Docente: Ing. Hernán Coriza Rivas
Alumna: Univ. Quiroz Saavedra Talissa Habana
Univ. Adrián Sánchez Juan Carlos
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SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO Facultad de Ingeniería
INGENIERÍA CIVIL Ingeniería Sanitaria II CIV-239
PROYECTO INGENIERÍA SANITARIA II CIV – 239
ALCANTARILLADO SANITARIO
CAPITULO 1.ANTECEDENTES
1.1. OBJETO DEL PROYECTO
CAPÍTULO 2. DATOS DEL PROYECTO 2.1. UBICACIÓNDEL PROYECTO 2.2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA 2.3. DATOS DEMOGRÁFICOS 2.4. ACTIVIDAD ECONÓMICOS 2.5. SERVICIOS GENERALES
CAPÍTULO 3. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA REGIÓN EN ESTUDIO 3.1. TEMPERATURA 3.2. DIRECCIÓN PREDOMINANTE DE LOS VIENTOS 3.3. ESTADÍSTICA DE LA PRECIPITACIÓN PLUVIAL 3.4. ALTITUD MEDIA
CAPÍTULO 4. ESTUDIOS DE SOPORTE 4.1. ESTUDIO DE LOS RECURSOS HÍDRICOS Y LA CALIDAD DE AGUA DE CONSUMO HUMANO
4.1.1. Estudio de la fuentes de abastecimiento 4.1.2. Análisis Físico, Químico y Bacteriológico del agua de consumo
4.2. ESTUDIO GEOTÉCNICO
4.2.1. Perfil Estratigráfico 4.2.2. Cuerpos receptores existentes.
CAPÍTULO 5. PARÁMETROS DE DISEÑO DEL PROYECTO 5.1. PERIODO DE DISEÑO 5.2. POBLACIÓN DE DISEÑO
5.2.1. Proyección de la Población del Proyecto
a) Método aritmético
b) Método geométrico
c) Método exponencial
d) Curvas Población vs tiempo
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5.3. DOTACIÓN DE AGUA POTABLE
5.3.1. Determinación de la dotación de acuerdo a la Población 5.3.2. Proyección de la dotación
5.4. COEFICIENTE DE RETORNO O DE APORTE “C”
5.5. COEFICIENTE DE PUNTA “M” 5.5.1. Coeficiente de Harmon 5.5.2. Coeficiente K1 y K2 5.5.3. Coeficiente de Popel 5.5.4. Coeficiente de Gifft 5.5.5. Coeficiente de Babbit
5.6. ESTIMACIÓN DE CAUDALES 5.6.1. Caudal medio 5.6.2. Caudal máximo de agua residual 5.6.3. Caudal por conexiones erradas 5.6.4. Caudal por infiltración 5.6.5. Caudal final de diseño
CAPÍTULO 6. CRITERIOS DE DISEÑO 6.1. VELOCIDAD MÍNIMA 6.2. TENSIÓN TRACTIVA 6.3. PROFUNDIDAD DE INSTALACIÓN 6.4. PENDIENTES MÍNIMAS ADMISIBLES
CAPÍTULO 7. DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO 7.1. TRAZADO DE LA RED
7.1.1. Trazado de Ejes, Ubicación de Cámaras y Medición de longitudes. 7.1.2. Áreas Tributarias 7.1.3. Material de las tuberías y coeficiente de rugosidad. 7.1.4. Calculo del Caudal Unitario 7.1.5. Resumen de los Parámetros de Diseño.
CAPÍTULO 8. PLANOS 8.1. PLANIMETRÍA 8.2. PERFILES
CAPÍTULO 9. BIBLIOGRAFÍA
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SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO PARA LA POBLACIÓN DE HUARICANA
CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES
1.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO
El objetivo de este proyecto es de dotar a la Población de Huaricana Alto
de una red de alcantarillado sanitario, en beneficio de los habitantes de
esta población para lograr y alcanzar mejores niveles de vida.
Mejorar las condiciones de Salubridad de la Población de Huaricana Alto
por medio de una evacuación de aguas residuales eficiente, evitando el
contacto de agentes patógenos con los habitantes.
Diseñar un sistema de Planta de Tratamiento de Aguas Contaminantes
de tal forma que el daño al Medio Ambiente sea mínima de tal Forma
para Mitigar el Impacto Ambiental de esta Obra Civil.
Mejorar la calidad ambiental de la población de Huaricana Alto, evitando
el vertido de distintos tipos de aguas a las calles y cunetas.
Preservar las viviendas del lugar al evitar la saturación del suelo y de
esta forma contribuir a la seguridad de las personas que residen en las
mismas.
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CAPÍTULO 2. DATOS DEL PROYECTO
2.1. UBICACIÓN DEL PROYECTO
El proyecto de sistema de alcantarillado sanitario se ubica en la Comunidad de
Huaricana Alto, La Comunidad de Huaricana Alto está ubicado en la Población de
Mecapaca, la Población de Mecapaca está Ubicado en la Segunda Seccion de la
Provincia Murillo, La Provincia Murillo está ubicada en el Departamento de La Paz y
el Departamento de La Paz está ubicado en el País de Bolivia.
FIGURA 1: UBICACIÓN DEL DEPARTAMENTO DE LA PAZ EN EL PAÍS DE BOLIVIA
DEPARTAMENTO DE LA PAZ
País: Bolivia Departamento: La Paz
Provincia: Murillo
Municipio: Mecapaca
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FIGURA 2: UBICACIÓN DE LA PROVINCIA MURILLO EN EL DEPARTAMENTO DE LA PAZ
PROVINCIA MURILLO
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FIGURA 3: UBICACIÓN DE LA POBLACIÓN DE MECAPACA EN LA PROVINCIA MURILLO
POBLACIÓN DE
MECAPACA
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FIGURA 4: UBICACIÓN DE LA COMUNIDAD DE HUARICANA ALTO EN LA POBLACION DE MECAPACA
UBICACIÓN DE LA COMUNIDAD
HUARICANA ALTO EN LA POBLACIÓN DE
MECAPACA
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2.2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA
La Comunidad de Huaricana Alto se encuentra ubicada, entre las coordenadas:
2.3. DATOS DEMOGRÁFICOS
Para realizar el proyecto se tomaron datos del Instituto Nacional de Estadística INE
del cual se extrajeron los valores del área rural ya que será la población que se
beneficiara con el proyecto.
CENSO DE POBLACIÓN Y VIVIENDA - 2001
POBLACIÓN POR DEPARTAMENTOS, PROVINCIAS, SECCIONES MUNICIPALES, LOCALIDADES Y ORGANIZACIONES COMUNITARIAS
CODIGO CARTOGRAFICO
DESCRIPCIÓN POBLACIÓN HOMBRES MUJERES Nro. DE
VIVIENDAS ÁREA
2010301016001 HUARICANA ALTO 503 253 250 160
Rural
Fuente INE: CNPV 2001
2.4. ACTIVIDAD ECONÓMICOS
Las principales actividades económicas en la comunidad de Huaricana Alto son: la
agricultura y la ganadería.
a) Agricultura. En la agricultura se tiene:
Producción: Se producen frutas como durazno,
pera, tuna e higo.
Vegetales: El brócoli es uno de los cultivos más
importantes de la región, se
produce todo el año.
Verduras: Se tiene betarraga, repollo, acelga,
choclo, lechuga y coliflor.
Flores: Se producen claveles silvestres,
gladiolos, astromelias, alelíes y
crisantemo. CULTIVOS DE LA POBLACIÓN
b) Ganadería. En la ganadería se tiene la cría y engorde de ganado vacuno.
Latitud: 15°30′ 60″ S
Longitud: 68°28′ 60″ O
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2.5. SERVICIOS GENERALES
o Educación La educación en la comunidad Huaricana Alto no se la conoce particularmente
mediante el censo sino que grupalmente de todas las poblaciones que conforman
la segunda sección Municipal de Mecapaca.
o Salud. Para los parámetros de los indicadores de salud se tomara en cuenta los de la
Población de la Segunda Sección Municipal de Mecapaca.
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o Viviendas. Al igual que en los casos
anteriores se tomaran en
cuenta los indicadores de la
Segunda Sección Municipal de
Mecapaca.
VISTA GENERAL DE LAS VIVIENDAS
o Saneamiento Básico Se utilizaran los datos de la Segunda Sección Municipal de Mecapaca.
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CAPÍTULO 3. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA REGIÓN EN ESTUDIO
3.1. TEMPERATURA
Para encontrar la temperatura de la comunidad de Huaricana Alto se tiene la
siguiente figura:
MAPA DE TEMPERATURA MEDIA ANUAL PERIODO 1961-1990
La población de Huaricana Alto en su generalidad presenta las siguientes
temperaturas de acuerdo de la figura anterior:
o Temperatura Mínima: 8 [ºC]
o Temperatura Media: 15 [ºC]
o Temperatura Máxima: 22 [ºC]
3.2. DIRECCIÓN PREDOMINANTE DE LOS VIENTOS
La dirección de los vientos es de mucha importancia, ya que el viento conduce los
malos olores a la población, para evitar esto se deberá construir la planta de
tratamiento en un lugar adecuado tomando en cuenta la dirección del viento. Para
la comunidad de Huaricana Alto se tiene el siguiente dato:
V = 15 [Km/h]
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3.3. ESTADÍSTICA DE LA PRECIPITACIÓN PLUVIAL
La parte climatológica de La Comunidad de Huaricana Alto se muestra templada,
así mismo cabe mencionar que en los meses de Noviembre a Mayo presenta
lluvias de gran magnitud ocasionando derrumbes terrenales las mismas que
obstaculiza la vía urbana rural y/o rural urbana.En estas épocas habrá que ser muy
precavido, ya que estas tormentas provocan taponamientos en las cámaras de
inspección del alcantarillado sanitario. Para la estadística de precipitación pluvial
de la Comunidad de Huaricana Alto se tiene la siguiente figura:
MAPA DE PRECIPITACIONES ANUALES PERIODO 1961-1990
De acuerdo de la figura anterior se tiene una precipitación media anual de:
P = 800 [mm/km]
3.4. ALTITUD MEDIA La población de Huaricana Alto, se encuentra a una altura promedio de:
2614 metros sobre el nivel medio del mar.
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CAPÍTULO 4. ESTUDIOS DE SOPORTE
4.1. ESTUDIO DE LOS RECURSOS HÍDRICOS Y LA CALIDAD DE AGUA DE CONSUMO HUMANO
4.1.1. Estudio de la fuentes de abastecimiento La fuente de abastecimiento de la comunidad de Huaricana Alto se muestra en la
siguiente figura:
MAPA HIDROGRÁFICO
De acuerdo a la figura anterior se ve que la fuente de abastecimiento de la
Comunidad de Huaricana Alto es la Cuenca del Rio La Paz.
4.1.2. Calidad de agua La calidad del rio es un poco dudosa ya que los
principales ríos de La Paz receptores de todos los
desechos industriales y domiciliarios.
En La Paz, el nivel de contaminación industrial del
Choqueyapu ha descendido en los últimos 30 años
debido a que las fábricas de la zona norte cerraron o
se trasladaron
La Ley de Medio Ambiente establece que las
industrias tienen que tratar sus aguas para reducir el
grado de infestación antes de deshacerse de ellas.
También indica que deben instalar rellenos sanitarios
en sus plantas para retener los desechos tóxicos,
mientras se construya un relleno industrial en la
metrópoli.
Cuenca del Rio La Paz
CONTAMINACIÓN DEL RIO CHOQUEYAPU
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4.1.3. Análisis Físico, Químico y Bacteriológico del agua de consumo
Para el análisis de calidad de agua, se debe tomar una muestra de agua del rio La
Paz, y enviar esta al Laboratorio del Instituto de Ingeniería Sanitaria para su
análisis físico-químico y bacteriológico correspondiente.
Para el estudio de análisis, físico, químico y bacteriológico de la cuenca del rio la
paz se tiene la siguiente planilla:
Institución Solicitante:……………………………………………… Dirección: ……………………………………………… Nº de muestra: ……………………
DATOS DE MUESTREO: DATOS DE RECEPCIÓN A:BBBBBBB Responsable: …………………… Fecha: ……………………Hora: …………………… Fecha: …………………… Hora: …………………… Volumen de la Muestra: …………………… Punto: …………………… Tipo de Recipiente (s): …………………… Lugar: …………………… Estado de la Muestra: Refrigerada (Si/No): …… Fuente: …………………… Preservada (Si/No): …… Localidad: …………………… Temperatura: …………………… Provincia: ……………………Departamento:…………… Fecha de Análisis: …………………… Temperatura: ………. Recibido por: …………………… OBSERVACIONES: …………….
Análisis Físicos Nro. de
Test
PARÁMETRO ANALIZADO
MÉTODO UNIDADES RESULTADOS VALOR MÁX. ACEPTABLE
1 ASPECTO -------- ----------- -----------
2 OLOR -------- ----------- -----------
3 COLOR Colorimétrico UCV 15,00
4 TURBIEDAD Nefelométrico UNT 5,00
5
SOLIDO TOTAL Gravimétrico mg/1
1000,00 A) SUSPENDIDO Gravimétrico mg/1
B) DISUELTO Gravimétrico mg/1
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Análisis Químicos Comunes Nro. Test
PARÁMETRO ANALIZADO
MÉTODO UNIDADES RESULTADO VALOR MÁX. ACEPTABLE
ACEPT
6 CONDUCTIVIDAD (25 ᵒC ) Potenciomètrico µS/cm 1500,00
7 pH ( T=15,1 ᵒC ) Potenciomètrico -------- 9,00
8 CALCIO Volumétrico mg Ca2+/l 200,00
9 MAGNESIO Volumétrico mg Mg2+/l 150,00
10 DUREZA TOTAL Volumétrico mg CaCO3/l 500,00
11
ALCALINIDAD TOTAL Volumétrico mg CaCO3/l
370,00 a) De Bicarbonato Volumétrico mg CaCO3/l
b) De Carbonato Volumétrico mg CaCO3/l
c) De Hidróxido Volumétrico mg CaCO3/l
12
ACIDEZ TOTAL Volumétrico mg CaCO3/l
<1,00 a) Mineral Volumétrico mg CaCO3/l
b) De Anhídrido Carbónico Volumétrico mg CaCO3/l
13 HIERRO TOTAL Absorción Atómica mg Fe/l 0,30
14 MANGANESO Absorción Atómica mg Mn/l 0,10
15 SULFATO Espectrofotométric
o mg SO4
2-/l 400,00
16 NITRATO Espectrofotométric
o mg NO3
-/l
45,00
17 CLORURO Volumétrico mg Cl-/l 250,00
Resultado de Análisis Bacteriológico de Agua
Institución Solicitante:
Dirección: Nº de muestra:
DATOS DE MUESTREO: DATOS DE RECEPCIÓN A BBBBBBB Responsable: Fecha: Hora: Fecha: Hora: Volumen de la Muestra: Punto: Tipo de Recipiente (s): Lugar: Estado de la Muestra: Refrigerada (Si/No): Fuente: Preservada (Si/No): Localidad: Temperatura: Provincia: Departamento: Fecha de Análisis: Temperatura: ………. Recibido por: OBSERVACIONES: …………….
Determinaciones Efectuadas
PARÁMETRO ANALIZADO MÉTODO UNIDADES RESULTADO OBSERVACIÓN
- Bacterias Coliformes Totales MF UFC/1OO ml
- Escherichia Coli MF UFC/100 ml
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4.2. ESTUDIO GEOTÉCNICO
Dadas las limitaciones que tenemos no nos fue posible realizar un estudio geotécnico
en la zona donde se realiza el proyecto. Pero se tiene la siguiente figura:
MAPA GEOLÓGICO DE BOLIVIA
De acuerdo a la figura anterior se ve que la formación geológica que tiene la
región de la Comunidad de Huaricana Alto es:
S-D: Arenisca, Lutitas, Limolitas, Pizarras.
4.2.1. Perfil Estratigráfico Para la realización del proyecto no se cuenta con la información geotécnica del
suelo de la región de Huaricana Alto.
4.2.2. Cuerpos receptores existentes. Entre los cuerpos receptores los cuales se vertirán las aguas residuales estarían
en el Rio La Paz que estámás cerca de la planta de tratamiento.
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CAPÍTULO 5. PARÁMETROS DE DISEÑO DEL PROYECTO
5.1. PERIODO DE DISEÑO
De acuerdo a las especificaciones de la Norma Boliviana NB 689, el período de diseño debe ser
adoptado en función del componente del sistema y la característica de la población.
Tabla 2.4. Periodo de diseño (años)
Componente del sistema
Población menor a 20 000 habitantes
Población mayor a 20 000 habitantes
Obra de captación 10 – 20 30
Aducción 20 30
Pozos profundos 10 15 - 20
Estaciones de bombeo 20 30
Plantas de tratamiento 15 - 20 20 - 30
Tanques de almacenamiento 20 20 - 30
Redes de distribución 20 30
Equipamiento:
Equipos eléctricos 5 - 10 5 - 10
Equipos de combustión interna 5 5
Según la tabla para poblaciones menores a los 20 000 habitantes se elegirá la primera columna
de la tabla. Dándonos un periodo de diseño de:
5.2. POBLACIÓN DE DISEÑO
Para la estimación de la población de proyecto se deben consideraron los siguientes aspectos:
o POBLACIÓN INICIAL (2011): Se refiere al número de habitante dentro del área del proyecto
que fue determinada mediante un Censo Poblacional.
o POBLACIÓN FUTURA (2032): se refiere al número de habitante dentro del área del proyecto
que fue estimada en base a la población inicial, el índice de crecimiento poblacional
y el periodo de diseño.
Es el número de años durante los cuales una obra determinada
prestara con eficiencia el servicio para el cual fue diseñada.
T = 20 años
Es el número de habitantes que ha de ser servido por el proyecto para el periodo
de diseño, el cual debe ser establecido con base en la población inicial.
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MÉTODO DE CÁLCULO:
Para el cálculo de la población futura de vemos
llegar a elegir uno de los siguientes métodos de
crecimiento, según el tipo de población,
dependiendo de sus características socio-
económicas. Llegaremos a utilizar una de estas:
APLICACIÓN DE MÉTODOS DE CÁLCULO:
El método elegido esta en función del tamaño de
la población, según las especificaciones de la
Norma Boliviana NB 689.
Tabla 2.1. Aplicación de métodos de cálculo para la estimación de la población futura.
GEOMÉTRICO:
t
f O
iP = P 1 +
100
CÁLCULO Y GRAFICA DE
LA POBLACIÓN FUTURA.
AÑO POBLACIÓN
2001 503
2012 642
2017 718
2022 803
2027 897
2032 1003
Método geométrico
Dónde: Pf Población futura en habitantes Po Población inicial en habitantes i Índice de crecimiento poblacional anual en porcentaje t Número de años de estudio o periodo de diseño
400
500
600
700
800
900
1000
1100
2000 2010 2020 2030 2040
Po
bla
cio
n (
Hab
)
Años
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ARITMETICO:
f O
i tP = P 1+
100
CÁLCULO Y GRAFICA DE LA
POBLACIÓN FUTURA.
AÑO POBLACIÓN
2001 503
2012 627
2017 698
2022 777
2027 864
2032 961
EXPONENCIAL:
i t
100f OP = P e
CÁLCULO Y GRAFICA DE LA
POBLACIÓN FUTURA.
AÑO POBLACIÓN
2001 503
2012 644
2017 721
2022 807
2027 903
2032 1010
Método Aritmético
Método Exponencial
Dónde: Pf Población futura en habitantes Po Población inicial en habitantes i Índice de crecimiento poblacional anual en porcentaje t Número de años de estudio o periodo de diseño
Dónde: Pf Población futura en habitantes Po Población inicial en habitantes i Índice de crecimiento poblacional anual en porcentaje t Número de años de estudio o periodo de diseño
400
500
600
700
800
900
1000
2000 2010 2020 2030 2040
Po
bla
cio
n (
Hab
)
Años
400
500
600
700
800
900
1000
1100
2000 2010 2020 2030 2040
Po
bla
cio
n (
Hab
)
Años
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WAPPAUS:
f O
200 + i tP = P
200 - i t
CÁLCULO Y GRAFICA DE LA
POBLACIÓN FUTURA.
AÑO POBLACIÓN
2001 503
2012 645
2017 722
2022 809
2027 907
2032 1020
Finalmente, se tomo tanto el método geométrico y exponencial debido a que sus valores
eran mas próximos y parecidos, se adopta el promedio de estos dos métodos como
población de diseño, entonces:
5.3. DOTACIÓN DE AGUA POTABLE
5.3.1. Determinación de la dotación de acuerdo a la población Por ser un sistema nuevo de agua potable la dotación media diaria puede ser obtenida
sobre la base de la población y la zona geográfica. Según las especificaciones de la
Norma Boliviana NB 689:
Tabla 2.2. Dotación media diaria (l/hab-d)
Interpolando estos valores con los de la tabla de la norma para poblaciones de 501 a 2000 habitantes y
para la zona de valles se tiene la dotación para el año 2012.
Método Wappaus
P2012 = 643 [hab]
P2032 = 1006 [hab]
Do = 53.81 [l /hab-dia]
400
500
600
700
800
900
1000
1100
2000 2010 2020 2030 2040
Po
bla
cio
n (
Hab
)
Años
Dónde: Pf Población futura en habitantes Po Población inicial en habitantes i Índice de crecimiento poblacional anual en porcentaje t Número de años de estudio o periodo de diseño
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5.3.2. Proyeccion de la dotación:
La dotación futura se debe estimar con un incremento anual entre 0.50% y el 2% de la dotación media
diaria, aplicando la formula del método geométrico.
Con la población del proyecto del año (2012 + Periodo de diseño), calculamos la variación anual de la
dotación por interpolación:
INTERPOLANDO
Población [hab]
Variación anual de la dotación (d) [%]
100000 0.5
1007 d
5000 2
GEOMÉTRICO:
2032
t
f O
20
2032
dD = D 1 +
100
2.0
D = 80.9
6D = 53.81 1
6 l / hab
+100
- dia
5.4. COEFICIENTE DE RETORNO O DE APORTE “C”
Relación entre el volumen de agua residual que llega a las alcantarillas y el volumen de
agua abastecida.
De acuerdo a lo especificado por la norma, donde el coeficiente de retorno está entre el
60% y el 80%. Para el presente proyecto, se toma el valor:
5.5. COEFICIENTE DE PUNTA
Es la relación entre el caudal medio y el caudal máximo horario. Usualmente determinado por
fórmulas en las cuales interviene la población y las características de consumo de agua.
5.5.1. Coeficiente de Harmon Para la respectiva población del lugar y de acuerdo a la fórmula, se tiene:
14M = 1+
4+ P
Remplazando:
14M = 1+
4 + 1,0
M =
06
3.789
C = 70 [%]
Dónde: Df Dotación futura en l/hab-d Do Dotación inicial en l/hab-d d Variación anual de la dotación en porcentaje t Número de años de estudio en años
Dónde: P Población del lugar en miles de habitantes.
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5.5.2. Coeficiente k1 y k2 De acuerdo a la fórmula, se tiene:
1 2 M = K K
K1 varía entre 1,2 y 1,5 de acuerdo a la población, sus hábitos y costumbres. Para
la población del presente proyecto se toma como valor de dicho coeficiente:
K1 = 1,51
K2 es un coeficiente en base al número de habitantes de la población y se obtiene
de la siguiente tabla extraída de la norma NB 688. Tabla 2.7
K2 = 2.2
Remplazando:
M = 1.51 2.
M = 3.33
2
5.5.3. Coeficiente de Popel Obtenido en función al tamaño de la población y de acuerdo a la tabla, extraída de
la Norma 688. Tabla 2.6
Para la población del proyecto 1006 (miles de habitantes) e interpolando, se tiene:
M = 2.4
5.5.4. Coeficiente de Gifft Este coeficiente se calcula según la población en miles de habitantes y no tiene
límites poblacionales, se obtiene según:
0,167
5 M =
P
Remplazando: 0,167
5M =
M = 4
1,006
.995
Dónde: K1 y K2 son coeficientes
Dónde: P Población del lugar en miles de habitantes.
Docente: Ing. Hernán Coriza Rivas
Alumna: Univ. Quiroz Saavedra Talissa Habana
Univ. Adrián Sánchez Juan Carlos
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5.5.5. Coeficiente de Babbit
0,2 M = 5 P
Remplazando:
2M
M
=
=
5 1,
4
006
.936
5.6. ESTIMACIÓN DE CAUDALES
5.6.1. Caudal Medio El caudal medio para la población del presente proyecto se obtiene a partir de la
fórmula que se presenta a continuación:
2032 2032med
P C D Q =
86400
Para los datos del proyecto, para el año 2032:
e
d
d
e
m
m1006 80.96
Q = 86400
Q = 80.96 l / s
5.6.2. Caudal Máximo de Agua Residual Se obtiene el respectivo caudal máximo de agua residual según:
max med Q = M Q
M es el obtenido de promediar los valores calculados por el método de
Harmon y k1-k2, teniendo asi: M = 3.56:
m x
max
aQ = 2.351
Q = 3.56 80.96
l / s
5.6.3. Caudal por conexiones erradas Dado que se deben considerar caudales pluviales provenientes de malas
conexiones, es que se debe obtener este caudal y se calcula según.
e max Q = C Q
El coeficiente C se encuentra entre 5% y 10%.
e
e
Q = 0.24
Q = 0.1 2.351
l / s
5.6.4. Caudal por infiltración Debido a la presencia de aguas subterráneas es que se considera este caudal y se
calcula según:
inf inf tramo Q = C L
inf tramoQ = 0.0001 L l / s
5.6.5. Caudal por infiltración Por último, el caudal final de diseño se obtiene de la suma algebraica de todos los
caudales calculados anteriormente, es decir:
T max e inf Q = Q + Q + Q
Dónde: P Población del lugar en miles de habitantes.
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CAPÍTULO 6. CRITERIOS DE DISEÑO
6.1. VELOCIDAD MÍNIMA
Es usual calcular la pendiente mínima en base al criterio de la velocidad mínima y para
condiciones de flujo a sección llena. Como los cálculos se realizan en base a la ecuación
de Manning, se tiene:
23
min
2V × nS =
0,397 × D
Donde la velocidad mínima y el coeficiente de rugosidad son:
Velocidad mínima V (m/s) 0,6 (m/s)
Coeficiente de rugosidad n 0,013
Cabe recalcar que en las cámaras de arranque las velocidades son bajas por lo que sólo
para el caso de alcantarillado sanitario y para cámaras de arranque es que se puede
tomar:
Velocidad mínima 0,3 (m/s)
6.2. TENSIÓN TRACTIVA
La llamada también tensión de arrastre se obtiene en base a la siguiente expresión, a
partir de la cual también se obtienen valores admisibles de pendiente mínima:
= ρ × g×R × S
Para el presente proyecto las consideraciones son:
Tensión tractiva mínima = 1 Pa
Tensión tractiva mínima (arranque) = 0,6 Pa
6.3. PROFUNDIDAD DE LA INSTALACIÓN.
La profundidad mínima de instalación de una tubería se encuentra definida en función
de varios aspectos como ser:
Características del suelo.
Carga muerta y viva.
Cama de asiento.
Ubicación.
Según la norma NB 688, se tiene:
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Para el presente proyecto tomamos:
Profundidad a la clave del colector 1,00 (m)
6.4. PENDIENTES MÍNIMAS ADMISIBLES.
La pendiente mínima se determina con la finalidad de garantizar la condición de
autolimpieza de acuerdo con la relación de caudales.
P
ll
Q = 10% 15%
Q
De acuerdo a lo especificado por la norma NB 688 para este proyecto, se toma:
P
ll
Q = 0,15
Q
Obteniéndose así la siguiente tabla para diferentes diámetros de tuberías:
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CAPÍTULO 7. DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
7.1. TRAZADO DE LA RED
7.1.1. Trazado de Ejes, Ubicación de Cámaras y Medición de longitudes.
El trazado de los ejes de los colectores
se realizó por el centro de las calles y
procurando que no se intersecten en un
mismo punto. Indicando las longitudes
entre cámaras de inspección en el
respectivo plano a escala adecuada.
7.1.2. Área tributaria.
Para la respectiva delimitación de las áreas
tributarias se tomó como base el trazado de la
red, formando figuras geométricas en base a
dicho trazado, las cuales se hallan en
hectáreas (Ha).
7.1.3. Material de las tuberías y coeficiente de rugosidad. El respectivo coeficiente de rugosidad “n”
necesario para la fórmula de Manning está
en base al tipo de material a emplear en el
presente proyecto.
Las tuberías a emplearse serán de PVC
cuyo valor recomendado es n=0.010 sin
embargo debido a las conexiones
domiciliarias y cámaras de inspección que
utilizan otro tipo de material provocan una
rugosidad y también debido a una capa
biológica. Por esta razón se adopta un
coeficiente de rugosidad n=0.013 para las
tuberías a emplear en el presente proyecto.
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7.1.4. Cálculo del Caudal Unitario. Para el caudal unitario son necesarios los datos de caudal máximo y el área total del
proyecto en hectáreas, se considera área de proyecto, a aquella que contará con el
servicio de alcantarillado sanitario, para el periodo de diseño del proyecto.
La delimitación del área de proyecto debe seguir los lineamientos del plan de desarrollo
de la población o planes maestros, o ser establecido de acuerdo a un estudio de áreas de
expansión futura.
Obteniéndose dicho caudal mediante la siguiente expresión:
maxu
Total
Qq =
A
qu =
2.351qu =
0.05 l
/
47.4 6
s
8
Ha
7.1.5. Resumen de los parámetros de diseño.
Población inicial (año 2012) 643 Habitantes
Coeficiente de retorno 0.7
Periodo de diseño 20 años
Área del proyecto 47.486 Ha
Rugosidad 0.013
Conexiones erradas 0.1
Caudal erradas 0.24 [Lt/s]
Infiltración 0.0001 [Lt/s-m]
Índice poblacional 2.25
Coeficiente M 3.563
Caudal medio 0.66 [Lt/s]
Población futura (año 2032) 1006.5 Habitantes
Dotación futura (año 2032) 80.958 [Lt/hab-día]
Caudal máximo 2.35 [Lt/s]
Caudal unitario 0.05 [Lt/s]
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