DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRAINGENIERÍA CIVIL

ALCANTARILLADO

9C

SEGUNDO PARCIAL

TAREA 6

ALCANTARILLADO PLUVIAL

ING. OSORIO SANTOS JOSE HUMBERTO

CETZAL FRANCO WILBERT ALONZO

14 DE MAYO DE 2014

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ALCANTARILLADO

En la mayoría de las ciudades se tiene la necesidad de desalojar el agua de lluvia para evitar

que se inunden las viviendas, los comercios, las industrias y otras áreas de interés. Además,

el hombre requiere deshacerse de las aguas que han servido para su aseo y consumo.

Para abastecer de agua a las poblaciones, se cuentan con tecnologías para la captación,

almacenamiento, tratamiento y distribución del agua mediante complicados sistemas de

conducción y obras complementarias.

El alcantarillado, tiene como su principal función la conducción de aguas residuales y

pluviales hasta sitios donde no provoquen daños e inconvenientes a los habitantes de

poblaciones de donde provienen o a las cercanas.

Un sistema de alcantarillado está constituido por una red de conductos e instalaciones

complementarias que permiten la operación, mantenimiento y reparación del mismo.

Componentes principales de un sistema de alcantarillado (general)

a) Estructuras de captación. Recolectan las aguas a transportar. En el caso de los

sistemas de alcantarillado sanitarios, se refieren a las conexiones domiciliarias

formadas por tuberías conocidas como albañales. En los sistemas de alcantarillado

pluvial se utilizan sumideros o bocas de tormenta. En los sumideros se coloca una

rejilla o coladera para evitar el ingreso de objetos que obstruyan los conductos, por

lo que son conocidas como coladeras pluviales.

b) Estructuras de conducción. Transportan las aguas recolectadas por las

estructuras de captación hacia el sitio de tratamiento o vertido, se forman con

conductos cerrados y abiertos conocidos como tuberías y canales, respectivamente.

c) Estructuras de conexión y mantenimiento. Facilitan la conexión y

mantenimiento de los conductos que forman la red de alcantarillado, permiten la

conexión de varias tuberías, incluso de diferente diámetro o material, disponen del

espacio suficiente para que un hombre baje hasta el nivel de las tuberías y maniobre

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para llevar a cabo la limpieza e inspección de los conductos, llamados pozos de

visita.

d) Estructuras de vertido. Son estructuras terminales que protegen y mantienen

libre de obstáculos la descarga final del sistema de alcantarillado, evitan posibles

daños al último tramo de tubería, causados por la corriente a donde descarga el

sistema o por el propio flujo de salida de la tubería.

e) Instalaciones complementarias. son todas aquellas instalaciones que no

forman parte de todos los sistemas de alcantarillado, pero que resultan importantes

para su correcto funcionamiento. Entre ellas se tiene a las plantas de bombeo,

plantas de tratamiento, estructuras de cruce, vasos de regulación y de detención,

disipadores de energía, etc.

f) Disposición final. Su importancia radica en que si no se define con anterioridad a

la construcción del proyecto el destino de las aguas residuales o pluviales, entonces

se pueden provocar graves daños al medio ambiente e incluso a la población servida

o a aquella que se encuentra cerca de la zona de vertido.

ASPECTOS DE HIDROLOGÍA

Se llama Hidrología a la rama de la Hidráulica encargada del estudio de los procesos

de circulación, ocurrencia y distribución

del agua sobre la superficie terrestre, así

como su interacción con el medio

ambiente.

Se le llama sistema hidrológico al

conjunto formado por la cuenca, las

características locales del terreno

(topografía, tipo de suelo, vegetación,

etc.), las

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corrientes (subterráneas y superficiales) y todos aquellos factores que tienen

influencia sobre la cantidad de agua existente en la cuenca (la precipitación, el clima,

etc.). De lo anterior se desprende que no existen dos cuencas iguales, aunque para

efectos de cuantificación del escurrimiento dos cuencas cercanas pudieran ser

consideradas similares hidrológicamente.

PRECIPITACIÓN

Se define precipitación a toda forma de humedad, que, originándose en las nubes, llega

hasta la superficie terrestre. De acuerdo a esta definición, las lluvias, las granizadas, las

garuas y las nevadas son formas distintas del mismo fenómeno de la precipitación. La

lluvia se identifica según su intensidad, en:

ligera, para tasas de caída de hasta 2.5 mm/h

moderada, desde 2.5 hasta 7.6 mm/h

fuerte, por encima de 7.6 mm/h

Infiltración

Cuando llueve, parte de la lluvia del comienzo es retenida en la cobertura vegetal como

intercepción y en las depresiones del terreno como almacenamiento superficial. Conforme

continúa la lluvia, el suelo se cubre de una delgada capa de agua conocida como detención

superficial y el flujo comienza pendiente abajo hacia los cursos, lo que constituye la

escorrentía superficial. Inmediatamente debajo de la superficie tiene lugar la escorrentía

subsuperficial y las dos escorrentías, la superficial y la subsuperficial, constituyen la

escorrentía directa. La infiltración es el paso del agua a través de la superficie del suelo

hacia el interior de la tierra; la percolación es el movimiento del agua dentro del suelo y

ambos fenómenos, la infiltración y la percolación, están íntimamente ligados puesto que la

primera no puede continuar sino cuando tiene lugar la segunda. El agua que se infiltra en

exceso de la escorrentía subsuperficial puede llegar a formar parte del agua subterránea, la

que eventualmente puede llegar a los cursos de agua.

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DISEÑO DE REDES DE ALCANTARILLADO PLUVIAL

En el diseño de redes de alcantarillado se busca la eficiencia y la economía, así como

recomendaciones constructivas que permitan la conservación y mantenimiento de la red de

tuberías.

El diseño de la red abarca en forma general, la determinación de la geometría de la red,

incluyendo el perfil y trazo en planta, los cálculos de diámetro y pendientes de cada tramo y

la magnitud de las caídas necesarias en los pozos.

Control de Inundaciones

Son todas aquellas obras y acciones que tienen por objeto evitar inundaciones en una zona

predeterminada.

Para prevenir inundaciones causadas por una lluvia directa en una ciudad se emplean las

redes de alcantarillado pluvial. En el caso de inundaciones provocadas por el

desbordamiento de ríos y arroyos se dispone de las obras siguientes:

Bordos Perimetrales

Bordos Longitudinales

Desvíos Permanentes

Desvíos Temporales

Rectificaciones

Presas de Almacenamiento

Presas Rompe picos

Limpia de Cauces o Dragados

Condiciones Óptimas de Diseño y de Funcionamiento Hidráulico

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Se pretenden a que los costos no sean elevados, y que la red sea funcional en aspectos

relacionados con la operación y el mantenimiento de la misma.

Se han trazado atarjeas, colectores y emisores reduciendo las distancias de recorrido

hacia los sitios de vertido

Menor número posible de descargas por bombeo, tratando que el sistema trabaje por

gravedad

Las pendientes generan velocidades aceptables dentro del rango de mínimas y

máximas

Se tienen volúmenes de excavación reducidos

Es sencillo inspeccionar y dar mantenimiento del sistema

ESTIMACIÓN DE GASTOS PLUVIALES

Los métodos que se describen, tienen como finalidad estimar la avenida que producirá una

tormenta en una cuenca, cuando se cumplan algunas de las condiciones siguientes:

La cuenca en estudio está urbanizada y es relativamente chica; de manera que se

considera que no es necesaria la simulación detallada de su funcionamiento

mediante modelos matemáticos. Este caso incluye a subcuencas asociadas a un

sistema principal de drenaje, aunque en el diseño de este último se requiere de una

simulación como la mencionada.

La cuenca se drena en forma natural; es decir, no existen drenes artificiales que

determinen la forma del escurrimiento, ni presas que lo regulen.

Los caudales de aportación de agua pluvial en un sistema de drenaje, dependen de múltiples

factores, los más importantes son:

Dimensiones del área por drenar (A).

Forma del área por drenar (f).

Pendiente del terreno (S).

Intensidad de la lluvia (i).

Coeficiente de permeabilidad (k).

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