apuntes de alcantarillado unidad 1

ALCANTARILLADO

APUNTES DE UNIDAD I 8 vo.

INSTITUTOINSTITUTO TECNOLOGICOTECNOLOGICO SUPERIOR DESUPERIOR DE MACUSPANAMACUSPANA

MATERIA:ALCANTARILLADO

TEMA:

APUNTES DE UNIDAD I

PROFESOR:ING. CARLOS MANUEL ARCIA FELIX

ALUMNO:EMANUEL GONZALEZ ELGUERA

CARRERA:ING. CIVIL

ING. CARLOS MANUEL ARCIA FELIX ING. CIVIL Página 1

ALCANTARILLADO


SEMESTRE:8°

APUNTES DE ALCANTARILLADO UNIDAD I

GENERALIDADES

Designación:

• Evacuación de las aguas servidas (residuales).

• Ó evacuación de los efluentes líquidos de las viviendas.

Tipos de sistema de alcantarillado.

• Industriales.

• Domestico.

Se impuso para prevenir enfermedades como el cólera. En 1832 en Europa.

• Las obras de alcantarillado son una consecuencia del abastecimiento de agua.

• Con agua corriente se producen grandes cantidades de efluentes que tienen que evacuarse y eliminarse de forma adecuada

REDES DE COLECTORES

Conjunto de tuberías que se desarrolla por las vías publicas, caminos, calles y pasajes, y que colectan las aguas servidas de las viviendas y la conducen a una planta de tratamiento de aguas servidas.

Las cañerías se diseñan en alineaciones rectas, con cámaras de inspección

• Al comienzo de los nacientes.


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• Cambios de dirección.

• Cambios de pendientes.

• Cambios de diámetro.

• Cambios de material.

• Confluencia de dos o más tuberías, exceptuando los empalmes directas de uniones domiciliarias.

• Distancia máxima de 120m para diámetros nominales de tuberías de D<600mm.

INFORMACION ADICIONAL PARA EL PROYECTO.

Nombre completo de la localidad, municipio y estado al que pertenece.

Coordenadas geográficas y altitud media (x, y, z).

Población, según el último censo oficial.

Población actual.

Clima.

Comunicaciones.

Aspecto de la localidad, indicando tipo de edificaciones.

Localizar en un plano actualizado las vías de comunicación.

ESTADO ACTUAL DE LA RED DE ALCANTARILLADO.

a). Red existente.

Escala

Nombre de las calles

Trazo de la red existente

Ubicación de pozos de visita

Elevación de terreno y plantilla de los pozos de visita

Pendiente de cada tramo


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Diámetro y tipo de tuberías

Longitud de cada tramo

Sentido del escurrimiento en cada tramo

Sitio del vertido

b). Estructuras y obras accesorias existentes

Pozos de visita

Estructuras de vertido

Sifones invertidos

Cruces

Plantas de bombeo

Uso del suelo

a) Plano de zonificación por tipo de actividad: en el se debe especificar, con la mayor claridad posible, las zonas habitacionales, fabriles, comerciales, recreativas, agrícolas, etc. Asimismo, identificar la zona de la localidad que actualmente esté poblada y las de probable crecimiento futuro. Es importante que se definan las zonas urbanas.

b) Planos de instalaciones subterráneas: existentes y en proceso de construcción (Planes Maestros)

Agua potable

Alcantarillado sanitario

Gas

Teléfono

Luz

Plano de detalle de las estructuras y obras accesorias

Estructuras y obras accesorias

Planos topográficos detallados de probables sitios para estaciones de bombeo, sifones invertidos, obras de vertido, etc.


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DEFINICIONES

Pozos de visita: están hechos a base de block cola de pato

Colector: tubería en el cual llegan todos las atarjeas y descargas domiciliarias

Atarjea: son todo el conjunto de ramales que llegan al colector

Cárcamo: receptor a donde llegan todas las aguas negras o residuales a la parte mas baja (cilindro de concreto herméticamente sellado).

La tubería utilizada para alcantarillado (aguas residuales)

- Serie 20 p.v.c (color rosa)- Serie 25

En colectores son de 30 cm ó 12” diámetro

En atarjeas son de 8” y 10” de diámetro.

En descargas domiciliarias son de 6” de diámetro.

Empresas donde se vende tubos

-rexolit

- dueman Esquivel

- amanco.

Que son los lixiviados: son aguas con mal olor; cuando la materia vegetal se pudre dentro del cuerpo de agua (aguas barbascadas).

Los tramos de descargas domiciliarias son de 6 metros por vivienda.

Silletas de 6” x 10” para descargas de alcantarillados unido con pegamento para p.v.c.

Codos de 45° x 6”

La base para una obra de alcantarillado mas económica es tenr menos profundidad y menor dimensión en la obra.


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Con profundidades no mayor de 5 metros.

En el uso de los ademes metálicos da mayor seguridad a los trabajadores.

Las líneas madrinas: son las que nos ayudan a trazar otra línea de un pozo de visita a otro, por arriba de la otra línea ya existente.

Interceptor: debido a la topografía del terreno el colector que se proyecte debe conducirse a través de un interceptor.

RED DE COLECTORES

Es el conjunto de tubería que se desarrolla por las vías publicas, etc. Y que colectan las aguas servidas y las conducen a una planta de tratamiento.

Cámaras de inspección: son los pozos de visitas.

Los pozos de visitas se construyen para dar mantenimiento a las líneas. 120 metros de separación de un pozo a otro de recomendación es de 80 metros. El cantarillado debe de estar separado de las aguas pluviales.

Un esquema de de un sistema de alcantarillado es:

Vivienda--- red colectores----pozo de visita----planta de tratamiento----disposición final.

GENERALIDADES

Transporte de agua a través de líneas de tubería.

- Agua pluvial- Aguas residuales.

Alcantarillado mixto: combinación de aguas residuales y agua de lluvia.

Red de alcantarillado: funcionan a presión atmosféricas, de sección circular. Oval ó compuesta enterrados bajo la vía publica.

Colectores terciarios: de 150 a 250 mm. Conducción domiciliaria.

Colectores secundarios: transportan a colectores principales.


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Colectores principales: son de gran diámetros y conducen las aguas a las partes mas bajas.

Las conexiones son de tipo:

- Domiciliarias- Estación de bombeo (profundidad de 4 a 6 m. topografía plana)- Línea de impulsión- Estación de tratamiento.

DATOS PARA PROYECTAR UNA RED DE LACANTARILLADO.

Dotación: 250 lit./hab./diario.

Aportación: (Ap) 80% dotación.

Gasto mínimo: 0.5 Qmed.

Gasto medio: Ap x p/86400

Gasto máximo: Qmax.

Gasto máximo instantáneo.

Qmax. Inst.= M Qmed.

M=1 + 144+√ P

P: población expresada en miles

M= coeficiente de Harmon.

Datos del proyecto que deben contener los planos.

- Nombre de localidad, municipio, estado.- Coordenadas geográficas y altitudes.- Población, según el último censo.


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- Población actual.- Clima.- Comunicaciones.- Aspectos de la localidad, identificando cada tipo de edificación.

En periodo económico al cual se desarrolla una obra de alcantarillado es a 20 años.

La población del proyecto. Es la población surgida de la proyección de la población actual al periodo de proyecto.

Métodos para calcular la población de proyecto:

- Método de incremento- M. geométrico- M. aritmético.

Aportación de agua potable.

La aportación debe ser un reflejo inmediato de la población es de 80% de la dotación por persona en agua potable.

Alcantarillado: conducto que recoge u transporta aguas negras y pluviales.

Red publica: conjunto de redes matrices tramos iníciales.

Tramos iníciales: es en donde empiezan los diferentes tipos de lotes.

Cota clave: nivel del punto más alto.

Cota de batea o fondo: nivel del punto mas bajo de una conducción abierta o cerrada (bajo cotas de plantillas).

Cámara de caída: estructura adicional al pozo de visita que conduce un sifón de caída.

El sistema de alcantarillado se diseña con el gasto máximo.

Qmax.= C.S X Qmax. Inst.

C.S= coeficiente de seguridad.


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Para una población menor de 1000 habitantes el coeficiente de harmon es de 3.8, si la población es mayor de 63454 el coeficiente es de 2.17;

El coeficiente es de 1.5 si la zona a servir es comercial e industrial.

En la función de la población y de la aportación, el gasto medio de aguas negras, en cada tramo de la red.

Qmed.= APXP86400

Qmed.= el gasto medio de guas negras en l/seg.

AP= aportación en litros por habitantes al día.

P= población numero de habitantes.

86400= segundos en un día.

Gasto mínimo.

Es el menor de los valores de escurrimiento que normalmente se presenta en una tubería. Y ese valor es igual a la mitad del gasto medio. Y el limite inferior es de 1.5 lpseg.

Gato máximo instantáneo.

Es el valor máximo que se puede presentar en un instantedado.

Qmax. Inst.= M x Qmed.

GASTO MAXIMO DIARIO

En una población mayor de 1000 habitantes el coeficiente M es constante igual 3.8

CABEZA DE ATARJEA

Es el punto de partida donde inicia el nivel de escurrimiento.

Línea de descarga: tubería que viene de las viviendas y llega a las atarjeas.

Aforo: es medir el caudal de las aguas residuales en m3/seg. En un tiempo determinado.


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GASTO MAXIMO EXTRAORDINARIO

Es el caudal de aguas residuales que considera aportaciones de agua que no forma parte de las descargas normales, como las bajas de aguas pluviales de azoteas, patios, etc.

Qmax,ext.= CS Qmax. Inst.

Donde:

c.s= coeficiente de seguridad adoptado

Qmax. Inst.= gasto máximo instantáneo

En casos de aportaciones normales el coeficiente CS sera de 1.0, para condiciones extraordinarias es CS será de 1.5.

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Compostas: son sólidos que se forman al fondo de las aguas residuales cuando pasa por la planta de tratamiento.

La distancia entre pozo y pozo de visita es 80 m,50 m, 120 m.

En alcantarillado las pendientes son expresadas al millar.

El tirante mínimo de una tubería debe de ser de 1.5 cm; donde cada tubería usa diferentes diámetros.

Las velocidades con la formula de manning.

V= 1/n r2/3S1/2

En el alcantarillado se diseña con el gasto máximo acompañado para un coeficiente 1.5 en situaciones extraordinarias.

Densidad de habitantes por vivienda en promedio

D hab. Prom.= índice de población/numero de viviendas

Pozos de caída adosados: son utilizados para que el agua no levante malos olores.

Se suman las viviendas y los lotes vacios dando en cantidad de vivienda en teoría y se multiplica por el índice de población promedio.


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Viviendas= 90

Lotes baldíos= 15

Total de viviendas= 105

Numero habitantes/total de viviendas= 5 habitantes por vivienda

Población del proyecto= 105 viviendas x 5 hab./viv.= 525 habit.

Densidad de población en Macuspana

146854/36818 = 3.8

105 viviendas x 3.98=418 habitantes.

VARIABLES HIDRAULICAS

Azolves: son sólidos que se retienen en las atarjeas

a) Velocidad mínima: se considera aquella en la cual no se permiten depósitos de sólidos en las atarjeas que provoquen azolves y taponamientos.La velocidad mínima es de 3 m/s, debe asegurarse que el tirante calculado bajo estas condiciones tenga un valor mínimo de 1.0 m, en casos de pendientes fuertes y de 1.5 en casos normales.

En alcantarillado se le da una profundidad de 3 a 4 metros.

b) Velocidad máxima: es el limite superior de diseño, con el cual se trata de evitar las erosiones de la paredes de las tuberías y estructuras. La velocidad máxima permisible para diferentes tipos de materiales.

TUBERIA DE DIFERENTES MATERIALES VELOCIDAD (M/S)MAXIMA MINIMA

CONCRETO SIMPLE 3 0.3CONCRETO REFORZADO 3.5 0.3ACERO 5 0.3FIBROCEMENTO 5 0.3POLIETILENO ALTA DENSIDAD 5 0.3P.V.C 5 0.3


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PENDIEMTES

Loa valores de pendientes es evitar hasta que sea posible el azolve y al erosión de la tubería.

Las pendientes de las tuberías deberán seguir hasta donde sea posible el perfil del terreno, con el objeto de tener excavaciones mínimas y tomando en cuenta las restricciones de velocidad y de tirante mínimo y ubicación y topografía de los lotes.

En caso especiales en donde las pendientes del terreno sean muy fuertes para el diseño de se considera que la tunería permita velocidades altas solo en casos extraordinarios y en tramos cortos 8 m/s.

Pendiente en milésimas

Diámetro de tubo en cm Mínima Máxima

25 3.0 85

31.5 1.5 63

35.5 0.8 54

COEFICIENTES DE FRICCIÓN O RUGOSIDAD (n)

MATERIAL DE REVESTIMIENTO COEFICIENTE “n”


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Tuberías de PVC/PEAD

Tuberías de CONCRETO (con buen acabado) Y FIBROCEMENTO

Concreto con acabado regular

Mampostería de piedra junteada con mortero de cemento.

Mampostería de piedra partida acomodada (sin junteo).

Ladrillo junteado con mortero de cemento.

Tierra (trazo recto y uniforme) sin vegetación.

0.009

0.013

0.014

0.020

0.032

0.015

0.022

DIAMETROS

a) Diámetros mínimos.

Los diámetros mínimos en las tuberías debe de ser de 8” o 20 cm,

Al tubo que entra al cárcamo se llama afluente.

Arreglos mecánicos son al conjunto de codos, válvulas, etc.

El diámetro y profundidad se diseña de acuerdo ala cantidad de agua residual se retiene el agua por solo 20 minutos.

Los arreglos hechizos son todas las piezas que hacen los soldadores en el sitio a base de tubos.

En las aguas residuales el 1% es sustancia solidad o en suspensión y el 99% es agua.


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apuntes de alcantarillado unidad 1

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