ingeniero

MANUAL DE DISEÑO
1. DISEÑO HIDRÁULICO

1.1.

Ecuación de Manning
1

S 2R
V=
n

2

3

(1.1)

Donde:
V
S
R
N

=
=
=
=

velocidad de flujo en m/s
pendiente del tramo en m/m
radio hidráulico del conducto en m
coeficiente de rugosidad

Con:

Q = VA
La ecuación se convierte en:
1

AS 2 R
Q=
n

2

3

(1.2)

Donde:
Q
A

1.2.

= caudal en m3/s
=área hidráulica en m2

Coeficiente de Rugosidad, n

Tanto en experimentos de campo como de laboratorio se ha probado que el n
varía con el tipo de material, la cantidad de uniones y la calidad de las uniones.
En los Tubosistemas para alcantarillado PVC PAVCO:
•

La tubería PVC es de superficie lisa, no porosa.

División Tubosistemas
Autopista Sur No. 71-75 Bogotá, D.C. – Colombia.Conmutador: (571) 782 5000 Ext: 4624 Fax: (571) 782 5016
Servicio al Cliente Ext: 1111 Tels: (571) 777 2286 - (571) 782 5111 en Bogotá, Fuera de Bogotá 01800 09 12286 y 01800 09 P7A2V8C2O6
Apartado 14456 Nit. 860.005.050 – 1 www.pavco.com.co e-mail: servicio_tubosistemas@pavco.com.co

•
•

Las uniones no presentan resaltos.
Tubos largos que permiten menos uniones.

Para NOVAFORT n = 0.009 ypara NOVALOC n = 0.010

1.3.

Elementos Hidráulicos de la Sección Circular

Tirante de Flujo y:
Ancho superficial T:
Area hidráulica A:
Perímetro mojado P:
Radio hidráulico R:

Tirante hidráulico D:

Es la distancia vertical desde el punto más
bajo del tubo a la superficie del agua.
Es el ancho de la sección del tubo en la
superficie libre de agua.
Es el área de la seccióntransversal del flujo,
tomada en la dirección del flujo.
Es la longitud de la línea que es la interface
entre el fluido y el contorno del tubo
Es la relación entre el área hidráulica y el
A
perímetro mojado R = (1.3)
P
Es la relación entre el área hidráulica y el
A
ancho superficial D =
(1.4)
T

Tabla 1.1 Elementos Geométricos de Sección Circular

1.4.

Relaciones Hidráulicas

Paraconductos circulares cuando el tubo está lleno:

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A=

πD 2
4

P = πD

Si
R=
Entonces:
R=

A
P

D
(1.5)
4

Con D = Diámetro Interior del Tubo en m
Tabla 1.2 Caudales y Velocidades a Tubo Lleno
Y con la tabla de relaciones siguiente puede calcularse los valores de elementos
hidráulicos partiendo del caudal de diseño q.

1.5.

Límites de los Parámetros de Diseño

Los límites de los parámetros de diseño serán losdefinidos por el RAS 2000 o los
definidos por la ESP que opera el sistema de la zona en cuestión.
Sin embargo podemos recomendar los siguientes límites:
La velocidad mínima real deberá ser de 0.6 m/s para garantizar arrastre de sólidos.
La velocidad máxima real podrá ser hasta 10 m/s, pero debe tenerse en cuenta
que estas velocidades se obtienen con pendientes muy altas que a su vez son laspendientes del terreno de tal manera que deben diseñarse dispositivos necesarios
que restrinjan el movimiento de las juntas, así como reductores de velocidad en las
cámaras. Igualmente debe controlarse la erosión del suelo alrededor de la tubería
y sobre la zanja. Lo más recomendable es usar suelo nativo para el relleno o
material tipo IV que permita adecuado drenaje sin arrastrar los finosdel terreno
adyacente. Cuando la instalación sea completada y siempre que el uso del suelo lo
permita se debe sembrar vegetación.

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