1 CRITERIOS DE DISEÑO HIDRÁULICO

1.1 POBLACIÓN A ABASTECER Y CAUDALES DE DISEÑO1.1.1 POBLACIÓN A ABASTECER

DOTACION, CAUDALES DE DISEÑO, VARIACION DE CONSUMO

1.2 PRESIONES DE SERVICIO

2 ALINEACIÓN Y TRAZADO METRICO DE LAS REDES

2.1 DISTRIBUCIÓN DE VÀLVULAS

2.2 DETALLES DE LA RED

2.3 DIAMETROS DE LAS TUBERÍAS

2.4 CALCULO HIDRÁULICO DE LA RED2.4.1 DISEÑO DE TUBERÍAS MAESTRAS2.4.2 VELOCIDADES ADMISIBLES2.4.3 TUBERIAS DE DISTRIBUCION

2.5 PERFIL DE LAS TUBERÍAS2.5.1 PREPARACIÒN DEL PERFIL LONGITUDINAL2.5.2 TRAZADO DEL PERFIL LONGITUDINAL

2.6 DISEÑO DE LOS ACCESORIOS DE LA RED2.6.1 UNIONES2.6.2 HIDRANTES

2.7 DISEÑO DE ACOMETIDAS2.7.1 MEDIDORES DOMICILIARIOS2.7.2 MACROMEDIDORES2.7.3 RECOMENDACIONES PARA LA PUESTA EN MARCHA DEL SERVICIO DE ACUEDUCTO

2.8 CONDICIONES DE EMPATE CON LA RED EXISTENTE DE INTERAGUA

2.9 INTERFERENCIA CON OTROS SERVICIOS

2.10 DISEÑO DE OBRAS ESPECIALES2.10.1 VALVULAS DE CIERRE (VÁLVULAS ORDINARIAS DE SERVICIO) 2.10.2 VÀLVULAS DE AIRE ( VENTOSAS) 2.10.3 CAMARA DE DESAGUE2.10.4 BOCAS DE ACCESO2.10.5 VÀLVULAS REGULADORAS DE PRESIÓN2.10.6 VÀLVULAS PITOMÈTRICAS2.10.7 ALIMENTACIÒN LOCAL POR BOMBEO

CRITERIOS DE DISEÑO HIDRÁULICO

GENERALIDADES

Se le da el nombre de red de distribución al conjunto de tuberías cuya función es la de suministrar el agua potable a los consumidores 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 conduce el agua al punto o 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 trazados, caudal y presiones de servicio. La red de distribución está conformada por tuberías principales y de relleno. La red de tuberías principales es la encargada de distribuir el agua en las diferentes zonas de la población, mientras que las tuberías de relleno son las encargadas de hacer las conexiones domiciliarias. El diseño o cálculo de la red de distribución se hace sobre la red principal; el diámetro de la red de relleno se fija de acuerdo con las normas pertinentes. Además de las tuberías existen otros accesorios tales como válvulas de control, válvulas de purga, hidrantes, cruces, codos, tes , reducciones y tapones.

1.1 POBLACIÓN A ABASTECER Y CAUDALES DE DISEÑO

1.1.1 POBLACIÓN A ABASTECER

La población de diseño debe estar acorde con las densidades u usos de suelos, establecidas por la Municipalidad de Guayaquil.

DOTACIÓN

Para Proyectos nuevos de Interagua, la dotación (D) se establecerá de acuerdo con la zona donde se encuentra ubicada la red en estudio, expresada en litros por día y por habitante, sujeta al estrato social correspondiente a la dicha zona, debiendo considerarse: usos, costumbres, disponibilidades de recurso, niveles socio-económicos, tipo de zona (urbana, residencial, comercial), densidad habitacional, sistema de recolección de aguas servidas, etc.

Para Proyectos particulares desarrollados por promotores, la dotación se definirá en función del nivel socio económico hacia el cual estará orientado el Proyecto, o el tipo de uso que se le quiera dar. También se debe considerar las dotaciones establecidas por el Plan Maestro.

En el Plan Maestro Capítulo 6.1.2, se establece lo siguiente, “Las dotaciones de consumo de agua, en litros por persona por día, se han proyectado para las seis zonas urbanas principales de Guayaquil en dos escenarios: un escenario esperado y un escenario conservador. Estas dotaciones representan el consumo promedio de agua y están basadas en estudios pilotos, análisis de información comercial, y mediciones de caudales hechas par el período 2001-2003 por Interagua. Las tablas 6-2 y 6-3, presentan un resumen de las dotaciones para los períodos de 2002-2010, 2020, 2030. Estas dotaciones también son el resultado de aproximaciones sucesivas,

basadas en la obtención de consumos adecuados por sectores y de un caudal demandado acorde con las estimaciones actuales para la ciudad de Guayaquil.

Las zonas urbanas de Guayaquil han sido definidas por la MI. Municipalidad de Guayaquil. Estas zonas se pueden observar en el plano “Zonas de Planificación Municipal” que se anexa. Ver plano 2-2

TABLA 6-2 RESUMEN DE DOTACIONES (lppd)- ESCENARIO ESPERADO

2002 2010 2020 2030ZONA A 72.8 120 130 150ZONA B 67.1 108.7 130 140ZONA C 120.5 140 150 150ZONA D 185.5 180 175 170ZONA E 156.9 160 170 165ZONA F 326.2 320 300 280GENERAL 126.6 157.3 177.2 168.9

TABLA 6-3 RESUMEN DE DOTACIONES (lppd)- ESCENARIO CONSERVADOR

2002 2010 2020 2030ZONA A 72.8 130.7 145 160ZONA B 67.1 108.7 140 150ZONA C 120.5 151.5 160 170ZONA D 185.5 190 200 215ZONA E 226.4 225.1 206.6 195ZONA F 326.2 320 330 340GENERAL 126.6 167 195.9 197.2 CAUDALES DE DISEÑO

Para realizar los diseños de las redes se trabaja con tres tipos de caudales:

Caudal medio, Qm Caudal máximo diario, QMD Caudal máximo horario, QMH

VARIACIONES DE CONSUMO

El caudal medio: es el caudal promedio obtenido de un año de registros y es la base para la estimación del caudal máximo diario y del máximo horario. Se debe calcular por la fórmula

Qmedio = dotación (l/hab/dìa) X población (habitantes) 86400

Caudal máximo diario:

El requerimiento máximo correspondiente al mayor consumo diario, se debe calcular por la fórmula:

Qmaxdìa= kmàx.dìa x Qmed.

Kmax.dìa=1.3-1.5

Caudal máximo horario:

Corresponde a la demanda máxima que se presenta en una hora durante un año completo, se determina de la siguiente forma:

Qmaxhorario= kmax.horario X Qmedio

Kmax.horaria= 2 a 2.3

Tanto el coeficiente de variación del consumo máximo diario como el coeficiente de variación del consumo máximo horario, deben establecerse en base a estudios de sistemas existentes y aplicarse por analogía al proyecto en estudio. En caso contrario se recomienda utilizar los valores especificados.

Cuando se dispone de un sistema de regulación de caudal, las estructuras del acueducto se diseñan con el caudal máximo diario. En caso contrario, se debe diseñar todo el acueducto con el caudal máximo horario. La red de distribución se diseña teniendo en cuenta el caudal máximo horario más incendio.

Los caudales correspondientes a establecimientos públicos, comerciales e industriales serán calculados en forma puntual y específica para cada caso y luego adicionados para los cálculos como consumos puntuales (l/s).

1.2 PRESIONES DE SERVICIO

En la Factibilidad se indicará las presiones a considerar por el proyectista en los puntos de empalme con la red existente.

El Contrato de Concesión establece que durante el primer quinquenio de la Concesión, el Operador deberá realizar el suministro de agua potable manteniendo una presión mínima de 8 mca. (11.4 psi) en las zonas noreste y noroeste de la ciudad, y, una presión mínima de 5mca (7.1 psi) en las zonas centro, sur y en las zonas más alejadas de la ciudad.

Antes de finalizar el segundo quinquenio de la Concesión, el Operador deberá realizar el suministro de agua potable, manteniendo una presión mínima de 15 mca (21.3 psi) en áreas urbanas. A este nivel de referencia se le denominará Presión Mínima Admisible. Con este valor se pretende mantener el suministro seguro a una edificio de hasta 15 m de altura que no cuenta con bombas elevadoras. Para áreas urbano marginales el valor de presión mínima deberá ser de 10 mca. (14.20 psi). (Isla Trinitaria y extremo Noroeste de la Ciudad).

El Contrato de Concesión establece que la presión mínima admisible expuesta anteriormente debe estar disponible en el momento en que se produce el consumo máximo diario en simultaneidad con la condición de los caudales adicionales necesarios para combatir un incendio según la hipótesis expuesta en la tabla 3

POBLACIÓN SERVIDA HIDRANTES EN USO SIMULTANEO

HIPÓTESIS DE FUNCIONAMIENTO

3.000 a 20.000 hab 1 de 12 l/s 1 Próximo al punto de medición20.000 a 40.000 hab 1 de 24 l/s 1 Próximo al punto de medición 40.000 a 60.000 hab 2 de 24 l/s 1 Próximo al punto y otro a una

distancia de entre 200 y 300 m60.000 a 120.000 hab 3 de 24 l/s 2 próximos al punto y otro a una

distancia de entre 200 y 300 mMayor a 120.000 hab 4 de 24 l/s 2 próximos al punto y dos a una

distancia de entre 200 y 300 m.

En el capítulo 3.6.2 se indican las especificaciones para Hidrantes.

2 ALINEACIÓN Y TRAZADO METRICO DE LAS REDES

El trazado de la red se realizará formando mallas en lo posible regulares y cuadrangulares evitando en todo lo posible, ramales abiertos. El diámetro de las tuberías tanto de las mallas principales como en los rellenos, será el comercial que mas se acerque al determinado en los cálculos hidráulicos. Sólo en el caso en el que se deban instalar los hidrantes o bocas de fuego el diámetro de la tubería deberá ser cómo mínimo el correspondiente a estos artefactos.

Cada circuito de la malla deberá tener, en lo posible, un perímetro entre 500 m y 2000m.

En calles cuyo ancho sea mayor a 20 m o que tengan varias calzadas, se proveerá de dos ramales de tuberías el uno con un diámetro correspondiente al de los cálculos hidráulicos y el otro con un diámetro igual al de las tuberías de relleno.

El cálculo de la malla principal, podrá hacerse por cualquier método aplicable. Si se empleara algún método nuevo, el proyectista deberá adjuntar a los cálculos, una memoria explicativa del mismo y la bibliografía de soporte, en caso de existir. La velocidad dentro de las tuberías deberá en lo posible, mantenerse alrededor de 1.5 m/seg. El error de cierre en los circuitos será como máximo de 0.5 m.

Debe realizarse un mínimo de cruces con interferencias superficiales como son ríos, arroyos, ferrocarriles, etc. por su costo y complejidad. Pero en caso de que una de estas interferencias divida a la zona en dos, deberá preverse no menos de dos cruces para poder mantener el servicio aguas abajo en caso de falla de alguno de ellos, los cruces deben hacerse en tubería de acero, mostrando en detalle el despiece de todos los accesorios.

El diseñador realizará los lineamientos de los cruces de acuerdo con las normas vigentes de la entidad competente.

Una vez realizado el prediseño debe visitarse la zona de estudio para verificar el manzaneo y relevar pavimentos, acera, existencia de otros servicios (redes sanitarias, pluviales, gas, electricidad, telefonía, videocable, etc.), tipo de viviendas y condición social, densidad habitacional y toda particularidad que no pueda observarse en los planos (vías con mucho tránsito, anchos de vía, conjuntos habitacionales, establecimientos comerciales e industriales, etc.).

De ser posible se instalarán las tuberías de diámetro 200 mm y mayores por vías no pavimentadas o que no estén recién pavimentadas. Las de diámetro menor y las de distribución se colocarán sobre aceras que ofrezcan menor dificultad de instalación y menor reparación.

Si es necesario se estudiarán distintas alternativas de red que puedan determinar diferentes funcionamientos hidráulicos y diferentes costos seleccionando luego el diseño más conveniente

2.1 DISTRIBUCIÓN DE VÀLVULAS

El área servida por la red, será dividida en sectores que puedan ser aislados para efecto de reparaciones y/o ampliaciones.

Los sectores serán aislados mediante el cierre de válvulas estratégicamente localizados.

2.2 DETALLES DE LA RED

La localización de las tuberías principales y secundarias se hará en los costados norte y este de las calzadas.

Se diseñaran obras de protección cuando las tuberías deben cruzar canales.

Se ubicarán válvulas de aire en los puntos en los que se necesite para el funcionamiento correcto de la red.

Las tuberías de agua potable, deberán estar separadas de las de alcantarillado por lo menos 3 m horizontalmente y 30 cm verticalmente, entre sus superficies exteriores.

Las tuberías deberán estar instaladas a una profundidad mínima de 1 m sobre la corona del tubo.

Se utilizarán anclajes en todos los puntos en los que haya un desequilibrio de fuerzas.

2.3 DIAMETROS DE LAS TUBERÍAS

Las tuberías maestras o de conducción, serán de un diámetro nominal mayor o igual a DN 300 mm (12”)

Las tuberías de distribución, son tuberías con diámetros entre DN<=150 mm.

Las tuberías de distribución , tramos a instalar entre dos tuberías maestras, serán tuberías menor o igual a DN 150 mm, serán como mínimo de DN 100 mm para vías vehiculares y de DN 75 mm para vías peatonales, en general de un diámetro nominal de 90 mm en PVC o de 80 mm en Fundición Dúctil (en ambos casos algo mas de 3”) y hasta un diámetro nominal de 160 mm en PVC o 150 mm en Fundición Dúctil, esto en función de los caudales unitarios que transporten y de las longitudes de los tramos.

En las vías principales DN mínimo será 110 mm

Las tuberías secundarias, paralelas a las tuberías maestras, serán en general no menores de un diámetro nominal de 110 mm en PVC y de 150 mm en Fundición Dúctil.

2.4 CALCULO HIDRÁULICO DE LA RED

2.4.1 DISEÑO DE TUBERÍAS MAESTRAS

Para el cálculo del diámetro de las tuberías maestras se emplea una de las siguientes fórmulas:

DARCY-WEISBACH:

Donde:

j = pérdida de carga unitaria (m/m)D = diámetro interno del tubo (m)V = velocidad media de escurrimiento (m/s)g = aceleración de la gravedad (m/s2)f = coeficiente de fricción para flujo laminar que responde a la ecuación:

Factor f de Colebrook-White

Donde:Re = número de Reynoldsk = rugosidad absoluta de la pared interna del tubo (m)

Donde:

= Densidad (kg/m3) = Viscosidad (10-3 Pa.s)D = diámetro interno del tubo (m)V = Velocidad (m/s)

Deben evitarse diseños con flujos en la zona de transición 2000 < Re < 4000.

En la Tabla 1, se muestran valores de viscosidad y densidad del agua según temperatura y en la Tabla 2 se muestran valores de rugosidad interna del tubo.

Tabla 1: Densidad y Viscosidad del agua según temperatura

Temperatura(C)

Densidad (kg/m3) Viscosidad(10-3 Pa * s)

0 999.9 1.7925 1000.0 1.51910 999.7 1.30815 999.1 1.14020 998.2 1.00530 995.7 0.80140 992.2 0.65650 988.1 0.549

Tabla 2: Rugosidad absoluta del interior del tubo según el material

Material Rugosidad Absoluta (ks)Acero Bridado 0.9-9

Acero comercial 0.45Acero galvanizado 0.15

Concreto 0.3-3Concreto bituminoso 0.25

CCP 025Hierro Forjado 0.06Hierro Fundido 0.15Hierro Dúctil 0.25

Hierro Galvanizado 0.15PRFV 0.05

PVC 0.0015

Hazen - Williams:

Donde: j = pérdida de carga unitaria (m/m)D = diámetro interno de la tubería (m)U = velocidad media de escurrimiento (m/s)C = coeficiente de pérdida de carga

Los coeficientes a emplear en cada caso se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3: Valores del coeficiente de pérdida de carga a utilizarse para diferentes tuberías.

Material Coeficiente pérdida de carga

Acero galvanizado (nuevo y usado) 125

Asbesto cemento (nuevo) 135

Hiero Fundido nuevo 130

Plástico 150

2.4.2 VELOCIDADES ADMISIBLES

El ingeniero de proyecto mediante algún modelo de simulación matemática irá diseñando la red de manera de cumplir con las siguientes dos premisas: Para el cálculo de las tuberías de DN 200 mm (8”) y menor, las velocidades en esas tuberías estarán

comprendidas entre los 0,40 y los 0,60 m/s. Para el cálculo de las tuberías de DN 300 mm (12”) y mayor, las velocidades en esas tuberías estaràn

comprendidas entre 1,00 y 1,20 m/s y que la presión mínima en la red maestra sea de 20 mca. Para tuberías de impulsión (salida de estaciones de bombeo) se podrá admitir velocidades máximas

hasta 2 m/s.

El objetivo del cálculo con las velocidades mencionadas responde a mantener en las tuberías a instalar una capacidad de conducción remanente que permita cubrir picos inesperados o futuras situaciones de incrementos de caudal no tenidas en cuenta.

2.4.3 TUBERÍAS DE DISTRIBUCIÓN

Para las tuberías de distribución, se calcula el caudal unitario.

Las tuberías de relleno no son incluidas en los cálculos hidráulicos, solamente son instaladas para recibir las acometidas.

2.5 PERFIL DE LAS TUBERÍAS

Se deberá realizar el perfil longitudinal en todas las tuberías de DN 250 mm (10”) y mayores. En los casos de tuberías de diámetro menor al indicado, deberán realizarse en aquellos tramos que contengan el cruce de alguna interferencia (superficial o subterránea) o en casos especiales que, a juicio del ingeniero, merezcan su trazado.

El perfil longitudinal consiste en el dibujo del recorrido de la tubería en dos dimensiones (una horizontal y otra vertical), a efectos de marcar las interferencias y definir la altura que tomará la misma en cada punto.

Para ello, se comienza marcando el recorrido de la tubería. Deben quedar desarrollados todos los tramos (longitud entre dos nudos) que componen el trazado de la tubería mientras el diámetro de la misma sea DN 250 o mayor. Por lo tanto, un mismo perfil puede abarcar varios planos.

En los casos de tuberías de diámetro menor, es aconsejable dibujar el tramo que contiene la interferencia, y, en algunos casos, el anterior y el posterior.

Sobre el trazado, se indica la altura del terreno natural (cota del mismo), la ubicación prevista de la tubería, todas las interferencias y toda aquella información disponible como material de la tubería, diámetro de la tubería, longitud, tipo de cimentación.

Para la ejecución de estos perfiles, empleará un software tipo “Aqueduc” o alguno similar que se tenga a disposición compatible con Autocad o con la extensión dxf.

2.5.1 PREPARACIÒN DEL PERFIL LONGITUDINAL

Debe comenzarse el trazado del perfil, teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

El dibujo del perfil se efectúa de manera tal que el flujo del agua en la tubería sea de izquierda a derecha.

En el ángulo superior derecho del plano, se ubica el norte. Ubicar todas las interferencias que se hayan encontrado. Si la misma está construida, marcarlas en

trazo continuo. Si es un proyecto, se dibuja en línea de puntos. En este caso, en las observaciones se indica la fecha de ejecución del proyecto de dicha interferencia.

2.5.2 TRAZADO DEL PERFIL LONGITUDINAL

Para determinar el trazado del perfil longitudinal de la tubería debe tener en cuenta, dos aspectos fundamentales:

2.5.2.1 PROFUNDIDADES

Se denomina profundidad de la tubería a la distancia, medida en vertical, entre la superficie del terreno natural y la parte superior del tubo (cota de corona).

La profundidad de diseño es la profundidad a la cual se colocarán las tuberías, sino se indica específicamente otra. En función del diámetro de la tubería y para cualquier material, la profundidad se muestra en la Tabla 4.

Tabla 4: Profundidades de diseño de la tubería según su diámetro

DN (mm) Profundidad de Diseño (m)

1000 1,80

900 1,80

800 1,50

700 1,50

600 1,50

DN (mm) Profundidad de Diseño (m)

500 1,50

400 1,20

300 1,10

250 y menores 1

La profundidad mínima, es aquella profundidad a la cual es posible colocar la tubería sin recubrimientos especiales. Se acepta que la tubería tenga esta profundidad mìnima en aquellos puntos donde circunstancias particulares no hacen posible colocarla a la profundidad de diseño. En estos casos particulares valen las indicaciones de la Error: Reference source not found que incluye este documento.

NOTA:Si se emplean tuberías de PVC, PRFV o fundición dúctil, debe tenerse en cuenta que la profundidad mínima es de un (1) metro. Si se colocan tuberías de estos materiales a una profundidad menor debe proyectarse un recubrimiento estructural de hormigón reforzado que tome las cargas externas de tránsito.

Siempre que se presente un cruce de tubería de acueducto con uno de alcantarillado, esta última debe ir a una mayor profundidad y la mínima distancia vertical libre será de 0,30 m. Los casos especiales se consultarán con la Sub-Gerencia de Proyectos de Interagua.

2.5.2.2 PENDIENTES:

Se denomina pendiente a la inclinación respecto de la horizontal de las redes. Todas las tuberías que conforman la red maestra deben tener una pendiente definida.

Esta pendiente es importante, ya que permite la evacuación del aire que se encuentra dentro de la misma. El aire dentro de la tubería proviene de distintas fuentes y siempre está presente y debe ser evacuado. Si se permite la acumulación de aire dentro de la tubería, se reduce su capacidad de transporte, pudiendo llegar a bloquearse.

Esta pendiente, considerada en el sentido del flujo del agua (de izquierda a derecha en el dibujo), puede ser ascendente o descendente.

Cuando el aire circula en el sentido del flujo la pendiente ascendente mínima será 0.04%.Cuando el aire circula en el sentido contrario del flujo la pendiente mínima será 0.1%.En este último caso la pendiente no debe ser menor que la pendiente de la línea piezométrica de ese tramo de la tubería.

Para tuberías de diámetros superiores a los 500 mm estos valores de pendiente pueden resultar insuficientes dado que las tolerancias para la colocación en vertical están en el orden de los 5 mm por cada unidad de tubo de 6 o 7 m. De acuerdo con esto se proyectará para estos diámetros con pendientes mínimas de 2 mm por metro en tramos ascendentes y 3 mm por metro en tramos descendentes.

La condición ideal es que la pendiente en un tramo sea uniforme y que acompañe los quiebres propios del terreno, a efectos de minimizar la excavación.

Mientras sea posible, se deben respetar las profundidades de diseño, y luego verificar la pendiente de la tubería con los valores mínimos descritos.

El dibujo del perfil longitudinal permite, además, colocar más definidamente los accesorios de la tubería.

2.6 DISEÑO DE LOS ACCESORIOS DE LA RED

2.6.1 UNIONES

Este tipo de accesorio específicamente se refiere a los usados en casos muy especiales para protección de los sistemas de distribución así como también para facilidad en los trabajos de mantenimiento. Las más usadas se indican a continuación:

Uniones de Aislamiento:

Este tipo de unión se usa específicamente con tuberías de acero para evitar que se vuelvan conductoras de corrientes eléctricas. El objeto de su instalación es aislar una larga conducción en tramos cortos. Su localización se hace de acuerdo con los resultados de ensayos de terreno y con el criterio del encargado del diseño.

Uniones de Expansión:

Este tipo de unión tiene uso especial en la succión y descarga de sistemas de bombeo y en las descargas de compresores. Su localización se hace inmediatamente antes y después de las bombas y en el caso de compresores inmediatamente después de ellos, para absorber en ambos casos, cualquier tipo de movimiento que se presente.

Uniones de Montaje:

Este tipo de unión hace referencia a aquellas que permiten alguna flexibilidad en sistemas rígidos y facilitan las operaciones de mantenimiento de los elementos para los cuales fueron instalados. Un ejemplo de ellas son las uniones DRESSER o VIKING JHONSON. Su localización está determinada por los elementos o accesorios que son susceptibles de mantenimiento o cambio.

En los sistemas de bombeo con accesorios de diámetro inferior a 750 mm, se usarán como uniones de montaje las uniones de expansión. Cuando el diámetro es mayor o igual que 750 mm, además de las uniones de expansión será indispensable usar uniones de montaje, localizadas junto a la válvula de compuerta o mariposa, bombas, medidores de caudal, cheques.

2.6.2 HIDRANTES

2.6.2.1 GENERALIDADES

La protección contra incendios se realizará utilizando la misma red de agua potable.

Los hidrantes serán de columnas o pedestal de DN 75 mm (3”), DN 100 mm (4”) o DN 150 (6”) mm de diámetro y se controlarán por válvulas del mismo diámetro.

Deben instalarse preferiblemente en las esquinas, en las intersecciones entre dos calles y sobre la acera, para un mejor acceso. Cada hidrante llevará su propia válvula para aislarlo de la red.

Dependiendo del tipo de hidrante, ya sea de núcleo húmedo o seco, deben cumplirse las siguientes normas técnicas ANSI/AWWA C503-88, ANSI/AWWA C502-94 y ANSI/AWWA C550-90.

Se colocarán hidrantes cada 120 a 250 metros de nuevas tuberías o tuberías que se reemplacen o rehabiliten en el futuro.

En zonas comerciales el espaciamiento entre hidrantes será de 120 m. Los hidrantes de 24 l/s deberán conectarse a las tuberías de 150 mm mínimo y los hidrantes de 12 l/s podrán hacerlo a tuberías de 100 mm.

De a cuerdo a políticas de la Subgerencia Comercial, a todo Hidrante se colocará su medidor de DN 75 mm (3”), DN 110 mm (4”).

Ver plano AP-1156

2.6.2.2 LOCALIZACIÒN DE LOS HIDRANTES

Los hidrantes se instalarán alejados de obstáculos que impidan su correcto funcionamiento y debe cumplir los siguientes requisitos:

Los hidrantes deben instalarse en el límite entre dos predios, aproximadamente a 10 m de la intersección de los paramentos y en una zona verde o en el andén.

Cuando se coloquen en el andén no deben instalarse a una distancia mayor que 0.5 m del borde exterior hacia dentro.

Cuando se instalen en la zona verde, no deben ponerse a una distancia mayor que 0.5 m del borde exterior del cordón.

No deben colocarse en las calzadas de las vías ni contiguos a postes u otros obstáculos que no permitan su correcto uso en caso de incendio.

Las bocas de los hidrantes deben quedar hacia la calle. En la colocación del hidrante deben colocarse tantas extensiones sean necesarias para que el hidrante

que saliente en su totalidad por encima del nivel del terreno. Antes de colocarse el hidrante debe comprobarse si su funcionamiento es correcto.

2.7 DISEÑO DE ACOMETIDAS

Se entiende por acometida la tubería que se coloca desde la tubería de distribución hasta el medidor.

La tubería para las acometidas será de mínimo 20 mm de diámetro (Tubería flexible PEAD), para instalaciones especiales en cualquier otro diámetro su uso deberá ser avalado por INTERAGUA presentando para ello la justificación de su empleo.

Las derivaciones de la red de distribución a la tubería flexible se deben hacer con un accesorio que permita realizar sólo una perforación en la tubería de acueducto.

El material de la tubería debe ser de polietileno de alta densidad para tuberías entre 13 mm y 76 mm.

Las conexiones domiciliares nunca se deben realizar sobre tuberías de DN >=250 mm

En el plano tipo AP-1409, se muestran los detalles de instalación de conexiones domiciliares, medidores y cajas para medidor.

Las acometidas a instalar constan de: Elemento de unión a la tubería de distribución, comprende silla o galápago o collarìn de derivación y

registro de incorporación El collar de derivación debe ser de HD. Tubería flexible PEAD Llave de paso Uniones universales, codos y niples necesarios Válvula de corte (control operador) Medidor para el registro de consumo en la instalación Caja para alojar el conjunto llave – medidor, en el andén o muro

2.7.1 MEDIDORES DOMICILIARIOS

Los contratistas suministrarán los medidores según los modelos aceptados por INTERAGUA

Los medidores serán instalados por INTERAGUA. y se colocará un medidor por cada suscripción individual del servicio de acueducto.

Los medidores deben cumplir con las normas técnicas especificadas para medidores.

En caso de edificios o conjuntos multifamiliares debe existir un medidor totalizador inmediatamente aguas debajo de la acometida. También deben existir medidores individuales en cada uno de los apartamentos que conforman el edificio o conjunto multifamiliar. INTERAGUA se reserva el derecho de cambio de especificación del modelo de los medidores según el adelanto tecnológico.

Todos los medidores antes de instalarse serán calibrados en el taller de INTERAGUA

Se anexa especificaciones técnicas.

2.7.2 MACROMEDIDORES

Con la finalidad de realizar bien las funciones de mantenimiento y planeación futura, se deben instalar macromedidores para realizar balances de distribución.

Los macromedidores, según su tipo, deben cumplir con las normas técnicas ANSI/AWWA C-701, ANSI/AWWA C-702.

La localización de cada macromedidor será dada por INTERAGUA.

Para proteger las instalaciones de medidores de 50 mm de diámetro o màs, se debe instalar un filtro de tamiz.

En los Planos tipo se indican la distancia mínima a respetar para la instalación de todo tipo de accesorios aguas arriba del medidor mayor o igual a 50 mm.

En el caso que las distancias recomendadas sean muy grandes se recomienda utilizar estabilizadores de flujo de agua para disminuir la distancia entre el medidor y el accesorio, como se muestra en los Planos tipo AP- MACROMEDIDORES, del anexo

Para toda instalación mayor o igual de DN 50 mm se debe instalar una válvula de cheque y una llave de paso (los accesorios instalados aguas abajo no tienen influencia sobre el medidor) y el medidor se instala siempre aguas abajo.

En las instalaciones no se debe realizar:

Soldadura sobre la tubería una vez el tubo instalado Instalaciones de empaques en las bridas que reduzcan el diámetro de la tubería.

2.7.3 RECOMENDACIONES PARA LA PUESTA EN MARCHA DEL SERVICIO DE ACUEDUCTO

Antes de dar servicio de la tubería y el medidor se debe:

Realizar un enjuague de la tubería Abrir lentamente la válvula aguas arriba para no dañar el medidor.

2.8 CONDICIONES DE EMPATE CON LA RED EXISTENTE DE INTERAGUA

Los empates son nudos de la red con la particularidad de que la conexión entre tuberías se realiza de una nueva a una existente.

Como primer paso para definir los empates, deberá conocerse la ubicación y el material de la tubería existente. Para ello INTERAGUA. deberá suministrar al proyectista y al Contratista toda la información conforme a obra disponible sobre las tuberías en servicio.

El proyectista preparará esquemas de empates con el despiece recomendado para cada uno.

Como los materiales de tubería existente y a colocar pueden no ser los mismos, deberá preverse el uso de piezas especiales de transición.

El Contratista preparará los planos de ejecución de los empates y los someterá a la aprobación del fiscalizador.

Luego Contratista y Sub-Gerencia de operaciones de AAPP de Interagua, planificarán la realización de los mismos a fin de afectar lo mínimo posible la prestación del servicio.

Todos los empates serán realizados por el Urbanizador y supervisados por INTERAGUA con el suministro del material por parte del contratista y/o el urbanizador.

2.9 INTERFERENCIA CON OTROS SERVICIOS

La red en estudio puede ser interferida por los siguientes servicios existentes:

servicio de agua potable servicio de alcantarillado sanitario servicio de alcantarillado pluvial servicio de telefonía servicio de electricidad (alta, baja o media tensión) servicio de videocable semaforización

Al comienzo del anteproyecto y una vez definida la zona de estudio, el proyectista deberá solicitar en forma oficial a los distintos Entes Prestadores de los distintos servicios toda la información disponible sobre las instalaciones existentes y las que se encuentren en proyecto dentro de los 12 (doce) meses siguientes al pedido.

Esta información es de mucha importancia para el alineamiento y trazado de la red porque define la ubicación de las tuberías a colocar y puede tener influencia en la selección de una alternativa sobre otra.

2.10 DISEÑO DE OBRAS ESPECIALES

2.10.1 VALVULAS DE CIERRE (VÁLVULAS ORDINARIAS DE SERVICIO)

Estas válvulas de cierre tienen el objetivo de poder aislar las partes de la red que necesite algún tipo de intervención de mantenimiento, de reparación o de extensión de servicio.

En todos los nudos de la red maestra se colocarán válvulas de cierre, a razón de una por cada tubería que concurra al nudo. Las válvulas serán de tipo compuerta para las tuberías de DN 300 y menores, y tipo mariposa para las tuberías mayores.

En los puntos donde se produce la unión entre la tubería maestra y la distribuidora, se colocará siempre una válvula de cierre al arranque sobre la tubería de distribución. Dado el diámetro de las tuberías de distribución, estas válvulas de cierre serán siempre de tipo compuerta.

Para las conducciones de grandes diámetros, las válvulas serán del tipo mariposa de acción manual permitiendo la colocación de actuador motorizado.

Para zonas de desarrollo multifamiliar y altamente comerciales, las válvulas de servicio ordinario se localizarán en tal forma que para aislar un tramo no se cierren más de 4 válvulas ni se aislen más de dos tramos.

Para casos especiales se debe consultar con la Sub-Gerencia de Proyectos de INTERAGUA.

Para tuberías de diámetros mayores se deberá cumplir la siguiente Norma:

Líneas de: Distancia entre válvulas:

DN<=300 mm (12’’) 400 metros300 mm (12’’)<DN<=450 mm(18’’) 600 metros450mm<=DN 600mm (24”) 800 metros600 mm (24’’)<DN<=800 mm (32’’) 1000 metros 800 mm (32’’) < DN<=1000 (40”) 1500 metrosDN>1000 (40”) 2000 metros

Además, todo ramal que se desprenda de una tubería principal (300 mm, o mayor) deberá llevar una válvula en el arranque en lo posible inmediatamente seguido al accesorio, salvo en casos aprobados por INTERAGUA a una distancia máxima de 3,00 metros.

Dentro de las válvulas de uso ordinario se establece el empleo de dos (2) tipos de válvulas:

1. Válvulas de compuerta o disco2. Válvulas de mariposa

Las válvulas de compuerta se instalarán directamente sobre la tubería con su respectiva cámara de protección. Cuando se usen válvulas de mariposa como elementos de control deberán tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

1. La velocidad máxima en las válvulas no deberá sobrepasar el valor de 4,5 m/s.2. El grado de apertura óptima está comprendido entre 20° y 80°

Cuando se usan válvulas de mariposa como válvulas de servicio ordinario los parámetros se reducen exclusivamente a indicar que la velocidad normal en las válvulas debe ser inferior a 3,0 m/s.

En casos en que se proyecten ramales con derivación deberá considerarse una válvula por cada tubería que concurra al nudo pudiéndose eventualmente eliminar la de aguas arriba.

En correspondencia de una válvula de cierre se deberán prever los siguientes accesorios en función de la posición de la misma en la tubería.

Tabla 5: Correspondencia de válvulas según posición de la tubería

Ubicación de la válvula

Accesorios Aguas arriba

Accesorios Aguas abajo

en conducto ascendente cámara de desagüe válvula ventosa

en conducto descendente

válvula ventosa cámara de desagüe

en punto alto válvula ventosa

en punto bajo cámara de desagüe

Los accesorios mencionados en la anterior Tabla 5 se preverán de acuerdo con las indicaciones dadas en los puntos siguientes y serán estudiados en función de las necesidades específicas de cada proyecto.

Las válvulas mariposas de diámetro superior a los 500 mm deberán instalarse con “by-pass” y su operación deberá realizarse en forma lenta.

El diámetro del “by-pas” será para diámetros entre 500 mm y 900 mm de 150 mm y para diámetros de 1000 y mayores de 200 mm.

Sobre la tubería y próxima a la válvula deberá colocarse una junta de desmontaje e intervención para permitir la remoción del equipamiento para mantenimiento y/o reparación.

Las cámaras tipo para válvulas de compuerta y de mariposa, se muestran en los planos AP-601 ( cámara de válvula tipo I) y AP-1429, (Cámara de válvula tipo II).

Estas cámaras tendrán las siguientes características:

serán de hormigón reforzado (concreto) garantizando su estanqueidad deberán contar con pozo de achique dispondrá de escalones de hierro dúctil o hierro fundido empotrados en correspondencia con la

tapa de acceso. Manhole de acceso. Tapas modulares que permitan el retiro de la válvula o de reparación de la misma.

En caso de que las condiciones del terreno sean tales que la tubería fuera de la cámara pueda sufrir desplazamientos deberán colocarse en ambos extremos de la cámara, por fuera, juntas de montaje que permitan tomar deflexiones angulares.

Ver Especificaciones Técnicas de Construcción capìtulo 5

2.10.2 VÀLVULAS DE AIRE ( VENTOSAS)

Las válvulas de ventosa deberán ser colocadas en todos los puntos donde haya posibilidad de acumulación de aire en la tubería, o sea, donde no sea posible su remoción hidráulica, esto es cuando la velocidad del flujo sea inferior a la velocidad crítica.

Generalmente las válvulas deberán ser instaladas en :

Puntos altos de las tuberías principales (ejemplo: sifones, etc), y en los puntos de quiebre o cambios bruscos de pendiente o picos.

Tramos horizontales sobre tuberías principales cada 1000m

Tuberías expresas o transmisiones en diámetros mayores a 30” con base en :

a) Un análisis de admisión de aire durante el vaciado de la tubería para mantenimiento o inspección ocular.

b) Para expulsión de aire cuando estas líneas forman parte de sistemas de impulsión de bombas.

Tramos largos de tuberías principales con incrementos de pendiente.

Tramos largos de tuberías principales con disminución de pendiente.

En caso de que las válvulas ventosas a instalar sean de diámetros superiores a 4”, se deberá exigir una válvula ventosa adicional de menor diámetro, que permitan la expulsión de las pequeñas cantidades de aire que no alcanzarán a accionar el mecanismo de la válvula grande.

En caso de sistemas de bombeo , deberán instalarse en la descargas entre la bomba y la válvula de retención en aquellos sistemas que así lo requieran. Las válvulas a usar serán automáticas del tipo escape de aire cuando se instalen sobre tuberías rígidas y del tipo escape y admisión de aire o doble efecto, cuando se instalen sobre tuberías flexibles, La relación de diámetros entre la derivación al a ventosa y el diámetro de la tubería debe ser

1:12 para el tipo “escape de aire”

1:8 para el tipo “escape y admisión aire”

El dimensionamiento del orifico de la ventosa se estudiará en cada caso.. Para verificar que haya remoción hidráulica de aire, es necesario que la velocidad mínima operacional sea igual o superior a la velocidad critica de remoción de aire.

Donde:

Y = 3x –2.1x2 siendo

Vc = Velocidad Crítica de remoción de aire en m/sD = Diámetro de la tubería en metrosg = aceleración de la gravedad m/s2

= Angulo del tramo descendente aguas abajo con la horizontal

Toda válvula ventosa debe aislarse de la tubería principal por medio de una válvula de corte.

Las válvulas serán del tipo Ventex (de Pont a Mousson) o similares de manera de cumplir con las siguientes funciones:

evacuación de un gran caudal de aire en el momento de llenado de la tubería eliminación permanente del aire que pueda aparecer en la tubería durante su operación admisión de un gran caudal de aire en el momento de vaciado de la tubería, permitiendo el éxito

de la operación y evitando la depresión de la tubería.

En el caso de las tuberías de DN 200 y menores, se supone que el aire acumulado sale de la tubería por las conexiones domiciliarias.

Por lo tanto, en los casos de tuberías de DN 200 o menor que no contengan conexiones domiciliarias, puede resultar necesario colocar válvulas ventosa de doble efecto.

Las válvulas ventosas se alojarán en cámaras que serán calculadas para cada válvula según el equipamiento y las condiciones particulares de cada proyecto.

2.10.3 CAMARA DE DESAGUE

En las tuberías maestras de DN igual y mayor a 300 mm se colocarán cámaras de desagüe con la finalidad de permitir el desagüe y la limpieza de la tubería.

Los criterios para decidir su ubicación son los siguientes:

Por lo menos una por cada tramo delimitado por válvulas de cierre. Se preferirán los puntos de menor altimetría.

La determinación del diámetro del desagüe se realiza en función de los siguientes parámetros:

Longitud máxima entre válvulas de cierre; Tiempo de vaciado; Cantidad y tamaño de las bombas de achique; Velocidad de salida en el desagüe.

Se recomienda un diámetro de la tubería de desagüe entre 1/3 y ¼ del diámetro de la tubería principal. Teniendo en cuenta longitudes máximas de tubería a desaguar de 2.500 m, tiempos de vaciado del orden de 2,5 a 3,5 horas, una o dos bombas de achique, según los casos, de 200 a 500 m3/h y velocidades de salida que no superen los 3,5 m/s; se ha confeccionado la tabla 7 con los diámetros del desagüe para cada diámetro de tubería.

Las Cámaras a utilizarse serán de dos compartimentos o cámara húmeda, en caso de no poderse implementar, previo aprobación de Interagua se podría utilizar la cámara sencilla.

Tabla 6: Diámetros de desagüe según diámetro de la tubería.

Diámetro de la tubería Diámetro del desagüe300 a 400 150500 a 700 200

800 a 1.000 2501 100 a 1.200 300

2.10.4 BOCAS DE ACCESO

Es la abertura provista con tapa localizada en la pared lateral o superior de la tubería, con el objeto de facilitar el acceso a su interior, para inspección y mantenimiento.

El diámetro mínimo de las bocas de acceso será 0.6 m y serán instaladas en tuberías de DN 800 mm y mayor, en especial las construidas en acero y Concreto Reforzada con cilindro de acero (HPT).

Estarán localizadas preferiblemente junto a las válvulas de maniobra, purgas o en cruces de interferencias en las cuales no es aconsejable instalar purgas.

Cuando en una tubería principal mayor de DN 800 mm no se hayan dejado previstas salidas y con el tiempo sea necesario hacer derivaciones, se exigirá construir una boca de acceso localizada tan cerca como sea posible de la derivación a construir.

La tapa de la boca de acceso deberá ser una brida ciega.

Toda boca de acceso deberá estar ubicada dentro de una cámara.

El espaciamiento máximo de las bocas de acceso será:

500 m para tuberías de acero con diámetro 800 mm<=DN<= 1500 mm. 1.000 m para tuberías de acero con diámetro DN>= 1.500 mm 500 m para otro tipo de material independientemente al diámetro

2.10.5 VÀLVULAS REGULADORAS DE PRESIÓN

Las válvulas reguladoras de presión deberán cumplir con las siguientes características.

1. Deberán ser completas, con todos los accesorios necesarios para su correcto funcionamiento y estarán provistas de indicadores de apertura.

2. Las válvulas deberán soportar presión por ambos lados (aguas abajo y aguas arriba) simultáneamente, o sólo por un lado.

3. En el exterior e integrado en el cuerpo de la válvula deberán estar grabadas claramente la marca, el diámetro, dirección del flujo y la presión de trabajo máxima garantizada.

4. El sistema exterior de control (válvula piloto y válvula de agua), deberá estar dotado de válvulas auxiliares que permitan aislarlo para efectos de mantenimiento.

5. Las válvulas se deberán cerrar automáticamente al ocurrir un daño en los diafragmas.6. La válvula principal será de tipo globo, con cuerpo, bridas y tapas de hierro dúctil.7. El mecanismo interior: guías, agujas, disco móvil, asiento, etc., será de bronce o acero inoxidable.8. La tubería exterior, acoples, válvulas externas, etc., serán de cobre o bronce.9. Los diafragmas serán de nylon con revestimiento de caucho sintético o neopreno reforzado; para otro

tipo de material se consultará con la Sub-Gerencia de Proyectos.10. Todos los resortes serán de acero inoxidable.11. El índice de cavitación para las válvulas reguladoras de presión deberá ser mayor o igual a uno (1).12. La válvula reguladora de presión se deberá instalar sobre un tramo de tubería metálica y deberá

contener dos válvulas de compuerta y un filtro tal como se muestra en los esquemas que se anexan a este documento.

13. By pass

El dimensionamiento para este tipo de estaciones se presenta en la Tabla 7.

2.10.6 VÀLVULAS PITOMÈTRICAS

En todas las tuberías de la red maestra deberán dejarse previstas e instaladas válvulas pitométricas de 25,4 mm, las cuales se ubicarán exactamente y en forma perpendicular en las cotas de claves de las tuberías, estas válvulas son de paso integral o sea registro de bola o registro de corte.

Estas válvulas pitométricas se instalarán en los puntos donde INTERAGUA considere necesarios, en sitios tales que su localización quede a la mayor distancia posible, en el sentido del flujo, de un accesorio (curva, cruz, tee, válvula, etc.) de acuerdo con la siguiente norma, las válvulas pitométricas quedarán como mínimo 10 diámetros antes o después de un accesorio. El diámetro de que se habla se refiere al de la tubería sobre la cual se instala la válvula pitométrica.

Las válvulas pitométricas deberán quedar siempre dentro de una cámara.

2.10.7 ALIMENTACIÒN LOCAL POR BOMBEO

Todos los proyectos que necesiten realizar un bombeo adicional para poder empatarse a la red existente de Guayaquil, deberán realizar el diseño según las normas de INTERAGUA y presentar a consideración el diseño para obtener su respectiva aprobación.

Tabla 7: Dimensiones para estaciones reguladoras de presión con medidor de flujo

Diámetro(mm)

A(mm)

B(mm)

C(mm)

D(mm)

E(mm)

F(mm)

G(mm)

H(mm)

M(mm)

I(mm

J(mm)

Dimensiones de la cajaL x b x H (mm)

Dimensiones del anclajeB x L x H (mm)

63 200 720 250 400 200 200 450 200 600 213 240 1300 x 1300 x 2000 600 x 200 x 20075 200 1100 310 500 200 200 450 200 600 270 305 1600 x 1300 x 2000 600 x 200 x 200100 200 1450 410 600 250 200 450 250 600 385 380 2100 x 1300 x 2000 600 x 200 x 400150 200 2200 610 700 300 200 450 300 600 450 510 2600 x 1400 x 2000 700 x 500 x 700200 200 2850 820 700 300 200 450 300 600 520 645 3000 x 1400 x 2000 900 x 500 x 1000250 200 3600 1050 700 350 200 450 350 600 635 760 3500 x 1500 x 2000 900 x 500 x 1000300 200 4300 1250 800 350 200 450 350 600 880 865 4200 x 1500 x 2000 1100 x 800 x 1200350 200 5000 1450 800 350 200 450 350 600 950 990 4600 x 1600 x 2000 1500 x 1400 x 1600400 200 5700 1650 800 350 200 450 350 600 1100 1050 5000 x 1600 x 2000 1700 x 1500 x 1800

Ver plano AP-1335