memoria sanitario

Ante-proyecto para la construcción de las obras de ampliación de la Red de Alcantarillado Sanitario enNueva Ciudad Guerrero.

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Anteproyecto para la Construcción de las Obras de Ampliación de la Red de Alcantarillado Sanitario y Nueva Planta de Tratamiento de Aguas Residuales en Nueva Ciudad Guerrero, Tamaulipas

Ante-Proyecto para la Construcción de las Obras de Ampliación de la Red de

Alcantarillado Sanitario en Nueva Ciudad Guerrero, Tamaulipas.

MEMORIA DESCRIPTIVA

México, D. F., actualización al 21 de Enero de 2010.


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CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN...............................................................................................................5

1.1. Funcionamiento actual de la red de alcantarillado sanitario................................................51.2. Objetivo................................................................................................................................6

2. PARÁMETROS DE DISEÑO.......................................................................................................7

3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO...............................................................................................8

4. CALCULO DE GASTOS............................................................................................................10

4.1. Gasto medio (Q med).......................................................................................................104.2. Gasto mínimo (Qmín)...........................................................................................................104.3. Gasto máximo instantáneo................................................................................................114.4. Gasto máximo extraordinario.............................................................................................11

5. DIÁMETRO GENERAL DE LA RED DE ATARJEAS DE ALCANTARILLADO SANITARIO.. 13

6. CARCAMO DE BOMBEO..........................................................................................................15

7. DATOS DE PROYECTO............................................................................................................17

8. ANTEPROYECTO DE LA RED DE ALCANTARILLADO.........................................................17

9. NORMATIVIDAD A CUMPLIR...................................................................................................18

10. TABLAS Y PLANOS TIPO........................................................................................................18


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GLOSARIO

Albañal: también llamado descarga domiciliaria es el elemento que inicia la red de alcantarillado

Alcantarillado: conjunto de tuberías que conducen las aguas residuales hasta el sitio de disposición

final de las mismas.

Aportación: volumen de agua residual desechada por el usuario después de su uso.

Atarjea: tubería por la cual son transportadas las aguas residuales provenientes de los albañales y

conducciones hacia los subcolectores y/o colectores.

Coeficiente de fricción: parámetro de diseño hidráulico que permite determinar las pérdidas de

energía en un acueducto.

Colector: tuberías que reciben las aguas negras de las atarjeas.

Consumo de agua: volumen de agua utilizado para cubrir las necesidades de los usuarios. Hay

diferentes tipos de consumos: doméstico, no-doméstico (dividido en comercial e industrial) y público.

Demanda: cantidad de agua requerida por una localidad completa, una parte de ella, sector

industrial, o industria específica, para facilitar las actividades (domésticas, comerciales, industriales,

turísticas, etc.) que ahí tienen lugar.

Descarga domiciliaria: conjunto de elementos que sirven para conectar el sistema interno de

desagüe de una vivienda con el sistema de atarjeas.

Dotación: cantidad de agua asignada a cada habitante para satisfacer sus necesidades personales

en un día medio anual. (Es el cociente de la demanda entre la población de proyecto). Consumo

diario promedio per cápita.

Emisor: conducto que recibe las aguas de uno o varios colectores o interceptores, no recibe ninguna

aportación adicional en su trayecto y su función es conducir las aguas negras a la planta de

tratamiento.

Gasto: volumen de agua medido en una unidad de tiempo, generalmente se expresa en litros por

segundo.

Interceptor: tuberías que interceptan las aportaciones de las aguas negras de los colectores.

Línea de conducción: elemento que sirve para transportar el agua de un lugar a otro de manera

continua (generalmente tubos) y puede trabajar a presión en el caso de tuberías o a superficie libre,

en caso de canales y tuberías.

Pozo de visita: estructura típica de liga entre dos tramos de la red, permite el acceso del exterior

para la inspección y maniobras de limpieza a la red. Tienen la función de ventilación de la red para la


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eliminación de gases. Generalmente se colocan en todos los cruceros, cambios de dirección,

pendiente y diámetro y para dividir tramos que exceden la máxima longitud recomendada para las

maniobras de limpieza y ventilación.


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1. INTRODUCCIÓN.

El servicio de alcantarillado de la cabecera municipal de Nueva Ciudad Guerrero tiene dos problemas principales, la antigüedad de la red de alcantarillado que conlleva a que algunos tramos de la red se encuentren en mal estado, y por otro lado no cuenta con algún tipo de infraestructura en operación que trate las aguas negras antes de verterlas a los escurrimientos naturales.

Actualmente Nueva Ciudad Guerrero cuenta con sistema de alcantarillado que tiene una antigüedad de 56 años, desde que en 1953 se inauguro de manera oficial la presa Falcón y cuyo vaso demando la inundación del llamado Viejo Guerrero y al mismo tiempo la creación de la nueva población Nueva Ciudad Guerrero.

El municipio de Nueva Ciudad Guerrero se localiza en la parte norte del estado de Tamaulipas, colinda al norte con el municipio de Nuevo Laredo; al sur con el municipio de Mier y al oeste con el estado de Nuevo León. Su extensión territorial es de 244,934 ha (2.76% de la superficie Estatal) y tiene una altitud promedio de 180 msnm.

Nueva Ciudad Guerrero tiene problemas de emigración, pues la tasa de crecimiento poblacional se ha visto disminuida en los últimos años; sin embargo, se ha identificado que son los hombres, cabeza de familia, quienes emigran a los Estados Unidos en busca de trabajo y mejores condiciones para sus familiares, por lo que esta ciudad fronteriza ha tenido un desarrollo hacia sus límites mismo que se refleja en el crecimiento del número de viviendas a las cuales se les debe proporcionar todos los servicios básicos. Algunas de estas zonas cuentan ya con red de agua potable, pero no tienen red de alcantarillado sanitario y las descargas se hacen de forma clandestina.

Por otro lado, la infraestructura construida por el gobierno municipal para el saneamiento del agua, tal y como es el caso del tanque Imhoff, se encuentra fuera de servicio y aunque las aguas negras llegan hasta esta estructura, no se les proporciona ningún tipo de tratamiento. Adicionalmente, la ciudad no cuenta con una Planta de Tratamiento que trate los efluentes sanitarios, para después descargarlos en los cauces naturales evitando de esta manera la contaminación del medio ambiente.

1.1. Funcionamiento actual de la red de alcantarillado sanitarioActualmente el alcantarillado sanitario de Nueva Ciudad Guerrero está dividido en cuatro sectores:

El principal y más antiguo, corresponde a la parte centro-este de la ciudad y abarca un área de 2, 587,422 m2 (54% de la mancha urbana). Antiguamente sus aguas descargaban en un sistema de tratamiento primario (Tanque Imhoff), localizado en la parte sur de la ciudad, a un costado de la carretera Reynosa – Nuevo Laredo, de allí, las aguas residuales encuentran varios puntos bajos y cuando tienen la carga suficiente escurren hasta el Arroyo el Coronel, tributario del Rio Bravo. Sin embargo, actualmente este sistema de tratamiento primario no se encuentra en funcionamiento y las aguas negras descargan directamente en un cauce natural sin ningún tipo de tratamiento o regulación. A este colector también se le identifica como el colector México.

El sector denominado Colector “Eduardo Rojas” se localiza en la parte oeste de la ciudad y abarca un área de 1, 466,778 m2 (30.6% de la mancha urbana), descargando sus aguas


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directamente sobre un predio localizado al Sur de la carretera Reynosa-Nuevo Laredo, sin ningún tipo de tratamiento. En dicho punto, las aguas se estancan para posteriormente reconocer hacia el Arroyo El Coronel.

Al tercer sector se le denomina “Subsistema de Cárcamos”, y forma parte del sector denominado “Eduardo Rojas”. Se localiza en la parte noroeste de la ciudad y cubre un área aproximada de 506,876 m2 (10.6% de la mancha urbana). Este tercer sector cuenta con un cárcamo en operación ubicado entre las calles de Aldama y Fortunato Dosal. Este cárcamo es de sección circular de 4m de diámetro por 5m de profundidad, actualmente cuenta con 1 bomba tipo sumergible de 5 Hp de potencia, aunque anteriormente contaba con dos bombas verticales de potencia desconocida. De este cárcamo se bombean las aguas negras mediante una tubería de 6” al pozo de visita que se encuentra en la esquina de las calles Av. Hermanos Gutierrez Lara y Fortunato Dosal, este pozo pertenece al sector del colector “Eduardo Rojas”. Cabe mencionar, la existencia de un segundo cárcamo de bombeo que actualmente se encuentra construido pero que no opera ya que le hacen falta los equipos de bombeo y sus respectivas conexiones, tiene la misma sección y dimensiones que el cárcamo existente y se localiza entre las calles de Roberto Gonzalez Cuellar y Eloy Gonzalez.

El sector denominado Colector “Ing. Eduardo Haya” se localiza al sur de la ciudad, siendo el de menores dimensiones ya que tan solo cubre una superficie de 230,221 m2 (4.8% de la mancha urbana). Descarga sus aguas residuales crudas directamente sobre un terreno localizado en la parte sur de la ciudad, junto a la carretera Reynosa-Nuevo Laredo, para posteriormente escurrir hasta el Arroyo El Coronel.

1.2. Objetivo

En este documento se presentarán la descripción, cálculos y criterios empleados para llevar a cabo la rehabilitación de atarjeas identificadas en la zona centro de la ciudad y que se encuentran colapsadas, así como el anteproyecto del sistema de alcantarillado sanitario de las zonas en donde se ampliara el servicio de alcantarillado, además en lo que respecta al interceptor y emisor se desarrollará la alternativa que en la etapa previa se definió como la más conveniente. Se incluye el diseño hidráulico de todos los elementos necesarios para la correcta evacuación de las aguas negras producidas por la ciudad. Cabe la pena mencionar que este documento representa el 90% de avance del anteproyecto, y se enfoca en lo mencionado anteriormente y que además se ilustra en la ).


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Figura 1 Zonas de la ciudad que se presentarán en este documento en un 90% de avance.

2. PARÁMETROS DE DISEÑO.

En la realización de este anteproyecto se utilizaron los Lineamientos Técnicos para la Elaboración de Estudios y Proyectos de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario de la C.N.A. (ahora CONAGUA) así como los señalamientos contenidos en los términos de referencia.

En el caso de la rehabilitación de las atarjeas se tomarán en cuenta tanto la topografía de restitución como los datos obtenidos en la entrevista con personal de la COMAPA, mientras que el diseño de la ampliación de la red de alcantarillado, del interceptor y emisor está basado en el levantamiento topográfico realizado de la traza urbana y los niveles de terreno natural o pavimento según es el caso.

RED DE ATARJEAS EN LA

ZONA DEAMPLIACION

N

Carretera Reynosa-Laredo

INTERCEPTOR

EMISOR

PLANTA DETRATAMIENTO

ZONA DEREHABILITACION

ZONA DEREHABILITACIONAMPLI

ACION


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3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.

A continuación se hará la descripción del proyecto que corresponde al 90% de avance del anteproyecto, lo cual incluye el anteproyecto de la ampliación de la red de atarjeas de la zona suroeste de la ciudad, la rehabilitación de las atarjeas que se encuentran en mal estado, el diseño del interceptor que captara las aguas de los colectores existentes y el emisor que conducirá las aguas a la planta de tratamiento.

Se llevo a cabo una visita de campo en la que además de hacer un recorrido por toda la ciudad se entrevisto al gerente de la COMAPA, quien confirmo las zonas que requieren de sustitución y explico el funcionamiento actual de la red de alcantarillado.Los datos importantes de esta entrevista son que no existen zonas con más de 5 familias que requieran del servicio de alcantarillado, las zonas que no cuentan con alcantarillado tienen fosas sépticas, sin embargo estas zonas no rebasan las 5 familias, actualmente se está terminando la construcción de la ampliación de la red y conexión a la misma de zonas que contienen hasta cinco familias y que están asentadas ahí desde hace mucho tiempo, en el caso de nuevos asentamientos, son los propios vecinos quienes invierten en las conexiones a la red. El municipio no está interesado en la conexión de pequeños grupos que requieran del servicio pues el margen costo-beneficio es pequeño.

En los términos de referencia de este proyecto se menciona que: “El proyecto consiste en…., la ampliación de la red de alcantarillado sanitario en sectores sin servicio que actualmente cuentan con red de distribución de agua potable.”, sin embargo y de acuerdo con personal de la COMAPA, no existen zonas que cumplan con esas condiciones y que además la conexión a la red de alcantarillado en términos del parámetro costo-beneficio sea atractivo para las autoridades municipales. Sin embargo, y apoyándonos tanto en el levantamiento topográfico como en fotografías aéreas y de satélite pudimos confirmar que existen zonas con lotes que no se encuentran conectadas a la red de alcantarillado público. Por lo que se propone la zona suroeste de la ciudad como una zona de ampliación del servicio de alcantarillado, ver Figura 1.

Debido a que el levantamiento no pudo ser concluido, con apoyo de topografía de restitución, se propusieron las elevaciones de algunos de los brocales, mismos que aparecen marcados en los planos, con un asterisco en la nomenclatura de los pozos. Se está garantizando que las descargas domiciliarias no tengan problemas de conexión. Debido a la topografía, se tienen algunos casos en que el nivel del fondo de los lotes es menor que el nivel del frente, lo que obliga que la profundidad de la red este entre 2.0 y 2.5 metros en promedio. El terreno en esta zona permite que la red en su totalidad trabaje a gravedad hasta un punto bajo el pozo 49, del cual por la diferencia de niveles se bombearan las aguas negras al pozo denominado 50, de este pozo la red continua hacia el interceptor trabajando a gravedad, hasta un cárcamo de bombeo denominado en los planos como Cárcamo de Ampliación que es el primer punto del interceptor y cuya trayectoria es paralela a la carretera Reynosa-Laredo, este interceptor recoge las descargas de los demás colectores existentes, Eduardo Rojas, Eduardo Haya y México; en casi todo su recorrido trabaja a gravedad y a su vez se conecta con el emisor que también trabaja a gravedad y que conduce finalmente las aguas negras a la planta de tratamiento.


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Figura 2 Identificación de la zona de ampliación de servicios en ortofoto de INEGI.

Vale la pena mencionar que toda esta zona es un área susceptible a urbanizarse y que para efectos del dimensionamiento del cárcamo de bombeo de agua residual se tomo en cuenta toda esta posible urbanización sin embargo para efectos del presente proyecto solo se presentan las atarjeas en donde existen asentamientos así como la infraestructura de bombeo necesaria para llevar las aguas servidas de esta zona al interceptor.

Por otro lado, se propone llevar a cabo la sustitución de los tramos que lo requieren y que se marcan en la Figura 1 como Zona de Rehabilitación, esta zona actualmente se encuentra habitada, de manera aproximada son 4750 m de tubos de entre 20 y 45 cm. Solo se llevará a cabo la sustitución del tramo y se hará el cambio de material, pues la red de atarjeas de alcantarillado es de tubo de concreto de 20 cm y se sustituirán por tubos de PAD del mismo diámetro siempre y cuando el tubo lo permita y trabaje a un 80% de su capacidad de lo contrario se cambiará al diámetro comercial siguiente. De acuerdo con personal de la COMAPA, actualmente para una misma cuadra no existen pozos de visita intermedios, solo los hay en los cruceros, lo cual dificulta las labores de limpieza y mantenimiento pues son tramos largos de poco mas de 180 metros, se propondrá entonces que exista al menos un pozo de visita intermedio en estos tramos. A este respecto se encontraron pozos y tramos de tuberías completamente azolvados, en algunos casos los brocales de los pozos se encontraron cubiertos por el paviment. Gran porcentaje de las calles que se encuentran en la periferia del centro de la ciudad no se encuentra pavimentado y el material suelto es lo que con el paso del tiempo termina azolvando los elementos que componen el alcantarillado sanitario. Existen tramos que se encuentran trabajando a pendientes menores de las recomendadas por la CONAGUA

N

Carretera Reynosa-Laredo

ZONA DEREHABILITACIONAMPLI

ACION


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lo que podría ser motivo también del estado de azolve que presenta la red, pues en algunos caso la pendiente es menor a media milésima, cuando la recomendación es de hasta 2 milésimas para un tubo de 0.20 m.

4. CALCULO DE GASTOS

Zona de ampliación de servicios.Los cálculos que a continuación se presentan corresponden al anteproyecto de la zona suroriente de la ciudad. Apoyados en el levantamiento topográfico y las imágenes aéreas de la zona en estudio se identificaron algunas zonas a las que se les puede dar el servicio de alcantarillado sanitario, sin embargo, no es posible identificar con claridad el número de viviendas a las que se le dotara de infraestructura, por lo que en lugar de usar el número de descargas domiciliarias para llevar a cabo el análisis, se tomara en cuenta la superficie y se definirá una densidad de acuerdo al número de habitantes y la superficie total de la ciudad.

A partir de la población (3,464 habitantes para 2009) y la superficie urbana (532.04 Ha), la densidad resultante es de 4.63 hab/Ha. Partiendo de que la zona en estudio tiene una superficie de 17.66 Ha, y tomando en cuenta la densidad calculada, se determino que la población a servir será de unos 115 habitantes aproximadamente, mismos que requieren de 26,438.99 L/d de agua potable y que aportan 21,151.19 L/d, que representan un gasto medio de 0.24 L/s. Se realizo el cálculo del gasto de aportación a la red en función de la longitud.

A continuación se presentan las ecuaciones empleadas para el cálculo de los gastos necesarios para llevar a cabo el diseño de la red de alcantarillado sanitario.

1.3. Gasto medio (Q med)

El gasto medio es el valor del caudal de aguas residuales en un día de aportación promedio al año, y se calcula como:

Gasto medio = Qm = Total de aportación / 86,400

Qm =

Qm = 0.24 L/s

1.4. Gasto mínimo (Qmín)

El gasto mínimo es el menor volumen de escurrimiento que se presenta, y se calcula como:

Qmin = 0.5 * Qm

Por lo tanto:

Qmin = 0.5 x 0.24 L/s = 0.122 L/s.


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El dato anterior sirve como un parámetro de diseño; sin embargo, debido a que las poblaciones de proyecto por tramo de red son muy pequeñas, se decidió utilizar en la corrida del análisis como gasto mínimo de agua residual, el producido por la descarga de un excusado, que es de 1.50 L/s, en donde el gasto calculado con la población real es menor que este gasto, tal y como se menciona dentro de los lineamientos de la CONAGUA.

1.5. Gasto máximo instantáneo.

El gasto máximo instantáneo es el valor máximo de escurrimiento que se puede presentar en un instante dado, y se determina a partir del coeficiente de Harmon:

M = 1 +

Donde:

M = Coeficiente de Harmon o de variación instantánea, adimensional

P’ = Población de proyecto, en miles

Mismo que para poblaciones menores a 1 000 habitantes, la CONAGUA lo define como 3.8

Gasto Máximo Instantáneo = QMAX = M * Qm

Sustituyendo valores:

QMAX = 3.8 x 0.24 = 0.93 L/s

Sin embargo, como valor de diseño se tomará en cuenta como valor del gasto máximo instantáneo 1.5 lps dado que el valor calculado es menor a este valor parámetro, entonces:

QMAX = 1.5 L/s

1.6. Gasto máximo extraordinario.

El gasto máximo extraordinario es el caudal de aguas residuales que considera aportaciones de agua que no forman parte de las descargas normales, como por ejemplo: escurrimientos de aguas pluviales de bajadas de azoteas, patios o las provocadas por un crecimiento demográfico explosivo no considerado.

De donde:Gasto Máximo Extraordinario = QMMAX = 1.5 * QMAX

Finalmente:QMMAX = 1.5 x 1.5 = 2.25 L/s

Interceptor.Para determinar los gastos de diseño del interceptor se tiene como antecedente la superficie de cobertura que cada uno de los colectores tiene así como la población total de la ciudad para 2009 de


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3,464 habitantes, con estos dos datos se estableció una población a servir y con ello una demanda de agua potable y aportación de aguas negras al sistema, se realizó el cálculo de los gastos de aportación de cada uno de los colectores al interceptor. La Tabla 1 muestra los gastos de diseño de cada uno de los colectores, tanto los existentes como los de proyecto.

Tabla 1 Resultados de los gastos de diseño de los colectores.Cobertura Poblacion Dotacion Demanda Aportacion Qmedio Qminimo M Qmax inst Qmax ext

m2 hab dotacion [l/dia] [l/dia] L/s L/s L/s L/sC. PROYECTO 1 352,502.79 229.51 230 52,787.09 42,229.67 0.489 1.50 3.80 1.86 2.79C. CARCAMOS 506,876.00 330.02 230 75,904.38 60,723.51 0.703 1.50 3.80 2.67 4.01C. ROJAS 1,466,778.00 955.00 230 219,649.15 175,719.32 2.034 1.02 3.80 7.73 11.59C. HAYA 230,221.00 149.89 230 34,475.46 27,580.37 0.319 1.50 3.80 1.21 1.82C. MEXICO 2,587,422.00 1,684.63 230 387,464.93 309,971.95 3.588 1.79 3.64 13.07 19.60C. AMPLIACION 176,554.85 114.95 230 26,438.99 21,151.19 0.245 1.50 3.80 1.50 2.25

5,320,354.64 3,464.00 TOTAL 637,376.00 7.377 3.69 3.39 28.04 42.06

Colector

Debido al terreno, se propone que el interceptor trabaje a presión desde el denominado Cárcamo Ampliación de la zona de ampliación de servicios hasta la descarga del colector Imhoff en el pozo de visita 1, y de este punto trabaje a gravedad hasta el pozo 13 que conecta con el emisor que conduce las aguas hasta la planta de tratamiento. Por otro lado las descargas de los colectores Eduardo Rojas y Eduardo Haya se conectarán al interceptor que en este tramo trabajara a gravedad y que conectaran con el pozo 13 que a su vez es cabezal del emisor que lleva las aguas negras a la planta de tratamiento, ver Figura 3.

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Figura 3 Esquema general del funcionamiento del interceptor.

5. DIÁMETRO GENERAL DE LA RED DE ATARJEAS DE ALCANTARILLADO SANITARIO.

Considerando para este punto el 100% del gasto máximo extraordinario, un conducto propuesto de 20 cm de diámetro con una pendiente de 4 milésimas, al aplicar la ecuación de Manning tenemos:

Donde:

V: velocidad de flujo en la tubería (m/s)Rh: radio hidráulico del tubo (m)S: pendiente del tubo en milésimasn: coeficiente de rugosidad de la tubería de polietileno de alta densidad (0.009)Calculando primero el radio hidráulico del tubo, tenemos:

Donde: A, es el área del tubo

NOLTE DE MÉXICO S.A. DE C. V.Av. Insurgentes No. 885 primer piso. 13 de 23Nápoles, Benito Juárez, México D. F. 03810Tel: (55) 5543-7000 Fax: (55) 5543-7024www.nolte.com

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P, es el perímetro

Sustituyendo en la ecuación del radio hidráulico,

Sustituyendo en la ecuación de Manning:

= 0.95 m/s

Ahora aplicando el principio de continuidad:

Q = V ADonde:Q: gasto, en m3/s.V: velocidad del flujo en la tubería, en m/s.A: área de la sección transversal de la tubería, en m2.

Q = (0.95) (0.031) = 0.0295 m³/s = 29.56 L/s.

Comparando este caudal con el gasto máximo instantáneo del proyecto, la propuesta de 20 cm de diámetro con la pendiente indicada es una opción correcta, ya que el gasto que puede conducir el tubo de 20 cm de diámetro es mayor al que se generaría en la red.

El análisis anterior no significa que la totalidad de la red tendrá el mismo diámetro, sino que el diámetro inicial de la red es el adecuado. En la corrida del análisis se consideran las diferentes aportaciones que se tienen a lo largo de la red propuesta y los diámetros se van ajustando según sea el caso.

Por otro lado, el diámetro del colector principal corresponde al diámetro de las descargas existentes pues son en diámetro de 45 centímetros.


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6. CARCAMO DE BOMBEOSe llevo a cabo el cálculo de las estructuras de bombeo tomando en cuenta el gasto máximo instantáneo, se determino un volumen de regulación de 563 litros y con ello un ciclo de bombeo, que junto con un tirante útil de 1.50 metros se propuso una sección rectangular de 0.5x1.0 metros.

GASTO MINIMO 0.122 lpsGASTO MEDIO 0.24 lpsGASTO MAXIMO INSTANTANEO 1.50 lpsGASTO MAXIMO extraordinario 2.25 lps

0.12 L/S 7.32 L/M1.50 L/S 90 L/M 2

12 L/S 120 L/M 2

5 MIN563 LITROS 150 LITROS Vr>Vmin OK

76.97 MIN 4.695 min ===>tiempo de vaciado

81.97 MIN 81.662 min ===>ciclo de vaciado

18.78 MIN6.26 MIN

25.04 MIN ===>este ciclo de bombeo se recomienda sea menor a 30 mins

VOLUMEN 0.56 M3TIRANTE UTIL 1.5 MAREA 0.38 M2DIAMETRO 0.69 M

RECTANGULAR DIMENSIONES PROPUESTAS:ANCHO 0.43 M 0.50 MLARGO 0.87 M 1.00 M

CARGA DINAMICA TOTAL

para un sistema con carga de succión.

CARGA ESTATICA (He)

ELEVACION NPT del Carcamo 83.59 msnm

ELEVACION ARRASTRE POZO ULTIMO 81.23 msnm

TIRANTE UTIL 1.5 m

ELEV.NIVEL MINIMO DE SUCCION 79.73 msnm

ELEVACION TN DESCARGA 89.11 msnm

NIVEL DE DESCARGA 88.11 msnm

CARGA ESTATICA (He) 8.38 m

VOLUMEN REGULACIONVOLUMEN MINIMO

TIEMPO DE LLENADO

CICLO BOMBEO

Q ENTRADA = Q MAXTIEMPO DE REGULACION

TIEMPO DE LLENADOCICLO DE BOMBEO

CICLO MINIMO

GASTO MINIMOGASTO MAXIMO

GASTO BOMBEO

Q ENTRADA = Q MINIMO

g

VHfhhCDT

HvHfHeCDT

sd 2)(

22

21


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Para llevar a cabo una pre-selección del equipo de bombeo se calcula la carga dinámica total del sistema de acuerdo a la ecuación de la página anterior.

PERDIDAS DE CARGA (Hs)

De la linea de succion

Diámetro calc. de succión por equipo 0.0412 m

Diámetro prop. de succión por equipo 0.063 m ===> 2.5 pulg

Material 0.012

Area de succión 0.003 m2 HF TREN cantidad

Velocidad 0.64 m/s 1

Carga de velocidad en la brida succion 0.021 m 1

K 3753.37 1

Longitud columna 2.5" 3.86 m 1

Le accesorios 2.35 m

Le total 6.21 m

Hf en la succion 0.09 m

De la linea de conducción

Longitud 380.32 m

Diámetro calc. de conducción 0.0412 m

Diámetro prop. de conducción 0.063 m ===> 2.5 pulg

Material 0.009 PAD

K 2111.27138

Gasto 0.00200 m3/s

Hf primaria 3.2118 m

Hf locales 0.1606 mHf en la conducción 3.3724 m

CDT 12.85 m

DATOS PARA LA PRESELECCION DEL EQUIPO DE BOMBEO

el arreglo de bombas es:# bombas 1reserva 1 gasto 32 gpmtipo sumergible carga 43 piespotencia 5.0 Hpmarca MYERSmodelo 4VC50M6-23velocidad 1150 rpmvolts 230ф descarga 4"ф impulsor 10"

CODO 45 (4")

VALVULA COMPUERTA (4")

VALVULA CHECK (4")

CODO 90 (4")


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Los datos que se encuentran en el recuadro corresponden a los equipos de bombeo ahora bien, de acuerdo con el equipo de bombeo seleccionado los fabricantes recomiendan llevar a cabo un ajuste de las dimensiones del cárcamo, por lo que el cárcamo será de sección rectangular de 1.80 x 3.60 y 4.0m de profundidad.7. DATOS DE PROYECTO

Superficie de proyecto 532.03 HaUso de suelo ViviendaSistema Separado Aportación diaria al drenaje sanitario 637, 376.00 L

Aportación 80% de la dotaciónEliminación Gravedad y PresiónSitio de vertido Planta de tratamientoGasto medio 7.38 l/sGasto mínimo 3.69 l/sGasto máximo instantáneo 28.04 l/sGasto máximo extraordinario 42.06 l/s

8. ANTEPROYECTO DE LA RED DE ALCANTARILLADO.

Se propusieron trayectorias tanto en la zona de ampliación de servicios, como para el colector principal y la línea que llevara las aguas negras a la planta de tratamiento basados en el levantamiento topográfico.

Se determinaron las aportaciones de drenaje sanitario en base a la densidad poblacional de la ciudad definida con los datos de población para el año 2009 y la superficie de la ciudad.

El gasto utilizado para el diseño de los conductos sanitarios será el gasto máximo extraordinario. Las velocidades permitidas serán: mínima de 0.30 m/s y la máxima de 5.0 m/s. El colchón mínimo utilizado sobre el lomo de los conductos será de 0.40 m cuando la instalación

sea en áreas verdes, de 0.90 m en vialidades o zonas con tránsito vehicular y banquetas, garantizando la descarga por gravedad de los diversos servicios sanitarios a la red general.

El diámetro mínimo de la tubería a gravedad será de 20 cm para lo que corresponde a la ampliación de servicios, mientras que para el interceptor y el emisor a la planta de tratamiento será de 45cm. Por otro lado, las líneas de conducción del cárcamo de la zona de ampliación de servicios serán de 2.5” de diámetro. Mientras que para la rehabilitación de la red de alcantarillado solo será sustitución del tramo existente de concreto por un tramo de PAD en el mismo diámetro.

Se utilizará tubería de polietileno de alta densidad para drenaje sanitario doble pared, con campana y empaque para las líneas que trabajen a gravedad, mientras que para los tramos a presión se utilizará tubería de polietileno de alta densidad RD-26 unión por termofusión.

Se propondrá un diámetro comercial y con auxilio de las ecuaciones de Continuidad y de Manning, se hará el cálculo de la pendiente de la tubería, de tal forma que con las condiciones a


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tubo lleno y las condiciones hidráulicas y geométricas de los conductos al operar parcialmente llenos se tenga una velocidad dentro del rango de lo permisible para el material seleccionado.

La pendiente mínima utilizada será la que permita manejar como mínimo una capacidad de conducción del 80%, siempre y cuando se cumpla la recomendación de la CONAGUA que dice que para tubos de 20 cm de diámetro de PEAD la pendiente mínima será de dos milésimas.

Los pozos propuestos son pozos tipo, a una separación máxima entre ellos de 90 m. Se determinaron las cantidades de obra, mismas que permitieron presentar un avance del

presupuesto de obra.

9. NORMATIVIDAD A CUMPLIR.

NOM-001-CNA-1995.- Especificaciones de hermeticidad del sistema de alcantarillado sanitario. NMX-E-216-1994-SCFI.- Industria del plástico- Tubos de polietileno. Alcantarillado sanitario. AASHTO M252.- Tubería de polietileno para drenaje. AASHTO M294.- Tubería corrugada de polietileno, diámetros 12-36”.

10. TABLAS Y PLANOS TIPO.

Se anexan las tablas con los resultados del análisis hidráulico que corresponden al 60% de avance del anteproyecto. De la misma manera, el anteproyecto se presenta en planos, el primero caracterizado como UT-3.00-CO en donde se presenta la planta general a una escala de 1:5,000 este plano es el plano llave pues debido a la escala se tuvieron que realizar seccionamientos a escala de 1:1,000 los cuales corresponden a los planos UT-3.03-PM, UT-3.05-PM, UT-3.06-PM, UT-3.07-PM, UT-3.08-PM, UT-3.10.PM- UT-3.11-PM, UT-3.12-PM, UT-3.13-PM, UT-3.14-PM, UT-3.15-PM, UT-3.16-PM, UT-3.17-PM, UT-3.18-PM, UT-3.19-PM Y UT-3.20-PM en donde las atarjeas proyectadas se presentan en planta, y aparecen las cotas de rasantes y de plantilla de arrastre del tubo, longitud, pendiente y diámetro de los conductos, así como los datos y notas de proyecto. De manera adicional se presentan en plano los perfiles tanto del interceptor como del emisor que conduce las aguas negras a la planta de tratamiento.


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Gasto Velocidad Velocidad Tirante Velocidad Tirante[ m ] [ l/ s ] [ l/ s ] [ l/ s ] [ l/ s ] [ m ] [ m l ] [ cm ] [ l/ s ] [ m/ s ] [ m/ s ] [ cm ] [ m/ s ] [ cm ] [ m ] [ m ] [ m ]

1 - 2 76.00 1.500 0.005 0.020 1.500 76.0 22 20.00 68.081 2.17 0.83 1.86 0.83 1.86 99.64 97.14 2.502 - 4 73.10 1.500 0.010 0.040 1.500 73.1 24 20.00 71.913 2.29 0.85 1.83 0.85 1.83 98.00 95.50 2.504 - 5 74.41 1.500 0.018 0.068 1.500 74.4 24 20.00 71.074 2.26 0.85 1.84 0.85 1.84 96.24 93.74 2.50

94.49 91.99 2.50

18 - 19 76.27 1.500 0.005 0.020 1.500 76.3 43 20.00 96.110 3.06 1.02 1.68 1.02 1.68 99.38 96.88 2.5019 - 22 74.28 1.500 0.011 0.040 1.500 74.3 22 20.00 68.232 2.17 0.83 1.86 0.83 1.86 96.10 93.60 2.505 - 23 84.63 1.500 0.034 0.131 1.500 84.6 11 20.00 49.361 1.57 0.67 2.09 0.67 2.09 94.49 91.99 2.5020 - 24 82.65 1.500 0.040 0.153 1.500 82.7 4 20.00 29.285 0.93 0.48 2.64 0.48 2.64 93.53 91.03 2.5021 - 25 60.00 1.500 0.044 0.169 1.500 60.0 12 20.00 49.700 1.58 0.68 2.08 0.68 2.08 94.31 90.70 3.61

82.91 80.41 2.50

37 - 38 78.00 1.500 0.005 0.021 1.500 78.0 47 20.00 100.255 3.19 1.05 1.66 1.05 1.66 95.76 93.26 2.5038 - 31 78.00 1.500 0.011 0.042 1.500 78.0 39 20.00 91.946 2.93 1.00 1.70 1.00 1.70 92.11 89.61 2.5031 - 39 80.00 1.500 0.035 0.131 1.500 80.0 8 20.00 42.413 1.35 0.61 2.22 0.61 2.22 89.04 86.54 2.5039 - 41 72.00 1.500 0.040 0.151 1.500 72.0 14 20.00 54.619 1.74 0.72 2.01 0.72 2.01 88.37 85.87 2.5040 - 48 79.92 1.500 0.045 0.172 1.500 79.9 22 20.00 69.360 2.21 0.84 1.85 0.84 1.85 87.37 84.87 2.5041 - 48 54.68 1.500 0.049 0.187 1.500 54.7 19 20.00 64.528 2.05 0.80 1.89 0.80 1.89 85.58 83.08 2.50

84.52 82.02 2.50

42 - 46 74.00 1.500 0.005 0.020 1.500 74.0 19 20.00 64.426 2.05 0.80 1.90 0.80 1.90 90.63 88.13 2.5043 - 46 78.42 1.500 0.011 0.041 1.500 78.4 31 20.00 81.750 2.60 0.93 1.76 0.93 1.76 89.20 86.70 2.50

86.76 84.26 2.50

44 - 45 80.00 1.500 0.006 0.021 1.500 80.0 4 20.00 29.312 0.93 0.48 2.64 0.48 2.64 89.28 86.78 2.5045 - 46 72.00 1.500 0.011 0.041 1.500 72.0 31 20.00 81.013 2.58 0.92 1.76 0.92 1.76 89.28 86.46 2.8246 - 47 70.13 1.500 0.026 0.100 1.500 70.1 16 20.00 57.779 1.84 0.74 1.97 0.74 1.97 86.76 84.26 2.5047 - 48 77.85 1.500 0.032 0.121 1.500 77.9 15 20.00 56.329 1.79 0.73 1.99 0.73 1.99 85.67 83.17 2.5048 - 49 80.00 1.500 0.086 0.328 1.500 80.0 25 20.00 73.462 2.34 0.87 1.82 0.87 1.82 84.52 82.02 2.50

83.73 80.01 3.72

50 - 51 5.00 1.500 0.158 0.602 1.500 5.0 20 20.00 65.543 2.09 0.81 1.89 0.81 1.89 89.11 87.61 1.5051 - 52 70.00 1.500 0.158 0.602 1.500 70.0 37 20.00 88.975 2.83 0.98 1.72 0.98 1.72 89.01 87.51 1.5052 - 53 70.00 1.500 0.158 0.602 1.500 70.0 34 20.00 85.636 2.73 0.95 1.74 0.95 1.74 86.43 84.93 1.5053 - 54 70.00 1.500 0.158 0.602 1.500 70.0 20 20.00 65.308 2.08 0.80 1.89 0.80 1.89 84.04 82.54 1.5054 - 55 70.00 1.500 0.158 0.602 1.500 70.0 4 20.00 29.312 0.93 0.48 2.64 0.48 2.64 82.65 81.15 1.5055 - CA 56.69 1.500 0.158 0.602 1.500 56.7 10 20.00 45.233 1.44 0.64 2.16 0.64 2.16 82.37 80.87 1.50

81.83 80.33 1.50

Cota de Rasante

Cota de PlantillaGasto Máximo Extraordinario

Profundidad de Pozo

HOJA DE RESULTADOS DEL ANALISIS HIDRAULICO DE LA RED DE ATARJEAS DE LA ZONA DE AMPLIACION DE SERVICIOS

Longitud Pendiente Diámetro

Funcionamiento Hidráulico

A Tubo LlenoA Tubo Parcialmente Lleno

Gasto MínimoPozo

(Ini-Fin)Longitud

Gasto de Aguas Negras

Mínimo MedioMáximo

InstantáneoMáximo

Extraordinario


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1 - 2 60.00 1.500 0.000 0.000 1.500 60.0 2 45.00 180.168 1.13 0.30 3.32 0.30 3.32 85.14 82.25 2.892 - 3 60.00 1.500 0.000 0.000 1.500 60.0 2 45.00 180.168 1.13 0.30 3.32 0.30 3.32 83.81 82.13 1.683 - 13 48.01 1.500 0.000 0.000 1.500 48.0 2 45.00 183.864 1.16 0.30 3.31 0.30 3.31 83.76 82.01 1.75

84.22 81.91 2.31

4 - 8 66.00 1.500 0.000 0.000 1.500 66.0 2 45.00 178.798 1.12 0.29 3.33 0.29 3.33 85.58 83.54 2.045 - 9 66.00 1.500 0.000 0.000 1.500 66.0 2 45.00 178.798 1.12 0.29 3.33 0.29 3.33 86.05 83.41 2.646 - 10 66.00 1.500 0.000 0.000 1.500 66.0 2 45.00 178.798 1.12 0.29 3.33 0.29 3.33 86.69 83.28 3.417 - 11 69.21 1.500 0.000 0.000 1.500 69.2 2 45.00 181.193 1.14 0.30 3.32 0.30 3.32 87.08 83.15 3.938 - 9 78.05 1.500 0.000 0.000 1.500 78.1 2 45.00 182.405 1.15 0.30 3.32 0.30 3.32 86.69 83.01 3.689 - 10 66.00 1.500 0.000 0.000 1.500 66.0 2 45.00 178.798 1.12 0.29 3.33 0.29 3.33 87.61 82.85 4.7610 - 11 66.00 1.500 0.000 0.000 1.500 66.0 2 45.00 178.798 1.12 0.29 3.33 0.29 3.33 88.20 82.72 5.4811 - 12 66.00 1.500 0.000 0.000 1.500 66.0 2 45.00 178.798 1.12 0.29 3.33 0.29 3.33 87.38 82.59 4.7912 - 13 72.29 1.500 0.000 0.000 1.500 72.3 8 45.00 351.402 2.21 0.44 3.06 0.44 3.06 85.39 82.46 2.93

84.22 81.91 2.31

Cota de Rasante

Cota de Plantilla

Profundidad de Pozo

HOJA DE RESULTADOS DEL ANALISIS HIDRAULICO DEL INTERCEPTOR A GRAVEDAD




Gasto Mínimo Gasto Máximo ExtraordinarioPozo

(Ini-Fin)Longitud



InstantáneoMáximo

Extraordinario


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na 1




13 - 14 12.18 3.689 7.377 28.033 42.049 12.2 4 45.00 258.121 1.62 0.52 3.70 1.21 11.63 84.22 81.59 2.6314 - 15 36.00 3.689 7.377 28.033 42.049 36.0 4 45.00 251.232 1.58 0.52 3.73 1.19 11.83 84.41 81.54 2.8715 - 16 20.00 3.689 7.377 28.033 42.049 20.0 12 45.00 432.027 2.72 0.72 3.34 1.73 8.47 82.91 81.40 1.5116 - 17 36.00 3.689 7.377 28.033 42.049 36.0 5 45.00 292.676 1.84 0.57 3.60 1.32 10.75 82.57 81.17 1.4017 - 18 36.00 3.689 7.377 28.033 42.049 36.0 14 45.00 474.784 2.99 0.76 3.29 1.85 8.01 82.38 80.98 1.4018 - 19 18.00 3.689 7.377 28.033 42.049 18.0 5 45.00 284.870 1.79 0.56 3.62 1.30 10.93 81.88 80.48 1.4019 - 20 60.00 3.689 7.377 28.033 42.049 60.0 4 45.00 254.796 1.60 0.52 3.71 1.20 11.72 81.79 80.39 1.4020 - 21 60.00 3.689 7.377 28.033 42.049 60.0 4 45.00 254.796 1.60 0.52 3.71 1.20 11.72 81.57 80.15 1.4221 - 22 60.00 3.689 7.377 28.033 42.049 60.0 4 45.00 254.796 1.60 0.52 3.71 1.20 11.72 81.49 79.91 1.5822 - 23 18.00 3.689 7.377 28.033 42.049 18.0 4 45.00 251.232 1.58 0.52 3.73 1.19 11.83 81.43 79.67 1.7623 - 24 18.00 3.689 7.377 28.033 42.049 18.0 4 45.00 251.232 1.58 0.52 3.73 1.19 11.83 81.29 79.60 1.6924 - 25 30.00 3.689 7.377 28.033 42.049 30.0 4 45.00 254.796 1.60 0.52 3.71 1.20 11.72 81.22 79.53 1.6925 - 26 18.00 3.689 7.377 28.033 42.049 18.0 4 45.00 251.232 1.58 0.52 3.73 1.19 11.83 81.13 79.41 1.7226 - 27 18.00 3.689 7.377 28.033 42.049 18.0 4 45.00 251.232 1.58 0.52 3.73 1.19 11.83 81.14 79.34 1.8027 - 28 30.00 3.689 7.377 28.033 42.049 30.0 6 45.00 320.611 2.02 0.60 3.53 1.41 10.16 80.84 79.27 1.5728 - 29 60.00 3.689 7.377 28.033 42.049 60.0 4 45.00 254.796 1.60 0.52 3.71 1.20 11.72 80.48 79.08 1.4029 - 30 60.00 3.689 7.377 28.033 42.049 60.0 4 45.00 254.796 1.60 0.52 3.71 1.20 11.72 80.34 78.84 1.5030 - 31 42.00 3.689 7.377 28.033 42.049 42.0 45 45.00 852.347 5.36 1.07 3.06 2.73 5.83 80.31 78.60 1.7131 - 32 48.00 3.689 7.377 28.033 42.049 48.0 4 45.00 253.465 1.59 0.52 3.72 1.19 11.76 78.12 76.72 1.4032 - 33 18.00 3.689 7.377 28.033 42.049 18.0 4 45.00 251.232 1.58 0.52 3.73 1.19 11.83 78.52 76.53 1.9933 - 34 18.00 3.689 7.377 28.033 42.049 18.0 4 45.00 251.232 1.58 0.52 3.73 1.19 11.83 78.57 76.46 2.11

34 - PTAR 3.00 3.689 7.377 28.033 42.049 3.0 3 45.00 232.596 1.46 0.49 3.80 1.12 12.41 78.30 76.39 1.9178.00 76.38 1.62

Cota de Rasante

Cota de Plantilla

Profundidad de Pozo

HOJA DE RESULTADOS DEL ANALISIS HIDRAULICO DEL EMISOR A LA PLANTA DE TRATAMIENTO




Gasto Mínimo Gasto Máximo ExtraordinarioPozo

(Ini-Fin)Longitud



InstantáneoMáximo

Extraordinario


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memoria sanitario

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