de recursos materiales 95 
 
Tabla 19. Presupuesto de recursos tecnológicos 96 
 
Tabla 20. Presupuesto de recursos humanos 96 
 
Tabla 21. Presupuesto de viáticos 97 
 
Tabla 22. Presupuesto de transporte 97 
 
Tabla 23. Presupuesto recursos financieros 98 
 
. 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 Pág. 
 
Figura 1. Red de mayor a menor diámetro 31 
 
Figura 2. Red en árbol 32 
 
Figura 3. Red en parrilla 33 
 
Figura 4. Red en malla 34 
 
Figura 5. Ubicación departamento del Huila 47 
 
Figura 6. Ubicación urbanización villa carol dentro del municipio de 
Garzón 51 
 
Figura 7. Lotes urbanización Villa Carol 52 
 
Figura 8. Perspectiva del terreno 53 
 
Figura 9. Disposición del terreno 53 
 
Figura 10. Disposición de las calles 54 
 
Figura 11. Panorámica del terreno 54 
 
 
 
LISTA DE ANEXOS 
 Pág. 
 
Anexo A. Caudal emisario final 106 
 
Anexo B. Características hidráulicas y geométricas 107 
 
Anexo C. Relaciones hidráulicas para tuberías parcialmente llenas en 
función de q / Q 108 
 
Anexo D. Profundidad hidráulica en función de la relación de caudales 
para N / No variable 109 
 
Anexo E. Determinación de Hw 110 
 
Anexo F. Calculó del diámetro 111 
 
Anexo G. Programación de obra 112 
 
Anexo H. Análisis de precios unitarios y p resupuesto de obra 113 
 
Anexo I. Levantamiento topográfico, alcantarillado sanitario, áreas 149 
 
Anexo J. Trazado alcantarillado sanitario 150 
 
Anexo K. Perfil colectores 1-2 151 
 
Anexo L. Perfil colectores 3 – 4 152 
 
Anexo M. Perfil colectores 5 – 6 153 
 
Anexo N. Levantamiento topográfico red de distribución agua potable 154 
 
Anexo O. Trazado de la red de distribución mas accesorios 155 
 
Anexo P. Detalles constructivos 156 
 
Anexo Q. Tablas del RAS 157 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
El presente proyecto tiene como fin el diseño del Alcantarillado sanitario, red de 
distribución de agua potable, programación y presupuesto de obra para el barrio 
Villa Carol ubicado en el municipio de Garzón (Huila). 
 
Se diseñara a partir de un análisis geográfico, económico y social de la zona de 
influencia, importante para determinar las necesidades del proyecto en un área 
específica. 
 
Para el desarrollo integral de este proyecto se hizo necesario describir los 
parámetros y especificaciones que deben aplicarse para el diseño del 
Alcantarillado sanitario, red de distribución de agua potable por el RAS 2000 
(Reglamento técnico del sector de agua potable y de saneamiento básico), al igual 
que la normatividad manejada por el P.O.T (Plan de ordenamiento territorial), del 
municipio de Garzon Huila. 
 
 
 
 
1. EL PROBLEMA 
 
1.1 LÍNEA 
Este proyecto no corresponde a ninguna de las dos líneas de investigación de la 
facultad de ingeniería civil por ser un proyecto de extensión a la comunidad. 
 
1.2 TÍTULO 
Diseño de Alcantarillado sanitario, red de distribución de agua potable, 
programación y presupuesto de obra para el barrio Villa Carol ubicado en el 
municipio de Garzón (Huila). 
 
1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 
El barrio Villa Carol ubicado en el municipio de Garzón (Huila), es una zona que 
no está siendo habitada, porque se iba a iniciar la construcción de viviendas de 
interés social, por consiguiente fue necesario perpetrar los respectivos diseños y 
las construcciones de todos los servicios públicos con los que debe contar una 
población, sistemas como el de Alcantarillado sanitario y red de distribución de 
agua potable, que les puedan brindar una mejor calidad de vida. 
 
 17 
Los sistemas básicos y necesarios más importantes en una población, son los 
sistemas de Alcantarillado de aguas residuales, como también el sistema de 
distribución de agua potable, ya que con estos servicios se pueden evitar en un 
futuro problemas de salubridad y saneamiento básico, éstos pueden influir en la 
calidad de vida de las personas que van a vivir en éste sector del municipio. 
 
Tabla 1. Trabajos de g rado realizados sobre alcantarillados sanitarios. 
TITULO AUTOR AÑO
Diseño y recomendaciones de construcción
de alcantarillados sanitarios y de aguas
lluvias : canal e interceptores del Rio Nuevo
José Joaquin 
Bernal Rodriguez y 
Guillermo Méndez 
Rey
1964
Diseño y presupuesto de los alcantarillados
de aguas lluvias y negras y pavimento del
barrio Jiménez de Quesada (Bosa)
Carlos Eduardo 
Montanez y Hugo 
Segura
1979
Diseño de las redes de acueducto y
alcantarillado de La Florida Analaima
Mauricio Gómez 1979
Alcantarillado de aguas lluvias para los
barrios de San Luis, Vaney y La Regadera 
Mario Rodriguez 
Bermudez
1980
Diseño de redes de alcantarilldo por
computador
Libia Zuluaga 
Arbeláez 1990
Diseño y construcción del sistema del
alcantarillado troncal torca del sector
nororiental de Bogotá, D.C.
Nubia Marlen 
Arévalo
1998
La construcción del sistema de alcantarilldo y
la canalización de las corrientes de agua en
Bogotá, D.C. 1890-1930
Mónica Cárdenas 2001
Construcción del alcantarillado independiente
sanitario y pluvial (aguas lluvias) en el barrio
Urania en el municipio de Mitú - Vaupés
Oscar Javier Acuña 
Correa
2003
 
 
 18 
1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 
¿Cómo diseñar el alcantarillado sanitario y la red de distribución de agua potable 
más adecuado y eficiente para el barrio Villa Carol ubicado en el municipio de 
Garzón (Huila ), según las especificaciones técnicas del RAS (Reglamento para el 
sector agua potable y saneamiento básico)? 
 
1.5 JUSTIFICACIÓN 
El barrio Villa Carol ubicado en el municipio de Garzón (Huila), necesita del 
sistema de alcantarillado de aguas residuales como de la red de distribución de 
agua potable. 
 
Con el siguiente proyecto de grado, se promueve el diseño del alcantarillado de 
aguas residuales y diseño de la red de distribución de agua potable, el cual se 
realizó para ayudar a reducir al máximo los riesgos que se puedan presentar en el 
futuro, como lo son enfermedades o problemas de salubridad que afecten la 
calidad de vida de los habitantes. 
 
El diseño y la realización del mismo, fue de gran importancia ya que este proyecto 
va a beneficiar a una comunidad en la que se encontró personas de todo tipo; 
desde niños hasta ancianos y se les puede ofrecer mejores condiciones de vida. 
 
 
 19 
1.6 OBJETIVOS 
 
1.6.1 Objetivo general. 
Diseñar el sistema de alcantarillado sanitario y la red de distribución de agua 
potable del barrio Villa Carol ubicado en el municipio de Garzón (Huila). 
 
1.6.2 Objetivos específicos. 
• Solucionar los problemas de salubridad y saneamiento básico de la población, 
con el diseño del alcantarillado y la red de distribución de agua potable. 
• Diseñar el alcantarillado y la red de distribución para suplir las necesidades de 
la comunidad. 
• Identificar los problemas de diseño de las redes que pueden presentarse por la 
topografía del terreno. 
• Realizar la programación y el presupuesto de obra. 
 
 
 
 
 
 
2. MARCOREFERENCIAL 
 
2.1 MARCO TEORICÓ 
 
2.1.1 Abastecimiento de agua, proveer una adecuada cantidad de agua a una 
comunidad o a un grupo de personas es un asunto que ha inquietado desde los 
principios de la humanidad. Antiguamente los abastecimientos era inadecuados y 
los acueductos se construían para transportar agua desde fuentes lejanas, estos 
sistemas de abastecimiento no satisfacían las necesidades de la comunidad ya 
que estos sistemas llevaban el agua hasta unos pocos lugares centrales desde 
donde los ciudadanos la podían recoger y llevar hasta sus hogares. 
 
2.1.2 Alcantarillado, Según Terence “las alcantarillas pretendían inicialmente 
transportar las aguas lluvias, pero debido a que los desperdicios eran arrojados a 
las calles, con frecuencia estas alcantarillas llevaban material orgánico"1. 
 
Los sistemas de alcantarillado no remediaba completamente los problemas 
ambientales y de salud asociados a una alta densidad de población, las corrientes 
contaminadas desembocaban generalmente en la superficie de agua más 
cercana, donde su descomposición originaba una gran fuente de bacterias, virus, 
 
1 TERENCE J. McGhee. Abastecimiento de agua y alcantarillado. Bogotá: McGraw-Hill, 1999.p.2. 
 
 21 
parásitos, generando así una gran cantidad de enfermedades que lo cual creaba 
Condiciones difíciles para los usuarios aguas abajo. Según Terence “El impacto en 
usuarios de los recursos aguas abajo ha sido el impulso para el desarrollo y la 
aplicación de técnicas de tratamiento de residuos”2. 
 
Es posible tratar las aguas residuales hasta el punto que pueda desearse a fin de 
hacerlas adecuadas para cualquier propósito. 
 
Las aguas que no son convenientes para él más exigente uso proyectado bajo 
tales limitaciones de efluentes se manejan por la calidad del agua y se denominan 
de calidad limitada. Tales corrientes se analizan a fin de determinar la carga 
contaminante total que puede ser asimilada sin degradación. Esta carga residual 
permitida es asignada a futuras descargas. El tratamiento en cada punto de 
descarga es así adaptado para conseguir esta asignación de carga residual. 
 
 
Las aguas que no son convenientes para él más exigente uso 
proyectado bajo tales limitaciones de efluentes se manejan por la 
calidad del agua y se denominan de calidad limitada. Tales corrientes 
se analizan a fin de determinar la carga contaminante total que puede 
ser asimilada sin degradación. Esta carga residual permitida es 
asignada a futuras descargas. El tratamiento en cada punto de 
descarga es así adaptado para conseguir esta asignación de carga 
residual3. 
 
 
 
2 Ibíd., p. 3. 
3 Ibíd., p. 4. 
 
 22 
2.1.3 uso de agua para diferentes propósitos, la demanda municipal de agua es 
comúnmente clasificada desacuerdo con la naturaleza del usuario. 
 
 
Tabla 2. Usos del agua 
 
 
 
 
 
USO DESCRIPCÍÓN 
DOMESTÍCO 
Suministro de agua a casa, hoteles, para sanitarios, 
cocina, y otros propósitos el uso varia con el nivel 
económico de los consumidores, estando en el rango 
entre 75-380 L Habitante-día. Estas cifras incluyen el 
agua para aire acondicionado y riego de céspedes y 
jardines, practicas que pueden tener un efecto 
sustancial sobre el uso total en algunas partes del país. 
El consumo domestico es aproximadamente el 50% del 
total pero representa una mayor fracción donde el 
consumo total es menor 
COMERCIAL E INDUSTRIAL 
Suministro de agua a establecimientos industriales y 
comerciales tale como fabricas, oficinas y almacenes. 
La importancia de este uso varia localmente 
dependiendo de sí hay grandes industrias y de sí estas 
obtienen su agua del sistema municipal. Las industrias 
autos abastecedores de agua a lo ancho de la nación 
se calculan en más de 200% de la demanda municipal. 
 
PUBLÍCO 
Suministró de agua a edificios públicos usa para 
servicios públicos. Este uso incluye agua para los 
edificios del gobierno, colegios, riego de calle y 
protección contra incendio, por los cuales el 
abastecedor municipal y general no recibe pago. La 
cantidad de agua usada para tales propósitos es de 50-
75 L Habitante-dia. El abastecimiento para el fuego no 
afecta el promedio del consumo enormemente pero 
tiene un gran efecto sobre las tasas pico. 
 
 
 
 
 
 23 
Perdidas y desperdicios, agua que es “no contabilizada para” en el sentido en que 
no es asignada a un usuario especifico. El agua no contabilizada es atribuida a 
errores en la lectura de los medidores, conexiones sin autorización y fugas en los 
sistemas de distribución.4 
 
La pérdida y desperdicio puede reducirse significativamente mediante el 
mantenimiento cuidadoso de los sistemas y un programa regular de recalibracion y 
remplazado de medidores. 
 
El consumo total es la suma de los elementos listados. Si bien las cifras promedio 
dan una idea general de flujo probable requerido, no deben ser usadas para 
diseño, ya que los valores reales varían ampliamente. Es claro que cada ciudad 
debe ser estudiada con cuidado, en particular con referencia al uso industrial, 
comercial y a la perdida y desperdicio.5 
 
2.1.4 Aguas residuales 
2.1.4.1 Fuentes de aguas residuales, son aguas producidas en residencias, 
establecimientos comerciales e institucionales residuos líquidos evacuados por 
industrias, y cualquier agua subterránea superficial o de lluvia que llegue a las 
alcantarillas. La primera es conocida como agua residual sanitaria; la segunda 
agua residual comercial, mientras que la tercera comprende infiltración. Las 
 
4 Ibíd., p.10. 
5 Ibíd., p.11. 
 24 
alcantarillas son clasificadas de acuerdo con su uso. Las alcantarillas sanitarias 
conducen aguas residuales sanitarias, aguas residuales industriales y cualquier 
agua subterránea, superficial o de lluvia. 
 
2.1.4.2 Fluctuaciones en el flujo de aguas residuales, siempre que sea posible 
se deben hacer controles de flujo en las alcantarillas existentes con el fin de 
determinar variaciones reales. Los medidores de registro se pueden conseguir o 
ser ideados para determinar la profundidad en la alcantarilla del emisor final o en 
el colector principal de un sector de la comunidad para diseñar un sistema para un 
municipio o un sector de una ciudad que no tiene alcantarillado, se debe hacer un 
estimativo de las fluctuaciones esperadas en el flujo. 
 
Los medidores de registro se pueden conseguir o ser ideados para 
determinar la profundidad en la alcantarilla del emisor final o en el 
colector principal de un sector de la comunidad para diseñar un 
sistema para un municipio o un sector de una ciudad que no tiene 
alcantarillado, se debe hacer un estimativo de las fluctuaciones 
esperadas en el flujo.6 
 
El flujo de las aguas residuales, al igual que el consumo de agua se modificara de 
acuerdo con la hora del día, día de la semana, y condiciones del clima las 
variaciones respecto al promedio son menos que aquellas observadas en 
abastecimientos de agua, ya que las alcantarillas fluyen parcialmente llenas 
proveyendo así un grado de amortiguación. Según Terence “e n muchas 
comunidades se ha obtenido la información que ha permitido la estimación de la 
 
6 Ibíd., P.18. 
 25 
proporción de flujos máximos y mínimos con respecto al promedio como una 
función ya sea de flujo promedio o la población promedio”7. 
 
2.1.5 Redes de alcantarillado simplificadas (RAS), las redes de alcantarillado 
simplificadas están formadas por un conjunto de tuberías, equipos y accesorios 
que tienen como finalidad la recolección y el transporte, para su disposición. Los 
desagües sanitarios de un determinado lugar deben estar bajo condiciones 
técnicas y sanitarias adecuadas, además de tener un costo que valla de acuerdo 
con el presupuestode cada comunidad que lo requiera. El Ministerio de desarrollo 
urbano y medio ambiente indica que “el primer aspecto a ser destacado cuando se 
comienzan a discutir las características y las condiciones definitorias de las redes 
de alcantarillado, es la identificación de las similitudes y de, las diferencias con 
relación a los sistemas de redes convencionales”8. De esta forma se debe 
observar que las redes simplificadas se calculan según las mismas teorías de flujo 
en régimen permanente y uniforme que orientan a la mayoría de los diseños de las 
redes llamadas convencionales. Por otro lado las principales diferencias de las 
RAS con relación a las redes convencionales pueden dividirse de la siguiente 
forma: 
 
• Se diseñan a partir, de las conexiones domiciliarias, propiciando una mayor 
flexibilidad en esa conexión domiciliaria-red, lo que viene a favorecer en la 
 
7 Ibíd., p.19. 
8 MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO Y MEDIO AMBIENTE. Redes de Alcantarillado 
Simplificado. Brasil. Vol. 1. p. 5. 
 26 
búsqueda de la viabilidad técnica de poder servir a toda la población del área 
del proyecto. 
 
• Si se diseña con el objeto de reducir el tamaño total de l sistema de modo que, 
en la mayoría de las veces, en la búsqueda del diseño optimo, procura también 
evitar los inconvenientes causados por unidades de bombeo. 
 
• Se diseñan con el propósito de minimizar la cantidad de mecanismos de 
inspección y limpieza de las tuberías, verificando aun que la minimización de 
las excavaciones provoca una notable simplificación de los aspectos 
constructivos relacionados a estos dispositivos. 
 
Hay que considerar que la utilización de sistemas de alcantarillados sanitarios se 
dará a nivel de las sub cuencas de saneamiento que serán las unidades mínimas 
de diseño, cosa que facilitara la operación hidráulica del sistema de alcantarillado.9 
 
Esto es considerado en la actualidad de gran importancia teniendo en cuenta la 
dificultad y altos costos derivados de la operación de los grandes sistemas de 
alcantarillado sanitario. 
 
 
 
 
9 Ibíd., P. 5-7. 
 27 
2.1.6 sistemas de alcantarillados, los sistemas de alcantarillado se clasifican 
según el tipo de agua que transporten, así: 
 
• Alcantarillado sanitario: sistema de recolección diseñado especialmente para 
llevar aguas residuales domesticas e industriales. 
 
• Alcantarillado pluvial: sistema de recolección diseñado únicamente para 
transportar aguas lluvias. 
 
• Alcantarillado combinado: alcantarillado que conduce paralelamente las aguas 
residuales (domesticas e industriales) y las aguas lluvias. 
 
Ricardo López Cualla 10 dice que, el tipo de alcantarillado que se va a usar 
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 las aguas lluvias correr por las calzadas de las calles. 
 
 
 
 
10 LOPEZ Cualla, Ricardo. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados: Bogota: 
Escuela Colombiana de Ingeniería, 1995. p. 266. 
 28 
2.1.7 algunos elementos del alcantarillado, a propósito de algunos elementos 
del alcantarillado López Cualla Ricardo dice “la red del alcantarillado, además de 
los colectores y tuberías, esta constituida por otras estructuras hidráulicas 
diseñadas para permitir el correcto funcionamiento del sistema”.11 
 
Entre otras, se pueden mencionar las siguientes: 
• Pozos de inspección. 
• Cámaras de caída. 
• Aliviadero frontal o lateral. 
• Sifones invertidos. 
• Sumideros y rejillas. 
• Conexiones domiciliarías. 
 
2.1.8 Población del proyecto, la cantidad de alcantarillado sanitario que deberá 
ser destinado depende de la población que será beneficiada, y de su distribución 
espacial. Las características relacionadas a la población, que tienen influencia en 
la cantidad de alcantarillado sanitario producido a nivel local son: 
• La variación del consumo de agua. 
• La solución adoptada para la disposición/ distanciamiento de desechos y 
otras aguas servidas. 
 
11 Ibíd., p. 270. 
 29 
• El tipo de subsidio y la situación de posesión y propiedad de la casa y el 
lote. 
• Los aspectos de salud, educación y cultura. 
 
Ministerio De Desarrollo Urbano y Medio Ambiente12 argumenta que, también 
deben tomarse en cuenta los equipos urbanos que predominan en esas áreas, su 
patrón de consumo y la solución existente para la disposición de los desechos de 
esos equipos. 
 
2.1.9 Redes de distribución, conjunto de tuberías cuya función es la de proveer 
el agua potable a los miembros de la localidad. 
 
La unión entre el tanque de almacenamiento y la red de distribución se hace 
mediante una tubería denominada “línea matriz”, la cual lleva el agua a los puntos 
de entrada a la red de distribución su diseño depende de las condiciones de 
operación de la red de distribución tales como el trazado, caudal y presiones de 
servicio. 
 
La red de distribución está conformada por tuberías principales, secundarias y 
terciarias la red de tuberías principales es la encargada de distribuir el agua en las 
diferentes zonas de la población, mientras que las tuberías secundarias y 
 
12 MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO Y MEDIO AMBIENTE, Op. Cit.., p. 10-13. 
 
 30 
terciarias son las encargadas de hacer las conexiones domiciliarias. El diseño de 
la red de distribución se hace sobre la red matriz el diámetro de la red secundaria 
no se fija de acuerdo con las normas pertinentes (por lo general es de tres 
pulgadas y en condiciones especiales puede bajarse a dos pulgadas con previa 
justificación). Además de las tuberías existen otros accesorios tales como válvulas 
de control y de incendio, válvulas de purga, válvulas de corte, válvulas de ventosa, 
hidrates, cruces, tes, reducciones y tapones. 
 
El material más común de las tuberías y accesorios es PVC (unión Z). Los 
diámetros dependen de las casas fabricantes, por lo cual hay que consultar los 
catálogos respectivos. 
 
2.1.10 Trazado de la red, el trazado de la red debe cumplir a la conformación 
física de la población y por tanto no existe una forma predestinada. 
Hidráulicamente, se pueden establecer redes abiertas, cerradas o redes mixtas, 
dependiendo de las situaciones. A continuación se clasifican algunos trazados 
típicos de redes: 
 
a. de mayor a menor diámetro. Este esquema puede ser usado en poblaciones 
pequeñas en donde por lo general no existe más de una calle principal. Tiene una 
 31 
forma alargada e irregular. El diseño hidráulico de la tubería principal se hace 
como una red abierta. 13 
 
 
Figura 1. Red de mayor a menor diámetro 
 
 
 
 
 
 
b. en árbol. Existe un tronco principal del cual se desprenden varias 
ramificaciones. El diseño hidráulico de las tuberías principales corresponde al de 
una red abierta.14 
 
 
13 LOPEZ Cualla, Ricardo, Op. Cit., p. 236. 
14 LOPEZ Cualla, Ricardo, Op. Cit., p. 236. 
 32 
Figura 2. Red en árbol 
 
 
 
 
 
c. en parrilla. La tubería principal forma una malla en el centro de la población y de 
ella se desprende varios ramales. Al centro se conforma una red cerrada y 
perimetralmente se tienen ramales abiertos, es decir que se trata de una red 
mixta.15 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 LOPEZ Cualla, Ricardo, Op. Cit., p. 236. 
 33 
 
Figura 3. Red en parrilla 
 
 
 
 
 
d. en malla. Es la forma más usual de trazado de redes de distribución. Se 
conforman varias cuadriculas o mallas alrededor de la red de relleno. Una mallaestará compuesta entonces por cuatro tramos principales.16 
 
 
 
 
 
 
16 LOPEZ Cualla, Ricardo, Op. Cit., p. 236. 
 34 
Figura 4. Red en malla 
 
 
 
 
Desde el punto de vista del funcionamiento hidráulico los primeros dos tipos de 
redes (de mayor a menor diámetro y en árbol) se denominan redes abiertas, las 
redes en malla son cerradas y las redes en parrilla son mixtas.17 
 
2.1.11 Especificaciones de diseño 
 
2.1.11.1 Caudal de diseño, el caudal de diseño deberá ser el mayor de las 
siguientes alternativas: 
• Consumo máximo horario mas demanda industria. 
 
17 LOPEZ Cualla, Ricardo, Op. Cit., p. 237. 
 35 
• Consumo máximo diario mas demanda industrial, mas demanda por 
incendios. 
Para ciudades grandes, con una población mayor de 20.000 habitantes se 
recomienda diseñar considerando el caudal correspondiente a las condiciones 
mas criticas como seria la suma de los caudales máximo horario, demanda 
industrial y demanda por incendios. 
 
El caudal máximo horario se obtiene de afectar el caudal máximo diario por un 
coeficiente. Este número depende de varios factores. Entre ellos el tamaño y las 
costumbres por lo que su elección debe establecerse con cuidado. A continuación 
se dan algunos factores que pueden ser utilizados como guías. 
• Población menor de 5000 habitantes: f = 1.80 
• Población 5000-20000 habitantes: f = 1.65 
• Población mayor de 20000 habitantes: f = 1.50 
 
2.1.11.2 Presiones de servicio, en lo posible se debe mantener una presión de 
servicio en red entre 1Kg/Cm2 -5Kg/Cm2 (10 a 50 m de agua). 
 
Es importante seleccionar la presión mínima teniendo en cuenta la altura de las 
edificaciones que serán servidas. Para ello se puede emplear la formula empírica 
deducida por el ingeniero Bernardo Gómez: 
 
 36 
P = 1.2 (3N + 6) 
En donde P = presión mínima (m) 
 N = número de pisos. 
 
Si existen edificaciones de mayor altura, estas deberán disponer de equipos 
propios para elevar el agua con la presión adecuada. 
 
Tabla 3. Presiones mínimas de acueducto relativas al número de pisos de las edificaciones servidas 
 
Número de pisos Presión mínima (m) 
1 11 
2 15 
3 18 
4 22 
5 25 
 
 
2.1.11.3 Válvulas, se deben colocar válvulas de cortina a lo largo de la red con 
el fin de poder incomunicar sectores en caso de fractura de las tuberías o de 
incendios y se debe seguir suministrando el agua al resto de la población. 
 
La forma como se dispongan las válvulas dentro de la red no es estándar e 
influye gravemente en el presupuesto de la obra, ya que se trata de un gran 
número de válvulas de un tamaño relativamente grande. La norma indica que 
 37 
las válvulas se deben colocar de tal manera que se aislé un máximo de dos 
tramos mediante el cierre de 4 válvulas como máximo. 
La aplicación de esta norma lleva a condiciones económicas muy favorables y 
la hace impracticable en el medio rural. 
 
La forma como se dispongan las válvulas dentro de la red no es 
estándar e influye gravemente en el presupuesto de la obra, ya que se 
trata de un gran número de válvulas de un tamaño relativamente 
grande. La norma indica que las válvulas se deben colocar de tal 
manera que se aislé un máximo de dos tramos mediante el cierre de 4 
válvulas como máximo. 
La aplicación de esta norma lleva a condiciones económicas muy 
favorables y la hace impracticable en el medio rural.18 
 
2.1.12 Análisis de redes de distribución por balance de longitudes 
equivalentes, se parte de: 
• Distribución inicial de caudales. 
• Pérdidas de carga fijas. 
 
Para calcular: 
• Caudal real. 
• Diámetros del sistema. 
 
2.1.12.1, Error de cierre para el cálculo cuando el criterio de convergencia 
sea el cumplimiento de la ecuación de continuidad, 1LPS, para dimensionar 
las tuberías y distribuir los flujos se siguen los siguientes pasos: 
 
18 LOPEZ Cualla, Ricardo, Op. Cit., p. 237-239. 
 38 
• preparar el plano acotado del sistema con trazado de la red matriz y las 
elevaciones topográficas de los nodos. 
• Indicar para los nodos, las elevaciones hidráulicas y establecer las 
presiones (deben estar entre los valores máximos y mínimos de las 
normas). 
• Determinar la máxima pendiente del gradiente hidráulico entre los puntos 
extremos (inicial y final de la red). 
• Se dibujan curvas de nivel hidráulico a intervalos aproximadamente 
iguales (las curvas deben ser preferiblemente rectas paralelas). 
 
Es posible para satisfacer las condiciones de presión de un sistema 
dado, trabajar con más de un grupo de curvas de nivel. Un grupo 
determinado de curvas puede ofrecer mejores presiones en ciertas 
áreas y otro puede favorecer áreas diferentes de aquellas. La solución 
final depende del criterio del ingeniero. 
 
• Se asume una distribución inicial del caudal en cada tramo de la red. 
 
a. La suma del afluente en cada nodo es igual a la suma de los efluentes. 
b. La dirección del flujo en cada tramo siempre debe ser de la elevación 
hidráulica mayor hacia la más baja. 
 
 39 
c. Como el método se fundamenta en correcciones, la exactitud de la 
primera distribución no es importante. Sin embargo el criterio con que 
esta se realice debe esta dirigido a lograr un equilibrio satisfactorio con 
el menor número de iteraciones. 
d. Se prepara una hoja de cálculos 
 
Le = 72H/(Q1.85 * 10-3) 
La condición de cierre de la malla será la sumatoria de las perdidas totales en la 
malla. 
 
∑H = 0 
 
Esta condición se obtiene al fijar los valores de H en cada nodo de la malla real. 
Como H es función de Le, la condición de cierre se transforma en: 
 
∑Le = 0 
 
Si no se cumple la condición anterior, es necesario hacer la corrección de 
caudales de manera iterativa. 
 
∑Le ≤ 0.1 ∑ Le  
 40 
La corrección del caudal es: 
 
∆Q = ∑Le / (1.85 * ∑ ( Le / Q )) 
 
Una vez lograda la condición de cierre, la malla equivalente se encuentra en 
equilibrio y los caudales serán reales. 
 
Se procede entonces a calcular el diámetro: 
 
D = 1.17 / C0.381 ( L / Le )0.206 
El diámetro resultante no es comercial, es teórico, entonces se deben calcular los 
tramos para los diámetros comerciales.19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 VEGA CRISMATT, Alfredo. Acueductos y alcantarillados: Términos de referencia para la realización del 
proyecto. Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería Civil. Bogotá: 2005. 3 p. 
 
 41 
2.2 MARCO CONCEPTUAL 
 
Los siguientes conceptos se consideran importantes dentro del desarrollo del 
presente estudio y proceden de los conocimientos adquiridos por los autores 
durante la formación profesional. 
 
Aguas negras y alcantarillado, no son términos sinónimos aunque 
frecuentemente se confunden. 
 
Aguas negras, combinación de líquidos de desperdicio que producen las 
residencias, edificios comerciales o de instituciones y establecimientos industriales 
y con los cuales pueden presentarse aguas de sub suelo, de superficie o de lluvia. 
 
Alcantarillado, sistema de tubos y de otros conductos, sus accesorios y las obras 
necesarias para recolección, tratamiento y desagüe de las aguas negras. 
 
Aguas negras domesticas, provienen de residencias, edificios comerciales o 
instituciones. 
 
Alcantarilla, conducto para conducir las aguas negras.
 42 
Alcantarilla común, aquella a la cual todos los colindantes pueden desaguar 
libremente. 
 
Lateral, no recibe aguas negras de ninguna alcantarilla común, es decir, es el 
arranque de la red. 
 
Sub troncal o secundaria, recibe aguas negras de dos o más laterales. 
 
Troncal, recibe aguas negras de dos o más secundarias. 
 
Alcantarilla de desagüe, se extiende del extremo mas bajo del sistema de 
alcantarillado al punto de descarga final enun bloque de agua o a la planta de 
tratamiento. 
 
Alcantarilla separada, se construye para recibir aguas negras domesticas e 
industriales pero sin admitir aguas de superficie o aguas lluvias. 
 
Alcantarilla combinada, que se construye para recibir aguas negras domesticas, 
industriales y aguas lluvia.
 43 
Alcantarilla semi-combinada, se construye para recibir aguas negras 
domesticas, industriales y un % determinado de aguas lluvias. 
 
Alcantarilla de intersección, se construye transversal al sistema general para 
interceptar las aguas negras colectadas en las alcantarillas de un sistema 
separado o el flujo d un tiempo seco de alcantarillas combinadas y ciertas 
cantidades de aguas de superficie o de lluvia previamente determinadas. 
 
Alcantarilla de alivio, se construye para conducir una parte de las aguas negras 
de un circuito o distrito provisto de alcantarillas pero insuficientes para el servicio 
adecuado. 
 
Sistema de alcantarillas, sistema de colección y sus accesorios, junto con 
estaciones de bombeo que pueden necesitarse para elevar las aguas negras de 
distritos colocados a un nivel mas bajo que el de desagüe general. 
 
Sistema combinado, sistema de alcantarillas combinadas. 
 
Sistema separado, sistema de alcantarillas separadas. 
 
Sistema semi combinado, sistema de alcantarilla que recibe las aguas negras y 
parte de las aguas lluvias. 
 44 
Caudal de aguas residuales domesticas, Punto de partida para la 
cuantificación de este aporte es el caudal medio diario el cual se define como la 
contribución durante un periodo de 24 horas, obtenida como el promedio durante 
un año. 
 
Caudal de aguas de infiltración, Este aporte adicional se estima con base en las 
características de permeabilidad del suelo en el que se ha de construir el 
alcantarillado sanitario. Este aporte puede expresarse por metro de tubería o por 
su equivalente en hectáreas de área drenada. 
 
Caudal de conexiones erradas, Este aporte proviene principalmente de las 
conexiones que equivocadamente se hacen de las aguas lluvias domiciliarias y de 
conexiones clandestinas. 
 
Velocidad mínima, Los alcantarillados sanitarios que transportan aguas 
residuales domesticas deben tener una velocidad mínima de 0.6 m/Seg a tubo 
lleno cuando las aguas residuales sean típicamente industriales, se debe 
aumentar la velocidad mínima para evitar la formación de sulfuros y la 
consiguiente corrección de la tubería 
 
Velocidad máxima, Cualquiera que sea el material de la tubería la velocidad 
máxima no debe sobrepasar el límite de 5 m/Seg, para evitar la abrasión de la 
tubería. 
 45 
Diámetro mínimo, El diámetro mínimo para la red de colectores debe ser 8 
pulgadas. El diámetro mínimo para las conexiones domiciliarias es de 6 pulgadas, 
aunque este puede ser reducido a 4 pulgadas en casos en que la conexión 
domiciliaria se realice con tubería PVC. 
 
Diámetro de diseño, Bajo la hipótesis de flujo uniforme para la selección del 
diámetro se acostumbra utilizar la ecuación de Manning, se debe asegurar un 
borde libre que permita la adecuada ventilación de la tubería por la razón de la alta 
peligrosidad de los gases que en ella se forman. 
 
El diámetro se selecciona tomando como máximo la relación entre caudal de 
diseño y caudal a tubo lleno. Pulgadas. El diámetro mínimo para las conexiones 
domiciliarias es de 6 pulgadas, aunque este puede ser reducido a 4 pulgadas en 
casos en que la conexión domiciliaria se realice con tubería PVC. 
 
Redes de distribución, se designa con el nombre de red de distribución, el 
conjunto de tuberías urbanas encargadas de la repartición del agua a las diversas 
casas de la localidad20. 
 
 
 
 
 
 
 
20 VILLEGAS Lopera Alberto. Alcantarillados diseño y construcción: Medellín: Bedout.. 1950. p. 12- 
15. 
 46 
2.3 MARCO NORMATIVO 
 
Tabla 4 Normatividad del sector agua potable y saneamiento básico 
 
 
NORMA AÑO DESCRIPCION
Decreto 3100 2003
Implementacion de tasa retributivas por vertimientos liquidos puntuales. 
Deroga el decreto 901 de 1997
Decreto 1728 2002 Licencias Ambientales
Decreto 1604 2002 Por el cual se reglamenta el paragrafo 3o del articulo 33 del la Ley 99 de 
1993 ordenamiento y manejo de cuencas hidrograficas
Decreto 398 2002 Por el cual se reglamenta el paragrafo 3o del numeral 6.4 del articulo 6 de la ley 142 de 1994 sobre prestacion directa por parte del municipio
Resolucion 
CRA 151
2001 Regulacion Integral de los servicios públicos de acueductos, 
alcantarillados y aseo.
Decreto No 
421
2000
Por el cual se reglamenta el numeral 4 del articulo 15 de la Ley 142 de 
1994, en relación con las organizaciones autorizadas para prestar los 
servicios publicos de agua potable y saneamiento basico en municipios 
menores, y areas urbanas especiales.
RAS 2000 
Resolucion 
1096
2000
Requisitos técnicos que deben cumplir los diseños, las obras y 
procedimientos correspondientes al sector de agua potable y 
saneamiento basico y sus actividades complementarias.
Documento 
Compes 3031
1999 Plan para el sector de Agua Potable y Saneamiento Básico.
Decreto 475 1998 Por el cual se expiden normas técnicas de calidad del agua potable
Decreto 901 1997 Implementacion de tasa retributivas por vertimientos liquidos puntuales. 
Ley 373 1997 Establece el programa para el uso eficiente del agua potable
Acuerdo del 
Consejo 
Nacional 
Ambiental
1996 Lineamientos de Politica para el manejo integral de agua
LEY 152 1994 Por el cual se expide la Ley Organica del Plan de Desarrollo (Plan de Desarrollo Municipal)
LEY 142 1994 Regimen de Servicios Públicos Domiciliarios 
Decreto 1594 1984
Establece Normas de vertimento, tramites ambientales y fijación de 
criterios de calidad del agua, como base para la toma de decisiones en 
materia de ordenamiento y asignación de usos del recurso hidrico, asi 
como procedimientos para lograr el ordenamiento del mismo.
Ley 9 1979 Codigo Sanitario Nacional
Decreto 1541 1978 Conseción de aguas de uso publico y otras normas relacionadas con 
aguas no maritimas 
 
 
 
 
 47 
2.4 MARCO CONTEXTUAL 
 
El proyecto de urbanización Villa Carol, el cual está localizado en el país de 
Colombia, en el Departamento del Huila, en el municipio de Garzón. 
Figura 5 Mapa ubicación departamento del huila. 
 
En el municipio de Garzón en cual se encuentra ubicado en el Sudeste del 
departamento del Huila y se encuentra limitado por el norte con Gigante, por el 
Sur con Guadalupe, al Sur - Oeste con Altamira y Tarqui; al Oriente con el 
Departamento del Caquetá y al Occidente con el Agrado. 
 48 
En la ubicación geográfica en las estribaciones de la Cordillera Oriental nacen una 
serie de ramales que se bifurcan para formar pequeños y fértiles valles o se abren 
para convertirse en sencillas mesetas. El terreno es generalmente quebrado pero 
fácilmente transitable, dividido en cinco (5) regiones naturales, a saber: 
a) Región del Río Magdalena: La constituye una estrecha franja, influenciada por 
el Río Magdalena, es húmeda y cubierta en gran parte por labranzas, pastos y 
bosques. 
 
b) Región Árida del Llano de la Virgen: Es una llanura cubierta de pastos y 
matorrales, delimitada por los Ríos Magdalena y Suaza, no irrigada y poco apta 
para la agricultura y ganadería por ser desértica. 
 
c) Región Central: Semi-montañosa, bosques maderados con algunas sabanas de 
gran paisaje natural. Se encuentra allí gran parte de la población. 
 
d) Región Selvática: De vegetación xerotílica, lluvias constantes y algunos 
macizos aislados; importantes para la agricultura y la ganadería. 
 
e) Región Montañosa Andina: Situada en las faldas de la Cordillera Oriental, muy 
lluviosa y con clima inferior a 16° Centígrados, poco habitada por el hombre. Se 
halla formada por las estribaciones de la Cordillera Oriental que desciende a 
buscar los ríos Suaza y Magdalena; de esta cordillera nacenramales importantes 
 49 
como el que forma el Corregimiento del Mesón, el de la Florida que circunda el 
Municipio por el sur, cerca de La Jagua y por el occidente sobre la margen 
derecha del río Magdalena y los que encierran la Inspección de San Antonio del 
Pescado; por el suroeste alcanzan a llegar las últimas ramificaciones de La Ceja. 
 
a una altura sobre el nivel del mar de 826 metros, en el casco urbano, en la zona 
rural varía porque contamos con una gran variedad de climas. 
 
El recurso hídrico de mayor importancia en Garzón es el río Magdalena, que 
recibe las aguas del Río Suaza y las Quebradas que nacen en la parte alta de la 
Cordillera Oriental, (Garzón, Majo, Río loro, Las Damas, El Pescado, y La 
Cascajosa). 
 
Otras fuentes hídricas de importancia son: El Oso, Agua caliente, La Abeja, 
Potrerillos, Aguazul, Jagualito, Las Moyas, El Mesón, Zanjón, El Cedro, Las 
Vueltas y la Coloradita. 
 
En el municipio de Garzón, la urbanización Villa Carol se halla ubicada en el 
costado Nororiental de la ciudad, y esta conformada por 25.381 m2 de extensión y 
consta de 8 manzanas, zonas verdes, por el norte se encuentra limitado por la 
 50 
quebrada Careperro, por el sur por la quebrada de Garzón, por el occidente con el 
barrio Riveras de Garzón y por el oriente Villa Laura. 
 
En la urbanización Villa Carol, se encuentran los estratos 2 y 3, ya que son casas 
Bifamilires, ya que es una urbanización de interés social, según el Plan de 
Ordenamiento Territorial. 
 
 
 51 
Figura 6. Ubicación urbanización villa carol dentro del municipio de Garzón 
 52 
Figura 7. Lotes urbanización Villa Carol 
 53 
Figura 8 Perspectiva del terreno 
 
 
 
 
 
 
Figura 9 Disposición del terreno 
 
 
 
 
 
 
 54 
 
Figura 10 Disposición de las calles 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11 Panorámica del terreno 
 
 
 
 
 
 
 
3. METODOLOGÍA 
 
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 
El diseño metodológico que se utilizó en la presente investigación fue 
Investigación Acción. Según Vizer: “Las técnicas y la metodología de la 
Investigación Acción se han venido aplicando a las actividades de la 
comunicación, la educación y el desarrollo social e institucional promovidos en 
ámbitos y comunidades locales”. Este autor Igualmente señala que: “La 
investigación Acción aborda los análisis sobre las prácticas sociales, y se 
fundamenta en una metodología inductiva (inducción analítica, de lo particular 
hacia lo general). Su presupuesto central se basa en que la compresión y la 
introducción de cambios en las prácticas son medios adecuados para producir el 
mejoramiento de las mismas; tanto sobre la propia situación en las que se 
realizan; como con respecto a la ‘racionalidad’ de las mismas (prácticas), y la 
comprensión del proceso integral.11 
 
 
 
 
 
11 VIZER, Eduardo A. Ciberlegenda Número 10, 2002 [on line]. Metodología de intervención en la práctica 
comunitaria: investigación acción, capital y cultivo social [consultada el 1 de abril de 2006]. Citado de la página 
web: <http://www.uff.br/mestcii/vizer2.htm>. 
 
 56 
Las fases en las que se desarrolló el presente proyecto de investigación fueron: 
 
FASE 1 DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO 
 
• Recopilación de información sobre la localidad 
• Elaboración de la reseña de la localidad 
• Descripción de la climatología 
• Descripción de la geología y de los suelos 
• Descripción topográfica de la zona 
• Descripción de los recursos hídricos 
 
FASE 2 ESTUDIO DE LA DEMANDA 
 
• Recopilación de información para el estudio de la demanda 
• Realización del análisis demográfico 
° Obtención de las tasas de crecimiento 
° Proyección de la población 
• Obtención de las dotaciones futuras 
• Estimación de las pérdidas del sistema 
• Obtención de los coeficientes de mayoración 
° Obtención del caudal máximo diario 
° Obtención del caudal máximo horario 
 57 
• Obtención del caudal de diseño 
 
FASE 3 ESTUDIO DE LA ALTERNATIVA 
 
• Descripción y predimensionamiento de la alternativa 
• Valoración de la alterna tiva 
• Programación de la alternativa 
 
FASE 4 DISEÑOS DE INGENIERÍA 
 
• Realización de los diseños de las estructuras de conducción para la red de 
distribución. 
 
° Planteamiento de conclusiones 
° Planteamiento de recomendaciones 
 
• Realización de los diseños de las estructuras de recolección para el 
alcantarillado sanitario. 
 
° Planteamiento de conclusiones 
° Planteamiento de recomendaciones 
 
 58 
3.2 OBJETO DE ESTUDIO 
 
El objeto de estudio de la presente investigación fue la realización del diseño de 
alcantarillado sanitario, red de distribución, al igual que elaboración del 
presupuesto y programación de obra para el barrio Villa Carol ubicado en el 
municipio de Garzón (Huila) y de esta manera suplir las necesidades de 
abastecimiento de agua potable y saneamiento básico en este barrio. 
 
3.3 INSTRUMENTOS 
 
Dentro del desarrollo del presente proceso investigativo, se determinó una 
secuencia de fases con la finalidad de realizar un estudio cuantitativo de datos 
recopilados, analizándolos con ayuda de los instrumentos presentados a 
continuación: 
 
• Reglamento del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 2000). 
• Método de Crecimiento Aritmético para Estudio de la Demanda. 
 
 
 
 
 
 59 
3.4 VARIABLES 
 
Tabla 5. Identificación de variables 
CATEGORÍA DE ANÁLISIS VARIABLES INDICADORES 
Evacuación de agua 
Caudal 
Terreno 
Población 
Topografía 
Recolección de agua 
Caudal 
Terreno 
Población 
Topografía 
Conducción de agua Caudal 
Terreno 
Población 
Topografía 
 
3.5 HIPÓTESIS 
 
El diseño de una correcta distribución primaria, cumple con las necesidades 
básicas para el abastecimiento de agua potable del barrio Villa Carol ubicado en el 
municipio de Garzón (Huila). De igual forma el diseño del alcantarillado sanitario 
cumple con las necesidades de saneamiento básico requeridas por este barrio. 
 
 
 
 
 
 
 
4. TRABAJO INGENIERIL 
 
 
4.1 RESEÑA DE LA LOCALIDAD 
El lugar donde se encuentra la población es conocido desde tiempos remotos con 
el nombre de GARZONCITO; una vez elegido Municipio se le suprimió el 
diminutivo, quedando hoy con el nombre de Garzón, Se debe su nombre también, 
a que en tiempos en que los españoles tomaron posesión de estas tierras, 
apareció, según refieren los antiguos, un animal de la especie de las Garzas 
llamado Garzón. Este animal era sumamente arisco, se dejó ver por algún tiempo 
y después desapareció; los colonos lo denominaron Garzón grande y a la 
quebrada donde apareció este animal se le suprimió el nombre de Tocheré por el 
de Garzón. 
 
Garzón está ubicado en el Sudeste del Huila, en las estribaciones de la Cordillera 
Oriental. Limita por el Norte con Gigante, al Sur con Guadalupe, al Sur - Oeste con 
Altamira y Tarqui; al Oriente con el Departamento del Caquetá y al Occidente con 
el municipio de Agrado Posee una extensión de 580 Km2 que equivalen al 29% de 
la superficie total del Departamento del Huila. La altura de la cabecera municipal 
es de 828 M sobre el nivel del mar y su temperatura media es de 24° centígrados 
sin embargo goza de toda variedad de climas. 
4.1.1 DESCRIPCIÓN DE LA LOCALIDAD Y DE LA ZONA DEL PROYECTO. 
De acuerdo al nivel de complejidad que se presenta en la zona, los estudios que se 
deben llevar a cabo son los siguientes: 
• Climatología , Se realiza únicamente para niveles de complejidad medio alto y alto 
según (RAS A.7.1.1). 
• Geología y suelos, De acuerdo con el nivel de complejidad bajo correspondiente a 
este proyecto utilizamos la información brindada por la alcaldía municipal de Garzón, 
como es sugerido en el RAS A.7.1.2. no se realizo caracterización geológica 
geomorfológica y fisiográfica de la región, ya que solamente se realiza para nivel de 
complejidad alto. 
• Topografía, El barrioVilla Carol del municipio de Garzón presenta una topografía 
de tipo ondulado, lo cual nos indica un moderado movimiento de tierras, que permite 
alineamientos mas o menos rectos, sin mayores dificultades en el trazado y 
explanación, encontramos un pendiente entre el 5 y el 5.3%. 
• Recursos hídricos, El recurso hídrico de mayor importancia en Garzón es el río 
Magdalena, que recibe las aguas del Río Suaza y las Quebradas que nacen en la 
parte alta de la Cordillera Oriental, (Garzón, Majo, Río loro, Las Damas, El Pescado, 
y La Cascajosa). Otras fuentes hídricas de importancia son: El Oso, Agua caliente, 
La Abeja, Potrerillos, Aguazul, Jagualito, Las Moyas, El Mesón, Zanjón, El Cedro, 
Las Vueltas y la Coloradita. El barrio Villa Carol tiene como único recurso hídrico la 
quebrada Careperro y la quebrada Garzón las cuales limitan al barrio por el norte y 
sur respectivamente. 
 
4.2 DISEÑO CONCEPTUAL. 
De acuerdo con el estudio previo de la población es de gran importancia contar con el 
alcantarillado y abastecimiento de agua potable de la urbanización, por esto se 
presenta el diseño de estos de acuerdo con las necesidades de saneamiento básico 
para la población, el proyecto a realizar maneja un nivel de complejidad medio, de 
acuerdo con lo establecido en el RAS A.3.1 niveles de complejidad del sistema. Este 
nivel comprende el número de habitantes en la zona el cual es de 3270 habitantes, 
valor obtenido del plan de ordenamiento territorial de Garzón (POT) en donde se hace 
una proyección de la población futura dentro de los 15 años de periodo de diseño. 
Dadas las condiciones de carencia del servicio de recolección y evacuación de aguas 
residuales y sanitarias, además del abastecimiento de agua potable por la inexistencia 
de la infraestructura física, se presentan problemas de saneamiento básico que se les 
dará solución con la ejecución del presente proyecto. 
 
Debido a la capacidad económica de la zona donde se desarrollo el proyecto y teniendo 
en cuenta que el lugar de ejecución es una urbanización de interés social, un sistema 
convencional de evacuación y recolección de aguas residuales y sanitarias es lo mas 
recomendable, por esta razón no se implementa un diseño no convencional basado en 
consideraciones de diseño adicionales y en una mejor tecnología disponible para su 
operación y mantenimiento, en el diseño se emplea un sistema convencional por 
brindar consideraciones que permitan reducir el diámetro de los colectores (D: 3.2.6 
diámetro interno real mínimo, 8”), reducir el numero mínimo de pozos de inspección o 
sustituir por estructuras mas económicas. 
 
4.3 DISEÑO DEL ALCANTARILLADO 
Cálculo del caudal de diseño. 
Población 
Para la estimación de la población se apoyo en el plan de ordenamiento territorial del 
municipio de Garzón, en donde se encontró la evaluación de la población del municipio, 
inspecciones y veredas aledañas. De aquí se ve que la población actual es de 3126 
habitantes, este valor se obtuvo teniendo en cuenta el número de habitantes actua l de 
la urbanización Villa Carol que corresponde a 2460 habitantes (6 habitantes 
multiplicado por 410 viviendas estas 410 viviendas esta ubicadas dentro de 205 lotes), 
mas 666 habitantes que es la contribución actual propia de la urbanización Riveras de 
Garzón (6 habitantes multiplicado por 111 viviendas), estas 111 viviendas se utilizaron 
porque aportan un determinado caudal que interfiere en el trazado del alcantarillado 
proveniente de la urbanización Villa Carol. Esta proyectada a 15 años de 3270 
habitantes, se proyecta a 15 años ya que el nivel de complejidad es medio, se trabaja 
con una tasa de crecimiento de 0.003%. Esta tasa de crecimiento la puso a disposición 
la alcaldía de Garzón Huila por medio de su POT (plan de ordenamiento territorial) a 
partir de esta tasa de crecimiento se calculo la proyección de la demanda. 
 
Tabla 6. Proyección población alcantarillado 
AÑO N° AÑO 
TASA DE 
CRECIMIENTO 
(%) 
POBLACION 
DOTACION 
NETA 
(L/HAB*DIA) 
% 
PERDIDAS 
DOTACION 
BRUTA 
(L/HABI*DIA) 
QMD 
(L/S) 
QMD 
(L/S) 
QMH 
(L/S) 
1993 
2006 0 0,003 3126 140 25 186,7 6,8 8,8 8,8 
2007 1 0,003 3135 140,5 24,6 186,3 6,8 8,8 8,8 
2008 2 0,003 3145 141 24,2 186,0 6,8 8,8 8,8 
2009 3 0,003 3154 141,5 23,8 185,7 6,8 8,8 8,8 
2010 4 0,003 3164 142 23,4 185,4 6,8 8,8 8,8 
2011 5 0,003 3173 142,5 23 185,1 6,8 8,8 8,8 
2012 6 0,003 3183 143 22,6 184,8 6,8 8,8 8,8 
2013 7 0,003 3192 143,5 22,2 184,4 6,8 8,9 8,9 
2014 8 0,003 3202 144 21,8 184,1 6,8 8,9 8,9 
2015 9 0,003 3211 144,5 21,4 183,8 6,8 8,9 8,9 
2016 10 0,003 3221 145 21 183,5 6,8 8,9 8,9 
2017 11 0,003 3231 145,5 20,6 183,2 6,9 8,9 8,9 
2018 12 0,003 3240 146 20,2 183,0 6,9 8,9 8,9 
2019 13 0,003 3250 146,5 19,8 182,7 6,9 8,9 8,9 
2020 14 0,003 3260 147 19,4 182,4 6,9 8,9 8,9 
2021 15 0,003 3270 147,5 19 182,1 6,9 9,0 9,0 
 
 
 
 
 
 a. densidad de población 
Para estimar la densidad de la población se tuvo en cuenta la población futura y el área 
de servicio que se encuentran en el plano brindado por la alcaldía ver (ANEXO I) 
El área es igual a: 
A = 3.8 Ha 
D = hahab
A
P
/860
8.3
3270
== 
b. Contribuciones de agua residual 
Para la contribución de aguas residuales deben tenerse en cuenta las aguas residuales 
domesticas, institucionales, comerciales e industriales. 
c. Domesticas (QD) 
El aporte domestico QD esta dado por la siguiente expresión: 
86400
** RPCQ
D
= 
Donde: 
C: Consumo medio diario por habitante. Para nuestro caso es de 175 L/hab*dia, según 
la tabla del RAS B.2.2 para un nivel de complejidad medio. 
P: Población. Del numeral anterior 3270 habitantes. 
R: Coeficiente de retorno. Para este caso es de 0.75 correspondiente al valor medio en 
la tabla RAS D.3.1 
segLQ
D
/96.4
86400
75.0*3270*175
== 
d. Industriales (QI) 
Para la determinación del caudal de aguas residuales industriales se tubo en cuenta la 
tabla D.3.2 de RAS en la cual para un nivel de complejidad medio es de 0.6 L/seg 
ha*ind, lo cual indica un consumo de 0.6 litros por hectárea industrial. Para la 
urbanización Villa Carol se hace una estimación de 0.4 hectáreas netamente 
industriales, para la Urbanización Riveras de Garzón se hizo una estimación de 0.2 
hectáreas netamente industriales para un total de 0.6 hectáreas, ya que se debe tener 
en cuenta que en el futuro exista una industria allí. 
segLAQ
I
/36.06.0*6.0*6.0 === 
e. Comerciales 
Para la determinación del caudal de las aguas residuales comerciales se tuvo en cuenta 
la tabla D.3.3 del RAS en la cual para el nivel de complejidad medio es de 0.5 litros por 
hectárea comercial, para la urbanización Villa Carol hacemos una estimación de 1 
hectáreas netamente comerciales, para la urbanización Riveras de Garzón se hizo una 
estimación de 0.6 hectáreas netamente comerciales para un total de 1.60 hectáreas, ya 
que estas son urbanizaciones que no depende de una gran actividad comercial. 
segLAQ
C
/8.06.1*5.0*5.0 === 
f. Institucional 
Para la determinación del caudal de las aguas residuales institucionales se tuvo en 
cuenta la tabla D.3.4 del RAS en la cual para en nivel de complejidad medio es de 0.5 
litros por hectárea institucional. Para la urbanización Villa Carol hacemos una 
estimación de 0.5 hectáreas netamente institucionales , para la urbanización Riveras de 
Garzón se hizo una estimación de 0.3 hectáreas netamente institucionales para un total 
de 0.8 hectáreas, ya que se debe tener en cuenta que en un futuro exista allí una 
institución tanto educativa como gubernamental. 
segLAQ
I
/4.08.0*5.0*5.0 === 
g. Caudal medio diario de aguas residuales (Q MD) 
El caudal medio diario de aguas residuales (QMD) para un colector con un área de 
drenaje dada es la suma de los partes domésticos, industriales, comerciales e 
institucionales. 
QQQQQ
INSCOMINDDMD
+++= 
segLQ
MD
/52.640.08.036.096.4 =+++= 
h. Conexiones erradas(QCE) 
 Como en la urbanización Villa Carol no se cuenta con un sistema de medición de control 
de calidad y evacuación de aguas lluvias que estimen y disminuyan los caudales por 
conexiones erradas, se hace una estimación de este de 2 L/hab. día según el RAS 
D.3.2.2.6. 
 Para una población de 3270 habitantes se tiene: 
segLQ
CE
/076.0
86400
3270*2
== 
i. Infiltración (QiINF) 
Debido a que se encontró una topografía poco marcada, un nivel freático medio y la 
cantidad de pozos de inspección se adopto una infiltración de 0.1 L/seg. De acuerdo a 
la tabla D.3.7 del RAS para la infiltración media correspondiente a un nivel de 
complejidad medio. Por lo tanto el caudal de infiltración es de: 
( )( ) segLhahasLQ
INF
/38.08.3*/1.0 == 
j. Factor de mayoración 
Para poder hallar el caudal máximo horario, afectaremos al caudal medio diario por un 
factor de mayoracion utilizando la formula de Flores expuesto en el RAS formula D.3.6: 
P
F 1.0
5.3
= 
Donde P es la población que es igual a 3270 habitantes. 
6.1
5.3
3270 1.0
==F 
k. Caudal máximo horario (QMH) 
segLF QQ
MDMH
/43.1052.6*6.1* === 
I. Caudal de diseño 
segLQQQQ
CEINFMHDT
/9.10076.038.043.9 =++=++= 
El anterior caudal de diseño representa el caudal final que se entrega al pozo 21 que a 
su vez entregara a la red matriz del municipio de Garzón, a continuación se presenta el 
cálculo del caudal para cada tramo teniendo en cuenta los mismos parámetros para el 
anterior caudal de diseño estos cálculos se encuentran en la tabla caudal emisario final, 
(ver ANEXO A). En las columnas 1 y 2 se identifican el tramo de pozo de inicio a pozo 
final y el colector al cual pertenece. La densidad de población, mostrada en la columna 
3, la adoptamos del calculo mostrado en la Pág.67 que es igual a 860 Hab/ha. 
 
Las columnas 4 y 5 indican el área aferente tanto propia como acumulada 
respectivamente, de cada tramo. El área propia es el área de cada tramo y el área 
acumulada es la suma del área propia más las áreas aferentes anteriores, o sea de los 
tramos que anteceden al tramo en mención. Para hallar las áreas propias se determina 
por medio del anexo I. En el cual esta indicada cada área aferente. Por ejemplo para el 
tramo 2-3 tiene un área propia de 0.17 ha pero el área total acumulada es esta más el 
área del tramo anterior es decir 0.08 + 0.17 = 0.25 ha. 
 
Con el valor de la densidad de la población futura y el área aferente acumulada 
podemos hallar la población (columna 6) sabiendo que la densidad de población es 
igual a la población dividida entre el área. Despejando el área obtenemos: 
P = D * A = 860 * 0.25 = 217 hab. 
En la columna 7 y 8 se indica parámetros de diseño adoptados por el RAS como lo son 
el consumo por habitante igual a 175 litros por habitante por día (RAS D.3.2.2.1 
numeral 1) y el coeficiente de retorno igual a 0.75 (RAS D.3.2.2.1 numeral 4). 
Para la columna 9, el caudal por contribuciones de aguas residuales domesticad (QD) el 
cual lo calculamos por medio de la siguiente expresión (RAS D.3.1): 
86400
** RPCQ
D
= 
 Y para el tramo 2 -3 es. 
sLQ
D
/33.0
86400
75.0*217*175
== 
En la columna 10 se calculo el caudal por contribuciones industriales que no es más 
que el valor total literal d dividido entre todos los tramos o sea 0.36/20 = 0.018 L/s. 
En las columnas 11, 12, 16, y 17 se hará lo mismo pero con los valores de los literales 
e, f, h, e i. 
La columna 13 será la suma de las columnas 9, 10, 11, 12 que corresponderá al caudal 
medio diario en litros por segundo. 
QQQQQ
INSCOMINDDMD
+++= 
sLQ
MD
/5.004.008.0036.033.0 =+++= 
En la columna 14 se calcula el factor de mayoracion indicado en el RAS D.3.2.4 
ecuación D.3.6 que es igual al valor calculado en el literal j, este factor es igual a 1.6 y 
es igual para todos los tramos. Para la columna 15 hallamos el caudal máximo horario 
por medio del anterior factor, multiplicándolo por el caudal medio diario o sea la 
columna 13 por la 14 para el tramo 2-3: 1.6*0.5 = 0.78L/s. Para la columna 18, 
correspondiente al caudal de diseño de cada tramo de la red de colectores, se sumaron 
las columnas 15 caudal máximo horario (QMH), 16 caudales de conexiones erradas 
(QCEF) y 17 caudales de infiltración (QINF). QDT = QMH + QINF + QCEF, siendo este 
el caudal correspondiente a las contribuciones acumuladas que llegan al tramo hasta el 
pozo de inspección inferior, como se ve en el cuadro para las primeras filas el valor del 
caudal se aproxima a 1.5 L/s, ya que el calculado es inferior, esto no esta permitido en 
el RAS (RAS D.3.2.5) de esta manera se corrige en la columna 19 donde se presenta el 
valor del caudal real de diseño. 
 
A partir de los valores encontrados en la tabla, caudal emisario final (ver ANEXO A) se 
determina para cada tramo el diámetro de la tubería y las características geométricas, 
que se presentan en la tabla características hidráulicas geométricas ver (ANEXO B), 
Estas características dependen del material de la tubería, de las relaciones hidráulicas 
mostradas en las tablas de diseño. 
 
La longitud y la pendiente de los tramos se toman del plano en planta (topografía 
suministrada por la alcaldía municipal de Garzón), Para un mejor entendimiento de la 
tabla, características hidráulicas, geométricas (ver ANEXO B), a continuación se 
presenta una muestra de cálculos columna por columna. 
 
A partir de la columna 1 hasta la 29 se muestran las características geométricas e 
hidráulicas. 
Columna 1: en esta columna se ilustra la identificación de cada tramo, determinando el 
pozo inicial y final. Para este caso tramo 1-2. 
Columna 2: caudal de diseño = 1.5 LPS. Indica el caudal que soportara el tramo, el cual 
fue calculado en la anterior tabla. En algunos tramos el caudal calculado es muy 
pequeño por lo cual se recomienda diseñar la tubería para un caudal mínimo de 
1.5 LPS. 
Columna 3: coeficiente de rugosidad. 0.01. Que corresponde al coeficiente del material 
de la tubería obtenido del RAS tabla D.2.2, para tubería de PVC. 
Columna 4: diámetro teórico: 1.64pulg . Valor calculado con la ecuación de Mannig 
lg64.1
0015.0*01.0
548.1
8
3
2
1
05.0
puD =










= 
Columna 5: diámetro nominal: 0.200m. Valor asumido por el diseñador de acuerdo a los 
diámetros comerciales. Este valor cumple con el RAS D.3.2.6, en donde dice que el 
valor mínimo de diámetro es 8” (200mm) para alcantarillados convencionales 
Columna 6: diámetro: 8 ”. Valor que corresponde al sistema ingles. 
Columna 7: longitud: 44.59m. Dato tomado directamente de la topografía. Según RAS 
D.2.3.7 no deben quedar tramos de más de 150m para alcantarillados convencionales . 
Columna 8: pendiente: 5.3%: El valor anotado en esta columna se calcula inicialmente 
con 1.20m de profundidad a la cota clave este valor puede corregirse de acuerdo con 
las condiciones obtenidas para el colector. 
Columna 9: QLL: caudal de tubo lleno: 99.32 LPS de la formula de Manning sugerida en 
el RAS D.2.3.2, despejamos el caudal y obtenemos: 










=
n
QLL SD 2
1
3
8
*
1000
312.0 
Donde: 
D = diámetro del tubo en metros. 
S = pendiente del tramo en decimales. 
n = coeficiente de rugosidad. 
Cabe aclarar que se divide en 1000 para hallar el resultado en litros por segundo. 
Columna 10: VLL: velocidad a tubo lleno = 3.16m/s de la formula de continuidad 
Q = A*V donde. 
Q = caudal 
A = área transversal 
V = velocidad. 
Columna 11: TLL: fuerza tractiva a tubo lleno = 2.71kg/m2 y se determina con la 
siguiente formula: 
( )
R
nv
TLL
3
1
2*℘
= 
Donde: 
℘= peso especifico del agua =1000 Kg. /m3 
V = velocidad a tubo lleno 
n = coeficiente de rugosidad = 0.01 
R = radio hidráulico = D/4. 
D = diámetro interno del tubo. 
Columna 12: Q real / QLL = relación del caudal de diseño y del caudal a tubo lleno = 
1.5/99.32 = 0.02 
Columna 13: V real / VLL = relación de la velocidadreal y la velocidad a tubo lleno = 
0.344. Esta se determina por medio de la tabla “relaciones hidráulicas para tuberías 
parcialmente llenas en función de q/Q” ver (ANEXO C). Por medio del valor anterior 
q/Q, entramos a la tabla y hallamos el equivalente para v/V. 
Columna 14: TReal / TLL = relación de la fuerza tractiva real entre la fuerza tractiva a 
tubo lleno = 0.273. Esta se determina por medio de la tabla “relaciones hidráulicas para 
tuberías parcialmente llenas en función de q/Q” ver (ANEXO C). Por medio del valor 
anterior q/Q, entramos a la tabla y hallamos el equivalente para d/D. 
Columna 15: d/D: relación de la profundidad hidráulica entre el diámetro de la 
tubería = 0.108 esta se determina por medio de la tabla “relaciones hidráulicas para 
tuberías parcialmente llenas en función de la relación de caudales ver (ANEXO D). Por 
medio del valor anterior la relación de caudales entramos a la tabla y hallamos el 
equivalente para d/D. 
Columna 16: VReal 1.088 m/s. se determina multiplicando la columna 10 (VLL: 
velocidad a tubo lleno = 3.16m/s) por la columna 13 (Vreal / VLL = relación de la 
velocidad real y la velocidad a tubo lleno = 0.344). Según el RAS D.3.2.7 debe tener 
una velocidad mínima de 0.4 m/s RAS D.3.2.8 y una velocidad máxima de 5 m/s para 
alcantarillados simplificados, por lo tanto cumple en este tramo y en los demás. 
Columna 17: fuerza tractiva real = 0.740Kg. /m2. Esta se obtiene multiplicando la 
columna 11 (TLL: fuerza tractiva a tubo lleno = 2.71Kg/m2) por la columna 14 (Real / 
TLL = relación de la fuerza tractiva real entre la fuerza tractiva a tubo lleno = 0.273). 
Según el RAS D.3.2.7. La fuerza tractiva mínima es del orden de 0.1 Kg. /m2 
Columna 18: d = profundidad del flujo = 0.002m. Esta se obtiene multiplicando la 
columna 12(Q real / QLL = relación del caudal de diseño y del caudal a tubo lleno = 
0.02) por la 15 (d/D: relación de la profundidad hidráulica entre el diámetro de la tubería 
= 0.108). Según el RAS D.3.2.11. La profundidad máxima debe estar entre el 70% y el 
80% del diámetro del tubo o sea, 0.002/0.200 = 0.01 = 1% por lo tanto cumple para este 
y para todos los tramos. 
Columna 19: cabeza de velocidad: v2/2g = 0.060m 
Columna 20: cota de energía = cabeza estática + cabeza de velocidad = d + v2/2g = 
0.002 + 0.060 = 0.062m 
Columna 21: H/D. relación de profundidad hidráulica entre el diámetro de la tubería = 
0.067 esta relación se halla por medio de la tabla profundidad hidráulica en función de 
la relación de caudales ver (ANEXO D), hallando el valor correspondiente a la relación 
de q/Q. 
Columna 22: H. profundidad hidráulica = 0.013m. Se obtiene multiplicando la columna 5 
(diámetro: 0.200m) por la columna 21 (H/D relación de profundidad hidráulica entre el 
diámetro de la tubería = 0.067). 
Columna 23: numero de froude = v/ (g*H)1/2 = 3.0. 
Columna 24: tipo de flujo = supercrítico. En esta columna se analiza que tipo de flujo se 
presenta en el tramo. Si el numero de fraude es mayor que 1 el flujo es supercrítico y si 
el numero de froude es menor que 1 el flujo es subcritico. Se debe evitar que se 
presente flujo crítico en la tubería para evitar el mal funcionamiento en el sistema. Cabe 
recordar que el flujo crítico se presenta cuando el número de froude es igual a 1. 
Desde la columna 25 hasta la 30 se realizan los cálculos para saber si la entrada del 
tubo de salida esta sumergida o no, esto con el fin de evitar remansos y resaltos 
hidráulicos que perjudique el funcionamiento del sistema. 
Columna 25: Diámetro del pozo = 1.2m 
Columna 26: K = 1.2. El RAS lo define como coeficiente que depende del diámetro del 
pozo y el diámetro del colector de salida. RAS D.A.3 
Columna 27: 0.319Q/D s 2.5 = 0.027. Esta ecuación resulta de la ecuación D.A.1.2 del 
RAS. 
Columna 28: Hw/Ds = 0.145. Es la relación entre la profundidad hidráulica y el diámetro 
de la tubería ver (ANEXO E). 
Columna 29: Hw: 34.8mm con el valor del diámetro de la tubería ya calculado 
proveniente de la columna 5 (diámetro: 0.200m) y conociendo la relación anterior 
(Hw/Ds = 0.145. Es la relación entre la profundidad hidráulica y el diámetro de la 
tubería) se despeja el valor de la profundidad hidráulica (Hw). 
Columna 30 y 31: cota rasante 997.28, 994.53 msnm valor tomado de la topografía del 
terreno. 
Columna 32 y 33: cota clave 996.08, 993.76 msnm valor tomado de la diferencia entre 
la cota rasante y la profundidad mínima a la que se encuentra la tubería que es 1.2m 
para tramos iniciales de acuerdo con el RAS tabla D.3.11. Para los demás tramos es 
igual a la cota batea mas el diámetro interno. 
Columna 34 y 35: cota batea 996.23, 993.88 msnm es la diferencia entre el valor de la 
cota clave y el diámetro de la tubería. Para tramos iniciales, para los demás tramos es 
igual a cota de energía menos energía específica. 
Columna 36 y 37: cota de energía 995.94, 993.58 msnm es la suma de la cota batea 
con la cota de energía (columna 20) cota de energía = cabeza estática + cabeza de 
velocidad = d + v2/2g = 0.002 + 0.060 = 0.062m. 
Columna 38 y 39: profundidad a clave 1.2, 0.80 m es la diferencia entre la cota rasante 
y la cota clave, los valores para cada uno de los tramos y colectores se encuentran en 
la tabla características hidráulicas y geométricas Ver (ANEXO B), el trazado del 
alcantarillado finaliza en el pozo 21, dicho pozo actualmente esta diseñado y es el que 
nos conduce a la red matriz del municipio de Garzón, Ver (ANEXO I). El detalle 
constructivo de las estructuras que conforman el alcantarillado se encuentra en el 
(ANEXO P). 
El material de la tubería de alcantarillado seleccionado fue PVC este material se elijo de 
acuerdo a la norma técnica Colombiana NTC 3722 en la cual encontramos todo lo 
referente a tubos y accesorios de PVC rígidos de pared estructural para sistemas de 
drenaje subterráneo y alcantarillado. 
Para cada lote se construirá un punto sanitario que costa de una caja de inspección de 
0.70m por 0.70m en concreto de 3000psi, para la conexión con la red de alcantarillado 
se utilizara una silla Y de 8” por 6” incluyendo tubería en PVC perfilada para la 
conexión de la caja a la silla. 
Los pozos 17 y 20 se construirán con cámara de caída puesto que la diferencia entre 
las cotas de batea de las tuberías entrante y saliente es mayor de 0.75m y este es el 
requerimiento mínimo para el empleo de pozos con cámara de caída de acuerdo con la 
norma RAS 2000. Dicha cámara pueden concurrir uno o varios colectores y en ella se 
puede hacer un cambio de dirección, la profundidad de el pozo 17 es de 3.3m y la del 
pozo 20 es de 2.17m. El diseño de esta cámara de caída se podrá encontrar con mayor 
detalle en el (Anexo P). 
 
 
 
 
 
 
 
4.4 DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN 
4.4.1 estudio de la demanda 
Para la estimación de la población se apoyo en el plan de ordenamiento territorial del 
municipio de Garzón, en donde encontramos la estimación de la población del 
municipio, inspecciones y veredas aledañas. De aquí se ve que la población actual es 
de 2460 habitantes y esta se proyecta a 20 años arrojándonos 2612 habitantes, con 
estos datos se puede observar que la población clasifica para un nivel de complejidad 
medio ya que esta entre 2501- 12500 habitantes. 
a. Obtención de las dotaciones futuras. Según el Reglamento del Sector Agua 
Potable y Saneamiento Básico RAS 2000, para el valor que se calculó de la 
proyección de la población que fue 2.612 habitantes, el valor de complejidad es medio 
(por estar entre 2501- 12500 habitantes), por lo tanto se tomaron los valores 
correspondientes a este nivel de complejidad para obtener la dotación neta y la 
dotación bruta. 
b. Dotación neta: según el RAS 2000, el valor del consumo o dotación neta mínima 
para el nivel de complejidad medio es 185 Lt/hab*día. 
c. Dotación bruta: la dotación bruta se obtuvo con la siguiente ecuación: 
Pérdidas