planteamiento hidrulico

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PROYECTO: “MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DEL CENTRO POBLADO DE HUAYNACANCHA-LA OROYA, PROVINCIA DE YAULI-JUNIN” SNIP 210307:

1.0 INGENIERIA DEL PROYECTO

1.1. CONSIDERACIONES, CALCULOS DE DISEÑO Y CONTENIDO1.1.1 DOCUMENTOS DE REFERENCIA

Reglamento Nacional de Edificaciones

Manual de Procedimientos Técnicos en Saneamiento Ministerio de Salud

(MINSA)

Reglamento Sanitario Internacional (Organización Mundial de La Salud)

Guías de diseño de la Organización Panamericana de la Salud.

1.2 DISEÑO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE 1.2.1. PERIODO DE DISEÑO

El periodo óptimo de diseño es el tiempo de duración de todos los elementos que

componen el Proyecto.

Existen diversos factores que determinan el periodo óptimo de diseño

mencionándose algunos:

La vida útil de las estructuras, que esta en función de la resistencia física del

material que lo constituye y el desgaste que sufren estas.

El estudio de factibilidad, que depende primordialmente del aspecto económico.

El crecimiento poblacional, que es un factor muy importante porque incluye

posibles cambios en el desarrollo industrial y comercial de la comunidad ya que

pueden variar los índices económicos.

La tasa de interés, que es un factor muy importante por cuanto si la tasa de

interés es bajo se puede pensar en periodos largos.

El crecimiento de la población y la tasa de interés tienen cierta relación; así a

menor relación de crecimiento menor tasa de interés, esto implica un menor

funcionamiento en los primeros años.

El proporcionarle desagüe a una población, es un servicio cuyo costo debe ser

retribuido por los beneficiarios, siendo estos muy elevados si se toma periodos muy

largos para poblaciones con desarrollos muy violentos, esta podría causar una gran

quiebra administrativa.

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Esto nos indica que de acuerdo a las tendencias de aumento de la población es

conveniente elegir periodos óptimos de diseño mas largo para crecimientos lentos y

viceversa.

Generalmente los sistemas se diseñan y se constituyen para satisfacer la población

mayor que la actual.

El Reglamento Nacional de Edificaciones sugiere periodos de diseño basados en

cantidades de habitantes de la población en estudio de acuerdo al cuadro

siguiente:

POBLACIÓN(Habitantes)

PERIODO DE DISEÑO(Años)

De 2,000 a 20,000

De 20,000 a más

15

10

También mencionan periodos de diseño según el tipo de estructura, mostrándose

en el cuadro siguiente:

ESTRUCTURAS CARACTERÍSTICASPOD

(Años)

Colectores principales y emisores

de descarga

Tuberías secundarias

Ampliación inconveniente y

costosa

Bajos costos de sustitución

40-50

15-20

La población de la zona de influencia del proyecto (Unión Tarancato Alto), son de

crecimiento moderado pues tiene una tasa de crecimiento distrital de 1.80%, por

ende con muchas posibilidades de desarrollo, la comunidad beneficiada presenta

una población mucho menor de 20,000 habitantes, por lo tanto se asume un

período de diseño de 20 años.

1.2.2. POBLACION DE DISEÑO

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Para él calculo de la población de diseño, tomaremos en cuenta las siguientes

condiciones:

- Los asentamientos humanos no son de formación reciente y existe datos

de los últimos censos realizados en el año 1993 y 2007, por lo cual el

cálculo de la población de diseño con el método matemático es más

aceptable con la realidad y características de la zona.

Por lo tanto la población de diseño se estimará por métodos adecuados para

poblaciones en franco crecimiento y teniendo en cuenta a la vez el crecimiento

acelerado en estos últimos años debido al retorno de familias y habitantes que

migraron a causa de la violencia política que se vivió en las décadas de los 80 y 90.

Por tanto teniendo en cuenta las características de las poblaciones en estudio, los

factores históricos, socio-económico, su tendencia de desarrollo y los métodos

utilizados por MEF en las pautas para la elaboración de estudios a nivel de perfil; la

población futura está dado por:

a. Método Aritmetico:

Pf=(1+ r∗t100 )

❑

Donde:Pf : Población futura.

Po : Población inicial del año base.

r : Constante de crecimiento.

t : Variación de tiempo en años.

Se determinó previamente la tasa de crecimiento intercensal en 1.80% (basado en el estudio del Perfil del presente Proyecto, con referencia a los datos inter censales).

El presente proyecto contempla en total una población actual de 1832 habitantes al año 2014 según el padrón de beneficiarios.

Cuadro: Población actual por comunidad y/o localidad beneficiaria

Comunidad Poblacion Actual (Hab.)

N° Familias

Centro poblado de huaynacancha

1832 446

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Elaboracion propia en base a la fuente:cuadro estimado de poblacion por comunidad según el padron de beneficiario.Con los datos de población actual se determinó la población futura.

Datos:

Po = 79 habitantes r = 1.80 %t = 20 años

Entonces:

Pf=79(1+ 1.80∗20100 )

❑

Pf=112hab

b. Metodo Geometrico:

Pf=(1+ r100 )

t

Donde:Pf : Población futura.

Po : Población inicial del año base.

r : Constante de crecimiento.

t : Variación de tiempo en años.

Datos:

Po = 79 habitantes r = 1.80 %t = 20 años

Entonces:

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Pf=79(1+ 1.80100 )

20

Pf=114 hab

a continuación se presenta el resumen de la población actual y futura para las

comunidades beneficiarias:

Comunidades Pob. Actual Pob. Futura

Met. Aritmetico

(Hab.)

Pob. Futura

Met.

Geometrico

(Hab.)

Pob. Futura

Promedio

(Hab.)

Centro poblado

de

huaynacancha

1832 2316 2316 2317

1.2.3. DOTACION DE AGUALa dotación representa la cantidad de agua necesaria para el desarrollo de las

actividades de un núcleo urbano, y esta dada en litros por habitantes por día (l/h/d);

incluyendo en ella los consumos correspondientes al doméstico, comercial,

industrial y otros usos.

El consumo de agua de una población es variable, porque se ve afectado de

diversos factores que deben ser analizados y los cuales tenemos:

- Los factores económicos sociales, los cuales influyen directamente sobre

el consumo de agua, es decir que la población consume más agua al

mejorar su nivel de vida.

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- Los factores climatológicos, mencionándose que en épocas de

temperaturas altas la población consume más agua que en épocas de

temperaturas bajas.

- El tamaño de la localidad, determinándose que el consumo de agua per

cápita aumenta con el tamaño de la comunidad.

- Las medidas de control y medidas de agua, comprobándose que en

viviendas que poseen medidor de agua el consumo es menor que las que

no poseen medidor.

El Ministerio de Salud asigna las dotaciones en base al número de habitantes

(Cuadro No.01) y a las diferentes regiones del país (Cuadro No. 02).

Cuadro No. 01

Hasta 500

Población (habitantes)

Cuadro No. 02

Hasta 500

Población (habitantes)

En nuestro caso, para determinar la dotación de agua promedio diaria anual por habitante, consideraremos lo señalado en el RNE, Norma OS-100 CONSIDERACIONES BÁSICAS DE DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA SANITARIA, Item 1.4 Dotación de agua; dónde las dotaciones serán de 120 I/hab/d en clima cálido. Por tanto se garantizará la dotación y el arrastre hidráulico en la red de alcantarillado.Como vemos, existe diferencia entre ambos criterios de diseño señalados, primando lo contemplado en el RNE.

1.2.4. VARIACION DE CONSUMO

a. Consumo Medio Diario (Qm)Es el promedio de los gastos diarios durante un año de registros expresados en

lt/seg.

Representado por la siguiente expresión:

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Donde:Qm = Consumo promedio anual (l/s)Pf = Población futura (habitantes)Dotación = 100 (l/s/dia)

En lo siguiente se muestra el consumo promedio anual para las comunidades

beneficiarias.

COMUNIDADCAUDAL

PROMEDIO (l/s)

Centro poblado huaynacancha 0.268lt/seg

b. Consumo Máximo Diario (Qmd )Denominándose así al gasto en el día de máximo consumo que se genera durante

un año.


donde:

K1 : Coeficiente de variación diaria

Para determinar los coeficientes de variación de consumo, consideraremos lo

señalado en el RNE, Norma OS-100, ítem 1.5 Variaciones de consumo, referidos al

promedio diario anual de la demanda, con los siguientes coeficientes:

- Máximo anual de la demanda diaria: 1.3 (K1)

- Máximo anual de la demanda horaria: 1.8 - 2.5 (K2)

Asimismo, de acuerdo a lo señalado en el RNE, Norma OS-100, ítem 1.6 Demanda

contra incendio, no consideraremos la demanda contra incendio en nuestros

cálculos.

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En lo siguiente se muestra el consumo máximo diario para las comunidades

beneficiarias.

LOCALIDADCAUDAL MAXIMO DIARIO

(l/s)Centro poblado de huaynacancha 3.48

Del cuadro anterior se tiene caudal máximo total diario para cada comunidad y con

las cuales se dimensionara la linea de conduccion respectivamente a partir de una

camara de reparticion de caudales.

c. Consumo Máximo Horario (Qmh)

Es el gasto máximo de agua que se generan en una hora registrado el día de

máximo consumo mediante observaciones medidas durante un año.


donde:

K2 : Máximo anual de la demanda horaria

Para determinar el coeficiente de variación horaria se tiene el siguiente criterio y lo

señalado en el RNE, Norma OS-100, ítem 1.5 Variaciones de consumo:

Poblaciones de 2,000 a 10,000 Habitantes será 2.0

Poblaciones mayores a 10,000 Habitantes será 1.8

Adoptándose K2 = 2.0 para las comunidades en estudio.

Por tanto se tendrá:

LOCALIDADCAUDAL MAXIMO

HORARIO (l/s)

Centro poblado de huaynacancha 3.48 l/seg

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Con el caudal máximo horario se dimensiona la red de distribución de agua potable para cada comunidad respectivamente.

1.2.5. DISEÑO HIDRÁULICO DE TUBERÍASPara lograr el movimiento de agua en sentido ascendente o descendente es necesario

disponer de energía.

Consideraciones Básicas:

- Cuando el agua fluye por una tubería se genera una caída o pérdida de carga

por fricción en función del diámetro del conducto, longitud y material del conducto.

- Cuando el agua no fluye por una tubería se dice que el agua está en equilibrio

estático.

- Línea de gradiente hidráulica representa nuevos niveles de energía en cada

punto de la tubería, se puede decir esta línea describe la presión existente.

* Se debe considerar los siguientes pasos de diseño.

1 Trazado gráfico del levantamiento topográfico a partir del estudio de campo

conteniendo los detalles topográficos mediante las curvas a nivel.

2 Ubicación de conductos con tuberías principales y secundarias, en el plano

topográfico esta ubicación debe realizarse tratando de dar abastecimiento a la

mayoría de viviendas, optando diámetros tentativos para cada tramo.

3 Verificación de diámetros adoptados con las fórmulas de cálculo de Pérdidas de

Carga por Fricción para líneas de conducción y distribución.

a. Línea de Conducción y Redes de AlimentaciónLa línea de conducción, será diseñada para conducir el gasto máximo diario (Qmd).

Las pérdidas de carga en la tubería (hf), se calculará mediante la fórmula de Hazen y

Williams para asegurar el buen funcionamiento, con ayuda de estos cálculos se obtendrá

el Plano de Perfil de la Línea de Conducción.

Fórmula de Hazen y Williams:

Q=0.0004264 xC x D2.63 x hf0.54

Donde:

Q = Caudal (Lps)

d = Diámetro en pulgadas

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hf: pérdida unitaria por mil metros

C : Coeficiente de Hazen Williams (150)

* El diseño de la línea de conducción consta de:

- Trazo de la Línea de Conducción

- Perfil del terreno natural con sus cotas.

- Ubicación de válvulas de, purga .

- Longitud, diámetro, pendiente y caudales en los diferentes tramos.

- Línea de gradiente hidráulica, línea estática.

- Cruces de cursos de agua, quebradas.

- Los perfiles se harán de preferencia:

esc. Horizontal 1:2000

esc.Vertical 1:200

La línea de conducción en el presente proyecto se tiene:

1. Captación de Ucucancha (01 Und) –filtro lento – reservorio (capacidad: 70 m3)

El caudal que se conducira desde el reservorio hasta la valvula de control es de 7.5

l/s (Qmd); caudal necesario a conducir para satisfacer la demanda máxima diaria de la

comunidad, las cuales tendran un caudal de 3.48 l/s.

b. Línea de Aducción y Red de DistribuciónCaudal de diseño

La red de distribución se calculó y se dimensionó con el gasto máximo

horario.

Análisis hidráulicoLas redes de distribución se proyectaron según la configuración de las

avenidas y distribución de vivienda; habiendo circuito abiertos. Su

dimensionamiento se realizó en base a cálculos hidráulicos que aseguren caudal y

presión adecuada en cualquier punto de la red.

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La velocidad minima es de 0.6m/s, en casos justificados se aceptará una

velocidad máxima de 3m/s.

Para el diseño y análisis hidráulico del sistema de distribución, se ha hecho el uso

de formulas que garanticen los parametros hidraulicos para las condiones de

topografia y ubicación de nodos.

En el cálculo hidráulico de las tuberías, se utilizó la fórmula de Hazen y Williams y

el coeficiente de fricción para tubería de Policloruro de vinilo (PVC) C = 150.

Se ha determinado el consumo por nodo mediante la aplicación del método de

gastos por tramo.

Las presiones obtenidas en la mayoría de los nodos de la red se encuentran por

encima de las presiones mínimas requeridas (10 m de columna de agua) y

menores a 50 mca, en algunos tramos con velocidades bajas lo cual no es una

restricción en redes de distribución cerrada, mixta.

Los resultados del diseño y la modelación hidráulica se describen en la memoria

de cálculos así como en los planos definitivos de redes de distribución.

c. Estructuras Hidráulicas ProyectadasEl diseño se realiza teniendo en cuenta, los caudales de diseño según la ubicación de la

estructura a diseñar.

Para estructuras antes del reservorio de cabeza se diseña con el “Qmd”.

Para estructuras después del reservorio de cabeza se diseña con el “Qmh”.

Se tiene las siguientes estructuras:

1. Captación.- Se diseña con el caudal máximo diario (Qmd), se debe tener en cuenta

el tipo de Agua a captar, se tiene; aguas subterráneas, agua de lluvia y otros.

Para el diseño se debe tener en cuenta:

- Caudal de la fuente.

- Calidad de agua, físico, químico y bacteriológico

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2. FiltroEl filtro servira para el control de los sedimentos, y los residuos solidos.

3. Reservorio o Tanque de Almacenamiento y RegulaciónEstructura destinada al almacenamiento y regulación del volumen de agua disponible,

básicamente su función es almacenar en horas de bajo consumo (noches) para revertirlo

en las de máximo consumo (mañanas, mediodía), este depósito debe tener tubería de

ventilación independiente, el porcentaje de regulación es del gasto promedio anual.

Sistemas por Gravedad: 20-30% de Qp

Vr=0.27 xQp x 864001000

Adjunto a esta estructura se tiene una caseta de válvulas de control de tuberías de

ingreso, salida, rebose y limpia.

7. Válvulas y Accesorios en la Red de DistribuciónDe acuerdo al diseño realizado se deben colocar los accesorios que garanticen buen

funcionamiento y faciliten el mantenimiento del sistema en la red de distribución:

Válvulas de purga, control, aire, conexiones domiciliarias.

En el proyecto se plantea como se detalla a continuación el resumen de los resultados

del modelamiento hidráulico del sistema de distribución de agua potable:

Instalación de ml de línea de aducción y distribución de agua potable, y sus respectivas obras de arte; con tubería:TUB. PVC NTP 4422 Ø=1, y 3/4" C-7.5 =

Válvulas de purga (02 und.) Conexiones domiciliarias (10 und.)

A continuación se tiene los resultados de los parámetros hidráulicos tanto en tuberías

como en nodos de la red de distribución de agua potable diseñados con formulas

adecuadas para sistemas de agua potable; donde se verifica que las velocidades,

presiones de trabajo, etc. se encuentran en el rango de servicio recomend

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1.3. DISEÑO EN REDES DE ALCANTARILLADO

1.3.1. CRITERIOS BÁSICOS El análisis y la investigación de flujo hidráulico, han establecido que las condiciones

del flujo y las pendientes hidráulicas en sistemas de alcantarillados sanitarios de

PVC por gravedad, pueden ser diseñados conservadoramente utilizando la

ecuación de MANNING.

Para simplificar el diseño de sistemas de alcantarillado, es necesario asumir

condiciones constantes de flujo, a pesar de que la mayoría de estos sistemas

funcionan con caudales sumamente variables.

Los sistemas de alcantarillado se diseñan como canales, si la condición de canal no

se cumple, se dice que la tubería trabaja bajo carga o presión interna

v = 1nR2/3 S1/2

Donde:

v es la velocidad de flujo, en metros por segundo.

n es el coeficiente de rugosidad, n=0.009 para PVC.

R es el radio hidráulico de la sección mojada de la tubería en metros.

S es la pendiente hidráulica, expresada en décimas.

El valor "n" ha sido determinado para los materiales más comunes usados en

sistemas de alcantarillado. La mayoría de los ingenieros han seleccionado

históricamente el valor de 0.013 para sistemas de alcantarillado con tubos de

concreto y de 0.009 para tubería de PVC. Estudios en el laboratorio han

determinado que el valor de "n" para tubería de PVC puede ser menor. Estos

valores relativamente bajos se deben a: la lisura de la tubería de PVC (rugosidad de

1 a 1.3 micras) y a las longitudes mayores sin uniones.

Las longitudes largas y con menos juntas proporcionan un gradiente de energía

más uniforme y constante, reduciendo las pérdidas por fricción y por lo tanto

contribuyendo a un bajo valor de "n".

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1.3.2. CONSIDERACIONES DE DISEÑOa. Se efectuará el diseño de los colectores y emisores, de acuerdo a los rangos

adjuntos, teniendo en cuenta los siguientes escurrimientos.

- Colectores = 0.67 Diámetro como Máximo.

- Emisor = 0.75 Diámetro como Máximo.

En ningún caso las tuberías trabajaran a presión.

b. Las cámaras de Inspección (Buzones) serán ubicadas en:

- Intercepción de las calles.

- En el inicio de cada colector.

- En todos los empalmes de colectores.

- En los cambios de pendiente.

- En todos cambios de dirección.

- En todos los cambios de diámetros.

- En los cambios de material.

- En todos lugar donde sea necesario por razones de inspección y

limpieza

Además se recomienda lo siguiente:

- La profundidad de las Cámaras será de 1.20 metros (mínimo).

- Los diámetros interiores de la Cámara será como mínimo de 1.20

metros.

- La distancia máxima entre buzones con fines de operación y

mantenimiento serán:

Para tuberías de 160MM NTP ISO 4435 : 80 mts.

Para tuberías de 200MM a 250MM NTP ISO 4435 : 100 mts.

- En las cámaras de más de 2.00 metros de profundidad se podrán aceptar

tuberías que no lleguen al fondo, siempre que su cota de llegada sea de

0.50 metros como mínimo sobre el fondo, empleándose dispositivos

especiales, cuando la caída exceda del orden de 1.00 metros.

- En el fondo de las cámaras de inspección se deberá diseñar media caña

en dirección del flujo, y una pendiente del 25% entre el borde de la media

caña y las paredes laterales de la cámara.

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En los elementos de conducción, la pendiente mínima de diseño será del orden de

5 por mil. De no conseguirse condiciones de flujo favorable debido al pequeño

caudal evacuado, en los 300 metros iniciales de cada colector se deberá mantener

una pendiente mínima del 5 por mil o aquellas que satisfagan la velocidad mínima.

1.3.3. CARGAS EXTERNASLas experiencias nacionales e internacionales con las tuberías de PVC instaladas

para la conducción de agua potable, han demostrado que no se presentan fallas por

aplastamiento cuando las condiciones de instalación son correctas, y esto es

debido a que las tuberías de PVC son flexibles, en el caso de tuberías de

alcantarillado, como el gasto a conducir se desaloja por gravedad, se permite una

deformación de un 7% respecto a su diámetro exterior.

El comportamiento de tubería rígida y tubería flexible enterradas es distinto en las

mismas condiciones, las cargas externas tienden a concentrarse debajo y arriba del

tubo rígido, creando un momento de aplastamiento que debe ser resistidor por las

paredes del tubo. En los tubos flexibles conforme se aplica la carga externa se van

deformando, transfiriendo la carga vertical en reacciones horizontales radiales las

cuales son resistidas por la presión pasiva del material de relleno alrededor del tubo

transmitiendo parte de estas cargas al terreno.

1.3.4. VELOCIDADES MÁXIMAS Y MÍNIMASLa alcantarilla transporta elementos sólidos, los mismos que se asentarán o flotarán

de acuerdo con la velocidad de escurrimiento y las características físico-químicas

de los sólidos.

Si la velocidad es baja, se producirán asentamientos; si es muy alta, aparte de este

transporte, se producirán erosiones en los conductos, por lo que es imprescindible

determinar velocidades límites para el escurrimiento en el alcantarillado.

La velocidad mínima permisible es aquella que no permite la sedimentación de los

sólidos en suspensión, y según el R.N.E. este valor evalúa 0.60 m/seg.

Adicionalmente las especificaciones para tuberías de PVC sugieren los siguientes

valores:

Velocidad mínima a tubo lleno = 0.60 m/seg

Velocidad mínima a tubo parcialmente lleno = 0.30 m/seg

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Velocidad mínima recomendable = 0.45 m/seg

La velocidad máxima recomendable es aquella que no ocasione erosión en la

tubería ni dislocamiento en las juntas, para el PVC esta no debe ser mayor a 5.0

m/seg.

1.3.5 PENDIENTES MÍNIMAS Y MÁXIMAS PERMISIBLES PARA LOS DIFERENTES DIÁMETROS DE LAS TUBERÍASLas pendientes mínimas y máximas son aquellas que no produzcan velocidades

menores a la mínima permisible o mayores que las permisibles.

Velocidad Mínima de 0.6 m/s

Velocidad Máxima de 5.0 m/s. A tubo lleno

1.3.6. ANCHO DE ZANJAFactores que determinan el ancho de zanja:

- Diámetro exterior de la tubería.

- Procedimiento a seguir para el acoplamiento de los tubos.

Para unión dentro de zanja el ancho de ésta debe ser el suficiente para permitir al

operario hacer las siguientes maniobras: colocar la plantilla, hacer el acoplamiento,

acomodo y acostillado de la tubería y compactar el relleno.

DIAMETROmm

ANCHO DE ZANJAmm

160 60

200 60

250 65

315 70

1.3.7. PLANTILLA (CAMA DE APOYO)El tubo debe descansar siempre sobre un lecho de tierra cribada o arena de río,

que debe tener un espesor mínimo de 5.0 cm., en el eje vertical del tubo. El R.N.E.

recomienda considerar 10 cm.

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1.3.8. PASO DE VÍAS TRANSITADASLa tubería debe protegerse contra esfuerzos de cizallamiento o movimientos

producidos por el paso de vehículos en vías transitadas, tales como cruce de

carreteras, vías de ferrocarril, aeropuertos, etc., en estos sitios se recomienda

encamisar la tubería de PVC con un tubo de acero o ahogarla en concreto.

1.3.9. PROFUNDIDAD DE ZANJALa profundidad mínima de instalación obedece a tres factores principales:

- Debe cumplir con el colchón mínimo especificado para proteger al tubo de las

cargas vivas, y debe ser de 90 cm sobre el lomo del tubo.

- Debe asegurar una correcta conexión entre las descargas domiciliarias con las

tuberías del sistema.

- Se debe evitar al máximo el cruce de las tuberías de alcantarillado con otras

instalaciones (gas, agua potable, teléfonos, etc.) y así evitarse problemas

constructivos.

1.3.10 LÍNEA DE ALCANTARILLADO DE UNIÓN FLEXIBLE NORMA ISO-4435Principales ventajasEs indiscutible que la Ingeniería Sanitaria ocupa un lugar importante en el desarrollo

del país, tanto ecológica como productivamente; tanto así, que sin un suministro

adecuado de agua y un correcto desalojo de las aguas negras en ciudades y

poblados, la vida sería peligrosa a menos que estos deshechos se eliminaran

rápida y eficazmente. Actualmente la planeación, diseño, funcionamiento,

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construcción y operación de los sistemas de alcantarillado requieren de

procedimientos, información, así como de nuevos materiales y tecnologías.

Versatilidad- Serie 25. Para uso general en poblaciones y ciudades de tráfico normal.

- Serie 20. Para uso en zonas en donde el peso volumétrico del material de relleno

sea igual o mayor a 2,000 kg/m3

- Serie 16.5. Para uso en donde el tráfico sea muy pesado e intenso, paso de

carreteras, ejes viales, etc.

Hermética y FlexibleLa unión espiga campana con anillo de material elastomérico ofrece tanto

hermeticidad y flexibilidad en las uniones de las descargas como en los pozos de

visita, independientemente a la flexibilidad del tubo el cual recupera su forma

original después de retirar la carga, asegurando con esto que no existirán en el

sistema infiltraciones o exfiltraciones, las cuales repercuten en el alto costo del

tratamiento de aguas y la contaminación de los mantos acuíferos.

DiseñoDebido a su junta con anillo de hule y a su bajo coeficiente de rugosidad, la tubería

de PVC admite pendientes menores conservando la velocidad mínima eliminando

pendientes más pronunciadas; debido a que su velocidad máxima es de 5 m/seg.

Lo anterior redunda en menos pozos de visita, así como estructuras de caída y

plantas de bombeo

Consideraciones en el diseño de redes

- En general velocidad mínima de escurrimiento de 0.6 m/s y máximo de 3

m/s por tratarse de tuberías PVC, de acuerdo al caudal de diseño máximo.

- Separación máxima de 80 metros para diámetro equivalente a 6 pulgadas.

Así como 100 metros para diámetros entre 8 y 10pulgadas.

- Las cámaras de inspección (buzones) se han instalado en los cruces de

calles así como se ha considerado también en el cambio de dirección o

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pendiente. Con las consideraciones descritas y dado también la

conformación topográfica; ha sido suficiente considerar buzones en las

partes centrales o intermedias de las calles en general, estableciendo la

consideración de separación máxima. La profundidad mínima considerada

es de 1.20 metros con un diámetro interior de 1.20 metros y con un

espaciamiento máximo de 80 metros.

- Se considera un relleno mínimo sobre la clave de la tubería de 1.00 metro.

- .Aguas Negras Domesticas. Se considera que el 80% del caudal de agua

consumida ingresa al sistema al sistema de alcantarillado. Para los

efectos de capacidad de diseño de dicho sistema el porcentaje anterior se

ha aplicado al caudal correspondiente al máximo anual de la demanda

horaria.

- Aguas de Infiltración. Se denomina al agua que ingresa al sistema de

alcantarillado por uniones defectuosas, tubos rotos etc. Cuando el nivel

freático está a una cota mas alta que la línea, el caudal probablemente

aumentará en épocas de lluvias, un factor determinante será la

permeabilidad del suelo.

- Aguas Pluviales. No existe estación pluviométrica cercana que pueda

establecer la precipitación de la zona, sin embargo este factor va a servir

de limpieza y operatividad del sistema. Debemos tener en cuenta que un

modulo sanitario para cada vivienda tiene un costo que excede las

posibilidades de cada usuario, por tanto su uso inmediato de las redes no

se va a dar, sino que gradualmente en el tiempo los usuarios se irán

incorporando al sistema. Esta situación real, tendrá que ser amenguado

por las aguas de lluvia.

1.3.11. CUANTIFICACIÓN DE CAUDALES DE APORTE DOMÉSTICOPara el cálculo del sistema de la red de alcantarillado, se considera toda la red

mostrado en el respectivo plano; tanto existentes, proyectadas y las que se

mejorarán.

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a. Caudal de Contribución de Alcantarillado (C)Se considerará que el 80% del caudal de agua potable consumida ingresa al

sistema de alcantarillado según lo señalado en el RNE, Norma OS-100, ítem 1.8,

Caudal de Contribución de Alcantarillado.

b. Caudal medio diario (Qm)Es el retorno promedio de los consumos diarios durante un año de registros

expresados en lt/seg.

Qm=Dalc x Pf xC

86400

Donde:

Qm: Caudal medio diario en l/s.

Dalc: Dotación prevista con alcantarillado 120 (l/s/hab)

Pf: Población futura.

C. Caudal de contribución de alcantarillado.

Aplicación para el centro poblado de huaynacancha:

Qm=Dalc x Pf xC

86400

Si:

Dalc: Dotación prevista con alcantarillado 120 (l/s/hab)

Pf: 113 hab.

C. 0.80

Entonces:

Qm=120 x113 x 0.80

86400=0.13 l /s

c. Caudal máximo horario (Qmax)

Qmax .=KxQmdDonde:

Qmax: Caudal máximo horario en l/s.

Qm: Caudal medio diario en l/s.

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Qmax .=2.0 x 0.157❑

Entonces:

Qmax .=0.314 l /s

d. Caudal por InfiltraciónEl caudal de infiltración incluye el agua del subsuelo que penetra las redes de

alcantarillado, a través de las paredes de tuberías defectuosas, uniones de tuberías,

conexiones, y las estructuras de los pozos de visita, cajas de paso, terminales de

limpieza,etc.

El caudal de infiltración se determinará considerando los siguientes aspectos:

- Altura del nivel freático sobre el fondo del colector.

- Permeabilidad del suelo y cantidad de precipitación anual.

- Dimensiones, estado y tipo de alcantarillas, y cuidado en la construcción de

cámaras de inspección.

- Material de la tubería y tipo de unión.

Consideraciones para diseño hidráulico de redes de alcantarillado.Los resultados de diseño hidráulico se detallan a continuación los mismos también se

detallan en la memoria de cálculos y planos definitivos.

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planteamiento hidrulico

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