Sistema Evacuación Aguas Lluvias ET

ANEXO SISTEMA DE EVACUACION DE AGUAS LLUVIAS

D E C L A R A C I O N D E I M P A C T O A M B I E N T A L E s t a c i n d e T r a n s f e r e n c i a d e R e s i d u o s S l i d o s D o m i c i l i a r i o s y A s i m i l a b l e s

C o m u n a d e A n c u d I l u s t r e M u n i c i p a l i d a d d e A n c u d





1. GENERALIDADES ........................................................................................ 1 2. SOLUCION DE AGUAS LLUVIAS ................................................................ 2

2.1. DESCRIPCION GENERAL ....................................................................................... 2 2.2. BASES DE CALCULO .............................................................................................. 3

2.2.1. CAPACIDAD DE EVACUACIN DEL SISTEMA ................................................ 3 2.2.2. REAS APORTANTES ....................................................................................... 3 2.2.3. PRECIPITACIONES DE DISEO ....................................................................... 3 2.2.4. COEFICIENTES DE ESCORRENTA ................................................................. 3 2.2.5. TIEMPOS DE CONCENTRACIN ...................................................................... 4

2.3. DISEO ZANJAS DE INFILTRACION ..................................................................... 4 2.3.1. GENERALIDADES .............................................................................................. 4 2.3.2. CAPACIDAD DE INFILTRACIN DEL TERRENO ............................................. 4 2.3.3. VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO REQUERIDO ........................................... 4 2.3.4. TAMAO DE ZANJAS ......................................................................................... 5 2.3.5. POROSIDAD MATERIAL DE RELLENO DE LA ZANJA ..................................... 5 2.3.6. DIMENSIONAMIENTO DE ZANJAS ................................................................... 6

2.3.6.1 Dimensionamiento zanjas de infiltracin Area de aporte N1 ................. 6 2.3.6.2 Dimensionamiento zanjas de infiltracin Area de aporte N2 ................. 7 2.3.6.3 Dimensionamiento zanjas de infiltracin Area de aporte N3 ................. 8 2.3.6.4 Dimensionamiento zanjas de infiltracin Area de aporte N4 ................. 9

2.4. DISEO DE COLECTORES ................................................................................... 10 2.4.1. CAPACIDAD DE PORTEO DE LOS COLECTORES ........................................ 10 2.4.2. CAUDALES DE DISEO ................................................................................... 10 2.4.3. DIMENSIONAMIENTO HIDRULICO ............................................................... 10

3. RESUMEN Y CONCLUSIONES .................................................................. 12

ANEXOS ANEXO 1. Plano Sistema de Evacuacin de Aguas Lluvias

NDICE DE CONTENIDOS

ANEXO SISTEMA DE EVACUACION DE AGUAS LLUVIAS 1



1. GENERALIDADES El presente proyecto se refiere al sistema de evacuacin de aguas lluvias de la Estacin Transferencia de Residuos Slidos Domiciliarios que se proyecta construir en comuna de Ancud, Regin de Los Lagos. El proyecto se emplazar en la Comuna de Ancud de la Provincia de Chilo, Regin de los Lagos. El terreno a utilizar corresponde al predio rustico ROL 1140-3 en el sector de la Huicha, adyacente a la Ruta 5 norte en direccin al camino que conduce al vertedero frente al parque mitolgico. Conforme a lo habitual, el proyecto se desarrollar en conformidad a los criterios y exigencias establecidas por SERVIU y considerando los criterios comnmente utilizados para proyectos de esta naturaleza.




2. SOLUCION DE AGUAS LLUVIAS 2.1. DESCRIPCION GENERAL Dadas las caractersticas topogrficas del sitio en donde se desarrollar la estacin de transferencia, se ha proyectado un sistema interior propio de manejo de los caudales de aguas lluvias en funcin de zanjas de infiltracin. El presente proyecto consulta la ejecucin de las siguientes obras: Canaleta N1. Se consulta al finalizar la rampa de acceso a la nave de transferencia la construccin de una canaleta de 0,3x0,4x8,5 mts con una pendiente de fondo del orden del 0,001 m/m la cual capta los escurrimientos del rea de aporte N4. Estos escurrimientos convergen a una cmara decantadora cuyo efluente descarga hacia dos zanjas de infiltracin ubicadas en el rea verde contigua. Las caractersticas de cada obra se detallan en el plano de Anexo 1Plano de Sistema de Evacuacin de Aguas Lluvias. Canaleta N2. Se consulta en el sector de acceso, especficamente en la calzada de salida, la construccin de una canaleta de 0,3x0,4x3,5 mts con una pendiente de fondo del orden del 0,001 m/m la cual capta los escurrimientos del rea de aporte N3, que comprende el rea de la bscula y acceso. Estos escurrimientos convergen a una cmara decantadora cuyo efluente descarga hacia otra cmara que permite el cambio de direccin hacia una zanja de infiltracin ubicadas en el rea verde contigua, cuyas caractersticas se detallan en el plano de Anexo 1Plano de Sistema de Evacuacin de Aguas Lluvias. Canaleta N3. Se consulta en el sector de acceso, especficamente en la calzada de entrada, la construccin de una canaleta de 0,3x0,4x6,0 mts con una pendiente de fondo del orden del 0,001 m/m la cual capta los escurrimientos del rea de aporte N2, que comprende el rea de la bscula y acceso. Estos escurrimientos convergen a una cmara decantadora cuyo efluente descarga hacia otra cmara que permite el cambio de direccin hacia una zanja de infiltracin ubicadas en el rea verde contigua, cuyas caractersticas se detallan en el plano de Anexo 1Plano de Sistema de Evacuacin de Aguas Lluvias. Sumideros Tipo SERVIU. Se consulta la construccin de cuatro sumideros tipo SERVIU, los que permiten la recoleccin de los escurrimientos del rea de aporte N1, la cual abarca el patio de maniobra de los camiones de transferencia. Los escurrimientos se conducen hacia cmaras decantadoras, cuyos efluentes se descargan en zanjas de infiltracin ubicadas en el rea verde contigua. Las caractersticas de cada obra se detallan en el plano de Anexo 1Plano de Sistema de Evacuacin de Aguas Lluvias. Cabe sealar que longitudinalmente se consulta una zarpa que permite la conduccin de los escurrimientos hacia los sumideros. Se hace notar que, todas las conexiones entre cmaras sern tuberas de PVC clase 10 de dimetro mnimo 12 . Adems, de acuerdo a lo indicado por Arquitectura, las construcciones de la planta de lavado, administracin y personal, contarn con obras de infiltracin para los aportes de aguas lluvias propios, razn por la cual se proyectan piletas con pozos absorbentes de capacidad mnima de 1 m3, cuyas caractersticas se detallan en el plano de Anexo 1Plano de Sistema de Evacuacin de Aguas Lluvias.




El sistema, (colector y zanja de infiltracin), se disear exclusivamente para evacuar aportes propios de la estacin de transferencia, considerando los criterios establecidos por SERVIU en relacin con la capacidad y factores de seguridad de las obras que lo conforman. 2.2. BASES DE CLCULO 2.2.1. CAPACIDAD DE EVACUACIN DEL SISTEMA El sistema de evacuacin de aguas lluvias se dimensionar con capacidad para interceptar, conducir e infiltrar los caudales generados por una tormenta de perodo de retorno T = 10 aos. 2.2.2. REAS APORTANTES El esquema general de vaciamiento del terreno se presenta en el plano de aguas lluvias del proyecto respectivo. En trminos generales se definen cinco reas de aporte, cuyas caractersticas se morfolgicas se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 1. Caractersticas morfolgicas de las reas de aporte

Parmetro AREA N1 AREA N2 AREA N3 AREA N4

rea de aporte (km2) 0,0056 0,0015 0,0007 0,0028

Longitud del cauce principal (km) 0,08 0,08 0,07 0,17

Elevacin mxima (m) 0,00 -0,05 -0,05 4,10

Elevacin mnima (m) -0,05 -0,20 -0,20 -0,10

Desnivel medio (m) 0,025 0,075 0,075 2,10 2.2.3. PRECIPITACIONES DE DISEO Para los efectos del diseo de las zanjas de infiltracin, la lluvia de diseo a considerar ser la precipitacin mxima en 24 horas de perodo de retorno T = 10 aos, la que ascendera a 100mm. 2.2.4. COEFICIENTES DE ESCORRENTA Para los efectos de estimar los volmenes de escurrimiento generados al interior del terreno, se considerar para todas las reas aportantes un coef. medio de escorrenta C = 0.80.




2.2.5. TIEMPOS DE CONCENTRACIN A continuacin se presenta la tabla en la cual se resumen los mtodos para determinar los tiempos de concentracin, recomendadas por el manual de carreteras Vol. 3. Para nuestro caso seleccionamos la ecuacin de La Norma Espaola con la cual se obtienen los siguientes tiempos de concentracin para cada una de las reas de aporte delimitadas.

AREA N1 AREA N2 AREA N3 AREA N4

12,23 9,34 8,15 10,49

Parmetro

Tiempo de concentracin (min) 2.3. DISEO ZANJAS DE INFILTRACION 2.3.1. GENERALIDADES Consiste fundamentalmente en determinar las dimensiones de las zanjas para que sean capaces de almacenar e infiltrar el agua lluvia que llegue a su superficie. 2.3.2. CAPACIDAD DE INFILTRACIN DEL TERRENO Para la determinacin del ndice de absorcin del terreno se realizaron pruebas de infiltracin conforme al mtodo de Porchet, los cuales se encuentran incluidos en el Informe de Mecnica de Suelos del proyecto respectivo. A partir de los resultados obtenidos, y de lo recomendado en dicho Informe, se adoptar para el diseo un valor medio desfavorable de 20 mm/hr. 2.3.3. VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO REQUERIDO Siguiendo el procedimiento habitual para obras de infiltracin, el volumen de almacenamiento requerido corresponde a la mxima diferencia entre el volumen afluente acumulado de aguas lluvias, Vafl (t), para una lluvia del perodo de retorno de diseo, y el volumen acumulado infiltrado, Vinf (t), en que:

Vafl(t) = FS x 0.001 x C x It x A x t = FS x 0.001 x C x A x PtT

Vinf(t) = 0.001 x Cs x f x Aperc x t

Donde:




FS : Factor de seguridad para considerar la lluvia que cae antes y despus de la porcin ms intensa de la tormenta, no incluida en las curvas IDF. Se adoptar igual a 1,25

C : Coeficiente de escorrenta (delta entre situacin con proyecto situacin sin proyecto)

A : Area aportante (m2) It : Intensidad de la lluvia del perodo de retorno de diseo en mm/hr y duracin t t : Tiempo acumulado en horas PtT : Precipitacin en mm, de duracin t y perodo de retorno T Cs : Factor de seguridad = 0.75 f : Capacidad de infiltracin del suelo en condiciones de saturacin en mm/hr Aperc : Area total de percolacin de la zanja en m2 t : Tiempo de percolacin en horas

2.3.4. TAMAO DE ZANJAS Las zanjas de infiltracin tendrn las siguientes dimensiones:

Profundidad til : variable entre 2 a 5,5 m Ancho basal : variable 1 a 4.0 m

En atencin a la seccin adoptada para las zanjas y a que cada una de ellas dispondr de un decantador aguas arriba, el rea de percolacin (Aperc) se calcular como:

Aperc = 2 h x (L + b) + 0.5 x L x b

Donde: h = Profundidad de la zanja L = Longitud de la zanja b = Ancho de la zanja

2.3.5. POROSIDAD MATERIAL DE RELLENO DE LA ZANJA El material de relleno de la zanja sern bolones limpios sin polvo ni material fino, de tamao mnimo 6, envueltos completamente por un filtro geotextil, por lo que se adoptar desfavorablemente una porosidad p = 30%.




2.3.6. DIMENSIONAMIENTO DE ZANJAS Los valores obtenidos para los coeficientes de duracin, las precipitaciones y los volmenes resultantes del agua afluente a las zanjas y el agua infiltrada, as como el volumen almacenado en el interior de cada zanja para distintas duraciones se presentan a continuacin. 2.3.6.1 Dimensionamiento zanjas de infiltracin Area de aporte N1

Duracin horas CDt Pt

10 V alf m3

Vinfm3

Valmm3

1 hr 0,16 17,6 97,7 13,2 84,5 2 hr 0,27 29,7 164,8 26,4 138,4 4 hr 0,36 39,6 219,8 52,8 167,0 6 hr 0,47 51,7 286,9 79,2 207,7 8 hr 0,55 60,5 335,8 105,6 230,2 10 hr 0,62 68,2 378,5 132,0 246,5 12 hr 0,7 77,0 427,4 158,4 269,0 14 hr 0,77 84,7 470,1 184,8 285,3 18 hr 0,88 96,8 537,2 237,6 299,6 24 hr 1 110,0 610,5 316,8 293,7

Se puede apreciar que el valor mximo de almacenamiento corresponde a 299,6 m3 que se acumula a las 18 horas. Por lo tanto, el volumen de almacenamiento proporcionado por las zanjas se obtiene a partir de la expresion:

Valm = p x V zanja = p x L x b x h Donde:

h = Profundidad de la zanja L = Longitud de la zanja b = Ancho de la zanja p = Porosidad del material de relleno

Dimensiones de la zanja:

p = 30% =0.3 L = 60,0 mt b = 4,0 mt h = 5, 0 mt V alm = 360 m3




De acuerdo a las condiciones del terreno, se dimensionan cuatro zanjas de 4 x 5 x 15 mts lo que asegura un volumen de almacenamiento mayor al requerido. 2.3.6.2 Dimensionamiento zanjas de infiltracin Area de aporte N2


10 V alf m3

Vinfm3

Valmm3






p = 30% =0.3 L = 25,0 mt b = 3,0 mt h = 4, 0 mt V alm = 99 m3

De acuerdo a las condiciones del terreno, se dimensionan una zanja de 3 x 4 x 25 mts lo que asegura un volumen de almacenamiento mayor al requerido.




2.3.6.3 Dimensionamiento zanjas de infiltracin Area de aporte N3


10 V alf m3

Vinfm3

Valmm3






p = 30% =0.3 L = 22,0 mt b = 2,0 mt h = 2,5 mt V alm = 33 m3

De acuerdo a las condiciones del terreno, se dimensionan una zanjas de 2 x 25, x 22 mts lo que asegura un volumen de almacenamiento mayor al requerido.




2.3.6.4 Dimensionamiento zanjas de infiltracin Area de aporte N4


10 V alf m3

Vinfm3

Valmm3






p = 30% =0.3 L = 40,0 mt b = 3,0 mt h = 4,5 mt V alm = 162 m3

De acuerdo a las condiciones del terreno, se dimensiona dos zanjas de 3 x 4,5 x 20 mts lo que asegura un volumen de almacenamiento mayor al requerido.




2.4. DISEO DE COLECTORES 2.4.1. CAPACIDAD DE PORTEO DE LOS COLECTORES Los colectores se dimensionarn con capacidad para evacuar los caudales correspondientes a un perodo de retorno T = 10 aos conforme al criterio establecido por SERVIU. 2.4.2. CAUDALES DE DISEO Los caudales de diseo aportantes a cada tramo de la red interior de coelctores se estimarn conforme a las bases de clculo generales indicadas en el punto anterior y utilizando el Mtodo Racional, toda vez que en todos los casos se trata de reas aportantes de tamao compatible con el rango de validez de dicho mtodo. La expresin que permite determinar el caudal mximo del perodo de retorno T es:

6,3AICQ

Ttc =

Donde: Q : Caudal instantneo mximo de perodo de retorno T, expresado en m/s. C : Coeficiente de escorrenta asociado al perodo de retorno T ItcT : Intensidad de la lluvia asociada al perodo de retorno T y una duracin igual al tiempo

de concentracin de la cuenca pluvial, expresada en mm/hr. A : rea pluvial expresada en Km.

La intensidad de la lluvia de diseo corresponde a la de duracin igual al tiempo de concentracin del rea y de frecuencia o perodo de retorno seleccionado. 2.4.3. DIMENSIONAMIENTO HIDRULICO La red secundaria de un sistema de aguas lluvias est formada por colectores y cmaras, que reciben el agua desde los sumideros y canaletas, y la conducen hacia un punto de entrega. Los tubos de los colectores son generalmente circulares prefabricados de materiales como mortero de cemento comprimido, PVC y materiales autorizados. Para las condiciones de diseo los colectores secundarios funcionarn con escurrimiento libre, para ello el dimetro de los colectores se selecciona de manera que para el caudal mximo de diseo la altura de agua sea igual o menor que 0,8 veces el dimetro D. Si la altura de agua es igual a 0,8 D, la velocidad media del flujo, V y el gasto Q estn relacionados con el dimetro del tubo, la pendiente longitudinal y el coeficiente de rugosidad del material mediante las siguientes relaciones, basadas en la ecuacin de Manning (1):

Q = 0,30 D 8 / 3 I 1 / 2 n




V = 0,45 D 2 / 3 I 1 / 2 n

Donde:

Q = Gasto en metros cbicos por segundo V = Velocidad media del flujo, en metros por segundo I = Pendiente de fondo del tubo, en metro por metro D = Dimetro interior del tubo, en metros n = Coeficiente de rugosidad del material, segn la tabla siguiente.

Tipo de Superficie Coeficiente n Tubos de plsticos 0,011

Tubos de Mortero comprimido 0,013 Consideraciones generales: El dimetro mnimo de los colectores debe ser 300 mm. La velocidad mnima del escurrimiento no debe ser inferior a 0,8 m/s, para ello

deber adoptarse la pendiente de fondo correspondiente. La velocidad mxima del escurrimiento no debe sobrepasar 3 m/s. La red de colectores se completar con cmaras de inspeccin, las que se colocarn

con igual criterio a los establecidos para la red de alcantarillado de aguas servidas, cuyo diseo y dimensiones corresponden a los de las cmaras tipo usadas en Chile.

En el cuadro siguiente se presentan los clculos hidrulicos con los que se verifican el funcionamiento de los colectores para 10 aos de perodo de retorno.

Parmetro Area de aporteLargo

(m)Dimetro

(mm)Pendiente

(m/m)Q

(m3/seg)Hn(m) Hn/D

V(m/s)

Colector N1 Area N1 3,5 300 0,01 0,016 0,080 0,267 1,14Colector N2 Area N2 3,5 300 0,01 0,020 0,080 0,267 1,22Colector N3 Area N3 3,0 300 0,01 0,010 0,060 0,200 0,99Colector N4 Area N4 5,5 300 0,01 0,040 0,120 0,400 1,47




3. RESUMEN Y CONCLUSIONES De acuerdo a los antecedentes y clculos revisados en esta memoria de clculo, las obras de manejo e infiltracin tienen suficiente capacidad de porteo para evacuar las aguas lluvias de todas la superficie que abarca el proyecto. Ms an, cuentan con revancha suficiente como para portear las aguas lluvias sin entrar en presin para 10 aos de perodo de retorno.




ANEXOS




ANEXO 1 PLANO SISTEMA DE EVACUACIN DE AGUAS LLUVIAS

27.5

40

45

15

2095

D

5

15

82.5

60

4515

130

160

15

15

12

8 a 1512

1510

100

115

160

60

8

25 60

2560

200 1515

230

160

15

HORMIGON H25

60

1515

90

60

70 70

A

M 10@10

< 50x50x6PL 50x6

3,8

0,5

0,35

0,1

0,35

0,7

0,65

0,1 0,15 0,3 0,1

0,1

0,3

0,1

0,5

200mmC.PVC PERFORADO

SIN TRAFICORASANTE O ZONA

RELLNO MAT. GRANULARTAMAO MIN 3"

NIVEL FREATICO > 2 mts

POLIETILENO OGEOTEXTIL

MATERIAL DE RELLENO

> a

2 m

tsVARIABLE

Vari

able

PVC

200m

mVa

riab

le

CORTE A-A

DESAGUE CAMARAPVC 50

TAPA 0.70x0.70

PLANTA

0.30

0,25

1.10

0.200.700.20

CANALETATUBERIA PVC 300mm

N.P.T.

CANALETA

H: 170/Kg/m3RADIER

H: 125/Kg/m3EMPLANTILLADO

Rejilla Pletina 50 mm. e=5 mm

Marco L 50x 50 mm. e=5 mm

i=0.5% Rejilla

0.12

LARGO VAR.

0.54

0.12

30

PLANTAA

A

VAR

0.10

0.120.300.12Fe10

38

P O NT IF IC IA UNIV E R S IDA D CATOLICA DE VALPARAISOING E NIE R IA E N CONSTRUCCIONG RUPO DE RE SIDUOS S OLIDOS

A v da B r a s i l 2 1 4 7- ValparasoFono : ( 03 2) 2 27 36 26 Fa x: ( 032)2273808

MATERIA:

E sc a las : L as ind ic ad as

MANDANTE:

PROYECTO:

I. Municipalidad de Ancud

ESTACION DE TRANSFERENCIA DERESIDUOS SOLIDOS DOMICILIARIOS Y

ASIMILABLES COMUNA DE ANCUD

LAMINA

1 de 1

PLANTA DE MANEJO DE AGUAS LLUVIAS

Arc hivo :A. LL UV IAS ANCUD.dwgFec ha :J unio 2 010

SIMBOLOGIA

AREA DE APORTE N1

AREA DE APORTE N2

AREA DE APORTE N3

AREA DE APORTE N4

AREAS DE APORTEEscala 1:500

ZANJA DE INFILTRACION

COLECTOR DE TUBERIA PVC 300mm

SUMIDERO TIPO SERVIU

CANALETA IN SITU CON REJILLA

DIRECCION DE LA PENDIENTE

SIMBOLOGIA

CAMARA DE DECANTACION

PILETA DE AGUAS

DETALLE PILETA DE AGUASEscala 1:25 TUBO PVC 110 mm

ABRAZADERA PVC

CODO 45 PVC

NOTA :Considerar pozo de drenaje 1 mbajo todas las aguas lluviasHormign de 225 kg/cem/mMedidas en mts

DETALLE ZANJA DE INFILTRACIONEscala 1:25

CUBIERTA CON SOLUCION DE AGUASLLUVIAS INDEPENDIENTE

MANEJO DE AGUAS LLUVIASEscala 1:250

4 SUMIDEROSTIPO SERVIU

CANALETA IN SITU N1PENDIENTE LONG. 0,001m/mLARGO 8,5 mts

COLECTOR N4LARGO 5,5 mts


CANALETA N2PENDIENTE LONG. 0,001m/mLARGO 3,5 mts

CANALETA N3PEND. LONG. 0,001m/mLARGO 6,0 mts


DETALLE CAMARA DECANTADORAEscala 1:25

DETALLE SUMIDERO TIPO SERVIUEscala 1:25

DETALLE CANALETA IN SITUEscala 1:25

4 ZANJAS DE INFILTRACIONLARGO: 150 mtsANCHO: 4 mtsPROFUNDIDAD: 5 mts

2 ZANJAS DE INFILTRACIONLARGO: 20 mtsANCHO: 3 mtsPROFUNDIDAD: 4,5 mts

1 ZANJA DE INFILTRACIONLARGO: 22 mtsANCHO: 2 mtsPROFUNDIDAD: 2,5 mts

1 ZANJA DE INFILTRACIONLARGO: 25 mtsANCHO: 3 mtsPROFUNDIDAD: 4,0 mts


+0.0

+4.1

+0.2

-0.1

-0.05

-0.2

-0.05

Sistema Evacuación Aguas Lluvias ET

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