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• Neneyo William Maila

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMATICA

INTEGRANTES: CHANGOLUISA AIMACAÑA JUAN DANIEL CRUZ ROCA ANTHONY BRAYAN MAILA CARRILLO WILLIAM DANIEL SÁNCHEZ MORENO CRISTIAN SEBASTIÁN TORRES LUCIO EDWIN VINICIO

CARRERA: INGENIERIA CIVIL

SEMESTRE: SEPTIMO

PARALELO: 2

ASIGNATURA: ALCANTARILLADO

DOCENTE: ING. DIEGO PAREDES MSc.

PERIODO: 2018 – 2019

TEMA:

DISEÑO RED COMBINADA DE ALCANTARILLADO Y EVALUACIÓN HIDRÁULICA

FECHA ENTREGA: 18 / 01 / 2019

Contenido 1. INTRODUCCION ......................................................................................................................... 1 2. OBJETIVOS ................................................................................................................................. 2 2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................. 2 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ...................................................................................................... 2 3. DISEÑO ALCANTARILLADO COMBINADO .................................................................................. 2 4. PROBLEMA ................................................................................................................................ 2 4.1 ESQUEMA ............................................................................................................................ 3 5. DATOS........................................................................................................................................ 3 6. DISEÑO DE ALCANTARILLADO COMBINADO (SANITARIO) ........................................................ 4 6.1. POBLACIÓN......................................................................................................................... 4 6.2 COEFICIENTE PUNTA ........................................................................................................... 4 6.3 CAUDALES SANITARIOS ....................................................................................................... 5 6.3.1 CAUDAL DOMÉSTICO ................................................................................................... 5 6.3.2 CAUDAL MÁXIMO......................................................................................................... 5 7. DISEÑO DE ALCANTARILLADO COMBINADO (PLUVIAL) ............................................................ 8 7.1 TIEMPO DE ENTRADA .......................................................................................................... 8 7.2 TIEMPO DE VIAJE CALCULADO ............................................................................................ 8 7.3 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN ............................................................................................. 8 7.4 INTENSIDAD DE LLUVIA (mm/h) .......................................................................................... 8 7.5 CAUDAL DE DISEÑO (l/s) ..................................................................................................... 9 7.6 CAUDAL DE DISEÑO TOTAL (l/s) .......................................................................................... 9 8.1 CALCULO DE PENDIENTE ..................................................................................................... 9 8.2 DIÁMETRO COMERCIAL .................................................................................................... 10 8.3 TIRANTE HIDRAÚLICO........................................................................................................ 10 8.4 PROCESO ITERATIVO PARA ENCONTRAR EL DIÁMETRO DE DISEÑO ............................... 10 8.4.1 VELOCIDAD CRÍTICA ....................................................................................................... 10 8.5 POCESO ITERATIVO HASTA IGUALAR Vasumida con Vcalculada ...................................... 11 8.5.1 CALCULO DE FROUDE ................................................................................................. 11 8.5.2 CALCULO DE LA FUERZA TRACTIVA ............................................................................ 12 9. TABLAS DE RESULTADOS ......................................................................................................... 12 TABLA N° 1: PROCESO ITERATIVO HASTA ENCONTRAR QUE LA Vasu = Vcalc ........................ 13 TABLA N° 2: PROCESO ITERATIVO PARA ENCONTRAR EL DIÁMETRO DE DISEÑO .................. 14 TABLA N° 3: TABLA GENERAL DEL DISEÑO DE LA RED ............................................................ 15

10. RESULTADOS EXCEL - SWMM................................................................................................. 1 11. CONCLUSIONES: ...................................................................................................................... 1 12. BIBLIOGRAFÍA: ......................................................................................................................... 1

1. INTRODUCCION En el pasar del tiempo y con el desarrollo de la sociedad, nos hemos visto obligados a buscar una solución para descargas nuestras aguas servidas y pluviales por los grandes problemas que estas nos han traído. Las primeras obras de alcantarillado de las que se conocen son las de Babilonia, en donde se alejaban por tuberías las aguas usadas, arrastrando la materia fecal. En las poblaciones griegas son bien conocidas obras de esta naturaleza, construidas durante el explendor de los griegos. En Atenas el uso de letrinas estaba ampliamente difundido. Los romanos conocía también las reglas higiénicas que deben aplicarse a los poblados, y esto se manifiesta con el uso obligatorio de letrinas. Con el transcurso del tiempo se reconoció que servía a la sanidad pública permitir el uso de las cloacas para llevar fuera de las casas los excrementos humanos tan pronto como fuese posible, así los primeros desagües de lluvia se convirtieron en cloacas combinadas que transportaban a la ves aguas lluvias y los residuos líquidos domésticos. El saneamiento es la prevención de las enfermedades por la eliminación o control de todos aquellos factores en el ambiente físico del hombre que ejercen o pueden ejercer efectos nocivos sobre su desarrollo físico su salud o su supervivencia. La salubridad pública es la encargada de controlar la relación del individuo con el medio ambiente, e indicar las condiciones óptimas más favorables, con el fin de salvaguardar de condiciones más desfavorables. Es indudable que el agua es el elemento vital, esencial para la vida, sin embargo no se puede perder de vista que una vez que ha sido consumida o usada, es necesario recolectarla para que no presente problemas contra la salud humana. Un funcional sistema de alcantarillado para la disposición de la excreta humana y de los residuos líquidos industriales han confirmado, desde tiempos remotos, ser el método más efectivo para reducir a un mínimo las enfermedades de origen hídrico, además de cuidar las corrientes superficiales contra la contaminación. Es por eso que la evacuación de las excretas es una parte del saneamiento del medio y consecuentemente del nivel de vida de una población. Se denomina red de alcantarillado o red de saneamiento al conjunto de tuberías que se usa para la recogida y traslado de aguas residuales, pluviales o industriales desde el lugar en el que se generan hasta el que se vierte o se tratan. Normalmente están construidos por tuberías que funcionan por presión atmosférica bajo la vía pública. 1

La red de alcantarillado se considera un servicio básico, el acceso al agua potable y al saneamiento es imprescindible para prevenir enfermedades infecciosas y proteger la salud de las personas. Sin embargo en los países en desarrollo es mínimo en relación con las redes de agua potable y esto genera importantes problemas sanitarios. Las redes de alcantarillado de una población evitan la inundación en caso de lluvia de locales, viviendas, fábricas, etc. Además, desde el punto de vista sanitario, son las encargadas de hacer desaparecer las aguas negras, es decir, los desechos originados por la actividad de la población del lugar además de por la lluvia. En la composición de estas aguas se encuentran sólidos orgánicos disueltos y suspendidos que se pueden pudrir. También conllevan microorganismos y bacterias que aceleran el proceso de descomposición. El sistema de alcantarillado combinado transporta por la misma tubería aguas residuales sanitarias (líquidos y residuos sólidos provenientes de residencias, edificios comerciales, complejos industriales, etc.) y aguas superficiales/pluviales.

2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL Realizar el diseño definitivo del sistema de alcantarillado para el barrio El Rosario de la parroquia Pintag perteneciente al Distrito Metropolitano de Quito, comparándolo con el diseño entregado por el docente y revisando posible errores.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Realizar una proyección de población para abastecer hasta una población futura en el año 2047.



Realizar una memoria de cálculo que justifique los diseños realizados.



Comprobar que las características del diseño cumplan con lo indicado por las normas.



Evaluar el sistema con el software SWMM 5.0 realizando la simulación del mismo.

3. DISEÑO ALCANTARILLADO COMBINADO A continuación se detalla el proceso aplicado para el diseño de alcantarillado combinado (alcantarillado residual y pluvial) con el uso de iteraciones y funciones de la hoja Excel, para posteriormente hacer el modelo con SWMM 5.0.

4. PROBLEMA Para la siguiente red combinada conformada por 45 pozos, se pide evaluar el diseño previamente establecido para el lugar, con el fin de corroborar los datos del diseño y garantizar así su funcionamiento dentro del periodo de su vida útil, además se evaluara el 2

proyecto a diferentes periodo de retorno (T2, T5, T25, T50), con el fin de evaluar el riesgo del proyecto dentro de su vida útil hasta los 50 años. El incremento de diámetros se efectuarán de 50 en 50 (mm). Manning con valor de 0.013. Verificar el cumplimiento de condiciones que estipula la norma EMAAP-Q (2009). Finalmente se pide corroborar los resultados y la realización del modelo con SWMM 5.0.

4.1 ESQUEMA

5. DATOS DATOS Material Tiempo entrada Tiempo de retorno C. manning Coef. Escurrimiento Diámetro min.

PLUVIAL HORMIGÓN 10 min 2 años 0.011 PVC 0.39 250 mm

Intensidad

mm/h

SANITARIO 3

D. Poblacional Dotación A.P. Coef. Retorno Q.Unitario.Infiltración Conex. Erradas

46.00 200 70 0.1 10

hab/ha l/hab/dia % l/s*ha %

6. DISEÑO DE ALCANTARILLADO COMBINADO (SANITARIO) Para los cálculos típicos se va tomar los datos de la Calle 1, del Pozo N° 11 (P11), con un Periodo de retorno de 2, T = 2 años

6.1. POBLACIÓN La población se calculará con la densidad poblacional y cada área de aporte para cada colector de la red del sistema combinado. 𝑷 = 𝑫𝒑 ∙ Á𝒓𝒆𝒂 Donde: 𝐷𝑝 = 𝐷𝑒 𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑜𝑏 𝑎 𝑖𝑜 𝑎

𝑎 𝑢 𝑎𝑑𝑎 𝑒 ℎ𝑎𝑏/𝐻𝑎

𝐴 = Á 𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑝𝑜 𝑒 𝑒 𝐻𝑎 𝑷 = 𝟒𝟔 ∙ 𝟎 𝟏𝟓 𝑷 = 𝟔 𝟗𝟎 𝑯𝒂𝒃

6.2 COEFICIENTE PUNTA El coeficiente punta es un factor de mayoración que relaciona el gasto máximo horario y el gasto medio diario. Para la determinación se utilizan fórmulas que relacionen el coeficiente con la magnitud de población, por considerar que las mismas cubren los factores que están relacionado a los aportes. 𝑯𝒂𝒓𝒎𝒐𝒏: 𝑭 = 𝟏

𝟏𝟒 (𝟒+𝑷𝟎 𝟓 ) 𝟓

𝑩𝒂𝒃𝒃𝒊𝒕: 𝑭 = 𝑷𝟎 𝟓 𝑮𝒊𝒇𝒇𝒕: 𝑭 =

𝟓 𝑷𝟎 𝟏𝟔𝟕

Donde:

𝐹 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖 𝑖𝑒 𝑒 𝑝𝑢 𝑎 𝑎𝑑𝑖𝑚𝑒

𝑖𝑜 𝑎

𝑃 = 𝑃𝑜𝑏 𝑎 𝑖ó 𝑎 𝑢𝑚𝑢 𝑎𝑑𝑎 𝑒 𝑚𝑖 𝑒𝑠 En el presente trabajo utilizamos la fórmula de Gifft debido a que no tiene límites poblacionales. 4

𝟓

𝟓

𝑭 = 𝑷𝟎 𝟏𝟔𝟕 = 𝟔 𝟗𝟎𝟎 𝟏𝟔𝟕 𝑭 = 𝟏𝟏 𝟒𝟖

6.3 CAUDALES SANITARIOS 6.3.1 CAUDAL DOMÉSTICO

La contribución de aguas residuales domésticas está dada por: 𝑄𝑑 =

𝑑𝑛𝑒𝑡𝑎 𝑃𝑎𝑐𝑢𝑚 𝑅 864

Donde: 𝑄𝑑 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎 𝑑𝑜𝑚é𝑠 𝑖 𝑜 𝑒 𝑑𝑛𝑒𝑡𝑎 = 𝑑𝑜 𝑎 𝑖ó

𝑒𝑎 𝑒

/𝑠 /ℎ𝑎𝑏/𝑑í𝑎

𝑃𝑎𝑐𝑢𝑚 = 𝑃𝑜𝑏 𝑎 𝑖ó 𝑎 𝑢𝑚𝑢 𝑎𝑑𝑎 𝑅 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖 𝑖𝑒 𝑒 𝑑𝑒 𝑒 𝑜

𝑜 𝑎𝑑𝑖𝑚𝑒 𝑠𝑖𝑜 𝑎

El coeficiente de retorno es la fracción de agua de uso doméstico servida, entregada como agua negra al sistema de recolección de aguas residuales, se lo obtiene de acuerdo al nivel de complejidad Tabla 1: Coeficientes de retorno de aguas servidas domésticas Nivel de complejidad

Coeficiente de retorno

Bajo y Medio

0,7 – 0,8

Medio alto y alto

0,8 – 0,85

Fuente: (EMMAP-Q, 2009) 𝑄𝑑 =

2

6 15 864

7

𝑄𝑑 = 0,01l/s

6.3.2 CAUDAL MÁXIMO El caudal máximo, es el caudal medio, que es igual al caudal domestico multiplicado por el Coef. Punta. Se lo expresa con la siguiente fórmula: 𝑄𝑚𝑎𝑥 = 𝑄𝑑 𝐹 Donde: 5

𝑄𝑑 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎 𝑑𝑜𝑚é𝑠 𝑖 𝑜 𝑒

/𝑠

F = Coef. Punta 𝑄𝑚𝑎𝑥 = 𝑄𝑑 𝐹 𝑄𝑚𝑎𝑥 =

1 11 48

𝑄𝑚𝑎𝑥 = 1

/𝑠

6.3.3 CAUDAL DE INFILTRACIÓN (Qinf)

Es inevitable la infiltración de aguas subsuperficiales a las redes de sistemas de alcantarillado sanitario, principalmente freáticas, a través de fisuras en las tuberías, en juntas ejecutadas deficientemente, en la unión de tuberías con pozos de inspección y demás estructuras, y en éstos cuando no son completamente impermeables. 𝑄𝑖 𝑓𝑖

𝑎 = 𝑄𝑢𝑖 𝑓 𝐴𝑎 𝑢𝑚

Donde:

𝑄𝑢𝑖 𝑓𝑖

𝑎 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑖 𝑓𝑖

𝑄𝑢𝑖 𝑓 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑖 𝑓𝑖

𝑎 𝑖ó 𝑒

𝑎 𝑖ó 𝑒

𝑠 ℎ𝑎

𝑠

A = Área acumulada El caudal de infiltración está en función del nivel de complejidad de la zona, de acuerdo al proyecto se tiene una baja impermeabilidad se toma un valor de 0,1. Tabla 3: Contribución por infiltración Nivel de

Infiltración alta

complejidad

(l/s-ha)

Infiltración media

Infiltración baja

(l/s-ha)

(l/s-ha)

Bajo y Medio

0,1 – 0,3

0,1 – 0,3

0,05 – 0,2

Medio alto y alto

0,15 – 0,4

0,1 – 0,3

0,05 – 0,2

(*) Puede ser presentado por la empresa prestadora del servicio Fuente: (EMMAP-Q, 2009) 𝑄𝑖 𝑓𝑖 𝑄𝑖 𝑓𝑖

𝑎= 1 𝑎=

15 15 /𝑠

6

6.3.4 CONEXIONES ERRADAS (Qce)

Deben considerarse los aportes de aguas lluvias al sistema de alcantarillado sanitario, provenientes de malas conexiones de bajantes de tejados y patios, QCE. Estos aportes son función de la efectividad de las medidas de control sobre la calidad de las conexiones domiciliarias y de la disponibilidad de sistemas de recolección y evacuación de aguas lluvias. 𝑄𝐶𝐸 = 𝑄𝑚𝑎𝑥 𝐶𝑜 𝑒𝑥 𝑒 𝑎𝑑𝑎𝑠

Donde:

𝑄𝑢𝑖 𝑓 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑖 𝑓𝑖

𝑎 𝑖ó 𝑒

ℎ𝑎

𝑠

A = Área acumulada El caudal que se toma para conexiones erradas está de acuerdo al nivel de complejidad, para este caso se encuentra en el nivel medio alto. Tabla 2: Aportes máximos por conexiones erradas con sistema pluvial Nivel de complejidad

Aporte (l/s/ha)

Bajo y medio

0,2 - 2

Medio alto y alto

0,1 – 1

Fuente: (EMMAP-Q, 2009) 𝑄𝐶𝐸 = 1

1

𝑄𝐶𝐸 = 0,01

6.3.5 CAUDAL ACUMULADO Es la suma de los caudales máximo, de infiltraciones y de conexiones erradas. 𝑄 𝑎 𝑢𝑚 = 𝑄𝑚𝑎𝑥

𝑄𝑖𝑛𝑓

𝑄𝑐𝑒

𝑄𝑖𝑛𝑓

𝑄𝑐𝑒

Donde:

𝑄𝑢𝑖 𝑓 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑖 𝑓𝑖

𝑎 𝑖ó 𝑒

𝑠

Q= 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑜 𝑒𝑠 𝑒 𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑒

𝑙 𝑠

Qmax= Caudal máximo 𝑄 𝑎 𝑢𝑚 = 𝑄𝑚𝑎𝑥

7

𝑄 𝑎 𝑢𝑚 =

1

15

𝑄 𝑎 𝑢𝑚 =

1

16 /𝑠

Nota: Como el caudal acumulado es menor a 1,50l/s, entonces el caudal de diseño que se adopta el 1,50 que dice en la norma el mínimo que se menciona. Qdiseño = 1,50 l/s

7. DISEÑO DE ALCANTARILLADO COMBINADO (PLUVIAL) 7.1 TIEMPO DE ENTRADA Se asume un valor de 10 minutos. Según normativa (EMMAPS – Q, 2009), El rango del tiempo de entrada está entre (10 – 15) minutos. T.entrada (min)=10

7.2 TIEMPO DE VIAJE CALCULADO Se lo obtiene de dividir la longitud y la velocidad calculada. El tiempo de viaje o tiempo de

escorrentía encausada, se define como el intervalo de tiempo en que recorre el flujo de precipitación por la tubería, este se calcula con la siguiente ecuación. 𝐿 𝑣= 𝑉 Donde 𝑣 = 𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑎𝑗𝑒 𝑒 𝑚𝑖 𝐿 = 𝐿𝑜 𝑔𝑖 𝑢𝑑 𝑜 𝑎 𝑑𝑒 𝑒 𝑜 𝑖𝑑𝑜 𝑒 𝑚 𝑉 = 𝑉𝑒 𝑜 𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑓 𝑢𝑗𝑜 𝑒 𝑒

𝑣=

𝑜𝑒 𝑜 𝑒

6

𝑣=

𝑚 𝑠

74164 88𝑚𝑖

7.3 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN Se lo obtiene de la suma del tiempo de entrada más el tiempo de viaje en min.

= 𝑒

𝑣

=1

88

= 1 88𝑚𝑖

7.4 INTENSIDAD DE LLUVIA (mm/h) I=

𝟑𝟗 𝟗𝟎 𝑻𝟎 𝟎𝟗𝟎 𝒕 𝟏 𝟗𝟑

*[𝒍𝒏 𝒕

𝟑

𝟓 𝟑𝟖𝟎

* 𝒍𝒏𝑻

𝟎 𝟏𝟏𝟎

8

Donde = 𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑒 𝑜 = 𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑜

𝑜 𝑒 𝑎ñ𝑜𝑠

𝑒

𝑎 𝑖ó 𝑒 𝑚𝑖

𝐼 = 𝐼 𝑒 𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑢𝑣𝑖𝑎 𝑒 𝑚𝑚/ℎ I=

𝟑𝟗 𝟗𝟎 𝟐 𝟎 𝟎𝟗𝟎 𝟏𝟎 𝟖𝟖 𝟏 𝟗𝟑

*[𝒍𝒏 𝟏𝟎 𝟖𝟖

𝟑

𝟓 𝟑𝟖𝟎

* 𝒍𝒏 𝟐

𝟎 𝟏𝟏𝟎

I = 74,07mm/h

7.5 CAUDAL DE DISEÑO (l/s) El caudal de diseño se lo obtiene del producto del factor de escorrentía * área acumulada* la Intensidad de lluvia en l/s. Qdiseño = 𝟐 𝟕𝟕𝟖 𝑪 𝑰 𝑨

Donde: Q = Caudal de diseño pluvial en l/s 𝐶 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖 𝑖𝑒 𝑒 𝑑 𝑒𝑒𝑠 𝑜 𝑒 𝑖𝑎 𝐼 = 𝐼 𝑒 𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑢𝑣𝑖𝑎 𝑒 𝑚𝑚/ℎ 𝐴 = 𝐴 𝑒𝑎 𝑎 𝑢𝑚𝑢 𝑎𝑑𝑎 𝑒 𝐻𝑎 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 = 𝟐 𝟕𝟕𝟖 𝟎 𝟑𝟗 𝟕𝟒 𝟎𝟕 𝟎 𝟏𝟓 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 = 12 4/𝑠

7.6 CAUDAL DE DISEÑO TOTAL (l/s) El caudal de diseño Total se lo obtiene de la suma del caudal sanitario más el caudal pluvial en l/s. 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑜 𝑎 = 𝑸𝒔𝒂𝒏𝒊𝒕𝒂𝒓𝒊𝒐 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑜 𝑎 = 𝟏 𝟓𝟎

𝑸 𝒑𝒍𝒖𝒗𝒊𝒂𝒍 𝟏𝟐 𝟎𝟒

𝑄𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑜 𝑎 = 𝟏𝟑 𝟓𝟒 𝒍/𝒔

8. REGIMEN HIDRAULICO (DISEÑO DE LA RED) 8.1 CALCULO DE PENDIENTE La pendiente se calcula como la diferencia de cotas de un tramo sobre la longitud de la misma. 𝑆𝑜 =

𝐶 𝑠𝑜 𝑒 𝑎 𝑠 − 𝐶 𝑠𝑜 𝑒 𝑎 𝑖 𝑋1 𝐿

Donde: 𝑆𝑜 = 𝑃𝑒 𝑑𝑖𝑒 𝑒 𝑒 % 9

C. solera. s= Cota de solera superior (msnm)

𝐶 𝑠𝑜 𝑒 𝑎 𝑖 = 𝐶𝑜 𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜 𝑒 𝑎 𝑖 𝑓𝑒 𝑖𝑜 (msnm) 𝐿 = 𝐿𝑜 𝑔𝑖 𝑢𝑑 𝑝𝑎 𝑖𝑎 𝑒 𝑚 𝑆𝑜 =

2718 18 − 2716 2

𝑆𝑜 = 5

𝑋1

%

8.2 DIÁMETRO COMERCIAL Para el éste método el diseñador asume este valor hasta que cumpla con las condiciones del diseño indicadas. Diámetro comercial = 0,25m 8.3 TIRANTE HIDRAÚLICO 𝑦=

8

Ø

Donde: 𝑦 = 𝑖 𝑎 𝑒 ℎ𝑖𝑑 á𝑢 𝑖 𝑜 Ø = Diámetro comercial Nota: La condición es que el tirante hidráulico debe sestar en un rango de 70% al 80% del diámetro comercial, para que la tubería no trabaje a presión. y = 0,8*0,25 y = 0,20m

8.4 PROCESO ITERATIVO PARA ENCONTRAR EL DIÁMETRO DE DISEÑO D m 0.25

Y m 0.20

teta rad 4.43

PROCESO PARA ENCONTRAR EL DIÁMETRO DE DISEÑO a P rh Q m2 m m m3/s 0.04 0.55 0.08 0.15

Q l/s 153.55

Q>Qd si/no SI

8.4.1 VELOCIDAD CRÍTICA Vc = 𝟔 √𝑹𝒉 𝒈

Donde: 𝑉 = 𝑉𝑒 𝑜 𝑖𝑑𝑎𝑑

í𝑖 𝑎

Rh = Radio hidráulico g = Gravedad Nota: Para obtener el Rh, se procedió hacer el cálculo de iteración mediante la función objetivo, el Rh está en función del área y el perímetro, más adelante se procederá a presentar la tabla general con las iteraciones. a=

D2

* Ɵ-sen Ɵ)) = 0,04m^2 10

D Ɵ

P=

2

= 0,55m 𝑎

𝑅ℎ = 𝑃 = 0,08m

Vc = 6 √Rh g Vc = 6*√

8

81

Vc = 5,18m/s

8.5 POCESO ITERATIVO HASTA IGUALAR Vasumida con Vcalculada V.asumida m/s 0.74164

Te min 10.00

Tv min 0.88

Tc min 10.88

PROCESO ITERATIVO HASTA IGUALAR V ASUMIDA CON V CALCULADA I Q.diseño Dmin. D.adop teta teta mm/h l/s m m rad grados 74.07 13.54 0.10 0.25 2.73 156.61

A m2 0.02

V.CAL m/s 0.74164

CONDICIÓN ACEPTABLE

8.5.1 CALCULO DE FROUDE Fr =

Vca √𝑔 𝐷

Donde: 𝐹 = 𝐹 𝑜𝑢𝑑𝑒 𝑉 𝑎 = 𝑉𝑒 𝑜 𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎 𝑢 𝑎𝑑𝑎 D = Tirante critico o profundidad hidráulica g = Gravedad

Nota: Para obtener Vcal, se procedió hacer el cálculo de iteración asumiendo una velocidad hasta que la Vcal=Vasum, mediante la función objetivo. La Vcalc está en función del Q diseño y el Área, más adelante se procederá a presentar la tabla general con las iteraciones. Qdiseño = 13,54 l/s A=

D2

* Ɵ-sen Ɵ)) = 0,02m

Vcal =

Qdiseño 𝐴

= 0,741m/s

La velocidad calculada es de 0,741m/s, cumple con la condición de que debe ser mayor a 0,60 pero menor 5m/s como lo indica la Norma de Alcantarillado de Emaps Q. Fr = Fr =

Vcal √𝑔 𝐷 74

√

2

Fr = 0,53 => Flujo subcrítico

11

8.5.2 CALCULO DE LA FUERZA TRACTIVA Se debe cumplir para la fuerza tractiva que el valor obtenido sea mayor a 0,10 (kg/m2), para que pueda arrastrar los sólidos sedimentados que se quedan en las tuberías. 𝐹

Donde: 𝐹 = 𝐹𝑢𝑒 𝑧𝑎 𝜸 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒

𝑘𝑔 = 𝛾 𝑅ℎ 𝑆𝑜 𝑚2

𝑎 𝑖𝑣𝑎 (kg/m^2) í𝑓𝑖 𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎

Rh = Radio hidráulico (m) So = pendiente 𝑘𝑔 𝐹 ( )=1 𝑚2 𝑭𝒕 = 𝟑 𝟖𝟎 (

8

5

𝒌𝒈 ) 𝒎𝟐

Nota: La fuerza tractiva debe ser mayor a 0,1kg/m^2, como se puede observar se cumple para este tramo Ft =3,80 kg/m^2.

9. TABLAS DE RESULTADOS

12

TABLA N° 1: PROCESO ITERATIVO HASTA ENCONTRAR QUE LA Vasu = Vcalc V.asumida m/s 0.74164 1.18022 0.92710 1.29439 1.36790 1.38381 2.35483 1.56761 1.29479 1.39547 2.94988 3.97999 3.25275 1.95263 0.89578 1.44484 1.83885 2.12281 2.35213 1.46602 2.34378 1.70349 0.52461 1.11466 1.16221 1.81050 1.00088 3.91820 5.23477 3.81685 3.04584 3.85837 1.91350 1.36094 2.62312 3.14569 1.55397 1.71131 1.77920 2.61539 1.87103 3.93313 4.40154 4.57032 2.03304 4.64421 24.99422

Te min 10.00 10.88 11.96 12.20 12.77 13.67 13.96 14.34 15.25 15.44 16.20 16.66 16.80 16.99 10.00 11.17 11.83 12.43 12.92 13.20 14.13 15.97 10.00 10.78 11.87 12.32 12.47 17.37 17.52 17.60 17.68 17.79 17.91 10.00 10.66 11.17 11.54 12.33 13.05 13.62 14.04 14.41 14.67 14.78 14.90 15.39 15.49

Tv min 0.88 1.08 0.24 0.57 0.90 0.29 0.38 0.92 0.19 0.76 0.46 0.14 0.19 0.38 1.17 0.66 0.59 0.50 0.28 0.93 1.83 1.49 0.78 1.10 0.45 0.15 0.48 0.15 0.07 0.08 0.12 0.11 0.20 0.66 0.51 0.36 0.79 0.72 0.57 0.42 0.37 0.26 0.11 0.12 0.49 0.09 0.03

Tc min 10.88 11.96 12.20 12.77 13.67 13.96 14.34 15.25 15.44 16.20 16.66 16.80 16.99 17.37 11.17 11.83 12.43 12.92 13.20 14.13 15.97 17.46 10.78 11.87 12.32 12.47 12.95 17.52 17.60 17.68 17.79 17.91 18.10 10.66 11.17 11.54 12.33 13.05 13.62 14.04 14.41 14.67 14.78 14.90 15.39 15.49 15.52

PROCESO ITERATIVO HASTA IGUALAR V ASUMIDA CON V CALCULADA I Q.diseño Dmin. D.adop teta teta mm/h l/s m m rad grados 74.07 13.54 0.10 0.25 2.73 156.61 71.77 36.49 0.15 0.25 3.56 203.71 71.29 39.34 0.20 0.25 4.46 255.71 70.17 47.87 0.18 0.25 3.99 228.40 68.48 66.79 0.24 0.25 5.70 326.31 67.96 67.76 0.25 0.25 5.83 334.18 67.30 86.80 0.18 0.25 3.98 227.86 65.74 110.48 0.30 0.30 5.80 332.29 65.44 114.23 0.30 0.35 4.76 272.88 64.22 126.05 0.31 0.35 4.92 281.93 63.52 139.82 0.23 0.25 5.17 296.19 63.31 144.17 0.17 0.25 3.93 225.09 63.03 148.32 0.22 0.25 4.85 277.63 62.46 310.09 0.44 0.45 5.57 319.10 73.43 12.64 0.08 0.25 2.45 140.17 72.02 35.83 0.13 0.25 3.16 180.94 70.83 62.89 0.16 0.25 3.78 216.64 69.87 90.82 0.20 0.25 4.50 257.77 69.34 105.92 0.22 0.25 4.77 273.04 67.65 134.90 0.32 0.35 5.07 290.71 64.59 159.73 0.28 0.30 5.15 295.29 62.33 163.06 0.34 0.35 5.70 326.67 74.30 8.74 0.09 0.25 2.63 150.48 71.94 25.66 0.12 0.25 3.04 174.42 71.04 33.83 0.14 0.25 3.44 196.85 70.75 37.52 0.11 0.25 2.90 165.93 69.82 43.86 0.21 0.25 4.61 264.38 62.23 353.16 0.31 0.35 4.90 281.01 62.13 356.63 0.28 0.30 5.15 295.08 62.01 358.01 0.33 0.35 5.29 302.81 61.84 359.73 0.36 0.40 4.93 282.39 61.68 362.86 0.33 0.35 5.32 304.91 61.41 363.93 0.46 0.50 5.21 298.22 74.56 30.58 0.12 0.25 3.01 172.39 73.42 97.76 0.18 0.25 4.01 229.65 72.65 151.83 0.24 0.25 5.42 310.26 71.02 184.79 0.36 0.40 4.98 285.43 69.63 210.07 0.38 0.40 5.31 304.38 68.57 220.39 0.38 0.40 5.46 312.89 67.82 229.85 0.30 0.35 4.74 271.57 67.17 234.28 0.39 0.40 5.77 330.47 66.73 254.61 0.26 0.30 4.76 272.44 66.54 279.32 0.25 0.30 4.64 266.03 66.33 290.77 0.25 0.30 4.66 266.82 65.51 322.26 0.44 0.45 5.78 331.13 65.37 323.68 0.29 0.30 5.47 313.15 65.32 709.77 0.14 0.25 3.39 194.20

A m2 0.02 0.03 0.04 0.04 0.05 0.05 0.04 0.07 0.09 0.09 0.05 0.04 0.05 0.16 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.09 0.07 0.10 0.02 0.02 0.03 0.02 0.04 0.09 0.07 0.09 0.12 0.09 0.19 0.02 0.04 0.05 0.12 0.12 0.12 0.09 0.13 0.06 0.06 0.06 0.16 0.07 0.03

V.CAL m/s 0.74164 1.18022 0.92710 1.29439 1.36790 1.38381 2.35483 1.56761 1.29479 1.39547 2.94988 3.97999 3.25275 1.95263 0.89578 1.44484 1.83885 2.12281 2.35213 1.46602 2.34378 1.70352 0.52461 1.11466 1.16221 1.81050 1.00088 3.91820 5.23477 3.81685 3.04584 3.85837 1.91350 1.36094 2.62312 3.14569 1.55397 1.71131 1.77920 2.61539 1.87103 3.93313 4.40154 4.57032 2.03304 4.64421 24.99422

CONDICIÓN ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE

13

TABLA N° 2: PROCESO ITERATIVO PARA ENCONTRAR EL DIÁMETRO DE DISEÑO D m 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.35 0.35 0.25 0.25 0.25 0.45 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.35 0.30 0.35 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.35 0.30 0.35 0.40 0.35 0.50 0.25 0.25 0.25 0.40 0.40 0.40 0.35 0.40 0.30 0.30 0.30 0.45 0.30 0.25

Y m 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.24 0.28 0.28 0.20 0.20 0.20 0.36 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.28 0.24 0.28 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.28 0.24 0.28 0.32 0.28 0.40 0.20 0.20 0.20 0.32 0.32 0.32 0.28 0.32 0.24 0.24 0.24 0.36 0.24 0.20

teta rad 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43 4.43

PROCESO PARA ENCONTRAR EL DIÁMETRO DE DISEÑO a P rh Q m2 m m m3/s 0.04 0.55 0.08 0.15 0.04 0.55 0.08 0.14 0.04 0.55 0.08 0.07 0.04 0.55 0.08 0.12 0.04 0.55 0.08 0.07 0.04 0.55 0.08 0.07 0.04 0.55 0.08 0.22 0.06 0.66 0.09 0.11 0.08 0.78 0.11 0.17 0.08 0.78 0.11 0.17 0.04 0.55 0.08 0.17 0.04 0.55 0.08 0.38 0.04 0.55 0.08 0.21 0.14 1.00 0.14 0.33 0.04 0.55 0.08 0.24 0.04 0.55 0.08 0.22 0.04 0.55 0.08 0.19 0.04 0.55 0.08 0.15 0.04 0.55 0.08 0.15 0.08 0.78 0.11 0.17 0.06 0.66 0.09 0.19 0.08 0.78 0.11 0.17 0.04 0.55 0.08 0.12 0.04 0.55 0.08 0.18 0.04 0.55 0.08 0.15 0.04 0.55 0.08 0.33 0.04 0.55 0.08 0.07 0.08 0.78 0.11 0.48 0.06 0.66 0.09 0.43 0.08 0.78 0.11 0.41 0.11 0.89 0.12 0.48 0.08 0.78 0.11 0.41 0.17 1.11 0.15 0.43 0.04 0.55 0.08 0.23 0.04 0.55 0.08 0.24 0.04 0.55 0.08 0.17 0.11 0.89 0.12 0.24 0.11 0.89 0.12 0.24 0.11 0.89 0.12 0.24 0.08 0.78 0.11 0.34 0.11 0.89 0.12 0.24 0.06 0.66 0.09 0.37 0.06 0.66 0.09 0.43 0.06 0.66 0.09 0.45 0.14 1.00 0.14 0.33 0.06 0.66 0.09 0.35 0.04 0.55 0.08 3.23

Q l/s 153.55 137.47 68.10 118.76 69.10 68.45 217.09 112.18 165.57 168.77 168.34 376.23 205.97 329.79 237.93 217.37 188.13 153.59 153.30 168.73 193.48 168.49 118.77 181.76 145.66 329.63 69.10 476.43 432.61 413.46 479.82 413.98 432.38 227.73 238.01 168.27 240.53 240.40 241.07 337.29 239.15 370.55 432.67 446.88 328.31 353.60 3225.02

Q>Qd si/no SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI

14

TABLA N° 3: TABLA GENERAL DEL DISEÑO DE LA RED SOLUCIÓN - MÉTODO 2

𝑸𝒎á

𝑸𝒊𝒏𝒇

𝟑𝟗 𝟗𝟎 𝑻𝟎 𝟎𝟗𝟎 *[𝒍𝒏 𝒕 𝟏 𝟗𝟑

𝒎𝒑

𝑷𝟎 𝟏𝟔𝟕

3

4

5

6

POZO CALLE

CALLE 1

LINEA 1 (73)

MARGINAL 1

LINEA 1 (72)

7 ÁREA

DE

A

L.parcial m

P11 P338 P12 P13 P30 P31 P32 P33 P34 P35 P36 P23 P22 P21 P12 P14 P15 P16 P17 P18A P19A P20A P57 P56 P55 P54 P53 P52 P51 P50 P49 P48 P47 P338 P1 P2 P2A P3 P4 P5 P6 P7 P10 P18 P19 P20 P20B

P338 P12 P13 P30 P31 P32 P33 P34 P35 P36 P23 P22 P21 P52 P14 P15 P16 P17 P18A P19A P20A P21 P56 P55 P54 P53 P52 P51 P50 P49 P48 P47 P20B P1 P2 P2A P3 P4 P5 P6 P7 P10 P18 P19 P20 P20B PQ sn

39.03 76.66 13.23 44.17 74.12 24.17 53.17 86.27 14.50 63.80 81.27 32.34 36.71 44.88 62.94 57.53 65.20 63.42 39.56 81.78 258.00 152.02 24.42 73.42 31.14 16.20 28.66 36.40 22.87 18.27 21.62 25.68 22.39 53.87 80.64 68.50 74.03 74.11 60.75 65.64 41.49 60.80 29.53 33.43 60.38 25.35 45.00

L.acum m 39.03 115.69 128.92 173.09 247.21 271.38 324.55 410.82 425.32 489.12 570.39 602.73 639.44 1464.77 62.94 120.47 185.67 249.09 288.65 370.43 628.43 780.45 24.42 97.84 128.98 145.18 173.84 1675.01 1697.88 1716.15 1737.77 1763.45 1785.84 53.87 134.51 203.01 277.04 351.15 411.90 477.54 519.03 579.83 609.36 642.79 703.17 728.52 2559.36

8

9

10

POBLACIÓN

11 COEF. PUNTA

PARCIAL (ha)

ACUM (ha)

PARCIAL (Hab)

ACUM (Hab)

C

G

0.15 0.30 0.04 0.12 0.27 0.02 0.27 0.36 0.06 0.20 0.22 0.07 0.07 0.00 0.14 0.30 0.36 0.38 0.21 0.43 0.44 0.13 0.09 0.22 0.11 0.05 0.09 0.09 0.06 0.03 0.04 0.06 0.04 0.36 0.85 0.70 0.47 0.38 0.18 0.16 0.09 0.30 0.35 0.17 0.49 0.03 0.00

0.15 0.45 0.49 0.61 0.88 0.90 1.17 1.53 1.59 1.79 2.01 2.08 2.15 4.54 0.14 0.44 0.80 1.18 1.39 1.82 2.26 2.39 0.09 0.31 0.42 0.47 0.56 5.19 5.25 5.28 5.32 5.38 5.42 0.36 1.21 1.91 2.38 2.76 2.94 3.10 3.19 3.49 3.84 4.01 4.50 4.53 9.95

6.90 13.80 1.84 5.52 12.42 0.92 12.42 16.56 2.76 9.20 10.12 3.22 3.22 0.00 6.44 13.80 16.56 17.48 9.66 19.78 20.24 5.98 4.14 10.12 5.06 2.30 4.14 4.14 2.76 1.38 1.84 2.76 1.84 16.56 39.10 32.20 21.62 17.48 8.28 7.36 4.14 13.80 16.10 7.82 22.54 1.38 0.00

6.90 20.70 22.54 28.06 40.48 41.40 53.82 70.38 73.14 82.34 92.46 95.68 98.90 208.84 6.44 20.24 36.80 54.28 63.94 83.72 103.96 109.94 4.14 14.26 19.32 21.62 25.76 238.74 241.50 242.88 244.72 247.48 249.32 16.56 55.66 87.86 109.48 126.96 135.24 142.60 146.74 160.54 176.64 184.46 207.00 208.38 457.70

0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39

11.48 9.55 9.42 9.08 8.54 8.51 8.15 7.79 7.74 7.59 7.44 7.40 7.36 6.49 11.61 9.59 8.68 8.13 7.91 7.57 7.30 7.23 12.50 10.17 9.67 9.49 9.21 6.35 6.34 6.33 6.33 6.31 6.31 9.92 8.10 7.51 7.23 7.06 6.98 6.92 6.89 6.79 6.68 6.63 6.50 6.50 5.70

𝟎 𝟏𝟏𝟎

𝑪 𝒔𝒐𝒍𝒆𝒓𝒂 𝒔 − 𝑪 𝒔𝒐𝒍𝒆𝒓𝒂 𝒊

𝑷𝒆𝒓 𝒊𝒏𝒇 𝟏𝟎𝟎

𝑸 𝒊𝒔𝒆ñ𝒐 𝟏 𝟓𝟎

Coef.Punt*Qm 2

𝒍𝒏𝑻

𝟎 𝟔𝟎

T.entrada+Tv.asum

𝑫𝒐𝒕 𝑫𝒆𝒏𝒔 𝑨 𝑪 𝒓𝒆𝒕 𝟏𝟎𝟎 𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎

DESCRIPCIÓN DEL TRAMO

𝟓 𝟑𝟖𝟎*

𝑸 𝒑𝒍𝒖𝒗𝒊𝒂𝒍 𝑸 𝒔𝒂𝒏𝒊𝒕𝒂𝒓𝒊𝒐

𝑸𝒎á %𝑪𝒐𝒏 𝒆𝒓𝒓𝒂 𝟏𝟎𝟎

𝟓

1

𝒕 𝟑

12

13

14

15

16

17

Tc 𝒊 − 𝟏

18

𝟔𝟎 𝒗

19

CAUDAL SANITARIO

20

21

22

CAUDAL PLUVIAL

Medio

Máximo

Inf.

M.Emp.

Acum

Diseño

l/s 0.01 0.03 0.04 0.05 0.07 0.07 0.09 0.11 0.12 0.13 0.15 0.16 0.16 0.34 0.01 0.03 0.06 0.09 0.10 0.14 0.17 0.18 0.01 0.02 0.03 0.04 0.04 0.39 0.39 0.39 0.40 0.40 0.40 0.03 0.09 0.14 0.18 0.21 0.22 0.23 0.24 0.26 0.29 0.30 0.34 0.34 0.74

l/s 0.13 0.32 0.34 0.41 0.56 0.57 0.71 0.89 0.92 1.01 1.11 1.15 1.18 2.20 0.12 0.31 0.52 0.72 0.82 1.03 1.23 1.29 0.08 0.23 0.30 0.33 0.38 2.46 2.48 2.49 2.51 2.53 2.55 0.27 0.73 1.07 1.28 1.45 1.53 1.60 1.64 1.77 1.91 1.98 2.18 2.19 4.23

l/s 0.015 0.045 0.049 0.061 0.088 0.090 0.117 0.153 0.159 0.179 0.201 0.208 0.215 0.454 0.014 0.044 0.080 0.118 0.139 0.182 0.226 0.239 0.009 0.031 0.042 0.047 0.056 0.519 0.525 0.528 0.532 0.538 0.542 0.036 0.121 0.191 0.238 0.276 0.294 0.310 0.319 0.349 0.384 0.401 0.450 0.453 0.995

l/s 0.01 0.03 0.03 0.04 0.06 0.06 0.07 0.09 0.09 0.10 0.11 0.11 0.12 0.22 0.01 0.03 0.05 0.07 0.08 0.10 0.12 0.13 0.01 0.02 0.03 0.03 0.04 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.03 0.07 0.11 0.13 0.15 0.15 0.16 0.16 0.18 0.19 0.20 0.22 0.22 0.42

l/s 0.16 0.40 0.43 0.52 0.70 0.72 0.90 1.13 1.17 1.29 1.43 1.47 1.51 2.87 0.15 0.39 0.65 0.90 1.04 1.31 1.58 1.66 0.10 0.29 0.37 0.41 0.48 3.22 3.25 3.27 3.29 3.32 3.34 0.33 0.92 1.37 1.65 1.87 1.98 2.07 2.12 2.29 2.49 2.58 2.85 2.87 5.64

l/s 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.51 2.87 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.58 1.66 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 3.22 3.25 3.27 3.29 3.32 3.34 1.50 1.50 1.50 1.65 1.87 1.98 2.07 2.12 2.29 2.49 2.58 2.85 2.87 5.64

Te min 10.00 10.88 11.96 12.20 12.77 13.67 13.96 14.34 15.25 15.44 16.20 16.66 16.80 16.99 10.00 11.17 11.83 12.43 12.92 13.20 14.13 15.97 10.00 10.78 11.87 12.32 12.47 17.37 17.52 17.60 17.68 17.79 17.91 10.00 10.66 11.17 11.54 12.33 13.05 13.62 14.04 14.41 14.67 14.78 14.90 15.39 15.49

𝟖𝟎% 𝑫

𝟐 𝟕𝟕𝟖 𝑪 𝑰 𝑨

TIEMPO Tv min 0.88 1.08 0.24 0.57 0.90 0.29 0.38 0.92 0.19 0.76 0.46 0.14 0.19 0.38 1.17 0.66 0.59 0.50 0.28 0.93 1.83 1.49 0.78 1.10 0.45 0.15 0.48 0.15 0.07 0.08 0.12 0.11 0.20 0.66 0.51 0.36 0.79 0.72 0.57 0.42 0.37 0.26 0.11 0.12 0.49 0.09 0.03

Tc min 10.88 11.96 12.20 12.77 13.67 13.96 14.34 15.25 15.44 16.20 16.66 16.80 16.99 17.37 11.17 11.83 12.43 12.92 13.20 14.13 15.97 17.46 10.78 11.87 12.32 12.47 12.95 17.52 17.60 17.68 17.79 17.91 18.10 10.66 11.17 11.54 12.33 13.05 13.62 14.04 14.41 14.67 14.78 14.90 15.39 15.49 15.52

23

24

25

26

d ≤ 80% * D

27

Q diseño (l/s)

l/s

74.07 71.77 71.29 70.17 68.48 67.96 67.30 65.74 65.44 64.22 63.52 63.31 63.03 62.46 73.43 72.02 70.83 69.87 69.34 67.65 64.59 62.33 74.30 71.94 71.04 70.75 69.82 62.23 62.13 62.01 61.84 61.68 61.41 74.56 73.42 72.65 71.02 69.63 68.57 67.82 67.17 66.73 66.54 66.33 65.51 65.37 65.32

12.04 34.99 37.84 46.37 65.29 66.26 85.30 108.98 112.73 124.55 138.32 142.67 146.81 307.22 11.14 34.33 61.39 89.32 104.42 133.40 158.15 161.40 7.24 24.16 32.33 36.02 42.36 349.94 353.38 354.74 356.44 359.54 360.59 29.08 96.26 150.33 183.14 208.20 218.42 227.78 232.16 252.32 276.83 288.19 319.41 320.81 704.12

13.54 36.49 39.34 47.87 66.79 67.76 86.80 110.48 114.23 126.05 139.82 144.17 148.32 310.09 12.64 35.83 62.89 90.82 105.92 134.90 159.73 163.06 8.74 25.66 33.83 37.52 43.86 353.16 356.63 358.01 359.73 362.86 363.93 30.58 97.76 151.83 184.79 210.07 220.39 229.85 234.28 254.61 279.32 290.77 322.26 323.68 709.77

𝑹𝒉 𝒈

28

29

𝒔

V.calculada 30

Ftract. >= 0,10

Tirante Pendiente Diámetro C. Hidráulico (%) (m) (m) 5.00% 0.25 0.20 4.00% 0.25 0.20 0.98% 0.25 0.20 2.99% 0.25 0.20 1.01% 0.25 0.20 0.99% 0.25 0.20 9.99% 0.25 0.20 1.01% 0.30 0.24 0.97% 0.35 0.28 1.00% 0.35 0.28 6.00% 0.25 0.20 29.99% 0.25 0.20 8.99% 0.25 0.20 1.00% 0.45 0.36 12.00% 0.25 0.20 10.01% 0.25 0.20 7.50% 0.25 0.20 5.00% 0.25 0.20 4.98% 0.25 0.20 1.00% 0.35 0.28 3.00% 0.30 0.24 1.00% 0.35 0.28 2.99% 0.25 0.20 7.00% 0.25 0.20 4.50% 0.25 0.20 23.02% 0.25 0.20 1.01% 0.25 0.20 7.99% 0.35 0.28 15.00% 0.30 0.24 6.02% 0.35 0.28 3.98% 0.40 0.32 6.04% 0.35 0.28 0.98% 0.50 0.40 10.99% 0.25 0.20 12.00% 0.25 0.20 6.00% 0.25 0.20 1.00% 0.40 0.32 1.00% 0.40 0.32 1.00% 0.40 0.32 4.01% 0.35 0.28 0.99% 0.40 0.32 11.00% 0.30 0.24 15.00% 0.30 0.24 16.00% 0.30 0.24 0.99% 0.45 0.36 10.02% 0.30 0.24 2203.93% 0.25 0.20

Condición

V.crítica (m/s)

Fr

CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE

5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.68 6.13 6.13 5.18 5.18 5.18 6.95 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 6.13 5.68 6.13 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 6.13 5.68 6.13 6.56 6.13 7.33 5.18 5.18 5.18 6.56 6.56 6.56 6.13 6.56 5.68 5.68 5.68 6.95 5.68 5.18

0.53 0.84 0.66 0.92 0.98 0.99 1.68 1.02 0.78 0.84 2.11 2.84 2.32 1.04 0.64 1.03 1.31 1.52 1.68 0.88 1.53 1.03 0.37 0.80 0.83 1.29 0.71 2.36 3.41 2.30 1.72 2.33 0.97 0.97 1.87 2.25 0.88 0.97 1.00 1.58 1.06 2.56 2.87 2.98 1.08 3.03 17.84

𝒌𝒈

Cota.t.ab-cota.s.ab

𝒎𝟐

Cota.s.a-cota.s.ab

𝜸 𝑹𝒉 𝒐

31

32

33

DISEÑO DE LA RED

Q.TOTAL

I (mm/h)

𝟔

𝒈

Cota.t.a-cota.s.a

𝒎

34

35

36

37

COTAS V (m/s) 0.74 1.18 0.93 1.29 1.37 1.38 2.35 1.57 1.29 1.40 2.95 3.98 3.25 1.95 0.90 1.44 1.84 2.12 2.35 1.47 2.34 1.70 0.52 1.11 1.16 1.81 1.00 3.92 5.23 3.82 3.05 3.86 1.91 1.36 2.62 3.15 1.55 1.71 1.78 2.62 1.87 3.93 4.40 4.57 2.03 4.64 24.99

Condición CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE VERIFICAR CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE

Ꞇ

Autolim.

(kg/m2) 3.80 3.05 0.75 2.27 0.77 0.76 7.59 0.92 1.03 1.07 4.57 22.81 6.84 1.37 9.12 7.61 5.70 3.80 3.79 1.07 2.74 1.06 2.27 5.32 3.42 17.51 0.77 8.51 13.69 6.41 4.84 6.43 1.49 8.36 9.13 4.56 1.22 1.21 1.22 4.27 1.20 10.04 13.69 14.60 1.36 9.14 1676.05

> 0.1 CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE

TERRENO AGUAS ARRIBA ABAJO 2720.18 2718.39 2718.39 2715.37 2715.37 2715.55 2715.55 2713.09 2713.09 2712.37 2712.37 2711.07 2711.07 2704.79 2704.79 2704.01 2704.01 2703.85 2703.85 2703.17 2703.17 2697.40 2697.40 2685.49 2685.49 2680.31 2680.31 2680.58 2715.37 2707.87 2707.87 2702.26 2702.26 2696.97 2696.97 2693.84 2693.84 2691.69 2691.69 2690.86 2690.86 2682.66 2682.66 2680.31 2692.07 2691.48 2691.48 2686.09 2686.09 2684.61 2684.61 2680.81 2680.81 2680.58 2680.58 2676.66 2676.66 2673.07 2673.07 2671.94 2671.94 2670.95 2670.95 2669.31 2669.31 2670.86 2718.39 2712.63 2712.63 2702.92 2702.92 2698.64 2698.64 2697.15 2697.15 2697.31 2697.31 2695.79 2695.79 2692.95 2692.95 2693.54 2693.54 2685.36 2685.36 2680.61 2680.61 2674.61 2674.61 2675.83 2675.83 2670.86 2670.86 993.00

SOLERA AGUAS ARRIBA ABAJO 2718.18 2716.23 2716.08 2713.01 2712.86 2712.73 2712.58 2711.26 2711.11 2710.36 2708.36 2708.12 2707.97 2702.66 2702.51 2701.64 2701.49 2701.35 2701.20 2700.56 2700.41 2695.53 2693.53 2683.83 2681.83 2678.53 2678.38 2677.93 2713.37 2705.82 2705.67 2699.91 2699.76 2694.87 2694.72 2691.55 2691.40 2689.43 2689.28 2688.46 2688.31 2680.57 2680.12 2678.60 2690.32 2689.59 2689.39 2684.25 2684.05 2682.65 2682.45 2678.72 2678.52 2678.23 2677.78 2674.87 2674.77 2671.34 2671.24 2670.14 2670.04 2669.18 2669.08 2667.53 2667.43 2667.21 2716.39 2710.47 2710.27 2700.59 2700.39 2696.28 2695.83 2695.09 2694.89 2694.15 2693.95 2693.34 2693.14 2690.51 2690.31 2689.90 2689.70 2683.01 2682.81 2678.38 2678.18 2672.83 2672.63 2672.03 2671.83 2669.29 2669.36 1677.59

38

39

41

42

43

Desnivel Delta (M)

Tipo de Tubería

OBSERVACIONES

1.95 3.07 0.13 1.32 0.75 0.24 5.31 0.87 0.14 0.64 4.88 9.70 3.30 0.45 7.55 5.76 4.89 3.17 1.97 0.82 7.74 1.52 0.73 5.14 1.40 3.73 0.29 2.91 3.43 1.10 0.86 1.55 0.22 5.92 9.68 4.11 0.74 0.74 0.61 2.63 0.41 6.69 4.43 5.35 0.60 2.54 991.77

HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN HORMIGÓN

NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NO CUMPLE VELOCIDAD MÍNIMA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA NINGUNA

PROFUNDIDAD AGUAS ARRIBA ABAJO (m) (m) 2.00 2.16 2.31 2.36 2.51 2.82 2.97 1.83 1.98 2.01 4.01 2.95 3.10 2.13 2.28 2.37 2.52 2.50 2.65 2.61 2.76 1.87 3.87 1.66 3.66 1.78 1.93 2.65 2.00 2.05 2.20 2.35 2.50 2.10 2.25 2.29 2.44 2.26 2.41 2.40 2.55 2.09 2.54 1.71 1.75 1.89 2.09 1.84 2.04 1.96 2.16 2.09 2.29 2.35 2.80 1.79 1.89 1.73 1.83 1.80 1.90 1.77 1.87 1.78 1.88 3.65 2.00 2.16 2.36 2.33 2.53 2.36 2.81 2.06 2.26 3.16 3.36 2.45 2.65 2.44 2.64 3.64 3.84 2.35 2.55 2.23 2.43 1.78 1.98 3.80 4.00 1.57 1.50 -684.59

Observación: Como se puede mirar en la tabla para un periodo de retorno de 2 años los diámetros, velocidades, Froude, Fuerza tractiva cumplen con los parámetros establecidos por la norma de alcantarillado de la Emaps, a excepción de la calle Marginal 1 del tramo P56-P57, que no cumple con la velocidad mínima que se requiere que es 0,6m/s, aun cuando su valor de diámetro es el mínimo que se indica en la norma 250mm.

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10. RESULTADOS EXCEL - SWMM TABLA_N1. DIÁMETROS OPTIMOS - ADOPTADOS POZO T (años) 5 CALLE D. Óptimo D. Adoptado OBSERVACIÓN DE A (m) (m) NINGUNA P11 P338 0.25 0.25 NINGUNA P338 P12 0.25 0.25 NINGUNA P12 P13 0.25 0.25 NINGUNA P13 P30 0.25 0.25 NINGUNA P30 P31 0.30 0.30 NINGUNA P31 P32 0.30 0.30 NINGUNA P32 P33 0.25 0.30 CALLE 1 NINGUNA P33 P34 0.35 0.35 NINGUNA P34 P35 0.35 0.35 NINGUNA P35 P36 0.35 0.35 NINGUNA P36 P23 0.25 0.35 NINGUNA P23 P22 0.25 0.35 NINGUNA P22 P21 0.25 0.35 P21 P52 0.50 0.50 NINGUNA NINGUNA P12 P14 0.25 0.25 NINGUNA P14 P15 0.25 0.25 NINGUNA P15 P16 0.25 0.25 NINGUNA P16 P17 0.25 0.25 LINEA 1 (73) NINGUNA P17 P18A 0.25 0.25 NINGUNA P18A P19A 0.35 0.35 NINGUNA P19A P20A 0.30 0.35 P20A P21 0.40 0.40 NINGUNA NINGUNA P57 P56 0.25 0.25 NINGUNA P56 P55 0.25 0.25 NINGUNA P55 P54 0.25 0.25 NINGUNA P54 P53 0.25 0.25 NINGUNA P53 P52 0.25 0.25 SE MODIFICÓ MARGINAL 1 P52 P51 0.35 0.35 SE MODIFICÓ P51 P50 0.30 0.35 SE MODIFICÓ P50 P49 0.40 0.40 SE MODIFICÓ P49 P48 0.40 0.40 SE MODIFICÓ P48 P47 0.40 0.40 P47 P20B 0.50 0.50 SE MODIFICÓ NINGUNA P338 P1 0.25 0.25 NINGUNA P1 P2 0.25 0.25 NINGUNA P2 P2A 0.30 0.30 NINGUNA P2A P3 0.40 0.40 NINGUNA P3 P4 0.45 0.45 NINGUNA P4 P5 0.45 0.45 NINGUNA LINEA 1 (72) P5 P6 0.35 0.45 NINGUNA P6 P7 0.45 0.45 NINGUNA P7 P10 0.30 0.45 NINGUNA P10 P18 0.30 0.45 NINGUNA P18 P19 0.30 0.45 NINGUNA P19 P20 0.50 0.50 P20 P20B 0.35 0.50 NINGUNA

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TABLA_N2. DIÁMETROS (m - mm) FINALES (SWMM) PARA DIFERENTES PERÍODOS POZO PERÍODOS T (años) PERÍODOS T (años) CALLE DE A T2 T5 T25 T50 T2 T5 T25 P11 P338 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P338 P12 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P12 P13 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P13 P30 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P30 P31 0.25 0.30 0.30 0.30 250 300 300 P31 P32 0.25 0.30 0.30 0.30 250 300 300 P32 P33 0.25 0.30 0.30 0.30 250 300 300 CALLE 1 P33 P34 0.30 0.35 0.35 0.40 300 350 350 P34 P35 0.35 0.35 0.40 0.40 350 350 400 P35 P36 0.35 0.35 0.40 0.40 350 350 400 P36 P23 0.35 0.35 0.40 0.40 350 350 400 P23 P22 0.35 0.35 0.40 0.40 350 350 400 P22 P21 0.35 0.35 0.40 0.40 350 350 400 P21 P52 0.45 0.50 0.55 0.55 450 500 550 P12 P14 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P14 P15 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P15 P16 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P16 P17 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 LINEA 1 (73) P17 P18A 0.25 0.25 0.30 0.30 250 250 300 P18A P19A 0.35 0.35 0.40 0.40 350 350 400 P19A P20A 0.35 0.35 0.40 0.40 350 350 400 P20A P21 0.35 0.40 0.45 0.45 350 400 450 P57 P56 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P56 P55 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P55 P54 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P54 P53 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P53 P52 0.25 0.25 0.25 0.30 250 250 250 MARGINAL 1 P52 P51 0.45 0.50 0.55 0.55 450 500 550 P51 P50 0.45 0.50 0.55 0.55 450 500 550 P50 P49 0.45 0.50 0.55 0.55 450 500 550 P49 P48 0.45 0.50 0.55 0.55 450 500 550 P48 P47 0.45 0.50 0.55 0.55 450 500 550 P47 P20B 0.50 0.55 0.55 0.60 500 550 550 P338 P1 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P1 P2 0.25 0.25 0.25 0.25 250 250 250 P2 P2A 0.25 0.30 0.30 0.30 250 300 300 P2A P3 0.40 0.40 0.45 0.45 400 400 450 P3 P4 0.40 0.45 0.45 0.50 400 450 450 P4 P5 0.40 0.45 0.50 0.50 400 450 500 LINEA 1 (72) P5 P6 0.40 0.45 0.50 0.50 400 450 500 P6 P7 0.40 0.45 0.50 0.50 400 450 500 P7 P10 0.40 0.45 0.50 0.50 400 450 500 P10 P18 0.40 0.45 0.50 0.50 400 450 500 P18 P19 0.40 0.45 0.50 0.50 400 450 500 P19 P20 0.45 0.50 0.55 0.55 450 500 550 P20 P20B 0.45 0.50 0.55 0.55 450 500 550

% DE ERROR SURFACE RUNNOFF FLOW ROUTING

T2 -1.99% 0.35%

PERÍODOS A EVALUAR (AÑOS) T5 T25 -2.09% -2.18% 0.33% 0.58%

T50 250 250 250 250 300 300 300 400 400 400 400 400 400 550 250 250 250 250 300 400 400 450 250 250 250 250 300 550 550 550 550 550 600 250 250 300 450 500 500 500 500 500 500 500 550 550

T50 -2.22% 0.70%

2

ÍTEMS INUNDACIÓN EN LA RED INUNDACIÓN EN LOS POZOS CONDUCTOS EN CARGA CAUDAL DE MÁXIMA DESCARGA MÁXIMA VELOCIDAD

T2 0.000 NO NO 991.51 6.32

PERÍODOS A EVALUAR (AÑOS) T5 T25 0.000 0.000 NO SI SI SI 1232.49 1644.53 6.73 7.27

T50 0.007 SI SI 1791.21 7.47

DESCRIPCIÓN Vol. (hectárea - m) FLOODING MAX FULL DEPTH < 1 LPS m/s

INUNDACIÓN EN LOS POZOS T25

T50

3

INUNDACIÓN EN LOS POZOS

T2

4

T5

5

T25

6

T50

7

CAUDAL DE MÁXIMA DESCARGA T2

T5

T25

T50

MÁXIMA VELOCIDAD

8

T2

T5

T25

T50

Inundación en pozos T= 2 años

9

T= 5 años

T= 25 años

10

T= 50 años

CAPACIDAD DE CONDUCTOS. T= 2 años

11

T= 5 años

T= 25 años

12

T= 50 años

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11. CONCLUSIONES: 

12. BIBLIOGRAFÍA: Muñoz, A. H. (2015). Saneamiento y alcantarillado. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2007. Ovical. (15 de 09 de 2017). OVICAL Alcantarillados y servicios de Mantenimiento. Recuperado el 04 de 01 de 2019, de https://ovical.com/la-importancia-del-alcantarillado/

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