UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE INGENIERA CIVILINGENIERIA SANITARIA 2SECCION: NING. GUILLERMO MELINI

CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES

Eddie Alexander Vsquez Garca CARNET: 2012-12978

GUATEMALA 19 DE FEBRERO DE 2015

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INDICE

1. INTRODUCCIN12. OBJETIVOS22.1 GENERAL:22.2 ESPECIFICOS:23. MARCO TEORICO33.1 CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES33.1.1 VELOCIDAD DE FLUJO33.1.2 TIRANTE O PROFUNDIDAD DE FLUJO33.2 CLASIFICACIN DE CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES43.2.1 CAUDAL DOMICILIAR43.2.2 CAUDAL INDUSTRIAL53.2.3 CAUDAL COMERCIAL53.2.4 CAUDAL POR CONEXIONES ILCITAS63.2.5 CAUDAL POR INFILTRACIN63.3 CAUDAL MEDIO73.3.1 FACTOR DE CAUDAL MEDIO73.3.2 FACTOR DE HARMOND83.3.3 CAUDAL DE DISEO84. CONCLUSIONES95. BIBLIOGRAFA9

1. INTRODUCCIN

La construccin y ampliacin de los sistemas de alcantarillados actualmente en Guatemala, se han dado a un ritmo considerablemente grande, puesto que cada vez ms las urbanizaciones se ven en la necesidad de ampliar los sistemas debido al crecimiento poblacional existente, este crecimiento genera una mayor densidad de poblacin y por ende mayor consume de agua que genera aguas residuales de diferentes tipos, con el crecimiento poblacional tambin se da el crecimiento en la industria y el comercio, por lo que este tipo de aguas residuales tambin aumentan.

Los sistemas de alcantarillados son un trabajo multidisciplinario donde se deben tomar diferentes aspectos y consideraciones tcnicas para su diseo, uno de los principales es la determinacin de los caudales de diseo que actuaran en las mismas, por lo que existe una amplia clasificacin de los caudales dependiendo del origen de las aguas residuales, cada una con valores y criterios diferentes de dotacin.El presente documente muestra la clasificacin de los caudales para el sistema de alcantarillado de aguas residuales, as como el clculo del caudal de diseo para su construccin.

2. OBJETIVOS

2.1 GENERAL:

Conocer la clasificacin de los caudales de aguas residuales existentes as como el clculo de cada uno.

2.2 ESPECIFICOS:

1. Conocer los factores de los que depende el caudal que puede transportar un sistema de alcantarillado.

2. Conocer la clasificacin de los caudales de aguas residuales y su mtodo de clasificacin.

3. Identificar la forma de la determinacin del caudal para el diseo del alcantarillado.

4. Identificar cul es el principio para el diseo del alcantarillado segn el caudal estimado.

3. MARCO TEORICO

3.1 CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES

El caudal que puede transportar el drenaje est determinado por el dimetro, pendiente y velocidad del flujo dentro de la tubera. Recorre el drenaje por gravedad como un canal abierto; es decir, no experimenta presin ms que la presin atmosfrica, y est expresado en m3/s o l/s.

3.1.1 VELOCIDAD DE FLUJO

La velocidad de flujo est determinada por la pendiente del terreno, as como por el dimetro y tipo de tubera que se utiliza. Se determina por la frmula de Manning para seccin llena y por las relaciones hidrulicas de v/V para seccin parcialmente llena.La velocidad de arrastre es la mnima velocidad del flujo, que evita que los slidos se sedimenten y de esa manera inhabiliten el sistema. Por lo tanto, la velocidad de arrastre es la que asegura un buen funcionamiento del sistema cuando ste se encuentra funcionando en su lmite ms bajo, es decir, cuando el valor de la relacin d/D es igual a 0.10.

3.1.2 TIRANTE O PROFUNDIDAD DE FLUJO

El buen funcionamiento del drenaje sanitario depende de las condiciones hidrulicas que se presenten; as, la altura del tirante que permite el arrastre de slidos es del 10% del dimetro de la tubera y menor al 75% de la misma, lo cual garantiza su funcionamiento como canal abierto.3.2 CLASIFICACIN DE CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES

3.2.1 CAUDAL DOMICILIAR

Es el agua que habiendo sido utilizada para limpieza o produccin de alimentos, es desechada y conducida a la red de alcantarillado. El agua de desecho domstico est relacionada con la dotacin y suministro de agua potable.Una parte de sta no ser llevada al alcantarillado, como la de los jardines y lavado de vehculos, de tal manera que el valor del caudal domiciliar est afectado por un factor que vara entre 0.70 a 0.90, el cual queda integrado de la siguiente manera:

Donde:Qdom= Caudal domiciliar (l/s)No. Hab= Nmero de habitantesDot.= Dotacin (l/hab/da)F.R= Factor de retorno

3.2.2 CAUDAL INDUSTRIALEs el agua desechada proveniente de las industrias, como fbricas de textiles, licoreras, alimentos, etc. Si no se cuenta con un dato de dotacin de agua suministrada, se puede estimar entre 1,000 y 18,000 litros/industria/da, lo cual depende del tipo de industria.

Donde:Qind = Caudal industrial (l/s)No. Ind = Nmero de industrialDot. = Dotacin (l/industria/da)

3.2.3 CAUDAL COMERCIALEs el agua que se desecha de los comercios, restaurantes, hoteles, etc. La dotacin comercial vara segn el establecimiento a considerarse y puede estimarse entre 600 a 3000 litros/comercio/da.

Donde:Qcom = Caudal comercial (l/s)No. Com. = Nmero de comerciosDot. = Dotacin (l/comercio/da)3.2.4 CAUDAL POR CONEXIONES ILCITASEs producido por las viviendas que conectan las tuberas del sistema del agua pluvial al alcantarillado sanitario. Se estima un porcentaje de viviendas que pueden realizar conexiones ilcitas que vara de 0.5 a 2.5%.ste se calcula por medio de la frmula del mtodo racional, ya que tiene relacin con el caudal producido por las lluvias.

3.2.5 CAUDAL POR INFILTRACINEs el caudal que se infiltra en la alcantarilla, el cual depende de la profundidad del nivel fretico del agua, de la profundidad y tipo de la tubera y de la permeabilidad del terreno, el tipo de juntas, la calidad de mano de obra utilizada y la supervisin tcnica.Su clculo incluye la longitud de la tubera de las conexiones domiciliares. Aceptando un valor de 6.00 m por cada casa, la dotacin de infiltracin vara entre 12,000 y 18,000 litros/km/da

Donde:Qinf. = Caudal por infiltracin (l/s)Long. Tub. Longitud del a tubera del colector en kmDot. = Dotacin (l/kilmetro/da)No. Casas = Nmero de casas3.3 CAUDAL MEDIO

Es la suma de los caudales provenientes de viviendas, industrias, comercios, y los dados por conexiones ilcitas e infiltracin. Definido as, se descarta todo aquel caudal que, dada la situacin o propiedades de la red, no contribuya al sistema; sin embargo en el caso de conexiones ilcitas es necesario abarcar un dato que represente cualquier caudal ilcito.

3.3.1 FACTOR DE CAUDAL MEDIO

Es el factor que registra la cantidad de caudal sanitario por poblador que se produce en un da, y sirve como parmetro de diseo de la red. Est definido por la siguiente ecuacin:

Se han establecido rangos para este valor, de acuerdo a las instituciones locales son los siguientes:

3.3.2 FACTOR DE HARMOND

Es el valor estadstico, que determina la probabilidad del nmero de usuarios que estarn haciendo uso del servicio. Est dado de la siguiente manera:

3.3.3 CAUDAL DE DISEO

Es el flujo que determina las condiciones hidrulicas de diseo del drenaje sanitario. Bsicamente contempla todo aquel caudal que puede transportar el sistema en un momento determinado.

4. CONCLUSIONES

1. Los principales factores que rigen la cantidad de caudal de aguas residuales que se puede transportar son el dimetro, la pendiente y la velocidad del flujo dentro de la tubera, ya que en el drenaje el caudal recorre por gravedad como en un canal abierto.2. La clasificacin de los caudales de aguas residuales se basa en el origen de las mismas, es decir de la actividad de las que prevengan, como lo es el caudal domiciliar, industrial, comercial, por conexiones ilcitas y por infiltracin, teniendo un mtodo diferente de estimacin.3. El caudal de diseo se obtiene del producto del nmero de habitantes por un factor de caudal medio, a travs de un caudal medio de los diferentes existentes, y por el factor de Harmond.4. El principio para el diseo con estos caudales se basa en la estimacin de un valor estadstico, que indica la probabilidad del nmero de usuarios que estarn haciendo uso del servicio, se llama Factor de Harmond, que consiste en una expresin matemtica cuya variable es la poblacin futura acumulada.5. BIBLIOGRAFA

1. Caudal de aguas residuales. (En lnea). Consultado 18 Feb 2015. Disponible en: http://sirio.ua.es/proyectos/proyecto1/0105.pdf

2. Gua para el diseo Hidrulico de Redes de Alcantarillado. 2009. Medelln, Colombia. EPM.

3. Quijada, R. 2004. Estudio y diseo del sistema de alcantarillado sanitario de la colonia Las Brisas de la ciudad de Chiquimula. Guatemala. Tesis. USAC.