Diseño de sistemas de recolección de aguas servidas

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DISEÑO DE SISTEMAS DE RECOLECCION DISEÑO DE SISTEMAS DE RECOLECCION 
DE AGUAS SERVIDASDE AGUAS SERVIDASDE AGUAS SERVIDASDE AGUAS SERVIDAS
Cálculo de Caudales de AporteCálculo de Caudales de AporteCálculo de Caudales de AporteCálculo de Caudales de AporteCálculo de Caudales de AporteCálculo de Caudales de AporteCálculo de Caudales de AporteCálculo de Caudales de Aporte
QAN = Qdom + Qcom + Qinst + Qind + Qinf
APORTES
Cálculo del Caudal de DiseñoCálculo del Caudal de Diseño
Caudal de aportes del acueducto:
Según las Normas Generales para Proyectos de Alcantarillados
(Gaceta 5318), una vez determinados los gastos medios provenientes
del Acueducto (Domiciliario, comercial, industrial, institucional), la
sumatoria de los mismos se multiplicará por un Coeficiente de Gasto de
Reingreso (porcentaje de agua potable que una vez usada ingresa al
sistema de alcantarillado) y por un Coeficiente función de la población
contribuyente al tramo en estudio.
Cálculo del Caudal de DiseñoCálculo del Caudal de Diseño
QA.N. = QA.P. * R * F
Donde:
QA.N. = Gasto máximo de las aguas servidas
QA.P. = Sumatoria de los gastos medios provenientes del acueducto.
R = Coeficiente de gasto de reingreso igual a 0 80R = Coeficiente de gasto de reingreso, igual a 0,80
F = coeficiente función de la población, determinado por la fórmula de
HARMON
P
F
+
+=
4
281
Donde:
F = Coeficiente en función de la población contribuyente al tramo
P+4
F Coeficiente en función de la población contribuyente al tramo
P = Población en miles de habitantes
Cálculo del Caudal de DiseñoCálculo del Caudal de Diseño
Caudal de Infiltración
Las Normas Generales para Proyectos de Alcantarilladosp y
establecen el gasto máximo de infiltración a considerar en un sistema
de alcantarillado de aguas servidas, con un valor de 20.000 lt/día/Km.
En el cálculo de la longitud total, se debe considerar la longitudg , g
de los colectores y la longitud de cada uno de los empotramientos
correspondientes.
Caudal total de Diseño
Qtotal = QA.N. + Qinf
Diseño Hidráulico de ColectoresDiseño Hidráulico de Colectores
La mayoría de los colectores se diseñaran como canales
abiertos, a excepción de que trabajen sobrecargados, en zonas
bajas que precisen de un bombeo y en el caso particular debajas que precisen de un bombeo y en el caso particular de
sifones invertidos, donde se diseñan como conductos a presión.
Para efectos de diseño, el régimen se considera permanente,
di ió i l id d di t tcondición que requiere una velocidad media constante en
secciones sucesivas a lo largo de un tramo. Para régimen
permanente se emplea la ecuación de Manning.
Diseño Hidráulico de ColectoresDiseño Hidráulico de Colectores
Ecuación de Manning: 2/13/21 SR
n
V =
Donde:
V = velocidad del conducto a sección plena
n = coeficiente de rugosidad de la tubería según su material
n
n = coeficiente de rugosidad de la tubería, según su material
R = radio hidráulico = A/P (A: área, P: Perímetro)
S = pendiente de la tubería
Material de la Tubería Coeficiente de rugosidad 
(n)
PEAD 0,012
PVC 0 012PVC 0,012
Acero 0,012
Hierro Fundido 0,012,
Concreto (Ø > 61 cm (24”)) 0,013
Concreto (Ø < 53 cm (21”)) 0,015
Diseño Hidráulico de ColectoresDiseño Hidráulico de Colectores
Capacidad de la tubería a sección plena:
Capacidad (m³/s) = V * A
Para garantizar que el flujo no sea a presión, se debe diseñar la tubería
para un porcentaje menor a su capacidad plena.
Se recomienda entonces diseñar la tubería para un caudalSe recomienda entonces, diseñar la tubería para un caudal
hasta 75% de la capacidad de la misma.
Qdiseño < 0,75 Capacidad
EJERCICIO PRACTICOEJERCICIO PRACTICO
Punto de 
descarga
TRAZADO DE LA REDTRAZADO DE LA RED
1.- Ubicar en el plano la distribución de viviendas y posibles puntos de
empotramiento.p
2.- Ubicar puntos de descarga de la red y observar la topografía de la
zona para determinar factibilidad del sistema.
3 Identificar las avenidas principales por donde pasará el colector3.- Identificar las avenidas principales por donde pasará el colector
principal.
4.- Los colectores principales se inician partiendo del punto de
descarga y recorriendo el urbanismo por las vías de menor pendiente
hasta llegar a los puntos más altos del urbanismo.
5 - Una vez definido los colectores principales se trazan los secundarios5. Una vez definido los colectores principales se trazan los secundarios
que deben descargar a los principales.
TRAZADO DE LA REDTRAZADO DE LA RED
NUMERACION DE LAS BOCAS DE VISITANUMERACION DE LAS BOCAS DE VISITA
- Los tramos se identifican por sus correspondientes bocas de visita a
ambos extremos.
- Las bocas de visita se indicarán en los planos con una circunferencia
de 3 mm de diámetro, que se dibujará en todos aquellos puntos donde
se hayan proyectadose hayan proyectado.
- Las bocas de visita se designarán de la siguiente forma:
-Las correspondientes al colector principal, llevarán igual letrag
mayúscula.
-A continuación de la letra se colocará un número comenzando en
el número 1 en el punto más bajo del colector principal y siguiendoel número 1 en el punto más bajo del colector principal y siguiendo
correlativamente en dirección opuesta al escurrimiento.
-Las bocas de visita correspondientes a los tramos afluentes al
l i i l á f l i dcolector principal, se numerarán en forma correlativa ascendente.
TRAZADO DE LA REDTRAZADO DE LA RED
TRAZADO DE LA REDTRAZADO DE LA RED
DETERMINACION DEL CAUDAL DE DISEÑODETERMINACION DEL CAUDAL DE DISEÑO
Determinación de Aportes de Agua Potable:
1.- Por zonificación:
Si tenemos delimitadas las áreas, se calcula el QA.P. por la
ódotación respectiva dada en las Normas Sanitarias Nº 4.044.
2 - Por número de habitantes por vivienda:2.- Por número de habitantes por vivienda:
Si tenemos delimitadas las casas, pero no conocemos el área de
las mismas, se asume un número de habitantes para cada una según el
( f l l f l )tipo (unifamiliar, multifamiliar).
DETERMINACION DEL CAUDAL DE DISEÑODETERMINACION DEL CAUDAL DE DISEÑO
Determinación de Aportes de Agua Potable:
3.- Por áreas:
Se debe conocer la densidad poblacional de la zona. Se divide
á ála manzana en áreas contribuyentes y se multiplica el área de c/u por la
densidad poblacional. El Caudal se determina multiplicando el nro. de
hab. por la dotación de la zona.
DETERMINACION DEL CAUDAL DE DISEÑODETERMINACION DEL CAUDAL DE DISEÑO
Determinación de Caudal de diseño por tramo:
TABLA DE GASTOS.
=Dotación del 
tramo / 86400
= 20 * (Long. 
tramo + Long
5 hab. por 
vivienda unif
Long de emp. * 
Nro. de 
viviendas
= 1+ 28/(4+ 
√ (P/1000))
tramo / 86400
= QA.P.*F*0.8
tramo + Long. 
emp) / 86400
= QA.N.+Qinf
TRAMO DOTACION N°VIV.
N°
Hab.
Long. 
Tramo
(mts)
Long. 
Emp
(mts)
F QA.P.(lps)
QA.N.
(lps)
Qinf.
(lps)
QTOTAL
( lps )
DETERMINACION DEL CAUDAL DE DISEÑODETERMINACION DEL CAUDAL DE DISEÑO
Determinación de Caudal de diseño por tramo:
Q
Q del tramo 
aguas arriba
Q
Qpropio + 
Qanterior + 
Qaporte
= 1/n * 
(D/4)^2/3 * 
S^1/2
P R O Y E C T O . 
S
Q total del 
tramo
Q de tramo 
que aporte 
caudal
= 75% 
(V * A)
TRAMO Longitud(mts)
Q.propio.
(lps)
Q.anterior
(lps)
Q.aporte
(lps)
Qa/n
( lps ) Ø (")
Ø 
(m)
S 
terreno 
(%o)
S tub
(%o)
C
(lps)
V
(m/s)
PLANO DE PLANTA FINALPLANO DE PLANTA FINAL
PERFILES DE LA REDPERFILES DE LA RED
Para el trazado de los perfiles, se debe tener en cuenta:
• Se dibujan de izquierda a derecha en sentido contrario al flujo.Se dibujan de izquierda a derecha en sentido contrario al flujo.
• Se deben colocar las escalas verticales y horizontales acordes al
dibujo. Usualmente Esc. Vertical 1:10 y 1:100 y Esc. Horizontal 1:1000.
• Se dibuja el perfil del colector principal, y se señalan las bocas de
visita que reciben los colectores secundarios.
• Se debe indicar por cada tramo: Diámetro, Pendiente, Caudal,Se debe indicar por cada tramo: Diámetro, Pendiente, Caudal,
Capacidad, Velocidad, Material y Clase de tubería, tipo de Apoyo.
• En la guitarra del perfil se debe indicar:Progresiva, Cota Terreno,
Cota Rasante Banqueo y tipo de BVCota Rasante, Banqueo y tipo de BV.
CONCRETO CLASE 1