UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Centro de Investigacin y Estudios en Medio Ambiente CIEMA UNI PROYECTO DE CURSO Alcantarillado SanitarioVilla Bulgaria, Managua. Presentado por: Luis Manuel Fuentes Navarro. Manrique Castillo Sancho. Sergio Enrique lvarez Garca Docente:M.Sc. Yalena Navarro Managua, Nicaragua 19 de Septiembre del 2011 Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 1 ndice Pagina INTRODUCCIN3 CAPITULO I.- DESCRIPCIN DE LA RED DE ALCANTARILLADO4 1.1.- Localizacin y datos generales4 1.2.-Datos socioeconmicos4 1.3.- Servicios existentes y condiciones ambientales4 1.4.- Sistema de Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua5 CAPITULO II. -CRITERIOS DE DISEO 6 2.1. Trazado de la red6 2.2.- Perodo de diseo econmico7 2.3.- Criterios para la estimacion de la poblacion de diseo.7 2.4.- . Criterios relativos al caudal de diseo.7 2.4.1.- Dotaciones de diseos para aguas servidas.7 2.4.2 - Caudal medio (Qm) 8 2.4.3.- Caudalmximo de aguas negras (Qmax)8 2.4.4.-Caudal de infiltracin (Qinf).8 2.4.5.- Caudal de diseo ( Qd )8 2.5. Criterios de pendientede la alcantarilla9 2.5.1. - Velocidad del flujo9 -2.5.2. -Pendiente de las alcantarillas 9 -2.5.2.1.- Pendiente mnima10 -2.5.2.2- Pendiente mxima10 2.6. Relacin de tirante dimetro( Y/D )10 2.7. Clculos hidrulicos relacionados con la curva del banano.10 2.8.- Hidrulica de la alcantarilla11 2.8.1.- Formula y coeficiente de rugosidad11 2.8.2.- Dimetro mnimo 11 2.8.3.- Prdida de carga adicional.11 2.8.4. - Cambio de dimetro.11 Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 2 ndice Pagina 2.8.5.- ngulos entre tuberas.12 2.8.6.-Cobertura sobre tuberas.12 CAPTULO III.- MEMORIA DE CLCULO13 3.1.- Expresiones utilizadas para el caudal de diseo13 3.1.2.- Caudal mximo(Qmax) 13 3.1.3 Caudal de diseo (Qd) 13 3.2. Calculo hidrulico15 3.2.1.- Formula de Manning15 -3.2.1.1.- Velocidad de las aguas residuales a tubo lleno 15 -3.2.1.2.- Caudal de aguas residuales a tubo lleno 15 -3.2.1.3.- Tensin de Arrastre, ( f ) : [Pa]16 -3.2.1.4.- Prdida de carga adicional 16 3.3. Calculo topogrfico17 CONCLUSIONES18 ANEXOS Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 3 Introduccin El acceso al agua potabley servicios de saneamiento es una tarea prioritaria para mejorar lacalidaddevidadelapoblacinnicaragense,estudiosrealizadosporelBanco Interamericano de Desarrollo, han establecido que un monto del 35 %de las inversiones municipalesdestinadasainfraestructurasocial,queserealizasenenelsectoraguay saneamiento bsico, se tendra una disminucin de un 60% a80 % de las enfermedades gastrointestinales de la poblacin impactando esto directamente en un mejoramiento de la poblacin econmicamente activa y por ende en un incremento de la productividad . En este contexto, se ha diseado un sistema de alcantarillado sanitario para la poblacin de VillaBulgaria,en Managua, orientado a contribuiral mejoramiento de la calidad de vidade1542habitantes.Elproyectoconsisteendisearyconstruirunaredde alcantarilladosanitario,lacualconformaunsistemadetuberascon15ramalesyuna colectora principal con una longitud de 1974.76metros lineales dematerial PVC, SDR-41 de150 mm ( 6) dimetro, instalando283 conexiones domiciliares. Tiene un total de 30pozosdevisita,deloscuales15pozosdecabeceray15pozosdecada, transportando un caudal de aguas residuales de 7.38 lps. Elsistemaensutotalidadtrabajaporgravedad,sehahechousodelaspendientes naturalesdelterreno,yenloscasoscrticosseutilizounapendientemnimade0.5%,cumpliendoconelcriteriodediseodelavelocidadminimadearrastresiendoesta mayoroiguala0.3m/s.Paratodoslosramalesylacolectoraprincipalseobtuvouna velocidaddearrastreentre0.4m/sa1.7m/sgarantizandodeestamaneralano acumulacin de sedimentos. Elcaudalfinaldeaguasresidualesde7.38lps,seviertealsistemadealcantarillado sanitario administrado por ENACAL, utilizando una tubera de 150 mm (6) de dimetro, con una pendiente de 0.5%,alcanzado una velocidad de 0.9 m/s, y un tirante d= 7.2 cm y una tensin de arrastre de 0.6 Pa. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 4 CAPITULO I.- DESCRIPCIN DE LA RED DE ALCANTARILLADO 1.1.- Localizacin y datos generales : Villa Bulgaria se ubica sobre el costado Oeste del Boulevard Buenos Aires, en el Distrito VI de la ciudad de Managua. Colinda al Este con el barrio 8 de Marzo, al Oeste con el barrio Las Amricas I, al Norte con la colonia Edgar Munguay al Sur con la Pista de Sabana Grande. Los primeros habitantes del barrio seasentaronenlosprediosbaldoscontiguosalasAmricasIenelaode1984,conla toma espontnea de 250 familias. 1.2.-Datos socioeconmicos: En la actualidad, Villa Bulgaria, tiene un rea de 3.69 Ha, enlacualseasientan283viviendas,distribuidasdelasiguientemanera:257casasde habitacincon1,542habitantes,14viviendasquedesarrollandiferentesactividades comercialesydeserviciostalescomo:OficinadeLeyes,Cyber-Caf,Tiendaderopay calzado,fritangas,comidaspopulares,bares,restaurantes,pulperas,farmaciay hospedaje. En10lotesdeterrenossehanubicadotalleresdecarpintera,soldadura,enderezadoy pintura, servicios de mecnicayelectricidadautomotriz, mantenimientoy reparacin de computadorasyfabricadebloquesdeconcreto.Asmismo,existeunpuestodesalud comunitario y un centro de desarrollo infantil ambos con financiamiento de un ONG. Las viviendasdelbarrioestnconstruidasdemadera,mamposteraoambosmateriales,en todas lasviviendasse observ techos de zinc. 1.3.-Serviciosexistentesy condiciones ambientales: En VillaBulgaria, recientemente sehalegalizadoelserviciodeenergaelctricaysecuentaconalumbradopblico,as mismolaempresaENITELhainstaladolosserviciosdecomunicacintelefnicafijay comercializa los servicios de conexin aINTERNETy cable para televisin. Existe una reddeaguapotableconconexionesdomiciliaresatodalapoblacin,lacualfue recientemente instalada por ENACAL y presta servicios en horario de 6:00 p.m. a 6:00 am.Lascallesprincipalestienenunrevestimientoasfalticomuypobre,entantolos andenes interiores son de tierra. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 5 1.4.- Sistema de Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua: Suconfiguracinesdeltipopeine,dadoquelosramalessesitandeformaparalelay descarganelflujoperpendicularmentesobrelacolectora.Estconformadopor15 ramalesyunacolectoraprincipal.Todalatuberatieneundimetro150mm(6)de PVC, SDR- 41una longitud total de 1974.76 metros lineales. Tiene un total de 30 pozos de visita de los cuales 15pozosdecabeceray15 pozos de cada. Consta de 283 conexiones domiciliares, prestando serviciosa 1542 habitantes, 14 establecimientoscomerciales,10establecimientosdelsectorindustrialy2institucionales, transportando un caudal de aguas residuales de 7.38 lps. Elsistemaensutotalidadtrabajaporgravedad,sehahechousodelaspendientes naturalesdelterreno,yenloscasosquenofueposibleseutilizounapendientemnima de 0.5 %,cumpliendo con el criterio de diseo empleado en este proyecto que ha sido el delavelocidadminima dearrastre>=0.3m/s,obteniendoparatodoslosramalesyla colectoraprincipalunavelocidaddearrastrequeoscilaentre0.4m/sa1.7m/s garantizando de esta manera la no acumulacin de sedimentos. Elcaudalfinaldeaguasresidualesde7.38lps,seviertealsistemadealcantarillado sanitario administrado por ENACAL, utilizando una tubera de 150 mm (6) de dimetro, con una pendiente de 0.5%,alcanzado una velocidad de 0.9 m/s, y un tirante d= 7.2 cm y una tensin de arrastre de 0.6 Pa. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 6 CAPITULO II. -CRITERIOS DE DISEO El diseo del sistema de alcantarillado sanitario para la poblacin deVilla Bulgaria, en la ciudaddeManagua,sebasoenlasGuastcnicasparaeldiseodealcantarillado sanitarioysistemasdetratamientosdeaguasresidualesdelInstitutoNicaragensede Acueductos y Alcantarillados (INAA)para sistemas convencionales. 2.1. Trazado de la red ElcriterioutilizadoparaeltrazodelareddealcantarilladosanitarioenVillaBulgaria respondealatopografadellugaryalamaneraqueestndispuestaslasviviendas.La poblacinseencuentraconcentradaenunareade3.69Ha,distribuyndoseporreas quealbergande10a22lotesdeterrenos.EnladireccinOesteEste,estasreasformanrectngulosparalelos,disponindoseaquprecisamentelasviviendasenambos lados, apareciendo las siguientes reas en la direccin Sur-Norte.Precisamente en estas direcciones se inclina el terreno de forma natural.Por lo tanto , la red se configurara de lasiguienteforma:Losramalesinicianconunpozodecabecera,recolectanlasaguas residuales domicilares en la direccin Oeste-Este y terminan en un pozo de caida , el cual interceptaperpendicularmentealacolectoraprincipalquerecolectaelaguaresidualde todos los ramales en la direccin Sur-Norte. Esta configuracin de la red de alcantarillado sanitario es delTipo Peine , tal y como se muestra en la Figura 1. Figura2.1.-TrazadoyconfiguracindelareddealcantarilladosanitariodeVilla Bulgaria, Managua.Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 7 2.2.- Perodo de diseo econmico 1 - Cuando se realiza un proyecto, se debe prever que los elementos del sistema tengan capacidad para dar servicio durante un perodo a futuro a partir de su instalacin, a este espacio de tiempo se le denomina, Perodo de Diseo. Al proyectardeestamaneraseintentasatisfacerlasnecesidadesdelasociedadquese comportadeformadinmica.Elperododediseoesmenorquelavidatil,porquese consideraqueduranteesteloselementosfuncionensintenergastoselevadosquehagan su operacin incosteable. EnelproyectodealcantarilladosanitarioparalapoblacindeVillaBulgaria,se estableci un periodo de diseo de 25aos. 2.3.- Criterios para la estimacion de la poblacion de diseo. Por medio de un censo poblacional en Villa Bulgaria, se determino el numero exacto de viviendasbeneficiadasqueseranconectadasalserviciodealcantarilladosanitario potable, por tal razonse ha utilizado el metodo de saturacion poblacional, considerando 6 personas por vivienda. 2.4.- . Criterios relativos al caudal de diseo. 2.4.1.- Dotaciones de diseos para aguas servidas. VillaBulgaria,estaubicadaenlaCiudaddeManagua.Todaslasviviendasestaran conectadasalareddealcantarilladosanitario.Suspobladoresrealizandiversidadde actividadesdomesticas,comerciales,industrialeseinstitucionales,siendounazonade maxima densidad y actividades mixtas , por lo que se tiene una dotacion de diseo para generacion de aguas residuales de160 lppd2. 1ConformeTabla 4.1.-Perododediseoeconmico paralasestructuras delossistemas. CapituloIV-.Periodode diseoeconomico paralasestructurasdelossistemas.Guastcnicasparaeldiseode alcantarilladosanitarioy sistemas de tratamientos de aguas residuales -INAA.. 2 Conforme Tabla 3.1.- Dotaciones de Agua, Capitulo III- Cantidades de Aguas Residuales . Guas tcnicas para el diseo de alcantarillado sanitario y sistemas de tratamientos de aguas residuales INAA. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 8 Noobstante,queelproyectoseubicaenlaCiudaddeManagua,porlascaracteristicas propias de la poblacion de la localidad se usaran las dotaciontes3 : -Consumo Comercial : 7 % del Consumo Domestico. -Consumo Publico o Institucional : 7 % del Consumo Domestico. -Consumo Industrial:2 %del Consumo Domestico. 2.4.2-Caudalmedio(Qm)Sehacalculadocomolacantidaddeaguasresiduales generadasporlapoblacinduranteunperiodode24horas,obtenidacomoelpromedio duranteunao.Sedeterminoconformeladotacin,lacantidaddepoblacinyel coeficiente de retorno del 80%. 2.4.3.- Caudalmximo de aguas negras (Qmax) Elgastomximodeaguasresidualesdomsticassedeterminoutilizandoelfactorde relacin de Harmon. El factor de relacin tomado para este diseo fue de 3.00 2.4.4.-Caudal de infiltracin (Qinf). Elcaudaldediseoporinfiltracin,paratuberaplstica,sedeterminousandola longitud total de las alcantarillas con el siguiente criterio: Qinf = 2 l/h*(Long. Total. Tubera[m] / 100 m )*Dimetro[mm]/ 25 [mm] 2.4.5.- Caudal de diseo ( Qd ) El rea a servir del sistema de alcantarillado sanitario de Villa Bulgaria, tiene ms de uno de los usos sealados, porlo cual el caudal de diseo de aguas residuales se ha estimado 3ConformeTabla3.4..-DotacionesdeAgua,CapituloIII-CantidadesdeAguasResiduales.Guastcnicasparaeldiseode alcantarillado sanitario y sistemas de tratamientos de aguas residuales INAA. QmPQ *4141 max2 / 1 ((

++ =Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 9 comolasumadelascontribucionesparcialesporuso,debindoseefectuareldiseode los tramos de alcantarillado en base del aporte calculado para cada uso. 2.5. Criterios de pendientede la alcantarilla 2.5.1. - Velocidad del flujo La velocidad media con la cual logra el movimiento para que fluyael agua residual quebajo condiciones de un canal , es cercana al 85 % de la velocidadmxima y ocurre a una altura de agua de 20 a 80 % con relacin al dimetro del tubo lleno. En el alcantarillado sanitario, se producen obstrucciones por el depsito de materiales de desecho, y partculas orgnicas, las que se arrastran con velocidades iguales o superiores a 0.3 m/s. Laspendientesdefondodeloscolectoresdebensertalesquemantenganunavelocidad satisfactoriadeescurrimientodenominadadeautolimpiezaqueimpidelasedimentacin deslidossuspendidos,arenafinaygravilla,paralocualserequiereunavelocidad mnima cuando la alcantarilla trabaje a tubo lleno de 0.6 m/s. Cuandolatopografapresentapendientesfuertes,lasalcantarillas,presentanaltas velocidades de escurrimiento de las aguas residuales ocasionando abrasin en las mismas al contener sustancias tales como arena fina, grava y gravilla. Por esta razn se establece una velocidad mxima de 3 m/s. 2.5.2. -Pendiente de las alcantarillas La seleccin de la pendiente de las alcantarillas es funcin de la topografade la zona a desarrollar, procurando la menor excavacin. Esto conduce a tratar de lograr diseos que seadaptenenloposiblealasuperficiedelterreno,manteniendopendientessimilaresa las del terreno. Las pendiente se calculan de centro a centro de los Pozos de visita Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 10 Sinembargo,condicionesdevelocidadmnimaquepermitanelarrastredesedimentos obliganenocasionesaconsiderarpendientesmayoresquelasdelterreno.Enotras condiciones pueden resultar inconveniencias, en razn de altas velocidades que ocasionen erosin en los conductos. Las pendientes mnimas y mximas dependen del dimetro de las alcantarillas, material y velocidades mnimas y mximas permisibles. 2.5.2.1.- Pendiente mnima La pendiente longitudinal mnima, es aquella pendiente, que sea suficiente para producir unavelocidadmediade0.60m/satubolleno.,lapendientemnimarecomendablepara tubera de PVC es de 0.005 m/m. 2.5.2.2- Pendiente mxima Lapendientelongitudinalmxima,esaquellapendientequeproduceunavelocidadno mayor de 3m/s con el caudal de diseo. 2.6. Relacin de tirante dimetro( Y/D ) Para el sistema convencional se utiliza una relacin con un valor mximo deY/D =0.8 2.7. Clculos hidrulicos relacionados con la curva del banano. Se empleo la ecuacin de Manning para el clculo delcaudal, velocidad, tirante y radio hidrulicoparatuberasllenasylosdatostabulados4delacurvadelbananopara determinarrelacionesdecaudal,velocidad,tirantesyradioshidrulicosparatuberas parcialmente llenas. 4 Ver Anexo I: Relacionesde caudal, velocidad y tirantes para tuberas parcialmente llenas. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 11 Conociendo Qd/QLL, se obtiene el valor de esta relacin como dato de entrada ala Tabla del Anexo I y se obtienen las relaciones de V/VLL, d/D, rh/Rhy se calcula el valor de la Tension de Arrastre . La tensin de arrastre mnima permitida es de 1Pa. 2.8.- Hidrulica de la alcantarilla

2.8.1.- Formula y coeficiente de rugosidad El clculo hidrulico de las alcantarillas se realizoen base al criterio de la tensin de arrastre yalaFrmuladeManning,usandotuberaPVCconuncoeficienten=0.009,elcual incluyelasprdidasdecargasdebidasaconexiones,pozosdevisita,desechosylodos cloacales.SehaseleccionadolatuberadePVC,deacuerdoalascondicionesenque funcionaelsistema,aloscostosdeinversin,aloscostosdeoperacinymantenimiento, dado que estos sonbajos con respecto a tuberas de otro tipo de material. 2.8.2.- Dimetro mnimoEl dimetro mnimo de las tuberasesde 150 mm. 2.8.3.- Prdida de carga adicional. En los cambios de alineacinhorizontal o vertical se incluyo una prdida de carga igual a 0.25 (Vm)2/2g entre la entrada y la salida del pozo de visita sanitario (PVS) correspondiente, no siendo menor de 3 cm ,en ninguno de los casos. 2.8.4. - Cambio de dimetro. En este sistema de alcantarillado no se han realizado cambios de dimetros. Todo el sistema utiliza tubera PVC de150 mm (6 ) de dimetro.En el caso de que en un pozo de visita descarguen dos o ms tuberas, debern de coincidir los puntos correspondientes a los 8/10 de la profundidad de la tubera de entrada a nivel ms bajo con el de la tubera de salida. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 12 2.8.5.- ngulos entre tuberas. En todos los pozos de visita o cajas de registro, el ngulo formado por la tubera de entrada y latuberadesalidatienenunvalormnimode90yunvalormximode270medidoen sentido del movimiento de las agujas del reloj y partiendo de la tubera de entrada. 2.8.6.-Cobertura sobre tuberas. En el diseo se mantieneuna cobertura mnima sobre la corona de la tubera en toda su longituddeacuerdoconsuresistenciaestructural,facilitandoeldrenajedelasviviendas hacia las recolectoras. En los casos de salvar obstculos o por circunstancias muy especiales se hacolocadola tubera a pequeas profundidades, encajonada en concreto simple con un espesor mnimo de 0.15 m alrededor de la pared exterior del tubo. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 13 Captulo III.- Memoria de clculo 3.1.- Expresiones utilizadas para el caudal de diseo 3.1.1.-Caudalmedio(Qm)-Elgastomediodeaguasresidualesdomsticasseha estimadoigual al 80% de la dotacin del consumo de agua. Donde Qm: caudal de aguas residuales domesticas (l/s) Fr: coeficiente de retorno= 0.8DOT: dotacin (lppd) P: Poblacin servida poblacin 3.1.2.-Caudalmximo(Qmax)-Elgastomximodeaguasresidualesdomsticasse deber determinar utilizando el factor de relacin de Harmon. Qmax : Gasto mximo de aguas residuales domsticas, (lps). P : Poblacin servida en miles de habitantes. Qm : Gasto medio de aguas residuales domsticas, (lps). El factor de relacin deber tener un valor no menor de 1.80 ni mayor de 3.00. El factor deHarmon usado en este diseo esigual a 3.00. 3.1.3Caudaldediseo(Qd)-Elcaudaldediseoestcompuestoporlosdiferentes aportesporpartedelsectordomesticoencondicionesdemximo,industrial, institucional, comercial, y caudales de infiltracin. 86400* * Fr DOT PQm =QmPQ *4141 max2 / 1 ((

++ =Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 14 Qmax : Gasto mximo de aguas residuales domsticas, (lps). Qcom : Gasto comercial, (lps). Qind : Gasto industrial, (lps). Qint : Gasto institucional o pblico, (lps). Paracadaramalcontribuyentesedeterminaronloscaudalesunitariosysusaportes, conforme la Tabla 3.1. Tabla 3.1.- Expresiones para el calculo de caudal unitarios y aporte por ramal enel sistema de alcantarillado sanitario de Villa Bulgaria, Managua. Caudal UnitarioAportes por Ramal qmax =Qmax/No de viviendas; Qmax (tramo) = qmax*No. viviendas (tramo)qcomercial = Qcomercial/No de ComerciosQcomercial(tramo)=qcomercial*No. comercios(tramo) qinstitucional =Qinstitucional/ No de institucionesQinstitucional(tramo)=Nodeinstituciones (tramo)*qinstitucional qindustrial = Qindustrial/No de industrias Qindustrial(tramo)=Nodeinstituciones (tramo)*qindustrial Considerandolosaportesporramal,elcaudalqueseacumulaenlarecolectorase calculo como : Qacumulado ( i+1 ) : = Qacumulado ( i ) + Qtramo ( i) Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 15 3.2. Calculo hidrulico 3.2.1.- Formula de Manning Se empleo lafrmula emprica de Manning para determinar las relaciones hidrulicas del sistema de alcantarillado para conductos cerrados y totalmente llenos: 3.2.1.1.- Velocidad de las aguas residuales a tubo lleno V=1/n*R 2/3*S1/2 DondeV : Velocidad de aguas residuales a tubo lleno, (m/s). n : Coeficiente de rugosidad para PVC = 0.009 R: Radio hidrulico (m).Para la tubera con seccin llena R=D/4, conD en m. S: Pendiente(m/m). En funcin de D, se obtieneV=0.397/n*D 2/3*S1/2 3.2.1.2.- Caudal de aguas residuales a tubo lleno En funcin del Caudal , con Q = V*A Donde : Q : Caudal (m3/s) A : Area de la seccin circular (m2) Q=0.312/n*D8/3*S1/2 Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 16 3.2.1.3.- Tensin de Arrastre, ( f ) : [Pa] Se calculo por medio def =W*R*S Donde: f = Tensin de arrastre en Pa W = Peso especfico del lquido en N/m3 R = Radio hidrulico a gasto mnimo en m S = Pendiente mnima en m/m Utilizando el criterio de diseo de la tensin de arrastre, el valor mnimo de f = 1 Pa 3.2.1.4.- Prdida de carga adicional - entre la entrada y la salida del pozo de visita sanitario (PVS) correspondiente, no siendo menor de 3 cm, en ningn caso. hv= 0.25*Vm2/2*g > =0.03 m ( 3 cm ) Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 17 3.3. Calculo topogrfico El clculo de las cotas topogrficas del sistema de alcantarillado se determino por medio de las siguientes relaciones:-Cada de alcantarilla = Longitud tramo * Pendiente tramo

-Elevacin de corona aguas arriba= Elevacin Tapa aguas arriba Cobertura -Elevacin de corona aguas abajo= Elevacin Tapa aguas abajo Cobertura -Elevacin del Inver aguas arriba= Elevacincorona aguas arriba dimetro alcantarilla -Elevacin del Inver aguas abajo= Elevacincorona aguas abajo dimetro alcantarilla Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 18 CONCLUSIONES 1.- La poblacin de diseo es de 1542 personas, determinada por el mtodo de saturacin, cuyadotacindeaguafuede160lppd,conun7%,7%y2%delconsumodomestico, para los consumos: comercial, institucional e industrial, respectivamente. 2.- El caudal de diseo del proyecto es de 7.38 lps. 3.-LaconfiguracindelsistemadealcantarilladodeVillaBulgaria,esdelTipoPeine, conformado por 15 ramalesy una colectora principal, con una longitud total de 1974.76 metroslinealesdetuberaPVC,SDR-41de150mmdedimetro,constade283 conexiones domiciliares, prestando servicio a una poblacin de 1542 habitantes. 4.- El sistema trabajaen su totalidad porgravedad.La velocidad de arrastre oscilaentre 0.4m/sa1.7m/scumpliendoconloscriteriosdevelocidadmnimadearrastre,no permitiendo la acumulacin de sedimentos. 5.-Seemplearonlaspendientesnaturalesdelterrenoyenloscasosquenosecumpla con la pendiente mnima se tomo el valor de S= 0.5 %. 6.-Lasprdidasdecargaadicionalentrelaentradaylasalidadelpozodevisitasanitario (PVS)correspondiente,fueronmenoresde0.03m,porloquesetomoelvalormnimo recomendado de 3 cm. 7.- El caudal finalde aguas residuales de 7.38 lps,se vierte al sistema de alcantarillado sanitario administrado por ENACAL, utilizando una tubera de 150 mm (6) de dimetro, con una pendiente de 0.5%,alcanzado una velocidad de 0.9 m/s, y un tirante d= 7.2 cm y una tensin de arrastre de 0.6 Pa. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 19 Anexos Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 20 Anexo I Relacinde Caudal, velocidad y tirantes para tuberas parcialmente llenas. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 21 Anexo II : Clculos de Caudal de diseo Tabla 1.- Determinacin del Caudal de diseo Concepto DotacinHabitantesQ (lppd) (lpd)(lps) Qdomestico 160.001542.00246720.002.86 Factor Retorno0.8 Qm 197376.002.28 Factor Harmon Calculado3.7 Seleccionado3.0 Qmax 592128.006.85 Qcomercial7%Qdomestico11.201542.0017270.400.20 Qinstitucional7%Qdomestico11.201542.0017270.400.20 Qindustrial2%Qdomestico3.201542.004934.400.06 Qinfiltracion 5687.310.07 Qdiseo 637290.517.38 Tabla 2.- Determinacin de Caudales Unitarios por contribuciones ConceptoNo viviendasNo.comerciosNo.InstitucionesNo. IndustriasCaudal Unidades Unitarioqm257 0.0089lps/viviendas qdomestico257 0.0267lps/viviendas qcomercial 140.0143lps/comercios qinstitucional2 0.0999lps/institucin qindustrial 100.0057lps/industria Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 22 Anexo III: Determinacin del caudal de diseo de aguas residuales del Sistema de Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua. DesdeHastaLongitudNo ViviendasQmed.domQmax domNo comerciosNo. InstitucNo Ind.QcomercialQinstitucionalQindustrialQinfiltracionQdisenoQacumulado PVS(m)Contribuyentes(lps)(lps) (lps)(lps)(lps)(lps)(lps)(lps) 11697.97120.1067 0.320.000.001.000.00000.00000.00570.00330.32900.3290 161734.940- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00120.00120.3301 21798.34190.1689 0.831.000.000.000.01430.00000.00000.00330.52420.8544 171834.980- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00120.00120.8555 31898.69190.1689 1.332.000.001.000.02860.00000.00570.00330.54421.3998 181933.160- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00110.00111.4009 41999.05200.1778 1.870.000.000.000.00000.00000.00000.00330.53661.9375 192028.850- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00100.00101.9385 52099.35190.1689 2.371.000.001.000.01430.00000.00570.00330.53002.4684 202135.110- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00120.00122.4696 62199.7200.1778 2.911.000.000.000.01430.00000.00000.00330.55093.0205 21223.660- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00010.00013.0206 722100.06180.1600 3.391.000.001.000.01430.00000.00570.00330.50333.5240 222340.970- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00140.00143.5253 823100.43160.1422 3.812.000.001.000.02860.00000.00570.00330.46433.9896 232428.920- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00100.00103.9906 924100.77180.1600 4.291.000.000.000.01430.00000.00000.00340.49764.4882 2425320- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00110.00114.4893 1025101.11160.1422 4.721.001.000.000.01430.09990.00000.00340.54435.0335 252642.410- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00140.00145.0350 1126101.54180.1600 5.200.001.001.000.00000.09990.00570.00340.58905.6240 262734.590- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00120.00125.6252 1227101.91180.1600 5.681.000.001.000.01430.00000.00570.00340.50346.1285 Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 23 Anexo III: Determinacin del caudal de diseo de aguas residuales del Sistema de Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua. DesdeHastaLongitudNo ViviendasQmed.domQmaxdomNo comerciosNo. InstitucNo Ind.QcomercialQinstitucionalQindustrialQinfiltracionQdisenoQacumulado PVS(m)Contribuyentes(lps)(lps) (lps)(lps)(lps)(lps)(lps)(lps)(lps) 272848.510- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00160.00166.1302 1328102.42170.1511 6.132.000.001.000.02860.00000.00570.00340.49106.6212 282935.380- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00120.00126.6223 1429102.78180.1600 6.611.000.001.000.01430.00000.00570.00340.50347.1258 293034.030- 0.000.000.000.000.00000.00000.00000.00110.00117.1269 1530103.1390.0800 6.850.000.001.000.00000.00000.00570.00340.24917.3760 Totales 1974.762572.2844 142100.199890.199890.057110.06587.3760 Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 24 Anexo IV: Clculos Hidrulicos del Sistema de Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua. Pozo de visitaD Elevacin (m) Pendiente de alcantarilla (%) QdisenoQacumulado Q LLVLL Qd/Q LLVd/VLL(Y/D)rd/RLL VdY R LL (m)rd (m) tensin de arrastrePerdidas de tramo (cm) DesdeHasta(m)InicialFinal (lps)(lps) lpsm/sm/scm(Pa) 1160.15100.4899.990.500.32900.329015.570.880.020.3980.0990.2510.41.50.03750.0090.050.2 16170.1599.9999.451.550.00120.330127.381.550.010.3260.0720.1860.51.10.03750.0070.110.3 2170.1599.9499.450.500.52420.854415.570.880.030.4480.1190.3000.41.80.03750.0110.060.2 17180.1599.4599.061.110.00120.855523.251.310.040.3980.0990.2510.51.50.03750.0090.100.3 3180.1599.5599.060.500.54421.399815.570.880.030.4480.1190.3000.41.80.03750.0110.060.2 18190.1599.0698.661.210.00111.400924.181.370.060.4880.1370.3410.72.10.03750.0130.150.6 4190.1599.1698.660.500.53661.937515.570.880.030.4480.1190.3000.41.80.03750.0110.060.2 19200.1598.6697.982.360.00101.938533.811.910.060.5760.1790.4371.12.70.03750.0160.381.5 5200.1598.4897.980.500.53002.468415.570.880.030.4480.1190.3000.41.80.03750.0110.060.2 20210.1597.9897.012.760.00122.469636.602.070.070.5990.0190.4641.20.30.03750.0170.472.0 6210.1597.5197.010.500.55093.020515.570.880.040.4880.1370.3410.42.10.03750.0130.060.2 21220.1597.0196.292.140.00013.020632.211.820.090.6200.2030.4881.13.00.03750.0180.381.6 7220.1596.7996.290.500.50333.524015.570.880.030.4480.1190.3000.41.80.03750.0110.060.2 22230.1596.2995.721.390.00143.525325.971.470.140.6750.2340.5551.03.50.03750.0210.281.3 8230.1596.2295.720.500.46433.989615.570.880.030.4480.1190.3000.41.80.03750.0110.060.2 23240.1595.7295.580.480.00103.990615.320.870.260.6900.2440.5730.63.70.03750.0210.100.5 9240.1595.895.30.500.49764.488215.570.880.030.4480.1190.3000.41.80.03750.0110.060.2 24250.1595.5894.961.940.00114.489330.651.730.150.7200.2620.6111.23.90.03750.0230.442.0 10250.1595.4794.960.500.54435.033515.570.880.030.4480.1190.3000.41.80.03750.0110.060.2 25260.1594.9693.822.690.00145.035036.102.040.140.7050.2530.5921.43.80.03750.0220.592.6 11260.1595.0493.821.200.58905.624024.141.370.020.3980.0990.2510.51.50.03750.0090.110.4 Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 25 Anexo VI: Clculos Hidrulicos del Sistema de Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua. Pozo de visitaD Elevacin (m) Pendiente de alcantarilla (%) QdisenoQacumulado Q LLVLL Qd/Q LLVd/VLL(Y/D)rd/RLL VdY R LL (m)rd (m) tensin de arrastrePerdidas de tramo (cm) DesdeHasta(m)InicialFinal (lps)(lps) lpsm/sm/scm(Pa) 26270.1593.8293.092.110.00125.625231.991.810.180.7570.2870.6591.44.30.03750.0250.512.4 12270.1594.2693.091.150.50346.128523.591.330.020.3980.0990.2510.51.50.03750.0090.110.4 27280.1593.0992.461.300.00166.130225.091.420.240.8220.3340.7451.25.00.03750.0280.361.7 13280.1593.2192.460.730.49106.621218.841.070.030.4480.1190.3000.51.80.03750.0110.080.3 28290.1592.4691.961.410.00126.622326.181.480.250.8490.3650.7831.35.50.03750.0290.412.0 14290.1592.4791.960.500.50347.125815.570.880.030.4480.1190.3000.41.80.03750.0110.060.2 29300.1591.9691.032.730.00117.126936.402.060.200.8490.3650.7831.75.50.03750.0290.793.9 15300.1591.5791.050.500.24917.376015.570.880.020.3980.0990.2510.41.50.03750.0090.050.2 Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 26 Anexo V: Clculos Topogrficosdel Sistema de Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua. Pozo de visitaLongitudDimetroElevacion de tapa (m) S tramoCada de alcantarilla Elevacin de coronaElevacin de Invert DesdeHasta(m)(m) Agua arriba Agua Abajo (%) (m)ArribaAbajoArribaAbajo 116 97.97 0.15 100.4899.990.50 0.49 98.9898.4998.8398.34 1617 34.94 0.15 99.9999.451.55 0.54 98.4997.95 98.3197.77 217 98.34 0.15 99.9499.450.50 0.49 98.4497.95 98.2997.80 1718 34.98 0.15 99.4599.061.11 0.39 97.9597.56 97.7497.35 318 98.69 0.15 99.5599.060.50 0.49 98.0597.56 97.9097.41 1819 33.16 0.15 99.0698.661.21 0.40 97.5697.16 97.3296.92 419 99.05 0.15 99.1698.660.50 0.50 97.6697.16 97.5197.01 1920 28.85 0.15 98.6697.982.36 0.68 97.1696.48 96.8996.21 520 99.35 0.15 98.4897.980.50 0.50 96.9896.48 96.8396.33 2021 35.11 0.15 97.9897.012.76 0.97 96.4895.51 96.1895.21 621 99.7 0.15 97.5197.010.50 0.50 96.0195.51 95.8695.36 2122 33.66 0.15 97.0196.292.14 0.72 95.5194.79 95.1894.46 722 100.06 0.15 96.7996.290.50 0.50 95.2994.79 95.1494.64 2223 40.97 0.15 96.2995.721.39 0.57 94.7994.22 94.4393.86 823 100.43 0.15 96.2295.720.50 0.50 94.7294.22 94.5794.07 2324 28.92 0.15 95.7295.580.48 0.14 94.2294.08 93.8393.69 924 100.77 0.15 95.895.300.50 0.50 94.393.80 94.1593.65 2425 32 0.15 95.5894.961.94 0.62 94.0893.46 93.6693.04 1025 101.11 0.15 95.4794.960.50 0.51 93.9793.46 93.8293.31 2526 42.41 0.15 94.9693.822.69 1.14 93.4692.32 93.0191.87 1126 101.54 0.15 95.0493.821.20 1.22 93.5492.32 93.3992.17 2627 34.59 0.15 93.8293.092.11 0.73 92.3291.59 91.8491.11 Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 27 Anexo V: Clculos Topogrficosdel Sistema de Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua. Pozo de visitaLongitudDimetroElevacin de tapa (m) S tramoCada de alcantarilla Elevacin de coronaElevacin de Invert DesdeHasta(m)(m) Agua arriba Agua Abajo (%) (m)ArribaAbajoArribaAbajo 1227 101.91 0.15 94.2693.091.15 1.17 92.7691.59 92.6191.44 2728 48.51 0.15 93.0992.461.30 0.63 91.5990.96 91.0890.45 1328 102.42 0.15 93.2192.460.73 0.75 91.7190.96 91.5690.81 2829 35.38 0.15 92.4691.961.41 0.50 90.9690.46 90.4289.92 1429 102.78 0.15 92.4791.960.50 0.51 90.9790.46 90.8290.31 2930 34.03 0.15 91.9691.032.73 0.93 90.4689.53 89.8988.96 1530 103.13 0.15 91.5791.050.50 0.52 90.0789.55 89.9289.40 Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 28 AnexoVI : Perfil de los ltimos cuatro pozos de visita de la colectora. Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua Elaborado por: Luis Manuel Fuentes, Sergio Enrique lvarez, Manrique Castillo Sancho. Pgina 29 Anexo VII: Vista de planta dela ubicacin del Sistema de Alcantarillado Sanitario en Villa Bulgaria, Managua. Fuente: Software Google Earth. Elreaqueseencuentradentrodelrectngulo,eselreadelproyectodelaredde alcantarillado sanitario en Villa Bulgaria, Managua.