INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN A.C. · 4.2.1 calculo de las redes 4.2.1.1 red de...

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN A.C.

CÁMARA MEXICANA DE LA INDUSTRIA

DE LA CONSTRUCCIÓN

"PROYECTO: SUMINISTRO DE AGUA POTABLE Y

ALCANTARILLADO PARA LA REUBICACIÓN DEL POBLADO DE

DOLORES, MUNICIPIO DE MADERA, CHIHUAHUA."

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

LICENCIADO EN INGENIERÍA DE CONSTRUCCIÓN

P R E S E N T A :

EDGAR NOEL RODRÍGUEZ DOMÍNGUEZ

ASESOR

ING. RAFAEL GARCÍA PÉREZ

ESTUDIOS CON RECONOCIMIENTOS DE VALIDEZ OFICIAL POR LA SECRETARÍA DE EDUCACIÓN

PÚBLICA, CONFORME AL ACUERDO No. 952359 DE FECHA 15 DE NOVIEMBRE DE 1995.

SEPTIEMBRE 2008

Agradecimientos

AGRADECIMIENTOS

Primero que nada quiero agradecer a Dios, a mi Familia y a la Vida por estar en este

momento tan significativo en mi vida, ya que emprenderé un nuevo camino, que será

de suma importancia para mi vida ahora en adelante.

Agradezco y dedico esta tesis a mis padres; a ti mamá por estar siempre en los

momentos en que lo he necesitado, por darme tu apoyo y confianza; a ti papá por

estar en esta etapa tan importante para mí, por darme tus consejos y por todas

aquellas oportunidades que me has brindado durante mi vida. Gracias a los dos por ser

unos los Mejores y Grandes Padres.

A mis abuelitos por estar siempre conmigo, por todos aquellos momentos que hemos

convivido y por toda la confianza y apoyo que me han dado en todo este tiempo.

Gracias abuelitos, son únicos.

A mi familia por estar siempre conmigo, por darme confianza para poder realizar mis

cosas y por todo su apoyo que me han dado. Gracias tía Juanita, tía Lupe, tío Teño, a

mis demás tíos y a todos mis primos y sobrinos.

A mi novia por estar siempre conmigo, por estar en las buenas y en las malas, por

apoyarme en los momentos en que lo he necesitado y por darme esa confianza

incondicional. Gracias amor.

Agradezco a mi asesor de tesis, por apoyarme en un momento tan difícil para poder

realizar esta tesis, gracias por brindarme sus conocimientos y sus consejos. Gracias

Ingeniero Rafael.

Por último agradezco al Sr. José Luis Calderón por brindarnos su apoyo total y su

confianza durante mi estancia en el D.F. gracias por todo y por sus consejos.

H

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. |

índice General

ÍNDICE GENERAL

1. INTRODUCCIÓN 1

2. MARCO TEÓRICO: GENERALIDADES 4

2.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

2.2 ASPECTOS GENERALES DE LA POBLACIÓN

2.3 CONSTITUCIÓN Y AUTORIDADES CIVILES

2.4 TOPOGRAFÍA

2.5 HIDROGRAFÍA

2.6 GEOLOGÍA E HIDROLOGÍA

2.7 VÍAS DE COMUNICACIÓN

2.8 FUENTES DE RIQUEZA

2.9 CLIMATOLOGÍA

2.10SERVICIOS PÚBLICOS ACTUALES

2.11CONDICIONES SANITARIAS

2.12FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

2.13CENSO DE POBLACIÓN ACTUAL

3. ESTUDIOS 20

3.1 GENERALES

3.1.1 TOPOGRAFÍA DE LA POBLACIÓN

3.1.2 PERIODO ECONÓMICO

3.1.3 POBLACIÓN DE PROYECTO

3.2 AGUA POTABLE

3.2.1 DOTACIÓN, VARIACIÓN DE CONSUMOS, DEMANDA HORARIA Y GASTOS

3.2.2 ANÁLISIS Y ELECCIÓN DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO

3.2.3 TANQUE DE REGULACIÓN

3.3 ALCANTARILLADO

3.3.1 AGUAS NEGRAS, DOMÉSTICOS E INDUSTRIALES, AGUAS DE LLUVIA Y DE

INTEGRACIÓN

3.3.2 ELIMINACIÓN Y DISPOSICIÓN DE LAS AGUAS NEGRAS Y DE LLUVIA

3.3.3 SISTEMA ELEGIDO

3.3.4 APORTACIONES Y GASTOS

3.3.5 SELECCIÓN DEL SITIO PARA EL EFIVENTE

3.4 TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES

3.4.1 ETAPAS DEL PROCESO DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

3.4.2 SELECCIÓN DEL SITIO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C.

índice General

4. DESARROLLO DE PROYECTO 36

4.1 AGUA POTABLE

4.1.1 LINEAS DE CONDUCCIÓN Y CAPACIDAD DEL TANQUE DE REGULACIÓN

4.1.2 CALCULO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN

4.2 ALCANTARILLADO

4.2.1 CALCULO DE LAS REDES

4.2.1.1 RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO

4.2.1.2 RED DE ALCANTARILLADO PLUVIAL

4.3 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

4.3.1 ETAPAS RECOMENDADAS PARA ESTE PROYECTO

5. PRESUPUESTO 63

5.1 ETAPA I

5.2 ETAPA II

6. CONCLUSIONES 71

7. BIBLIOGRAFÍA 72

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C.

Introducción

CAPITULO UNO

1. INTRODUCCIÓN

Una población se abastece de agua con varios propósitos; para beber y cocinar, para baño, lavado

de ropa y utensilios, para los sistemas de calefacción acondicionamiento de aire, para riego de

prados y jardines, para ornato en fuentes y cascadas, para fines industriales, para eliminar los

desechos industriales y domésticos, para la protección de la vida y la propiedad usándola contra el

fuego y para muchos otros usos.

Las etapas que consta un sistema hidráulico urbano son:

/. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y SU APROVECHAMIENTO.

1. Fuentes de Abastecimiento

2. Captación de Agua

3. Conducción hasta su tratamiento

4. Tratamiento Potabilizador

5. Almacenamiento y Regularización del Agua Potable

6. Conducción para la Distribución del Agua Potable

//. SISTEMA DE ALCANTARILLADO Y SANEAMIENTO.

1. Eliminación de las aguas servidas residuales

2. Conducción a planta de tratamiento de agua residual

3. Conducción para su aprovechamiento o disposición

Un buen servicio de agua potable debe suministrar agua de buena calidad, en cantidad suficiente,

a la presión necesaria, a toda hora y en todos los puntos de la población.

Para estos fines se llevan a cabo actividades que norman el criterio del ingeniero con relación al

medio en que va a operar. Estas actividades se resumen en el siguiente cuadro:

Introducción

PRELIMINARES

ACTIVIDADES

ESTUDIOS DE

CAMPO

Categoría política.- Datos históricos.

Coordenadas geográficas.- Ubicación.

Estudio socioeconómico.

Estudio de factibilidad.

Geohidrológicos.- Topográficos.

Climatológicos.

Aforos y toma de muestras de agua.

Reconocimiento sanitario

Sondeos.

Características de la energía eléctrica.

Punto de toma de corriente.

Estudio de resistividad.

Zonas de crecimiento futuro.

Materiales y mano de obra disponible.

Obtención del plano predial.

De pavimentos

De instalaciones de agua potable si hay.

De instalaciones eléctricas, telefónicas, de gas.

Topográficas.

Etc.

í DE LABORATORIO

DE OFICINA

ACTIVIDADES

ELABORACIÓN DEL

PROYECTO

Análisis de muestra de agua.

Periodo económico.

Estudio de dotación.

Estudio demográfico.

Población de proyecto.

Elección de la fuente de abastecimiento.

Elección del tipo de tubería.

Datos de proyecto.

Obra de captación.- Línea de conducción.

Obra de regulación o de almacenamiento.

Línea de alimentación.- Red de distribución.

Potabilización.

Equipos e instalaciones electromecánicas.

Tomas domiciliarias.

Hidrantes contra incendios.

Especificaciones.

Memoria descriptiva del proyecto.

Presupuesto y financiamientos.

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. | 2

Introducción

En los problemas de eliminación de aguas servidas de una localidad, el ingeniero se enfrenta a los

estudios preliminares respectivos y desde allí, con la dificultad de elegir el sistema de

alcantarillado más conveniente.

Se entiende por alcantarillado a una red de conductos, generalmente subterráneos, extendida en

toda la localidad y a través de los cuales se evacúan las aguas sucias en forma rápida y segura para

llevarla a un lugar llamado de vertido, donde no causan daño ni molestia, para su tratamiento o

eliminación.

Un alcantarillado puede considerarse como el medio más apropiado y eficaz para la eliminación de

las aguas sucias, de tal manera que cuando se trata de efectuar una labor de saneamiento

relacionada con estos desechos, siempre se piensa en una red de alcantarillado.

Solamente en el caso de un pequeño poblado rural, donde la estructuras física del mismo, por el

reducido número de habitantes, por resultar demasiado costosa una red de esta naturaleza y no

poder asegurarse un funcionamiento eficiente, por disfrutarse de un ambiente natural de franco

poder auto depurador, etc., resultan más viables y adecuadas, aunque de menor eficiencia,

construcciones y dispositivos individuales o aislados que se denominan de concentración. Pero

como se debe de cuidar el Medio Ambiente se propone el Sistema de Agua Potable y

Saneamiento.

El cálculo y proyecto de estas requiere el estudio de tres puntos básicos:

1. Lugar de vertido o "desfogue" para su eliminación

2. Elección del sistema de alcantarillado

3. Tratamiento de las aguas negras

Resueltos estos puntos, puede decirse que la elaboración del proyecto se reduce a trabajos

mecánicos de cálculo principalmente, basados sobre los datos, información y demás obtenidos en

los trabajos preliminares y en los estudios hechos en el lugar.

Marco Teórico

CAPITULO DOS

2. MARCO TEÓRICO

2.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

El poblado de Dolores, está situado en el Estado de Chihuahua, donde su ubicación geográfica es

la siguiente: se encuentra situado en la Provincia Sierra Madre Occidental y en la Subprovincia

Sierras y Cañadas del Norte, dentro del municipio de Madera, al norte se encuentra la Ciudad de

Madera y al sur Yepachi. Cuenta con una altitud de 1 800 m.

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. j 4

Marco Teórico

2.2 ASPECTOS GENERALES DE LA POBLACIÓN

Actualmente la localidad cuenta 272 habitantes. Se encontraban en la parte alta del poblado

Mineral Dolores, que cuenta con una altitud de 1 480 m; no contaban con ningún servicio público.

A raíz de que el grupo de MineFinders, empresa dedicada a la explotación de minerales como el

oro y la plata, el poblado de Mineral de Dolores será reubicado en las cercanías del rancherío

Arroyo Amplio, (a unos 20 min del poblado de Mineral de Dolores) donde se encuentran a una

altitud de 1 800 m, donde de igual manera como serán construidas las casas, para su reubicación,

serán construidos todos los servicios públicos, tales como: presidencia, escuela primaria, kinder,

iglesia, clínica y plaza cívica. De tal manera que tanto como los servicios públicos y las casas

tendrán todos los servicios como son: energía eléctrica, telefonía, servicio de agua y alcantarillado.

2.3 CONSTITUCIÓN Y AUTORIDADES CIVILES

El poblado de Dolores actualmente no cuenta con una autoridad civil, aunque se espera, en cuanto

terminen la reubicación del poblado, se espere tener un agente municipal regido bajo las leyes

municipales de Madera y así mismo de las leyes del Estado de Chihuahua, para así estar

legalmente constituidos baja las leyes mexicanas.

2.4 TOPOGRAFÍA

En esta parte del Estado de Chihuahua, se comprende en la Subprovincia de Sierras y Cañadas del

Norte, donde comprende el extremo noreste de la provincia Sierra Madre Occidental, tiene una

orientación aproximada norte-sur y se extiende de unos 20 Km al oriente de Agua Prieta en Sonora

y la Sierra de San Luis en Chihuahua, hasta la altura de Rosario y San Juanito, en los mismos

estados. En el occidente, sus cimas tienen más de 1 000 msnm y en el oriente, mas de 2 000 m; la

máxima altitud, 2 700 m, se localiza hacia el norte en el cerro San José situado al suroeste de la

localidad San Pedro de la Pradera. Los ríos corren por profundas cañadas, hacia el sur, de tal forma

que reúnen sus corrientes en el rio Aros, afluente del río Bavispe y, por tanto, del río Yaqui.

Está constituida por sierras en las que dominan las rocas volcánicas acidas, entre las que hay

grandes franjas basálticas burdamente orientadas norte-sur. La morfología es de sierra de laderas

escarpadas, clasificada fisiográficamente como sierra alta con cañadas, único sistema de

topoformas en la entidad conformado por las sierras San Luis, Hachita Hueca y la Breña, entre

otras.

tu


Marco Teórico

MAPA FISIOGRAFICO

PROVINCIASERRA MADRE OCCIOetíTAL

• SUSHUVKQA S1ERWS 1CAÑAMS

^ H ^ ^ H DEL NORTE

SIMBOLOGIA

PROVINCIA SIERRAS Y LLANURAS DEL NORTE

SUBPHOVWOA LLANURAS V

MECANOS CÍL NORI6

ÜMfTE OE SUBMOVKCIA

SUBUWVt iaA S< ERRAS Y LLANURAS

TARAHUMARAS SUBtTOVWdA SIERRAS PlfOADAS

DEL NORTE

SUWROVwaAORAN MESETAY

CAÑONES CWHUAHUEMSES SUSPROVHaA DEL « X S Ó N OE

IMMMl

SUBPROVWaASIERRAS YLLANURAS

JEDLRAHOO s u e c R O v n a A L L A N U R A S Y

SCRRAS VOLCAMCAS ESCALA ORAfCA

SU6PR0V1NCIAGRAN « S E T A Y

CAÑONES OURANGUENSES LfclfTEDÉPROVWGIA


Marco Teórico

2.5 HIDROGRAFÍA

La hidrografía de esta zona se comprende por las siguientes corrientes: Sirupa, Tutuaca y Rio

Chico, afluentes del Río Aros; Chuhuichupa, tributario del Rio Bavispe; y San Pedro y Piedras

Verdes, que se origina en esta Subprovincia y fluyen hacia las Llanuras y Médanos del Norte.

2.6 GEOLOGÍA E HIDROLOGÍA

La geología de este poblado se encuentra dentro de la Región Minera Dolores, en la que está

enclavada en la porción noroeste de la entidad, en la provincia fisiográfica Sierra Madre

Occidental. Los yacimientos que se presentan en esta región son de origen hidrotermal de baja

temperatura, la mayoría de las estructuras están emplazadas en una unidad andesítica, teniendo

en menor proporción cuerpos de reemplazamiento en las calizas. Las estructuras son vetiformes

con rumbos preferenciales noroeste-sureste; las sustancias beneficiadas son principalmente oro y

plata.

La hidrología de esta zona está comprendida por la región de la Cuenca Rio Yaqui, que se

distribuye entre los estados de Sonora y Chihuahua y una parte de la Unión Americana. En

Chihuahua engloba una superficie equivalente a 7.37% de su territorio, esta porción de la cuenca

limita al norte con la cuenca Rio Casas Grandes; al este con las Cuencas Rio Santa María y Laguna

Bustillos y de los Mexicanos, pertenecientes todas a la Región Hidrológica Cuencas Cerradas del

Norte (Casas Grandes); al sureste con la cuenca Rio Conchos-Presa La Boquilla de la Región

Hidrológica Bravo-Conchos; al sur con la cuenca Rio Fuerte de la Región Hidrológica Sinaloa; al

suroeste con la cuenca Rio Mayo de la Región Hidrológica Sonora Sur; al oeste con el estado de

Sonora.

La precipitación media anual es de 706.91 mm y posee una pendiente general que varía de alta a

media. Las corrientes más importantes para esta parte de la cuenca son ríos Papigochic, Tomochi y

Tutuaca. Aquí se encuentra una cascada en un lugar denominado la Cueva Grande, municipio de

Madera. Las principales obras hidráulicas son las presas Abraham González (70.67 Mm3) sobre el

río Papigochic y de menor capacidad pero de importancia es Independencia (4.56 Mm3), instalada

en el Arroyo Nuevo Madera. El Distrito de Riego 083, Papigochic, se localiza en la parte alta de esta

cuenca; aprovecha el caudal del río del mismo nombre por medio de la presa Abraham González

(Miñaca) y las derivadores Guadalupe y Tejolocachic, cuenta con una superficie de riego de

5 500 ha.

Los usos principales que se destina el agua superficial son agrícolas, pecuarios, industriales y

domestico. La disponibilidad del agua en esta porción de la cuenca es del orden de 1 399.13 Mm3,

derivados a partir de un volumen medio anual precipitado de 10 599.44 Mm3 y un coeficiente de

escurrimiento obtenido de 13.2%


ES

Marco Teórico

MAPA GEOLÓGICO

S6M«JPÍW*ICO +

SmULOA

CENOZOICO SUEi.0

caoxmo mimmmmm

SMBOLOGÍA

MESOZOICO ÍGNEA INTRUSIVA

MESOZOICO METAM3RFICA

CENOZOICO ÍGNEAEXTRUBW»

ME SOZOICO SEDIMEHMRIA

PALEOZOICO SEDIMEN TARA

ESC/HACMFICA

instituto Tecnológico de la Construcción A.C. ] 8

Marco Teórico

MAPA HIDROLÓGICO

SIMBOLOGÍA

R H 9 I REGIÓN HIDROLÓGICA SONORA SUR A CUENCA RIO MAYO

B CUENCA RlO YAQUI

RH10 I RtGlON HIDROLÓGICA 5INALOA C CUENCA RIO CULIACÁN E CUENCA RIO SINALOA G CUENCA RIO FUERTE

RH24 | RtGlON HIDROLÓGICA ORATO-CONCKOS H CUENCA RlO BRAVO-OJINAGA I CUENCA RIO BRA\O-C0 JUAREZ J CUENCA RlOCOfiaiOS-OjINAGA K CUENCA RIO CONCHOS-PRESA EL GRANERO L CUENCA RlOCONCHO&PRESALABOOUlLLA

M CUENCA RIO R-ORIOO N CUENCA RIO SAN PEDRO

R H 3 4 | REGIÓN HIDROLÓGICA CUENCAS CERRADAS DEL NORTE (CASAS GRANDES)

A CUENCA ARROYO EL CARRIZO YOTOOS B CUENCA RlO DEL CARMEN C CUENCA RlO SANTAMARÍA O CUENCA RlO CASAS GRANDES E CUENCA IAGUNABUST1LLOS Y DE LOS MEXICANOS

R H 3 5 ] REOtÓHHDROLÓGICAMAPW) C CUENCA LAGUNA DEL G U A J E L I P A N E S D CUENCA POLVORiaOS-ARROYO EL MARQUÉS E CUENCA EL LLANO-LAGUNA DEL MILAGRO F CUENCA ARROYO LA INDIALAGUNAPÍLOIlMS

— ^ UMITE DE REGIÓN HIDROLÓGICA • - - • LIMITE DE CUENCA HDROLÓGICA

tSOLAGRARCA


Marco Teórico

2.7 VÍAS DE COMUNICACIÓN

El poblado de Dolores se localiza en la parte noroeste del municipio de Madera, a una distancia de

100 Km de Yepachi por la parte sur, viniendo sobre la carretera federal Hermosillo-Chihuahua; y a

unos 80 Km de Madera por la parte norte del poblado. Los tipos de accesos para comunicarse con

el poblado de Dolores son de tipo de terracerías.

MAPA DE VÍAS DE COMUNICACIÓN


Marco Teórico

2.8 FUENTES DE RIQUEZA

Dentro de las fuentes de riqueza que podemos mencionar dentro de esta zona, mencionares que

su vegetación corresponde a la de Bosques, que es una vegetación arbórea que crece en la mayor

parte de las zonas montañosas del país, sobre todo en las regiones templadas, semicálidas y

semifrías, con diferentes grados de humedad, está formada, de manera general, por coniferas y

latifoliadas, las cuales formas masa arboladas que por lo común poseen poca variación de

especies; en Chihuahua, cubren las partes altas de las montañas, sobre todo de la Sierra Madre

Occidental. Respecto a su composición, existen variantes que van desde los bosques puros de

pino, de encino, bosques mixtos donde estos se mezclan, además del bosque bajo-abierto, y

bosque de táscate; en conjunto, cubren 29% de la superficie estatal. Pero su principal fuente de

riqueza de esta zona es la explotación de los minerales, tales como el oro y la plata, ya antes

mencionado, que con esta explotación da lugar a una muy buena fuente de trabajo para los

habitantes de este poblado y un mayor ingreso económico.

2.9 CLIMATOLOGÍA

En esta zona los climas se caracterizan por presentar temperaturas medias anuales entre 12.0° y

18.0°C y medias mensuales para el mes más frió, entre -3.0° y 18.0°C. la humedad es mayor que en

el caso de los climas del grupo de los secos, pues la precipitación total anual va de 500 mm en la

zona de contacto con dichos climas, a 1 200 mm en las cercanías a los climas semicálidas y cálidos

en el costado occidental y suroccidental. Abarcan alrededor de 12.87% de la superficie estatal; de

acuerdo con el régimen de lluvias y el grado de humedad se encuentran; templado subhúmedo

con lluvias en verano, de humedad media, templado subhúmedo con lluvias en verano, de mayor

humedad; y templado subhúmedo con lluvias en verano, de menor humedad.

Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media

La temperatura media anual de este clima varia de 12.0 ° a 18.0 0 C y la precipitación total anual va

de 500 a 1 000 mm. Comprende 5.02% de la superficie estatal, en los terrenos localizados: de

Tomochi a Arisiachi y al suroeste de Matachi, al noroeste y suroeste de Estación Terreno, al sur de

Siquirichi, del oeste de Gumisachi en San Rafael, Maguarichi, Uruachi y Canelas, en las sierras

Calabazas y Milpillas, al sureste de la sierra El Nido, al oeste de Bellavista, al suroeste de Temoris,

al sureste de Guachochu, este de El Vergel, en las proximidades de San Rafael de Agostadero y de

Pinarejo, y de Bermúdez a Las Moras. El pilar. Cerro Santa Brigada, Yepachi, Agua Caliente, Cinco

Nombres y Huepoca. La lluvia invernal en estas zonas representa entre 5.0 y 10.2% de la

precipitación total anual, excepto en la última, donde es mayor de 10.2%. en esta la temperatura

media anual es de 15.7°C en la estación meteorológica Guapoca (08-143) y de 17.6°C en la de

Mineral de Dolores (08-023); en ese mismo orden, la temperatura media mensual con el valor más

alto corresponde a julio con 23.4°C y junio con 24.6°C; la temperatura media mensual con el valor

más bajo pertenece a enero con 8.1° y 9.9°C, por lo cual la oscilación media anual es de 15.3° y

14.7°C, respectivamente. La precipitación total anual en la primera estación suma 704.6 mm, el

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. I 11

i2

Marco Teórico

mes más lluvioso es julio con 165.8 mm y el mes más seco, abril con 8.9 mm; en la segunda, los

valores respectivos de precipitación son: 862.4, 232.2 y 8.1 mm, este último en mayo.

La humedad es mayor que en los climas muy secos, secos y semisecos, debido a que la

precipitación es más alta, lo que ha dado lugar, junto con la temperatura, al desarrollo de especies

arbóreas de hojas flexibles o rígidas que constituyen los bosques de pino-encino, encino-pino,

encino y pino; algunas de esas especies pierden sus hojas durante los meses del invierno; los

meses en que la humedad es suficiente para el crecimiento de las plantas en general son nueve,

esto se puede observar en la gráfica correspondiente a la estación Mineral de Dolores, en donde la

precipitación de octubre apenas excede al doble de la temperatura en dos decimas de mm.

Respecto a la agricultura de temporal, aprovechando la precipitación se puede implantar un ciclo

agrícola en la temporada lluviosa, pero aun así se requiere riego de auxilio; por otra parte, las

condiciones del relieve son algo restrictivas.

La estación con mayor periodo de registro es la de Mineral de Dolores, sus datos de temperatura y

precipitación, en ambos casos mensuales, se muestran en el climograma siguiente; en la tabla de

datos se presentan también la temperatura media anual y la precipitación total anual, con base en

los valores mensuales y anual de este ultimo elementos, se obtuvo para la estación un porcentaje

de lluvia de 17.55

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. 12

Marco Teórico

MAPA CLIMATOLÓGICO

S I M B O L O G i A

SOBG«UPO DE CLIkMS CAUCX3S

SUBGRUPO DE CLIMCS StMICALIDOS

SUBGRUPO 0 6 CUMAS rEMPLADOS

SUBGRUPO DE CUMAS SEMIFRlOS

TIPOS DE CLIMA SEMISECOS

TIPOS DE CLIMA SECOS

TIPOS DE CLIMA MUY SECOS ESCALAGRAFIC*

KILÓMETROS


Marco Teórico

MAPA DE TEMPERATURAS

EST « U S ÜMOOS se MMMCA

SMBOLOGlA

MENOR DE 10-C OE 22' A 26*C

DE 10' A 14X

DE 14- A 18-C ESCALA ORAflCA

DE 18* A 22-0


Marco Teórico

MAPA DE PRECIPITACIONES ANUAL

SMBOLOGlA

DE 100 A 200 mm

DE 200 A 300 mm

DE 300 A 400 mm

DE 500 A 600 mm

D£ 600 A 700 mm

D€ 700 A 800 mm

DE 1000 A 1200 mm

ESCALA ORAnCA

DE 400 A 500 nrn DE 800 A 1000 mm

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. } 15

Marco Teórico

2.10 SERVICIOS PÚBLICOS ACTUALES

Como se trata de la reubicación de la población en un nuevo sitio, se proyecto para que este

poblado cuente con todos los servicios necesarios que se requiere para un buen funcionamiento.

2.11 CONDICIONES SANITARIAS

La importancia que tiene un reconocimiento sanitario de las fuentes de agua no debe

menospreciarse. En I caso de un nuevo sistema de abastecimiento, como es el caso de este

proyecto, el reconocimiento sanitario debe realizarse conjuntamente con la recolección de los

datos iniciales desde el punto de vista de la ingeniería, cubriendo la explotación de una fuente

dada y su capacidad para satisfacer las necesidades presentes y futuras. El reconocimiento

sanitario debe incluir la localización de cualquier riesgo contra la salud y la evaluación de su

importancia presente y futura.

La información proporcionada por el reconocimiento sanitario es esencial para una completa

interpretación de los datos bacteriológicos y, frecuentemente, de los químicos. Dicha información

debe siempre formar parte de los informes de laboratorio. Las guías que a continuación se

mencionan cubren los factores esenciales que deben ser considerados en la etapa de investigación

directa.

No todos los rubros son aplicables a cualquier abastecimiento y, ocasionalmente, algunos que no

aparecen constituirán aumentos importantes a la lista que se presenta.

Abastecimiento con agua subterránea.

a) Características geológicas locales, pendientes del terreno superficial.

b) Naturaleza de los suelos y de los estratos porosos inferiores, ya sean arcilla, arena, grava,

roca (especialmente calizas porosas); granulometría de la arena y grava; espesor de los

estratos que contienen agua; profundidad del nivel freático, localización y registro de

pozos locales ya sea que estén en uso o abandonados.

c) Pendiente del manto freático de preferencia determinada de la observación de pozos

existentes o de pozos de prueba, o estimándola por la pendiente del terreno superficial,

sin la exactitud que este procedimiento implica.

d) Extensión de la superficie de escurrimientos que puede aportar agua para el

abastecimiento.

e) Naturaleza, distancia y dirección de las fuentes de contaminación locales.

f) Posibilidad de que el agua de desagüe superficial penetre en el sistema y de que los pozos

se inunden; métodos de protección.

g) Métodos utilizados para protección del abastecimiento contra la contaminación, por

medio del tratamiento de las aguas residuales, disposición de desechos y similares.

h) Características constructivas del pozo; materiales, diámetro, profundidad del ademe;

profundidad de pichanchas o cedazos y su longitud,

i) Protección superior y lateral del pozo.


Marco Teórico

j) Construcción de la caseta de bombeo (pisos, desagües, etc.); capacidad de las bombas;

abatimiento cuando las bombas están en operación,

k) Disponibilidad de un abastecimiento peligros, que puede utilizarse en sustitución del

abastecimiento normal, ocasionando peligros para la salud pública.

I) Desinfección: equipos, supervisión, estuches para pruebas u otros tipos de control de

laboratorio.

Abastecimiento con agua superficial

a) Naturaleza geológica de la superficie; características de los suelos y de las rocas.

b) Características de la vegetación; bosques; tierra cultivada e irrigación, incluyendo

salinidad, efecto en el agua de riego, etc.

c) Población y población con alcantarillado por kilómetro cuadrado de superficie de

captación.

d) Métodos para la disposición de las aguas residuales, ya sea por medio de su desviación de

la cuenca o por tratamiento.

e) Características y eficiencia de las plantas de tratamiento de las aguas residuales en el

interior de la cuenca.

f) Proximidad de fuentes de contaminación fecal en la toma de abastecimiento del agua.

g) Proximidad, fuentes y características de los desechos industriales, salmueras de campos

petroleros, aguas acidas de origen minero, etc.

h) Características del abastecimiento en cuanto a cantidad.

i) Para abastecimientos de lagos o represas; datos de dirección y velocidad de los vientos;

acarreos de contaminantes; datos relativos a luz solar (algas),

j) Características y calidad del agua cruda; organismos coliformes (NMP), algas, turbiedad,

color, constituyentes minerales, objetables,

k) Periodo nominal de retención de la represa o en el depósito de almacenamiento.

I) Tiempo mínimo probable que requiere el agua para escurrir desde las fuentes de

contaminación hasta la repesa y al través de la obra de toma en la represa,

m) Forma de la represa, haciendo referencia a posibles corrientes de agua inducidas, ya sea

por el viento o descarga de la represa, desde la bocatoma hasta la admisión al sistema,

n) Medidas de protección en relación con la utilización de la cuenca colectora para el control

de pesca, utilización de botes, acuatizaje de aeroplanos, natación, vadeo, corte de hielo,

tolerancia de animales ya sea en la zonas marginales, sobre o en el interior de las aguas,

etc.

o) Eficiencia y constancia de las actividades de vigilancia,

p) Potabilización del agua; clase y condiciones adecuadas de los equipos, existencia de

refacciones; efectividad de los procesos de potabilización; evaluación de la supervisión y

realización de pruebas; tiempo de contacto después de la desinfección; determinación del

cloro libre residual,

q) Instalaciones de bombeo; caseta de bombeo, capacidad de bombas y de unidades de

repuesto, instalaciones para almacenamiento.


ts

Marco Teórico

2.12 FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

El origen de las fuentes de que se sirve el hombre para su desenvolvimiento cotidiano es el Ciclo

Hidrológico, o sea, los pasos del agua circulando durante el transcurso del tiempo a través de

distintos medios.

Así, gracias al Ciclo Hidrológico, se encuentran disponibles en la naturaleza las siguientes fuentes

de abastecimiento:

a) Agua superficial;

b) Agua subterránea:

c) Agua atmosférica y

d) Agua salada

Si recurre a las aguas atmosféricas y a las saladas muy rara veces y solamente cuando no existe

otra posibilidad ya sea por escasas o de muy mala calidad las aguas subterráneas y superficiales, o

también en ocasiones por factores económicos. En el caso de las atmosféricas, tienen el

inconveniente de que se requiere de obras civiles importantes para recolectarlas y almacenarlas

en las cantidades requeridas, por lo que sólo podrán emplearse en poblaciones con buenos

gobiernos y buenas inversiones de dinero. Para las aguas saladas, la Ingeniería Sanitaria ha

desarrollado nuevas tecnologías que permiten desalarla para ser utilizada como fuente de

abastecimiento de agua potable, pero por su alto costo de inversión, operación y mantenimiento,

tales tecnologías resultan prohibitivas en nuestro medio y solo se aplican en casos excepcionales.

Por lo tanto, hay dos grandes fuentes de abastecimiento de agua potable; las aguas superficiales y

las aguas subterráneas. Cada una de ellas tienen diferentes características. Es importante destacar

que el abastecimiento de agua potable no depende solamente de qué fuente esté disponible, sino

también de la cantidad y calidad del agua.

Las aguas superficiales incluyen ríos, lagos y acuíferos superficiales que no estén confinados.

Algunas ventajas obvias de las aguas superficiales son su disponibilidad y que están visibles; son

fácilmente alcanzadas para el abastecimiento y su contaminación puede ser removida con relativa

facilidad. Generalmente las fuentes superficiales tienen aguas blandas; por estar abiertas a la

atmósfera tienen un alto contenido de oxígeno, el cual oxida y remueve el hierro y manganeso en

las aguas crudas. Normalmente las aguas superficiales están libres de sulfuro de hidrógeno, el cual

produce un ofensivo olor, similar al de los huevos podridos.

Las aguas superficiales pueden sanearse cuando son contaminadas. Por otra parte, las aguas

superficiales son variables en cantidad y se contaminan fácilmente por descargas de aguas

residuales; su alta actividad biológica puede producir sabor y olor aún cuando el agua haya sido

tratada. Las aguas superficiales pueden tener alta turbiedad y color, lo cual requiere un

tratamiento adicional; generalmente tienen mucha materia orgánica que forma trihalometanos

(conocidos cancerígenos) cuando se usa cloro para la desinfección.

Marco Teórico

Las fuentes subterráneas están generalmente mejor protegidas de la contaminación que las

fuentes superficiales, por lo que su calidad es más uniforme. El color natural y la materia orgánica

es mas uniforme. El color natural y la materia orgánica son más bajos en las aguas subterráneas

que en la superficiales, de allí que el tratamiento para remoción de color no lo requieren; esto al

mismo tiempo significa que los trihalometanos son bajos en las aguas tratadas producidas a partir

de aguas subterráneas. Es menos probable que las aguas subterráneas tengan sabor y olor,

contaminación producida por actividad biológica. Las aguas subterráneas no son corrosivas porque

el bajo contenido de oxígeno disuelto en ellas, reduce la posibilidad de que entre en juego la

media reacción química necesaria a la corrosión.

Las desventajas del agua subterránea incluyen la comparativa inaccesibilidad de estas fuentes; las

concentraciones de sulfuro de hidrógeno son producidas en un ambiente de bajo oxígeno y estas

son las condiciones típicas encontradas en las aguas subterráneas. Las características reductoras

de estas aguas, solubilizan al hierro y manganeso, los cuales al entrar en contacto con el oxigeno

durante el consumo del agua, forman precipitados que tienden a manchar la superficie de los

muebles sanitarios.

Una vez que los acuíferos se contaminan, no existe un método conocido que las pueda limpiar, las

aguas subterráneas presentan frecuentemente dureza tan alta que deben ser ablandadas para

minimizar la formación de incrustaciones en la tuberías.

2.13 CENSOS DE POBLACIÓN

Según datos obtenidos en el Instituto General de Estadística, Geografía e Informática (INEGÍ), el

poblado de Dolores tiene los datos censales siguientes:

EVENTO CENSAL

1921 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 1995 2000 2005

FUENTE

CENSO CENSO CENSO CENSO CENSO CENSO CENSO CENSO

CONTEO CENSO

CONTEO

TOTAL DE HABITANTES

1,499 795 579 137 261 254 158 218 261 258 235


Estudios

CAPITULO TRES

3. ESTUDIOS

3.1 GENERALES

3.1.1 TOPOGRAFÍA DE LA POBLACIÓN

Se refiere un reconocimiento de la zona de captación, de las probables líneas de conducción, de

sitios probables de emplazamiento de la planta potabilizadora o caseta de cloración, así como del

tanques de regularización o de almacenamiento, de la o las líneas de alimentación y de la

población. Después de estos reconocimientos se harán los levantamientos topográficos, con sus

respectivos planos, de planta y perfil en ios casos necesarios de los sitios mencionados. En el

levantamiento topográfico de la población se tomaran en cada crucero las elevaciones del terreno.

Estos estudios o levantamientos deben de partir de Bancos de Nivel referidos al nivel medio del

mar. En ahorro de tiempo se pueden aprovechar los bancos localizados por los ferrocarriles o por

caminos, o por otras dependencias oficiales o privadas.

3.1.2 PERIODO ECONÓMICO

Los elementos del sistema de abastecimiento de agua potable se proyectan con capacidad prevista

para dar un servicio durante un lapso futuro después de su instalación que se denomina periodo

de diseño. Este proceder es lógico ya que no siempre se proyectan sistemas en áreas urbanas

estáticas sino que están sujetas a la dinámica del cambio de población con el transcurso del

tiempo.

Se entiende por Período de Diseño el número de años durante el cual el sistema que se proponga

será adecuado para satisfacer las necesidades de una comunidad. El período de diseño en general

es menor que la vida útil o sea el tiempo que razonablemente se espera que la obra sirva a los

propósitos sin tener gastos de operación y mantenimiento elevados que hagan antieconómico su

uso o que requieran ser eliminadas por insuficientes. Rebasado el período de diseño, la obra

continuará funcionando hasta cumplir su vida útil en términos de una eficiencia cada vez menor.

La vida útil de las obras depende de múltiples factores, entre los cuales los mas importantes son

los siguientes:

a) Calidad de la construcción y de los materiales utilizados en la ejecución de la obra.

b) Calidad de los equipos electromecánicos y de control.

c) Calidad del agua a manejar.

d) Diseño del sistema.

e) Operación y mantenimiento.

instituto Tecnológico de la Construcción A.C. 20

M

ED O

rn

ili

o>

I i I

0°

o>

o -<

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O

—i

O

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O o

3.1.3 POBLACIÓN DE PROYECTO

En la planeación de un sistema de agua potable es necesario determinar la población de la

localidad en el futuro, sobre todo, al final del periodo económico de la obra. Para lograr esto debe

conocerse la población presente y la forma como ha venido desarrollándose. Mediante censos

oficiales levantados cada 10 años se sabe como ha venido creciendo la población; y la población

presente se puede determinar apoyándose en el último censo, combinado con los registros de

defunción y de natalidad, así como con el número de centros de trabajo establecidos desde el

último censo hasta la fecha del estudio. Si la localidad es pequeña se puede hacer un rápido

levantamiento censal y determinarla mediante el plano predial. Conocida la población pasada y

presente, se puede predecir la población futura considerando que los crecimientos futuros no

siempre siguen las leyes del pasado, pues influyen a veces factores que en ocasiones son

imponderables y que llegan a provocar un crecimiento que se sale de toda previsión.

Los datos de los censos de población pueden adaptarse a un modelo matemático, como son el

modelo geométrico, el método del interés compuesto y el método de la extensión curva a ojo.

Como a continuación se describen.

Modelo Geométrico.

El modelo geométrico de crecimiento de población se caracteriza por tener una velocidad de

crecimiento directamente proporcional al valor de la población en cada instante de tiempo, o sea

para un tiempo T cualquiera:

LnP = LnP2 + Kg(T-t2)

Donde:

Lnp = logaritmo de población proyectada

LnP2 = logaritmo de población del último censo

T = periodo de diseño

t2 = año del último censo

Kg = constante de crecimiento, donde su fórmula es la siguiente:

LnP2 - LnPÍ K9= tl-tl

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. 2 1

Estudios

A partir de los datos censales obtenidos por el INEGI, se calcula el periodo de diseño para el año 2015.

Kg = Ln218-Lnl58 1990-1980

Kg = 0.01398

K9 0.01398+0.00732

promedio '

Kg promedio s 0.01065

Kg = ¿n258-¿n218 2000-1990

Kg = 0.00732

LnP2015 = LnP2ooo + Kg(t-t2)

inPiois • LnP258 + 0.01065(2015 - 2000)

P2015 = Antilog2.5714

£2035 = 373 habitantes

Método de interés compuesto.

Para un crecimiento geométrico se puede proponer también:

LnP = LnP0 + Kg t

Donde P0 es la población cuando t = 0. Tomando algoritmos a la ecuación anterior se obtiene:

P = P0eK g t

La ecuación anterior es la conocida como de capitalización con interés compuesto, es decir, el

interés periódico se capitaliza aumentando el capital anterior y usualmente e Kg se representa

como (1 + i), donde i es la tasa de interés y la expresión de P quedará similarmente como sigue:

Donde:

P - Po (1 + i)'

Po = población inicial o mas confiable de los censos

I = tasa de crecimiento de la población

t • periodo de diseño

Ambas expresiones, corresponde al modelo geométrico de crecimiento, aunque comúnmente se

ha aceptado el referirse a la expresión como método de interés compuesto.

Estudios

A continuación se calcula la población para el año de 2015 con este método.

_10 218

'fS0-90~ J l s s - 1 _ 10 2S8 1

'90-°0~ J l T i - 1

¡80-90 = 0.03271 i9o-oo = 0.01699

_ 3.27+1.70 ' promedio ~ I

¡promedio =2.485%

P2015 = 258(1+0.02485) l2015-2000>

Pwrg = 373 habitantes

Método de extensión de la curva a ojo.

Este método consiste en graficar los datos de población en papel milimétrico. Se forma un par de

ejes coordenados; el de las ordenadas para los datos de población y el de las abscisas para las

fechas que corresponden dichos datos.

Esta gráfica nos lleva a ver como ha sido el comportamiento de la velocidad de crecimiento de la

población.

Posteriormente se hace una 2da gráfica en papel semilogarítmico (T, LogioP) y se vacían los datos

censales, nos dan ahora una recta, esta se prolonga hasta el tiempo "t" deseado o sea nuestro

periodo de diseño (2015) y donde se cruza se refiere al eje de las ordenas logwR; sacando así el

antilogaritmo tenemos la P2015.

A continuación se calcula la población futura.

AÑO 1980 1990 2000 2015

POBLACIÓN 158 218 258 331

LOGARITMO 2.19866 2.33846 2.41162 2.52000

m»mmmm*mmmmmmmm*mmmmmmm ^tft^44444+j4^4tff i . : •.

mmmmmmmmmmmmmmmm

1980 1990 2000 2010 2020


Estudios

Para obtener un dato preciso de la población futura se recomienda que se haga un promedio de los métodos

utilizados. Siendo así, se obtiene la población futura a continuación.

Modelo Geométrico 373

Método de Interés Compuesto 373

Método de extensión de la curva a ojo 331

1,077 habitantes

p - ' ' promedio 2015 „

Ppromedic2ois = 359 habitantes

NOTA: Así se reduce la incertidumbre de la predicción de la población de proyecta deseada.

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. f 24

Estudios

3.2 AGUA POTABLE

El presente capitulo se pretende exponer en forma clara y sencilla los lineamientos para elaborar

los proyectos hidráulicos de los sistemas de abastecimiento de agua potable.

El objetivo de un sistema de abastecimiento es proporcionar un servicio eficiente, considerando

calidad, cantidad y continuidad.

El diseño hidráulico de un sistema debe realizarse para la condición de proyecto, tomando en

cuenta su periodo de diseño.

En el dimensionamiento se debe analizar la conveniencia de programar las obras por etapas

existiendo congruencia entre sus diferentes elementos.

En el diseño de un sistema de agua potable se debe conocer la infraestructura existente en la

localidad y asegurar que en los cruces con la red de alcantarillado sanitario, la tubería de agua

potable siempre se localice por arriba.

3.2.1 DOTACIÓN, VARIACIÓN DE CONSUMOS, DEMANDA HORARIA Y GASTOS

Estudio de Dotación. Se entiende por dotación la cantidad de agua que se asigna a cada persona

por día y se expresa en lt/hab/día (litros por habitante por día). Esta dotación es una consecuencia

del estudio de las necesidades de agua de una población, quien la demanda para los usos

siguientes: para saciar la sed, para preparación de alimentos, para el aseo personal, para el lavado

de utensilios y vestido, para el aseo de la habitación, para el riego de calles y jardines, protección

contra incendios, para edificios o instalaciones públicas, para usos industriales, comerciales, etc.

Los anteriores usos se resumen en: consumo domestico, consumo público, consumo industrial,

consumo comercial, fugas y desperdicios.

TABLA. CONSUMOS DOMETICOS PER CAPITA

CLIMA

Cálido Semicálido

1 Templado

CONSUMO POR CLASE SOCIOECONÓMICA (l/hab/día)

RESIDENCIAL 400 300 250

MEDIA 230 205 195

POPULAR 185 130 100

NOTAS: 1. Para los casos de climas semifrío y frío se consideran los mismos valores que para el clima templado 2. El clima se selecciona en función de la temperatura media anual.

FUENTE: Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento de la Comisión Nacional del Agua

uS


Estudios

Coeficientes de variación. Los coeficientes de variación se derivan de la fluctuación de la demanda

debido al clima y las actividades humanas propias del lugar.

Los requerimientos de agua para un sistema de distribución no son constantes durante el año, ni

durante el día, sino que la demanda varia en forma diaria y horaria. Debido a la importancia de

estas fluctuaciones para el abastecimiento de agua potable, es necesario obtener los gastos

máximo diario y máximo horario, los cuales se determinan multiplicando el coeficiente de

variación diaria por el gasto media diario y el coeficiente de variación horaria por el gasto máximo

diario respectivamente.

Para la obtención de los coeficientes de variación diaria y horaria adecuado es:

• Hacer un estudio de demanda de la localidad

Si no se puede llevar a cabo lo anterior:

• Considerar los valores de los coeficientes de variación diaria y horaria medios, que se

obtuvieron del estudio de "Actualización de dotaciones del país", llevado a cabo por el

Instituto Mexicano de Tecnología del Agua; en donde se determino la variación del

consumo por hora y por día durante un periodo representativo en cada una de las

estaciones del año, calculándose los coeficientes por clase socioeconómica y por clima.

• Del análisis de la información de este trabajo, se identifico que no había una diferencia

significativa entre el tipo de usuario, clima y estaciones del año, por lo que se pueden

utilizar valores promedio, que se dan a continuación:

TABLA. COEFICIENTES DE VARIACIÓN DIARIA Y HORARIA |

CONCEPTO

Coeficiente de Variación Diaria (CVd)

Coeficiente de Variación Horaria (CVh)

VALOR

1.35

1.50

Variaciones de Consumo. Un sistema es eficiente cuando en su capacidad está prevista la máxima

demanda de una localidad. Para diseñar las diferentes partes de un sistema se necesita conocer las

variaciones mensuales, diarias y horarias del consumo. Interesan las demandas medias, las

máximas diarias y las máximas horarias. Estas demandas que representan volumen de agua en

unidad de tiempo se llaman "gastos de diseño". Así tenemos el "Gasto Medio Diario" (Q.med.), el

"Gasto Máximo Diario" (Q.m.d.) y el "Gasto Máximo Horario" (Q.m.h.)


Estudios

Gasto Medio Diario. Es el gasto medio es la cantidad de agua requerida para satisfacer las

necesidades de una población en un día de consumo medio anual. La expresión que define

el gasto medio diario es la siguiente:

_ . PxD . u ^ Q.med. = (—) 86 400 vsefl7

Donde:

Q.med. = Gasto medio diario, en lt/seg

P = Numero de habitantes

D = Dotación, en lt/hab/día

86,400 • Segundos/día

_ . 359x250

Q.med. = 86 400

Q.med. = 1.0388 lt/seg

Gasto Máximo Diario. Es el caudal que debe proporcionar la fuente de abastecimiento, y

se utiliza para diseñar la obra de captación, su equipo de bombeo, la conducción y el

tanque de regularización y almacenamiento. Este gasto s obtiene como:

Q.m.cí. = CVd x Qmed. Donde:

Q.m.d. = Gasto máximo diario, en lt/seg

CVd = Coeficiente de variación diaria

Q.med = Gasto medio diario, en lt/seg

Q.m.d. = 1.35 x 1.0388

Q.m.d. = 1.4024 lt/seg

Gasto Máximo Horario. Es el gasto requerido para satisfacer las necesidades de la

población en el día probable máximo consumo y a la hora probable máxima consumo. Este

gasto se utiliza, para calcular las redes de distribución. Se obtiene a partir de la siguiente

expresión:

Q.m.h. = CVh x Q.m.d. Donde:

Q.m.h. a Gasto máximo horario, en lt/seg

CVh = Coeficiente de variación horaria

Q.m.d. = Gasto máximo diario, en lt/seg

S Ü - í K ^ i f r l i í •,::.- . ; •-:: •> • • '¡^. ' •• ' ~-M :.::.:::. ' ;•. .:. : • • ' ••• ' ' .:.::.:.: .: . . . .


Estudios

Q.m.h. = 1.50 x 1.4024

Q.m.h. - 2.1036 It/seg

3.2.2 ANÁLISIS Y ELECCIÓN DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO

- Pozos a cielo abierto o Pozos excavados.

Cuando se recurra a pozos a cielo abierto o someros recomiendan tengan un diámetro mínimo de

1.50 mts, si es circular y si es rectangular debe tener también 1.50 mts, en el lado menor. Estos

pozos tienen una profundidad generalmente comprendida entre 10 y 20 mts, y raras veces podrá

ir mas allá de los 25 mts. Si la pared del pozo es de concreto, la parte situada en el estrato

permeables debe llevar perforaciones de acuerdo con un previo estudios granulométrico, pero si

no se dispone de estos, se recomienda que el diámetro de las perforaciones de 2.5 a 5.0 cm,

centro a centro. Para pozos con ademe de mampostería de piedra o tabique, se dejaran espacios

sin juntear en el estrato permeable, procurando apegarse a la consideración anterior.

Para estos pozos excavados a cielo abierto existe el procedimiento tipo "indio" por tener su origen

en la India. En estos pozos la cimbra se forma previamente en el exterior y en el sitio de la

construcción, se arma el refuerzo y se va colocando el ademe o pared, mismo que por su propio

peso y con el auxilio de la excavación se va hundiendo a medida que se va excavando el pozo. El

ademe se forma en anillos de 1.0 mt a 1.50 mts de altura, con el diámetro requerido y espesor

mínimo de 0.30 m. dependiendo este ultimo del peso que debe tener el anillo para vencer la

fricción entre el concreto y el suelo. La parte que va frente al acuífero lleva orificios distribuidos. El

primer anillo va previsto de una zapata biselada para concentrar la carga del peso o del lastre que

e coloca encima, en casos necesarios, para lograr el hundimiento del citado ademe.

Esta clase de pozos está indicada cuando se trata de captar un acuífero freático somero, de fuerte

espesor y constituido por materiales fragmentarios no cementados o inconsistentes, como las

capas de origen aluvial que se encuentran en los márgenes de los ríos o en fondo de los valles.

Cuando estas aguas son superficiales, la calidad bacteriológica es deficiente ya que no reciben una

buena filtración, si a esto agregamos que por lo general las corrientes subterráneas siguen la

pendiente topográfica del terreno, para no empeorar su calidad deben tomarse precauciones para

que no entre agua que no se haya filtrado por lo menos a través de 4.0 mts de tierra, el brocal del

pozo debe tener como mínimo 50 cm. Sobre el terreno y la tapa debe de ser de concreto armado

con una saliente perimetral de 50 cm. Si el pozo es de mampostería o tabique debe colocarse una

capa impermeable de concreto o de arcilla compactada de 15 a 20 cm de espesor en la periferia de

la pared hasta una profundidad de 4.0 mts. Si se encuentra dentro o cerca de zona poblada, debe

localizarse en un punto alto con respecto a los de contaminación y alejando de ellos a una

distancia mínima de 25.0 mts.

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. i 28

[2

Estudios —

POZO A CIELO ABIERTO ma «Oí « o , , . . . _ 1 ^ ! SELLO

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VISUCTM D( «CtDO PAIU SUJtT»» tA COLUMIIA

De acuerdo al análisis y las condiciones del lugar se opto por este tipo de fuente de

abastecimiento por lo que se decidió recurrir a un pozo somero con un diámetro de 2.0 metros y

una profundidad de 7.0 metros donde por medio de pruebas de bombeo se determino que el

gasto de estiaje del arroyo es igual al gasto de extracción, por lo que resulto un gasto de

3.1 ít/seg.

De acuerdo a los estudios realizados se ha calculado la población futura así como los gastos de

diseño, de igual manera ya se obtuvo una fuente de abastecimiento, por lo que a continuación se

da un resumen de lo calculado hasta este punto.

Datos del Proyecto

1. Población según último censo (2000)

2. Población actual

3. Población proyecto

4. Dotación

5. Coeficiente de Variación Diaria

6. Coeficiente de Variación Horaria

7. Gasto Medio Diario (Q.med)

8. Gasto Máximo Diario (Q.m.d.)

9. Gasto Máximo Horaria (Q.m.h.)

10. Q de extracción Pozo

258 habitantes

276 habitantes

359 habitantes

250 lt/hab/día

1.35

1.50

1.0388 lt/seg

1.4024 lt/seg

2.1036 lt/seg

3.10 lt/seg

Estudios

Como conclusión el gasto de la fuente es suficiente, ya que garantizara la demanda a cubrir:

Qf>QMD « 3.10 lt/seg> 1.4024 lt/seg

3.2.3 TANQUE DE REGULACIÓN

La regularización tiene por objeto lograr la transformación de un régimen de aportaciones (de la

conducción) que normalmente es constante, en un régimen de consumos o demandas (de la red

de distribución) que siempre es variable. El tanque de regularización debe proporcionar un servicio

eficiente bajo normas estrictas de higiene y seguridad, procurando que su costo de inversión y

mantenimiento sea mínimo.

Adicionalmente a la capacidad de regularización se puede contar con un volumen para alimentar a

la red de distribución en condiciones de emergencia (incendios, desperfectos en la captación o en

la conducción, etc.). Este volumen debe justificarse plenamente en sus aspectos técnicos y

financieros.

La capacidad del tanque está en función del gasto máximo diario y la ley de demandas de la

localidad, calculándose ya sea por métodos analíticos o gráficos.

Es por ello importante tomar en consideración para el cálculo de la capacidad de los tanques el

número de horas de alimentación o bombeo, como su horario, el cual estará en función de las

políticas de operación y los costos de energía eléctrica, los cuales son mayores en las oras de

máxima demanda (horas pico).

La C.N.A. y el I.M.T.A. analizaron demandas para diferentes ciudades del país. Asimismo, el Banco

Nacional Hipotecario Urbano y de Obras Publicas, S.A., actualmente Banco Nacional de Obras y

Servicios Públicos (BANOBRAS), elaboro un estudio en la Ciudad de México. Las variaciones del

consumo promedio, expresadas en porcentajes horarios del gasto máximo diario.

Conviene mencionar que se considero bombeo en la fuente de abastecimiento, trabajando las 24

horas del día. Después, en dichos estudios se vario el t iempo de bombeo, analizando 6 y 4 horas

por día. Tomando en cuenta la variación horaria en la demanda, resulta que los lapsos más

convenientes para estos tiempos de bombeo son:

• Para 4 horas de bombeo; de las 6 a las 10 horas

• Para 6 horas de bombeo; de las 5 a las 11 horas

La decisión que se tomó fue del horario de las 6 am a las 10 am.


Estudios

3.3 SISTEMA DE ALCANTARILLADO Y SANEAMIENTO

Es el conjunto de obras civiles de una población necesaria para aceptar, conducir a un uso y/o al

tratamiento y/o eliminación de:

a. Las aguas servidas o residuales, (negras + jabonosas)

b. Las aguas pluviométricas. (lluvias)

3.3.1 AGUAS RESIDUALES O SERVIDAS

A. Aguas Residuales Domesticas. Son aquellas provenientes de inodoros, lavaderos, cocinas

y otros elementos domésticos. Estas aguas están compuestas por sólidos suspendidos

(generalmente materia orgánica biodegradable), sólidos sedimentables (principalmente

materia inorgánica), nutrientes (nitrógeno y fosforo) y organismos patógenos.

B. Aguas Residuales Industriales. Se origina de los desechos de procesos industriales o

manufactureros y, debido a su naturaleza, pueden contener, además de los componentes

citados anteriormente respecto a las aguas domesticas, elementos tóxicos tales como

plomo, mercurio, níquel, cobre y otros, que requieren ser removidos en vez de ser

vertidos al sistema de alcantarillado.

C. Aguas Meteóricas. Estas aguas generalmente llamadas pluviales provienen de la

precipitación pluvial y, debido a su efecto de lavado sobre tejados, calles y suelos, pueden

contener una gran cantidad de sólidos suspendidos, en zonas de alta contaminación

atmosférica, pueden contener algunos metales pesados y otros elementos químicos.

0. Aguas de Integración. Son una mezcla de las servidas y de las aguas pluviales, cuando se

colectan en las mismas alcantarillas.

Las aguas residuales son líquidos turbios que contienen material sólidos en suspensión. Cuando

son frescas, su color es gris y tienen un olor putrefacto. Flotan en ellas cantidades variables de

materia: sustancias fecales, trozos de alimentos, basura, papel, astillas y otros residuos de las

actividades cotidianas de los habitantes de una comunidad. Con el transcurso del tiempo, el color

cambia gradualmente del gris al negro, desarrollándose un olor ofensivo y desagradable; y sólidos

negros aparecen flotando en la superficie o en todo el líquido.

La composición de las aguas negras consiste de agua, sólidos disueltos en ellos de los sólidos

suspendidos en la misma. La cantidad de sólidos en generalmente muy pequeña, casi siempre

menos de 0.10 por ciento en peso. Pero es la fracción que presenta el mayor problema para su

tratamiento y disposición adecuados. El agua provee solamente el volumen y es el vehículo para el

transporte de los sólidos.

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Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. I 31

Estudios

3.3.2 DISPOSICIÓN DE LAS AGUAS NEGRAS Y DE LLUVIA

Para recolectar y disponer de las aguas residuales o pluviales de una población, básicamente se

han adoptado los siguientes sistemas:

a. Sistema separado. En este tipo de sistema la red se proyecta para recoger y conducir

solamente las aguas residuales que produce una población, o bien se proyecta solo para

conducir y desalojar las aguas de lluvia. Es decir, existen dos redes de tuberías para

desalojar tanto las aguas residuales como las aguas pluviales en forma separada.

b. Sistema combinado. En este sistema se proyecta para recoger y conducir conjuntamente

tanto las aguas residuales (domésticas, industriales, comerciales, etc.) como las aguas

pluviales. Para esta solución los conductos resultan sobrados cuando transportan solo

aguas residuales. Es útil cuando existe poco espacio para ubicar dos rede con otros

conductos subterráneos como gas, agua potable, teléfono, oleoductos y otros.

c. Sistema semi combinado. Este tipo de sistema se proyecta para recoger y conducir las

aguas residuales y solo la parte de las aguas de lluvia que se captan en las azoteas de las

casas.

Para la configuración de un sistema de alcantarillado al trazo de las principales tuberías, de debe

de proponer un patrón o modelo de configuración que más le convenga al sistema ya

seleccionado.

Los patrones más usuales se pueden agrupar en la siguiente clasificación:

a. Perpendicular.

b. Radial.

c. Interceptores.

d. Abanico.

Elegido el patrón o plan general que se considere más adecuado para la zona en estudio, el paso

siguiente es trazar el sistema de atarjeas o tuberías que colectarán las descargas de cada domicilio.

En nuestro medio el trazo de atarjeas generalmente se realiza coincidiendo con el eje longitudinal

de cada calle. Cuando las calles no estén bien definidas o alineadas, deberá procurarse que la

atarjea quede a igual distancia de cada domicilio, pero evitando cambios de dirección en distancias

cortas pues ello obliga a que en cada cambio de dirección se construya un pozo de visita lo cual

incrementa el costo de construcción del sistema además de que hidráulicamente es conveniente

por las constantes perdidas de energía que se ocasionan.

En nuestro medio los trazos más usuales de atarjeas se pueden agrupar de la siguiente manera:

a. Trazo en bayoneta.

b. Trazo en peine.

c. Trazo combinado.

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C | 32

Estudios

3.3.3 SISTEMA ELEGIDO

De acuerdo a las condiciones del proyecto y las necesidades del poblado se ha decidido, que para

el desarrollo del proyecto, se llevara a cabo por medio del sistema combinado, queriendo decir

con esto, que tanto las aguas servidas y las aguas pluviales serán recolectadas por separado.

Este sistema se realizara en el siguiente capítulo, se desarrollara por medio de una tabla, donde se

obtendrá los gastos por calle y así acumulando cada una de ellas más los gastos de agua pluviales,

que se hará por método matemático de pronóstico, se obtendrá los diámetros del tubo o atarjea.

Esto visualiza, como se va acumulando el gasto, según vaya aportándose cada área de la

población.

3.3.4 SELECCIÓN DEL SITIO PARA EL EFIVENTE

La elección del sitio de vertido se hará a una distancia adecuada de la localidad situándolo,

respecto a la dirección de los vientos dominantes, de modo que estos no lleven a ellas los malos

olores.

Es importante que el lugar de vertido este suficientemente alejado cuando sea necesario ubicarlo

en la dirección de alguna zona de probable crecimiento.

3.4 TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES

La remoción o estabilización de materiales de desecho que contienen las aguas residuales, con el

fin de no ocasionar trastornos ecológicos o desequilibrio con la capacidad natural de purificación

de las aguas receptoras o sitios de vertido, se logran por medio de un adecuado tratamiento en

obra de ingeniería construidas especialmente para tal objeto, alejadas de las comunidades y que

se denominan platas de tratamiento. En estas plantas se reproducen en forma acelerada y

controlada los procesos naturales físicos, químicos y biológicos para la eliminación de la materia

inorgánica y la degradación de la materia orgánica.

Existen un gran número de procesos de tratamiento cuya aplicación dependerá del grado de

calidad que se quiera dar al agua residual para su disposición final, a las características químicas y

biológicas de los residuos. También están en función de la clasificación del cuerpo receptor y de

los parámetros de calidad del agua establecida en el reglamento para la prevención y control de la

contaminación del agua.

[2


Estudios

3.4.1 ETAPAS DEL PROCESO DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Los distintos procesos de tratamiento se han agrupado en:

a. Físicos o primarios.

Es la seria de procesos que permiten remover los materiales en suspensión en las aguas

negras.

b. Biológicos o secundarios.

Es el conjunto de procesos para la remoción o estabilización de la materia putrescible en

solución o en estado coloidal existente en las aguas negras.

c. Procesos complementarios.

Bajo el nombre de "procesos complementarios" se agrupan métodos diversos para el

tratamiento de la materia sedimentada conocida comúnmente como "lodos".

Para la destrucción de organismos patógenos pueden utilizarse aparatos doradores como

"proceso auxiliar".

En el siguiente cuadro se explica con claridad la finalidad que se persigue y los medios que

se utilizan en las distintas etapas del tratamiento.

EN: SE UTILIZAN: PARA:

TRAMIENTO

PRIMARIO

• Rejillas • Cribas • Trituradores mecánicos

Tanques de decantación o desnatadores Tanques sedimentadores

Desarenadores Tanques sedimentadores

- Simple - De acción - Química

Tanques sépticos Tanques Imhoff

Remover materia gruesa flotantes y en suspensión.

Remover grasas y aceite.

Remover materias sedimentables.


Estudios

EN:

TRAMIENTO

SECUNDARIO

SE UTILIZAN:

• Bombas y tubería para

integración superficial

• Tanques con arena

• Lechos de contacto

Madera

Sobre piedra

• Filtros rociadores

• Lodos activados

PARA:

Remover y estabilizar materia con

dispersión y filtración verdadera.

Remover y estabilizar materia en

condiciones aerobias y mediante

contacto con organismos vivos.

PROCESOS

COMPLEMENTARIOS

• Digestores

• Calentadores

• Precipitadores

• Lechos de secado

• Incineradores

Acondicionar los lodos.

Disponer finalmente los lodos.

3.4.2 SELECCIÓN DEL SITIO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO

La selección del sitio para la planta de tratamiento se designo por razones ecológicas y sanitarias,

ya que el proceso que siguen las aguas residuales al estar en la planta exhala un olor putrefacto,

por lo que para la comunidad no iba a ser conveniente saludablemente, por estas razones se

decidió colocar la planta de tratamiento como se muestra en el plano siguiente.


Desarrollo del Proyecto

CAPITULO CUATRO

4. DESARROLLO DEL PROYECTO

4.1 AGUA POTABLE

4.1.1 LINEAS DE CONDUCCIÓN Y CAPACIDAD DEL TANQUE DE REGULACIÓN

Obras de conducción. Se le denomina "Línea de Conducción" a la parte del sistema constituida

por el conjunto de conductos, obras de arte y accesorios destinados a transportar el agua

procedente de la fuente de abastecimiento, desde el lugar de la captación hasta un punto que

puede ser un tanque de regularización, una planta potabilizadora, o la red de distribución. Su

capacidad se calculara con el gasto máximo diario, o con el que se considere más conveniente

tomar de la fuente de abastecimiento.

Conducción por bombeo. Cuando la fuente de abastecimiento se encuentra a un nivel inferior al

depósito o a la población, el agua captada se impulsa por bombeo. Cuando se llega a este caso, se

elige el diámetro adecuado mediante un análisis económico en el que se eligen 3 o 4 diámetros

posibles, seleccionando el que arroje el menor costo anual de operación.

Este costo esta integrado por dos componentes: el costo anual de la mano de obra incluida la

adquisición de la tubería y el costo anual del consumo de energía eléctrica o combustible.

El espesor de las paredes de los tubos depende en este caso no solamente de la calidad del agua,

de las características del terreno y de la presión sino también de la sobrepresión producida por el

"golpe de ariete".

Para protección del equipo de bombeo y de la tubería de conducción contra los efectos del golpe

de ariete, se recurre a válvulas aliviadoras de presión, torres de oscilación, chimeneas de

equilibrio, cámaras neumáticas.

En términos generales puede decirse que la localización de una línea de conducción debe ajustarse

a los siguientes lineamientos:

1. Evitar en lo posible las deflexiones tanto en planta como en perfil, que provocan bolsas de

aire.

2. Seguir la topografía del terreno para que se evite la necesidad de construir puentes,

túneles, tajos, puentes-canales, etc.

3. Tratar de que la línea se pegue al máximo a la línea piezómetrico para hacer que la tubería

trabaje con las menores cargas posibles, sin que esto quiera decir que se tenga que seguir

una pendiente determinada que obligaría a desarrollar el trazo de la línea.

MM


ffl


4. Si existe una altura entre la fuente de abastecimiento y el tanque, o la población, si es

bombeo directo, debe llevarse la línea a esta altura para bajar allí por gravedad la tubería

y tener el menor tramo posible por bombeo, o para trabajar a menor presión si continua

por bombeo.

5. Que el perfil piezómetrico esté por encima del perfil topográfico, con respecto al plano

horizontal de referencia, para evitar taponamientos por bolsas de aire.

Capacidad del tanque de regulación. La obra de regularización consiste en un deposito

superficial o elevado, tiene por objeto lograr la transformación de un régimen de aportaciones (de

la conducción) que siempre es constante, en un régimen de consumo y demandas (de la red de

distribución) que siempre es variable. En esta estructuras se almacena el agua que no se consume

en las horas de demanda mínima (es decir, cuando el consumo es menor que el gasto que aporta

la fuente) para aprovecharla después en las horas máxima demanda (cuando el consumo es mayor

que el gasto aportado por la fuente).

Generalmente la regularización se hace por periodos de 24 horas (1 día) y básicamente el cálculo

del volumen del tanque consiste en conciliar las leyes de suministro o de entrada y de demanda o

de salida de los gastos que se estén considerando en un problema dado. Dicho lo anterior se

estipula la Ley de Rippi: "Que toda agua que entra al tanque de almacenamiento debe ser igual a

toda el agua que sale del tanque de almacenamiento en un día". Estas leyes pueden ser tipo

uniforme o variable y se representan gráficamente por medio de los hidrográmas

correspondientes. La ley de demanda que representa el consumo de agua de las poblaciones en la

República Mexicana expresada como porcentajes horarios del gasto máximo diario, fue

determinada estadísticamente por el Banco Nacional Hipotecario Urbano y de Obras Publicas, S.A.

actualmente Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos, S.A.

El cálculo del volumen del tanque de regularización puede hacerse en forma analítica o en forma

gráfica.

Calculo hidráulico para la conducción por bombeo.

La bomba produce siempre un salto brusco en el gradiente hidráulico que corresponde a la

energía Hm, comunicada al agua por la bomba. Hm es siempre mayor que la carga total de

elevación contra la cual trabaja la bomba, para poder vencer todas las pérdidas de energía en la

tubería.

La carga de presión Hm generada por la bomba es llamada generalmente "carga manométrica", o

"carga dinámica total", e indica siempre la energía dada al agua a su paso por la bomba.

03



Considerando como obra de captación un pozo, según lo indicado en el capitulo anterior, la carga

dinámica total la obtenemos aplicando el Teorema de Bernoulli o ecuación dinámica de flujo en

equilibrio entre las secciones, consideradas en la figura siguiente, y que está dada por la siguiente

expresión, cuando la descarga es libre:

Hm = hi + ha+hf + hs + — 25

Donde:

— = carga de velocidad, en m

Hm = carga d inámica t o ta l , en m

(la descarga al depós i to es l ibre)

V = velocidad media del agua en m/s

hf = perdidas por f r icc ión en la tuber ía , en m

h5 = perdidas secundarias, en m

h¡ = a l tura de impuls ión, en m

ha * a l tura de aspiración, en m

FIGURA 4.1


A partir del enunciado y de la figura 4.1, se tienen los datos siguientes:

Elevación de la succión 1,783.25

Elevación de la descarga libre 1,827.50

Gasto total 0.00140238 m3/s

Longitud de la descarga 168.22 m

De acuerdo con los datos anteriores, las cargas de presión normales serán aproximadamente las

siguientes

V2

H = hi + ha+h f+hs + —

O bien

H = carga estática + perdidas mayores + perdidas menores + carga de velocidad

Carga estática:

Elevación de descarga 1,827.50

Elevación de succión 1,783.25

Carga estática = 44.25

En problemas de conducción de agua, se acostumbra expresar las presiones en kg/cm2, ya que en

estas unidades esta especificada la presión interna de trabajo máxima de cualquier tubo. Para ello

se presentan las siguientes relaciones:

1 kg/cm2 = 10 m de columna de agua = 1 atm. Métrica.

0.10 kg/cm2 = 1 m de columna de agua = 3.28 pies.

1 kg/cm2 = 14.223 lb/pulg2 • 32.808 pies.

Entonces, carga estática • 44.25 m de columna de agua, implica presión m 5 kg/cm2

Perdidas mayores (hf)

Proponiendo una velocidad en la tubería de 0.64 m/s, se tiene que el diámetro de la tubería

deberá ser:

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. í 39

i2


Para Q = 0.00140238 m3/s y v = 0.64 m/s (fabricante: )

Q=A x V

A=Q-v

. 0.00140238 A =

0.64

A = 0.002191 m 2

n x D2

A =

D= M a : 4

(0.002191 X 4

D = 0.05281 m

Para fibro-cemento, el diámetro comercial más aproximado es de 21/2 pulgadas (0.0635m).

Ya que se ha modificado el diámetro, y que hemos optado por un diámetro comercial, se tendrá

que rectificar la velocidad, por lo que, la velocidad debe de quedar dentro del rango siguiente:

0.3 < V < 3.0 (m/seg)

debe de quedar en este rango ya que se considera que si está por debajo del 0.3 m/seg llegaría

al punto de azolve y no máximo de 3.0 m/seg porque llegaría a la destrucción de la línea por la

fuerza de fricción.

Por lo tanto a continuación se hará la rectificación de la velocidad:

A

. TD2

A= 4

. ir(0.06352) A =— ' 4

A =0.0032

_ 0.00140238

0.0032

V= 0,44 m/seg

La velocidad se considera aceptable, ya que se encuentra en el rango antes mencionado.



Para el cálculo de las perdidas por fricción, puede aplicarse la ecuación el 1er Teorema de

Continuidad del gasto de la hidráulica que involucra el 1er Teorema de Hidráulica de Continuidad del Gasto,

con el Criterio de Manning que considera la pérdida mayor de carga, por fricción del agua y la superficie que

está en contacto con el agua en movimiento como sigue:

v = - r2'3 s1'2

n

Donde:

v = velocidad escurrimiento del agua, en m/s

n = coeficiente de rugosidad interna del material del conducto

r = radio hidráulico dado por la expresión

área tranversal del conducto r =

perímetro mojado

Para nuestro caso que es un tubo:

I B 2

— 31— £ " TTD — 4

s = pendiente hidráulica que se mide entre dos secciones transversales, dada por la

expresión:

• - ? hf = pérdida de fricción o mayor medida en m.

L = longitud en m del conducto existente entre dos secciones transversales del

conducto, desde la pichancha hasta la descarga en el tanque.

Sustituyendo en la formula de Manning quedaría:

2 i

• - i Q1 (ctf Por otra parte, la ecuación que define el gasto es:

nD2

Q =AV = —— V 4

Sustituyendo la ecuación del gasto en la formula anterior de Manning:

2 i nD2 1 /£>\3 fhf\2 i (if (£)'

mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmtv mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmt



Operando

0 = 0 - 3 1 1 7 -LlTÍT

Despejando hf:

h 1/2 nL^Q

f 0.3117 D8/3

Elevando al cuadrado la formula de pérdidas por fricción quedaría como sigue:

_ 10.3n2<?2L hf - 2)1673

Donde se aplica

. _ 10.3(0.012)(0.001402382)(168.22)

f ~ f0.063 51 1 6 / 3 (0.0635)1

hf = 0.82 m

Perdidas menores (hs)

hs =15% hf

hs = (0.15)(0.82)

hs = 0.25 m

Carga de velocidad por descarga libre del agua

Donde:

g =

V2

23

v2

2g

V2

2g

constante de gravedad en m2/seg

0.442

2(9.81)

0.01 m



Sustituyendo en la ecuación de:

H = — + hf + hs + hi + ha

Por lo que se tiene:

H= 0.01+ 0.82+ 0.25+44.25

H = 45.33 m

Sobrepresión por Golpe de Ariete (positivo)

Se tienen los siguientes datos para sustituirlos en formula de Joukovsky:

hi = Carga de sobrepresión inducida en m.

V = 0.44 m/s

Ea = 20,670 kg/cm2 (módulo de elasticidad del agua)

Et - 328,000 kg/cm2 (módulo de elasticidad del material)

D = 5.08 cm

e = 1.01 cm (Tubo de asbesto-cemento de Clase A-5, con presión de trabajo p=5 kg/cm2)

Sustituyendo en la formula de Joukovsky:

145 xv hi =

/1 + M ¿ ) V ft(e)

145 x 0.44 M = 20,670(6.35)

+ 328,000(1.01)

M = 53.99 m

hi = Pi = 5.40 kg/cm2

En resumen, de acuerdo con los cálculos efectuados, las presiones en el sistema son:

Presión normal Pn = 45.33 m = 4.5 kg/cm2

Sobrepresión por G.A. (Pi) = 53.99 m = 5.4 kg/cm2



De acuerdo a los valores anteriores se observa de que si no se presentara el golpe de ariete, una

tubería de fibro-cemento clase A-5, la cual resiste una presión de trabajo de 5 kg/cm2 como

máximo, sería suficiente para la línea de conducción. Desafortunadamente, el golpe de ariete se

presentara siempre al arrancar la bomba y al pararla voluntariamente o accidentalmente, como

puede verse con mayor intensidad que la misma presión normal de operación de la tubería.

El caso más crítico de funcionamiento se presenta con la suma de los dos efectos:

PTOTAL = 4.5 + 5.4 = 9.9 kg/cm2

La tubería de fibro-cemento que mayor presión interna de trabajo resiste resulta insuficiente para

soportar la presión total. Afortunadamente, existen dispositivos que atenúan la intensidad del

golpe de ariete, es decir las válvulas de alivio contra golpe de ariete.

De acuerdo con la experiencia, se acostumbra considerarle a las válvulas de alivio una eficiencia de

80%, queriendo decir que este porcentaje es absorbido por la carga de sobrepresión y que el 20%

restante es absorbido por los elementos que desvanecen considerablemente el efecto de este

golpe como son la válvulas aliviadoras de presión, cámaras de aire, etc., con por lo tanto, la

presión que servirá para la elección de la tubería, empleando válvulas de alivio es:

P = Pn + 20% Pi

Pt = 4.5 + 5.40(0.20)

Pt = 5.58 kg/cm2 « 6.00 kg/cm2

Esta sería la presión aproximada soportada por la línea y, observando este valor, se emplearía una

tubería de asbesto-cemento de 63.5 mm (21/2") de diámetro tipo A-7 (7.0 kg/cm2 )

Ahora bien que se ha decido poner otra clase de tubería cemento-asbesto, se hará un segundo

tanteo para el golpe de ariete:

M = 145 x 0.64

20,670(6.35) + 328,000(1.25)

ki = 55.53 m

hi = Pi = 5.55 kg/cm2



Calculo de la bomba a necesitar

P 76r]

_ (1)(1.4024)(45.33) P 76(70)

p = 1.19 HP

Ponderando la Bomba

24 P = 1.19 x — =7.17 HP

4

NOTA: La bomba nose ha considerado dentro del presupuesto, ya que la Empresa, se hará responsable tanto de la

toma como del equipo y de su energía eléctrica. Por este motivo no se considero en el presupuesto.

Calculo hidráulico para el tanque regulador.

Para el cálculo del tanque regulador será realizará por el Método Analítico para el cálculo del

volumen de almacenamiento a base de volúmenes acumulados.

Este procedimiento se basa primordialmente que en la columna 1 se enlista el ciclo de tiempo con

las unidades consideradas; en la columna 2 se anota la ley de entrada, tomando en cuenta el o los

conductos de entrada así como la forma en que entregan los volúmenes de acuerdo con la unidad

de tiempo seleccionada (hora), en la columna 3 se anota la ley de salida en forma similar a la

anterior; en la columna 4 se anota la diferencia algebraica entre los volúmenes de entrada y los de

salida y, finalmente en la columna 5, se anota las diferencias acumuladas resultantes de la suma

algebraica de las diferencias de la columna 4.

Este método analítico puede también aplicarse para el cálculo del volumen de almacenamiento a

base del volumen requerido para cubrir la demanda, o sea que dicho volumen debe ser suficiente

para satisfacer los volúmenes de salida durante el o los intervalos de tiempo en que la salida es

mayor que la entrada. Lo anterior, está basado en el hecho de que al término del ciclo

considerado, generalmente un día, el volumen total de salida debe necesariamente ser igual al

volumen total de entrada. Esta forma de realizar el cálculo se muestra en la columna 6.

FUENTE

Pozo

(entrada)

Tanque Regulador

(salida)

CAUDAL

It/seg

1.40

(5-10 am)

5JJ4

HORARIO ACUMULADO

hrs

4.00

24.00

GASTO UNITARIO

It/seg

8.40

l

-

_ í j

GASTO UNITARIO

n i 3 / H r

30.2¿

30.24

5.04

5.04

BOMBEO AUTORIZADO

mVdia

120.96

120.95

120.96

120.96

u2



Entrada:

24

Gasto Unitario (ponderado) = — x caudal

Gasto Unitario (ponderado) = 6 x 1.4 = 8.40 lt/seg

Salida:

Gasto Unitario (T.R) Gasto de Bombeo autorizado en m3/dia horario autorizado del T.R.

120.96 Gasto Unitario (T.R) = ^ p = 5.04 m3/hr

24

HORA

1

0 - 1

i -2

2 - 3

_i - 4

4 - 5

5 - 6

6 - 7

7 - 8

8 - 9

9 - 1 0

10-11

11-12

1 2 - 1 3

13 -14

1 4 - 1 5

15 -16

16 -17

17-1*

1 8 - 1 9

1 9 - 2 0

2C-21

2 1 - 2 2

22 -23

23 -24

I

ENTRADAS

M 2

30.24

30.24

30.24

30.24

-

120.96

SALIDAS

H 3

-5.04

-5C4

-5.C4

-5.C4

-5.C4

-5.04

- 5 0 4

-5.C4

-5.04

-5.C4

- 5 0 4

-5.C4

-5.04

-5.04

-5.C4

-5.C4

-5.04

-5.C4

-5.04

-5 04

-5.04

-5.C4

-5.C4

-5.04

-120.96

DIFERENCIAS

4

-5.C4

-5.C4

-5.04

•5.04

-5.C4

-5.C4

25.20

25.20

25.20

25.20

-5 04

-5.04

-5.C4

-5.04

-5.04

-5.04

-5.04

-5.C4

-5.C4

-5.C4

•SJ04

-5.C4

-5.04

-5.04

DIFERENCIA

ACUMULADAS

5

-5.04

•10.08

-15.12

-20.16

-25.20

•30.24

-5 04

20.15

45.35

70.56

65.52

60.48

55.44

50.40

45.36

40.32

35.28

30.24

25.20

20.15

15.12

10.08

5.04

0.00

VOLUMEN REQUERIDO

PARA CUBRIR DEMANDA

6

-5.04

-5.04

-5.04

-5.04

-5.04

-5.04

0.00

0.00

0.00

0.00

-5.04

-5.04

-5.04

- 5 0 4

-5.04

-5.04

-5.04

-5.04

-5.C4

- 5 0 4

-5.04

-5.04

-5.04

-5.04

-100.80

Máximo Excedente Máximo Déficit

Instituto Tecnológico de la Construcción A.C. ¡ 46


T.R. * £ máx. Excedente + £ máx. Déficit

T.R. = 70.56 + 30.24

T.R. = 100.80 ms

T.R. - £ | solo el volumen requerido para cubrir la demanda |

T.R. = 100.80 m3

Conociendo la capacidad del Tanque de Almacenamiento se ha designado las dimensiones que

tendrá dicho tanque, por lo que a continuación se ilustra las dimensiones del tanque:

2.0 m

7.5 m

El diseño estructural se hizo con las siguientes condiciones de carga:

1. Con agua y sin empuje de tierra

2. Con empuje de tierra y vacio

3. Con agua y con empuje de tierra

Se escoge la primera condición y se diseña a la altura de 2.0m para tener la menor carga

hidrostática del agua sobre la paredes (muros de mampostería con sus respectivos castillos) y el

menor peso de agua sobre el fondo del tanque (losa de concreto armado de e=0.10m). Llevará una

losa nervurada, que servirá tanto como tapa como para cimentar la bomba, de 10 cm de espesor.

NOTA: Se considera poner una planta potabilizadora, dicha planta se esta ubicando a un lado del tanque regulador, ya

que se esta decidiendo que el agua que salga del tanque regulador pase primeramente por esta planta potabilizadora

y posteriormente se distribuya a cada uno de los predios. De igual manera no se esta considerando dentro del

presupuesto ya que la Empresa se hará responsable del equipo así como su funcionamiento.


7.5 m


4.1.2 CALCULO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN

Una vez que se dispone de agua potable en el tanque de regularización, debe poner a disposición

de los habitantes, distribuyéndola por toda la población, por medio de la red de distribución. Un

adecuado sistema de distribución debe ser capaz de proporcionar agua potable en cantidad

adecuada y a la presión suficiente cuando y donde se requiera dentro de la zona de servicio.

Las redes de distribución se clasifican generalmente como sistemas en malla, sistemas ramificados

y sistemas combinados. La configuración que se dé al sistema depende principalmente de la

trayectoria de las calles, topografía, grado y tipo de desarrollo del área y localización de las obras

de tratamiento y regularización.

Sistema ramificado.

El tipo ramificado de red de distribución su estructura del sistema es similar a un árbol. La línea de

alimentación o troncal es la principal fuente de suministro de agua, y de esta se derivan todas las

ramas.

Aunque estos sistemas son simples de diseñar y construir, no son favorecidos en la actualidad por

las siguientes razones: 1) En los extremos finales de las ramas se pueden presentar crecimientos

bacterianos y sedimentación debido a estancamiento del agua; 2) Es difícil que se mantenga una

dosis de cloro residual en los extremos muertos de la tubería; 3) Cuando tienen que hacerse

reparaciones a una línea individual en algún punto, deben quedar sin servicio las conexiones que

se encuentra más allá del punto de reparación hasta que esta sea efectuada; y 4) La presión en los

puntos terminales de las ramas puede llegar a ser indeseablemente baja conforme se hacen

ampliaciones futuras a la red.

El sistema ramificado se tiene generalmente cuando la topografía y el alineamiento de las calles no

permitan tener circuitos, o bien, en comunidades con predios muy dispersos.

Sistema en malla o cerrado

El rasgo distintivo del sistema en malla, es que todas las tuberías están interconectadas y no hay

terminales o extremos muertos. En estos sistemas, el agua puede alcanzar un punto dado desde

varias direcciones, superando todas las dificultades del sistema ramificado, discutido previamente.

La desventaja es que el diseño de estos sistemas es algo más complicado.

Sistema combinado

De acuerdo con las características de la zona, en algunos casos se hacen ampliaciones a la red de

distribución en malla con ramas abiertas, resultando un sistema combinado.

Este tipo de sistema, tiene la ventaja de permitir el uso de alimentadores en circuito que

suministran agua a un área desde más de una dirección.


23

TANQUE

^

POZO

PROYECTO DOLORES.

Distribución Agua Potable

^ CROQUIS DE LOCALIZACION ¡

DATOS DE PROYECTO

« « « E - 5IC* «Tl-0 C£KO (IDOnl ! «

tmjca. H «oitcro »

o « HMnCM m»<

^

m m

WMtm LI/SK

LTrtK

J

ACOTADO: Metros

NOMBRE DE PLANO: RED DE DISTRIBUCIÓN

AGUA POTABLE

INSTITUTO TECNOLÓGICO

CONSTRUCCIÓN AC

FECHA DE ENTREGA

CLAVE DE PLANO


Calculo hidráulico de la red de distribución

CALCULO DE DISEÑO DE DISTRIBUCIÓN PARA LA POBLACIÓN

TRAMO

11-10

10-9

9-S

8-7

7-7

7-6

6-5

6-5

5'-5

5-4

4'-4

4-3

3'-3

3-2

2-1

T.R

N:

11

10

9

8

r 7

6

6'

5'

5

4'

4

3'

3

1

1

LONG.

REAL

(mi

93.40

S6.S0

123.40

215 57

T : 9 9

:.i5 39

S6 99

12135

62 58

31531

40 00

95.59

70.00

75.91

I

469.99

LONG.

VIRTUAL

(m)

1

93,40

86.S0

123.40

2.5 9"

71.99

145 39

85 99

12133

62 58

515.31

40.00

96 59

70.00

75.91

1,605.66

"RAMO

MUERTO

HABITANTES

PROPIOS

2

21

19

2S

u 16

35

19

27

14

71

9

22

36

37

359

TRIBUTARIOS

3

0

21

40

68

0

132

165

0

0

225

0

305

0

543

TOTALES

4

21

40

6S

116

16

165

184

27

14

296

9

327

36

360

345

GASTO

m3/seg

5

0,000122

0.000237

0.000396

0 000681

C.00CC94

0 00095.;

0.001081

0 000159

0.0OCC32

C.OC1731

0.ODO052

0.001914

0.000092

0.002309

CCC2021

DIÁMETRO

TEÓRICO

M 6

0.03339

0.035S5

0,02050

0 C26S9

CC1CCC

0 03198

0.03386

001299

0.00933

C.04286

000746

:C-506

0.009S6

0.04730

0 04531

COMERCIAL

(m¡

7

COSOS

0,0635

0,0503

0.0635

0,050S

0,0635

C eses

O.C50S

0.0508

C.05O8

O.05O8

0.0508

O.05O8

0.0508

0 0503

0.050S

0,0635

0,0508

0.0635

C05O8

PERD. DE

CARGA (m¡

8

0.M

0.00

0.04

0.01

U.lb

: - -1 1C

: 33

co:

G.0C

7 69

0.00

0.00

0.00

2.7S

0.S4

.3 62

COTAS

PIEZOMETRICAS

M 9

3,S30.S2

3,S30.S3

3,S30.S3

3,S30.S2

3,S30.S7

3,S30.S2

1,33105

1.831.96

1,85185

1,332.95

1,833.76

1,833.77

1,833.78

1,841.46

1.84147

3,844.34

1,S44.33

1,844.35

3,343.53

1,828.72

1,828.72

TOPOGRÁFICAS

M 10

3,774,36

3,774,36

1,767,33

1,767.13

1,777.73

1,777.73

1.783.68

1797 95

1,79657

1,816.13

1.807.10

2.823 77

181133

1793.89

1.798.72

1,735.42

3,735.42

3,734,23

3,734,23

1,784.95

1 825 91

CARGA

DISPONIBLE

M u

56.66

56,65

63,65

63.64

53,34

53,09

-7 33

34.01

35.28

15.82

26.66

15 00

22.40

42.57

42.75

53,92

53,93

60,07

59.23

43.77

2 31

íS


Obtención de la tabla

Columna 1. Se indica la longitud virtual correspondiente al tramo; tramos con tomas a un solo

lado, LVIRTUAL = LREAL; tramos con tomas a ambos lados, U/IRTUAL = 2 LREAL y en tramos sin tomas

LVIRTUAL = 0. Todas en metros.

Columna 2. Se indican los habitantes propios a los que sirve cada tramo, calculados con la

expresión siguiente;

Hab. totales Hab. propios = ; x Lona, virtual del tramo

Long, virtual total

El cociente • se denomina densidad, y se representa con o. Para nuestro calculo Long.virtual total

1 = 0.2236 hab/m 1605.66

Columna 3. Recorriendo la tubería en contra del flujo, los habitantes tributarios son los que tienen

hasta antes del tramo. En nuestro proyecto ningún tramo no tiene nada antes (cero habitantes

tributarios).

Columna 4. Es la suma por cada renglón de la columna 2 más la columna 3.

Columna 5. Se calcula el gasto de cada tramo con la expresión

Hab. Totales x Dotación Qm. h. del tramo = x CVD x CVH

86,400

Columna 6. Se indica el diámetro teórico, calculando con la ecuación

Dt = 1.03y<?

Columna 7. Se indica el diámetro comercial a criterio del proyectista, lo más aproximado al

teórico. Para fibro-cemento, los diámetros comerciales son 2, 2.5, 3, 4, 6, 8, 10, etc. Pulgadas.

Columna 8. Se indica la perdida de carga, calculada con la formula de Manning,

_ 10.3n2Q2L hf - ^TiTi

Columna 9. Localizando el crucero más desfavorable (en nuestro ejemplo el 5'), se le asigna una

carga disponible de 15 m, obteniéndose una cota piezómetrica de 15 + 1,818,77 = 1,833.78 (carga

disponible mas cota de terreno) y a partir de este crucero se suman o se restan, según sea, las

pérdidas de carga para ir obteniendo la cota piezómetrica de los cruceros restantes.



Se utiliza 15 m, porque porque la especificación del tubo de cemente-asbesto de clase A-5 indica

que tiene como carga mínima de 15m y como carga máxima de 50m de columna de agua.

1 5 m < h < 5 0 m

Columna 10. Se indica la cota de terreno en cada crucero; es un dato que se obtiene de la carta

topográfica de la población.

Columna 11. Se calcula la carga disponible del crucero aplicando el teorema de Bernoulli para cada

tubo tomando como secciones extremas cada crucero; se parte de los datos conocidos de un

crucero (cota topográfica, carga disponible y cota piezómetrica) y del otro crucero se tiene cota

topográfica, hf y se obtiene cota piezómetrica y carga disponible, por lo tanto:

Carga Disponible = Cota Piezómetrica - Coto Topográfica

Se verifica que cada carga disponible cumpla con la especificación de la C.N.A. de diseño:

15.0 m < hdiSp0nlb|e < 50.0 m

Detalles de los tramos

De acuerdo al cálculo realizado se opto por suministrar tubería de asbesto-cemento por lo que se resume

de tal manera:

Del tramo 2-3 al 3-3' Tubería asbesto-cemento de 64 mm (21/2 ") Clase A-7

Del tramo 8-9 al 10-11 Tubería asbesto-cemento de 64 mm (21/2 ") Clase A-7

NOTA: debido a la topografía las cotas piezómetricas obtenidas nos obligan a dejar estos tubos en clase A-7,

pero se tendrá ventaja para un crecimiento futuro, pues en estos cruceros, ya estarán operando con presión

mayor a los 50 m de altura.

Tramo 1-2 Tubería asbesto-cemento de 50 mm (2") Clase A-5

Del Tramo 3-4 al 7-8 Tubería asbesto-cemento de 50 mm (2") Clase A-5

QS

Perfiles Topográficos y Piezométricos obtenidos de la Red de Distribución.

CP. 1,833.77 CP. 1,830.82

h = 56.66

CT. 1,774.16

0 0 0 O 0 0 5258 86 99 145.39 215,97 123,40 93 40

Perfiles Topográficos y Piezometricos obtenidas de la Red de

• #•

CP. 1,828.72

h = 2 .81

r rM,825 .91

© 469,99

CP. 1

h = 43.77

CT. 1,784.95

75.91

CP. 1,844.35

h = 60.07

^ 8 4 . 2 8 ^

70,00

CP. 1,844.36

h = 58 .94

CT. 1,785.42

CP. 1,831.95 CP. 1,831.96

h = 34 .01

CT. 1,797.95

Perfiles Topográficos y Piezométricos obtenidos de la Red de Distribución.

CP. 1,833.76

h = 26 .66

CT. 1,807.10

© 121,33

CP. 1^33

h = 22.40

,811.28

315 31

CP. 1,841.47

h = 42 .75

1,798.72

4000

CP. 1,841.46

h = 42.57

CT. 1,798.89

CP. 1,841.47

h = 42 .75

,798.72

96,59

CP. 1,844.35

h = 60.07

CT. 1,784.28


4.2 SISTEMA DE ALCANTARILLADO Y SANEAMIENTO

4.2.1 CALCULO DE LAS REDES

A continuación se menciona la clasificación y denominación de las redes de alcantarillado:

1. Descarga del desagüe predial o inmueble: Albañal

2. Descarga de los albañales a: Atarjea

3. Descarga de atarjeas a: Colectores

4. Descarga de colectores a: Emisor

5. El emisor lleva las aguas hasta:

a. Su lugar de uso o tratamiento

b. O a su eliminación

Para regular:

a. Cambios de dirección, tanto vertical como horizontal.

b. Velocidades, pendientes, gastos, así como sumar descargas se utilizan los pozos de

visita.

c. Cambios de tipo de material de la tubería de PVC a Concreto Reforzado.

Como ya se había mencionado anteriormente, se decidió realizar el sistema combinado,

por lo que a continuación se menciona el método de cálculo y su descripción.

Aunado a lo anterior se presentan los planos correspondientes a este cálculo.

NOTA: En virtud de que la Empresa Minera que va a financiar la obra no cuenta con los recursos suficientes para este

año, únicamente se construirá el Sistema de Abastecimiento de Agua Potable y Alcantarillado sin la Planta de

Tratamiento tanto de Aguas Servidas como de Lluvia, considerándose como etapa I.

Temporalmente serán vertidas las aguas en una depresión de terreno y se dejaran a la oxidación natural.

Existe el compromiso máximo con la SEMARNAP de seis meses de tiempo, para que posteriormente en una

segunda etapa (etapa II) se construya la Planta de Tratamiento para dichas aguas con una capacidad de operación

máxima de 871.92 m3/dia.


Calculo de la red de alcantarillado combinado. (Etapa I)

TABLA DE DISEÑO PARA LA RED DE ALCANTARILLADO

TRAMO

1

7-7a

- ; - T | ;

7b-5

í-S

S-3

6-Sa

6a-3

3-2

2-1

7-8

?-9a

9a-S

UM 8-8a

to-11

U-IU

l l a - i ;

lOb- lQi

Í C a - i :

: 2 - i 3

15-15

l - : - i -a

14»-15

15-16

16-17

17-18

18-19

i 9 - : c

20-2Ca

20a-21

21-22

23-238

23a-22

22-2^

Ce ecto-

Cc actor

DinnensiDnds

[ f m i s e r l ; "

1

LONSmjD

REAL

2

7500

1O0 CC

102.00

21 00

? i ; c

39 00

25 00

68 00

50 00

Iparcia

10 oc

10 00

30 00

9100

66 C0

60 CC

- 0 00

5000

16 00

71 CC

22.00

53.CC

56 CC

-C CC

36 OC

2600

12 00

52.00

3600

6500

60.00

90 00

58 00

¿SOC

¿0 00

Iparda l

Xtotal

ranno2-i ;

ramo 22-24,

Emisor

ramo 2-1;

ramo 22-24,

I Q t o t a l .

VIRTUAL

3

150 00

200 00

204.00

42 00

92 00

39 00

15 00

68 CC

820.00

80 00

10 CC

30 00

9100

132 CC

6CCC

52 CC

m e e 22.00

53 OC

56.00

3 6 0 0

26 00

11 CC

52 00

36 00

65 00

60 00

90 00

3800

48 00

1,193.00

2,013.00

Q = 0 0984:

Q = 01438 :

Q = 0.0984

0 = 0.1438

0.2422

HABITANTES

PROPIOS

4

27

36

36

7

16

7

4

12

TRIBUTARIOS

5

0

27

62

C

1C6

c

7

134

TOTAL

6

27

52

=9

7

115

7

11

145

146

a.A.s.

(mJ/seg)

7

CCCC11C

0 000156

0.OO04O5

0000031

CCCC5C3

C 0 0 X 2 9

CCCC.047

3COO600

C CC06C0

QA.PJL. (m3/seg¡ LLUVIAS

PROPIO

8

0 025551

0 026355

0.007135

CC083S9

CCC1957

0 CC8967

C0C466C

CC13756

TRIBUTARIO

9

CC25S51

0.051906

C 06743(1

C 008967

CC84C14

TOTAL

10

0025551

CC519C6

0.059041

0 X 8 3 8 9

O07C387

0 008967

0013627

C097770

0 097770

QT

{m3/seg)

11

C0257

C 0 5 : i

0.0594

0 0084

C0709

CCC90

0 0137

CC984

0 0984

DIÁMETRO

TEÓRICO

12

0 15

0 2 4

0 2 5

: C 9

C27

C 10

0 12

C 52

D 32

COMERCIAL

13

0 2032

C254C

0.2540

• . :

0 3043

. 0.2032

0 3556

C3556

1 14

2

5

18

24

11

9

26

l

9

10

6

5

2

9

6

11

11

16

7

9

359

OT = 0.32: D(

DT=f l 39, M

DT =0.5065

c

C

2

D

38

61

0

9

107

... C

130

137

141

143

153

159

171

181

C

7

= 0.3556

= 0.4064

DC = 0.5080

14

2

7

16

61

72

72

72

9

35

111

120

10

10

137

1 4 .

143

153

. 5 9

171

181

197

7

15

219

0 O 0 X 5 8

C0C0O07

0 0 0 X 2 9

C C0CC67

CCCC251

0000295

0.000295

0400295

COOOC58

CCCCHS

0.000454

CCCCiai

0.OOX41

0 0 0 X 4 1

0 000560

0 000579

0 000588

CCC0626

C C00652

CCCC7CC

0.000744

0.000809

0 .00X28

0 O 0 X 6 3

0.OD0900

C CCS999

CCC-17B

0004321

C OC6781

C 013692

C CC9641

CC124C6

CC17741

C CD4564

O.X1703

0.009515

0 .X9513

0 X 1 1 5 7

0 0 X 8 3 6

0OM3S6

0001671

0 X 1 1 5 7

0011731

0.0C7714

0 002393

0 . X 7 M 7

0 X 7 3 2 8

O.X4178

OD24780

C C33471

C 011406

0.073261

0 0 8 2 8 : 5

0 M 4 C 4 2

0.095199

0 096034

0 096420

0 C98C91

0099248

0110979

0 118693

0 X 7 0 0 7

0 0C8999

0 004178

0 008999

0 006782

0 03B472

CC48114

0 .04SU4

0048114

0 012406

0 030147

0.032825

0C8452S

0 X 9 5 1 3

0 X 9 5 1 3

0 095199

0 096034

0.096420

0 098091

0.C9924S

0 . 1 0 9 7 9

0118693

0.121586

0 X 7 X 7

0 014334

0142927

C X 9 i

C0C42

C X 9 0

C.X68

C 0387

00484

00484

CC484

0 0124

CC3C3

0 0833

C085C

C JC96

C X 9 6

C0958

eC966

0 0970

C0987

CC999

C 1117

0 1194

C1224

CCC70

C0144

C 1458

0 10

CC7

0 10

0 09

0.20

023

D23

C i ó

0.11

0 18

0 3 0

C30

0 10

0 10

0 32

C32

0 52

0 32

C33

0 3 4

0.36

0.36

C09

0 12

0 3 9

0.2C32 I

?[ 2

,: 0,2032

C l C i l

0 2 5 4 0

0.2540

0 2 5 4 0

0.2032

0 2C32

03048

0 3043

i

' . 0 3556

0 3556

0 3556

0 3556

03556

03556

0.4C64

0.4064

0.2032

- ;c >;

0 4064

NOTA: La Normas de Construcción del Gobierno del Distrito Federal nos indican que el diámetro mínimo de atarjeas,

trabajando a tubo lleno sea de 20 cm. Como el cálculo nos arroja diámetro mayores, tenemos forzosamente que

utilizar tubería de concreto reforzado, en virtud de que no se fabrican tubos de PVC en diámetros mayores a 20 cm.


DETALLE DE REGISTRO sin e s c a l a

TUBO DE PVC 4 - 0 SERIE 25

NORMA 124M-B

17.5 40 175

v . - ; - • • - - ¿ v . : • • ; • u

r-

i o

1̂ -

1 T A P A DE P V C D E V D E D I Á M E T R O 2 C O D O D E 4 5 ' D E P V C . D E 4" D E D I Á M E T R O 3 YEE D E P V O D E 4 ' D E D I Á M E T R O 4 T U B O DE P V C D E 4 ' D E D I Á M E T R O C O N J U N T A H E R M É T I C A 5 T A P A D E C O N C R E T O R E F O R Z A D O f c - l 5 0 k g / o m 2 6 P L A N T I L L A D E C O N C R E T O H I D R Á U L I C O r c = 1 5 0 k g / c m 2

D E S C A R G A D O M I C I L I A R I A sin escala \ BANQUETA

_ . Cms \ TUBOOEPVíCfft mínimo \ ^— s e n t í s

NOflMA12454-B

SILLETA DE PVC

POZO DE VISITA COMÚN sin e s c a l a

ALBANAL EXTERIOR

PENDIENTE MINIMA \2%,PVC4-0

TUBERÍA DE FVC 0 EXISTENTE SERIE 20

CORTE I - I

í t a o q c

\

;; £

Á

ATEpe / en L

0 35

w a-^ L,

CORTE

E o

0 / k

wmJmmm

^WT** m'T i^ « J l^ti-o

H - H

, .0-20m

m <r \ U

/ l \

CORTE

7>V c/N V V T I

\ / r / >

f l J - J

-02S

sor miriimo

J5fi Plantlll

ce 0 01

i 7

TAPA DE INSERCIÓN PVC^O SERIE 20

CORTE K - K

CORTE B - B CORTE D - D

CANTIDADFS DF 0RRA

POZO COMÚN o

DIMENSIONES DE ZANJAS PARA LA INSTALACIÓN DE TUBERÍAS

DIÁMETRO NOMINAL DEL TUBO

50 8 mm

100.6 m m

304 S mm

2.5

10

20

" ' " C M 5 ™ "

55

60

70

85

1 t5

70

100

100

125

145

•s.

VOLUMEN U 3 / m l

0 7 7

1 06

SECCIÓN DE EXCAVACIÓN FUERA DE ESCALA

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN A.C. · 4.2.1 calculo de las redes 4.2.1.1 red de...

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