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Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Civil

DISEO DE ALCANTARILLADO SANITARIO PARA LA ALDEA PANABAJAL Y RED DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE PARA UN SECTOR DE LA ZONA 4 DE LA CABECERA MUNICIPAL DE SAN JUAN COMALAPA, CHIMALTENANGO

BYRON AMILCAR OROZCO FUENTESAsesorado por Ing. Juan Merck Cos

Guatemala, octubre de 2004

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERA

DISEO DE ALCANTARILLADO SANITARIO PARA LA ALDEA PANABAJAL Y RED DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE PARA UN SECTOR DE LA ZONA 4 DE LA CABECERA MUNICIPAL DE SAN JUAN COMALAPA, CHIMALTENANGOTRABAJO DE GRADUACIN Presentado a la Junta Directiva de la Facultad de Ingeniera POR

BYRON AMILCAR OROZCO FUENTESAsesorado por Ing. Juan Merck Cos Al conferrsele el ttulo de

INGENIERO CIVIL

GUATEMALA, OCTUBRE DE 2004

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERA

NMINA DE JUNTA DIRECTIVADECANO VOCAL I VOCAL II VOCAL III VOCAL IV VOCAL V SECRETARIO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos Lic. Amahn Snchez lvarez Ing. Julio David Galicia Celada Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz Br. Elisa Yazminda Vides Leiva Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

TRIBUNAL QUE PRACTIC EL EXAMEN GENERAL PRIVADODECANO EXAMINADOR EXAMINADOR EXAMINADOR SECRETARIO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson Ing. Juan Merk Cos Ing. Christa Classon de Pinto Ing. Carlos Salvador Gordillo Garca Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San Carlos de Guatemala, presento a su consideracin mi trabajo de graduacin titulado:

DISEO DE ALCANTARILLADO SANITARIO PARA LA ALDEA PANABAJAL Y RED DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE PARA UN SECTOR DE LA ZONA 4 DE LA CABECERA MUNICIPAL DE SAN JUAN COMALAPA, CHIMALTENANGO

Tema que me fuera asignado por la Direccin de la Escuela de Ingeniera Civil con fecha 1 de junio de 2004.

Byron Amilcar Orozco Fuentes

ACTO QUE DEDICO:

A DIOS

Por darme la inteligencia y sabidura necesarias para cumplir este sueo, y estar conmigo en cualquier momento. Jaime Amilcar Orozco Lpez Cecilia Fuentes y Fuentes Con amor y agradecimiento, ya que gracias a sus esfuerzos y sacrificios estoy alcanzando otra meta en mi vida. Ismar, Lucky, Saul y en especial a Marisol por ser parte de este triunfo. A todos con amor y aprecio.

A MIS PADRES

ms

A MIS HERMANOS

A MI FAMILIA EN GENERAL

Con cario Doy gracias a Dios por haberlos puesto en mi que han sido los mejores que pude encontrar. A

A MIS AMIGOS camino, ya todos

Gracias por su amistad. A GUATEMALA A LA FACULTAD DE INGENIERA Con respeto Centro del saber donde forj mis sueos

A

LA

UNIVERSIDAD

DE

SAN

CARLOS

DE

GUATEMALA

NDICE GENERAL

NDICE DE ILUSTRACIONES LISTA DE SMBOLOS GLOSARIO RESUMEN OBJETIVOS INTRODUCCIN

.......... ......................................................... VII IX XI

............................................................................

.........................................................................................

........................................................................................ XV ....................................................................................... XVII ...................................................................................... XIX

1. FASE DE INVESTIGACIN 1.1. Monografa de la aldea Panabajal, Comalapa........................ 1.1.1. Aspectos generales.................................................................. 1 1

1.1.1.1. Ubicacin geogrfica....................................................... 1 1.1.1.2. Situacin demogrfica..................................................... 2 1.1.1.3. Vas de comunicacin..................................................... 2 1.1.1.4. Clima............................................................................... 2 1.1.1.5. Hidrografa...................................................................... 2 1.1.1.6. Topografa...................................................................... 3 1.1.1.7. Extensin........................................................................ 3 1.1.1.8. Idioma............................................................................ 3 1.1.2. Aspectos econmicos y actividades productivas.................... 3 1.1.2.1. Agricultura....................................................................... 4 1.1.3. Comercio y servicio.................................................................. 4 1.1.4. Artesana.................................................................................. 4 1.1.5. Comunicacin........................................................................... 5 1.1.6. Turismo..................................................................................... 5 1.1.7. Educacin................................................................................. 5 1.1.8. Salud........................................................................................ 5

I

1.1.9. Investigacin diagnstica de las necesidades de servicios bsicos y de infraestructura...................................................... 5

2. FASE DE SERVICIO TCNICO PROFESIONAL2.1. Diseo del sistema de alcantarillado sanitario para la aldea Panabajal...................................................................... 2.1.1 Descripcin del proyecto............................................................. 2.1.2 Estudios topogrficos.................................................................. 2.1.2.1 2.1.2.2 2.1.3 Altimetra.......................................................................... Planimetra...................................................................... 7 7 7 7 8 8 8 9 9 10 11 11 11 12 13 14 14 15 15 15 15 16 17

Perodo de diseo...................................................................... Incremento geomtrico.....................................................

2.1.4 Clculo de la poblacin futura................................................... 2.1.4.1 2.1.5 2.1.6 2.1.7 2.1.8 2.1.9 Generalidades de un sistema de alcantarillado....................... Uso del agua.......................................................................... Dotacin................................................................................ Factor de retorno..................................................................

Consideraciones para el diseo del sistema de alcantarillado.. 10

2.1.9.1 Velocidad del flujo.......................................................... 2.1.10 Caudal de conexiones ilcitas............................................... 2.1.11 Caudal domiciliar.................................................................. 2.1.12 Clculo de caudales............................................................ 2.1.12.1. Caudal......................................................................... 2.1.12.2. Tirante o profundidad del flujo................................... 2.1.13 Caudal de infiltracin........................................................... 2.1.14 Caudal comercial................................................................. 2.1.15 Caudal industrial................................................................. 2.1.16 2.1.17 Factor de caudal medio...................................................... Factor de Harmond.............................................................

II

2.1.18 2.1.19 2.1.20 2.1.21 2.1.22 2.1.23 2.1.24

Caudal de diseo................................................................ Determinacin de la ruta.................................................... Pendientes......................................................................... Clculo de las cotas invert.................................................. Dimetros de tubera.......................................................... Pozos de visita.................................................................... Conexiones domiciliares.....................................................

17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 26 27 30 31 32 33 35 36 38 39 40 41

2.1.23.1 Especificaciones para pozos de visita........................ 2.1.24.1 Cajas o candelas........................................................ 2.1.24.2 Tubera secundaria.................................................... 2.1.25 Profundidad de la tubera.................................................... 2.1.26 Volumen de excavacin....................................................... 2.1.27 Principios hidrulicos........................................................... 2.1.28 Ecuacin de Manning para flujos en canales...................... 2.1.30 Relaciones hidrulicas......................................................... 2.1.31 Diseo del alcantarillado sanitario....................................... 2.1.32 Propuesta de tratamiento................................................... 2.1.32.1. Fosa sptica con pozos de absorcin...................... 2.1.32.2. absorcin................................................................... 2.1.33 . Clculo y diseo de la fosa sptica..................................... 2.1.33.1. Clculo de volumen.................................................. 2.1.33.2. Clculo de la fosa sptica para el proyecto.............. bandas................................................................................ 2.1.34.1. Presin sobre el fondo.............................................. 2.1.34.2. Determinacin de cargas.......................................... 2.1.34.3. Determinacin de momentos fijos............................

2