Memoria Técnica-Proyecto de Alcantarillado
-
Upload
juancarloscajamarcachauca -
Category
Documents
-
view
290 -
download
2
description
Transcript of Memoria Técnica-Proyecto de Alcantarillado
P á g i n a | 0
Contenido1. INTRODUCCIÓN...........................................................................................................1
2. OBJETIVOS...................................................................................................................2
3. ANTECEDENTES..........................................................................................................2
4. POBLACIÓN DE ESTUDIO.........................................................................................3
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.............................................................9
7. BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................10
8. ANEXOS.......................................................................................................................12
REGISTRO FOTOGRÁFICO DE VISTA AL SECTOR...............................................13
IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS PARA DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTIA “C”........................................................................................................14
DETERMINACIÓN DE LA CURVA IDF........................................................................15
CÁLCULO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO...................................................18
PLANOS...........................................................................................................................19
P á g i n a | 1
MARCO TEÓRICO DEL PROYECTO
1. INTRODUCCIÓN
El diseño del alcantarillado pluvial contempla varios aspectos técnicos que
implican el criterio y la experiencia del profesional, sin embargo es importante
puntualizar que tratándose de un conocimiento técnico es susceptible del
aprendizaje.
En el presente trabajo se ejecutan los criterios encontrados tanto en la Norma
Técnica Ecuatoriana en lo que respecta al diseño de estructuras de carácter
sanitario así como a los conocimientos aprendidos en clase durante la
formación profesional de la materia.
El alcantarillado pluvial supone una necesidad imperante en cualquier tipo de
comunidad urbana, recordando que para implementar este tipo de sistema
debemos referirnos al Sistema Separado de Alcantarillado cuyo principal
componente es el diseño de la red de alcantarillado pluvial debido a los
grandes caudales que serán transportados por la red hasta su descarga final.
En este contexto podemos decir que el sistema separado de alcantarillado
separado deberá aplicarse en función de las características topográficas y
sobre todo económicas de la población a servir.
El proyecto tiene como finalidad emplear en un ejemplo demostrativo el
procedimiento de cálculo para implantar la red de alcantarillado pluvial en el
barrio “El Dorado del Sur” del cantón Quito de la provincia de Pichincha.
2. OBJETIVOS
El objetivo general del proyecto es formar los criterios técnicos en lo
referente al diseño del alcantarillado pluvial de una comunidad
determinada, diseño que se realizará en función de la topografía y
características hidráulicas propuesta por el profesor
Definir paso a paso los componentes del sistema aplicando las bases
de diseño, logrando de esta manera la aplicación de los
conocimientos adquiridos.
P á g i n a | 2
Elaborar la memoria técnica del proyecto representada por el informe
elaborado actualmente.
3. ANTECEDENTES
El sistema de alcantarillado consiste en una serie de tuberías y obras
complementarias, necesarios para recibir, conducir y evacuar las aguas
servidas que se generan en una determinada área de aportación.
El sistema de alcantarillado pluvial es el encargado de recoger y transportar
aguas exclusivamente pluviales, es decir producto de las precipitaciones.
La determinación del tipo de sistema a implementarse debe ser el producto de
un minucioso estudio del aspecto económico de la población, así como de las
características topográficas del sector.
Las aguas serán conducidas mediante tuberías de PVC fabricada de acuerdo a
la norma NTE INEN 1374 y descargarán directamente al cuerpo de aguas más
cercano a la población. Debido a la naturaleza de las aguas que conduce este
tipo de sistema no es necesario el tratamiento previa descarga.
4. POBLACIÓN DE ESTUDIO.
ESTUDIO POBLACIONAL DEL BARRIO EL DORADO DEL SUR
Introducción
El barrio “Dorado del Sur” se encuentra ubicado en la zona urbana del cantón
Quito de la Provincia de Pichincha, en el sector sur oriental de la ciudad de
Quito. A una altura de 2890 msnm; luego de una vista de campo realizada al
barrio se constató la presencia de conexiones fantasma en los distintos pozos
de revisión (Ver Anexos) haciendo denotar una carente cultura de respeto
hacia las normas de convivencia y “buen vivir”.
Datos Geográficos
P á g i n a | 3
Límites
NORTE.- Calle “D”
SUR.- Pedro Quiñonez
ESTE.- Avenida 3
OESTE.- Av. Pedro Vicente Maldonado
Altitud
2980 msnm
Clima
El clima es considerado como ecuatorial meso térmico semihúmedo
considerando las siguientes temperaturas.
La temperatura mínima es de 8°C
La temperatura máxima es de 21.5 °C
Teniendo así un promedio anual de temperatura de 14.8 °C
P á g i n a | 4
Superficie
El barrio el “Dorado del Sur” posee una superficie de 24.86 Ha.
aproximadamente
Demografía
Según el censo de población y vivienda realizado por el INEC en el año
2010 la población que reside en el sector es mestiza.
POBLACIÓN SEGÚN LOS CENSOS
Por fines didácticos del ejercicio para la población de diseño se adoptó
el promedio de las poblaciones obtenidas en el estudio poblacional de
los autores del presente proyecto siendo éste un valor de 4850
Habitantes.
CONCLUSIÓN: De los métodos estudiados se puede ver que el método más
aceptado para considerar la población futura para el diseño del sistema de
alcantarillado es el método mixto ya que considera la variación de datos
estadísticos del problema promediando el método aritmético y geométrico
dándonos así un margen de consideración y aceptación de la población
Población de diseño
En donde:Pd= población de diseñoPf= población futuraPf’= población flotante.
Pd= Pf+Pf’Pd= 4409 habitantes + (0.1*4409 habitantes)Pd=4850 habitantes
5.1Determinación de la densidad de la población.
Se determinara la densidad de la población de manera de correlacionar los datos con los valores reales de esta población.
DENSIDAD 195 Hab/Ha
P á g i n a | 5
ÁREA PROYECTO
24.86Ha
POBLACIÓN DE DISEÑO
4850Hab
5.2 Dotación.
Pd= 4498 habitantes (población de diseño)
Dotación media futura (DMF): Este parámetro se obtendrá de las tablas
expuestas en clases en la cual la dotación se da en función de la población y el
clima, para lo cual nuestra población de diseño es de 4850 habitantes, esta
encaja en el rango de la norma y con un clima de húmedo-subtropical durante
todo el año, con temperatura promedio oscila entre 14ºC a 16ºC la mínima y
entre 35ºC a 37ºC la máxima. Tomo una dotación de 210 lts/hab/dia.
5.3 Coeficiente de retorno.
Este coeficiente tiene en cuenta el hecho de que no toda el agua consumida
dentro del domicilio es devuelta al alcantarillado, en razón de sus múltiples
usos como riego, lavado de pisos, cocina y otros. Se puede establecer,
entonces, que sólo un porcentaje del total de agua consumida se devuelve al
alcantarillado. Se considerara constante durante todo el periodo de diseño y
para toda el área servida (ver tabla).
Adoptándose finalmente un Coeficiente de 0.8.
5.4Periodo de diseño.
El periodo de diseño llamado también año horizonte de planeamiento del
proyecto, debe fijar las condiciones básicas del proyecto como: capacidad del
P á g i n a | 6
sistema para atender la demanda futura, densidad actual y de saturación,
durabilidad de los materiales y equipos empleados, calidad de la construcción
y su operación y mantenimiento, depende de la demanda del servicio, de la
programación de inversiones, de la factibilidad de ampliaciones de las tasas de
crecimiento de la población, y del comercio y de la industria.
Para esta población se adoptara un periodo de diseño de 30 años debido al
poco crecimiento poblacional que existe en este sector.
5.5Calculo del caudal domestico.
El punto de partida para la cuantificación de este aporte es el caudal medio
diario, el cual se define como la contribución durante un período de 24 horas,
obtenida como el promedio durante un año. Cuando no se dispone de datos de
aportes de aguas residuales, lo cual es usual en la mayor parte de los casos,
se debe cuantificar este aporte con base en el consumo de agua potable. El
resultado final es un caudal en l/hab/d para la población en general o para cada
zona del estudio de planeación de la población.
Qd = caudal medio de aguas residuales domésticas, (l/s)
R = coeficiente de retorno (adimensional)
dneta = consumo neto de agua potable, (l/hab/d)
D = densidad de población de la zona, (hab/ha)
Ard = área residencial bruta de drenaje sanitario, (ha)
P = número de habitantes de la zona (hab)
Este caudal se calculara para cada tramo de la red de alcantarillado tomando
las áreas de cada tramo con los respectivos valores necesarios determinados
anteriormente.
5.6Curva de Intensidad, duración y frecuencia
P á g i n a | 7
Si bien del barrio el Dorado del Sur no se conoce una estación pluviométrica,
no cuenta con la representación de las respectivas curvas de intensidad. Este
hecho dificulta medianamente el cálculo debido a la complejidad para escoger
correctamente la curva que más se ajuste a la realidad de la ciudad; Sin
embargo a criterio de los autores hemos adoptado la ecuación IDF de
IZOBAMBA para el cálculo.
5.7Coeficiente de Escurrimiento
Se seleccionó, adicionalmente a los coeficientes de escurrimiento impuestos
para el trabajo, un tercer coeficiente que contempla la existencia de parques,
jardines y áreas verdes debido a las características reales de la población,
siendo esta una población parcialmente agrícola.
C suelo 0,60Área suelo 65 20,226
C calles 1,00Área calles 20 4,061
C verdes 0,55 Áreas 15 0,573
P á g i n a | 8
verdesC
ponderado 0,62 Área total 100 24,86
5.8Tipo de tubería
La selección del tipo de tubería se determinó en función del tipo de suelo
presente en el sector. Del material consultado y proporcionado por el EPMMOP
en el barrio están presentes suelos de tipo cangahua cuyas características
señalan un suelo firme que no afecta a la resistencia del hormigón. Por esta
razón se seleccionara tubería de PVC que cumpla con la norma INEN 1374.
5.9 Cálculo de las áreas de aportación
Las aéreas de aportación de este proyecto se basan en buscar una adecuada
distribución aportación a cada tramo teniendo en cuenta los predios existentes
para lo cual se trazan líneas perpendiculares o bisectrices desde cada pozo,
cabe recalcar que a cada tramo de tubería le debe corresponder un área de
aportación.
La distribución de las áreas para este proyecto se encuentran distribuidas
claramente en el plano correspondiente (Ver anexos)
5.10 Determinación de distancias y cotas de cada pozo.
Estos datos se determinan directamente del plano de estudio y consiste en
medir la distancia existente entre cada pozo y determinar la cota a la este se
encuentre.
Estos datos medidos son los datos iniciales para realizar el diseño respectivo
para lo cual se usara el alcantarillado combinado es decir la suma del
alcantarillado pluvial mas el alcantarillado sanitario.
En el anexo correspondiente se encuentran los datos de distancias y cotas de
pozo a pozo, y el cálculo del alcantarillado pluvial y sanitario.(Ver anexos)
P á g i n a | 9
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
La topografía juega un rol importante en el diseño de las estructuras
sanitarias, más aun en la implantación de la red de alcantarillado. Con la
ejecución del cálculo se pudo evidenciar que el margen de error es muy
pequeño en comparación con otro tipo de obras, y que si por errores de
lectura, por ejemplo, la topografía entrega más los datos, la corrección
en el diseño resulta molestosa y sobre todo puede acarrear errores de
cálculo por utilizar datos existentes.
De lo analizado es clases es mucho más conveniente realizar un
alcantarillado combinada que un separado ya que el separado necesita
un control necesario de las conexiones que se deben hacer y podría
causar mayores contaminaciones si se conectaría mal las tuberías.
En relación a los cálculos se definieron dos parámetros que suponen un
ahorro de tiempo al momento del cálculo:
o Si se tiene tramos en contrapendiente lo que prima es el caudal,
es decir, se debería encontrar una tubería que con un diámetro
menor, y con la menor de las pendientes (garantizando velocidad
de auto limpieza) y olvidarse del resto del cálculo.
o Asimismo si se tienen tramos en los que la tubería necesita
profundizarse, se debe analizar la mejor opción entre hacer un
corte y movimiento de tierras más amplio o el cambiar el diámetro
de la tubería. Por lo calculado se definió que siempre será mejor
profundizarse un poco más porque el costo de la tubería es
demasiado alto como para ir aumentando los diámetros.
La selección de la curva de intensidad, duración y frecuencia, así como
la selección de una de las dos ecuaciones que se presentan constituye
un riesgo que en proyectos reales no se debería correr. Se debería
preparar criterios más específicos en función del carácter de la ecuación,
es decir, de la obtención de la ecuación para de esa manera conocer el
criterio de una forma más segura.
Al analizar los datos encontrados del registro de las precipitaciones en
Santiago, se puede observar que existe un aumento de las lluvias y una
altura de lluvias moderada, en este contexto se puede dudar de la
P á g i n a | 10
veracidad, al menos actual, de las curvas de intensidad, duración y
frecuencia ya que no es posible saber si esas curvas siguen vigentes
para el tipo de clima que maneja cada zona.
Todo proyecto de alcantarillado necesita un análisis minucioso de sus
componentes y un fiel cumplimiento de las normas establecidas por los
entes que regulan su diseño y construcción.
7. BIBLIOGRAFÍA
“Estudio geológico-estructural e inventario de deslizamientos del
área siete de la cuenca sedimentaria Malacatos-Vilcabamba”
Tesis. SAMANIEGO, Washington. UNIVERSIDAD TÉCNICA
PARTICULAR DE LOJA
“Estimación de la relación de lluvia “R” para la determinación de
las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia en la provincia de
Loja-Ecuador con escasa o nula información pluviográfica”.
SERRANO, José. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE
MÉXICO
Plan participativo de fortalecimiento de la democracia y desarrollo
del cantón Loja. MUNICIPIO DE LA PROVINCIA DE LOJA
“Cálculo y diseño de un sistema de alcantarillado, drenaje pluvial
y tratamiento de las aguas residuales para el barrio
<<Panzaleo>>, en la parroquia de Machachi en el cantón Mejía,
provincia de Pichincha”. GUAIGUA, Dawin & YAMBAY, Edison.
ESCUELA SUPERIOR DE LA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
P á g i n a | 11
8. ANEXOS
P á g i n a | 12
REGISTRO FOTOGRÁFICO DE VISTA AL SECTOR
INGRESO AL BARRIO ESTADO ACTUAL DE LA RED
CONEXIONES “FANTASMAS” ESTADO DE POZOS DE REVISIÓN
ESTUDIO DEL TIPO DE SUPERFICE PARA CÁLCULO DE COEF. DE INFILTRACIÓN
ESTUDIO DEL TIPO DE SUPERFICE PARA CÁLCULO DE COEF. DE INFILTRACIÓN
P á g i n a | 13
IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS PARA DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTIA “C”
IDENTIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE ÁREAS (Realizado en Google Earth)
P á g i n a | 14
DETERMINACIÓN DE LA CURVA IDF
NOMBRE: CAJAMARCA JUAN, CARPIO ANDRÉSCURSO: SÉPTIMO-TERCEROFECHA: 14-08-2015
ECUACIÓN INTENSIDAD-DURACIÓN-FRECUENCIA
DATOS
PERIODO T 30 añosΔT 5 minutos
DURACIÓN 60 minutos
0 0 0 0 0
5 157.00 13.08 13.08 157.00
10 114.82 19.14 6.05 72.64
15 94.42 23.60 4.47 53.61
20 81.14 27.05 3.44 41.29
25 71.51 29.79 2.75 32.99
30 64.10 32.05 2.26 27.09
35 58.19 33.95 1.89 22.72
40 53.34 35.56 1.62 19.38
45 49.28 36.96 1.40 16.76
50 45.81 38.18 1.22 14.65
55 42.83 39.26 1.08 12.93
60 40.21 40.21 0.96 11.50
Inten. Prom.(mm/h)
Duracion delalluvia t(min)
Intensidad(mm/h)
PrecipitaciónP(mm)
Var. Precipita.ΔP(mm)
FACULTAD DE INGENIERIA CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICASUNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
ESCUELA DE INGENIERIA CIVILALCANTARILLADO
ING: SHUBERT ROSERO
ESTACIÓN IZOBAMBA
×74,7140)=ܫ ܶ� ̂ݐ/(0̂.0888 1.6079 ×〖[ln (3+ݐ)]〗̂ 3,8202×〖( ݈�݊�ܶ�)〗0̂.1892
P á g i n a | 15
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000.00
25.00
50.00
75.00
100.00
125.00
150.00
175.00CURVA IDF ESTACION IZOBAMBA
TIEMPO (min)
INTE
NSI
DAD
(mm
/h)
P á g i n a | 16
HIETOGRAMA HIETOGRAMA
BLOQUE BLOQUE
ALTERNO A (CHICAGO)
0 0.00 0.00
5 2.26 27.09
10 5.70 41.29
15 11.75 72.64
20 24.84 157.00
25 29.30 53.61
30 32.05 32.99
35 33.95 22.72
40 35.56 19.38
45 36.96 16.76
50 38.18 14.65
55 39.26 12.93
60 40.21 11.50
60
Duracion de lalluvia t(min)
P Acumulado (mm)
I Promedio(mm/h)
HIETOGRAMA DE BLOQUE ALTERNO
27.09
41.29
72.64
157.00
53.61
32.9922.72 19.38 16.76 14.65 12.93 11.50
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 - 5 5 - 10 10 - 15 15 - 20 20 - 25 25 - 30 30 - 35 35 - 40 40 - 45 45 - 50 50 - 55 55 - 60
Inte
nc
idad
(m
m/h
r)
Intervalo de tiempo Δt (min)
Tormenta de diseño para 30años de Período de Retorno ESTACIÓN ESTACIÓN IZOBAMBA
P á g i n a | 17
CÁLCULO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO
P á g i n a | 18
PLANOS