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1 PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA. Pre-diseño del plan maestro de alcantarillado sanitario y pluvial del casco urbano municipio de San Francisco Cundinamarca. Javier Esteban Vargas Castañeda Trabajo de grado para optar por el título de Ingeniero Civil Director: Jorge Humberto Benavides Santamaría Ingeniero Civil Universidad Santo Tomás, Bogotá División de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil 2019
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PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Pre-diseño del plan maestro de alcantarillado sanitario y pluvial del casco urbano
municipio de San Francisco Cundinamarca.
Javier Esteban Vargas Castañeda
Trabajo de grado para optar por el título de Ingeniero Civil
Director:
Jorge Humberto Benavides Santamaría
Ingeniero Civil
Universidad Santo Tomás, Bogotá
División de Ingeniería
Facultad de Ingeniería Civil
2019
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PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
DEDICATORIA
A DIOS gracias por permitirme llegar a este momento tan especial en mi vida, por los triunfos, los
momentos difíciles, y por darme la salud para lograr mis objetivos, además de su infinita bondad
y amor.
A ti Madre.
Eres una mujer que simplemente me hace llenar de orgullo, te amo y no va haber manera de
devolverte tanto que me has ofrecido desde que incluso no hubiera nacido. Este trabajo es un
logro más que llevo a cabo, y sin lugar a dudas ha sido en gran parte gracias a ti; no sé en donde
me encontraría de no ser por tus ayudas, tu compañía, y tu amor.
Te doy mis más sinceras gracias, amada madre.
A mis hermanos que siempre he contado con ellos para todo, gracias a la confianza que siempre
nos hemos tenido; por el apoyo y amistad.
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AGRADECIMIENTOS
La Universidad me dio la bienvenida al mundo como tal, las oportunidades que me ha brindado
son incomparables, y antes de todo esto ni pensaba que fuera posible que algún día si quiera me
topara con una de ellas. Agradezco mucho por la ayuda de mis maestros, mis compañeros, y a la
universidad en general por todo lo anterior en conjuntos con todos los conocimientos que me ha
otorgado.
A las personas que han aportado directa e indirectamente para la elaboración del presente trabajo,
a mi familia por el apoyo incondicional y su colaboración.
Al ingeniero especialista, Jorge Humberto Benavides Santamaría por su gran disposición, no ha
dejado que la distancia sea impedimento a la atención, orientación, supervisión y colaboración.
Por aportar todo su conocimiento en el desarrollo del presente trabajo.
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Resumen
El presente trabajo de grado para optar por el título de ingeniero civil, trata el pre-diseño del plan
maestro de alcantarillado sanitario y pluvial para la población del casco urbano del municipio de
San Francisco, en el departamento de Cundinamarca. Este diseño beneficiará a futuro, a
aproximadamente 7000 habitantes para un periodo de diseño de 25 años.
El diseño contempla los aspectos técnicos como: diseño hidráulico, topografía, elaboración de
planos y un presupuesto; todo bajo las normas y parámetros vigentes.
Recolección de información como el censo poblacional, luego la topografía, con esta
información se elaboró el cálculo del caudal de diseño u el diseño hidráulico bajo los
parámetros del RAS y resolución 0330 de 2017.
Los planos de áreas propias y aferentes se elaboraron en el software AUTO-CAD.
Para el re-diseño hidráulico se utilizó la tubería de PVC de diferentes diámetros, y con
SEWER-GEMS y SWWM se hizo la simulación para verificar el funcionamiento del
sistema.
Palabras Clave: Alcantarillado Sanitario, alcantarillado Pluvial, Caudal de Diseño, Población,
Dotación, Densidad de población.
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Abstract
The present work of degree to opt for the title of civil engineer, understands in the predesign of
the master plan of sanitary sewer and storm water systems for the population of the urban helmet
of the municipality of San Francisco Cundinamarca. This design will benefit future, approximately
7000 inhabitants for a design period of 25 years.
The design contemplates the technical aspects such as: hydraulic design, topography, drawing
plans and a budget; all under the norms and parameters in force.
Collection of information such as the population census, then the topography, with this
information the calculation of the design flow or the hydraulic design was elaborated under
the parameters of RAS2000 and resolution 0330 of 2017.
Plans of own and afferent areas were prepared in the AUTO-CAD software.
For the hydraulic design NOVAFORT PVC pipe of different diameters was used, and with
SEWER-GEMS the simulation was done to verify that there are no overloads or floods.
Key Works: Sanitary Sewer, Storm Sewer, Design Flow, Population, Endowment, Population
Density.
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Tabla de contenido
Introducción ................................................................................................................................ 11
Formulación del Problema ......................................................................................................... 12
Justificación ................................................................................................................................. 13
Objetivos ...................................................................................................................................... 14
Objetivo General.................................................................................................................. 14
Objetivos Específicos ........................................................................................................... 14
Caracterización General de Proyecto ....................................................................................... 15
Generalidades del municipio de San Francisco Cundinamarca ..................................... 15
Hidrología ............................................................................................................................. 16
Características de la cuenca del río negro en el municipio de San Francisco de sales .. 18
Estaciones meteorológicas San Francisco de Sales ........................................................... 19
Servicios públicos ................................................................................................................. 23
Sociales .................................................................................................................................. 24
Servicios domiciliarios ......................................................................................................... 25
Complementarios ................................................................................................................. 29
Estudio de población ........................................................................................................... 31
Estudios de demanda del agua ........................................................................................... 34
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Marco Referencial ....................................................................................................................... 36
Marco Teórico ...................................................................................................................... 36
Marco Tecnológico .............................................................................................................. 55
Marco Legal ......................................................................................................................... 56
Marco Contextual ................................................................................................................ 58
Metodología ................................................................................................................................. 61
Conclusiones ................................................................................................................................ 65
Referencias Bibliográficas .......................................................................................................... 67
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LISTA DE TABLAS
pág.
Tabla 1. Estación Pluviometrica . ........................................................................................ 19
Tabla 2. Definicion periodo de diseño. ................................................................................. 35
Tabla 3. Asignacion Dotacion neta maxima. ........................................................................ 35
Tabla 4. Contribucion minima en zonas industriales ............................................................ 43
Tabla 5. Contribucion minima en zonas comerciales ........................................................... 44
Tabla 6. Contribucion minima en zonas institucionales ....................................................... 44
Tabla 7. Perido de Retorno. .................................................................................................. 48
Tabla 8. Profundidad a las cotas claves del colector. ........................................................... 50
Tabla 9. Diametros de estructuras pozos de inspección ....................................................... 54
Tabla 10. Normatividad Aplicable ........................................................................................ 57
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LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1. Cobertura servicio de energia . .............................................................................. 28
Figura 2. Localización. ......................................................................................................... 59
Figura 3. Expansion Urbana. ................................................................................................ 61
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LISTA DE GRÁFICOS
pág.
Grafico 1. Precipitacion Mensual . ....................................................................................... 21
Grafico 2. Proyeccion de Población ..................................................................................... 64
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Introducción
Las redes de alcantarillado se consideran uno de los servicios básicos e indispensables en una
comunidad, pero son muchos los territorios en el país que no están debidamente adecuados con
este medio. Con anterioridad en gran cantidad de lugares del país se le daba mayor prioridad a la
adecuación de la red de suministro de agua potable, dejando indefinidamente la construcción de
las redes de alcantarillado como si no existiera una idea tan lógica y simple como lo es que si
entra agua de algún modo debe salir.
El acceso a soluciones de alcantarillado y el tratamiento de las aguas residuales es otro factor
importante en la salud y la calidad de vida de la población, especialmente de los niños, niñas y
adolescentes, quienes tienen derecho a disfrutar de un ambiente sano que les permita desarrollar
plenamente sus capacidades. El ambiente sano hace parte de las necesidades básicas que el
Estado está obligado a satisfacer. Los departamentos y municipios tienen el mandato de realizar
una prestación adecuada y eficiente de los servicios de alcantarillado. Con el acceso de toda la
población a servicios de saneamiento básico, se disminuyen los riesgos de morbilidad y
mortalidad por enfermedades relacionadas con el contacto con aguas residuales, tales como
infecciones y hongos.
Es necesario que los departamentos y municipios se esfuercen para garantizar que el mayor
número de personas tengan acceso a servicios de eliminación de aguas residuales seguros y
saludables.
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Formulación del Problema
Las redes de alcantarillado es un tema en el cual no cuenta con suficiente información debido a
que en muchos municipios y principalmente en las zonas rurales no cuentan con este servicio
debido a que la cobertura del alcantarillado es mínima y la gran mayoría de los municipios no
poseen su plan maestro de acueducto y alcantarillado (PMAA.) en el cual deben exponer la
cobertura de acueducto y alcantarillado existente y el estado de las redes. Además, los
municipios que cuentan con el PMAA solo unos pocos cumplen con las especificaciones técnicas
definidas en el RAS 2000.
El Plan Maestro De Acueducto y Alcantarillado (PMAA) es un tema no frecuente en los planes
de desarrollo municipales. El 75% de los municipios no hace referencia a éste. Los municipios
restantes tienen un PMAA elaborado o en implementación. Sin embargo, no es posible establecer
si dicho plan fue elaborado bajo los criterios técnicos establecidos por el Reglamento Técnico de
Sector (RAS). Cabe resaltar que, en el 2005, la Procuraduría General de la Nación solicitó a
todos los municipios del país el envío de sus respectivos PMAA, respondiendo a esta solicitud
172 municipios, de los cuales solo unos pocos cumplen con las especificaciones técnicas
definidas en el RAS.
El municipio de San Francisco Cundinamarca no cuenta con una red de alcantarillado sanitario y
pluvial por separado, este deficiente manejo que se le ha dado por más de 40 años al desagüe de
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las aguas servidas ha provocado que en época de fuertes lluvias colapse la red de alcantarillado
mixto, provocando molestias a los habitantes del municipio por la generación de malos olores
debido a la descomposición de la materia orgánica presente en las aguas residuales, este suceso
se está convirtiendo en un problema de salud pública debido a enfermedades de origen hídrico.
El Presente trabajo tiene como fin, el diseño del colector del Plan Maestro de Alcantarillado
Sanitario y Pluvial por separado para el municipio bajo las especificaciones técnicas definidas en
el RAS y la resolución 0330 de 2017 como una alternativa que contribuya a mejorar la calidad y
el servicio del mismo.
Justificación
El municipio de San Francisco Cundinamarca, teniendo en importancia el aumento de
asentamiento humano y por ende la necesidad que tiene el municipio en crecer su infraestructura;
se convierte en una necesidad inminente, aumentar la capacidad del alcantarillado sanitario y
construir el alcantarillado pluvial para abastecer las diferentes actividades tanto domesticas como
industriales; ya que el sistema actual, el cual, funciona desde su construcción como un sistema
mixto, es decir que por una misma tubería se transportan todas las aguas residuales domesticas e
industriales y las aguas lluvias, ya no tiene la capacidad de conducir las aguas, por esta razón es
indispensable el plan maestro de alcantarillado sanitario y pluvial por separado para el
municipio.
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El diseño se debe elaborar debido a que el sistema existente no tiene la capacidad suficiente para
evacuar las aguas negras de una población en crecimiento como lo es esta, y primordialmente
para evitar problemas como grandes estancamientos de agua como las que se observaron en las
pasadas olas invernales y la correcta evacuación de las aguas servidas generadas por la misma
población.
Objetivos
Objetivo General
Elaborar el Pre-Diseño del Plan Maestro de alcantarillado sanitario y pluvial para el casco urbano
del municipio de San Francisco, en la provincia del Gualivá, ajustándose a los requerimientos
determinados en el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico
(RAS) en su Título D (Sistemas de Recolección y Evacuación de Aguas Residuales Domesticas
y Aguas Lluvias). y resolución 0330 de 2017 del M.V.C.T.
Objetivos Específicos
-Recopilación de información secundaria relacionada con el municipio.
-Mejorar la infraestructura de alcantarillado del municipio.
-Plantear una solución a los problemas ambientales.
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Caracterización General de Proyecto
Generalidades del municipio de San Francisco Cundinamarca
Fuentes de agua
El municipio de San Francisco, es privilegiado por el recurso hídrico; por su territorio cruzan
gran cantidad de corrientes de agua siendo los más importante el Río Cañas, que cruza al
municipio por la parte media; el Río Sabaneta, que une sus aguas al Cañas y es límite municipal
por la parte suroeste con el municipio de la Vega; el Río San Miguel que atraviesa la vereda de
su nombre por la parte sur y al unir sus aguas con el río Cañas forman el río Tabacal que
finalmente desemboca en el río Negro Occidental.
Vías de comunicación
Terrestres
A solo 45 minutos de Bogotá encontramos el Municipio de san Francisco de sales
(Cundinamarca), ó 52 Kilómetros al occidente de Bogotá, pertenece a la provincia del
Gualivá del Departamento de Cundinamarca. vía Minas, el encuentro, La Vega son las
vías principales de acceso que llevan al municipio de San Francisco.
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Hidrología
Cuenca principal
El municipio de san francisco hace, parte de la cuenca hidrográfica del río negro de
occidente, esta cuenca a su vez forma parte de la hoya principal del río Magdalena.
La cuenca del río Negro posee una extensión de 426.000 Ha y se encuentra localizada en
la parte noroccidental de la jurisdicción de la CAR, ubicándose geográficamente en las
coordenadas 1.020.000-1.135.000 norte y 940.000-1.000.000 Este, en el departamento de
Cundinamarca.
En esta cuenca habitan cerca de 250.000 personas y cuenta con tres municipios que
superan los 20.000 habitantes (Villeta, Caparrapí y Guaduas.
El área de la cuenca del río Negro en el área de jurisdicción de la CAR es de 4235.24
km2 correspondiente al 95.2%, de los 4446 km2 que conforman la cuenca.
Factores de forma de la cuenca principal
Caída de la cuenca (Hc)
La caída de la cuenca del río Negro, dada como la diferencia entre la cota máxima y la mínima es
de 3602 m, tomando como el punto más alto de la cuenca el Alto El Infierno en la Cuchilla de El
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Santuario sobre los 3750 msnm en el nacimiento del río Yayatá y las Peñas de San Antonio en el
nacimiento de los ríos Batán y Rute, los cuales originan el río Negro, hasta los 148 msnm en la
confluencia de los ríos Negro y Magdalena.
Longitud de cuenca (Lc1)
Es la distancia existente entre el nacimiento del Río Negro y el punto más lejano de la cuenca,
para la zona de estudio la longitud de la cuenca es igual a 142.56 km
Ancho promedio de la cuenca (W)
El ancho promedio de la cuenca del río Negro es de 46.58 km, con un ancho máximo de 74.63
km en la parte alta de las cuencas de los ríos Rute, Pinzaima y Tobia y un mayor estrechamiento
de 7.53 km a la altura del municipio de Puerto Salgar.
Factor de forma de la cuenca (Rf)
El factor de forma de la cuenca del río Negro es de 0.21
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Coeficiente de compacidad (Kc)
El valor calculado del coeficiente de compacidad para la cuenca del río Negro es de 1.99
Índice de alargamiento (Ia)
El índice de alargamiento para la cuenca del río Negro es de 1.91, lo cual implica una cuenca alargada.
Longitud del cauce (Lc)
Longitud total del cauce del río Negro de 212.937 km desde su nacimiento a 3660 msnm en la
quebrada El Santuario, municipio de Pacho, hasta su desembocadura en el río Magdalena en el
municipio de Puerto Salgar sobre los 148 m.s.n.m.
Características de la cuenca del río negro en el municipio de San Francisco de sales
El municipio de San Francisco, se encuentra ubicado en la parte alta de la hoya hidrográfica de
río Negro en las coordenadas 1.030.000- 1.050.000 norte y 970.000- 985.000 este, con una
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extensión de 118 km2, perteneciendo a la cuenca hidrográfica del río Tobia. En la zona de la
cuenca que corresponde al territorio municipal de San Francisco se encuentran 3 tipos de
unidades geológicas, formación guaduas, Guadalupe y Villeta. En general se puede concluir,
que, por las diferentes características geológicas, en el municipio las rocas son consolidadas con
una permeabilidad secundaria, suficiente para transportar y almacenar agua subterránea.
Las subcuencas hidrográficas del municipio son 4: la del río Sabaneta con un caudal de 30l l/s,
río cañas con un caudal de 20 l/s, río san miguel con un caudal de 30 l/s y el río tabacal.
Estaciones meteorológicas San Francisco de Sales
Tabla 1.
Estación pluviometrica
Nota: Información estaciones meteorológicas de la CAR. (CAR, 2016)
La tabla con los datos de las precipitaciones mensuales se encuentra en el Anexo 3.
CP: Estación climatológica principal.
CO: Estación climatológica ordinaria.
PM: estación Pluviométrica.
ESTACIÓN CODIGO MUNICIPIO TIPO COORDENADAS
GEOGRÁFICAS
ELEVEACIÓN
(m.s.n.m)
AÑOS DE
REGISTRO
La Union 2120055 Subachoque PM 04°52'N - 74°15'W 2652 1960-2016
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Precipitación
La precipitación a través del año registra un régimen Bimodal, determinando las siguientes
características:
La primera temporada lluviosa se inicia normalmente en el mes de febrero y se prolonga hasta
finales de mayo, en total 4 meses; este corresponde al 30 % de la precipitación anual.
La segunda temporada de lluvias, la más intensa incluye el periodo de octubre- noviembre, es
decir tres meses y corresponde a 45% de la precipitación anual del municipio.
La distribución anual de la precipitación oscila entre los 25 mm en el sector sur-occidental y 165
mm en el sector sur- oriental, y a medida que se dirige hacia el norte va aumentando hasta llegar
a niveles máximos como los 298mm.
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Grafico 1.
Precipitación mensual
Nota: Grafica de la precipitación mensual Creación propia. Vargas Castañeda, J. E. (2018).
Investigación trabajo de grado. Bogotá (Colombia):
Temperatura
Los diferentes valores de temperatura tomados por las estaciones meteorológicas en el municipio
presentan muy poca variación durante el año, la temperatura en la zona varía según la altitud, por
ejemplo, en el municipio de san francisco, las temperaturas medias se mantienen casi constantes
durante el año teniendo leves descensos en los meses de verano causados por las heladas.
En el sector sur, oriental y occidental las temperaturas varían entre los 11,3°C y 14,1°C. En la
parte norte se incrementa hasta alcanzar valores que fluctúan entre los 17,6°C Y LOS 22,5°C.
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Velocidad del viento
Las velocidades medias mensuales que representan la velocidad del viento, dada en metros por
segundo (m/seg.), Los valores medios de la velocidad del viento son relativamente bajos y
oscilan entre los 2,5 m/s
Brillo solar
El municipio de San francisco registra valores anuales que oscilan entre 1.600 y 1.700 horas. En
las estaciones de Venecia y la primavera, el número de horas de sol mensual fluctúa entre 112 y
187 horas.
Humedad relativa
La humedad relativa anual es alta en todo el municipio, presentando valores que fluctúan entre el
76% y 88%, notándose la incidencia de mayor humedad en cercanías al casco urbano de San
Francisco, con registros anuales superiores al 86%, ocurriendo la disponibilidad de menor
humedad hacia la zona suroriental y suroccidental con registros anuales del 80%.
Evaporación
Las estaciones que contaron con este parámetro, permiten visualizar muy pocas variaciones que
se reflejan en los periodos secos y húmedos sobre el municipio. Los registros no alcanzan a
superar los 100 mm mensuales.
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Teniendo en cuenta que la zona del municipio se encuentra dentro de la cuenca del río negro,
estas son las condiciones de la cuenca, según su POMCA.
Curvas IDF
Para las curvas IDF se obtuvo información de la CAR de la estación Pluviométrica más cercana
al municipio, esta estación se encuentra en el municipio de Subachoque en el departamento de
Cundinamarca, en la vereda Buenavista.
El desarrollo de las curvas IDF se encuentra en el Anexo 4.
Servicios públicos
Los servicios públicos están clasificados así:
-Sociales (salud, educación, cultura y recreación y deporte).
-Domiciliarios (acueducto, alcantarillado, aseo público, energía, telecomunicaciones).
-Complementarios (servicios religiosos, centros de abastecimiento, matadero, cuerpo de
bomberos, instituciones de auxilio y socorro).
-Sistema vial y medios de transporte.
-Servicios administrativos (administración municipal, notaría, registro de instrumentos públicos,
registraduría del estado civil, seguridad pública, administración de justicia).
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Sociales
Salud
A nivel departamental el sistema de salud está coordinado por el servicio Seccional de Salud de
Cundinamarca. En el Municipio de San Francisco, se prestan los servicios del primer nivel de
atención en salud, por medio del Centro de Salud de San Francisco que funciona desde hace 50
años y un puesto de salud en la inspección de La Magola. Los servicios de segundo nivel son
remitidos al Hospital regional de Facatativá y La Vega.
Educación
En este ítem, se trata de medir la cobertura del sistema educativo, así como la eficiencia y la
calidad en la prestación del servicio. El Municipio de San Francisco cuenta con dos
establecimientos de educación preescolar, uno en el área urbana y el otro en la Vereda de San
Miguel; con 15 establecimientos de educación primaria dos en el casco urbano y trece en la zona
rural y cuenta con una institución de educación secundaria básica, ubicada en el casco urbano.
Recreación y deporte
En el municipio de San Francisco, existe la Junta Municipal de Deportes integrada por cinco
miembros con voz y voto en sus deliberaciones. Existe un director de deportes y el tesorero. La
junta municipal de deportes está conformada por el alcalde, un delegado de Coldeportes, un
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delegado del magisterio, uno de las entidades campesinas y un delegado de los diferentes
Comités de Deportes, elegidos para un periodo de dos años.
Servicios domiciliarios
Sistema de acueducto urbano (Acuasafra)
El servicio es administrado por una junta municipal la cual es elegida directamente por la
comunidad, consta de presidente, vicepresidente, tesorero y fiscal, como funcionarios de planta
se tiene una secretaria y dos fontaneros.
El municipio cuenta con un nacedero de agua “Quebraditas”, ubicado en la vereda Pueblo Viejo,
que mantiene un caudal estable tanto en época de verano como en invierno de 14 l/seg. De los
cuales se utilizan 12 l/seg., permitiendo cubrir las necesidades del 90% de la población del casco
urbano. Posee una planta de tratamiento con desarenador, floculador, sedimentador, filtros y
sistema de cloración manual, utilizando en este proceso 900 y 1.100 Kg. / día de hipoclorito de
calcio para su tratamiento.
Alcantarillado urbano (Empsersafra)
La administración del servicio de alcantarillado está a cargo de la junta administradora, no se
realiza ningún cobro por la prestación del servicio.
No existe un tratamiento de aguas residuales, por lo que se vierten directamente a la quebrada
Tóriba y al río Cañas, causando contaminación a dichas fuentes de agua. No existe un sistema de
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aguas lluvias, lo que hace que, en épocas de invierno estas aguas entren a las cámaras de
inspección ocasionando la colmatación del sistema teniendo como consecuencia el
desplazamiento combinado de aguas lluvias y negras sobre la superficie de las vías. El diámetro
de la red es insuficiente para transportar las aguas residuales combinadas.
Aseo urbano (empsersafra)
El servicio de aseo es prestado directamente por el municipio, quien cuenta con dos conductores
y cuatro operarios para hacer la recolección.
La recolección se realiza dos días en la semana, y el barrido de las calles tres días en la semana.
Se tiene un número de 1072 usuarios domiciliarios.
La basura del municipio es depositada en el botadero de Mondoñedo, sitio que dista del
municipio en 70 kilómetros, lo que conlleva a excesivos gastos de transporte y mantenimiento.
El municipio realiza un cobro ínfimo por la prestación del servicio que generalmente no alcanza
para subsidiar los gastos de funcionamiento del compactador.
Para la recolección se tiene un carro compactador. Ya se implementó programa de recolección
de botellas de plástico, no hay programa de reutilización de los desechos. En la inspección de la
Magola existe una planta incineradora que no se encuentra en funcionamiento.
Sistema de energía urbano
El servicio es prestado por la empresa enel-codensa la cual cuenta con dos funcionarios
permanentes en el municipio, para el mantenimiento permanente de la red.
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Se abastece de la línea de energía que va de la subcentral Balsillas de Mosquera, con una
capacidad de 545,5 kilovatios.
Existe una cobertura del servicio del 100% en la zona urbana y adicionalmente presta servicio a
algunas viviendas rurales aledañas al casco urbano. Todas las viviendas poseen su medidor.
Tiene un cubrimiento del 95% de alumbrado público, sin embargo, el mantenimiento es
realizado por el municipio y este no cuenta con ningún programa de reposición de pantallas.
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Figura 1.
Cobertura servicio de energía.
Nota: Cobertura de servicio de energía de San Francisco de Sales en el departamento de Cundinamarca, (secretaria
de infraestructura y planeación San Francisco, Cundinamarca, 2018)
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Telefonía urbana (movistar)
El municipio posee una central telefónica dotada por MOVISTAR y su administración está a
cargo de S.A.I. empresa de carácter privado.
Gas domiciliario (gas alcano- siva)
El municipio maneja el servicio de gas natural con empresas privadas, las cuales se encargan de
brindar el servicio en todo el municipio (casco urbano y rural).
La empresa Gas Alcano maneja la red a domicilio de gas natural y presta todo el servicio de
instalación y la empresa Siva se encarga de la dotación de gas por pipetas a los demás viviendas
urbanas y rurales.
Complementarios
Mercado urbano
La plaza de mercado se le hizo un mantenimiento en su infraestructura quedando prácticamente
como nueva y su administración es realizada directamente por la alcaldía, quien da en arriendo
cada uno de los pabellones. Cuenta con baños públicos con unidades independientes para damas
y caballeros relativamente nuevas. Tiene servicios públicos de agua, luz y alcantarillado.
Tiene una sola vía de acceso que corresponde al casco urbano, sin ningún tipo de diseño especial
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para transporte de carga pesada. La zona de parqueo es muy pequeña, lo que no permite el
parqueo de camiones, ni de carros grandes generando congestión el día de mercado.
Cementerio
En el municipio de San Francisco existe un cementerio, que se encuentra localizado en la zona
urbana, es administrado por la parroquia.
Culto
En el municipio existe una iglesia, localizada en el parque principal, la población en su gran
mayoría puede considerarse católica, aunque en el municipio se profesan otras religiones.
Matadero
El matadero es administrado directamente por el municipio, el degüello se realiza los días martes
y viernes, con un promedio de 25 reses y 10 porcinos por semana.
No existe un sistema de conducción y tratamiento de los residuos líquidos. Se cuenta con un
coladero de 5 cajas con trampa grasas y rejillas para retención de sólidos.
Bomberos y socorro
En San francisco, existen servicios de bomberos e institución de socorro como la Defensa Civil.
La Cruz Roja está presente cuando hacen brigadas de salud.
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Estudio de población
Alcance
En este capítulo se realiza el correspondiente estudio de la población del municipio de San
Francisco Cundinamarca.
Aquí se analiza los factores que afectan el consumo de la población, los censos de vivienda
realizados en la zona urbana y rural, para así poder realizar la determinación de la población
futura, ya que para realizar el proyecto de abastecimiento de agua de una población se hace
necesario conocer estos factores.
Factores que afectan el consumo
Tipo de comunidad
San Francisco de Sales es un municipio ubicado en el departamento de Cundinamarca, del cual
depende de su fuente de ingreso principal la cual es el comercio, la zona del casco urbano que
tiene diferentes usos de suelo.
En este caso en el área de proyecto el uso del suelo que más prima es el residencial y el
comercial, el cual está conformado 370 residenciales, 96 comerciales, 120 residencial-comercial,
13 industriales y 6 institucionales.
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Comerciales
Están conformados por bares, almacenes de ropa, cigarrerías, hoteles, talleres de ornamentación,
restaurantes, billares, puntos claro, farmacias, panaderías y talleres de mecánica.
Industriales
Están conformados por el matadero municipal y 9 carnicerías.
Institucionales
Están conformados por la Alcaldía municipal, La estación de policía, la registraduria municipal,
centro de salud (E.S.E municipal), estación de bomberos y defensa civil.
Público
Lo constituye el agua que se destina para el riego de zonas verdes, el parque municipal, jardines
públicos, limpieza de calles, andenes y plazas públicas.
Económico y social
Este factor es de gran importancia ya que se ha demostrado mediante estudios que las
condiciones socio-económicos de una comunidad incide en su consumo, en términos generales
una comunidad con nivel socio- económica alta consume mucha más agua que una de nivel bajo.
El municipio de san francisco de sales maneja estratos socio-económico ajustándose a los
parámetros y lineamientos metodológicos del departamento nacional de planeación.
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Según el decreto No. 017 de 2006 por medio del cual se adopta la estratificación socioeconómica
en el área urbana del municipio de san francisco, en el artículo 3 las viviendas se clasifican de la
siguiente manera:
Estrato 1: Bajo-bajo
Estrato 2: Medio-bajo
Estrato 3: Medio
Estrato 4: Medio-alto
Meteorológicos
La temperatura, la distribución de las lluvias influye en el consumo de una comunidad. De
acuerdo a estudios comparativos realizados se ha establecido que en épocas de mayor
precipitación disminuye el consumo de agua y que en épocas de sequía aumenta el consumo.
En el E.O.T (esquema de ordenamiento territorial) del municipio de san francisco se ha
establecido el análisis climático ya que constituye el conjunto de condiciones de la atmósfera del
lugar.
Los más importantes son la precipitación, temperatura, brillo solar, humedad, velocidad del
tiempo entre otros.
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Estudios de demanda del agua
Tamaño de la comunidad
Investigaciones realizadas en algunos países desarrollados, demuestran que el consumo per
cápita aumenta con el tamaño de la comunidad, actualmente san francisco cuenta con una
población de 3741 habitantes fuera de la población flotante.
Los estudios de proyección de población realizados por los tres métodos, como lo son el
geométrico, exponencial y aritmético, se encuentran en los Anexos 1.
Definición del periodo de diseño
Para el desarrollo de los sistemas de recolección y evacuación de aguas residuales y/o aguas
lluvias, y antes de generar alternativas de solución, es necesario establecer el periodo de
planeamiento teniendo en cuenta que éste comienza desde el año inicial de operación. Para la
definición del periodo de planeamiento o periodo de diseño se deben tener en cuenta: la
capacidad del sistema para atender la demanda futura, la densidad poblacional actual y la de
saturación, la durabilidad de los materiales y equipos empleados, la calidad de la construcción,
así como también la operación y el mantenimiento del mismo. A su vez, el periodo de
planeamiento está influido por la demanda del servicio, la programación de las inversiones, las
ampliaciones del sistema, las tasas de crecimiento de la población y, el crecimiento económico
del municipio. Como mínimo, los sistemas de recolección y evacuación de aguas residuales y
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aguas lluvias deben proyectarse para 25 años para el nivel de complejidad bajo, medio y medio
alto se tiene un periodo de diseño de 30 años.
Tabla 2.
Definición periodo de diseño
Nota: Periodo de diseño de un sistema (Resolución 0330, 2017)
Asignación de la dotación neta
La dotación neta debe determinarse haciendo uso de información histórica de los consumos de
agua potable de los suscriptores, disponible por parte de la persona prestadora del servicio de
acueducto. Se asigna una dotación de 130 lt/ hab*dia según la resolución 0330 de 2017 ya que el
municipio está a 1520 m.s.n.m.
Tabla 3.
Asignación dotación neta máxima
Nota: Tabla de Dotaciones neta máximas (Resolución 0330, 2017)
Elementos Periodo de Diseño
25 añosPara todos los componentes de los sistemas de
acueducto, alcantarillado y aseo.
Altura Promedio Sobre El Nivel Del
Mar De La Zona Atendida
Dotación Maxima
Neta (L/HAB*DÍA)
>2000 m.s.n.m 120
1000 - 2000 m.s.n.m 130
<1000 m.s.n.m 140
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Marco Referencial
Marco Teórico
Aguas residuales domésticas
“Son las aguas de origen residencial (desechos humanos, baños, cocina) y usos
relacionados que son recolectados por sistemas de alcantarillado en conjunto con otras
actividades (comercial, servicios, industria). Estas aguan tienen un contenido de solidos
inferior al 1%. Si bien su caudal y composición es variable, pueden representar ciertos
rangos para los parámetros más característicos. ((López Cualla, 2003) (p. 341).
Aguas residuales industriales
“Son aguas provenientes de los procesos industriales y la cantidad y composición de
ellas es bastante variable, depende de la actividad productiva y de muchos otros factores
(tecnología empleada, calidad de la materia prima, etc). Así estas aguas pueden variar
desde aquellas con alto contenido de materia orgánica biodegradable (mataderos,
industria de alimentos), otras con materia orgánica y compuestos químicos (curtiembre,
industria de celulosa) y finalmente industrias cuyas aguas residuales contienen sustancias
inorgánicas u orgánicas no degradables (metalúrgicas, textiles, químicas, mineras).
(López Cualla, 2003) (p. 341).
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Aguas Lluvias
“La escorrentía generada por las precipitaciones es menos contaminada que las aguas
residuales domesticas e industriales, y su caudal mayor. Debido a su efecto de lavado
sobre tejados, calles y suelos pueden tener una alta cantidad de solidos suspendidos; en
zonas de alta contaminación atmosférica, pueden contener algunos metales pesados y
otros elementos químicos. La contaminación mayor se produce en las primeras aguas que
lavan las áreas por donde se escurre (López Cualla, 2003) (p. 341).
Sistemas Convencionales
Son sistemas tradicionales utilizados para la recolección y transporte de aguas residuales o
lluvias hasta los sitios de disposición final. Los tipos de sistemas convencionales son el
alcantarillado combinado y el alcantarillado separado. En el primero, tanto las aguas residuales
como las pluviales son recolectadas y transportadas por el mismo sistema, mientras que en el tipo
separado esto se hace mediante sistemas independientes; es decir, alcantarillado sanitario y
alcantarillado pluvial.
Sistemas No convencionales
Son sistemas de menor costo, alternativas al alcantarillado convencional sanitario, basados en
consideraciones de diseño y adicionales y en una menor tecnología disponible para su operación
y mantenimiento. Dentro de estos sistemas alternativos están los denominados alcantarillados
simplificados, los alcantarillados condominiales y los alcantarillados sin arrastre de sólidos. Los
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sistemas no convencionales pueden constituir alternativas de saneamiento cuando, partiendo de
sistemas in situ, se incrementa la densidad de población.
Los sistemas de alcantarillado alternativos pueden ser:
Los alcantarillados simplificados
Funcionan esencialmente como un alcantarillado sanitario convencional, pero teniendo en cuenta
para su diseño y construcción consideraciones que permiten reducir el diámetro de los colectores
tales como la disponibilidad de mejores equipos para su mantenimiento, que permiten reducir el
número de pozos de inspección o sustituir por estructuras más económicas.
Los alcantarillados condominiales
Son sistemas que recogen las aguas residuales de un conjunto de viviendas que normalmente
están ubicadas en un área inferior a 1Ha mediante colectores simplificados, y son conducidas a la
red de alcantarillado municipal o eventualmente a una planta de tratamiento.
Los alcantarillados sin arrastre de sólidos
Son sistemas en los que el agua residual de una o más viviendas es descargada a un tanque
interceptor de solidos donde estos se retienen y degradan, produciendo un efluente sin solidos
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sedimentables que es transportado por gravedad en un sistema de colectores de diámetros
reducidos y poco profundos.
Sistemas in situ
Disposición in situ de las aguas residuales como las letrinas y tanques, pozos sépticos y campos
de riego, los cuales son sistemas de muy bajo costo y pueden ser apropiados en áreas suburbanas
con baja densidad de población y con adecuadas características del subsuelo.
Componentes de una red de alcantarillado sanitario:
Colectores terciarios
Son tuberías de pequeño diámetro (150 – 250mm) de diámetro interno, que se pueden colocar
debajo de las veredas, a los cuales se conectan las acometidas domiciliarias.
Colectores secundarios
Son las tuberías que recogen las aguas de los terciarios y los conducen a los colectores
principales. Están enterradas en las vías públicas.
Colectores principales
Son tuberías de gran diámetro, situadas generalmente están enterradas debajo de las vías
públicas, y transportan las aguas servidas hasta su destino final.
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Pozos de inspección
Son cámaras ubicadas de forma vertical que permiten el acceso a los colectores para facilitar su
mantenimiento.
Conexiones domiciliarias
Son pequeñas cámaras, de hormigón o ladrillo que conectan el alcantarillado privado (interior de
la propiedad), con el público, en las vías.
Estaciones de Bombeo
Como la red de alcantarillado trabaja por gravedad, para que la red funcione correctamente, la
tubería debe tener una pendiente mínima, calculada para garantizar una velocidad mínima del
agua, que no permita la sedimentación de los materiales solidos transportados. En ciudades con
la topografía llano, los colectores pueden llegar a tener profundidades superiores a los 4 metros,
lo que hace bastantes difícil y muy costosa su construcción y complicado mantenimiento. En
estos casos puede ser útil alternar la red con estaciones de bombeo, que permiten elevar el agua
servida a una cota más próxima a la cota de la vía.
Plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR)
Existen varios tipos de plantas de tratamiento, dependiendo de la calidad del agua a la salida, se
pueden clasificar en: Plantas de Tratamiento primario, secundario, terciario.
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Vertido final de las aguas tratadas
El vertido final de las aguas tratadas puede ser:
Vertida al mar cuando está en proximidad a la costa.
Vertida a un rio o arroyo.
Reutilizada para riego y otras labores apropiadas.
Componentes de una red de alcantarillado pluvial:
Cunetas
Las cuentas recogen y reúnen las aguas pluviales de las vías y de los terrenos colindantes.
Sumideros
Son estructuras verticales que permiten la entrada del agua lluvia a los colectores, reteniendo una
parte muy importante del material solido transportado.
Colectores Secundarios
Son las tuberías que recogen las aguas de lluvia desde los sumideros y las transportan a los pozos
de inspección y/o colectores principales.
Vertido final
Son estructuras destinadas a evitar la erosión en los puntos en que las aguas de lluvia recogidas
se vierten en los ríos, arroyos y/o mares.
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Artículo 134. Caudal de aguas residuales.
“Los aportes de aguas residuales deben determinarse con base en información de
consumos y/o mediciones recientes registrados en la localidad, y considerando las
densidades previstas para el periodo de diseño con base en el Plan de Ordenamiento
Territorial o Esquema de Ordenamiento Territorial y Plan de Desarrollo del municipio a
través de zonificación del uso de la tierra. Se justificarán los valores adoptados y deben
ser aprobados por la persona prestadora del servicio. Se deben estimar caudales para las
condiciones iniciales y finales del periodo de diseño, en cada uno de los tramos de la red.
El caudal que se requiere calcular en el proyecto es el siguiente:
𝑄𝐷 = 𝐶𝑅 𝑥 𝑃 𝑥 𝐷𝑁𝐸𝑇𝐴
86400
Ecuación 1. Caudal de diseño.
DNETA: La dotación neta de agua potable proyectada por habitante (L/hab.dia).
P: Es el número de habitantes proyectados al periodo de diseño.
CR: coeficiente de retorno que debe estimarse a partir del análisis de información
existente en la localidad y/o mediciones de campo realizadas por la persona prestadora
del servicio. De no contar con datos de campo, se debe tomar un valor de 0,85.
(Resolución 0330, 2017) (p. 84).
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Caudal de aguas residuales industriales (Qin)
Debe evaluarse de acuerdo al tipo y tamaño de la industria, así como de los procesos de
tratamiento de aguas, reutilización de la misma y tecnología empleada para reducir el impacto
ambiental.
Tabla 4.
Contribución mínima en zonas industriales.
Nota: Valores mínimos de contribución industrial (RAS, Título D).
Caudal de aguas residuales comerciales (Qc)
“Debe estar justificado con un estudio detallado, basado en consumos netos, densidades
de población y coeficientes de retorno mayores que los de consumo doméstico. Los
valores para este caudal están establecidos de acuerdo a la Tabla 4 (RAS, Titulo D) (p.
52).
Sistema
Alcantarillado
Contribución Industrial
(L/s*hab)
Cualquier 0,4 – 1,0
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Tabla 5.
Contribución mínima en zonas comerciales.
Nota: Valores mínimos de contribución comercial (RAS, Título D).
Caudal de aguas residuales institucionales (Qins)
“Aquí, se encuentran los aportes de instituciones tales como escuelas, colegios,
universidades, centros de salud, hospitales, hoteles y otros establecimientos que
requieran un tratamiento especial. El valor para este caudal está establecido en la Tabla 5
(RAS, Titulo D) (p. 53).
Tabla 6.
Contribución mínima en zonas institucionales
Nota: Valores mínimos de contribución institucional (RAS, Título D).
Sistema
Alcantarillado
Contribución
Comercial (L/s*hab)
Cualquier 0,5
Sistema
Alcantarillado
Contribución
Institucional (L/s*hab)
Cualquier 0,5
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Caudal medio diario de aguas residuales (QMD)
“Se debe calcular el caudal medio diario de aguas residuales como la suma de los aportes
domésticos, industriales, comerciales e institucionales (Resolución 0330, 2017) (p. 84).
Está dado por la Ecuación 2.
𝑄𝑀𝐷 = 𝑄d + 𝑄in + 𝑄c + 𝑄ins
Ecuación 2. Caudal medio diario de aguas residuales.
Caudal máximo horario (QMH)
“El factor de mayoración utilizado en la estimación del caudal máximo horario debe
calcularse haciendo uso de mediciones de campo, en las cuales se tengan en cuenta los
patrones de consumo de la población. En ausencia de datos de campo, se debe estimar
con las ecuaciones aproximadas, teniendo en cuenta las limitaciones que puedan
presentarse en su aplicabilidad. Este valor deberá estar entre 1,4 y 3,8. (Resolución 0330,
2017) (p. 84).
Conexiones Erradas (Qce)
“Los aportes por conexiones erradas deben estimarse a partir de la información existente
en la localidad. En ausencia de la información deberá usar un valor máximo de 0,2 L/s ha
(Resolución 0330, 2017) (p. 84).
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Caudal de Infiltración (Qinf)
“El caudal de infiltración debe estimarse a partir de aforos en el sistema y de
consideraciones sobre la naturaleza y permeabilidad del suelo, la topografía de la zona y
su drenaje, la cantidad y distribución temporal de la precipitación, la variación del nivel
freático con respecto a las cotas claves de las tuberías, las dimensiones, estado y tipo de
tuberías, los tipos, número y calidad constructiva de uniones y juntas, el número de
estructuras de conexión y demás estructuras, y su calidad constructiva. Ante la ausencia
de información se debe utilizar un factor entre 0,1 y 0,3 L/s.ha, de acuerdo con las
características topográficas, de suelos, los niveles freáticos y la precipitación de la zona
del proyecto. Para situaciones en las cuales el nivel freático se encuentre por debajo del
nivel de cimentación de la red, el caudal de infiltración podrá excluirse como
componente del caudal de diseño (Resolución 0330, 2017) (p. 84).
Caudal de diseño (QDT)
“El caudal de diseño de cada tramo de la red de colectores se obtiene sumando al caudal
máximo horario, los aportes por conexiones erradas y por infiltraciones como se muestra
en la Ecuación 3 (Resolución 0330, 2017) (p. 84).
𝑄𝐷𝑇 = 𝑄𝑀𝐻 + 𝑄𝐶𝐸𝐹 + 𝑄𝐼𝑁𝐹
Ecuación 3. Caudal de diseño.
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Nota: “Cuando el caudal de diseño calculado en el tramo sea menor que 1,5 L/s, debe adoptarse
este último valor como caudal de diseño para el tramo (RAS, Titulo D) (p. 58). Este caudal es
con el cual se parte a hacer el diseño hidráulico de las tuberías.
Esta ecuación es tomada de la resolución 0330 de 2017.
Artículo 135. Caudal de aguas lluvias.
“La estimación de aguas lluvias para el diseño de colectores y canales se debe realizar
mediante modelos de lluvia – escorrentía, basados en modelos de abstracciones. Se puede
utilizar el método racional, siempre y cuando el área de drenaje sea inferior a 80 ha. Para
su estimación se deben tener en cuenta los siguientes factores:
1. Periodo de retorno. El periodo de retorno de la lluvia de diseño se debe seleccionar de
acuerdo con la importancia de las áreas y los daños, prejuicios o molestias que las
inundaciones puedan ocasionar a los habitantes, el tráfico, el comercio, la industria, y la
infraestructura. En ningún caso podrán ser menores que los valores mostrados en la
siguiente tabla.
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Tabla 7.
Periodo de retorno
Nota: Condiciones para asignar periodo de retorno en años. (Resolución 0330, 2017) (p. 85).
2. Intensidad de la lluvia: Se deben seleccionar las curvas IDF de cada localidad o región
particular y verificar su validez. Si no existen o no contemplan datos del último
quinquenio, se deben obtener a partir de información pluviográfica de la zona, incluyendo
los datos más recientes, para derivar las curvas de frecuencias correspondientes mediante
análisis puntuales de frecuencia de eventos extremos máximos. Si esto no permite derivar
curvas IDF aceptables para el proyecto, deben ajustarse curvas IDF por métodos
sintéticos derivados de información pluviográfica colombiana.
Canales abiertos en zonas planas y que drenan áreas mayores a
1000 hectáreas.100
Canales abiertos en zonas montañosas (alta velocidad) o a media
ladera, que drenan áreas mayores a 1000 hectáreas.100
Tramos de alcantarillado con áreas tributarias entre 2 y 10
hectáreas.5
Tramos de alcantarillado con áreas tributarias mayores de 10
hectareas.10
Canales abiertos en zonas planas y que drenan áreas menores a
1000 hectáreas.50
Caracteristicas del área de drenajePeriodo de retorno
(años)
Tramos iniciales en zonas residenciales con áreas tributarias
menores de 2 hectareas3
Tramos iniciales en zonas comerciales o industriales, con áreas
tributarias menores de 2 hectáreas.5
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PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
3. Tipo de cobertura: Se debe realizar un análisis detallado de las coberturas de las áreas de
estudio tanto para situación al inicio como al final del periodo de diseño.
4. Tiempo de concentración: Se debe considerar el tiempo de entrada y el tiempo de
recorrido en el sistema. El tiempo de entrada se debe calcular de acuerdo con las
características del área de drenaje. Se debe realizar una simulación para tiempos de
concentración mínimos entre 3 y 10 minutos y evaluar la incidencia de adoptar uno u otro
valor”. (Resolución 0330, 2017)p. 88).
Artículo 138. Localización de redes.
“Se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:
• Las tuberías de alcantarillado deben estar a una distancia mínima de 0,5 de la acera y 1,5 m
del paramento, medida entre las superficies externas del conducto, y del sardinel y el
paramento, según corresponda.
• Las tuberías de alcantarillado no pueden estar ubicadas en la misma zanja de una tubería de
acueducto, y su cota clave siempre debe estar por debajo de la cota batea de la tubería de
acueducto.
• Las distancias mínimas libres entre los colectores que conforman la red del sistema de
recolección y evacuación de aguas residuales y/o lluvias, y las tuberías de otras redes de
servicios públicos deben ser medidas entre las superficies externas de los dos conductos”
(Resolución 0330, 2017) (p. 87).
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Artículo 139. Profundidad de instalación de la tubería en alcantarillados.
“La profundidad de instalación de los colectores debe estar sustentada por estudios geotécnicos
y de estabilidad, teniendo en cuenta las condiciones mecánicas y estructurales de la tubería, las
uniones y el suelo. Los valores mínimos permisibles de recubrimiento de los colectores que no
requieren protección a cargas vivas, con relación a la rasante definitiva, se definen en la
siguiente tabla” (Resolución 0330, 2017) (p. 89).
Tabla 8.
Profundidad a las cotas claves del colector
Nota: Tabla de profundidades de tubería Resolución 0330 de 2017.
Artículo 140. Diámetro interno real mínimo en los alcantarillados sanitarios.
“El valor permitido para el diámetro interno real mínimo en redes de sistemas de
recolección y evacuación de aguas residuales en el alcantarillado sanitario es de 170 mm.
Para poblaciones menores de 2.500 habitantes el diámetro interno real permitido es de
140 mm. para que puedan evitarse obstrucciones en los conductos por objetos de gran
tamaño que entren al sistema (Resolución 0330, 2017) (p. 89).
ServidumbreProfundidad Cota Clave
Colector (m)
Vías peatonales o zonas verdes 0,75
Vías vehiculares 1,2
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PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Artículo 141. Criterios de auto limpieza en los alcantarillados sanitarios.
“La velocidad mínima real permitida en el colector de alcantarillado sanitario es aquella
que genere un esfuerzo cortante en la pared de la tubería mínimo de 1,0 Pa. Los criterios
de velocidad y esfuerzo cortante se deben determinar para el caudal de diseño, en las
condiciones iniciales y finales del periodo de diseño (Resolución 0330, 2017) (p. 89-90).
Artículo 142. Velocidad máxima en los alcantarillados sanitarios.
“La velocidad máxima real en un colector por gravedad no debe sobrepasar 5,0 m/s,
determinada para el caudal de diseño (Resolución 0330, 2017) (p. 90).
Artículo 143. Relación máxima entre profundidad de flujo y diámetro de la tubería en los
alcantarillados sanitarios.
“Para permitir la aireación adecuada del flujo de aguas residuales, el valor máximo
permisible de la profundidad del flujo para el caudal de diseño en un colector es de 85%
del diámetro interno real de éste (Resolución 0330, 2017) (p. 90).
Artículo 148. Diámetro interno real mínimo en los alcantarillados pluviales.
“El diámetro interno real mínimo en los alcantarillados pluviales y combinados es 260
mm. (Resolución 0330, 2017) (p. 93).
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PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Artículo 149. Criterios de auto limpieza en los alcantarillados pluviales.
“La velocidad mínima real permitida en el colector de alcantarillado pluvial es aquella
que genere un esfuerzo cortante en la pared de la tubería mínimo de 2,0 Pa. Los criterios
de velocidad y esfuerzo cortante se deben determinar para el caudal de diseño, en las
condiciones iniciales y finales del periodo de diseño (Resolución 0330, 2017) (p. 93).
Artículo 150. Velocidad máxima en los alcantarillados pluviales.
“La velocidad máxima real en un colector por gravedad no debe sobrepasar 5,0 m/s,
determinada para el caudal de diseño. (Resolución 0330, 2017) (p. 93).
Nota: “En condiciones hidráulicas especiales y complejas como es el caso de topografías
con pendientes superiores a 30%, colectores de gran diámetros o superiores a 600 mm o
caudales de flujo superiores a 500 L/s, se permitirán velocidades de flujo superiores a
5m/s; son embargo, la velocidad máxima no deberá sobrepasar los límites de velocidad
recomendados para el material del ducto y/o de los accesorios a emplear y no deberá
superar los 10 m/s. Las tuberías con velocidades de flujo superior a 5 m/s deben
seleccionarse con revestimientos internos especiales que permitan soportar el fenómeno
de abrasión a largo plazo. El diseño de prever las protecciones del sistema y plantear las
soluciones de disipación de energía necesarias. (Resolución 0330, 2017) (p. 93).
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PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
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Artículo 151. Relación máxima entre profundidad y diámetro de la tubería de los
alcantarillados pluviales y combinados.
“El valor máximo permisible de la profundidad del flujo para el caudal de diseño en un
colector es de 93% del diámetro interno real de éste, corresponde al flujo lleno.
(Resolución 0330, 2017) (p. 93).
Artículo 154. Requisitos de diseño de estructuras de conexión
“Las estructuras de conexión pueden ser pozos o cámaras de inspección. Deben cumplir
con los siguientes requisitos mínimos:
• Las estructuras de conexión deben ubicarse como mínimo en los siguientes puntos de la
red de alcantarillado: al inicio de la red; en los cambios de dirección del flujo; en los
cambios de diámetro, material y pendiente del colector; en la confluencia de más de dos
tuberías; y a distancia máxima de 120 m para tramos son aportes de caudal y 300 m en
interceptores y emisarios finales sin aportes de caudal.
• El diámetro interno de la estructura de conexión debe definirse con las condiciones
hidráulicas y geométricas del empalme de las tuberías, garantizando que las tuberías que
se conecten a la estructura caben sin cruzarse entre sí y que las perdidas hidráulicas
debido al radio de curvatura de conexión sean mínimas. Adicionalmente se debe
considerar la disponibilidad de quipos para el mantenimiento.
54
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CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
• Las estructuras de conexión para inspección, limpieza e ingreso del personal de
mantenimiento deben diseñarse con los diámetros mínimos estipulados en siguiente
tabla.
Tabla 9.
Diámetros de estructuras pozos de inspección
Nota: Tabla de diámetros pozos de inspección. Resolución 0330 de 2017.
• Para instalar una tubería se debe adoptar un sistema que absorba los movimientos
diferenciales entre la tubería y la estructura, y los esfuerzos que se generen por esta
causa. Para tuberías rígidas se instalará una banda de material elástico alrededor de un
tramo de tubo empotrado en el cilindro de la estructura, la banda tendrá un ancho igual al
espesor del muro menos 2 cm, de forma que quede un centímetro a cada extremo donde
se aplicará un cordón de material sellante elástico. Para tuberías flexibles con acople
mecánico se debe instalar una unión a la llegada de la estructura, de acuerdo con las
recomendaciones del fabricante; la unión debe quedar adherida externamente a la
estructura y el tubo se instala en la unión.
Mayor diámetro de las
tuberías conectadas
(mm)
Diámetro interno
de la estructura (m)
De 200 a 500 1,2
Mayor que 500 hasta 750 1,5
Mayor que 750 hasta 900 1,8
55
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• Todas las estructuras deben tener cañuela en el fondo, con el fin de disminuir las
pérdidas de energía. El ancho de la cañuela debe ser como mínima el ancho del diámetro
interno de la tubería de menor tamaño que se conecte a la estructura y crecer en forma
gradual hacia la tubería de salida.
• Las estructuras deben tener impermeabilización interna y externa (Resolución 0330,
2017) (p. 96).
Artículo 155. Requisitos de diseño de las cámaras de caída
“Deben cumplir que el colector que llegue a una estructura de conexión con una
diferencia de nivel entre las cotas de bateas mayor a 0,75 m, respecto del colector de
salida, debe entregar mediante una cámara de caída. Para desniveles mayores a 7m, se
deben diseñar estructuras de disipación de energía (Resolución 0330, 2017) (p. 97).
Marco Tecnológico
Durante más de tres décadas, Sewer-GEMS ha proporcionado a los profesionales de los servicios
públicos y aguas residuales herramientas de ingeniería avanzada para planificar, diseñar,
mantener y operar sistemas de alcantarillado combinado y sanitario.
Este software simplifica el proceso de modelado para que tenga más tiempo para solucionar
problemas de ingeniería de aguas residuales, tales como mejorar la capacidad y limitar los
56
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desbordamientos de las alcantarillas, los cuales permiten a los servicios públicos cumplir con la
normativa establecida por las autoridades reguladoras.
Es un programa que sirve como herramienta para la simulación de sistemas de alcantarillado
incluyendo sus componentes como pozos de mantenimiento, descargas, aliviaderos, coberturas,
quebradas, tuberías, entre otros. Esta herramienta nos permite modelar de manera conjunta o
separada redes de aguas de lluvias, aguas residuales y combinados. Las aplicaciones de este
programa pueden ser varios como: La planificación de la infraestructura, revisión de la capacidad
hidráulica de la red, que es en lo que nos concentraremos en este manual.
Marco Legal
En la siguiente tabla se presentan las normas, reglamentos y resoluciones que se usaron para
diseñar y/o implementar el producto de este proyecto.
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Tabla 10.
Normatividad Aplicable
Nota: Normas, artículos, y resoluciones para el diseño. Creación propia. Vargas Castañeda, J. E.
(2019). Investigación trabajo de grado. Bogotá (Colombia).
NORMA NOMBRE DESCRIPCIÓN
Constitución política
de Colombia
Título 12 Capítulo 1
Artículo
El estado es propietario del subsuelo
y de los recursos naturales no
renovables, sin perjuicio de los
derechos adquiridos y
perfeccionados con arreglo a las
leyes preexistentes.
Ley 1453 de 2011
Reglamentada por el
Decreto Nacional
079 de 2012
Contaminación ambiental
El que, con incumplimiento de la
normatividad existente, contamine el
suelo, el subsuelo, las aguas o demás
recursos naturales en tal forma que
ponga en peligro la salud humana o
los recursos hidrobiológicos,
incurrirá, sin perjuicio a sanciones.
Artículo 5 de la ley
142 de 1994 Ley de Servicios Público
Es competencia de los gobiernos
municipales brindar de manera
eficiente, los servicios domiciliarios
de alcantarillado.
RAS Título B Y D
Sistemas de Recolección y
Evacuación de Aguas Residuales
Domésticas y Pluviales
Resolución 0330 08 de Junio del
2017
Reglamenta los requisitos técnicos
que se deben cumplir en las etapas
de planeación, diseño, construcción,
puesta en marcha, operación,
mantenimiento y rehabilitación de la
infraestructura relacionada con los
servicios públicos domiciliarios de
acueducto, alcantarillado y aseo.
NTC 4205-1-2-3
Unidades de mampostería
de arcilla cocida. ladrillos
y bloques cerámicos.
mampostería de fachada,
mamposteria estructural y
no estructural.
Esta norma reúne los requisitos de la
resistencia necesaria a la
compresión, con los cuales se
construirán los pozos de inspección.
58
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CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Marco Contextual
El municipio de San Francisco está ubicado en la República de Colombia a 55 Km, al occidente
de Santafé de Bogotá D.C. Pertenece a la Provincia del Gualivá del departamento de
Cundinamarca, limita al norte con los municipios de La Vega y Supatá, al oriente con
Subachoque y El Rosal, al sur con Facatativá y al occidente con La Vega.
Cuenta con un área total de 118 Km2. Sus tierras están comprendidas en los pisos términos
templado, frio y piso bioclimático paramo bajo. El municipio presenta una temperatura media de
20°C en la mayor parte del territorio, con una precipitación media anual de 675mm al año. La
cabecera municipal se localiza a los 04° 58’ 38” de Latitud Norte, 74° 17’ 32” de Longitud Oeste
y a 1520 metros sobre el nivel del mar.
El municipio presenta un relieve montañoso, destacándose entre los accidentes orográficos de la
Cuchilla del Tablazo, el Alto de Minas, la Cordillera de La Laja, el Cerro de Buenavista, Cerro
Camacho, Cerro Cuadrado, Cerro del Consumo, Cordillera del Yaque y la Cuchilla del Muña. El
sistema hídrico está compuesto principalmente por los ríos Cañas, San Miguel, Sabaneta,
Tabacal.
Localización geográfica.
El municipio de San Francisco está ubicado en la República de Colombia a 55 Km. Al occidente
de Santafé de Bogotá Pertenece a la Provincia del Gualivá del departamento de Cundinamarca.
59
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CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Limita por el norte con Supatá y La Vega, por el oriente con Subachoque, por el sur con
Facatativá y por el occidente con La Vega.
El municipio se encuentra enmarcado por las siguientes coordenadas cartesianas máximas y
mínimas.
● Xmin: 970.000 E Xmax: 985.000 E
● Ymin: 1.030.000 N Ymax: 1.050.000 N
Figura 2.
Localización
Nota: Ubicación del municipio de San Francisco de Sales en el Departamento de Cundinamarca, (Wikipedia, 2018)
60
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CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
El municipio cuenta con un área total de 118 Km2. Sus tierras están comprendidas en los pisos
térmicos templado, frío y piso bioclimático páramo bajo. El municipio presenta una temperatura
media de 20ºC en la mayor parte del territorio, con una precipitación media anual de 675mm.
Figura 3.
Expansion urbana
Nota: Expansión urbana de san francisco de sales en el departamento de Cundinamarca, (Secretaria de
infraestructura y planeación San Francisco Cundinamarca, 2018)
61
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Metodología
El presente proyecto se realizará con la siguiente metodología:
Recopilación de información sobre la población.
Topografía de la zona.
Descripción de los recursos hídricos.
Recopilación de información para el estudio de la demanda.
Obtención tasas de crecimiento.
Proyección de la Población.
Para la proyección de población se utilizó los tres métodos matemáticos: aritmético,
geométrico, exponencial.
Método Aritmético
Supone un crecimiento vegetativo balanceado por la mortalidad y la emigración. La ecuación
para calcular la población proyectada es la siguiente:
𝑷𝒇 = 𝑷𝒖𝒄 + 𝑷𝒖𝒄 − 𝑷𝒄𝒊
𝑻𝒖𝒄 − 𝑻𝒄𝒊𝒙(𝑻𝒇 − 𝑻𝒖𝒄)
Ecuación 4. Método aritmético.
Pf= Población correspondiente al año para el que se quiere realizar la
proyección (habitantes).
Puc= Población correspondiente a la proyección del DANE (habitantes).
62
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Pci= Población correspondiente al censo inicial con información (habitantes).
Tuc= Año correspondiente al último año proyectado por el DANE.
Tci= Año correspondiente al censo inicial con información.
Tf= Año al cual se quiere proyectar la información.
Método Geométrico
El método geométrico es útil en poblaciones que muestren una importante actividad económica,
que genera un apreciable desarrollo y que poseen importantes áreas de expansión las cuales
pueden ser dotadas de servicios públicos sin mayores dificultades. La ecuación que se emplea es:
𝑷𝒇 = 𝑷𝒖𝒄 𝒙 (𝟏 + 𝒓)𝑻𝒇− 𝑻𝒖𝒄
Ecuación 5. Método geométrico.
r= Tasa de crecimiento anual en forma decimal.
Pf= Población correspondiente al año para el que se quiere realizar la proyección (habitantes).
Puc= Población correspondiente a la proyección del DANE (habitantes).
Pci= Población correspondiente al censo inicial con información (habitantes).
Tuc= Año correspondiente al último año proyectado por el DANE.
Tf= Año al cual se quiere proyectar la información.
La tasa de crecimiento anual se calcula de la siguiente manera:
63
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𝒓 = (𝑷𝒖𝒄
𝑷𝒄𝒊)
𝟏(𝑻𝒄𝒖− 𝑻𝒄𝒊) − 𝟏
Ecuación 6. Tasa de crecimiento.
Método exponencial
Requiere conocer por lo menos tres censos para poder determinar el promedio de la tasa de
crecimiento de la población, en donde el último censo corresponde a la proyección del DANE.
Se recomienda su aplicación a poblaciones que muestren apreciable desarrollo y posean
abundantes áreas de expansión. La ecuación empleada por este método es la siguiente:
𝑷𝒇 = 𝑷𝒄𝒊 𝒙 𝒆𝒌𝒙(𝑻𝒇− 𝑻𝒄𝒊)
Ecuación 7. Método exponencial.
Donde k es la tasa de crecimiento de la población la cual se calcula como el promedio de las
tasas calculadas para cada par de censo, así:
𝒌 = 𝐥𝐧 𝑷𝒄𝒑 − 𝐥𝐧 𝑷𝒄𝒂
𝑻𝒄𝒑 − 𝑻𝒄𝒂
Ecuación 8. Tasa de crecimiento.
Pcp = Población del censo posterior (proyección del DANE).
Pca = Población del censo anterior (habitantes).
Tcp = Año correspondiente al censo posterior.
Tca = Año correspondiente al censo anterior.
Ln = Logaritmo natural o neperiano.
64
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Grafico 2.
Proyección de población
Nota: Grafica de proyección de población en el periodo de diseño. Creación propia. Vargas Castañeda, J. E.
(2019). Investigación trabajo de grado. Bogotá (Colombia):
Se puede observar en la gráfica anterior que la tendencia en los 3 métodos es un aumento desde
el año 0 hasta el año 25 del periodo de diseño lo cual muestra en crecimiento que tendrá la
población en el municipio de San Francisco.
El método que más se adopta al proyecto es el geométrico ya que el municipio tiene una
importante actividad económica, la cual es el comercio, y tiene importantes áreas de expansión
urbana, las cuales pueden ser dotadas de servicios públicos sin mayores dificultades.
65
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Obtención caudal máximo diario.
Obtención caudal máximo horario.
Obtención caudal de diseño.
Planteamiento de Recomendaciones.
Conclusiones
Aproximadamente 7000 personas se verán beneficiadas de la conducción y evacuación de
aguas residuales, por ende, esto tendrá un reflejo en su mejora de calidad de vida.
El sistema utilizado es el sistema convencional por separado, este sistema es el que más
se acomoda a las especificaciones y normas de diseño exigidas por el RAS, pero sobre
todo es el que más se ajusta a las necesidades del municipio.
Con el trabajo realizado, se evidenció el descuido que existe en las redes de alcantarillado
en el municipio, por esto, tanto al inicio como al final del presente trabajo se socializó
con la comunidad del Casco Urbano del Municipio de San Francisco. Con la
socialización realizada se les dio a entender la problemática que trae consigo la falta de
un sistema de alcantarillado óptimo.
Al implementarse el proyecto se mejorará no solo la calidad de vida de los habitantes,
también se podrá crear fuentes de trabajo y mejorar el ecosistema del sector.
66
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Las ventajas de diseñar el sistema de alcantarillado sanitario y pluvial con accesorios y
tuberías PVC, son las de tener mayor vida útil, una mayor capacidad hidráulica, mejor
resistencia al ataque químico externo y una fácil instalación.
Se espera como resultado final que los habitantes del municipio considerando que ya hay
un diseño hagan valer sus derechos de tener un ambiente saludable de vivir y a su vez que
se efectué el Plan de Maestro de Alcantarillado.
67
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Referencias Bibliográficas
Ley 142 de 1994; por la cual se establece el régimen de los servicios públicos domiciliarios y se
dictan otras disposiciones. Ley U.S.C. (1994). Retrieved
from http://www.funcionpublica.gov.co/eva/gestornormativo/norma.php?i=2752
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from https://www.ramajudicial.gov.co/documents/10228/1547471/CONSTITUCION-
Interiores.pdf
Bentley. (2019). SewerGEMS. Gestión responsable del alcantarillado; Retrieved
from https://www.bentley.com/es/products/product-line/hydraulics-and-hydrology-
software/sewergems
Empresas Públicas de Medellín, EPM. (2009). Guía para el diseño hidráulico de redes de
alcantarillado. Medellín (Colombia): Empresas Públicas de Medellín EPM.
Gobernación de Cundinamarca. Alcaldía municipal de san francisco; Retrieved
from http://www.sanfrancisco-cundinamarca.gov.co/
López Cualla, R. A. (2003). Elementos de diseño para acueductos y alcantarillado; (2 ed.).
Bogotá (Colombia): Escuela Colombiana de Ingeniería.
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CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Resolución 000330 de 2017, Resolución U.S.C. (2017). Retrieved
from https://www.minsalud.gov.co/Normatividad_Nuevo/Resoluci%C3%B3n%200330%20
de%202017.pdf
Saldarriaga Valderrama, J. G. (2016). Titulo D. sistemas de recolección y evacuación
de aguas residuales domésticas y aguas lluvias. Bogotá (Colombia): Todos por un nuevo
País y Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio.
UNICEF.III. el agua potable y el saneamiento básico en los planes de desarrollo. Unicef
Colombia, 31, 1-26.
Anexos
Anexo 1.
69
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Población Total
AÑO CENSO
1993 2150
2005 2851
2018 3741
R POBLACION K POBLACION
2018 3741 0,021 3740 0,022 3741
2019 3809 0,021 3819 0,022 3888
2020 3878 0,021 3900 0,022 3975
2021 3946 0,021 3982 0,022 4064
2022 4015 0,021 4066 0,022 4155
2023 4083 0,021 4152 0,022 4248
2024 4152 0,021 4240 0,022 4343
2025 4220 0,021 4329 0,022 4441
2026 4289 0,021 4421 0,022 4540
2027 4357 0,021 4514 0,022 4642
2028 4426 0,021 4610 0,022 4746
2029 4494 0,021 4707 0,022 4852
2030 4563 0,021 4806 0,022 4961
2031 4631 0,021 4908 0,022 5072
2032 4699 0,021 5012 0,022 5185
2033 4768 0,021 5117 0,022 5302
2034 4836 0,021 5225 0,022 5420
2035 4905 0,021 5336 0,022 5542
2036 4973 0,021 5449 0,022 5666
2037 5042 0,021 5564 0,022 5793
2038 5110 0,021 5681 0,022 5923
2039 5179 0,021 5801 0,022 6055
2040 5247 0,021 5924 0,022 6191
2041 5316 0,021 6049 0,022 6330
2042 5384 0,021 6177 0,022 6472
2043 5453 0,021 6307 0,022 6617
Año P. AritmeticaP. Geometrica P. Exponencial
70
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Anexo 2.
71
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Diseño Sistema Alcantarillado
Descripción Valor Unidad
Población 6308 Habitantes
Dotación 130 L/Hab/dia
Area Cabecera 62,32 Ha
Densidad población 101,212 Hab/Ha
Coeficiente retorno 0,85 Adimensional
Tasa infiltración Media Nivel
Datos
72
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Qce[0,2]
Qinf[0,3]
0,20,3
[k]QMH
QDT[k]
QMHQDT
[k]QMH
QDTL
SMate
rialCoef
iciente
Q0Q/Q0
V0Facto
r VrVr
Factor y
yFacto
r DD
Factor R
RFtr
NFSup
InfSup
InfSup
Inf
Propia
Aferente
Subtotal
Total[L/s]
[0,6][Ha]
[L/s][L/s]
[Ha][L/s]
[L/s][Ha]
[L/s][L/s]
[L/s][L/s]
habitantes
Harmon
[L/s][L/s]
Babbit
[L/s][L/s]
Florez
[L/s][L/s]
[L/s][m]
[%]["]
[m]Mann
ing [n]
[l/s][m/s
][m/s
][m]
[m][m]
[kg/m2]
[m][m]
[m][m]
[m][m]
[m]
1S2S
0,212,5
2,712,71
0,350,6
0,0000
0,50,00
0,000,5
0,000,00
0,350,04
0,06274,2
03,8
1,331,43
3,81,33
1,433,8
1,331,43
1,5039,50
4,258
0,182PVC
0,0168,42
0,022,63
0,360,95
0,120,02
0,070,01
0,320,01
0,433,03
0,050,03
No sumerg
ida6,593
411,2
04,09
0,133,2
0,000,13
0,160,18
1547,60
1544,57
1548,8
1545,96
1,201,39
2S3S
0,350
0,353,05
0,400,6
0,0000
0,50,00
0,000,5
0,000,00
0,400,07
0,10309,1
53,8
1,521,69
3,81,52
1,693,8
1,521,69
1,6967,50
4,408
0,182PVC
0,0169,62
0,022,68
0,360,97
0,120,02
0,070,01
0,320,01
0,443,10
0,050,04
No sumerg
ida6,593
411,2
04,09
0,133,2
0,000,13
0,160,18
1544,33
1538,41
1545,96
1539,68
1,601,27
3S4S
0,460
0,463,51
0,450,6
0,0000
0,50,00
0,000,5
0,000,00
0,450,09
0,14355,2
53,8
1,711,94
3,81,71
1,943,8
1,711,94
1,9490,40
4,008
0,182PVC
0,0166,38
0,032,55
0,401,02
0,150,03
0,090,02
0,370,02
0,802,30
0,050,04
No sumerg
ida6,593
411,2
04,31
0,143,42
0,000,14
0,170,19
1538,02
1530,06
1539,68
1531,32
1,701,26
4S5S
0,370
0,373,88
0,500,6
0,0000
0,50,00
0,000,5
0,020,01
0,510,07
0,11393,1
13,8
1,942,12
3,81,94
2,123,8
1,942,12
2,1278,00
4,508
0,182PVC
0,0170,41
0,032,71
0,401,08
0,150,03
0,090,02
0,370,02
0,902,44
0,060,05
No sumerg
ida6,593
411,2
04,31
0,143,42
0,000,14
0,170,20
1529,37
1522,86
1531,32
1524,17
2,001,31
5S6S
0,160
0,164,04
0,520,6
0,0000
0,50,00
0,000,5
0,000,00
0,520,03
0,05409,3
83,8
1,982,06
3,81,98
2,063,8
1,982,06
2,0640,30
5,108
0,182PVC
0,0174,95
0,032,88
0,401,15
0,150,03
0,090,02
0,370,02
1,022,60
0,070,05
No sumerg
ida6,593
411,2
04,31
0,143,42
0,000,14
0,170,21
1522,52
1516,66
1524,17
1518,18
1,701,52
6S7S
0,2214
14,2218,27
2,360,6
0,0000
0,50,00
0,000,5
0,000,00
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mergida
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mergida
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6,59341
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,070,15
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00,14
0,040,06
104,15
3,80,51
0,613,8
0,510,61
3,80,51
0,611,50
38,804,70
80,182
PVC0,01
71,950,02
2,770,36
1,000,12
0,020,07
0,010,32
0,010,47
3,190,05
0,03No su
mergida
6,59341
1,208
,070,15
4,630
0,150,18
0,201540,
391536,
671541,
951537,
971,56
1,30
28S29S
0,580,61
1,202,22
0,290,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
00,30
0,120,18
225,11
3,81,12
1,423,8
1,121,42
3,81,12
1,421,50
89,905,00
80,182
PVC0,01
74,220,02
2,850,36
1,030,12
0,020,07
0,010,32
0,010,50
3,290,05
0,03No su
mergida
6,59341
1,208
,070,15
4,630
0,150,18
0,201536,
311526,
811537,
971528,
081,66
1,27
29S30S
0,440,50
0,943,16
0,410,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
00,42
0,090,13
319,83
3,81,58
1,83,8
1,581,8
3,81,58
1,81,80
76,705,30
80,182
PVC0,01
76,410,02
2,940,36
1,060,12
0,020,07
0,010,32
0,010,53
3,380,06
0,04No su
mergida
6,59341
1,208
,070,15
4,630
0,150,18
0,211526,
501520,
241528,
081521,
481,58
1,24
30S31S
0,490,55
1,044,20
0,540,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0150,007
50,55
0,100,15
424,70
3,792,09
2,343,8
2,12,35
3,82,1
2,352,35
89,704,30
80,182
PVC0,01
68,820,03
2,650,40
1,060,15
0,030,09
0,020,37
0,020,86
2,390,06
0,05No su
mergida
6,59341
1,207
,750,16
4,410
0,160,19
0,221519,
881512,
721521,
481513,
951,60
1,23
31S32S
0,390,00
0,394,58
0,590,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
00,60
0,080,12
463,87
3,782,25
2,453,8
2,262,46
3,782,25
2,452,45
60,204,00
80,182
PVC0,01
66,380,04
2,550,43
1,090,17
0,030,10
0,020,41
0,020,80
2,460,06
0,06No su
mergida
6,59341
1,207
,750,16
4,410
0,160,19
0,221512,
561507,
651513,
951508,
881,39
1,23
32S33S
0,330,00
0,334,91
0,640,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
00,65
0,070,10
497,08
3,762,43
2,63,8
2,452,62
3,752,42
2,592,59
52,803,90
80,182
PVC0,01
65,550,04
2,520,43
1,080,17
0,030,10
0,020,41
0,020,78
2,440,06
0,06No su
mergida
6,59341
1,207
,750,16
4,410
0,160,19
0,221507,
491502,
731508,
881503,
981,39
1,25
33S34S
0,340,21
0,555,46
0,710,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0780,039
10,75
0,070,10
552,72
3,742,82
2,993,8
2,873,04
3,712,8
2,972,97
77,504,10
80,182
PVC0,01
67,210,04
2,580,43
1,100,17
0,030,10
0,020,41
0,020,82
2,480,06
0,07No su
mergida
6,59341
1,207
,750,16
4,410
0,160,19
0,221502,
471497,
291503,
981498,
51,51
1,21
34S35S
0,306,96
7,2512,72
1,650,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
01,66
0,060,09
1286,94
3,535,84
5,993,8
6,296,44
3,415,64
5,795,79
60,003,20
80,182
PVC0,01
59,370,10
2,280,54
1,230,25
0,050,17
0,030,59
0,030,96
2,270,08
0,13No su
mergida
6,59341
1,207
,220,17
4,190
0,170,2
0,251496,
731491,
561498,
51492,
851,77
1,29
35S36S
0,370,00
0,3713,09
1,690,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
01,70
0,070,11
1324,55
3,525,97
6,153,8
6,446,62
3,45,76
5,945,94
68,103,50
80,182
PVC0,01
62,090,10
2,390,54
1,290,25
0,050,17
0,030,59
0,031,05
2,380,08
0,13No su
mergida
6,59341
1,207
,220,17
4,190
0,170,2
0,251491,
311486,
331492,
851487,
651,54
1,32
36S37S
0,190,41
0,6013,69
1,770,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
01,78
0,040,06
1385,35
3,516,23
6,333,8
6,756,85
3,396,02
6,126,12
58,003,50
80,182
PVC0,01
62,090,10
2,390,54
1,290,25
0,050,17
0,030,59
0,031,05
2,380,08
0,14No su
mergida
6,59341
1,207
,220,17
4,190
0,170,2
0,251486,
081481,
101487,
651482,
31,57
1,20
37S38S
0,200,66
0,8614,55
1,880,6
0,0030,001
80,5
0,010,01
0,50,000
0,0000
1,890,04
0,061472,
423,49
6,586,68
3,87,17
7,273,37
6,366,46
6,4646,50
3,458
0,182PVC
0,0161,65
0,102,37
0,541,28
0,250,05
0,170,03
0,590,03
1,042,36
0,080,15
No sumerg
ida6,593
411,2
07,22
0,174,19
00,17
0,20,25
1480,95
1476,50
1482,3
1477,75
1,351,25
38S39S
0,230,00
0,2314,78
1,910,6
0,0060,003
60,5
0,010,01
0,50,000
0,0000
1,920,05
0,071496,
023,49
6,76,82
3,87,29
7,413,36
6,456,57
6,5777,60
3,608
0,182PVC
0,0162,97
0,102,42
0,541,31
0,250,05
0,170,03
0,590,03
1,082,41
0,090,15
No sumerg
ida6,593
411,2
07,22
0,174,19
00,17
0,20,26
1476,15
1475,55
1477,75
14771,60
1,45
39S40S
0,470,00
0,4715,25
1,970,6
0,0060,003
60,5
0,010,01
0,50,000
0,0000
1,980,09
0,141543,
683,48
6,897,12
3,87,52
7,753,35
6,636,86
6,8689,30
3,508
0,182PVC
0,0162,09
0,112,39
0,551,32
0,260,05
0,180,03
0,610,03
1,052,43
0,090,15
No sumerg
ida6,593
411,2
07,22
0,174,19
00,17
0,20,26
1475,30
1470,58
14771472,
051,70
1,47
40S15S
0,160,00
0,1615,42
2,000,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
02,01
0,030,05
1560,36
3,486,98
7,063,8
7,627,70
3,356,72
6,86,80
66,203,00
80,182
PVC0,01
57,490,12
2,210,57
1,260,27
0,050,19
0,030,63
0,030,90
2,320,08
0,15No su
mergida
6,59341
1,207
,220,17
4,190
0,170,2
0,251470,
231470,
641472,
051471,
921,82
1,28
41S42S
0,682,67
3,353,35
0,430,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
00,44
0,140,20
339,30
3,81,65
1,993,8
1,651,99
3,81,65
1,991,99
96,004,30
80,182
PVC0,01
68,820,03
2,650,40
1,060,15
0,030,09
0,020,37
0,020,86
2,390,06
0,04No su
mergida
6,59341
1,207
,750,16
4,410
0,160,19
0,221519,
151511,
771520,
351513
1,201,23
42S43S
0,720,00
0,724,07
0,530,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0000,000
00,54
0,140,21
411,67
3,82,03
2,383,8
2,032,38
3,82,03
2,382,38
97,104,00
80,182
PVC0,01
66,380,04
2,550,43
1,090,17
0,030,10
0,020,41
0,020,80
2,460,06
0,05No su
mergida
6,59341
1,207
,750,16
4,410
0,160,19
0,221511,
411503,
181513
1504,5
1,601,32
43S44S
0,401,75
2,156,22
0,810,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,1100,055
00,87
0,080,12
629,53
3,83,31
3,513,8
3,313,51
3,673,19
3,393,39
78,704,50
80,182
PVC0,01
70,410,05
2,710,45
1,230,18
0,030,12
0,020,45
0,020,90
2,780,08
0,08No su
mergida
6,59341
1,207
,750,16
4,410
0,160,19
0,241502,
921496,
981504,
51498,
351,60
1,37
44S34S
0,260,47
0,746,96
0,900,6
0,0000
0,50,01
0,010,5
0,0250,012
50,92
0,050,08
704,14
3,83,49
3,623,8
3,493,62
3,623,32
3,453,45
89,602,50
80,182
PVC0,01
52,480,07
2,020,49
0,990,21
0,040,14
0,030,51
0,020,50
1,820,05
0,08No su
mergida
6,59341
1,207
,470,17
4,270
0,170,2
0,221496,
771497,
281498,
351498,
51,60
1,22
Velocidad
de diseño
Lamina de
AguaProfu
ndidad
Hidraulica
Radio hidra
ulico al
caudal de
diseño
Fuerza
Tractiva
Numero de
QindApor
te
comercial
Area
Industrial
DEA
Areas [Ha
]QD
Aporte
Industrial
AcVc
HcV2/2
*gVerif
icación Ent
rada
Sumergida
o NoDp/D
sK
Heθ
QDTSelecc
ionado
Variables
φ
Ycpobla
ción por
tramo
Area
comercial
QcomApor
te
Institucion
al
Area
Institucion
alQinst
Qmd
C. Clave
C. Rasante
Recubrim
ientoHw
Energia
Especifica
Tramo a tr
amo
73
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Anexo 3.
Registros Pluviométricos
La union X =
PM Y =
DATOS ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA
Cota = 2652Coordenadas UTM (m)Estación:
Denominación:
74
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Año Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1960 27,80 71,00 100,80 93,70 103,80 80,40 85,80 134,30 51,10 117,50 16,20 117,20 134,30
1961 95,90 69,20 49,30 128,80 17,30 137,90 84,00 29,30 33,80 148,30 141,20 20,70 148,30
1962 22,40 16,50 57,20 63,00 115,60 62,00 58,50 106,50 80,50 128,10 137,50 61,00 137,50
1963 27,50 73,10 75,00 116,50 87,50 47,50 75,00 32,50 25,50 65,50 138,50 20,50 138,50
1964 3,50 21,00 46,50 117,00 42,50 159,50 45,00 106,00 36,60 78,00 42,50 63,50 159,50
1965 17,00 0,00 14,50 61,10 96,00 26,10 21,00 58,50 56,00 133,50 156,50 13,00 156,50
1966 0,00 30,50 31,00 117,00 116,70 92,50 56,00 45,50 27,00 60,50 102,00 121,00 121,00
1967 12,70 42,00 52,50 86,00 87,50 114,50 31,00 31,00 38,50 64,00 151,00 82,50 151,00
1968 25,00 52,50 50,50 163,50 98,00 88,00 96,50 14,10 109,80 124,00 40,00 32,50 163,50
1969 36,00 33,00 21,00 154,00 74,00 115,50 21,50 27,50 167,00 139,00 139,00 39,00 167,00
1970 25,00 71,50 22,00 77,50 92,50 65,00 52,00 16,50 92,00 251,00 133,00 67,50 251,00
1971 126,50 119,00 97,50 100,00 174,50 56,50 32,00 87,50 64,50 182,50 97,00 53,50 182,50
1972 75,90 25,20 72,60 194,00 181,00 109,00 54,00 76,50 36,50 42,00 67,50 78,50 194,00
1973 8,00 14,50 63,50 53,00 78,00 180,00 57,50 93,50 147,50 114,50 149,00 170,00 180,00
1974 79,00 66,50 186,50 105,50 65,50 57,50 47,50 61,50 148,50 131,00 134,00 29,50 186,50
1975 8,00 103,00 69,50 60,50 92,00 47,00 106,00 74,00 96,50 182,50 180,00 97,00 182,50
1976 30,00 80,00 161,30 164,00 144,00 90,50 111,50 16,00 86,00 202,50 48,00 43,50 202,50
1977 26,50 30,00 100,50 88,00 73,00 110,00 77,00 140,50 82,00 188,50 88,00 55,00 188,50
1978 34,50 41,00 136,00 232,50 96,50 125,20 55,00 41,00 104,00 213,50 132,00 74,00 232,50
1979 60,00 20,00 68,00 203,00 93,00 198,50 77,50 94,00 146,50 256,00 82,00 151,00 256,00
1980 43,50 92,00 34,00 78,00 102,50 88,50 34,00 51,50 29,00 38,00 11,00 11,00 102,50
1981 0,00 9,00 27,00 93,00 171,00 86,00 18,00 62,00 45,50 175,00 71,50 42,00 175,00
1982 33,00 162,00 89,00 144,00 155,00 60,00 32,50 13,00 72,60 89,00 99,40 53,80 162,00
1987 36,00 79,00 28,00 65,00 156,00 15,00 88,00 15,00 100,00 163,00 97,00 0,00 163,00
1988 12,80 50,20 26,20 122,70 14,40 74,50 74,60 63,40 62,30 110,20 97,10 100,10 122,70
1991 80,50 42,00 218,00 94,00 180,00 32,50 34,50 38,50 76,00 42,50 106,50 75,50 218,00
1992 5,50 59,50 29,50 35,00 49,00 35,00 71,00 21,00 56,00 41,00 123,00 61,00 123,00
1993 68,90 82,50 169,50 183,00 145,00 33,50 60,00 13,50 104,00 69,50 209,50 116,50 209,50
1994 39,00 73,00 35,00 122,50 74,50 106,00 46,50 61,00 45,50 103,00 93,00 10,00 122,50
1995 0,00 41,00 109,50 180,50 179,50 74,00 91,50 124,00 27,00 113,00 32,00 94,50 180,50
1996 35,00 22,00 48,00 123,20 45,60 34,50 68,50 45,00 51,00 135,00 12,50 107,00 135,00
1997 77,50 36,50 108,00 72,50 60,50 72,00 18,50 21,00 56,50 62,80 82,00 0,00 108,00
1998 27,00 44,00 31,00 113,80 116,00 57,40 48,00 68,10 67,10 154,50 109,50 90,50 154,50
1999 73,50 154,10 93,80 70,00 77,50 131,50 27,50 94,70 143,50 166,00 203,50 96,00 203,50
2000 35,50 95,50 77,50 48,50 22,90 45,00 46,20 45,50 121,50 92,50 117,00 54,00 121,50
2001 35,10 43,00 104,00 29,50 153,00 36,50 31,50 16,00 110,50 76,50 77,50 148,00 153,00
2002 16,00 5,50 97,00 234,00 90,50 58,50 12,50 16,00 36,50 138,00 37,00 74,50 234,00
2003 20,20 54,50 85,50 188,50 71,50 60,20 82,00 29,00 120,00 162,00 93,00 62,00 188,50
2004 45,00 64,00 149,00 150,00 114,00 38,00 72,00 29,00 135,00 137,00 133,00 25,00 150,00
2005 0,00 65,00 5,00 96,00 123,00 26,00 16,00 132,00 75,20 65,30 48,50 0,00 132,00
2006 49,00 12,00 193,50 216,20 100,90 132,00 33,30 53,00 32,90 281,10 67,60 47,10 281,10
2007 17,40 45,00 61,50 130,20 61,50 66,50 21,30 120,00 41,00 220,00 140,00 168,20 220,00
2008 86,00 114,00 117,20 134,00 207,00 110,00 121,00 117,00 104,00 159,00 123,00 52,30 207,00
2009 51,00 68,00 156,00 102,00 80,00 115,00 13,00 18,00 20,00 125,00 192,00 5,00 192,00
2010 12,00 21,00 8,00 226,00 285,00 152,00 249,00 66,00 125,00 121,00 110,00 172,00 285,00
2011 38,00 91,00 190,00 220,00 193,00 88,00 52,00 70,00 95,00 368,00 271,00 137,00 368,00
2012 94,00 14,00 127,00 194,00 93,00 42,00 84,00 54,00 36,00 188,00 64,00 37,00 194,00
2013 13,00 106,00 134,00 179,00 234,00 45,00 27,00 20,70 39,50 105,00 154,00 165,00 234,00
2014 74,70 130,70 105,80 118,80 154,90 73,00 63,20 96,00 80,00 248,00 175,00 53,00 248,00
2015 56,00 50,00 40,00 122,00 41,00 76,00 77,00 45,00 11,00 24,60 109,00 0,00 122,00
2016 53,00 15,00 103,00 194,00 120,00 54,00 40,20 32,80 58,40 86,10 186,30 97,00 194,00
2017 74,90 74,30 122,50 84,50 147,80 85,50 61,00 52,60 75,20 155,00 180,70 98,90 180,70
2018 25,70 109,40 91,60 382,20 206,00 30,90 55,30 33,00 110,70 176,70 64,40 77,10 382,20
MAX 126,50 162,00 218,00 382,20 285,00 198,50 249,00 140,50 167,00 368,00 271,00 172,00 382,20
Máximo
75
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Anexo 4.
Curvas IDF
85,22 mm Periodo Variable Precip. Prob. de Corrección
Retorno Reducida (mm) ocurrencia intervalo fijo
Años YT XT'(mm) F(xT) XT (mm)
3 0,9027 105,1178 0,6667 118,7831
5 1,4999 141,6314 0,8000 160,0435
78,41 mm 10 2,2504 187,5120 0,9000 211,8886
25 3,1985 245,4823 0,9600 277,3950
50 3,9019 288,4880 0,9800 325,9914
61,14 mm 100 4,6001 331,1761 0,9900 374,2290
500 6,2136 429,8219 0,9980 485,6988
49,93 mm
Cálculo variables probabilísticas Cálculo de las Precipitaciones Diarias Máximas Probables para distintas frecuencias
==å
n
xx
i
( )=
-
-
=
å=
1
1
2
n
xx
S
n
i
i
== s*6
pa
=-= a*5772.0xu
( )
÷÷ø
öççè
æ --
-=a
ux
e
x eF
Coeficientes para las relaciones a la lluvia de duración 24 horas
1 2 3 4 5 6 8 12 18 24
0,30 0,39 0,46 0,52 0,57 0,61 0,68 0,80 0,91 1,00
Duraciones, en horas
Precipitaciones máximas para diferentes tiempos de duración de lluvias
Tiempo de
Duración 3 años 5 años 10 años 25 años 50 años 100 años 500 años
24 hr X24 118,7831 160,0435 211,8886 277,3950 325,9914 374,2290 485,6988
18 hr X18 = 91% 108,0926 145,6395 192,8186 221,9160 296,6522 340,5484 441,9859
12 hr X12 = 80% 95,0265 128,0348 169,5109 221,9160 260,7932 299,3832 388,5590
8 hr X8 = 68% 80,7725 108,8295 144,0842 188,6286 221,6742 254,4757 330,2752
6 hr X6 = 61% 72,4577 97,6265 129,2520 169,2110 198,8548 228,2797 296,2762
5 hr X5 = 57% 67,7063 91,2248 120,7765 158,1152 185,8151 213,3106 276,8483
4 hr X4 = 52% 61,7672 83,2226 110,1821 144,2454 169,5156 194,5991 252,5634
3 hr X3 = 46% 54,6402 73,6200 97,4687 127,6017 149,9561 172,1454 223,4214
2 hr X2 = 39% 46,3254 62,4169 82,6365 108,1841 127,1367 145,9493 189,4225
1 hr X1 = 30% 35,6349 48,0130 63,5666 83,2185 97,7974 112,2687 145,7096
Precipitación máxima Pd (mm) por tiempos de duración Cociente
76
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Intensidades de lluvia a partir de Pd, según Duración de precipitación y Frecuencia de la misma
Hr min 3 años 5 años 10 años 25 años 50 años 100 años 500 años
24 hr 1440 4,9493 6,6685 8,8287 11,5581 13,5830 15,5929 20,2374
18 hr 1080 6,0051 8,0911 10,7121 12,3287 16,4807 18,9194 24,5548
12 hr 720 7,9189 10,6696 14,1259 18,4930 21,7328 24,9486 32,3799
8 hr 480 10,0966 13,6037 18,0105 23,5786 27,7093 31,8095 41,2844
6 hr 360 12,0763 16,2711 21,5420 28,2018 33,1425 38,0466 49,3794
5 hr 300 13,5413 18,2450 24,1553 31,6230 37,1630 42,6621 55,3697
4 hr 240 15,4418 20,8056 27,5455 36,0614 42,3789 48,6498 63,1408
3 hr 180 18,2134 24,5400 32,4896 42,5339 49,9854 57,3818 74,4738
2 hr 120 23,1627 31,2085 41,3183 54,0920 63,5683 72,9747 94,7113
1 hr 60 35,6349 48,0130 63,5666 83,2185 97,7974 112,2687 145,7096
Tiempo de duración Intensidad de la lluvia (mm /hr) según el Periodo de Retorno
en la cual:
I = Intensidad (mm/hr)
t = Duración de la lluvia (min)
T = Período de retorno (años)
K, m, n = Parámetros de ajuste
Realizando un cambio de variable:
Con lo que de la anterior expresión se obtiene:
Representación matemática de las curvas Intensidad - Duración - Período de retorno:n
m
t
TKI
=
mTKd =
n
ntdI
t
dI -==
Nº x y ln x ln y ln x*ln y (lnx)^2
1 1440 4,9493 7,2724 1,5992 11,6303 52,8878
2 1080 6,0051 6,9847 1,7926 12,5209 48,7863
3 720 7,9189 6,5793 2,0692 13,6141 43,2865
4 480 10,0966 6,1738 2,3122 14,2750 38,1156
5 360 12,0763 5,8861 2,4912 14,6637 34,6462
6 300 13,5413 5,7038 2,6057 14,8626 32,5331
7 240 15,4418 5,4806 2,7371 15,0009 30,0374
8 180 18,2134 5,1930 2,9022 15,0708 26,9668
9 120 23,1627 4,7875 3,1425 15,0449 22,9201
10 60 35,6349 4,0943 3,5733 14,6304 16,7637
10 4980 147,0402 58,1555 25,2254 141,3137 346,9435
Ln (d) = 6,1072 d = 449,0624 n = -0,6164
Periodo de retorno para T = 3 años
77
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Nº x y ln x ln y ln x*ln y (lnx)^2
1 1440 6,6685 7,2724 1,8974 13,7986 52,8878
2 1080 8,0911 6,9847 2,0908 14,6034 48,7863
3 720 10,6696 6,5793 2,3674 15,5757 43,2865
4 480 13,6037 6,1738 2,6103 16,1157 38,1156
5 360 16,2711 5,8861 2,7894 16,4186 34,6462
6 300 18,2450 5,7038 2,9039 16,5631 32,5331
7 240 20,8056 5,4806 3,0352 16,6350 30,0374
8 180 24,5400 5,1930 3,2003 16,6190 26,9668
9 120 31,2085 4,7875 3,4407 16,4723 22,9201
10 60 48,0130 4,0943 3,8715 15,8511 16,7637
10 4980 198,1160 58,1555 28,2069 158,6526 346,9435
Ln (d) = 6,4053 d = 605,0483 n = -0,6164
Periodo de retorno para T = 5 años
78
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Nº x y ln x ln y ln x*ln y (lnx)^2
1 1440 8,8287 7,2724 2,1780 15,8393 52,8878
2 1080 10,7121 6,9847 2,3714 16,5634 48,7863
3 720 14,1259 6,5793 2,6480 17,4219 43,2865
4 480 18,0105 6,1738 2,8910 17,8481 38,1156
5 360 21,5420 5,8861 3,0700 18,0704 34,6462
6 300 24,1553 5,7038 3,1845 18,1637 32,5331
7 240 27,5455 5,4806 3,3158 18,1729 30,0374
8 180 32,4896 5,1930 3,4809 18,0763 26,9668
9 120 41,3183 4,7875 3,7213 17,8157 22,9201
10 60 63,5666 4,0943 4,1521 17,0001 16,7637
10 4980 262,2945 58,1555 31,0130 174,9719 346,9435
Ln (d) = 6,6859 d = 801,0501 n = -0,6164
Periodo de retorno para T = 10 años
79
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Nº x y ln x ln y ln x*ln y (lnx)^2
1 1440 13,5830 7,2724 2,6088 18,9724 52,8878
2 1080 16,4807 6,9847 2,8022 19,5725 48,7863
3 720 21,7328 6,5793 3,0788 20,2563 43,2865
4 480 27,7093 6,1738 3,3218 20,5079 38,1156
5 360 33,1425 5,8861 3,5008 20,6062 34,6462
6 300 37,1630 5,7038 3,6153 20,6210 32,5331
7 240 42,3789 5,4806 3,7467 20,5340 30,0374
8 180 49,9854 5,1930 3,9117 20,3134 26,9668
9 120 63,5683 4,7875 4,1521 19,8782 22,9201
10 60 97,7974 4,0943 4,5829 18,7640 16,7637
10 4980 403,5412 58,1555 35,3211 200,0259 346,9435
Ln (d) = 7,1167 d = 1232,4189 n = -0,6164
Periodo de retorno para T = 50 años
80
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Nº x y ln x ln y ln x*ln y (lnx)^2
1 1440 15,5929 7,2724 2,7468 19,9759 52,8878
2 1080 18,9194 6,9847 2,9402 20,5364 48,7863
3 720 24,9486 6,5793 3,2168 21,1643 43,2865
4 480 31,8095 6,1738 3,4598 21,3598 38,1156
5 360 38,0466 5,8861 3,6388 21,4184 34,6462
6 300 42,6621 5,7038 3,7533 21,4081 32,5331
7 240 48,6498 5,4806 3,8846 21,2903 30,0374
8 180 57,3818 5,1930 4,0497 21,0301 26,9668
9 120 72,9747 4,7875 4,2901 20,5389 22,9201
10 60 112,2687 4,0943 4,7209 19,3290 16,7637
10 4980 463,2540 58,1555 36,7011 208,0511 346,9435
Ln (d) = 7,2547 d = 1414,7823 n = -0,6164
Periodo de retorno para T = 100 años
81
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Nº x y ln x ln y ln x*ln y (lnx)^2
1 1440 20,2374 7,2724 3,0075 21,8720 52,8878
2 1080 24,5548 6,9847 3,2009 22,3574 48,7863
3 720 32,3799 6,5793 3,4775 22,8796 43,2865
4 480 41,2844 6,1738 3,7205 22,9695 38,1156
5 360 49,3794 5,8861 3,8995 22,9531 34,6462
6 300 55,3697 5,7038 4,0140 22,8952 32,5331
7 240 63,1408 5,4806 4,1454 22,7193 30,0374
8 180 74,4738 5,1930 4,3104 22,3840 26,9668
9 120 94,7113 4,7875 4,5508 21,7871 22,9201
10 60 145,7096 4,0943 4,9816 20,3965 16,7637
10 4980 601,2411 58,1555 39,3083 223,2135 346,9435
Ln (d) = 7,5155 d = 1836,1964 n = -0,6164
Periodo de retorno para T = 500 años
82
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
500 1836,19642295152 -0,61638608809
Promedio = 1069,00062888775 -0,61884879045
50 1232,41887827037 -0,61638608809
100 1414,78232855178 -0,61638608809
10 801,05009114585 -0,61638608809
25 1144,44598720129 -0,63362500463
3 449,06238968069 -0,61638608809
5 605,04830441272 -0,61638608809
Retorno (años) regresión (d) regresión [n]
Resumen de aplicación de regresión potencial
Periodo de Término ctte. de Coef. de
83
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Nº x y ln x ln y ln x*ln y (lnx)^2
1 3 449,0624 1,0986 6,1072 6,7094 1,2069
2 5 605,0483 1,6094 6,4053 10,3089 2,5903
3 10 801,0501 2,3026 6,6859 15,3949 5,3019
4 25 1144,4460 3,2189 7,0427 22,6695 10,3612
5 50 1232,4189 3,9120 7,1167 27,8408 15,3039
6 100 1414,7823 4,6052 7,2547 33,4093 21,2076
7 500 1836,1964 6,2146 7,5155 46,7056 38,6214
7 693 7483,0044 22,9613 48,1280 163,0384 94,5932
Ln (K) = 5,9957 K = 401,6992 m = 0,2682
Regresión potencial
84
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
401,6992 * T
0,61885
0,268193
I =
t
Donde:
I = intensidad de precipitación (mm/hr)
T = Periodo de Retorno (años)
t = Tiempo de duración de precipitación (min)
Frecuencia
años 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
3 199,21 129,72 100,93 84,47 73,58 65,73 59,75 55,01 51,14 47,91 45,17 42,80
5 228,46 148,77 115,75 96,88 84,38 75,38 68,52 63,09 58,65 54,95 51,80 49,09
10 275,13 179,16 139,40 116,67 101,62 90,78 82,52 75,97 70,63 66,17 62,38 59,11
25 351,77 229,07 178,24 149,17 129,93 116,07 105,51 97,14 90,31 84,61 79,76 75,58
50 423,64 275,87 214,65 179,64 156,47 139,78 127,06 116,98 108,76 101,89 96,06 91,02
100 510,19 332,23 258,50 216,34 188,44 168,33 153,02 140,88 130,98 122,71 115,68 109,62
500 785,58 511,56 398,04 333,12 290,16 259,20 235,61 216,93 201,68 188,95 178,12 168,79
Tabla de intensidades - Tiempo de duración
Duración en minutos
85
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
86
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Anexo 5.
Diseño Sistema Pluvial
Descripción Valor Unidad
Población 6308 Habitantes
Nivel de complejidad Medio Nivel
Dotación 130 L/Hab/dia
Area Cabecera 23,050 Ha
Densidad población 273,666 Hab/Ha
Coeficiente retorno 0,8 Adimensional
Tasa infiltración Media Nivel
Datos
87
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Intens
idad
Q
Increm
ento
Total
[L/Ha/
s][L/
s]L
SMa
terial
Coefici
ente
Q0Q/Q
0V0
Factor
VrVr
Factor
yy
Factor
DD
Factor
RR
FtrNF
SupInf
SupInf
SupInf
Propia
Aferen
teSub
total
Total
[L/s]
[m]
[%]["]
[m]
Manni
ng [n]
[l/s]
[m/s]
[m/s]
[m]
[m]
[m]
[kg/m
2][m
][m
][m
][m
][m
][m
][m
][m
]
1LL2LL
0,09
0,09
0,09
30,2
515,
00100
,91196
,370,5
514,
4914,
4968,
47,0
012
0,284
PVC
0,01
287,66
0,05
4,54
0,453
2,06
0,182
0,05
0,116
0,03
0,449
0,03
2,13,8
0,22
0,11
No su
mergid
a4,2
31,2
5E-04
7,69
0,25
4,90
0,25
0,30,4
7154
4,46
1538,3
7154
5,96
1539,6
81,5
01,3
1
2LL3LL
0,15
0,15
0,24
30,3
115,
3199,
63193
,880,5
536,
9736,
9789,
37,7
012
0,284
PVC
0,01
301,7
0,12
4,76
0,57
2,71
0,27
0,08
0,188
0,05
0,63
0,04
3,08
3,87
0,37
0,27
No su
mergid
a4,2
31,2
0,005
7,19
0,27
4,70,0
10,2
70,3
30,6
4153
8,12
1530,0
0153
9,68
1531,3
21,5
61,3
2
3LL4LL
0,19
0,19
0,43
30,2
915,
6198,
47191
,620,5
564,
3964,
3977,
26,5
512
0,284
PVC
0,01
278,26
0,23
4,39
0,68
2,99
0,37
0,11
0,273
0,08
0,809
0,06
3,93
3,38
0,46
0,48
No su
mergid
a4,2
31,2
0,024
6,74
0,28
4,60,0
10,2
80,3
60,7
4152
9,55
1522,7
9153
1,32
1524,1
71,7
71,3
8
4LL5LL
0,16
0,16
0,59
100,1
615,
77135
,12262
,950,5
5121
,92121
,9243,
46,7
012
0,284
PVC
0,01
281,43
0,43
4,44
0,81
3,60,5
160,1
50,4
080,1
21,0
280,0
74,6
93,3
20,6
60,9
1Sum
ergida
4,23
1,20,1
36,1
70,2
84,6
0,03
0,28
0,49
0,94
1522,3
4151
6,53
1524,1
7151
8,18
1,83
1,65
5LL6LL
0,07
0,07
0,66
100,1
915,
96134
,13261
,020,5
5135
,50135
,5046,
35,6
512
0,284
PVC
0,01
258,44
0,52
4,08
0,86
3,51
0,576
0,16
0,472
0,13
1,094
0,08
4,52
3,11
0,63
1,01
Sumerg
ida4,2
31,2
0,172
6,03
0,28
4,60,0
30,2
80,5
40,9
1151
5,99
1512,2
3151
8,18
1513,7
52,1
91,5
2
6LL7LL
0,09
0,50
0,59
1,25
100,2
116,
17133
,04258
,900,6
5300
,58300
,5854,
35,1
514
0,327
PVC
0,01
359,35
0,84
4,28
0,997
4,27
0,785
0,26
0,798
0,26
1,214
0,15,1
52,6
70,9
31,5
7Sum
ergida
3,67
1,20,6
425,0
20,3
4,50,0
70,3
1,13
1,23
1511,2
9150
7,69
1513,7
5150
9,05
2,46
1,36
7LL8LL
0,12
0,12
1,37
100,2
016,
37132
,05256
,970,6
5327
,52327
,5251,
15,2
514
0,327
PVC
0,01
362,82
0,94,3
21,0
184,4
0,826
0,27
0,915
0,31,2
120,1
5,25
2,56
0,99
1,71
Sumerg
ida3,6
71,2
0,807
4,86
0,29
4,40,0
70,2
91,3
21,2
8150
6,62
1503,4
4150
9,05
1504,7
42,4
31,3
0
8LL9LL
0,12
0,08
0,20
1,57
100,3
416,
71130
,38253
,710,6
5370
,53370
,5387,
94,5
516
0,362
PVC
0,01
442,98
0,84
4,30
0,997
4,29
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0,798
0,29
1,214
0,11
5,01
2,54
0,94
1,5Sum
ergida
3,31
1,20,6
295,1
30,3
34,7
0,08
0,33
0,81,2
7150
2,42
1497,1
2150
4,74
1498,4
82,3
21,3
6
9LL10L
L0,1
90,1
91,7
710
0,21
16,92
129,35
251,72
0,65
412,99
412,99
59,2
5,20
160,3
62PV
C0,0
1473
,560,8
74,6
01,0
074,6
30,8
040,2
90,8
520,3
11,2
190,1
15,7
22,6
61,0
91,6
7Sum
ergida
3,31
1,20,8
384,9
90,3
34,6
0,09
0,33
1,41,4
2149
5,95
1492,7
3149
8,48
1494,0
42,5
31,3
1
10LL
11LL
0,15
0,15
1,91
100,1
917,
11128
,46249
,970,6
5444
,30444
,3054,
65,6
016
0,362
PVC
0,01
491,44
0,94,7
71,0
184,8
60,8
260,3
0,915
0,33
1,212
0,11
6,16
2,71,2
01,8
Sumerg
ida3,3
11,2
1,024
4,85
0,32
4,50,1
0,32
1,61
1,52
1491,5
2148
7,71
1494,0
4148
8,98
2,52
1,27
11LL
12LL
0,13
1,38
1,51
3,43
100,1
517,
26127
,76248
,610,6
5791
,53791
,5349,
44,0
024
0,565
PVC
0,01
1361,3
80,5
85,4
30,8
94,8
30,6
150,3
50,5
180,2
91,1
290,1
66,4
2,86
1,19
1,05
Sumerg
ida2,1
21,2
0,379
5,80,5
65,4
0,15
0,56
1,13
1,75
1486,5
0148
2,68
1488,9
8148
42,4
81,3
2
12LL
13LL
0,10
0,10
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6Sum
ergida
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8Sum
ergida
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6Sum
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8Sum
ergida
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ergida
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4Sum
ergida
1,61
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,140,6
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Sumerg
ida1,6
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48LL
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,490,6
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C0,0
1210
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0,892
0,67
1,214
0,23
4,95
1,91,2
11,2
3Sum
ergida
1,61
1,30,7
654,9
10,6
65,5
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1,87
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1504,1
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49LL
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50,9
6Sum
ergida
1,61
1,30,3
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49LL
50LL
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,31210
,780,5
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21,1
510,2
15,3
62,3
61,1
70,9
7Sum
ergida
1,61
1,30,4
065,6
50,7
35,8
0,25
0,73
1,48
1,90
1492,8
5149
1,06
1495,5
1492,8
2,65
1,74
50LL
51LL
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,61209
,410,5
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PVC
0,01
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80,5
50,4
11,1
430,2
15,6
72,4
31,2
10,9
7Sum
ergida
1,61
1,30,4
065,7
0,73
5,80,2
50,7
31,4
81,9
4149
0,07
1485,2
3149
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510,2
15,4
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81,1
90,9
7Sum
ergida
1,61
1,30,4
065,6
50,7
35,8
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1,48
1,92
1484,2
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1486,9
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Fuerza
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a
88
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Anexo 6.
Plano Áreas sistema sanitario
Anexo 7.
Plano Colector sistema sanitario
89
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Anexo 8.
Perfil longitudinal sistema sanitario
90
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Anexo 9.
Detalle constructivo sistema sanitario
91
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Anexo 10.
Plano Áreas sistema pluvial
Anexo 11.
Plano Colector sistema pluvial
92
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
Anexo 12.
Perfil longitudinal sistema pluvial
Anexo 13.
Detalle constructivo sistema pluvial
93
PRE-DISEÑO PLAN MAESTRO ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL
CASCO URBANO MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO CUNDINAMARCA.
