escuela politÉcnica nacional 9607.pdf · profesores lore, santy, alejo, mel y naty, por todas sus...
TRANSCRIPT
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE FORMACIÓN DE TECNÓLOGOS
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO
COMBINADO PARA EL BARRIO CHAUPIMOLINO ETAPA II,
PARROQUIA PIFO
TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
TECNÓLOGOS EN AGUA Y SANEAMIENTO AMBIENTAL
VIVAS ALBARRACIN JOSÉ ANDRÉS
CAIZA ORTIZ LUIS DAVID
Director: JARAMILLO SÁNCHEZ LUIS ÁNGEL
Enero de 2019
I
AVAL DEL DIRECTOR
Como director del trabajo de titulación, Desarrollo de un sistema de Alcantarillado
Combinado Para el Barrio Chaupimolino Etapa II, Parroquia Pifo, desarrollado por Vivas
Albarracin José Andrés y Caiza Ortiz Luis David, estudiantes de Tecnología en Agua y
Saneamiento Ambiental, habiendo supervisado la realización de este trabajo y realizado
las correcciones correspondientes, doy por aprobada la redacción final del documento
escrito para que prosiga con los trámites correspondientes a la sustentación de la defensa
oral.
Jaramillo Sánchez Luis Ángel
DIRECTOR
II
DECLARACIÓN DE AUTORÍA
Nosotros, Vivas Albarracin José Andrés y Caiza Ortiz Luis David, declaramos bajo
juramento que el trabajo aquí descrito es de nuestra autoría; que no ha sido previamente
presentada para ningún grado o calificación profesional; y, que hemos consultado las
referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Escuela Politécnica Nacional puede hacer uso de los derechos correspondientes a este
trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por
la normatividad institucional vigente.
Vivas Albarracin José Andrés
ESTUDIANTE
Caiza Ortiz Luis David
ESTUDIANTE
III
DEDICATORIA
Realizar el presente trabajo demandó mucho esfuerzo, sin embargo, llegar hasta este
punto costó aún más. Dedico todo lo que he logrado hasta el momento a toda mi familia
porque siempre confiaron en mí, en mi capacidad intelectual, en mis sueños, en mis metas,
es por lo que siempre les dedicaré cada logro, cada meta cumplida, cada obstáculo
superado. Gracias mami, madre, tíos, tías, primos, primas, hermanos y hermanas. ¡Los
amo mucho!
J, Andrés V
Tengo el honor de dedicar la presente de manera especial a mí amada madre Gloria Ortiz,
por su esfuerzo y sacrificio, por permitirme conseguir una de las tantas metas que he
anhelado, por implantar en mí deseos de superación, por brindarme su comprensión y
confianza a lo largo de la carrera. ¡Gracias mami por siempre estar ahí!
L, David Caiza
IV
AGRADECIMIENTO
Agradecimiento enorme a las personas que han estado en mi vida durante esta etapa
complicada de estudio superior, compañeros, profesores y familia. Agradezco a mis
profesores Lore, Santy, Alejo, Mel y Naty, por todas sus palabras de confianza que, a lo
largo de este tiempo, supieron brindarme. Tuve la oportunidad de trabajar en este proyecto
junto a mi gran amigo David Caiza, le agradezco por la dedicación y esfuerzo. Finalmente,
agradezco haber encontrado a una persona que me brindó cariño, compañía, confianza,
amor y me contagió con positivismo puro, el mismo que me motivó y me dio los ánimos
necesarios para ser cada día mejor, gracias a ti Kari, ¡te amo!, JAK.
J, Andrés V
Quiero expresar mi profundo agradecimiento a todas las autoridades y personal que
conforma la Escuela Politécnica Nacional, en especial a la Escuela de Formación de
Tecnólogos, por abrirme las puertas a su prestigiosa institución y permitirme de esta
manera crecer tanto personal como profesionalmente.
De igual manera quiero agradecer a mis profesores que supieron tener la vocación
pedagógica necesaria para impartir el conocimiento pertinente en cada uno de los temas,
además de impulsarnos a la investigación y el pensamiento crítico.
Finalmente quiero agradecer a mis compañeros y amigos, que sin pedir nada a cambio
estuvieron prestos para compartir su conocimiento, alegrías, tristezas, en cada faceta
vivida. Dejando de este modo recuerdo imborrables. Gracias a todos.
L, David Caiza
V
ÍNDICE DE CONTENIDO
RESUMEN ...................................................................................................................................................... X
ABSTRACT .................................................................................................................................................... XI
1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................... 1
1.1 ANTECEDENTES ........................................................................................................................................ 2
1.2 JUSTIFICACIÓN ......................................................................................................................................... 3
1.3 OBJETIVOS .............................................................................................................................................. 4
1.3.1 General ........................................................................................................................................ 4
1.3.2 Específicos .................................................................................................................................... 4
1.4 ALCANCE ................................................................................................................................................ 4
1.5 MARCO TEÓRICO ...................................................................................................................................... 5
1.5.1 Generalidades .............................................................................................................................. 5
1.5.2 Alcantarillado sanitario .............................................................................................................. 25
1.5.3 Alcantarillado pluvial .................................................................................................................. 40
1.5.4 Alcantarillado combinado ........................................................................................................... 45
1.5.5 Presupuesto referencial .............................................................................................................. 47
1.5.6 Manual de operación y mantenimiento ...................................................................................... 48
2. METODOLOGÍA ................................................................................................................................... 49
2.1 LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN ............................................................................................................ 49
2.1.1 Datos generales referentes al lugar de estudio ........................................................................... 49
2.1.2 Determinación de la población actual y los datos socioeconómicos ............................................ 52
2.1.3 Demanda de agua ...................................................................................................................... 53
2.1.4 Datos hidrológicos y geológicos .................................................................................................. 53
2.2 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO ................................................................................................................. 54
2.3 NORMATIVA DE LA EPMAPS .................................................................................................................... 54
2.4 CALCULAR LOS PARÁMETROS HIDRÁULICOS E HIDROLÓGICOS ............................................................................. 55
2.5 ELABORAR UNA MEMORIA TÉCNICA ............................................................................................................. 55
2.6 ELABORAR LOS PLANOS DEL SISTEMA ........................................................................................................... 56
2.7 ELABORAR UN PRESUPUESTO REFERENCIAL CON PRECIOS UNITARIOS ................................................................... 56
2.8 ESTABLECER UN MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO ............................................................................ 56
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................................................. 57
3.1 DATOS SOCIOECONÓMICOS ....................................................................................................................... 57
VI
3.1.1 Número de viviendas .................................................................................................................. 57
3.1.2 Estimación del número de habitantes por vivienda ..................................................................... 57
3.1.3 Ocupación del jefe de hogar ....................................................................................................... 57
3.1.4 Artefactos y dispositivos electrónicos y tecnológicos ................................................................... 58
3.1.5 Alcance de los servicios básicos .................................................................................................. 58
3.1.6 Criterio sobre la calidad de agua que reciben. ............................................................................ 59
3.1.7 Disponibilidad económica para aportar a la implementación del sistema de alcantarillado
propuesto............................................................................................................................................ 60
3.1.8 Problemas con residuos sólidos .................................................................................................. 61
3.1.9 Problemas de salud más frecuentes ............................................................................................ 62
3.1.10 Criterio de disposición final del agua residual ........................................................................... 63
3.1.11 Criterio sobre la disposición final de los residuos sólidos ........................................................... 64
3.1.12 Importancia de contar con un sistema de alcantarillado ........................................................... 65
3.2 MEMORIA TÉCNICA (DISEÑO) .................................................................................................................... 66
3.2.1 General ...................................................................................................................................... 66
3.2.2 Periodo, población y dotación de diseño ..................................................................................... 67
3.2.3 Parámetros importantes ............................................................................................................. 69
3.2.4 Ejemplo de cálculos .................................................................................................................... 70
3.2.5 Hoja de cálculos.......................................................................................................................... 78
3.3 PLANOS DEL SISTEMA .............................................................................................................................. 78
3.4 PRESUPUESTO REFERENCIAL CON PRECIOS UNITARIOS ...................................................................................... 79
3.5 MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO ................................................................................................. 81
3.5.1 Requerimientos previos .............................................................................................................. 81
3.5.2 Problemas frecuentes ................................................................................................................. 81
3.5.3 Operación del sistema de alcantarillado ..................................................................................... 82
3.5.4 Mantenimiento del sistema de alcantarillado ............................................................................. 83
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.............................................................................................. 87
4.1 CONCLUSIONES ...................................................................................................................................... 87
4.2 RECOMENDACIONES ................................................................................................................................ 88
5. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................................... 89
6. ANEXOS .............................................................................................................................................. 91
VII
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
ILUSTRACIÓN 1: SISTEMA PERPENDICULAR SIN INTERCEPTOR (LÓPEZ, 2003) .................................................................... 8
ILUSTRACIÓN 2: SISTEMA PERPENDICULAR CON INTERCEPTOR (LÓPEZ, 2003) .................................................................. 9
ILUSTRACIÓN 3: SISTEMA PERPENDICULAR CON INTERCEPTOR Y ALIVIADERO (LÓPEZ, 2003) .............................................. 10
ILUSTRACIÓN 4: MODELO DE POZO DE REVISIÓN DE CABECERA. (EMMAPS-Q, 2009) .................................................... 11
ILUSTRACIÓN 5: EMPATE POR LA LÍNEA DE ENERGÍA (LÓPEZ, 2003) ............................................................................. 12
ILUSTRACIÓN 6: CAJAS DOMICILIARIAS .................................................................................................................. 15
ILUSTRACIÓN 7: TUBERÍAS .................................................................................................................................. 15
ILUSTRACIÓN 8: ACOMETIDAS ............................................................................................................................. 16
ILUSTRACIÓN 9: SUMIDERO ................................................................................................................................ 16
ILUSTRACIÓN 10: CÁMARA DE CAÍDA .................................................................................................................... 17
ILUSTRACIÓN 11: ESTRUCTURA DE DESCARGA TIPO ESCALERA (KROCHIN, 1978) ............................................................. 18
ILUSTRACIÓN 14: PARTES DEL EQUIPO TOPOGRÁFICO (VALENCIA, 2011) ...................................................................... 23
ILUSTRACIÓN 15: PARROQUIA PIFO (PIFO, 2018) ................................................................................................... 50
ILUSTRACIÓN 16: UBICACIÓN DEL PROYECTO (MAPS, 2018) ...................................................................................... 51
ILUSTRACIÓN 17: VERIFICACIÓN DEL ESTADO DE LAS TAPAS Y CAJAS DOMICILIARIAS .......................................................... 83
ILUSTRACIÓN 18: GUANTES DE PROTECCIÓN PERSONAL (PROMART, 2018) ................................................................ 84
ILUSTRACIÓN 19: MASCARILLA DE GASES (FERRETERA, 2018) .................................................................................... 84
ILUSTRACIÓN 20: LIMPIEZA DE CAJA DE REVISIÓN (AVILA, 2018) ................................................................................ 85
ILUSTRACIÓN 21: LIMPIEZA DE LOS TRAMOS INICIALES DE LOS COLECTORES .................................................................... 85
ILUSTRACIÓN 22: ATOROS EN LA RED DE ALCANTARILLADO ......................................................................................... 86
ILUSTRACIÓN 23: CURVA DE LA PÉRDIDA DE CARGA POR CAMBIO DE DIRECCIÓN. ............................................................. 91
ILUSTRACIÓN 24: RELACIONES HIDRÁULICAS. .......................................................................................................... 93
ILUSTRACIÓN 25: INTENSIDAD MÁXIMA DE PRECIPITACIÓN (MM/MIN). ESCALA LOGARÍTMICA. ........................................... 94
ILUSTRACIÓN 26: CANTIDAD DE PRECIPITACIÓN MÁXIMA (MM). .................................................................................. 94
ILUSTRACIÓN 27: LEVANTAMIENTO EN LÍNEA FÉRREA (1). ......................................................................................... 95
ILUSTRACIÓN 28: LEVANTAMIENTO EN PASAJE VARGAS (1). ....................................................................................... 95
ILUSTRACIÓN 29: LEVANTAMIENTO EN LÍNEA FÉRREA (2) .......................................................................................... 95
ILUSTRACIÓN 30: LEVANTAMIENTO EN PASAJE VARGAS (2). ....................................................................................... 95
ILUSTRACIÓN 31: LEVANTAMIENTO EN PASAJES ALBERTO RODRÍGUEZ. ......................................................................... 95
ILUSTRACIÓN 32: MANEJO DE LA ESTACIÓN TOTAL. .................................................................................................. 95
ILUSTRACIÓN 33: LEVANTAMIENTO EN PASAJE VARGAS. ............................................................................................ 95
ILUSTRACIÓN 34: RELACIÓN CON LA COMUNIDAD. ................................................................................................... 95
VIII
ÍNDICE DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1: OCUPACIÓN DEL JEFE DE HOGAR DE LA POBLACIÓN DE CHAUPIMOLINO ......................................................... 57
GRÁFICO 2: CRITERIO SOBRE LA CALIDAD DEL AGUA QUE RECIBEN EN EL BARRIO .............................................................. 59
GRÁFICO 3: DISPONIBILIDAD ECONÓMICA DE LOS HABITANTES DEL BARRIO .................................................................... 60
GRÁFICO 4: EXISTENCIA DE PROBLEMAS CON LOS RESIDUOS SÓLIDOS ............................................................................ 61
GRÁFICO 5: PROBLEMAS DE SALUD MÁS FRECUENTES ............................................................................................... 62
GRÁFICO 6: CRITERIO SOBRE LA DISPOSICIÓN FINAL DEL AGUA RESIDUAL ....................................................................... 63
GRÁFICO 7: CRITERIO SOBRE LA DISPOSICIÓN FINAL DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS................................................................ 64
GRÁFICO 8: CRITERIO SOBRE LA IMPORTANCIA DE CONTAR CON UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO ....................................... 65
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1: CONSUMO DOMÉSTICO TÍPICO (LÓPEZ, 2003) ........................................................................................... 30
TABLA 2: VALORES RECOMENDADOS DE COEFICIENTE DE RETORNO (EMMAPS-Q, 2009) ................................................ 33
TABLA 3: VALORES DEL COEFICIENTE DE MANNING SEGÚN EL MATERIAL DE LA TUBERÍA (EMAAP-Q, 2009) ........................ 36
TABLA 4: PROFUNDIDAD MÍNIMA A LA COTA CLAVE (EMAAP-Q, 2009) ...................................................................... 39
TABLA 5: VALORES DE LOS COEFICIENTES DE ESCORRENTÍA SEGÚN EL TIPO DE SUPERFICIE (LÓPEZ, 2003) .............................. 41
TABLA 6: VALORES RECOMENDADOS DEL PERIODO DE RETORNO SEGÚN EL TIPO DE ÁREA, (EMMAPS-Q, 2009) ................... 43
TABLA 7: VELOCIDAD MÁXIMA SEGÚN EL MATERIAL DE LA TUBERÍA (EMAAP-Q, 2009) .................................................. 44
TABLA 8: PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN FUTURA DE PIFO (INEC, 2010) ..................................................................... 67
TABLA 9: PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN FUTURA DE CHAUPIMOLINO ETAPA II ............................................................... 68
TABLA 10: PROYECCIÓN DE LA DOTACIÓN FUTURA PARA CHAUPIMOLINO ETAPA II........................................................... 68
TABLA 11: DIÁMETROS COMERCIALES. .................................................................................................................. 92
IX
ÍNDICE DE ECUACIONES
ECUACIÓN 1: EMPATE POR LA LÍNEA DE ENERGÍA SIN CARGA DE PRESIÓN (ATMOSFÉRICA) (LÓPEZ, 2003) ............................. 11
ECUACIÓN 2: SALTOS EN POZOS........................................................................................................................... 12
ECUACIÓN 3: PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN POZOS........................................................................................................ 12
ECUACIÓN 4: SALTOS SIN CAMBIOS DE DIRECCIÓN 1 ................................................................................................. 13
ECUACIÓN 5: PÉRDIDAS POR EMPATE .................................................................................................................... 13
ECUACIÓN 6: SALTOS SIN CAMBIOS DE DIRECCIÓN FINAL ............................................................................................ 13
ECUACIÓN 7:SALTOS CON CAMBIO DE DIRECCIÓN 1 .................................................................................................. 14
ECUACIÓN 8: PÉRDIDAS POR CAMBIO DE DIRECCIÓN ................................................................................................. 14
ECUACIÓN 9: ALTURA ZB. .................................................................................................................................. 19
ECUACIÓN 10: CARGO SOBRE EL VERTEDERO. ......................................................................................................... 19
ECUACIÓN 11: ALTURA DEL COLCHÓN DE AGUA....................................................................................................... 19
ECUACIÓN 12: ALTURA TOTAL DE LAS GRADAS. ....................................................................................................... 20
ECUACIÓN 14: CALADO D1. ............................................................................................................................... 20
ECUACIÓN 15: CALADO D2. ............................................................................................................................... 20
ECUACIÓN 17: VELOCIDAD DE DESCARGA. ............................................................................................................. 21
ECUACIÓN 18: MÉTODO LINEAL .......................................................................................................................... 26
ECUACIÓN 19: PENDIENTE PARA EL MÉTODO LINEAL................................................................................................. 27
ECUACIÓN 20: MÉTODO GEOMÉTRICO .................................................................................................................. 27
ECUACIÓN 21: TASA DE CRECIMIENTO PARA EL MÉTODO GEOMÉTRICO ......................................................................... 27
ECUACIÓN 22: TASA DE CRECIMIENTO PARA EL MÉTODO LOGARÍTMICO ........................................................................ 28
ECUACIÓN 23: MÉTODO LOGARÍTMICO ................................................................................................................. 28
ECUACIÓN 24: PÉRDIDAS DE AGUA ....................................................................................................................... 31
ECUACIÓN 25: CONSUMO TOTAL ......................................................................................................................... 31
ECUACIÓN 26: CAUDAL MÁXIMO HORARIO ............................................................................................................ 32
ECUACIÓN 27: CAUDAL MEDIO DIARIO .................................................................................................................. 33
ECUACIÓN 28: CAUDAL DE INFILTRACIÓN PARA SISTEMAS EXISTENTES........................................................................... 34
ECUACIÓN 29: CAUDAL DE INFILTRACIÓN PARA SISTEMAS NUEVOS (1) .......................................................................... 35
ECUACIÓN 30: CAUDAL DE INFILTRACIÓN PARA SISTEMAS NUEVOS (2) .......................................................................... 35
ECUACIÓN 31: DIÁMETRO DE LAS TUBERÍAS ........................................................................................................... 36
ECUACIÓN 32: VELOCIDAD EN LAS TUBERÍAS .......................................................................................................... 37
ECUACIÓN 33: PENDIENTE DE LAS TUBERÍAS ........................................................................................................... 38
ECUACIÓN 34: CAUDAL DE AGUAS LLUVIAS ............................................................................................................ 40
ECUACIÓN 35: INTENSIDAD DE LLUVIA DE LA ESTACIÓN DE LA TOLA ............................................................................. 42
ECUACIÓN 36: TIEMPO DE CONCENTRACIÓN .......................................................................................................... 43
X
RESUMEN
En el presente proyecto integrador se plasma el desarrollo de un sistema de alcantarillado
combinado para el barrio Chaupimolino etapa II, parroquia Pifo. Su población no dispone
de todos los servicios básicos, es el caso del sistema de evacuación de sus aguas servidas.
No contar con este servicio ocasiona problemas de estancamiento de aguas y por ende
problemas a la salud, especialmente en la población infantil. Con la presente propuesta se
espera mejorar la calidad de vida de los moradores, a través de la aplicación de técnicas y
metodologías aprendidas a lo largo de la carrera.
Para la ejecución del plan se planteó una metodología específica, en donde se contempló
los siguientes pasos: levantamiento de información, levantamiento topográfico, revisión de
la normativa aplicable, realización de los cálculos hidráulicos e hidrológicos, preparación
de una memoria técnica, dibujo de los planos del sistema, estimación del presupuesto
referencial y finalmente se estableció un manual de operación y mantenimiento para
optimizar y alargar la vida útil del sistema después de su periodo de diseño.
El trabajo consta de cuatro capítulos bien definidos. El capítulo 1 se refiere a toda la parte
de introducción, donde se ilustra la teoría, definiciones, ecuaciones y parámetros
necesarios. La metodología mencionada en el párrafo anterior de detalla en el capítulo 2.
Por otro lado, en el capítulo 3, se presenta los resultados obtenidos después de haber
concluido las actividades. Finalmente, en el capítulo 4 se describe las conclusiones y
recomendación del estudio.
Palabras clave: Proyecto, desarrollo, Chaupimolino, alcantarillado.
XI
ABSTRACT
In the present integrating project, the development of a combined sewerage system for the
Chaupimolino neighborhood, stage II from Pifo, takes shape. Its population does not have
all the basic services, it is the case of the system of evacuation of its wastewater. Not having
this service causes problems of water stagnation and therefore health problems, especially
in the child population. With the present proposal it is expected to improve the quality of life
of the residents, through the application of techniques and methodologies learned in the
university.
For the execution of the plan a specific methodology was proposed, where the following
steps were considered: information collect, topographic survey, revision of the applicable
regulations, execution of hydraulic and hydrological calculations, preparation of a technical
report, drawing of the plans of the system, estimation of the referential budget and finally
an operation and maintenance manual was established to optimize and extend the useful
life of the system after its design period.
The work consist of four well-defined chapters. Chapter 1 refer to the whole introductory
part, where the theory, definitions, equations and necessary parameters are illustrated. The
methodology mentioned in the previous paragraph is detailed in chapter 2. On the other
hand, in chapter 3, the results obtained after completing the activities are present. Finally,
chapter 4 describe the conclusions and recommendations by the study.
Keywords: Project, development, Chaupimolino, sewerage.
1
1. INTRODUCCIÓN
Desde el inicio de los tiempos el arma más letal que ha poseído el ser humano ha sido su
creatividad, la cual ha asegurado su supervivencia y desarrollo, logrando de esta manera
modificar su entorno y su destino por medio de sus invenciones (Allison, 2013).
Está claro que el ser humano en su búsqueda por la supervivencia y el desarrollo ha pasado
varias necesidades tales como de, conocimiento, básicas, seguridad entre otras, siempre
teniendo que avanzar desde las más básicas hasta las que le permitan alcanzar el éxito
personal, tal cual (Maslow, 1991) nos presenta en su jerarquía de necesidades. Las
necesidades básicas en su mayoría se concentran en alimentación, salud, vivienda,
educación, nutrición y empleo, que el ser humano debe satisfacer para llevar una vida
confortable (Cornejo, 2001).
El ser humano ha tenido y tiene, hasta la actualidad, varias necesidades básicas que
solventar para lograr su desarrollo económico-social, entre las cuales se halla el vivir en un
ambiente sano. Si se habla de ambiente sano, toda población necesita adoptar medidas
de saneamiento como, recolección de residuos, drenaje de aguas, entre otras, para evitar
problemas de salud en la población. (Moddox 1990 pág. 101) asegura que los parásitos se
encuentran en el agua estancada, por lo tanto, los mosquitos que injieren esta agua son
los encargados de transmitir enfermedades mediante su picadura (Ventura, 2010).
Desde la antigüedad para impedir enfermedades por estancamiento de agua, se crearon
vías de drenaje, siendo la primera civilización en crear este tipo de red de saneamiento la
del valle de Indo. Descubrimientos realizados encontraron que poblaciones de este valle
que datan del 3200-2800 aC. contaban con sistemas de alcantarillado completos. Estaba
tan desarrollado este sistema que no se vio la necesidad de optimizarlo si no hasta el siglo
XII. A medida que pasaban los años la red de alcantarillado continuó con un proceso de
optimización y adaptación en varios países, los mismos que adoptaron una legislación
completa.
En la actualidad la red de drenaje combinada nos permite evacuar las aguas residuales
domésticas y pluviales por una red de tuberías subterráneas. Este sistema es diseñado, en
lo posible, para trabajar a través de la acción de la fuerza de gravedad, la cual permite el
2
transporte de las aguas para, en algunos casos, su posterior tratamiento y descarga.
(ECONET, 2016)
1.1 Antecedentes
En Ecuador rige la legislación ambiental desde hace varios años, tanto así que, en la misma
constitución de la república del 2008, se establece, en el artículo 14 que todas y todos los
ciudadanos y ciudadanas tiene el derecho a vivir en un ambiente sano y ecológicamente
equilibrado, garantizando de esta manera una salud de calidad para sus habitantes. Así
mismo, cada Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD) tiene su propia legislación, donde
se menciona que el desarrollo de sus barrios es el principal objetivo dentro de su periodo
de gestión.
Desarrollar un sistema de alcantarillado en cualquier tipo de población es de interés
público, tanto para las autoridades como para los habitantes del lugar, con esto se trata de
aclarar que, para desarrollar este tipo de obras civiles, se necesita el aporte tanto de las
autoridades como de la misma población, ya que se requiere de equipo especializado,
materiales destinados específicamente para el sistema, los cuales cumplen con las
especificaciones mínimas para el periodo de diseño, mano de obra, y demás tecnología
para construir un adecuado sistema de alcantarillado.
Además, para un correcto desarrollo del sistema se requiere de información demográfica,
hidrológica, geológica, entre otros. Con estos antecedentes se propone como proyecto
integrador de titulación desarrollo del sistema de alcantarillado combinado para el barrio de
Chaupimolino etapa II, parroquia Pifo.
3
1.2 Justificación
(Carmona, 2013) Menciona que una población se puede desarrollar en ámbitos sociales,
económicos y culturales, si posee servicios básicos tales como, agua potable, electricidad,
comunicación, alcantarillado, y demás servicios. El sistema de recolección de aguas
servidas y el tratamiento de estas es de suma importancia dentro de cualquier sociedad,
además de ser un derecho.
El lugar de estudio cuenta con servicios básicos como alumbrado, energía eléctrica, agua
potable, entregada por la junta de agua del sector, sin embargo, no cuenta con un sistema
de alcantarillado, por ende, es necesario, desarrollar un diseño, cumpliendo los
lineamientos establecidos en la normativa que rige a nivel Quito, (EMAAP-Q, 2009). Al
desarrollar el sistema de alcantarillado, se ayuda a una posterior implementación y con ello
al cumplimiento de la visión propuesta por el GAD de Pifo, de desarrollar a sus barrios y a
su población, integralmente con seguridad y responsabilidad ambiental buscando el pleno
goce de sus derechos establecidos de manera equitativa a nivel nacional. Sin embargo, el
presupuesto del GAD es limitado.
Los habitantes de Chaupimolino etapa II están completamente comprometidos a invertir
para la implementación del sistema de alcantarillado combinado en su sector ya que hasta
la fecha no han recibido ayuda de la EPMAPS. Están dispuestos a construir y mantener el
sistema, aportando en aspectos económicos para la compra del material, de mano de obra
para la construcción y voluntariado para el mantenimiento óptimo del mismo.
4
1.3 Objetivos
1.3.1 General
Desarrollar un sistema de alcantarillado combinado para el barrio Chaupimolino etapa II,
parroquia Pifo.
1.3.2 Específicos
1. Contribuir con la mejora de la calidad de vida de la población al implementar una
obra de saneamiento ambiental básica como la recolección y transporte de sus
aguas servidas, disminuyendo así las enfermedades de la población,
especialmente de la población infantil.
2. Realizar un diseño de un sistema de acuerdo a la realidad socioeconómica de la
población, siguiendo las normativas de la EPMAPS.
3. Elaborar y presentar de forma clara y precisa un manual de operación y
mantenimiento del sistema para asegurar el correcto funcionamiento de este
durante su período de diseño.
1.4 Alcance
El proyecto de desarrollo de un sistema de alcantarillado combinado en el barrio
Chaupimolino etapa II de la parroquia de Pifo, se efectúa con la finalidad de obtener un
documento claro y preciso, en el cual se detallen completamente las características y
cálculos pertinentes, para una futura implementación.
5
1.5 Marco teórico
1.5.1 Generalidades
Un sistema de alcantarillado es una red compleja, compuesta por conductos y estructuras
hidráulicas, cuyo fin es el transporte y evacuación de las aguas servidas, además de la
escorrentía pluvial. (López, 2003), afirma que las aguas servidas pueden ser de distintos
orígenes, además de que existen 2 tipos de sistemas de alcantarillado para la evacuación
de estas.
a) Tipos de aguas servidas:
Aguas servidas domésticas. - Reunión y concentración de los residuos líquidos de una
comunidad cuyo destino final puede ser el campo o cuerpos de aguas. Es preferible realizar
cualquier tipo de depuración o tratamiento antes de su descarga final.
Este tipo de aguas están compuestas de aguas negras y grises. Las aguas negras son
aquellas con presencia de material fecal y las grises son las provenientes de los inodoros,
duchas, lava manos, entre otros. (Babbitt & Baumann, 1961)
Aguas servidas industriales. - Son aguas residuales provenientes de industrias.
Este tipo de aguas puede resultar un peligro para la población, ya que puede contener
presencia de materiales y elementos tóxicos. Es recomendable tratar este tipo de agua
residual antes de su descarga al cuerpo receptor. (López, 2003)
Aguas lluvias. - Son aquellas provenientes de las precipitaciones del lugar. Este tipo de
agua, por lo general, contiene gran cantidad de sólidos suspendidos, debido a la
escorrentía que se genera antes de llegar a la red de alcantarillado. (López, 2003)
b) Tipos de sistemas de alcantarillado:
Para la recolección, transporte y evacuación de las diferentes aguas servidas existen los
siguientes tipos de sistemas de alcantarillado. (López, 2003)
6
Sistema de alcantarillado convencionales
Son aquellos sistemas ampliamente estudiados y recomendados para el diseño e
implementación, en cualquier tipo de población. Estos sistemas toman en cuenta
características como, población, dotación de agua futura, tipo de terreno, datos hidrológicos
e hidráulicos. Este tipo de sistema se clasifica según el tipo de agua servida que conduce.
Sistema convencional separado. – Se limitan al transporte y evacuación de un solo tipo
de agua residual. Los sistemas de alcantarillado sanitario y los sistemas de alcantarillado
pluvial son los representantes en este tipo de sistemas.
Sistema convencional combinado. – Dependiendo de las condiciones del lugar de diseño
se puede implementar sistemas de alcantarillado combinados, que transportan no solo
aguas residuales domésticas, sino también aguas residuales provenientes de la
escorrentía pluvial, producida por las precipitaciones.
Sistema de alcantarillado no convencionales
Son aquellos sistemas construidos específicamente para un lugar pequeño, aplicando
diferentes tipos de tecnología y optimizaciones limitantes para la evacuación del agua
residual. Este tipo de sistema se clasifican en:
Sistema no convencional simplificado. – Son similares a los sistemas de alcantarillados
sanitarios, cumplen los mismos objetivos, pero optimizando al máximo los recursos como
diámetros de tuberías, para economizar el proyecto.
Sistema no convencional condominales. – Son sistemas pequeños que transportan el
agua residual de pequeños lugares directamente hacia la planta de tratamiento.
7
1.5.1.1 Clasificación de tuberías
Según (Carmona, 2013), dependiendo el tipo de sistema o red de alcantarillado, en cuanto
a magnitud, complejidad, tamaño, área de drenaje, lugar de instalación, entre otros
parámetros, las tuberías toman diferentes nombres o definiciones:
1.5.1.1.1 Tuberías iniciales
Son aquellas tuberías primarias que transportan únicamente el agua residual doméstico
hacia las tuberías secundarias.
1.5.1.1.2 Tuberías secundarias
Son aquellas tuberías que reciben el agua residual de dos o más tuberías iniciales, y en el
caso de sistemas combinados también reciben el agua de la escorrentía pluvial.
1.5.1.1.3 Colector secundario
Son aquellas tuberías que reciben el agua residual de dos o más tuberías secundarias.
1.5.1.1.4 Colector principal
Son aquellas tuberías que reciben el agua residual de dos o más colectores secundarios.
1.5.1.1.5 Emisario
Son aquellas tuberías que transportan toda el agua residual hacia un sistema de
tratamiento previo a su descarga final.
1.5.1.1.6 Interceptor
Son aquellas tuberías colectoras que reciben el agua de cada calle o avenida, por lo
general son colocadas paralelamente al río para luego descargar aguas abajo, evitando
así problemas de salud y molestias a los moradores cercanos.
8
Cabe recalcar que no necesariamente todo sistema de alcantarillado utiliza todos los tipos
de tuberías, sino depende de su conformación.
1.5.1.2 Disposición de la red
No existe una manera general en cuanto a la disposición de una red de alcantarillado
debido a que la misma debe ajustarse a las condiciones físicas de cada sector en el que
se pretenda realizar el proyecto, sin embargo, existen algunos esquemas que se pueden
tomar como referencia para realizar el sistema, los que más destacan en cuanto a su
disposición son los siguientes:
1.5.1.2.1 Sistema perpendicular sin interceptor
Este sistema es empleado para un alcantarillado pluvial ya que el agua lluvia puede
descargarse directamente hacía un cuerpo receptor, sin que se vea afectado la calidad de
este (EMAAP-Q, 2009).
Ilustración 1: Sistema perpendicular sin interceptor (López, 2003)
1.5.1.2.2 Sistema perpendicular con interceptor
Este tipo de sistema es empleado para alcantarillados sanitarios debido a que las aguas
residuales que recoge el interceptor necesitan ser transportadas a una planta de
9
tratamiento con la finalidad de evitar la contaminación del cuerpo receptor y aguas abajo
del mismo (EMAAP-Q, 2009).
Ilustración 2: Sistema perpendicular con interceptor (López, 2003)
1.5.1.2.3 Sistema perpendicular con interceptor y aliviadero
Sistema empleado para alcantarillados combinados, el contenido de este es de aguas
sanitarias y pluviales.
Tanto en la disposición de un sistema perpendicular con interceptor como en este sistema
se toma en cuenta el tratamiento de las aguas. Si la planta de tratamiento supera su
capacidad por una precipitación, el aliviadero entra en funcionamiento y reduce la carga
hidráulica del sistema. El vertido del excedente no presenta peligro significativo aguas
abajo, debido a que el aliviadero expulsa el caudal de forma diluida (EMAAP-Q, 2009).
10
Ilustración 3: Sistema perpendicular con interceptor y aliviadero (López, 2003)
1.5.1.3 Elementos de la red de alcantarillado
Generalmente los sistemas de alcantarillado están compuestos por diferentes estructuras
hidráulicas, las cuales se implementan de acuerdo a las características del lugar de estudio.
A continuación, se describen los elementos principales, que constan en una red de
alcantarillado, tomados y referenciados de la normativa de la (EMMAPS-Q, 2009), (Guerée,
1962) y (Carmona, 2013).
1.5.1.3.1 Pozos de registro
También conocidos como pozos de revisión, es una estructura que nos permite el acceso
hacia las tuberías para realizar el mantenimiento del sistema en un tramo determinado.
11
Ilustración 4: Modelo de pozo de revisión de cabecera. (EMMAPS-Q, 2009)
Estas estructuras sirven también como unión entre los distintos tramos de la red, estas
uniones se pueden calcular a través de varios métodos: a) Empate por la línea de energía,
b) Empate por cota clave, c) Empate por cota de batea, y d) Empate por el 80% de los
diámetros. El más eficiente, desde el punto de vista hidráulico, es el empate por la línea de
energía, ya que toma en cuenta las diferentes pérdidas de energía producidas en cada
tramo.
a) Empate por la línea de energía:
López, emplea la ecuación de Bernoulli, en donde se tiene una igualación entre la cota de
energía del tramo de entrada y la de salida:
𝑍1 + 𝑑1 +𝑉1
2
2𝑔= 𝑍2 + 𝑑2 +
𝑉22
2𝑔+ ∑ 𝐻𝑒
Ecuación 1: Empate por la línea de energía sin carga de presión (atmosférica) (López, 2003)
Donde:
Z1 = Cota de batea a la entrada.
Z2 = Cota de batea a la entrada.
d1 = Altura en la lámina de agua en la tubería de entrada (calado).
d2 = Altura en la lámina de agua en la tubería de entrada (calado).
12
𝑉12
= Altura de velocidad en la tubería de entrada.
𝑉2/2g = Altura de velocidad.
𝑉22 = Altura de velocidad en la tubería de salida.
∑ 𝐻𝑒 = pérdidas de energía.
Ilustración 5: Empate por la línea de energía (López, 2003)
De la anterior ecuación se obtiene el salto, o también conocidos como caída en el pozo,
que ayudará a mantener la igualación entre las líneas de energía de entrada y de salida:
ℎ𝑟 = (𝑑2 − 𝑑1) + (𝑣2
2
2𝑔−
𝑣12
2𝑔) + ∑ 𝐻𝑒
Ecuación 2: Saltos en pozos
Para calcular el salto se debe determinar las pérdidas de energía, las cuales se dan
principalmente por los cambios de dirección del flujo y por el empate en si, por lo tanto, se
establece la siguiente ecuación:
∑ 𝐻𝑒 = ∑ 𝐻𝑑 + ∑ 𝐻𝑡
Ecuación 3: Pérdidas de energía en pozos
13
Donde:
∑ 𝐻𝑒 = pérdidas de energía total.
∑ 𝐻𝑑 = pérdidas de energía por cambio de dirección.
∑ 𝐻𝑡 = pérdidas de energía por empate.
Adicionalmente, los saltos se deben calcular independiente para cada transición, exista o
no cambios de dirección, a continuación, se plasman las ecuaciones para cada tipo de
situación:
Saltos sin cambio de dirección
La siguiente ecuación se aplica para los saltos en esta situación:
ℎ𝑟 = (𝑑2 − 𝑑1) + (𝑣2
2
2𝑔−
𝑣12
2𝑔) + ∑ 𝐻𝑡
Ecuación 4: Saltos sin cambios de dirección 1
Las perdidas por empate responden a la siguiente ecuación:
∑ 𝐻𝑡 = 𝑘 (𝑣2
2
2𝑔−
𝑣12
2𝑔)
Ecuación 5: Pérdidas por empate
Donde:
k= constante de flujo acelerado o retardado, 0.1 o 0.2 respectivamente.
Finalmente, la ecuación para los saltos en esta situación es:
ℎ𝑟 = (𝑑2 − 𝑑1) + (1 + 𝑘) (𝑣2
2
2𝑔−
𝑣12
2𝑔)
Ecuación 6: Saltos sin cambios de dirección final
14
Saltos con cambio de dirección
La siguiente ecuación se aplica para los saltos en esta situación:
ℎ𝑟 = (𝑑2 − 𝑑1) + (1 + 𝑘) (𝑣2
2
2𝑔−
𝑣12
2𝑔) + ∑ 𝐻𝑑
Ecuación 7:Saltos con cambio de dirección 1
La pérdida por cambio de dirección corresponde a:
∑ 𝐻𝑑 = (𝐾𝐶) (𝑉𝑚2
2𝑔)
Ecuación 8: Pérdidas por cambio de dirección
Donde:
∑ 𝐻𝑑 = Pérdidas por cambio de dirección.
𝐾𝐶 = constante.
𝑉𝑚2 = Velocidad mayor.
Para la determinación de la pérdida por cambio de dirección, a través de este método, se
debe encontrar el valor de Kc. Esta determinación se realiza de la siguiente manera:
Primeramente, se escoge la velocidad más grande entre los dos tramos a unir, una vez
obtenida esta velocidad se encuentra el valor de la pérdida de carga en curvas, en el gráfico
del anexo I, y se multiplica por la constante del ángulo, obteniendo así el valor deseado.
Finalmente, se calcula una media de la velocidad y se aplica la fórmula anterior.
1.5.1.3.2 Cajas domiciliarias
Son estructuras similares a los pozos de registro, ubicados al exterior del domicilio donde
se junta el agua residual para posteriormente derivarse a la red principal por medio de
tuberías.
15
Ilustración 6: Cajas domiciliarias
1.5.1.3.3 Tuberías
Elementos específicamente construidos para el transporte de un fluido, que deben cumplir
las necesidades y especificaciones técnicas de la red a diseñar como, diámetros, tipo de
material, entre otros parámetros.
Ilustración 7: Tuberías
1.5.1.3.4 Acometidas
Se denomina acometida a la conexión entre la tubería principal (domiciliaria) y la tubería
secundaria. Tiene como función enviar el agua residual de los domicilios a la red, a través
de tuberías con diámetros y demás especificaciones.
16
Ilustración 8: Acometidas
1.5.1.3.5 Sumideros
Son estructuras diseñadas para dirigir el agua lluvia hacia los pozos de revisión más
cercanos.
Ilustración 9: Sumidero
17
1.5.1.3.6 Cámara de caída
Se construye cuando existe una gran diferencia entre la cota de entrada y salida. Su función
principal es disipar la energía, protegiendo así el tramo siguiente.
Cuando se requiere proteger las estructuras siguientes al tramo se recomienda, según la
normativa de la EPMAPS, utilizar una estructura estándar denominado pozo tipo
bandejas.
El pozo tipo bandejas es una estructura donde la disipación de energía ocurre por los
cambios sucesivos de dirección y los impactos en las paredes y las bandejas, es por ello
por lo que la disipación de energía se da principalmente por fricción debido al impacto del
escurrimiento en las paredes.
Ilustración 10: Cámara de caída
1.5.1.3.7 Estructura de descarga con disipador de energía
Es una estructura especialmente útil en casos donde la descarga se dé a alturas
exageradamente grandes o se posea altas velocidades. Las diferentes estructuras que se
diseñan tienen como finalidad disminuir la energía cinética del agua.
18
Existen diferentes formas, según la normativa de la EPMAPS, de disipar la energía cinética
del agua. A continuación, se presenta las tres formas de disipar la energía: a) aumento de
la fricción, b) resalto hidráulico y turbulencia creada al producirse la descarga y c) impacto
del escurrimiento en una pared sólida o bloques.
a) Aumento de la fricción:
Al aumentar la fricción del escurrimiento se puede disminuir la velocidad del flujo,
haciéndola apta para la descarga según la normativa aplicada. El aumento del coeficiente
de rugosidad permite la disminución de la velocidad.
(Krochin, 1978) Propone un modelo de estructura de descarga para características
especiales como altas diferencias de alturas y velocidad elevadas, denominado disipador
tipo escaleras o gradas, detallado a continuación:
Ilustración 11: Estructura de descarga tipo escalera (Krochin, 1978)
1. Zb en función al número de gradas:
El número de gradas se puede asumir dependiendo de la disponibilidad económica del
lugar de estudio. Con este dato asumido se puede calcular la altura Zb, que va desde el
asiento de una grada y la otra, a través de la ecuación:
19
𝑍𝑏 =ℎ
# 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠
Ecuación 9: Altura Zb.
Donde:
h= altura desde el último punto hasta la descarga.
2. Carga sobre el vertedero (H):
Para la carga se utiliza la siguiente ecuación:
𝑄 = 𝑀 ∗ 𝑏 ∗ 𝐻3/2
Ecuación 10: Cargo sobre el vertedero.
Donde:
Q = caudal de entrada.
M = factor de forma que va de 1,8 – 2.
b = Ancho del canal.
3. Altura del colchón de agua (Y):
Y, equivale a la altura de la pared donde va a mantener el nivel del agua en cada grada,
se utiliza la siguiente ecuación:
𝑌 = 𝑀 − 𝐻
Ecuación 11: Altura del colchón de agua.
20
4. Altura total de la grada (T)
La altura total de cada grada se calcula sumando la carga sobre el vertedero, altura del
colchón de agua y la altura o distancia entre gradas.
𝑇 = 𝐻 + 𝑌 + 𝑍𝑏
Ecuación 12: Altura total de las gradas.
5. Calados conjugados (d1) y (d2):
Las ecuaciones para utilizar son las siguientes:
𝑇𝑂 = 𝑇 +𝑉2
2𝑔
𝑑1 =𝑞
𝑘 √2𝑔 (𝑇𝑂)
Ecuación 13: Calado d1.
Donde:
q = relación entre el caudal y el ancho del canal (Q/b)
k = constante = 1
𝑑2 =𝑑1
2 ( −1 +
√1 + 8 𝑞2
𝑔 𝑑13 )
Ecuación 14: Calado d2.
21
6. Largo del resalto (L):
Para calcular el largo del resalto, según el mismo autor, es:
𝐿 = 2,5 (1,9 𝑑2 − 𝑑1)
Velocidad de descarga (V2):
𝑉2 =𝑞
𝑑2
Ecuación 15: Velocidad de descarga.
22
1.5.1.4 Normas Generales
1.5.1.4.1 Levantamiento Topográfico
El levantamiento topográfico es una actividad que permite cuantificar el área total de
aporte al sistema de alcantarillado a emplear, así como también, identificar los desniveles
del terreno, para establecer un diseño eficiente.
Hasta la actualidad se utiliza el muy conocido Teodolito en la topografía para realizar
levantamientos topográficos, aunque la tecnología ha permitido desarrollar equipos
avanzados capaces de efectuar un trabajo mucho más eficiente y preciso, un claro ejemplo
es la estación total que cuenta con la integración de equipos como: Distanciómetro laser,
Teodolito común, Computador y nivel de precisión. El equipo está especializado para,
realizar cálculos complejos, almacenar información y arrojar las coordenadas geográficas
de cada punto tomado (N, E, Z), ahorrando y optimizando el tiempo.
Calidad, precisión y eficiencia es como se define en el Manual de Operación de la Estación
Total, (Valencia, 2011), al uso de esta para levantamientos topográficos, siendo la única
limitante la parte económica.
Partes y accesorios:
• Trípode. - soporte de la estación total.
• Base Niveladora. - plataforma de la estación total que consta de 3 tornillos y un
nivel circular.
• Estación total. - Equipo avanzado para topografía.
• Prisma. - Aparato transparente que devuelve la señal laser a la estación total,
tomando la medida exacta dependiendo el tiempo de retorno.
• Bastón porta prisma. - Es un tubo nivelado que varía la altura según el tipo de
medición.
23
Ilustración 12: Partes del equipo topográfico (Valencia, 2011)
1.5.1.4.2 Dibujo de planos
Los planos, dibujos o mapas topográficos son representaciones del área de trabajo, a
través de gráficos específicos que combinan una serie de símbolos, líneas y puntos
estandarizados, así lo menciona (Zamarripa, 2016).
Una representación en planta del lugar del proyecto, simplificando la realidad tridimensional
a la que estamos sujetos, es considerada un plano. (Antonio, Manuel, & Francisco, 1994).
Se recomienda la presentación de planos donde conste la planimetría, la implantación, los
perfiles longitudinales y el detalle de las obras complementarias.
24
a) Planimetría
Es la ciencia que estudia los métodos para representar la superficie terrestre sobre un
plano horizontal (Vega, 2015), el cual trabaja en las coordenadas X,Y. Para el sistema de
alcantarillado consta de:
• Áreas de aporte.
• Calles o pasajes.
• Otros.
b) Implantación
La implantación de la red de alcantarillado consta de:
• Pozos.
• Tuberías.
• Dirección del flujo.
• Punto de descarga.
• Otros.
c) Perfiles longitudinales
Son la representación de cada calle, avenida o pasaje donde se implementará el sistema
de alcantarillado. En estas proyecciones se deberá incluir datos hidráulicos, cotas del
terreno y de diseño. Con ello se facilita la construcción del sistema.
d) Obras complementarias
Son todas las estructuras incorporadas en el diseño del sistema de alcantarillado, como
pozos de salto, disipadores de energía, obras de descarga, entre otras, especificando
además la forma de excavación y relleno.
25
1.5.2 Alcantarillado sanitario
Sistema encargado de la recolección, transporte y evacuación de las aguas residuales
domésticas de la población de estudio.
1.5.2.1 Periodo de diseño
El periodo de diseño de un proyecto de alcantarillado es el número de años en los cuales
se espera que el sistema funcione de manera eficiente y óptima. Existen varios factores a
tomar en cuenta para la selección del período de diseño, tales como:
• Comportamiento hidráulico de las obras cuando éstas no estén funcionando con
toda su capacidad.
• Ampliaciones futuras.
• Vida útil de las estructuras y equipos tomando en cuenta el desgaste.
• Cambios en el desarrollo social y económico de la población.
Los sistemas de alcantarillado deben proyectarse para un período de diseño mínimo de 30
años (EMAAP-Q, 2009).
1.5.2.2 Población de diseño
Determinar el número de habitantes de la población de diseño es un parámetro básico para
el cálculo del caudal de diseño. Conocer las características de la población tanto sociales,
culturales, económicas pasadas y presentes es fundamental para estimar la población
futura.
1.5.2.2.1 Población presente y datos socioeconómicos
Para determinar la población total presente, en el lugar de estudio, y los datos
socioeconómicos de cada familia se pueden utilizar varios métodos como encuestas,
censos, entre otros.
26
Una encuesta, según menciona (Galindo, 1998), es una herramienta conocida por su
eficiencia, simplicidad, de bajo costo y fundamental para el estudio de las relaciones
sociales, con la cual se puede conocer la situación actual de los grupos de interés y de esta
manera dar una solución al problema en común. Sin embargo, una encuesta debe ser
planteada de manera que permita recolectar información necesaria para resolver el
problema.
Existen pasos para la elaboración de una buena encuesta:
1. Identificación del problema.
2. Diseño de la encuesta.
3. Recolección de la información.
4. Análisis de resultados.
5. Selección de la mejor solución al problema.
1.5.2.2.2 Población futura
Existen varios métodos para la estimación de la población futura, entre los cuales tenemos
a los más conocidos: a) método lineal, b) método geométrico, c) método logarítmico y d)
método de comparación gráfica. (López, 2003)
a) Método lineal:
Método completamente teórico en el cual el crecimiento de la población es independiente
del tamaño de está, sin embargo, rara vez una población presenta este tipo de crecimiento,
por lo que no es muy empleado. La estimación de la población futura se obtiene con la
siguiente fórmula:
𝑃𝑓 = 𝑃𝑢𝑐 + 𝑘(𝑇𝑓 − 𝑇𝑢𝑐)
Ecuación 16: Método lineal
Donde:
Pf = Población final.
27
Puc = Población del último censo.
Tf = Tiempo final.
Tuc = Tiempo del último censo.
K = Pendiente de la recta.
La pendiente de la recta se calcula de la siguiente forma:
𝑘 =𝑃𝑢𝑐 − 𝑃𝑐𝑖
𝑇𝑢𝑐 − 𝑇𝑐𝑖
Ecuación 17: Pendiente para el método lineal
b) Método geométrico:
El crecimiento poblacional se presenta en proporción al tamaño de esta. Para determinar
la población futura se emplea la siguiente fórmula:
𝑃𝑓 = 𝑃𝑢𝑐(1 + 𝑟)𝑡𝑓−𝑡𝑢𝑐
Ecuación 18: Método geométrico
Donde:
Pf = Población final.
Puc = Población del último censo.
Tf = Tiempo final.
Tuc = Tiempo del último censo.
r = tasa de crecimiento.
La tasa de crecimiento se calcula de la siguiente forma:
𝑟 = (𝑃𝑢𝑐
𝑃𝑐𝑖)
1𝑇𝑢𝑐−𝑇𝑐𝑖 − 1
Ecuación 19: Tasa de crecimiento para el método geométrico
28
c) Método logarítmico:
Se emplea el método logarítmico cuando el crecimiento de la población se da de manera
exponencial. Para utilizar este método se requiere el conocimiento de mínimo 3 censos
poblacionales, debido a que para evaluar una tasa de crecimiento promedio se necesita
mínimo de 2 valores de kg, está se calcula de la siguiente manera:
𝑘𝑔 =ln(𝑃𝑢𝑐) − ln ((𝑃𝑐𝑖)
(𝑇𝑢𝑐 − 𝑇𝑐𝑖)
Ecuación 20: Tasa de crecimiento para el método logarítmico
Para la determinación de la población final por medio del método logarítmico se emplea la
siguiente fórmula:
𝑃𝑓 = 𝑃𝑢𝑐 ∗ 𝑒𝑘𝑔(𝑇𝑓−𝑇𝑢𝑐)
Ecuación 21: Método logarítmico
Donde:
Pf = Población final.
Puc = Población del último censo.
Tf = Tiempo final.
Tuc = Tiempo del último censo.
kg = Tasa de crecimiento.
d) Método gráfico:
Hace referencia a realizar una comparación gráfica de la población de estudio con otras 3
poblaciones diferentes, pero de similares características.
1.5.2.3 Consumo de agua
La demanda de agua, en una población, debe ser, necesariamente, la actual y la
proyectada para el año final del periodo de diseño del proyecto. La demanda actual es
29
aquella que se obtiene en el presente, mientras que la proyectada es la que se debe
calcular según el método descrito a continuación: (Ortegón, Pacheco, & Roura, 2005)
1.5.2.3.1 Factores que afectan al consumo
Existen factores que afectan al consumo del agua:
a) Temperatura:
A mayor temperatura mayor consumo debido al aseo, consumo de agua de cada persona,
entre otros.
b) Calidad del agua:
A mayor calidad mayor consumo debido a que las personas estarán seguras y libres de
enfermedades.
c) Características sociales y económicas:
En las grandes ciudades existen mayor consumo potable que en pueblos y zonas rurales.
d) Servicio de alcantarillado:
Al contar con un sistema de alcantarillado se consume más agua debido al desarrollo social
y la comodidad que estos sistemas brindan.
e) Presión en la red de abastecimiento:
A mayor presión de salida del agua mayor consumo en cada hogar.
f) Administración:
Las autoridades que trabajen a favor del mantenimiento y optimización de los sistemas
podrán reducir el consumo de agua.
30
g) Tarifas del agua:
Aumentar la tarifa del metro cúbico de agua se puede lograr una reducción del consumo.
1.5.2.3.2 Consumo neto
Se denomina también dotación neta al valor de agua que se consume efectivamente en
actividades como: a) domésticas, b) industrial, comercial e institucional. Este valor se ve
reflejado también en las planillas de agua de la población.
a) Consumo doméstico:
El consumo doméstico se refiere a aquel que se gasta en el hogar, en la siguiente tabla se
presentan los consumos típicos:
Tabla 1: Consumo doméstico típico (López, 2003)
Usos Consumo (l/hab*d)
Aseo personal 45
Descarga de sanitarios 40
Lavado de ropa 20
Cocina 15
Riego de jardines 10
Lavado de pisos 5
b) Consumo industrial, comercial e institucional:
Se recomienda usar encuestas para determinar estos tipos de consumo, en pequeñas
comunidades el consumo doméstico representa más del 90% del consumo neto, es por lo
que, para estos consumos, se puede asumir un pequeño porcentaje del consumo
doméstico.
31
1.5.2.3.3 Pérdidas de agua
Las pérdidas se deben a la misma red de distribución, con fallos como: fugas, mediciones
erróneas, rupturas o grietas del tanque de almacenamiento, así como también conexiones
clandestinas de ciertos lugares, lo cual resulta difícil de descubrir.
La cantidad de pérdidas o porcentaje se calcula con la siguiente ecuación:
𝑃 (%) =𝑉𝑝 − 𝑉𝑐
𝑉𝑝
Ecuación 22: Pérdidas de agua
Donde:
P (%) = Porcentaje de pérdidas.
Vp = Volumen producida y enviado a la red de abastecimiento.
Vc = Volumen consumido efectivizado en las planillas de agua potable.
1.5.2.3.4 Consumo total
El consumo total se realiza a través de la determinación del consumo presente, sin
embargo, en el caso de que los datos sean nulos o complicados de obtener, se puede
estimar el valor del consumo a través de las planillas de agua del municipio o entidad
abastecedora de agua. López nos ilustra y determina que el consumo municipal se
conforma del consumo neto más las pérdidas en la red que, en lugares con poca capacidad
técnica pueden llegar a ser más del 30%, llegando a casi al 40% del abastecimiento.
Por lo tanto, para obtener el consumo total de una población se puede obtener el consumo
neto, a través de las planillas de agua y aplicar la fórmula:
𝐶𝑡 =𝐶𝑛
1 − 𝑃 (%)
Ecuación 23: Consumo total
32
Donde:
Ct = Consumo total.
Cn = Consumo neto.
1.5.2.3.5 Proyección del consumo
(López, 2003) en su libro menciona que la proyección del consumo al final del periodo de
diseño se realiza suponiendo que el consumo neto crece un 10% del incremento en
porcentaje de la población, y que al final del periodo se llegará a 15% de pérdidas iniciando
en un 30%.
Una vez obtenido el consumo total al final del periodo de diseño se puede iniciar con los
cálculos referentes al sistema de alcantarillado, iniciando por el caudal de diseño.
1.5.2.4 Caudal de diseño
En alcantarillado sanitario, el caudal de diseño es aquel que está compuesto por la
sumatoria de los siguientes: caudal máximo horario, caudal de infiltración y caudal ilícito.
1.5.2.4.1 Caudal máximo horario
Alude al consumo máximo registrado en una hora en un año cualquiera (Tejada, 2015). El
caudal máximo horario se calcula al multiplicar un caudal medio por un coeficiente de
mayoración y es uno de los principales caudales a tomar en cuenta para lo obtención del
caudal de diseño:
𝑄𝑚ℎ = 𝑞𝑚 ∗ 𝑀
Ecuación 24: Caudal máximo horario
Donde:
qm = Caudal medio.
M = Coeficiente de mayoración.
33
a) Caudal medio diario:
Consumo promedio diario de una población calculado para una población futura al final del
período de diseño.
El caudal medio diario está compuesto por la sumatoria de los aportes de las aguas
residuales domésticas, industriales, comerciales e institucionales, siempre y cuando
existan en el área de estudio. Cabe recalcar que en zonas residenciales no existe el aporte
de estos últimos, por la tanto, el caudal medio es igual al caudal doméstico. Se puede
determinar de la siguiente manera el aporte medio diario dependiendo de la zona, el área
y características como:
𝑄𝑚 =𝐶𝑟 ∗ 𝐶 ∗ 𝐷 ∗ 𝐴
86400
Ecuación 25: Caudal medio diario
Donde:
Cr = Coeficiente de retorno.
C = Dotación de potable, L/hab*d.
D = Densidad poblacional, hab/ha.
A = Área de drenaje, ha.
Para el cálculo de este caudal se requiere la obtención del coeficiente de retorno y del área
de drenaje de cada tramo:
Coeficiente de retorno. - Este coeficiente se utiliza ya que se asume que no toda el agua
que llega al hogar regresa al sistema de alcantarillado, es por lo que se asume un valor
dependiendo del nivel de complejidad del sistema:
Tabla 2: Valores recomendados de coeficiente de retorno (EMMAPS-Q, 2009)
Nivel de complejidad Coeficiente de retorno
Bajo y medio 0,7 – 0,8
Medio alto y alto 0,8 – 0,85
34
Área de drenaje. - También se lo conoce como área de aporte. Para determinar las áreas
de aporte a cada tramo se divide las parcelas, trazando bisectrices a las manzanas para
delimitar la población y la topografía del terreno (López, 2003).
b) Coeficiente de mayoración:
Para la obtención del caudal máximo horario, el caudal medio se multiplica por un
coeficiente de mayoración de 4, en el caso de que el caudal medio futuro sea inferior a 4
l/s, según lo describe (Aldás, 2011).
1.5.2.4.2 Caudal de infiltración
El ingreso de agua al sistema por medio de juntas mal conectadas, por paredes de pozos
de inspección o por tuberías que contengan fisuras, es conocido como caudal de
infiltración. Esto se presenta debido a que el nivel freático puede alcanzar o superar estos
elementos (Aldás, 2011).
El aporte de aguas de infiltración a la red puede estar relacionado con las ondas sísmicas
que interactúan con el sistema, que pueden ocasionar un desgaste o en el peor de los
casos una rotura de este (EMAAP-Q, 2009).
El caudal de infiltración se puede obtener de las siguientes maneras:
a) Para alcantarillado existentes con juntas de mortero:
𝑄𝑖𝑛𝑓 = 67.34 ∗ 𝐴−0.1425
Ecuación 26: Caudal de infiltración para sistemas existentes
Donde:
Q = Caudal máximo de infiltración (m3/ha/día).
A = Área de implantación del alcantarillado (ha).
Esta ecuación se aplica para áreas de diseño que se encuentren entre 10 y 5000 ha. Para
áreas menores a 10 ha el caudal de infiltración es igual a 48.5 m3/ha*día.
35
b) Para alcantarillados nuevos que emplean juntas resistentes a la infiltración:
Si el área está entre 40.5 y 5000 ha, entonces:
𝑄𝑖𝑛𝑓 = 42.51 ∗ 𝐴−0.3
Ecuación 27: Caudal de infiltración para sistemas nuevos (1)
Si el área es menor a 40.5 ha, entonces:
𝑄𝑖𝑛𝑓 =14𝑚3
ℎ𝑎∗ 𝑑í𝑎
Ecuación 28: Caudal de infiltración para sistemas nuevos (2)
1.5.2.4.3 Caudal ilícito
Cuando la zona no presenta un sistema de recolección y evacuación de agua lluvia se debe
considerar el aporte pluvial a la red sanitaria. Este aporte se da de forma ilícita al sistema
por medio de bajantes de tejados, desagües en patios y jardines (EMMAPS-Q, 2009).
Según (Aldás, 2011), ya que no se tienen datos reales a cerca de un valor mínimo se
emplea un valor de 80 (l/hab* día).
1.5.2.5 Parámetros adicionales
1.5.2.5.1 Material de la tubería
Existen muchos tipos de materiales de tuberías como PVC, hormigón, entre otros, cada
uno con un coeficiente de rugosidad determinado. Se debe tomar en cuenta que para
tuberías de PVC solo se admitirán juntas elastoméricas (EMMAPS-Q, 2009).
36
a) Coeficiente de rugosidad (n):
Se utiliza la formula empírica de Chezy-Manning, que varía según la calidad del material
que se trate y el estado de la tubería. Los valores están presentados en la siguiente tabla
referenciada en la (EMMAPS-Q, 2009):
Tabla 3: Valores del coeficiente de Manning según el material de la tubería (EMAAP-Q, 2009)
Valores del Coeficiente de Manning
Material de Revestimiento Coeficiente "n"
Tuberías de PVC/PEAD/PRFV 0,011
Tuberías de hormigón (con buen acabado) 0,013
Tuberías de hormigón con acabado regular 0,014
Mampostería de piedra juntas con mortero de cemento. 0,02
Mampostería de piedra partida acomodada (sin juntas). 0,032
Ladrillo juntas con mortero de cemento. 0,015
Tierra (trazo recto y uniforme) sin vegetación. 0,025
1.5.2.5.1 Diámetro
La fórmula para el cálculo del diámetro necesario para cada tramo dentro de la red de
alcantarillado es:
𝐷 = 1.548 (n (
Q1000
)
𝑆12
)
3/8
Ecuación 29: Diámetro de las tuberías
Donde:
D = diámetro de la tubería (m).
Q = Caudal (l/s).
S = Pendiente.
n = Coeficiente de Manning.
Sin embargo, la normativa nos menciona que para sistemas de alcantarillado existe un
diámetro interno mínimo.
37
a) Diámetro interno mínimo:
Hace referencia a la sección transversal mínima que está en contacto con el caudal de
diseño. Para alcantarillados sanitarios el diámetro mínimo es de 250 mm.
b) Diámetro nominal o comercial:
Los tubos de PVC para redes alcantarillado deberán estar fabricados bajo las Normas INEN
1333, 1367, 1368 y 1374. En el anexo II se puede visualizar la lista de diámetros
comerciales.
1.5.2.5.2 Velocidad
La ecuación para el cálculo de la velocidad necesaria para cada tramo dentro de la red de
alcantarillado se deduce de la ecuación de Manning:
𝑉 =1
𝑛𝑅ℎ
23 ∗ 𝑆
12
Ecuación 30: Velocidad en las tuberías
Donde:
V = Velocidad de flujo (m/s).
Rh = Radio hidráulico (m).
Así mismo, la normativa y la bibliografía nos provee de velocidades mínima y máxima
recomendadas:
a) Velocidad mínima:
Es importante estimar la velocidad mínima con la cual va a trabajar el sistema debido a que
si la velocidad es demasiado baja se puede presentar sedimentación de sólidos, lo que
puede ocasionar que no exista un transporte de caudal adecuado (López, 2003).
38
Es necesario que el caudal sea lo suficientemente capaz de arrastrar los sólidos para evitar
la obturación de los tramos.
La velocidad mínima para emplear debe cumplir lo siguiente V> 0,60 m/s. Es importante
tomar en cuenta que V se refiera a la velocidad a tomar en cuenta para el cálculo del caudal
a condiciones de tubo lleno (EMAAP-Q, 2009).
b) Velocidad máxima:
La velocidad máxima depende del material con el que se va a trabajar al momento de
implementar la obra, y su sensibilidad a la abrasión. En general la velocidad máxima no
debe sobrepasar los 5m/s (EMAAP-Q, 2009).
1.5.2.5.4 Pendiente
La pendiente se calcula al restar las cotas y esta diferencia se divide para la distancia entre
pozos:
𝑆 =𝐶𝑜𝑡𝑎 2 − 𝐶𝑜𝑡𝑎 1
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
Ecuación 31: Pendiente de las tuberías
De igual forma, la normativa recomienda pendientes mínimas y máximas que faciliten el
transporte del agua residual.
a) Pendiente mínima:
La pendiente mínima debe asegurar que el sistema tenga condiciones de autolimpieza de
acuerdo con lo mencionado en el apartado de velocidad mínima.
39
b) Pendiente máxima:
Una pendiente máxima debe ser aquella que asegure que el sistema se mantenga en
buenas condiciones según lo nombrado en el apartado de velocidad máxima.
1.5.2.5.6 Profundidad hidráulica máxima
Permite mantener al sistema aireado, el valor máximo permisible debe estar entre un 70%
y 85% del diámetro real de un colector.
1.5.2.5.7 Profundidad a la cota clave
a) Profundidad mínima:
Su función es asegurar que el sistema soporte cargas externas, ocasionadas por el tráfico.
Debe existir una profundidad adecuada que asegure que el drenaje de las aguas residuales
actúe por gravedad. El valor mínimo de profundidad es de 1,50 m. Las tuberías de aguas
residuales deben estar debajo de las de agua potable.
Tabla 4: Profundidad mínima a la cota clave (EMAAP-Q, 2009)
Zona Profundidad (m)
Peatonal o verde 1,5
Vehicular 1,5
b) Profundidad máxima:
Con la finalidad de evitar la contaminación de acuíferos, la profundidad máxima para la
implementación de un sistema de alcantarillado es de 5 m.
1.5.2.5.9 Relaciones hidráulica
Las relaciones hidráulicas son, principalmente, relaciones entre caudal a tubo lleno (Q) y
caudal a tubo parcialmente lleno (q); velocidad a tubo parcialmente lleno (v) y a tuvo lleno
(V); y calado (d) y diámetro (D).
40
Estas relaciones nos ayudan a mantener las condiciones óptimas del sistema, cumpliendo
así con velocidades, diámetros, entre los demás parámetros importantes.
Cabe recalcar que la relación q/Q debe ser de 0,90 como máximo, y que la relación d/D de
ser de máximo 0,75 para cumplir con las condiciones planteadas. La tabla completa de
estas relaciones se encuentra en el anexo III.
1.5.3 Alcantarillado pluvial
Sistema encargado de captar la escorrentía pluvial y llevarla a punto de descarga.
1.5.3.1 Métodos de cálculo lluvia – caudal
Existen varios métodos para la determinación del caudal de agua lluvia, desde métodos
muy sencillo como el método racional, como métodos muchos más desarrollados en el que
su base se centra en transformaciones complejas lluvia-caudal y propagaciones
hidrodinámicas, además que incluyen varios elementos de simulación (compuertas,
derivaciones, bombeos, etc.) (EMAAP-Q, 2009).
Para la estimación del caudal pluvial se empleará el método racional ya que según
(EMAAP-Q, 2009), este método es válido para una superficie inferior a 200 ha.
1.5.3.1.1 Método Racional
Se establece que el caudal superficial es producido por la precipitación con factor de
conversión de 2,78 a través de la siguiente formula:
𝑄 = 𝐶 ∗ 𝐼 ∗ 𝐴
Ecuación 32: Caudal de aguas lluvias
Donde:
Q = Caudal de agua residual (l/s).
C = Coeficiente de escorrentía.
I = Intensidad de lluvia (l/s*ha).
A = Área de aporte (ha).
41
Para el cálculo de este caudal se requiere la obtención de datos muy importantes como: a)
coeficiente de escorrentía, y b) intensidad de lluvia, descritos a continuación.
a) Coeficiente de escorrentía:
Este coeficiente de escorrentía se aplica porque se supone que no toda el agua que es
precipitada llega al sistema de alcantarillado ya que el agua lluvia se pierde por factores
como evaporación infiltración en el terreno depresiones entre otras.
Tabla 5: Valores de los coeficientes de escorrentía según el tipo de superficie (López, 2003)
Tipo de superficie Valor
Zonas comerciales. 0,90
Desarrollos residenciales con casas contiguas y predominio de zona duras. 0,75
Desarrollos residenciales multifamiliares con bloques contiguos y zonas duras. 0,75
Desarrollos residenciales unifamiliar con casa contiguas y predomino de jardines. 0,55
Desarrollo residencial con casas rodeadas de jardines o multifamiliares separados. 0,45
Áreas residenciales con predominio de zonas verdes y cementerios tipo jardines. 0,30
Laderas desprovistas de vegetación. 0,60
Laderas protegidas con vegetación. 0,30
La tabla anterior nos muestra los diferentes valores de coeficientes de escorrentía que
López nos recomienda en su libro. Dichos valores pueden ser asumidos en poblaciones
pequeñas con áreas regulares.
b) Intensidad de lluvia:
La Intensidad de Lluvias se obtiene a partir de un estudio hidrológico del lugar donde se
realizará la implantación del sistema de alcantarillado, por medio de curvas de intensidad,
duración y frecuencia por parte de una estación pluviométrica, ubicado en la zona. Según
se menciona en el estudio de análisis temporal de lluvias extremas en el DMQ (EPMAPS,
2015).
42
Una estación pluviométrica nos ayuda con los datos necesarios para el cálculo y la
ecuación de la intensidad de un lugar en específico. Generalmente, según menciona (W.E
Palacios, 2015), se puede adoptar la estación pluviométrica más cercana al lugar de
estudio para realizar los cálculos pertinentes a la red.
El mismo autor nos recuerda que la intensidad es inversamente proporcional a la duración
y directamente proporcional a la frecuencia, es por ello por lo que se necesita, para poder
aplicar el método racional, establecer la frecuencia y la duración para determinar la
intensidad requerida.
En la estación pluviométrica de la Tola se ha determinado la ecuación de la intensidad de
lluvia, a través de la obtención de datos como: intensidad máxima de precipitación, y
cantidad de precipitación máxima, adjuntos en el anexo IV.
La ecuación de la intensidad de lluvia de la estación de la Tola es:
I=3,2763 log 𝑇+33,2727
(33.1217+𝑡)0,9998
Ecuación 33: Intensidad de lluvia de la estación de La Tola
Donde:
T= Período de retorno (años).
t = Tiempo de concentración (min).
Periodo de retorno. – Generalmente se asocian a dos eventos “contaminantes”, según
menciona la normativa (EMAAP-Q, 2009). El primero ocurre en periodos de tiempo iniciales
de hidrogramas pluviales de baja intensidad y alta frecuencia, este evento se denomina
“Primer Lavado de la cuenca de drenaje”. Mientras que el segundo evento denominado
“Reboses del alcantarillado combinado” se refiere a lluvias de intensidad, duración y
frecuencia menores a los de alcantarillado pluvial.
43
Según la misma normativa el periodo de retorno es el tiempo en el cual un suceso puede
repetirse en igual o superior magnitud. Este valor es recomendado por la bibliografía según
el tipo de ocupación del área para facilidad de uso:
Tabla 6: Valores recomendados del periodo de retorno según el tipo de área, (EMMAPS-Q, 2009)
Tipo de ocupación del área de influencia de la obra T (años)
Residencial 5
Comercial 5
Área con edificios de servicio público 5
Aeropuertos 10
Áreas comerciales y vías de tránsito intenso 10-25
Áreas comerciales y residenciales 25
Áreas de importancia específica 50-100
Tiempo de concentración. – Es el tiempo en el cual el agua lluvia tarde en llegar al
desagüe, considerándose que la misma cae en el punto más lejano. El tiempo de
concentración mínimo a emplearse, para tramos iniciales es de 5 minutos, tal como se
menciona en la página 87 de la normativa de la (EMAAP-Q, 2009) la cual considera
condiciones similares al lugar de diseño.
El tiempo de viaje puede ser calculado de la siguiente manera:
𝑡 =𝐿
60 ∗ 𝑉
Ecuación 34: Tiempo de concentración
Donde:
t = Tiempo de viaje (min).
L = Longitud (m).
V = Velocidad media (m/s).
44
1.5.3.2 Parámetros adicionales
1.5.3.2.1 Diámetro mínimo
Para que no existan obstrucciones en la red debido a la basura que puede traer el
escurrimiento superficial se emplean tuberías de 400 mm (EMAAP-Q, 2009).
1.5.3.2.2 Velocidad mínima
Para una tubería parcialmente llena se emplea una velocidad de 0,60 m/s, esto para evitar
taponamientos en la red, debido a la sedimentación de sólidos.
1.5.3.2.3 Velocidad máxima
Con el fin de evitar que se produzca erosión en las tuberías se establece una velocidad
máxima la cual se encuentra en función del material de la tubería.
Tabla 7: Velocidad máxima según el material de la tubería (EMAAP-Q, 2009)
Material de la Tubería Vm (m/s)
Tubería de Hormigón simple hasta 60 cm. de diámetro. 4,5
Tubería de Hormigón armado de 60 cm. de diámetro o mayores. 6,0
Hormigón armado en obra para grandes conducciones 210/240 kg(cm2) 6,0 – 6,5
Hormigón armado en obra para grandes conducciones 280/350 kg(cm2) 7,0 – 7,5
PEAD, PVC, PRFV 7,5
Acero * 9,0 o >
Hierro dúctil o fundido * 9,0 o >
1.5.3.2.4 Pendiente mínima
Se debe asegurar que la pendiente mínima de la tubería sea similar a la pendiente del
terreno con la finalidad de evitar costos de excavación altos, además se debe tener en
cuenta evitar el azolve en el sistema. Con las condiciones nombradas anteriormente la
pendiente mínima a emplear es del 0,5% para tuberías de 16”.
45
1.5.3.2.5 Pendiente máxima
La pendiente máxima debe asegurar cumplir la velocidad máxima permisible de modo que
permita mantener estabilidad en el tramo.
1.5.3.2.6 Profundidad hidráulica máxima
De modo que los conductos trabajen como el sistema de flujo a gravedad, la profundidad
máxima permisible a utilizar debe estar entre 70% y 85% del diámetro.
1.5.3.2.7 Profundidad mínima a la cota clave
Para proteger las tuberías de cargas externas la profundidad mínima es de 1,50 m.
1.5.3.2.8 Profundidad máxima a la cota clave
Para evitar la contaminación de acuíferos la profundidad máxima que generalmente se
emplea se encuentra en el orden de 5m.
1.5.3.2.9 Relaciones hidráulicas
Las relaciones hidráulicas para sistemas de alcantarillado pluvial son las mismas que en
sistemas sanitarios, descritos en el punto 1.5.2.5.9.
1.5.4 Alcantarillado combinado
Como se lo mencionó anteriormente, en el apartado 1.5.1 / b, el sistema combinado
transporta aguas residuales domésticas y pluviales de una comunidad en una sola red.
1.5.4.1 Caudal de diseño
El caudal de diseño está comprendido por la sumatoria del caudal máximo horario, caudal
de infiltración y el caudal pluvial.
46
1.5.4.1.1 Caudal máximo horario
El caudal máximo horario es el definido en el apartado 1.5.2.4.1.
1.5.4.1.2 Caudal de infiltración
Este tipo de caudal está detallado en el apartado 1.5.2.4.2.
1.5.4.1.3 Caudal pluvial
Para el cálculo de este caudal se emplea cualquier método que evalúe las características
del agua lluvia, en este caso el método utilizado fue el método racional, descrito en el punto
1.5.3.1.1.
1.5.4.2 Parámetros hidráulicos
Los parámetros hidráulicos importantes para considerar en el diseño del sistema de
alcantarillado combinado se presentan a continuación:
• Diámetro interno mínimo.
• Velocidad mínima.
• Velocidad máxima.
• Pendiente mínima.
• Pendiente máxima.
• Profundidad hidráulica máxima.
• Profundidad mínima a la cota clave.
• Profundidad máxima a la cota clave.
• Relaciones hidráulicas.
Cabe recalcar que para el sistema de alcantarillado combinado hay que tener en cuenta
los requerimientos del sistema de alcantarillado sanitario y pluvial, ya que este debe
funcionar para los dos como sistemas separados, es decir, cumplir con los requerimientos
y parámetros normados.
47
1.5.4.3 Parámetros hidrológicos
Los parámetros hidrológicos importantes para considerar en el diseño del sistema de
alcantarillado combinado se presentan a continuación, así como también en el apartado
donde se encuentran detallados:
• Áreas de drenaje. (1.5.2.4.1 / a)
• Coeficiente de escorrentía. (1.5.3.1.1 / a)
• Intensidad e lluvia. (1.5.3.1.1 / b)
• Tiempo de concentración. (1.5.3.1.1 / b)
1.5.5 Presupuesto referencial
Al hacer una estimación de costos del proyecto se debe concluir con datos legibles y
comprensibles dentro de los cuales se tomen todos los rubros correspondientes y
aplicables al sistema de alcantarillado. (Babbitt & Baumann, 1961)
Para estimar el costo total del proyecto el proyectista debe tomar en cuenta una serie de
rubros importantes con el fin de determinar el presupuesto referencial que conllevará a una
correcta implantación del sistema:
Gastos generales. – Los gastos generales del sistema de alcantarillado son aquellos
referentes a los requerimientos para la instalación, gastos de oficina, supervisión, seguros
y transportes, es mayor al 20% del precio del contrato.
Imprevistos. – En muchas ocasiones existen gastos adicionales en la obra que no están
contemplados o que pasan por alto, es por ello por lo que, para evitar inconvenientes, se
toma un equivalente, generalmente del 10% al 15% del precio del contrato.
Beneficios. – El proyectista toma, generalmente, del 5 al 10% del precio del contrato como
beneficio.
48
Precio del contrato. – Finalmente, para obtener el precio total del contrato se debe tomar
en cuenta todos los gastos anteriores, asegurando así que la población de estudio no
pague dinero adicional a lo establecido. Por lo tanto, el precio del contrato equivale a la
suma entre gastos generales, imprevistos, beneficio, y en el caso dado se puede añadir
temas de trabajos extraordinarios y gastos legales.
Según menciona el mismo autor, es complicado obtener datos de costos de absoluta
confianza, sin embargo, algunos libros de ingeniería, revistas, páginas web se publican
listas de costos de materiales y mano de obra. El precio de materiales necesarios y mano
de obra se pueden obtener en la cámara de comercio o de contratistas.
1.5.6 Manual de operación y mantenimiento
Un manual de operación y mantenimiento de los sistemas de alcantarillado es muy importe
para asegurar el correcto funcionamiento del sistema. Un manual bien estructurado debe
describir de forma clara, precisa y detallada, las actividades que se realizarán para operar
cada uno de los componentes del sistema, así como también como realizar un
mantenimiento de estos.
En el manual de operación y mantenimiento de sistemas de alcantarillado propuesto por la
Organización Panamericana de la Salud (OPS, 2005), nos menciona que lo principal o la
razón de estos tipos de manuales es establecer los procedimientos de operación y
mantenimiento de los diferentes elementos que conforman la red de alcantarillado. Una vez
establecidos estos procedimientos o serie de actividades se contribuye al mejoramiento de
la efectividad y sostenibilidad de este importante servicio y que es de responsabilidad de
los habitantes del lugar por ser su derecho.
49
2. METODOLOGÍA
Se estableció una serie de pasos para desarrollar de manera eficiente y eficaz el trabajo
presente, como se dicta a continuación:
1. Levantamiento de información de la zona de estudio
2. Levantamiento topográfico
3. Repaso de la normativa de la EPMAPS y sus referentes a sistemas de
alcantarillado, para poder obtener los parámetros de diseño tanto hidráulicos como
hidrológicos y con ellos realizar los cálculos correspondientes.
4. Resolución de cálculos necesarios para calculas los parámetros de diseño del
sistema.
5. Realización de una memoria técnica.
6. Obtención de planos.
7. Determinación de un presupuesto referencial con precios unitarios.
8. Propuesta de manual de operación y mantenimiento del sistema.
2.1 Levantamiento de información
El levantamiento de información para el barrio Chaupimolino etapa II consta de la
realización de varias actividades que servirá para los cálculos posteriores. Las actividades
más importantes para realizar son: 1. Obtención de los datos generales referentes al lugar
de estudio, 2. La determinación de la población total del lugar y los datos socioeconómicos
de cada familia, a través de una encuesta, 3. La demanda de agua que se consume a
partir de las planillas de agua potable de cada familia, 4. Datos hidrológicos de la zona,
como la ecuación de la intensidad de lluvia, correspondientes a la estación de la Tola,
basados en el estudio y análisis realizado para el DMQ en el 2015. (EPMAPS, 2015).
2.1.1 Datos generales referentes al lugar de estudio
Según la página web del Gobierno Autónomo Descentralizado de la Parroquia de Pifo (Pifo,
2018), Pifo está ubicado estratégicamente en el extremo nororiental del Distrito
50
Metropolitano de Quito (DMQ). Sus límites, tal como se muestra en la siguiente ilustración
son:
Ilustración 13: Parroquia Pifo (Pifo, 2018)
• Norte: Parroquias Yaruquí y Checa.
• Sur: Parroquias Píntag, Tumbaco y La Merced.
• Este: Provincia de Napo.
• Oeste: Parroquias Tumbaco y La Merced.
Pifo da cuenta de una vocación netamente agropecuaria, gracias al favoritismo climático
ambiental, así se menciona en la misma página web. Productos como las flores, frutillas,
babaco, limón, brócoli, manzana, granadilla, tomate de árbol son los principales productos
que se producen en sus barrios, siendo una ayuda económica para la mayoría de su
población, que, según el último censo del 2010 (INEC, 2010) es de 16645 habitantes. Sin
embargo, existen barrios donde se está dejando atrás esa actividad ancestral y sus
habitantes deciden construir viviendas para urbanizarse y ejecutar otros tipos de trabajos
como trabajadores independientes.
La parroquia de Pifo se encuentra conformada por una comuna y 33 barrios, entre ellos
Chaupimolino etapa I y II. La mayor parte de la población de Pifo dispone de los servicios
básicos como dotación de agua potable, alcantarillado, alumbrado público, adoquinado, e
51
inclusive servicios de telefonía, internet fijo y TV cable. Sin embargo, la cobertura de todos
estos servicios no llega a todos los barrios, este es el caso de Chaupimolino etapa I y II.
El barrio Chaupimolino etapa II se compone por varios pasajes, como se muestra en la
siguiente figura, obtenida de (Maps, 2018), sin embargo, existen 3 pasajes que no disponen
aún de servicio de alcantarillado, Pasaje Haro Morales, Pasaje Vargas y Pasaje Alberto
Rodríguez.
La propuesta para la futura implementación del alcantarillado combinado es para estos tres
pasajes, donde adicionalmente se suma el colector que será encargado del transporte de
las aguas residuales de estos tres pasajes hacia la descarga en el río Guambi.
Ilustración 14: Ubicación del proyecto (Maps, 2018)
A pesar de solicitar, insistentemente, a las autoridades la realización de un sistema de
alcantarillado para los tres pasajes desde el 2011, hasta la fecha no reciben respuesta
positiva, según nos informaron las autoridades del lugar. El adoquinado es otro
inconveniente que los habitantes deben lidiar día a día y aún más por la ausencia del
servicio de recolección de residuos para los pasajes. Alumbrado público es uno de los
servicios que disponen, así como también la dotación de agua proveniente de la junta de
agua potable de Chaupimolino.
52
El agua que reciben los moradores no es de alta calidad ya que solo se realiza un
tratamiento mínimo de cloración y desinfección una vez llegada a la planta de purificación,
para posterior a ello distribuirla a los habitantes del barrio. Por esta razón el agua tiene una
tarifa de apenas de $4,00 por hasta 30 metros cúbicos, cabe recalcar que la mayoría de
las familias consumen cantidades superiores a los 10 metros cúbicos de agua al mes.
El consumo de agua de los habitantes del barrio es realmente elevado llegando en algunos
casos a sobrepasar los 30 metros cúbicos de consumo en hogares donde se mantiene la
costumbre de la agricultura.
2.1.2 Determinación de la población actual y los datos socioeconómicos
Para determinar la población total del barrio en estudio y los datos socioeconómicos de
cada familia que habita en el lugar, se utilizó una encuesta desarrollada de la mejor forma
siguiendo los pasos que nos presentó Galindo y que se mencionó en el punto 1.5.2.2.1.
Se supo que el problema principal del barrio es la ausencia de una red de alcantarillado,
por lo tanto, el diseño de la encuesta fue enfocado a ese tema. Se seleccionó 12 preguntas
claras y precisas donde se plasmaron todos los datos e información necesarios para
continuar con el desarrollo del proyecto. El modelo de la encuesta está disponible en el
anexo V.
Se realizó una visita al barrio, con varios voluntarios, para realizar la respectiva encuesta
a cada familia, los cuales fueron notificadas días antes de la visita con el fin de en contar
con la presencia de todos los moradores. Una vez concluida la jornada se procedió al
análisis de los resultados tales como:
• Número de viviendas.
• Número de habitantes por vivienda.
• Ocupación del jefe de hogar.
• Artefactos y dispositivos electrónicos y tecnológicos.
• Alcance de los servicios básicos.
• Calidad de agua que reciben.
53
• Disponibilidad económica para aportar a la implementación del sistema de
alcantarillado propuesto.
• Problemas con residuos sólidos.
• Problemas de salud más frecuentes.
• Disposición final del agua residual.
• Disposición final de los residuos sólidos.
• Importancia de contar con un sistema de alcantarillado.
2.1.3 Demanda de agua
Para determinar la demanda de agua se utilizaron las planillas de agua, conociendo así el
consumo neto de cada familia. Para luego determinar, a través de las fórmulas indicadas
en el punto 1.5.2.3, la dotación al final de periodo de diseño y la densidad poblacional,
datos importantes para el diseño de la red.
Un ejemplo de cartilla o planilla de agua se encuentra en el anexo VI.
2.1.4 Datos hidrológicos y geológicos
Hidrológicos
El dato hidrológico más importante y primordial que se requiere para el desarrollo del
presente proyecto es la intensidad de lluvia (I). Al realizar un estudio hidrológico de la zona
se obtiene las curvas de intensidad, duración y frecuencia, analizando la información
pluviográfica propia del lugar, es decir local, o regional. (López, 2003)
Para el proyecto presente se tomó en consideración y de referencia al estudio realizado
por la EPMAPS acerca del análisis temporal de las lluvias en el DMQ. (EPMAPS, 2015).
En el documento analizan 15 estaciones pluviométricas pertenecientes a la empresa. La
estación de La Tola es la más cerca al lugar de estudio por lo cual es la que se tomó para
los cálculos pertinentes.
54
Geológicos
Al encontrarse en el valle, la zona del proyecto se aloja en una cuenca intramontañosa que
presenta elevaciones promedio. El área está constituida por productos volcánicos y
volcanosedimentarios de edad cuaternaria (Salgado, 2017). En su mayoría el suelo es
amarillento de granulometría fina a gruesa, donde predomina la mezcla arena-limo.
a) Suelos:
Los suelos que predominan en la zona están compuestos en su mayoría por carbono
orgánico y materiales amorfos.
2.2 Levantamiento topográfico
Para efectuar esta actividad se utilizó un equipo topográfico completo con una estación
total marca Sokkia Set 500 de precisión angular 1” con memoria interna de capacidad de
hasta 4000 puntos, un trípode, 4 prismas, entre otros complementos. Además, se recibió
ayuda de cuatro personas para optimizar el tiempo en esta actividad.
El levantamiento topográfico para el desarrollo del proyecto se basó en el manual anterior,
se requirió 9 visitas al lugar, para cubrir los puntos de toda el área de estudio, con 4
voluntarios ayudantes con un tiempo aproximado de 5 horas de trabajo por visita.
En el barrio existían dos puntos GPS georreferenciados, los cuales sirvieron de guía para
ubicarnos espacialmente en las coordenadas correctas. Una vez finalizado el
levantamiento se procedió a la exportación de los puntos en coordenadas (N, E, Z, D), para
posteriormente ser importados en el software de diseño utilizado para realizar los planos
del sistema. En el anexo VII se puede apreciar el trabajo en campo que se realzó.
2.3 Normativa de la EPMAPS
La EPMAPS cuenta con una normativa propia desde el 2009, creada con el fin de
fortalecer su capacidad institucional, logrando así una correcta gestión en los servicios de
55
alcantarillado, sea este sanitario, pluvial o combinado. Esta normativa es aplicable para
toda la jurisdicción de la EPMAPS, es por ello por lo que se tomó en cuenta todos los
aspectos, de esta norma, necesarios para un correcto dimensionamiento del sistema de
alcantarillado combinado para Chaupimolino etapa II, parroquia Pifo.
Los parámetros tomados para el desarrollo del sistema para Chaupimolino están descritos
de manera resumida en el apartado 1.5.4 de este documento, correspondiente a sistemas
de alcantarillado combinado.
2.4 Calcular los parámetros hidráulicos e hidrológicos
Los parámetros hidráulicos e hidrológicos son fundamentales para el desarrollo de
cualquier estructura de la red de alcantarillado, varias normativas aseguran un diseño de
alta calidad si se toma en cuanta de manera correcta todos estos parámetros. Toda
población que se encuentre dentro del Distrito Metropolitano de Quito puede basar sus
cálculos en la normativa de la EPMAPS, dependiendo de las condiciones del lugar y el tipo
de sistema a implementar.
Los parámetros nombrados en los anteriores apartados más los de la normativa
mencionada fueron fundamentales para el cálculo de los demás detalles del sistema.
Los parámetros más importantes fueron: caudal de diseño, intensidad de lluvia, velocidad,
pendiente, caudal y diámetros de las tuberías comerciales. Se utilizó una hoja de cálculo,
Excel, para facilitar el trabajo.
2.5 Elaborar una memoria técnica
Antes de realizar los planos del sistema se realizó una memoria técnica, donde se indicó
y justificó los datos hidráulicos e hidrológicos tomados, así como también la forma en la
que se realizaron los cálculos, para el desarrollo eficaz y adecuado diseño de la red de
alcantarillado propuesto al barrio y sus autoridades.
56
2.6 Elaborar los planos del sistema
Después de desarrollar el sistema de alcantarillado combinado se elaboró los planos, en
un software de dibujo (CAD), en los cuales constó la información de los parámetros
calculados anteriormente, la implantación, la planimetría del lugar, los perfiles
longitudinales de cada pasaje o calle y finalmente el detalle de todas las obras
complementarias de la red propuesta.
2.7 Elaborar un presupuesto referencial con precios unitarios
Se lo efectuó en base a las cantidades de obra obtenidas del diseño y los precios unitarios
referentes a los publicados por la cámara de la construcción de Quito (Construcción,
2018), y de estudios similares al lugar de diseño.
Para el presupuesto se tomó en cuenta los rubros dispuestos por el municipio en este tipo
de proyectos, además cabe recalcar que, para este proyecto, se referenció el presupuesto
de proyectos similares donde se cumplen las mismas características de localidad, clima,
tipo de parroquia, entre otros, realizado por (Chiliquinga & Saldoval, 2018) en
Chaupimolino etapa I.
2.8 Establecer un manual de operación y mantenimiento
Una vez propuesto el sistema de alcantarillado a implementar, se elaboró un manual de
operación y mantenimiento, tomando como referencia una serie de manuales similares.
Cabe recalcar que no todo manual es útil para cualquier tipo de sistema de alcantarillado,
por lo cual se elaboró un manual tomando en cuenta todas las especificaciones y
componente de la red de alcantarillado propuesto para el barrio, específicamente.
57
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1 Datos socioeconómicos
A través de la encuesta realizada se obtuvieron los siguientes resultados:
3.1.1 Número de viviendas
Exactamente fueron 40 hogares encuestados, los cuales corresponden a todo el barrio,
específicamente, los 3 pasajes.
3.1.2 Estimación del número de habitantes por vivienda
Según los resultados, casi la mitad de la población conforma una familia de 3 a 4
habitantes.
3.1.3 Ocupación del jefe de hogar
Gráfico 1: Ocupación del jefe de hogar de la población de Chaupimolino
Trabajador Independiente
55%
Jubilado3%
Agricultor10%
Otros29%
Técnico3%
Ocupación Jefe de Hogar
Trabajador Independiente Jubilado Agricultor Otros Técnico
58
En el gráfico anterior se observa que el 55% de la población posee un trabajo
independiente, este tipo de trabajo se refiere, en la mayoría de los casos, a pequeños
negocios que tiene cada morador.
Otra fracción que destaca en cuanto a su porcentaje es la ocupación del jefe de hogar en
la categoría de “otros”, la mayor parte de habitantes que se encuentra en esta categoría se
dedica al trabajo en el área de construcción.
Una situación que resalta en el sector es su poca actividad en cuanto a la parte de
agricultura. desde la perspectiva de ocupación de jefe del hogar, ya que generalmente las
zonas rurales han sido relacionadas con trabajos de agricultura y ganadería desde hace
varios años atrás.
Otra parte importante que se toma en consideración es que apenas el 3% del total de
habitantes representa la parte jubilada, la cual asumimos que no cuenta con las
capacidades similares a las demás personas para poder ayudar en la implementación del
sistema.
3.1.4 Artefactos y dispositivos electrónicos y tecnológicos
Según estos resultados, más del 90% de la población disponen de electrodomésticos
básicos como televisión, celular y computador de escritorio. El objetivo que induce a
realizar esta pregunta es estimar la cantidad económica que poseen los habitantes del
sector.
3.1.5 Alcance de los servicios básicos
El 100% de la población reciben los servicios de agua potable y alumbrado público, sin
embargo, menos del 20% de los mismos disponen de servicios adicionales como internet
fijo y Tv cable. Por otro lado, los servicios de alcantarillado y recolección de no están
presentes, siendo estos indispensables tanto para el desarrollo de la población como para
cuidar la salud de los habitantes, en especial de los niños y niñas.
59
3.1.6 Criterio sobre la calidad de agua que reciben.
Gráfico 2: Criterio sobre la calidad del agua que reciben en el barrio
El agua que recibe el barrio Chaupimolino etapa II viene de una planta de tratamiento
simple perteneciente a la Junta de Agua del sector, por lo tanto, el líquido solamente pasa
por un proceso básico de cloración. Los habitantes demostraron su opinión acerca de la
calidad que ellos creen que reciben. El 65% de las personas afirman que la calidad del
agua es buena mientras que el restante 35% cree que es regular.
Buena65%
Regular35%
Criterio sobre la calidad de agua que reciben.
Buena Regular Mala
60
3.1.7 Disponibilidad económica para aportar a la implementación del sistema
de alcantarillado propuesto
Gráfico 3: Disponibilidad económica de los habitantes del barrio
Se puede apreciar que el 68% de la población posee un presupuesto medio para colaborar
con la implementación del sistema mientras que el 6% tiene una posibilidad económica
alta. Por otro lado, apenas el 26% no cuenta con gran posibilidad económica.
Alta6%
Media68%
Baja26%
Disponibilidad económica.
Alta Media Baja
61
3.1.8 Problemas con residuos sólidos
Gráfico 4: Existencia de problemas con los residuos sólidos
Según el gráfico 4, el 71% por ciento de los habitantes tienen problemas con los residuos
sólidos debido a que el carro recolector de residuos no ingresa por los pasajes del sector,
sino solo por la vía principal. El 29% de los habitantes tienen sus hogares cerca de la calle
principal donde el carro recolector pasa 3 veces a la semana.
SI71%
NO29%
Problemas con residuos sólidos.
SI NO
62
3.1.9 Problemas de salud más frecuentes
Gráfico 5: Problemas de salud más frecuentes
Se puede observar por medio del gráfico 5 que los problemas de salud tanto como dolor
de cabeza y dolor de estómago representan un 50 por ciento del total de personas
encuestadas. Como menciona (Ventura, 2010) estos problemas de salud están
relacionados con la acumulación del agua, por otro lado, la acumulación de residuos
también representa un problema ya que los residuos desprenden ciertos tipos de olores
que pueden ser un desencadenante de las migrañas (Fitness life style health club, s.f.).
Si bien la pregunta buscaba relacionar los residuos tanto líquidos como sólidos que se
acumulan en el sector con los problemas de salud habituales, se logró determinar que el
50 por ciento de la población poseen otro tipo de problemas, entre los cuales se
mencionaron más fueron la gripe y el estrés.
Dolor de cabeza28%
Dolor de estómago22%
Otros50%
Problemas de salud más frecuentes.
Dolor de cabeza Dolor de estómago Otros
63
3.1.10 Criterio de disposición final del agua residual
Gráfico 6: Criterio sobre la disposición final del agua residual
La mayoría de los habitantes del sector están de acuerdo que el agua residual necesita ser
tratada, para su posterior finalidad como se puede apreciar en el gráfico 6. el 25% tiene la
idea de que el agua debería tratarse para consumo, mientras que el 56% afirma que el
agua debe tratarse para descargar al río, evitando así la contaminación.
Por otro lado, se puede observar según el gráfico que apenas el 3% de la población afirma
que el agua residual debería ser desembocada en el río apenas sale del sistema.
Evacuar al rio3%
Tratarla para descargar al rio
56%
Tratarla para consumo
25%
Otros16%
Criterio de disposición final del agua residual.
Evacuar al rio Tratarla para descargar al rio Tratarla para consumo Otros
64
3.1.11 Criterio sobre la disposición final de los residuos sólidos
Gráfico 7: Criterio sobre la disposición final de los residuos sólidos
El 68% de los habitantes están conscientes que los residuos deberían ser reciclados antes
de su disposición final. Se puede tomar de ejemplo a este sector mediante el aporte
brindado, ya que si bien la cantidad de personas preparadas en el sector es pequeña su
nivel de cultura y educación ambiental es alto.
El propósito de la pregunta es determinar el cuidado que brindaran los habitantes del sector
al sistema, evitando el ingreso de residuos sólidos en gran escala al mismo, de esta manera
se logrará determinar cada que tiempo se debe prestar el oportuno mantenimiento.
Reciclar y luego al relleno sanitario
68%
Reciclar y luego a la planta de
incineración29%
Otros3%
Criterio sobre la disposición final de los residuos sólidos.
Relleno sanitario Planta de incineración
Reciclar y luego al relleno sanitario Reciclar y luego a la planta de incineración
Otros
65
3.1.12 Importancia de contar con un sistema de alcantarillado
Gráfico 8: Criterio sobre la importancia de contar con un sistema de alcantarillado
El gráfico refleja claramente la necesidad que tienen los moradores del sector en cuando
a un servicio de alcantarillado. El 97% piensa que la importancia de este servicio es alta.
Como se mencionó en varias oportunidades en el presente proyecto, el sistema de
alcantarillado es netamente esencial para que una población siga en desarrollo tanto social
como económico.
Alta97%
Media3%
Criterio sobre la importancia del sistema de alcantarillado
Alta Media Baja
66
3.2 Memoria técnica (Diseño)
Una vez tomado en cuenta todos los aspectos, parámetros y recomendaciones de toda la
bibliografía utilizada para el proyecto, de Desarrollo de un Sistema de Alcantarillado para
el Barrio Chaupimolino etapa II, se logró obtener los siguientes resultados:
3.2.1 General
3.2.1.1 Tipo de sistema
El sistema planteado o propuesto para el barrio, tomando en cuenta varios aspectos siendo
el económico el más importe, es un sistema combinado el cual transporta el agua residual
doméstico y pluvial.
3.2.1.1 Disposición de la red
El diseño de la red de alcantarillado para Chaupimolino etapa II se asemeja a un sistema
perpendicular con interceptor que recoge el agua residual de cada pasaje y lo transporta
hacia la descarga en el rio Guambi mediante un colector.
3.2.1.2 Elementos de la red de alcantarillado
El sistema está compuesto por:
• 21 pozos de revisión.
• 2 pozos de caída.
• 38 sumideros de calzada.
• 40 conexiones domiciliarias.
• Cerca de 1.2 km de tubería.
• 1 estructura de descarga tipo escaleras.
67
3.2.2 Periodo, población y dotación de diseño
3.2.2.1 Periodo de diseño
Se tomó el periodo de diseño recomendado por la normativa de la EPMAPS de 30 años.
3.2.2.2 Población de diseño
En el barrio existen aproximadamente 205 habitantes entre presentes y flotantes,
asentados en 5,9 hectáreas de terreno.
No existe registro de los censos precisamente del barrio Chaupimolino etapa II, es por ello
por lo que, se realizó la estimación de la población de diseño, a través del método
geométrico para toda la parroquia de Pifo y luego se realizó una equivalencia para
determinar la población de diseño en el barrio.
Los datos obtenidos de los censos realizados en Pifo se muestran a continuación:
Tabla 8: Proyección de la población futura de Pifo (INEC, 2010)
Parroquia Año Habitantes
Pifo
2001 12334
2010 16645
2018 21727
2048 59011
Los valores en rojo son los obtenidos a través del método geométrico detallado
anteriormente. Como en el 2018 el barrio tiene una población de 205 habitantes, eso
equivale a 0.94% de toda la parroquia, en ese caso, se pronostica que para el año 2048 se
mantenga ese porcentaje para finalmente obtener la población de diseño:
68
Tabla 9: Proyección de la población futura de Chaupimolino etapa II
Barrio Año Habitantes
Chaupimolino
etapa II
2001 -
2010 -
2018 205
2048 555
555 habitantes se establecen como población de diseño para continuar con el estudio y
desarrollo del proyecto.
3.2.2.3 Dotación de diseño
En el barrio se consume 850 m3 de agua al mes según las cartillas y su población es de
205 habitantes, como ya se lo mencionó, por lo cual se puede obtener un consumo neto
de 136,1 l/hab*d, si se asumen pérdidas actuales del 30%, recomendado por la bibliografía
y se asume también una disminución del 50% de las pérdidas en los próximos 30 años,
tenemos:
Tabla 10: Proyección de la dotación futura para Chaupimolino etapa II
Barrio Año Habitantes 10% del
incremento
Consumo
Neto
Pérdidas
(%)
Dotación
l/Hab*D
Chaupimolino
etapa II
2018 205 - 136,10 30 194,43
2048 555 17,07 159,33 15 185,70
185,70 l/hab*d es la dotación de agua para el final del periodo de diseño de 30 años. Con
los datos obtenidos anteriormente se establece una densidad poblacional de 93,45 hab/Ha.
69
3.2.3 Parámetros importantes
3.2.3.1 Coeficiente de escorrentía
El coeficiente de escorrentía, según la tabla 5, tomado fue de 0,45 debido a las
características del terreno.
3.2.3.2 Intensidad
La intensidad para el diseño del sistema de alcantarillado combinado es tomada a partir de
la estación pluviométrica La Tola, que es más cercana al lugar del diseño, la cual según
(W.E Palacios, 2015) es:
𝐼 =3,2763𝑙𝑜𝑔𝑇 + 33,2727
(33,1217 + 𝑡𝑐)0,9998
Donde:
T: Período de retorno (años)
tc: Tiempo de concentración (min).
I: Intensidad en (mm/min)
Se debe tomar en cuenta que la Intensidad según el INAMHI es expresada en mm/h por lo
que en este caso en particular se debe transformar las unidades, multiplicando por 60
minutos que es equivalente a una hora. Además para obtener las unidades en (l/s.ha) es
necesario multiplicar a la intensidad por un factor de 2,78, el cual nos permitirá proseguir
con los cálculos.
3.2.3.3 Periodo de retorno
Se tomó un periodo de retorno recomendado de 5 años para el tipo de población según la
tabla 6 recomendada en la normativa (EMMAPS-Q, 2009).
70
3.2.3.4 Parámetros adicionales
Los parámetros adicionales para considerar para el sistema de alcantarillado para el barrio
son los descritos en el apartado 1.5.4.2 y 1.5.4.3 correspondientes a sistemas combinados.
3.2.4 Ejemplo de cálculos
Para la obtención de los cálculos primero se tomó en cuenta la utilización de un software
de cálculo y los datos de la zona donde se implementará el sistema de alcantarillado
combinado tales como: intensidad de lluvia, área de diseño, población actual y a 30 años,
dotación y demanda de agua, además del método racional para la determinación de agua
lluvia.
A continuación, se presenta un ejemplo de cálculo del tramo 2-3:
Columna 1:
Denominación de calles.
Columna 2:
Numeración de los tramos y limitación de tuberías de conducción.
Columna 3:
Longitud de las tuberías de conducción.
Columna 4-5:
Área parcial y acumulada correspondiente al recolector de agua residual.
𝐴𝑖 = ∑ 𝐴𝑎𝑔𝑢𝑎𝑠 𝑎𝑟𝑟𝑖𝑏𝑎
𝑇𝑟𝑎𝑚𝑜 2 − 3 = (𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜1 − 2) + (𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜2 − 3) = 0,829 ℎ𝑎
71
Columna 6:
Área acumulada de la recolección de agua lluvia.
Columna 7:
Caudal medio.
𝑞(𝑙
𝑠) =
𝐶𝑅 ∗ 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 ∗ 𝐷 ∗ 𝐴𝑎𝑝.
86400 𝑠
𝑞(2 − 3) =0,8 ∗ 185,73
𝑙ℎ𝑎𝑏 ∗ 𝑑𝑖𝑎
93,45 ℎ𝑎𝑏ℎ𝑎
∗ 0,396𝐻𝑎
86400 𝑠= 0,13𝑙/𝑠
Para la conversión se toma en cuenta que 1 día = 86400 segundos.
Donde:
CR = Coeficiente de escorrentía.
D = Densidad Final (hab/ha).
Aap = Área de aportación (ha).
Dotación (l/hab/dia).
Columna 8:
Caudal sanitario.
𝑄𝑠 = 𝑞(𝑙/𝑠) ∗ 𝑀
𝑄𝑠(2 − 3) = 0,13 (𝑙
𝑠) ∗ 4 = 0,52 𝑙/𝑠
72
Donde:
M: Constante
Nota: Si el caudal medio es menor a 4 la constante es igual a 4, caso contrario se emplean
fórmulas para determinar la constante tomando en cuenta la población.
Columna 9:
Caudal de infiltración.
𝑄𝑖𝑛𝑓 =14 (
𝑚3
ℎ𝑎 ∗ 𝑑) ∗ 𝐴𝑎𝑝. (ℎ𝑎)
86,4
𝑄𝑖𝑛𝑓(2 − 3) =14(
𝑚3
ℎ𝑎 ∗ 𝑑) ∗ 0,39ℎ𝑎
86,4= 0,13𝑙/𝑠
Se debe considerar que 86,4 es la división de 86400 segundos que es equivalente a un día
y 1 m3 que equivale a 1000 litros. Esto se utiliza para obtener las unidades en l/s.
Columna 10:
El tiempo de concentración es el tiempo recorrido en el recolector asumiendo una velocidad
en minutos que es obtenida al sumar el tiempo de flujo que es calculada posteriormente.
𝑇𝐶( 3 − 4) = (𝑇𝑓(2 − 3) + 𝑇𝐶(2 − 3) = 5,26 𝑚𝑖𝑛
Columna 11:
La Intensidad para tramos iniciales el tiempo de concentración es igual a 5 según la
(EMAAP-Q, 2009).
𝐼(2 − 3) =3,2763 log(5)+33,2727
(33,1217+5)0,9998 = 0,93 mm/min * 60 min/h * 2,78 = 155,72 l/s/ha
73
Columna 12:
Aplicación del Método racional para caudal
𝑄𝑝𝑙 = 𝐶 ∗ 𝐼(𝑙
𝑠. ℎ𝑎) ∗ 𝐴(ℎ𝑎)
𝑄(2 − 3) = 0,45 ∗ 155,72(𝑙
𝑠. ℎ𝑎) ∗ 0,396ℎ𝑎 = 27,7 𝑙/𝑠
Columna 13:
Caudal de diseño.
𝑄𝑑. = 𝑄𝑠 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 + 𝑄𝑝𝑙
𝑄𝑑. (2 − 3) = 0,52𝑙/𝑠 + 0,13𝑙/𝑠 + 27,7𝑙/𝑠 = 28,4 𝑙/𝑠
Columna 14:
El diámetro se determina según la siguiente fórmula.
𝐷 = 1,548(𝑛 ∗ 𝑄
𝑆1
2⁄)
38⁄
Donde:
n = Coeficiente de rugosidad de Manning.
Q = Caudal de diseño 𝑚3/𝑠.
S = Pendiente (m).
𝐷(2 − 3) = 1,548 (0,011 ∗ 0,028 𝑚3/𝑠
0,051
2⁄ 𝑚)
38⁄
∗ 1000 = 131,36 𝑚𝑚
74
Columna 15:
Diámetro nominal o comerciales. Son los empleados (reales) para el sistema. Diámetro
utilizado para los cálculos posteriores.
Columna 16:
Pendiente.
𝑃𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 =𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑠 (𝑚)
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 (𝑚)
𝑃𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 (2 − 3) =2554,68 𝑚 − 2551,21 𝑚
68,76 𝑚= 0,050 𝑚
Columna 17:
Pendiente Real. Es la pendiente adecuada al lugar de diseño. Con esta pendiente se
procede a realizar los cálculos posteriores.
Columna 18:
La velocidad se calcula con la siguiente formula:
𝑉 =1
𝑛∗ 𝑅ℎ
23⁄ ∗ 𝑆
12⁄
𝑉(2 − 3) =1
0,011∗
400
4000
23⁄
𝑚 ∗ (0,05 )1
2⁄ = 4,4𝑚/𝑠
Donde:
n = Coeficiente de rugosidad de Manning.
Rh = Radio hidráulico (m).
S = Pendiente de la tubería (m/m).
V = Velocidad del flujo (m/s).
75
Nota: Se debe tomar en cuenta que la velocidad máxima es de 7,5 m/s según, (EMAAP-
Q, 2009), para tubería de PVC, por lo que en las tuberías que presenten velocidad
superiores a está se debe tomar más precaución en cuanto al mantenimiento de las
mismas, con la finalidad de que mantener en óptimas condiciones el sistema.
Columna 19:
Caudal para condiciones a tubo lleno.
𝑄 = (𝑉 ∗ 𝐴) 𝑚3/𝑠
𝑄(2 − 3) = (4,4(𝑚
𝑠) ∗ 𝜋
(0,4)2
4𝑚2) ∗ 1000 = 552,86 𝑚3/𝑠
Donde:
Q = Caudal 𝑚3/𝑠.
V = Velocidad promedio (m/s).
A = Área de la sección transversal (𝑚2).
Columna 20:
Tiempo de flujo.
𝑇𝑓 =𝐿
60 ∗ 𝑉
𝑇𝑓(2 − 3) =68,76𝑚
60 𝑠/𝑚𝑖𝑛 ∗ 4,4𝑚/𝑠= 0,26𝑚𝑖𝑛
76
Donde:
L = Longitud del tramo (m).
V = velocidad de media en la sección de escurrimiento (m/s).
Se realiza una conversión, teniendo en cuenta que 60 segundos equivale a un minuto.
Columna 21:
Relación hidráulica de caudales que se obtiene al dividir el caudal de diseño de
alcantarillado pluvial para el caudal a condiciones hidráulicas a tubo lleno y se calcula de
la siguiente manera.
𝑞
𝑄(2 − 3) =
28,40𝑙/𝑠
552,86𝑙/𝑠= 0,05
Columna 22-23:
Las relaciones hidráulicas de velocidad y diámetro se encuentran en el anexo 3. Se toma
el valor dependiendo de la relación q/Q de la columna 15.
Columna 24:
La velocidad real se obtiene mediante la relación hidráulica de la velocidad de la columna
22 y la velocidad del flujo de la columna 18.
𝑉(2 − 3) = 4,4𝑚/𝑠 ∗ 0,453 = 1,99 𝑚/𝑠
Columna 25:
El calado se obtiene mediante la relación hidráulica del diámetro de la columna 23 y
diámetro nominal de la columna 15.
𝑑 (2 − 3) = 0,4 𝑚 ∗ 0,182 = 0,07 𝑚
77
Columna 26-28:
Tramos de las tuberías. Se repite nuevamente para comodidad de visualización.
Columna 29:
Ángulos del terreno en el cuál va a ser colocada la tubería.
Columna 30-31:
Salto calculado y real. Los saltos consisten en igualar la cota de energía de la tubería de
entrada al pozo, con la cota de energía de la tubería de salida y se obtiene con la siguiente
formula.
ℎ𝑟 = (𝑑2 − 𝑑1) + 𝐶 (𝑣2
2
2𝑔−
𝑣12
2𝑔) Formula sin cambios de dirección
ℎ𝑟(2−3)/(3−4) = (0,1 m − 0,07 m) + 1,1 ((2,26𝑚/𝑠)2
19,6𝑚/𝑠2 −(1,99m/s)2
19,6𝑚/𝑠2 ) = 0,09 𝑚
Se emplea una constante C para el cálculo del salto hidráulico, dependiendo de la velocidad
de flujo que posea cada tramo, si la velocidad entre tramos incrementa, el flujo es
acelerado, caso contrario el flujo es retardado, entonces:
C = Flujo acelerado 1,1
C = Flujo retardado 1,2
Columna 35-38:
Cotas de terreno y proyecto. Las cotas del proyecto se calculan restando las cotas del
terreno los saltos reales en las tuberías por cambios de dirección.
Columna 39-40:
Cortes realizados al restar la cota de terreno con la cota de proyecto.
78
3.2.5 Hoja de cálculos
La hoja de cálculo se encuentra en el anexo VIII.
3.3 Planos del sistema
Tomando en consideración la teoría del punto 1.5.1.4.2, los planos se encuentran en el
anexo IX en el siguiente orden:
1. planimetría.
2. Implantación.
3. Perfiles.
4. Obras complementarias.
79
3.4 Presupuesto referencial con precios unitarios
En base a lo expuesto anteriormente el presupuesto referencial se presenta a continuación:
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE FORMACIÓN DE TECNÓLOGOS
PRESUPUESTO ALCANTARILLADO COMBINADO PARA EL BARRIO
CHAUPIMOLINO ETAPA II, PARROQUIA PIFO.
PRECIO
DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD UNITARIO TOTAL CONEXIONES DOMICILIARIAS
RUBRO EXCAVACIÓN ZANJA A MANO H=0.00-2.75m (EN TIERRA) m3 19,44 10,04 195,18
ACARREO MECÁNICO HASTA 1 km (carga, transporte, volteo) m3 19,44 1,21 23,52
CAJA DOMICILIARIA H=0.60-1.50M CON TAPA H.A. u 40 102,89 4.115,60
SILLA YEE 400*160 mm (MAT/TRANS/INST) u 40 32,30 1.292,00
TUBERÍA PLÁSTICA ALCANTARILLADO D.N.I. 150mm (MAT, TRAN, INST, 3m) m 120,00 10,99 1.318,80
Resumen del Módulo 1 6.945,10 SUMIDEROS DE CALZADA
RUBRO EXCAVACIÓN ZANJA A MANO H=0.00-2.75m (EN TIERRA) m3 15,96 10,04 160,24
ACARREO MECÁNICO HASTA 1 km (carga, transporte, volteo) m3 15,96 1,21 19,31
TUBERÍA PLÁSTICA ALCANTARILLADO D.N.I. 160MM (MAT, TRAN, INST, 2m) m 76,00 17,54 1.333,04
SUMIDERO CALZADA CERCO/REJILLA HF (PROVISIÓN Y MONTAJE) u 38 151,32 5.750,16
EMPATE A POZO MORTERO 1:3 u 38 12,17 462,46
Resumen del Módulo 2 7.725,21 MOVIMIENTOS DE TIERRA
RUBRO REPLANTEO Y NIVELACIÓN DE EJES m 1179,74 0,56 660,65
EXCAVACIÓN ZANJA A MAQUINA H=0.00-2.75m (EN TIERRA) m3 2149,92 3,54 7.610,71
EXCAVACIÓN ZANJA A MAQUINA H=2.76-4,00m (EN TIERRA) m3 329,00 6,03 1.983,87
RELLENO COMPACTADO (MATERIAL DE EXCAVACIÓN) m3 2330,67 7,25 16.897,34
ACARREO MECÁNICO HASTA 1 km (carga, transporte, volteo) m3 148,25 1,21 179,38
Resumen del Módulo 3 27.331,96 TUBERÍA
RUBRO TUBERÍA PVC NOVAFORT PLUS 440MM D.I.N 400MM ALCANTARILLADO (MAT, TRAN, INST) m 1140,24 47,10 53.705,30
TUBERÍA PVC NOVAFORT PLUS 540MM D.I.N 500MM ALCANTARILLADO (MAT, TRAN, INST) m 39,50 78,30 3.092,85
Resumen del Módulo 4 56.798,15 POZO DE REVISIÓN TIPO B1
RUBRO POZO REVISIÓN H.S. INCLUYE TAPA HF u 21 178,12 3.740,52
POZO-CÁMARA DE CAÍDA u 2 787,13 1.574,26
Resumen del Módulo 5 5.314,78 DESCARGA
RUBRO DESCARGA DISIPADORA DE ENERGÍA u 1 841,80 841,80
Resumen del Módulo 6 841,80 SEGURIDAD
RUBRO RÓTULOS CON CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO (PROVISIÓN Y MONTAJE m2 8,00 55,82 446,56
RÓTULOS DE SEÑALIZACIÓN EN TOOL, POSTES HG 2" - INCL. LOGOS Y LEYENDA m2 4,00 94,86 379,44
CINTA REFLECTIVA - ROLLO 3" X 200 PIES u 38,00 20,41 775,58
PASOS PEATONALES DE MADERA 1.2m ANCHO m2 38,00 28,74 1.092,12
CONO DE SEÑALIZACIÓN VIAL (H mínima 90cm) u 38,00 26,65 1.012,70
EQUIPO DE SEGURIDAD PERSONAL, CUADRILLA 10 PERSONAS u 1,00 389,70 389,70
Resumen del Módulo 7 4.096,10
MITIGACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES
RUBRO
80
CONTROL DE POLVO (INCL. AGUA Y TANQUERO) m3 10,00 3,66 36,60
Resumen del Módulo 8 36,60 CONTROL DE CALIDAD
RUBRO PRUEBAS HIDROSTÁTICAS EN RED DE ALCANTARILLADO D.I. DE 400mm m 1179,74 0,58 684,25
Resumen del Módulo 9 684,25 TRABAJOS VARIOS
RUBRO DESEMPEDRADO m2 1769,61 2,08 3.680,79
REEMPEDRADO (MAT. EXISTENTE) m2 1769,61 4,69 8.299,47
Resumen del Módulo 10 11.980,26 PLANOS AS BUILT
RUBRO ELABORACIÓN DE PLANO AS BUILT EN TAMAÑO A1-A0 u 10 58,74 587,40
Resumen del Módulo 11 587,40
TOTAL, MANO DE OBRA 46.181,48
TOTAL, MATERIALES 76.160,13
SUBTOTAL 122.341,61
IMPREVISTOS 10% 12.234,16
TOTAL 134.575,78
PRECIO
DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD UNITARIO TOTAL
81
3.5 Manual de operación y mantenimiento
3.5.1 Requerimientos previos
3.5.1.1 Personal de operación y mantenimiento
Se debe elegir a personal físicamente calificado para el trabajo ya que pueden existir
lesiones y accidentes al momento de la actividad. Deben ser capacitados para la utilización
correcta del equipo de protección, conociendo así, todas las medidas de seguridad que
debe adoptar para evitar percances.
3.5.1.2 Registro de la red de alcantarillado combinado
El personal elegido deberá tener acceso a los planos de los perfiles y en planta, donde
conste la ubicación exacta de la red de alcantarillado, así como también, los pozos de
revisión y las demás obras complementarias. Además, deberá conocer otros datos
importantes como: diámetros y material de las tuberías, entre otros relacionados.
Esta información deberá ser actualizada.
3.5.2 Problemas frecuentes
3.5.2.1 Obstrucciones
Las obstrucciones más comunes en los sistemas de alcantarillado son: piedras, fundas de
plástico y otros plásticos, arena y tierra, escombros en general. Se deben remover con
ayuda de una pala, escoba, guantes, botas y demás herramientas que sean necesarias.
3.5.2.2 Roturas
Las rupturas pueden darse por: sobrecarga debido a la falta de recubrimiento, mal soporte
debido a una mala instalación de la tubería, movimientos de suelo debido a sismos y daños
a causa trabajos de otros servicios como internet, agua, luz, entre otros.
82
Se recomienda instalar de forma adecuada las tuberías, y darle un buen recubrimiento en
especial en los lugares donde hay paso de automóviles.
Se recomienda mantener vigilancia en el momento que otra institución vaya a realizar
trabajos en el lugar.
3.5.2.3 Vandalismo
Se recomienda mantener vigilancia constante para evitar que alguna persona cometa actos
vandálicos en la red, para ello se requiere la ayuda de todos los vecinos.
3.5.3 Operación del sistema de alcantarillado
Las actividades correspondientes a la operación del sistema de alcantarillado combinado
para Chaupimolino etapa II comienzan paralelamente con la construcción, es decir, se
deberá verificar y asegurar una correcta construcción de la red.
3.5.3.1 Puesta en marcha
Antes del primer uso del sistema se debe realizar una limpieza general de las tuberías,
eliminando exceso de concreto y demás materiales utilizados. Asimismo, se debe realizar
el aseo en los pozos de revisión y el resto de las obras complementarias.
3.5.3.2 Inspección
Es recomendable verificar el estado de las tapas de los pozos y de las cajas domiciliarias
constantemente.
Se recomienda una inspección rutinaria prioritaria a los pozos finales de cada calle (pozos
4 y 8) y a la estructura disipadora de energía (descarga).
Se debe inspeccionar visualmente todos los pozos y tramos de tuberías con la ayuda de
linternas y equipos de protección personal, esto con la persona encargada del
83
mantenimiento. Esta inspección se debe realizar a la media noche o antes de las cinco de
la mañana, garantizando un caudal bajo.
Se debe inspeccionar, constantemente, las 40 conexiones domiciliarias.
Con esta información se recomienda elaborar un cronograma de inspección sea mensual,
trimestral o semestral, dependiendo de los resultados.
Ilustración 15: Verificación del estado de las tapas y cajas domiciliarias
3.5.4 Mantenimiento del sistema de alcantarillado
El objetivo principal del mantenimiento es asegurar un correcto funcionamiento de los
equipos e instalaciones (León, 1998). Además, con un mantenimiento adecuado se puede
evitar paros en el sistema, alargar la vida útil del mismo y evitar costos excesivos de
reparación.
Es recomendable para el mantenimiento del sistema emplear un adecuado equipo de
protección personal con la finalidad de evitar lecciones como guantes, mascarilla de olores,
entre otros.
84
Ilustración 16: Guantes de protección personal (PROMART, 2018)
Ilustración 17: Mascarilla de gases (Ferretera, 2018)
A continuación, se establecen dos tipos de mantenimiento que, en base a la información
anterior, el encargado debe realizar.
3.5.4.1 Mantenimiento preventivo
Entiéndase como mantenimiento preventivo a aquel que se efectúa con cierta frecuencia
con la finalidad de prevenir y evitar daños al sistema (Rivera, 2014).
3.5.4.1.1 En casa
Se recomienda los siguientes aspectos para prevenir daños en las tuberías desde cada
hogar:
85
• Evitar el vertimiento de materiales orgánicos en los lavaplatos como restos de
comida.
• Evitar el vertimiento de materiales como papel higiénico, toallas, y de más productos
en los inodoros.
• Las cajas de revisión de cada casa deben ser lavadas por lo menos cada año con
abundante agua.
Ilustración 18: Limpieza de caja de revisión (Avila, 2018)
3.5.4.1.2 En la red
Se recomienda limpiar las tuberías en los puntos antes mencionados con abundante agua,
manteniendo un periodo de, aproximadamente, seis meses o un año dependiendo de los
resultados anteriores.
Se debe emplear alambre o barras de acero para realizar una limpieza manual.
Se debe tener cuidado con los tramos 4-15; 8-17; 11-12 y 12-13, ya que presentan
velocidades altas. Se recomienda inspección frecuente.
Ilustración 19: Limpieza de los tramos iniciales de los colectores
86
3.5.4.1 Mantenimiento Correctivo
Entiéndase al mantenimiento correctivo como la acción de corregir fallas o averías cuando
ya se han efectuado (Jacinto Díaz Marcilla, 2012). Este tipo de mantenimiento se lo realiza
al momento de sufrir una emergencia, es decir, cuando el daño no se pudo evitar por
cualquier circunstancia. Por lo general el daño más frecuente son los atoros, los mismos
que son causados por la acumulación d desechos en un tramo de la red. Para ellos se
siguen los siguientes pasos:
Primero se debe localizar el tramo de obstrucción, se debe limpiar con abundante agua y
los accesorios tales como varillas de acero, alambres y cualquier otro material que pueda
servir de ayuda. En el caso de que el problema persista, se deber localizar la distancia
exacta de la obstrucción, esto con la ayuda de una cuerda o un cable flexible. Al conocer
donde es la obstrucción se debe cavar hasta el punto preciso y se debe realizar un corte
rectangular para extraer el objeto que no permitía el paso del flujo.
Ilustración 20: Atoros en la red de alcantarillado
87
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 Conclusiones
Para el desarrollo del sistema se tomó en cuenta la realidad socioeconómica de los
habitantes del sector y se planteó la opción más rentable, es decir, un sistema combinado
el cual es más económico de implementar.
Para el desarrollo del diseño del sistema de alcantarillado para Chaupimolino etapa II, se
empleó la normativa aplicable de la EPMAPS.
Si bien un sistema de alcantarillado combinado economiza el proyecto, se debe diseñar
sistemas de recolección de aguas servidas y lluvias por separado, debido a que las aguas
deben recibir un tratamiento previo a su descarga y esto genera gastos elevados.
Mediante la encuesta se determinó que la mayoría de los habitantes cuenta con una
economía estable, apta para contribuir a la implementación del sistema de alcantarillado
propuesto. Beneficio de sumo interés para los habitantes de sector ya que al implementar
el sistema de alcantarillado propuesto se verá mejorada su calidad de vida.
Adicionalmente se presentan temas de saneamiento que necesitan ser tomados en
consideración para su futura implementación o mejora, tales como incrementar la calidad
de agua que reciben, adquirir un servicio de recolección de residuos, entre otros, que
afectan la salud de los habitantes del sector.
Como punto importante entre la relación naturaleza-humano es necesario hacer un inciso,
ya que, de toda la información obtenida del sector se observa que los habitantes están
conscientes, ambientalmente, sobre la disposición final de las aguas residuales y
mencionan un tipo de tratamiento previo a su descarga.
88
4.2 Recomendaciones
Se recomienda la implementación del sistema de alcantarillado propuesto lo antes posible
para mitigar los temas de insalubridad de la zona.
Para solventar un beneficio en común, es recomendable que tanto los dirigentes y demás
personas pertenecientes al barrio, trabajen de forma conjunta, antes y después de la
ejecución del proyecto. Además, deben contar con técnicos especializados en la
construcción de estas obras civiles.
Se recomienda seguir las especificaciones del manual de operación y mantenimiento,
establecido específicamente para el barrio. De este modo el sistema alcanzará de manera
efectiva su periodo de diseño y el personal encargado de realizar el mantenimiento y
limpieza evitará lecciones por mala ejecución. Al momento de realizar la limpieza de los
tramos es necesario esperar hasta que este se ventile, para reducir la acumulación de
gases.
Es recomendable que la mayoría de las personas del sector eduquen a sus hijos de la
misma o mejor manera, ya que se pudo apreciar conciencia ambiental en la mayoría de los
habitantes. Se espera que exista mucha más conciencia a futuro en temas ambientales y
sociales, y así se pueda obtener métodos mucho más eficaces en cuanto al saneamiento.
Es recomendable que los dirigentes del sector tomen medidas desde ya, para aumentar el
índice de cobertura de servicios necesarios, para mejorar la calidad de vida de las
personas. Estos pueden ser solventados trabajando con el municipio, instituciones
educativas de nivel superior o entidades privadas.
Para asegurar un óptimo periodo de diseño y funcionamiento del sistema se recomienda
seguir las pautas establecidas en el manual de operación y mantenimiento desarrollado
específicamente, a través de bibliografía general, para el barrio.
89
5. BIBLIOGRAFÍA
Aldás, J. C. (2011). Diseño del Alcantarillado Sanitario y Pluvial y Tratamiento de Agua
Servidas de 4 Lotizaciones Unidas (Varios Propietarios) del Cantón El Carmen.
(Disertación de Grado). Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Quito.
Allison, C. M. (2013). La Aventura Tecnológica: Evolución de la Sociedad y el Destino del
Hombre. Caracas: Cognitio, LLC,.
Avila, G. (2018). Grupo Avila. Obtenido de http://plomeriabogota24horas.com/
Babbitt, H. E., & Baumann, E. R. (1961). Alcantarillado y Tratamiento de Aguas Negras.
Carmona, R. (2013). Diseño y Construcción de Alcantarillados Sanitario, Pluvial y Drenaje
en Carreteras.
Céspedes, A. (1981). Principios de Mantenimiento .
Chiliquinga, M., & Saldoval, E. (2018). DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO
COMBINADO EN EL BARRIO CHAUPI-MOLINO, PARROQUIA PIFO. (Tesis de
grado). Escuela Politécnica Nacional, Quito.
Construcción, C. d. (2018). Cámara de la Construcción. Obtenido de
http://www.camicon.ec/
Cornejo, A. M. (2001). Economía popular y desarollo humano. Quito: Abya Yala.
ECONET. (2016). ECONET. Obtenido de
http://www.econetdesatascos.com/es/blog/primeras-alcantarillas-historia/182
EMMAPS-Q. (2009). Normas de diseño para sistemas de alcantarillado EMMAPS-Q. Quito.
EPMAPS. (2015). Análisis Temporal de Lluvias Extremas en el DMQ y Cálculo de las
Curvas de Intensidad-Duración-Frecuencia.
Fitness life style health club. (s.f.). Obtenido de
https://fitnesslifestylehealthclub.com/salud/olor-como-un-desencadenante-y-
sintoma-de-migrana.html
Galindo, L. J. (1998). Técnicas de Investigación en Sociedad, Cultura y Comunicación .
Guerée, A. (1962). Saneamiento de las Aglomeraciones Urbanas.
Hofacker, A. (2008). Rapid lean construction - quality rating model. Manchester: s.n.
INEC. (2010). Instituto Nacional de Estadística y Censo. Obtenido de
http://www.ecuadorencifras.gob.ec/institucional/home/
Jacinto Díaz Marcilla, J. R. (2012). Organización y control del mantenimiento de
instalaciones solares térmicas. Paraninfo.
90
Koskela, L. (1992). Application of the new production philosophy to construction. Finland:
VTT Building Technology.
Krochin, S. (1978). Diseño Hidráulico. Segunda.
León, F. C. (1998). Tecnología del mantenimiento industrial. En F. C. León. Murcia.
López, R. (2003). Elementos de Diseño para Acueducots y Alcantarillados. Segunda.
Maslow, A. H. (1991). Motivación y personalidad. Madrid: Ediciones Díaz de Santos.
OPS. (2005). OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO
SANITARIO EN EL MEDIO RURAL . Lima.
Ortegón, E., Pacheco, J., & Roura, H. (2005). Matodología General de Identificacióon,
Preparación y Evaluación de Proyectos de Inversión Pública. Santiago.
Pifo, G. P. (2018). GAD Parroquial de Pifo. Obtenido de http://www.pifo.gob.ec/web/
PROMART. (2018). PROMART HOMECENTER. Obtenido de
https://www.promart.pe/guante-de-nitrilo-reforzado-t9-verde/p
Rivera, R. R. (2014). Mantenimiento preventivo de redes de distribución de agua y
saneamiento. En R. R. Rivera. Málaga: ic.
Salgado, D. C. (2017). Información Empresa Pública Metropolitana de Movilidad y Obras
Públicas. Quito.
SENAGUA. (1992).
Valencia, M. L. (2011). Manual de Operación de la Estación Total. Obtenido de
https://www.abreco.com.mx/manuales_topografia/teodolitos_estaciones/Manual%
20de%20Operacion%20de%20Estacion%20Total.pdf
Ventura, M. (2010). Fronteras y mestizajes ( Sistema de clasidicación social en Europa,
América y áfrica). Barcelona: Univ. Autónoma de Barcelona.
W.E Palacios, M. Z. (2015). Análisis temporal de las lluvias en el DMQ y cálculo de la curvas
de Intensidad-Duración-Frecuencia. Quito.
Zamarripa, M. (2016). Apuntes de Topografía.
91
6. ANEXOS
ANEXO I: GRÁFICO CURVA DE LA PÉRDIDA DE CARGA POR CAMBIO DE
DIRECCIÓN.
Ilustración 21: Curva de la pérdida de carga por cambio de dirección.
92
ANEXO II: LISTA DE DIÁMETROS COMERCIALES.
Tabla 11: Diámetros comerciales.
Diámetro Nominal DN/DE
mm
ESPESOR MÍNIMO DE PARED (e)
(mm) TUBO PARA DESAGÜE
50 1,8
63 1,9
75 2
90 2,1
110 2,2
125 2,5
140 2,8
160 3,2
180 0,5
200 0,9
225 4,4
250 5
280 5,5
315 6,2
355 7
400 7,9
450 8,9
500 9,8
560 11
630 12,4
DN/DE: Diámetro nominal DN correspondiente al diámetro exterior
DE
93
ANEXO III: RELACIONES HIDRÁULICAS.
Ilustración 22: Relaciones hidráulicas.
94
ANEXO IV: INTENSIDAD MÁXIMA DE PRECIPITACIÓN Y CANTIDAD DE
PRECIPITACIÓN MÁXIMA DE LA ESTACIÓN DE LA TOLA.
Ilustración 23: Intensidad máxima de precipitación (mm/min). Escala logarítmica.
Ilustración 24: Cantidad de precipitación máxima (mm).
95
ANEXO V: MODELO DE LA ENCUESTA.
96
97
ANEXO VI: PLANILLA DE AGUA POTABLE.
98
ANEXO VII: LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO.
Ilustración 25: Levantamiento en línea Férrea (1).
Ilustración 26: Levantamiento en pasaje Vargas (1).
Ilustración 27: Levantamiento en línea Férrea (2)
Ilustración 28: Levantamiento en pasaje Vargas (2).
99
Ilustración 30: Manejo de la estación total.
Ilustración 32: Relación con la comunidad.
Ilustración 29: Levantamiento en pasajes Alberto Rodríguez.
Ilustración 31: Levantamiento en pasaje Vargas.
100
ANEXO VIII: HOJA DE CÁLCULOS.
101
102
ANEXO IX: PLANOS.
Plano 1: Planimetría de la red de alcantarillado combinado. Lámina 1/1. Escala 1:2000. Archivo
CAD: planimetría.dwg.
Plano 2: Implantación de la red de alcantarillado combinado. Lámina 1/1. Escala 1:2000.
Archivo CAD: Implantación.dwg.
Plano 3: Perfil longitudinal. Lámina 1/4. Escala 1:1000. Archivo CAD: Perfiles Pasajes.dwg.
Plano 4: Perfil longitudinal. Lámina 2/4. Escala 1:1250. Archivo CAD: Perfiles Pasajes.dwg.
Plano 5: Perfil longitudinal. Lámina 3/4. Escala 1:1250. Archivo CAD: Perfiles Pasajes.dwg.
Plano 6: Perfil longitudinal. Lámina 4/4. Escala 1:2000. Archivo CAD: Perfiles Pasajes.dwg.
Plano 7: Detalles de obras complementarias. Lámina 1/4. Escala 1:1000. Archivo CAD:
Detalles de Obras Complementarias.dwg
Plano 8: Detalles de obras complementarias. Lámina 2/4. Escala 1:1000. Archivo CAD:
Detalles de Obras Complementarias.dwg
Plano 9: Detalles de obras complementarias. Lámina 3/4. Escala 1:1000. Archivo CAD:
Detalles de Obras Complementarias.dwg
Plano 10: Detalles de obras complementarias. Lámina 4/4. Escala 1:1000. Archivo CAD:
Detalles de Obras Complementarias.dwg
L = 58,37 m
Φ= 250 mm d= 3 cm
I= 1,22 ‰
v= 0,57 m/s
CORTE [ m ]
TERRENO
PROYECTO
DATOSHIDRÁULICOS
1,45 1,45
2557,09 2556,38
2555,64
0+58,37
2554,93
PARCIAL
ACUMULADA 0+000 0+58,37
PASAJE HARO MORALES
ESC:H: 1:1000V: 1:100
2556,0
2552,0
2548,0
2546,0
L = 68,76 m
Φ= 400 d= 7 cm
I= 5,05 ‰
v= 1,99 m/s
1,70 1,70
2556,38 2552,91
2554,68
0+68,76
2551,21
0+127,13
L = 69,55 m
Φ= 400 d= 10 cm
I= 4,36 ‰
v= 2,26 m/s
1,79 1,79
2552,91 2549,88
2551,12
0+69,55
2548,09
0+196,68
1
4
DE
PASAJE EN REFERENCIA
L =10,4m
Φ= 400 d=9cm
I= 14 ‰
v=3,81 m/s
2,94
2549,88
2546,94
2546,91
0+207,08
1,43
0+10,40
2545,48
L = 63,12 m
Φ= 250 d= 3 cm
I= 1,92 ‰
v= 0,72 m/s
CORTE [ m ]
TERRENO
PROYECTO
DATOSHIDRÁULICOS
1,45 1,45
2558,68 2557,472557,23
0+63,12
2556,02
PARCIAL
ACUMULADA 0+000 0+63,12
PASAJE VARGAS
ESC:H: 1:1250V: 1: 125
2558,0
2556,0
2554,0
2552,0
2550,0
2548,0
L = 61,17 m
Φ= 400 d= 8 cm
I= 3,68 ‰
v= 1,78 m/s
1,65 1,65
2557,47 2555,222555,82
0+61,17
2553,57
0+124,29
L = 60,52 m
Φ= 400 d= 8 cm
I= 10,10 ‰
v= 3,06 m/s
2,00 2,00
2555,22 2549,112553,22
0+60,52
2547,11
0+184,81
2546,0
2544,0
2542,0
2540,0
2
4
DE
PASAJE EN REFERENCIA
L = 13,47 m
Φ= 400 d= 9 cm
I= 14 ‰
v= 3,70 m/s
7,50 1,92
2549,11 2541,64
2541,61
0+13,47
2539,72
0+198,28
L = 61,19 m
Φ= 250 d= 2 cm
I= 3,48 ‰
v= 0,78 m/s
CORTE [ m ]
TERRENO
PROYECTO
DATOSHIDRÁULICOS
1,45 1,45
2567,95 2565,822566,50
0+61,19
2564,37
PARCIAL
ACUMULADA 0+000 0+61,19
PASAJE ALBERTO RODRÍGUEZ
ESC:H: 1:1250V: 1: 250
2568,0
2564,0
2556,0
L = 65,90 m
Φ= 400 d= 7 cm
I= 12,76 ‰
v= 2,99 m/s
1,96 1,96
2565,82 2557,412563,86
0+65,90
2555,45
0+127,09
L = 70,09 m
Φ= 400 d= 8 cm
I= 19,60 ‰
v= 4,27 m/s
2,50 1,62
2557,41 2542,792554,91
0+70,09
2541,17
0+197,18
2542,0
2532,0
L = 69,09 m
Φ= 400 d= 11 cm
I= 14,67 ‰
v= 4,28 m/s
1,65 1,86
2542,79 2532,872541,14
0+69,09
2531,01
0+266,27
2,78
2156,00
2153,22
3
4
DE
PASAJE EN REFERENCIA
LÍNEA FÉRREA
L = 74,47 m
Φ= 250 d= 15 cm
I= 3,90 ‰
v= 2,62 m/s
CORTE [ m ]
TERRENO
PROYECTO
DATOSHIDRÁULICOS
1,92 1,92
2546,91 2544,03
2544,99
0+28,61 0+74,47
2542,11
PARCIAL
ACUMULADA 0+103,08
ESC:H: 1:2000V: 1: 400
2550,0
2546,0
2538,0
2530,0
2542,0
2534,0
2518,0
L = 28,61 m L = 68,75 m L = 46,56 m L = 46,92 m L = 41,43 m L = 77,63 m L = 55,18m L = 30,06 m L = 39,50 m L=16,86m
Φ= 400 Φ= 400 Φ= 400 Φ= 400 Φ= 400 Φ= 400 Φ= 400 Φ= 400 Φ= 500d= 16 cm
I= 3,50 ‰
v= 2,60 m/s
2,091,93
2541,642541,64
2539,55
0+68,75
2539,71
0+171,83
d= 25 cm
I= 3,00 ‰
v= 3,06 m/s
2,09 1,94
2538,26 2535,78
2536,17
0+77,63
2533,84
0+384,37
d= 25 cm
I= 2,70 ‰
v= 2,86 m/s
1,93
2544,03
2542,10
2,04
2540,36
0+46,56
2538,32
2,07
2540,36
2538,29
2,00
2538,93
0+46,92
2536,93
2,00
2538,93
2536,93
1,95
2538,26
0+41,43
2536,31
1,97
2535,78
2533,81
1,86
2533,96
0+55,18
2532,10
1,92
2532,87
2530,95
1,87
2531,87
0+39,50
2530,00
0+213,39 0+265,31 0+306,740+28,61 0+439,55 0+569,61 0+509,11
v= 2,97 m/s v= 2,39 m/s v= 3,15 m/s v= 3,25 m/sv= 0,80 m/s v= 3,33 m/s
V= 2,88 m/sd= 26 cm
I= 3,10 ‰
d= 33 cm
I= 2,40 ‰
d= 25 cm
I= 2,90 ‰
d= 31 cm
I= 1,50 ‰
4
4
DE
0+000 0+525,97
PASAJE EN REFERENCIA
1,45
2547,96
2546,51
1,45
2546,91
2545,46
1,92
2533,96
2532,04
1,88
2532,87
2530,99
0+30,06
1,87
2531,87
2530,00
2518,53
0+16,86
DETALLE CÁMARAS DE CAÍDA
0,1
0
2,9
4
1,3
5
7,5
0
5,7
0
0.40
0.40
0.4
0
0.1
0
0.5
1
0.40
0,40
0,3
4
0,24
1,00
2,24
1,00
0,4
0
0,24
0,24
2,24
1,00
0,4
0
0,24
1,48
1,00
0,24
CÁMARA POZO 4 (ESC. 1-100)CÁMARA POZO 8 (ESC. 1-100)
ING.LUIS JARAMILLO
DIRECTOR
APROBÓ
CONTENIDO:
DETALLES DE OBRAS COMPLEMENTARIAS
REGISTRO
AUTORES:
ESCUELA DE FORMACIÓN DE TECNÓLOGOS
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
PROYECTO:
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO COMBINADO PARA
CHAUPIMOLINO ETAPA II, PARROQUIA PIFO.
NOTAS:
1. TODAS LAS DIMENSIONES ESTÁN EN METROS.
2. EL PLANO ESTÁ A ESCALA.
3. LA ESCALA DE CADA DETALLE ESTÁ INDICADA.
TEC. José Andrés Vivas Albarracin
Firma
TEC. Luis David Caiza Ortiz
Firma
ARCHIVO CAD:
FECHA:
Septiembre, 2018.
ESCALA:
FORMATO:
NÚMERO DE LÁMINA:
REPRESENTANTE DEL GAD:
Ángel Vega
Firma
Detalles de Obras Complementarias.dwg
1:1000 A3
1
4
DE
DETALLE CONEXIONES DOMICILIARIAS
CONEXIÓN CAJA - RED (ESC. 1-40)CAJA DOMICILIARIA (ESC. 1-40)
PLANTA CORTE
CORTE FRONTAL
CORTE FRONTAL
D
5 cm PUEDE
UTILIZARSE
EN EL
RELLENO
INICIAL Y
ACOSTILLADO.
D/2
MATERIAL
(CASCAJO)
PETREO FINO
CON TAMAÑO
NO MAYOR A
COMPACTAR NO SERAN
PARA NIVEL FREÁTICO ALTO Y
FLUJO DE AGUA EN EL FONDO
UTILIZARSE CASCAJO FINO O
CISCO DE PIEDRA TRITURADA
ACOSTILLADO
ENCAMADO
5 cm
MAYORES DE 15 CM DE
ALTURA
DE LA EXCAVACIÓN PUEDE
(CHISPA) APISONADO.
PUEDE CONTENER PIEDRAS DE
LAS CAPAS DE RELLENO PARA
PUEDE CONTENER PIEDRAS DE
TAMAÑO NO MAYOR A 10 cm.
LAS CAPAS DE RELLENO PARA
RELLENO FINAL
EXCAVACIÓN EN SITIO
RELLENO INICIAL
15a30cm
MATERIAL DE
TAMAÑO NO MAYOR A 5 cm.
COMPACTAR NO SERAN
MAYORES DE 30 CM DE
ALTURA
0.60
0.900.90
0.60
DETALLE EMPALMES DE TUBERÍAS
EMPALME 3 CANALES (ESC. 1-30)
DETALLE POZOS DE REVISIÓN
POZO DE REVISIÓN (ESC. 1-100)EXCAVACIÓN ZANJA Y RELLENO (ESC. 1-40)
EMPALME 2 CANALES (ESC. 1-30)
ING.LUIS JARAMILLO
DIRECTOR
APROBÓ
CONTENIDO:
DETALLES DE OBRAS COMPLEMENTARIAS
REGISTRO
AUTORES:
ESCUELA DE FORMACIÓN DE TECNÓLOGOS
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
PROYECTO:
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO COMBINADO PARA
CHAUPIMOLINO ETAPA II, PARROQUIA PIFO.
NOTAS:
1. TODAS LAS DIMENSIONES ESTÁN EN METROS.
2. EL PLANO ESTÁ A ESCALA.
3. LA ESCALA DE CADA DETALLE ESTÁ INDICADA.
ARCHIVO CAD:
FECHA:
Septiembre, 2018.
ESCALA:
FORMATO:
NÚMERO DE LÁMINA:
REPRESENTANTE DEL GAD:
Ángel Vega
Firma
Detalles de Obras Complementarias.dwg
1:1000 A3
2
4
DE
CORTE
0,30
1,400,20 0,20
0,20
H. V
ar 1
,45
m -
3,00
m
0,90
2,20
0,40 1,210,2
0,40
0,40
0,700,40
0,30
Reforzamiento
con H. simple
1,40 0,30
DH
Var
iabl
e <
5m0,
20
0,20 1,00 0,20
Hormigón simple replantillo
f´c= 140kg/cm2 e=0.05 m
Hórmigos simple
f´c= 210 kg/cm2
Estribos 16mm
FRONTAL
TEC. José Andrés Vivas Albarracin
Firma
TEC. Luis David Caiza Ortiz
Firma
Excavación para profundidades grandes > 5,00 m.Tomar en cuenta el relleno del gráfico anterior.El gráfico presenta variaciones de distancias referenciales.
0.70
CONEXIÓN SUMIDERO-POZO (ESC. NA)
DETALLE SUMIDERO DE CALZADA
SUMIDERO (ESC. 1-25)REJILLA (ESC. 1-25) SUMIDERO (ESC. 1-25)
ING.LUIS JARAMILLO
DIRECTOR
APROBÓ
CONTENIDO:
DETALLES DE OBRAS COMPLEMENTARIAS
REGISTRO
AUTORES:
ESCUELA DE FORMACIÓN DE TECNÓLOGOS
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
PROYECTO:
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO COMBINADO PARA
CHAUPIMOLINO ETAPA II, PARROQUIA PIFO.
NOTAS:
1. TODAS LAS DIMENSIONES ESTÁN EN METROS.
2. EL PLANO ESTÁ A ESCALA.
3. LA ESCALA DE CADA DETALLE ESTÁ INDICADA.
ARCHIVO CAD:
FECHA:
Septiembre, 2018.
ESCALA:
FORMATO:
NÚMERO DE LÁMINA:
REPRESENTANTE DEL GAD:
Ángel Vega
Firma
Detalles de Obras Complementarias.dwg
1:1000 A3
3
4
DE
CONEXIÓN SUMIDERO-POZO (ESC. NA)
0,07 0,55 0,07
0,07
0,28
0,50
Cajón de Hormigón
f´c= 180 kg/cm2
0,07 0,45 0,07 0,07
0,540,
012
0,28
0,019
0,045
0,24
0,43
CORTEFRONTAL
0,5
2
VISTA SUPERIOR CORTE
TEC. José Andrés Vivas Albarracin
Firma
TEC. Luis David Caiza Ortiz
Firma
DISIPADOR DE ENERGÍA (ESC. 1:200)
DETALLE DE LA DESCARGA
VISTA LATERAL 1 (ESC. 1-100)
ING.LUIS JARAMILLO
DIRECTOR
APROBÓ
CONTENIDO:
DETALLES DE OBRAS COMPLEMENTARIAS
REGISTRO
AUTORES:
ESCUELA DE FORMACIÓN DE TECNÓLOGOS
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
PROYECTO:
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO COMBINADO PARA
CHAUPIMOLINO ETAPA II, PARROQUIA PIFO.
NOTAS:
1. TODAS LAS DIMENSIONES ESTÁN EN METROS.
2. EL PLANO ESTÁ A ESCALA.
3. LA ESCALA DE CADA DETALLE ESTÁ INDICADA.
4. CADA GRADA TIENE UN ESPACIO PARA QUE EL AGUA ESCAPE
Y NO SE DEPOSITE CUANDO EL CAUDAL SEA BAJO.
Luis David Caiza Ortiz
Firma
ARCHIVO CAD:
FECHA:
Septiembre, 2018.
ESCALA:
FORMATO:
NÚMERO DE LÁMINA:
REPRESENTANTE DEL GAD:
Ángel Vega
Firma
Detalles de Obras Complementarias.dwg
1:1000 A3
4
4
DE
1,88
1,6
7
0,9
6
0,1
0
VISTA LATERAL 2 (ESC. 1-200)
13
,3
4
16,86
EXCAVACIÓN (ESC. 1-200)
POZO 23
TERRENO NATURAL
500 mm
H.S 180 kg/cm2
TEC. José Andrés Vivas Albarracin
Firma
0,3
0
Piedra bola de 10 cm de diámetro