Diseño de Alcantarillado

TEMA:

“DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO” CURSO:

HIDRAULICA URBANA DOCENTE

:

ALUMNOS

:

Ing.

Percy Mello Davila

Soto Remigio, Sergio C. Zambrano Sánchez, Jamehll

GRUPO

:

“A”

CICLO

:

VIII

FECHA

:

30/ 11/ 2015

2015

HUÁNUCO PERÚ

DEDICATORIA El presente trabajo va dedicado a nuestra Institución

y

a

los

docentes

comprometidos en nuestra formación profesional. Es preferible obtener una respuesta razonablemente aproximada pero rápida que le indique si el diseño funciona o no, que invertir más tiempo y obtener el mismo resultado sólo que con más decimales.

INDICE HIDRAULICA URBANA

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INTRODUCCION……………….………………………………………………………. Pág. 04 OBJETIVOS……………………………………………………………………………… Pág. 05 OBJETIVO GENERAL………………………………………………………… Pág. 05 OBJETIVO ESPECIFICO………………………………..……………………. Pág. 05 ASPECTOS GENERALES……....………………………………..……………..…… Pág. 06 DISEÑO DE LA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO……...……….…… Pág. 22-23 MEMORIA DE CALCULO…………………………………………………………….. Pág. 24 ANEXOS………………..…....……………………………………..……………..…..… Pág. 25 PLANOS…………………………………………………………………………………..Pag.25 CONCLUSIONES……………………………………………………..………………… Pág. 26 RECOMENDACIONES………………………………………………………………… Pág. 28 PLANO FIRMADO POR EL INGENIERO……………………… …………………... Pag.30

INTRODUCCION HIDRAULICA URBANA

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En toda comunidad es importante que se disponga de un sistema de alcantarillado para evacuar las aguas servidas y las aguas lluvias. Las aguas servidas son producto del agua potable que se emplean en actividades domésticas, comerciales e industriales, es decir, es un porcentaje de la dotación media futura. Las aguas lluvias son producto de las precipitaciones, depende generalmente de la época, sea de estiaje o lluvia. Por lo cual con el afán de aprendizaje se ha decidido realizar los ESTUDIOS Y DISEÑOS DE

ALCANTARILLADO SANITARIO

y de esta forma diagnosticar,

encaminar y mejorar y aprender esta parte muy importante del curso. Las situaciones actuales, en base de la realidad física, de la infraestructura de servicios y de las normas vigentes en el país, aplicadas a la zona en estudio. Los datos que han servido de base para este estudio han sido obtenidos de varias fuentes oficiales tanto en el ámbito local, provincial, regional y nacional, tales como: Instituto de Estadística y Censos. INEI. El presente informe del curso de Hidráulica Urbana; de tema “DISEÑO DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO”, se conocerá los tipos de alcantarillado en una zona urbana que están situados en la ciudad de Huánuco.Trataremos como contenido general los datos referentes al sistema de alcantarillado sanitario general en la ciudad de Huánuco, que en cuestión abarca una serie de procesos que se detallaran líneas más tarde. Así también llegaremos a saber cuán importante es el alcantarillado para nosotros y las consecuencias que puede llegar a tener ante una escasez de este tipo de sistema, además cual es el proceso de cómo llega a nuestros hogares y como nosotros debemos utilizarla y saber mantenerlo en perfecto estado.

OBJETIVOS

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OBJETIVO GENERAL El objetivo general del presente informe, es el Diseño del sistema de alcantarillado, el cual permite conocer el área de influencia, logrando de esta manera conocer los problemas en el ámbito de nuestra localidad y mejorando las condiciones de vida.

OBJETIVO ESPECIFICOS Los objetivos específicos del informe son los siguientes:  Tener conocimiento de la clasificación de los sistemas de alcantarillado  Conocer la función de las unidades operacionales o componentes del sistema de alcantarillado. 

Conocer las principales estructuras hidráulicas que conforman un alcantarillado.

ASPECTOS GENERALES DEL DISEÑO DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO

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Las obras de alcantarillado son una consecuencia del abastecimiento de agua. Con agua corriente se producen grandes cantidades de efluentes que tienen que evacuarse y eliminarse de forma adecuada.

ORIGEN DE LOS ALCANTARILLADOS El alcantarillado no se introdujo como aumento de la comodidad o para una mejor forma de vida. Se impuso como consecuencia de las epidemias de cólera. Desde 1832, cuando Europa fue invadida por el cólera, las personas tuvieron miedo de la enfermedad infecciosa asiática e instaron a los administradores públicos a que empezaran a ejecutar programas de alcantarillado. Las bacterias patógenas que causan el cólera fueron descubiertas por Robert Koch en 1883. PARAMETROS DE DISEÑO TIPOS DE SISTEMAS:   

Alcantarillado Sanitario Alcantarillado Pluvial Alcantarillado Combinado

El alcantarillado sanitario: Es aquel que lleva únicamente las aguas servidas, para que con un tratamiento previo se descargue en los ríos. El alcantarillado pluvial: Es el que se encarga de llevar únicamente las aguas lluvias las mismas que no necesitan de un tratamiento tan profundo como las aguas servidas. El alcantarillado combinado: Lleva las aguas servidas y las aguas lluvias, estas aguas necesitan de un tratamiento, pues al combinarse con las aguas servidas quedan contaminadas.

TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

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La red de alcantarillado se considera un servicio básico, sin embargo la cobertura de estas redes en las ciudades de países en desarrollo es ínfima en relación con la cobertura de las redes de agua potable. Esto genera importantes problemas sanitarios. Durante mucho tiempo, la preocupación de las autoridades municipales o departamentales estaba más ocupada en construir redes de agua potable, dejando para un futuro indefinido la construcción de las redes de alcantarillado. Actualmente las redes de alcantarillado son un requisito para aprobar la construcción de nuevas urbanizaciones en la mayoría de las naciones. Las redes de alcantarillado son estructuras hidráulicas que funcionan a presión atmosférica, por gravedad. Sólo muy raramente, y por tramos breves, están constituidos por tuberías que trabajan bajo presión o por vacío. Normalmente están constituidas por canales de sección circular, oval o compuesta, enterrados la mayoría de las veces bajo las vías públicas. Se denomina red de alcantarillado al sistema de estructuras y tuberías usadas para la evacuación de

aguas residuales. Esta agua pueden ser albañales

(alcantarillado sanitario), o aguas de lluvia (alcantarillado pluvial) desde el lugar en que se generan hasta el sitio en que se disponen o tratan. Sistemas de saneamiento y drenaje: Los alcantarillados pueden formar sistemas de dos grandes tipos: 

Redes unitarias: Las que se proyectan y construyen para recibir en un único conducto, mezclándolas, tanto las aguas residuales (urbanas e industriales) como las pluviales generadas en la cuenca o población drenada.



Redes separativas: Las que constan de dos canalizaciones totalmente independientes; una para transportar las aguas residuales domésticas, comerciales e industriales hasta la estación depuradora; y otra para conducir las aguas pluviales hasta el medio receptor.

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Componentes de una red de alcantarillado: Los componentes principales de una red de alcantarillado, descritos en el sentido de circulación del agua, son: 

Las acometidas, que son el conjunto de elementos que permiten incorporar a la red las aguas vertidas por un edificio o predio. A su vez se componen usualmente de: -

Una arqueta de arranque, situada ya en el interior de la propiedad particular, y que separa la red de saneamiento privada del alcantarillado público.



Las alcantarillas (en ocasiones también llamadas «colectores terciarios»), conductos enterrados en las vías públicas, de pequeña sección, que transportan el caudal de acometidas e imbornales hasta un colector;



Los colectores (o «colectores secundarios»), que son las tuberías de mayor sección, frecuentemente visitables, que recogen las aguas de las alcantarillas las conducen a los colectores principales. Se sitúan enterrados, en las vías públicas.



Los colectores principales, que son los mayores colectores de la población y reúnen grandes caudales, hasta aportarlos a su destino final o aliviarlos antes de su incorporación a un emisario.



Los emisarios interceptores o simplemente interceptores, que son conducciones que transportan las aguas reunidas por los colectores hasta la depuradora o su vertido al medio natural, pero con su caudal ya regulado por la existencia de un aliviadero de tormentas.

Aguas abajo, y ya fuera de lo que convencionalmente se considera red de alcantarillado, se situaría la estación depuradora y el vertido final de las aguas tratadas: 

Mediante un emisario, llevadas a un río o arroyo.

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

Vertidas al mar en proximidad de la costa.



Vertidas al mar mediante un emisario submarino, llevándolas a varias centenas de metros de la costa.



Reutilizadas para riego y otros menesteres apropiados.

Diferencia entre el sistema de alcantarillado sanitario y pluvial: 

Sanitario: Todas las cuadras tienen una tubería, de todas las edificaciones sale una tubería que se conecta al sistema de drenaje.



Pluvial: No todas las cuadras tienen que tener una tubería, no es necesario que todas las edificaciones se conecten al sistema de drenaje.



Semejanzas: No se utilizan los enlaces Y, T, codo, etc. Poseen registros o pozos de visita.

Registro o Pozo de Vista: Están hechos de hormigón, facilitan la inspección de tuberías, la limpieza, mantenimiento y reparación de salideros. Se utilizan cuando hay cambios de dirección, cruces de calles, cambio de diámetros, cambio de pendientes o tramos muy largos donde se colocan cada un número de metros en dependencia del diámetro de la tubería. Cuando ambos drenajes se unen se denomina alcantarillado combinado, cuando se construyen por separado se denominan alcantarillado separado o separativo. Los materiales con forma son todos aquellos tubos, piezas y accesorios que integran las redes de saneamiento como: - Los tubos y accesorios. - Los tubos de hormigón en masa, armados y pretensados. (Diámetro grande.) - Los tubos y accesorios de fibrocemento. (Diámetro pequeño). - Tuberías de barro vitrificado (diámetro pequeño).

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- Los tubos y accesorios de fundición dúctil. - Tuberías plásticas Ej.: PVC, Polietileno (diámetro variado).

Unión de tuberías. Estas solo se utilizan en edificaciones, no en sistemas de alcantarillado por problemas de mantenimiento, pues si alguna de estas uniones sufre alguna avería es muy difícil remplazarlas, por lo cual se utiliza el siguiente sistema en las redes de alcantarillado. Técnica de construcción. Se perfora el suelo verticalmente en forma de embudo para que no haya desprendimiento del suelo, en el fondo se deposita un lecho de arena el cual funciona como apoyo a las tuberías. Luego se rellena con un suelo seleccionado sin piedras alrededor de la tubería y más cercano a la superficie se encuentra una capa de tierra. Las pendientes de las tuberías están calculadas para lograr la capacidad de auto limpieza. Una alcantarilla es una construcción que permite el drenaje transversal de las aguas superficiales bajo otra infraestructura, como un camino, carretera o vía férrea. Funcionalmente, una alcantarilla es totalmente similar a un puente, pero el término se aplica a obras de porte relativamente pequeño, desde la sección mínima de paso que permita evitar la obstrucción accidental de la misma (usualmente unos 0,10 m² de sección) hasta el punto difuso en el que ya hablaríamos de puentes o pontones, que podría estar determinado por la sección que permite el paso de un vehículo por su ojo, o por la luz libre que implique el empleo de soluciones estructurales propias de un puente. Históricamente se construían con ladrillo (formando bóveda) o mediante lajas de piedra en dintel. Actualmente lo más habitual es emplear para su construcción, hasta 5 m² de sección, tuberías de distintos materiales; siendo los más habituales para drenaje. SISTEMA DE ALCANTARILLADO: Se dividen en 2 grupos:

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1. TUBERÍAS O CONDUCTOS.- Estos reciben diferentes nombres a lo largo del sistema. a) Atarjeas.- conductos de menor diámetro en la red, se colocan generalmente por el eje de la calle, reciben directamente las aguas residuales domiciliarias, sobre grupos urbanos o industriales se llaman albañales y su diámetro mínimo es de 20 cm. b) Sub - Colectores.- tuberías que captan las aguas recolectadas por las atarjeas, son de mayor diámetro que las atarjeas, pero en un principio pueden tener el mismo diámetro. c) Colectores.- captan el agua de los sub - colectores y de las atarjeas, por lo cual son de mayor diámetro, también se les conoce como interceptores cuando están colocados en forma perpendicular a otros conductos de menor diámetro. d) Emisor.- a este conducto ya no le llegan descargas, su objetivo es conducir los volúmenes de aguas captadas por todo el sistema de tuberías hasta el lugar donde se trataran o verterán las aguas residuales. 2. ESTRUCTURAS Y OBRAS ACCESORIAS.- son las siguientes: a) Pozos de Visita.- facilitan la inspección y limpieza de los conductos del sistema y les permite una ventilación, se instalan en el comienzo de las atarjeas, en cambios de dirección y pendiente para cambiar de diámetro. b) Pozos de visita común.- se utilizan para tuberías de 20 a 61 cm de diámetro siendo su base de 1.50 mts. como mínimo para permitir el manejo de las barras de limpieza. c) Pozos de visita especiales.- Se utilizan para tuberías de 76 a 107 cm siendo el diámetro interior de su base 1.50 mts. como mínimo, en tuberías de 122 cm o mayores se utiliza un diam. Interior de 2 mts.

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d) Pozos para conexiones oblicuas.- el empleo de estos pozos evita la construcción de cajas de visita sobre el colector, son idénticos en forma y dimensiones a los comunes. e) Pozos caja de visita.- son utilizados para tuberías de 152 cm de diam. , lo constituyen un conjunto de caja de concreto reforzado y una chimenea de tabique. f) Pozos de caída.- se utilizan en cambios bruscos de nivel, se instalan entre tramos en las que por efecto de la topografía los tubos tendrían pendientes que ocasionarían velocidades más altas que las permitidas y gastos de excavación excesivos que harían más costosa la obra. Atendiendo los diámetros se clasifican en: - Pozos de caída adosada.- son pozos de visita comunes a los cuales lateralmente se le construye una estructura menos y permiten la caída en tuberías de 20 y 25 cm de diámetro con desniveles de 2 mts. - Pozo de caída.- a estos se les construye en el interior una pantalla que funciona como reflector del caudal se construye para tuberías de 30 a 76 cm de diam. Y con desnivel de 1.50 mts. - Estructura de caída escalonada.- se usan en tuberías de 91 a 244 cm de diámetro. - Pozos y cajas de unión.- se emplean para hacer unión y cambio de dirección horizontal entre sub - colectores y colectores con diámetros iguale o mayores de 76 cm. 1. REDES DE COLECTORES Consiste en un conjunto de tuberías que se desarrolla por las vías públicas, caminos, calles y pasajes, y que colectan las aguas servidas de las viviendas y la conducen a una planta de tratamiento de aguas servidas. Se diseñan exclusivamente como flujo gravitacional libre de canal abierto en tubería parcialmente llena. Las cañerías se diseñan en alineaciones rectas, HIDRAULICA URBANA

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con cámaras de inspección en los siguientes puntos: • Al comienzo de los nacientes. • Cambios de dirección. • Cambios de pendientes. • Cambios de diámetro. • Cambios de material. • Confluencia de dos o más tuberías, exceptuando los empalmes directos de uniones domiciliarias. • Distancia máxima de 120m para diámetros nominales de tuberías de D