red de alcantarillado (campo 77)

8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)

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Proyecto Red de Alcantarillado(CAMPO 77)

Heber Jocsan Rico Wilson (107545)

Shisdeen Itzel Osuna Patrón (107544)

AGUA POTABLE

Jesús Antonio Ponce Zavala

26/11/2015 Cd. Obregón, Sonora.


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OBJETIVO

El objetivo general del proyecto es contribuir a incrementar las condiciones de

vida de la población del Ejido Primero de Mayo (Campo 77) mediante el

mejoramiento de las condiciones sanitarias. Los objetivos específicos son los

siguientes:

Restructurar el servicio de alcantarillado sanitario, en todo el Ejido

Primero de Mayo que aún no cuentan con las redes de recolección de

aguas servidas.

Formular una propuesta técnica de diseño de la red de alcantarillado

sanitario destinada a la recolección y evacuación de aguas residuales

del área urbana del Ejido Primero de Mayo (Campo 77).

Realizar el levantamiento topográfico del Ejido Primero de Mayo que

permita la elaboración de planos para su posterior propuesta de

resultados.

Proyectar la población para un periodo de diseño de los sistemas de 20

años. ( En el cálculo se utilizó 25, porque el último censo fue tomado en

el 2010)

Diseñar la red de alcantarillado sanitario para el sector urbano del Ejido

Primero de Mayo (Campo 77) que mejor se adapte a las condiciones

topográficas de la ciudad de manera que el mayor porcentaje drene por

gravedad.


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DESCRIPCION DE LA SITUACION ACTUAL

El sistema de alcantarillado del Ejido Primero de Mayo (Campo 77) no cubre la

totalidad de la población demandante, lo cual es un problema para la

comunidad ya que en primer lugar no se cumple con el propósito, debido a

que no cubre el cien por ciento de la población demandante, por lo que los

habitantes están optando por usar fosas sépticas, deteriorando el subsuelo

del lugar y más de una vivienda ya cuenta con fosa séptica, por el motivo de

que no se encuentran conectadas al servicio de alcantarillado municipal.

Aparte de no cubrir en su totalidad el sistema de alcantarillado ya es viejo y

obsoleto para lo cual fue diseñado, en pocas palabras ya está cumpliendo su

periodo de diseño.


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MEMORIA DESCRIPTIVA

NATURALEZA DEL FLUJO

El drenaje sanitario es un porcentaje del abastecimiento de agua que la

comunidad desecha, el cual proviene de las cocinas, baños, lavabos,

sanitarios, lavaderos, etc. Algunos residuos se mantienen en suspensión otros

en solución y otros tan finamente divididos que adquieren características de

partículas coloidales.

El flujo de aguas de desecho incluye aguas residenciales domésticas, de

escurrimiento pluvial e infiltración de aguas subterráneas.

DOTACIÓN A USAR

La dotación que se usará para aguas negras será el 80% del consumo

promedio Diario (Qmed) siendo éste de 211.43 lt por persona por día.

PERÍODO DE DISEÑO

Se diseñara un sistema que tome en consideración la vida útil de cada

elemento como a continuación se detalla:

En el cual nosotros usaremos 20 años, pero en el cálculo se utilizara 25 años

debido a que el último censo fue tomado en el 2010.


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ANÁLISIS HIDRÁULICO

El cálculo hidráulico de las alcantarillas se hará sobre la base de la fórmula de

Manning para el flujo, usando el coeficiente de rugosidad “n” igual a 0.009.

TUBERÍA A UTILIZAR

Las tuberías de polietileno de alta densidad (PEAD) termofusionado se

fabrican con longitud de 12 metros en diámetros nominales que van desde

100 a 1200 mm. de acuerdo a las normas mexicana NMX-E-216-1994-SCFI. Se

clasifican en cuatro tipos de acuerdo a sus espesores de pared y resistencia:RD-21, RD-26, RD-32.5, RD-41.

El tipo de RD de la tubería a utilizar, se seleccionará de acuerdo a las

condiciones de las zanjas, las cargas exteriores, el tipo de material, así como la

compactación de este.

Se podrán utilizar para tubería de PEAD termofusionado el tipo RD-32.5 en

todos sus diámetros. Esta tubería deberá cumplir con las especificaciones dehermeticidad para alcantarillado sanitario NOM-001-CNA-1995.

DIÁMETRO MÍNIMO

La experiencia en la conservación y operación de los sistemas de alcantarillado

a través de los años, ha demostrado que para evitar obstrucciones, el

diámetro mínimo en las tuberías debe ser de 20 cm.


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DIÁMETRO MAXIMO

El diámetro máximo de las tuberías por emplear, está prácticamente regido

por los dos aspectos siguientes:

1.- Capacidad necesaria del conducto

2.- Características topográficas del tramo en que pretenda instalarse la tubería

de tal manera que siempre se cumplan los colchones mínimos sobre lomo de

tubo.


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PENDIENTES PERMISIBLES

La pendiente mínima para la tubería de 20cm será de 2% o la necesaria para

producir una velocidad real mínima de 0.3 m/s.

La pendiente máxima será la necesaria para producir una velocidad límite de

5.00 m/s.

VELOCIDADES PERMISIBLES

Velocidad Mínima: Para evitar la sedimentación de materia sólida, materia

mineral o partículas discretas, la velocidad mínima auto-limpiante para

cualquier tramo será de 0.3 m/s. Sin embargo, por razones justificables, esta

velocidad podrá ser menor cuando el tirante de flujo correspondiente al gasto

mínimo, sea menor que un cuarto (¼) del diámetro de la sección tratada, pero

en ningún caso la velocidad será menor a 0.30 m/s.

Velocidad Máxima: Para evitar que la materia en suspensión o partículas

discretas causen el deterioro a las tuberías y estructuras del sistema,

mediante la acción erosiva, la velocidad máxima permisible en cualquier

tramo será de 5.00 m/s, a sección parcialmente llena.

ANCHO DE ZANJA

Para un correcto comportamiento de las tuberías es necesario tener en

cuenta anchos de zanja mínimos de acuerdo al análisis de los resultados de

diferentes instalaciones efectuadas. La excavación de la zanja debe ser losuficientemente ancha para permitir a un hombre trabajar en condiciones de

seguridad, adecuada alineación, ensamble de las uniones y compactación del

material de relleno. El ancho será el diámetro exterior más 0.30 m para cada

lado de la tubería.


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INSTALACIÓN DE TUBERÍA

El interior de los tubos debe conservarse siempre libre de tierra y otros

materiales a medida que el trabajo progresa y se dejará perfectamente limpio

en el momento de la terminación. Para el caso de tubería plástica la

inspección de la tubería instalada se realizará con la verificación de las

máximas deflexiones diametrales iniciales, de acuerdo a las establecidas por la

fábrica de tubería. La verificación del cumplimiento de estas deflexiones se

debe efectuar inmediatamente después de realizar el lleno máximo de la

brecha y en forma posterior. Los tubos instalados cuyas deflexiones iniciales

excedan el porcentaje establecido por el fabricante, deberán ser liberados de

sus cargas de forma que la deflexión inicial se ajuste. Cuando la zanja queda

abierta durante la noche o la instalación de tuberías se suspenda, los

extremos de los tubos se mantendrán parcialmente cerrados para evitar que

penetren basuras, barro y sustancias extrañas, pero permitiendo el drenaje de

la zanja.

Los lubricantes utilizados para la colocación de empaques, en caso de

requerirse, deben ser los especificados por el fabricante de la tubería, en

ningún caso se usarán materiales derivados del petróleo. Las uniones de

caucho y sus sellos se almacenarán en sus empaques y no se expondrán a los

rayos del sol, grasas y aceites derivados del petróleo, solventes y sustancias

que puedan deteriorarlos. Para la instalación de tubería, se requiere contar

con una comisión de topografía permanente.


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RELLENO DE ZANJA

Afirmado para Soporte de Tubería: La función primordial de la cama es la de

ofrecer un apoyo firme, continuo y homogéneo en donde se pueda posar

convenientemente la tubería retirando cualquier objeto extraño que pueda

impedirlo. Si se presentara el caso de un material poco consistente en el

fondo de la zanja o la existencia de niveles freáticos altos, se recomienda un

encamado en piedra y gravilla con suficiente espesor como para mejorar las

condiciones del suelo y drenar el agua permitiendo el trabajo en seco.

CIMENTACIÓN DE TUBERÍA

La cama de tubería estará conformada por una capa continua de material

selecto compuesto por gravilla ó relleno Tipo 2. Esto permitirá absorber las

irregularidades que queden en el fondo de la zanja al realizar la excavación.

ATRAQUE DE TUBERÍA

La zona de atraque de tubería estará conformada por gravilla o arena, y será

colocado a partir de la cimentación, hasta una altura del diámetro exterior de

la tubería, la cuál será definida por el fabricante de tubería

ATRAQUE DE TUBERÍA

La zona de atraque de tubería estará conformada por gravilla o material

selecto, y será colocado a partir de la cimentación, hasta una altura del

diámetro exterior de la tubería, la cuál será definida por el fabricante de

tubería.


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MATERIAL SELECTO

Este relleno se construirá desde el atraque de la tubería hasta 0.20 m sobre la

corona de la tubería. La plasticidad de este material no será superior al 8% y

en su defecto deberá estabilizarse con arena. Dicho relleno se colocará y

compactará en capas de 20 cm. con especial cuidado a cada lado de la tubería.

RELLENO MATERIAL DEL SITIO

Este relleno será colocado a partir del relleno de material selecto, se efectuará

el relleno con material seleccionado de la excavación del sitio en capas de 20cm. compactadas con medios mecánicos. El material seleccionado de la

excavación será el que presente el menor grado de humedad para que la

compactación sea la adecuada. El acabado final de este relleno compactado

deberá dar la apariencia del estado original, cuando estos rellenos se realicen

en tramos que crucen vías sin pavimentar se deberá mejorar la compactación

hasta un 70% del próctor modificado.


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CALCULO DE POBLACION DE PROYECTO

INEGI

Poblacion de Proyecto a 25 años

Tasa de Crecimiento

Pi 2225

Pi+n 2173

n 25

Tc 0.0047408

Pi+n 2504.2718

Poblacion de Diseño

2505 hab


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APORTACION DE AGUAS NEGRAS OOMAPAS)

Se establece el criterio de valorar el gasto de aportación de alcantarillado

sanitario como un porcentaje del gasto de consumo de agua potable. Para los

desarrollos de Querétaro se estable el 80% de la dotación de agua potable,

considerando que el 20% se consume o se pierde en el riego de áreas verdes y

pérdidas en tubería.

Para los desarrollos industriales y comerciales, el desarrollador deberá de

analizar el porcentaje de la dotación que se verterá al alcantarillado sanitario,

considerando que parte del agua de consumo debe de emplearse en el reúso

del proceso industrial y áreas verdes.

= (. )(.) = .lt hab dia


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GASTOS DE PROYECTO


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GASTO MEDIO

Es el valor del caudal de aguas negras residuales en un día de aportaciónpromedio al año. Considerando que el alcantarillado sanitario deba de ser

hermético y que en el caso de la ciudad de Querétaro no se tiene la presencia

de aguas freáticas, no se adicionará a este caudal el volumen de infiltraciones.

El gasto medio de aportaciones se calcula con:

Dónde:

Qmed AN = Gasto medio de aguas negras en, l / seg.

AP = Aportación de aguas negras en l / hab / día (% del consumo de agua)

P = Población en número de habitantes 86,400 segundos al día

=

(.)()

= .


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GASTO MINIMO

El gasto mínimo Qmin es el menor volumen de escurrimiento que se presenta

y se calcula con la siguiente fórmula:

El gasto mínimo corresponde a la descarga de un excusado de 6 litros, dando

un gasto de 1.0 lts / seg. Este será el gasto mínimo al inicio de una atarjea. Con

este gasto se revisa la velocidad mínima (ver tabla 2.1.5.a. de velocidades), la

cual no debe ser menor a 0.30 m/seg., empezando con el diámetro mínimo

permisible de 30 cm

= (. )(.) = . Lps


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GASTO MAXIMO INSTANTANEO

El gasto máximo instantáneo es el valor máximo de escurrimiento que se

puede presentar en un instante dado. Se obtiene a partir del coeficiente de

Harmon (M):

Dónde:

M = Coeficiente de Harmon o de variación instantánea

Pm = Población en miles de habitantes

Coeficientes de Harmon

Menos de 1000 3.800

Entre 1000 y 63450 Ec.

Mayor de 63450 2.170

(Como nuestra población fue de 2505hab, se obtendrá el coeficiente harmon

por medio de la ecuación)

= 1 + 14

4 + √ 2.5

= 3.5

El gasto máximo instantáneo se calcula con:

Dónde:

Qminst = Gasto máximo instantáneo en lts. / seg.

M = Coeficiente de Harmon o de variación instantánea.

Qmed AN = Gasto medio de aguas negras en, l / seg.

= (. )(.) = . Lps


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GASTO MAXIMO EXTRAORDINARIO

Es el caudal de aguas residuales que considera aportaciones de agua que noforman parte de las descargas normales, como por ejemplo: escurrimientos

de aguas pluviales de bajadas de azoteas, patios o las provocadas por un

crecimiento demográfico explosivo no considerado. En función de éste gasto

se determina el diámetro de las tuberías, ya que brinda un margen de

seguridad para prever los excesos en las aportaciones que pueda recibir la red

de alcantarillado sanitario y se revisa la velocidad máxima comparándola conla permitida según la tabla de velocidades.

Dónde:

Qmext = Gasto máximo extraordinario en lts / seg.

1.5 = Valor del coeficiente de seguridad

Qminst = Gasto máximo instantáneo en lts. / seg

= (. )(.) = . Lps


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CALCULOS

EXCEL/ESCRITO)


19/30

LINEA COLECTORA RUTA 1-66)


20/30

LINEA SUBCOLECTORA RUTA 34-43)


21/30



22/30



23/30



24/30

CANTIDADES DE OBRA


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DESCARGA DOMICILIARIA

EL EJIDO PRIMERO DE MAYO CUENTA CON UN TOTAL DE 676 VIVIENDAS LOQUE SIGNIFICA QUE LA LONGITUD DE LA TUBERIA DE 6’’ TENDRA UNA

LONGITUD EXTRA QUE VA DESDE LA GUARNICION HASTA 1/3 DE LA CALLE,

MIENTRAS QUE LA OTRA MITAD TENDRA UNA LONGITUD DE LA GUARNICION

HASTA 2/3 DEL ANCHO DE LA CALLE.

EL ANCHO DE LA CALLE EN ESTE EJIDO ES DE 6M.


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DETALLE

0.60 min


28/30

6m

2m

4m


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CANTIDAD

DE TUBERIA DE PVC SANITARIO TIPO PSM SDR-35 R.T. SEGUN

ESPECIFICACION ASTM D-3034 CON LIGA Y LUBRICANTE 6" DE DIAMETRO.

= ()() + ()() =

CANTIDAD

DE SILLETA PVC SANITARIO TIPO PSM SEGUN ESPECIFICACION

ASTM D-3034 DE 8" A 6" DE DIAMETRO CON EMPAQUE DE NEOPRENO EN

ENTRADA Y PARTE INFERIOR Y DOS ABRAZA-DERAS DE ACERO INOXIDABLE.

=

CANTIDAD DE CODO PVC SANITARIO TIPO PSM SEGUN ESPECIFICACION ASTM

D-3034 DE 6" DE DIAMETRO x 45 GRADOS CON EMPAQUE DE NEOPRENO

TIPO R.T. EN UN EXTREMO Y ESPIGA EN OTRO.

=

CANTIDAD DE PEGAMENTO WELDON GREY No. 711 PARA UNION DE SILLETA

CON TUBO PRINCIPAL.

= ()(. ) =


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CONCLUCION

Como se pudo observar en este trabajo se proyectó una posible solución de

alcantarillado sanitario a las zonas que actualmente carecen de él, en el Ejido

Primero de Mayo (Campo 77), Bácum, Sonora. Con esto se pretende beneficiar

aproximadamente a 2505 habitantes para el año 2035.

Tomando una aportación de 211.43lt/hab/día, y aplicando los coeficientes

correspondientes de variación y mayoracion se espera en suma se capte un gasto

máximo extraordinario de aguas negras de 32.25Lps, provenientes de este sector,

que es en donde actualmente se carece de servicio de alcantarillado.

La red de atarjeas tendrá una longitud total de 12697m del cual estará compuestopor su mayoría de tubería PVC de 8’’ mientras que una pequeña parte estará

conformada de tubería PVC de 10’’.

Se deberá realizar una excavación de 23802.15m3 sobre material tipo A, se

colocaran 955.19m3 de plantilla apisonada y 22846.95m3 de relleno compactado.

Se construirán 71 pozos de visita, de los cuales 56 serán de tipo común, y 15

serán pozo de caída adozada.

Durante este curso y la realización del trabajo se aprovechó realización para

practicar y desarrollar conocimientos sobre programas como lo es Excel, CivilCad,

para el manejo de operaciones.

De la misma manera se reforzaron los conocimientos en hidráulica adquiridos

durante la carrera, en especial los referentes al tema de este trabajo.

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