Manual Diseño Alcantarillado Sanitario

CAPITULO IV
DISEÑO DE LA RED DEL ALCANTARILLADO SANITARIO

4.0 DISEÑO DE LA RED DEL ALCANTARILLADO SANITARIO

4.1 METODOLOGIA
4.1.1 FORMULAS PARA EL DISEÑO La fórmula empírica de Manning es la más práctica para el diseño de canales abiertos, actualmente se utiliza para conductos cerrados y tiene la siguiente expresión:

73

Sustituyendo el valor de (R), la fórmula de Manning para tuberías asección llena es:

74

75

Sustituyendo el valor de (R), la fórmula de Manning para tuberías con sección parcialmente llena es:

76

4.1.1.1 PROPIEDADES HIDRAULICAS DE LOS CONDUCTORES CIRCULARES

A. FLUJO EN TUBERÍAS CON SECCIÓN LLENA En el diseño de conductos circulares, se utilizan tablas, nomogramas o programas de computadora, los mismos están basados en la fórmula de Manning y relacionan lapendiente, diámetro, caudal (capacidad hidráulica) y velocidad, para condiciones de flujo a sección llena.

B. FLUJO EN TUBERÍAS CON SECCIÓN PARCIALMENTE LLENA El flujo a sección llena se presenta en condiciones especiales. Se debe destacar que la condición normal de flujo en conductos circulares de alcantarillado, es a sección parcialmente llena, con una superficie de agua libre y en contacto conel aire. Durante el diseño, es necesario determinar el caudal, velocidad, tirante y radio hidráulico, cuando el conducto fluye a sección parcialmente llena

(condiciones reales). Para el cálculo es necesario utilizar las propiedades hidráulicas de la sección circular que relacionan las características de flujo a sección llena y parcialmente llena.

77

4.1.2 CRITERIOS UTILIZADOS PARA EL DISEÑO4.1.2.1 UBICACIÓN DE POZOS DE REGISTRO Y LINEAS DE TUBERÍAS Tomando como base la Normativa existente y la información topográfica, se procede a la ubicación de los pozos. Para la llegada y salida de tubería en los pozos de registro deberán considerarse dos situaciones: a) Cuando a un pozo llega más de una tubería, deberá existir una caída de agua entre estos y la tubería de salida para orientar elflujo hacia su evacuación. b) Cuando de un pozo sale mas de una tubería, debe de existir una diferencia de nivel de salida entre ellos, estando más baja aquella por la cual se quiere evacuar el flujo.

4.1.2.2 DETERMINACIÓN DEL SENTIDO DEL FLUJO Una vez ubicado los pozos de registro, se procede a la determinación de sentido de flujo de las aguas negras. Esto se realiza por tramos y generalmente deacuerdo a la orientación de las pendientes que presenta la rasante del terreno natural. Por economía se trata de lograr que la tubería se mantenga paralela a la rasante del terreno natural, respetando el recubrimiento mínimo de 0.30m para tubería ADS y la profundidad mínima en los pozos de registro es de 1.00m. Sin embargo en algunos casos 78 y dependiendo de las características

topográficas dellugar, establecimos el sentido de flujo en contra pendiente; es decir, que la tubería llevara una pendiente contraria a la que presenta la rasante del terreno. El caso mas critico se da cuando la pendiente de la vía es muy pronunciada lo cual obliga ha establecer pozos de registro a distancias muy cercanas.

4.1.2.3 ÁREAS TRIBUTARIAS Los caudales para el diseño de cada tramo serán obtenidos enfunción a su área tributaria. Para la delimitación de áreas se tomará en cuenta el trazado de colectores, asignando áreas proporcionales de acuerdo a las figuras

geométricas que el trazado configura, la unidad de medida será la hectárea (Ha). El método utilizado para el calculo de áreas tributarias es por triangulación.

4.1.2.4 ELABORACIÓN DE PLANOS Los planos finales contienen la siguienteinformación: Nivel de tapadera, nivel de fondo, pendientes, diámetro de tubería, longitud del tramo, numero de pozo, sentido de flujo. El desalojo de las aguas negras provenientes de todos los tramos, se hace por medio de un colector principal que transporta el efluente a la Planta de Tratamiento.

79

4.2 PARÁMETROS PARA EL DISEÑO
4.2.1 INFILTRACIÓN Son las que penetran por las uniones defectuosas,...