INGENIERÍA DE DETALLE A NIVEL DEL 100%€¦ · PRODUCTO 11. INFORME DE INGENIERÍA DE DETALLE A...

INGENIERÍA DE DETALLE A

NIVEL DEL 100%

EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO DE BOGOTÁ E.S.P.

CONTRATO No. 1-02-25500-0690-2011

REALIZAR EL DISEÑO A NIVEL DE INGENIERÍA DE DETALLE DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE “CANOAS” EN LOS COMPONENTES ASOCIADOS AL SISTEMA DE

TRATAMIENTO PRIMARIO CON ASISTENCIA QUÍMICA

PRODUCTO No. 11

INFORME DE INGENIERÍA DE DETALLE A NIVEL DEL 100%

MEMORIA DE CÁLCULO – PLOMERÍA EDIFICIOS NO ADMINISTRATIVOS

Preparado por: CONSORCIO CDM Smith - INGESAM SAS Agosto de 2016

CONTROL DE REVISIONES TITULO DEL DOCUMENTO:

Informe Producto No. 11 “Informe de ingeniería de detalle a nivel del 100%” Memoria de Cálculo – Plomería Edificios no Administrativos

CLIENTE:

ACUEDUCTO DE BOGOTA

PROYECTO: PTAR CANOAS No. 89244

PROPUESTA: No.

DESCRIPCION DE REVISIONES. VERSIÓN DESCRIPCIÓN Y/O ESTADO FECHA DE

APROBACIÓN OBSERVACIONES

0 Informe Producto 11 – Memoria de Cálculo –

Plomería Edificios no Administrativos.

08-01-2016

DESCRIPCIÓN DE ANEXOS.

CONTROL DE REVISION Y APROBACION.

REVISADO POR: (AREA/CARGO/FIRMA)

Solomon Abel Asistente CO-DIRECTOR NACIONAL

Consorcio CDM INGESAM

APROBADO POR: (AREA/CARGO/FIRMA)

Robert Gaudes Director Internacional de la Consultoría

Consorcio CDM INGESAM

Registro PR-01-005

©2016 CDM SMITH. TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS, REUTILIZACIÓN DE DOCUMENTOS: DOCUMENTOS Y DISEÑOS SUMINISTRADOS POR EL SERVICIO PROFESIONAL, INCORPORADOS EN ESTE DOCUMENTO, SON PROPIEDAD DE CDM SMITH Y EAB, NO SERÁN UTILIZADOS, NI TOTAL NI PARCIALMENTE, PARA CUALQUIER OTRO PROYECTO SIN AUTORIZACIÓN ESCRITA DE CDM SMITH Y/O EAB.

PRODUCTO 11. INFORME DE INGENIERÍA DE DETALLE A NIVEL DEL 100%

MEMORIA DE CÁLCULO. PLOMERÍA EDIFICIOS NO ADMINISTRATIVOS

APROBACIÓN DEL INFORME

Robert Gaudes Director Internacional de la Consultoría

Consorcio CDM Smith - INGESAM

Fernando Silva Director de la Interventoría

Unión Temporal Canoas

Reinaldo Pulido Supervisor del Contrato de Consultoría Nº 1-02-25500-0690-2011

Empresa de Acueducto, Alcantarillado y Aseo de Bogotá

i

Tabla de contenido

Contenido

INTRODUCCIÓN. ....................................................................................................................................................... 1-1

1.1 NORMAS DE APLICACIÓN ........................................................................................................................................................ 1-1

SUMINISTRO DE AGUA FRÍA .............................................................................................................................. 2-1

2.1 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA Y METODOLOGÍA ..................................................................................................................... 2-1

SISTEMA DE DESAGÜES DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS....................................................... 3-1

3.1 TRAZADO DE LA RED SANITARIA ........................................................................................................................................... 3-1 3.2 CAUDAL DE DESCARGA ............................................................................................................................................................ 3-1 3.3 HIDRÁULICA DE LOS DRENAJES.............................................................................................................................................. 3-2

3.3.1 Coeficiente de Rugosidad de Manning ................................................................................................................... 3-2 3.3.2 Velocidad ........................................................................................................................................................................... 3-2 3.3.3 Capacidad hidráulica de la sección ........................................................................................................................ 3-3

SISTEMA DE DESAGÜES DE AGUAS LLUVIAS ............................................................................................. 4-1

4.1 ECUACIONES UTILIZADAS ....................................................................................................................................................... 4-1 4.1.1 Velocidad ........................................................................................................................................................................... 4-1 4.1.2 Caudal de diseño ............................................................................................................................................................ 4-1 4.1.3 Coeficiente de Escorrentía C ...................................................................................................................................... 4-2 4.1.4 Dimensionamiento de la sección .............................................................................................................................. 4-2

ii

Lista de tablas

TABLA 2-1. UNIDADES DE CONSUMO UTILIZADAS ............................................................................................................... 2-1

TABLA 2-2. DIÁMETRO DE CONEXIONES DE AGUA POTABLE ......................................................................................... 2-1

TABLA 2-3. RUTA CRÍTICA EDIFICIO ALMACENAMIENTO DE POLÍMERO ................................................................. 2-3

TABLA 2-4. CÁLCULO DE LA PRESIÓN DE SUMINISTRO A LA ENTRADA DEL EDIFICIO DE ALIMENTACIÓN DE POLÍMERO 2-3

TABLA 2-5. RUTA CRÍTICA EDIFICIO DE PRE DESHIDRATACIÓN .................................................................................. 2-1

TABLA 2-6. CÁLCULO DE LA PRESIÓN DE SUMINISTRO A LA ENTRADA DEL EDIFICIO DE PRE DESHIDRATACIÓN ................................................................................................................................................................................. 2-1

TABLA 2-7. RUTA CRÍTICA EDIFICIO DE DESHIDRATACIÓN ............................................................................................ 2-2

TABLA 2-8. CÁLCULO DE LA PRESIÓN DE SUMINISTRO A LA ENTRADA DEL EDIFICIO DE DESHIDRATACIÓN ................................................................................................................................................................................. 2-2

TABLA 3-1. UNIDADES DE DESCARGA Y DIÁMETRO PARA CADA TIPO DE APARATO SANITARIO ................ 3-1

TABLA 3-2. CÁLCULO DE BAJANTES DE AGUAS RESIDUALES .......................................................................................... 3-3

TABLA 4-1. COEFICIENTES DE ESCORRENTÍA ........................................................................................................................ 4-2

TABLA 4-2. CÁLCULO BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS ALMACENAMIENTO DE POLÍMERO .............................. 4-3

TABLA 4-3. CÁLCULO BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS COGENERACIÓN ..................................................................... 4-3

TABLA 4-4. CÁLCULO BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS PRE DESHIDRATACIÓN ....................................................... 4-3

TABLA 4-5. CÁLCULO BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS DESHIDRATACIÓN ................................................................. 4-4

TABLA 4-6. CÁLCULO BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS CRIBADO DE LODOS Y NATAS .......................................... 4-4

TABLA 4-7. CÁLCULO BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS CRIBADO DE PORTERIA……………………………………..4-5

1-1

Sección 1 Introducción.

Este documento contiene información relativa, a los cálculos para el dimensionamiento de las redes hidrosanitarias internas de los edificios de almacenamiento de polímeros, cogeneración, predeshidratación, deshidratación, porterías, cubiertas de cribado de lodos y natas y de los edificios de control de digestión 1 y 2.

El edificio de almacenamiento de polímeros será una construcción de un piso, provisto en su ala sur con dos baterías sanitarias, una de las cuales se prevé para personas con movilidad reducida. El edificio de cogeneración tendrá dos pisos, el primero contará con tres pocetas, las que se dotarán con agua potable y el sistema de drenajes correspondiente. Se manejarán igualmente las aguas lluvias de sus cubiertas y losas. El edificio de predeshidratación será una edificación de cuatro niveles, con baterías sanitarias en el segundo de ellos. Se dimensionan las redes hidráulicas y sanitarias de esas baterías y el sistema de bajantes para la evacuación de las aguas lluvias de sus cubiertas. Igual manejo se prevé en el edificio de deshidratación, que a diferencia del anterior tendrá sólo dos pisos. Las porterías por su parte serán edificaciones de un piso las cuales contarán con una cocineta y un cuarto de baño con inodoro y lavamanos. En los edificios de cribado de lodos y natas y de control de digestión, se proyecta el drenaje y evacuación de las aguas lluvias que se acumulen en sus cubiertas. No se incluyen en los cálculos de ruta crítica para el abasto de agua el edificio de cloruro férrico ya que en este sitio solo se alimentan unas duchas de emergencia, ni tampoco el edificio de cogeneración donde se alimentan unas pocetas.

El presente documento corresponde al diseño antes mencionado, elaborado siguiendo las pautas contenidas en el Código Colombiano de Fontanería - NTC 1500 en su versión más reciente y los requerimientos básicos para este tipo de proyectos, que la EAB como entidad prestadora del servicio de acueducto, hace a sus usuarios.

El estudio comprende el diseño de los siguientes sistemas:

� Sistema de suministro de agua fría.

� Sistema de desagües de aguas residuales domésticas.

� Sistema de desagües de aguas lluvias.

El documento contempla tres secciones más en las que se incluyen el suministro de agua potable, los cálculos de los desagües la red sanitaria y el manejo de las aguas lluvias en las diferentes edificaciones.

1.1 Normas de aplicación

� MINISTERIO DE DESARROLLO ECONÓMICO, Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, RAS 2000.

� ICONTEC, NTC 1500 – Código Colombiano de Fontanería, Segunda Edición 2004.

2-1

Sección 2 Suministro de agua fría

2.1 Descripción del sistema y metodología El sistema de distribución de agua potable para los edificios, se abastecerá de la red de agua potable prevista para la PTAR Canoas, la cual suministrará la presión y los caudales suficientes para alimentar cada aparato en las diferentes edificaciones. Esta red cuenta con un tanque de almacenamiento, equipos de presión y en general de la infraestructura requerida para la alimentación de toda la PTAR. Básicamente se tendrá en cuenta únicamente la presión necesaria y el caudal requerido a la entrada de cada edificio.

Para los diseños se tomó como referencia la norma colombiana ICONTEC NTC 1500 editada 2004-11-12- CÓDIGO COLOMBIADO DE FONTANERÍA.

El sistema de suministro para cada aparato sanitario se diseñó dé acuerdo con el método de las unidades de Hunter modificado conforme con la siguiente tabla de datos:

Tabla 2-1. Unidades de consumo utilizadas

APARATO UNIDADES HUNTER

Inodoro de fluxómetro 10 Lavamanos 4 Orinal fluxómetro 5 Lavadero 3 Lavadoras 2 Lavaplatos 2 Grifos 2 Duchas 2

El diámetro de conexión de agua potable a cada uno de los aparatos, será:

Tabla 2-2. Diámetro de conexiones de agua potable

APARATO DIÁMETRO CONEXIÓN Inodoro de fluxómetro 1.1/2” Lavamanos ½” Orinal fluxómetro ¾” Lavadero ½” Lavadora ½” Lavaplatos ½” Grifos ½” Duchas ½”

Las pérdidas por fricción en las tuberías se calcularon con las siguientes fórmulas:

Hazen Williams, para diámetros de tubería mayor a dos pulgadas (2”)

Sección 2 • Suministro de agua fría

2-2 Memoria de calculos-Plomeria -Edifios no administr.docx

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Todos los Derechos Reservados

� � � �0.2785. �. �.��

�.��

Dónde:

J = Pérdida de carga en m/m

C = Coeficiente de fricción

Q = Caudal en m3/s

D = Diámetro en m

Flamant, para diámetros de tubería menor a dos pulgadas (2”)

� � 6,1��.��

�.��

Dónde:

J = Pérdida de carga en m/m

C = Coeficiente de fricción

Q = Caudal en m3/s

D = Diámetro en m

El coeficiente de fricción para el PVC se adoptará de 150 para la ecuación de Hazen Williams y de 0,0001 para la ecuación de Flamant.

El cálculo de la presión en los extremos de la tubería se estimó con la ecuación de BERNOULLI:

21

2

222

2

111

22−+++=++ h

g

VPZ

g

VPZ

γγ, 21* −= Lhh f

Donde Z = Cabeza de Posición (m)

Definidos estos aspectos se procede de la siguiente manera:

- Se establecen los caudales o consumos requeridos por cada aparato sanitario. - Se determina para cada uno de los tramos de la red, el caudal máximo posible con base en el número de aparatos que debe alimentar el tramo y el caudal de cada aparato o el número de unidades de consumo de acuerdo a la Norma ICONTEC 1500. - Se establece para cada tramo el caudal circulante.

- Se determina el diámetro requerido en cada tramo.

Para el cálculo del requerimiento de presión de cada edificio se tomó como punto crítico el más alejado y que por condiciones de presión, ubicación y pérdidas es el más desfavorable para su alimentación. De ésta forma



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se planteó una ruta crítica de cada edificio hasta el punto de empate a la red general de la planta. Las tablas a continuación presentan las rutas críticas a cada edificio y la presión requerida en cada uno de ellos.

Tabla 2-3. Ruta crítica edificio almacenamiento de polímero TRAMO UC UCA Q l/s Diám.

Nom (Pulg)

Diám. real (m)

V m/s Longitud tubería (m) J (Pérds.) unit

(m/m)

J total (mca)

J extremo final

(m/m) Tubería Acces. Total

1 2 10 10 0,63 1,5 0,044 0,38 0,94 4,1 5,04 0,004 0,0184 15,0184

2 3 12 22 1,39 1,5 0,044 0,72 1,02 0,9 1,92 0,011 0,0214 15,0399

3 4 10 32 2,02 1,5 0,044 0,88 2,7 4,1 6,8 0,016 0,1097 15,1496

4 5 9 41 2,59 1,5 0,044 1,09 0,4 2,8 3,2 0,023 0,0750 15,2246

5 6 5 46 2,90 2 0,055 0,76 3,92 9 12,92 0,009 0,1197 15,3443

6 C 14 60 3,79 2 0,055 0,92 10,12 6,8 16,92 0,013 0,2202 15,5646

Tabla 2-4. Cálculo de la presión de suministro a la entrada del edificio de alimentación de polímero

EDIFICIO Almaceamiento

de polímero

Altura sobre el nivel del mar 2500 msnm

CABEZA DINAMICA TOTAL

NIVEL PUNTO CRITICO 49,8 m

NIVEL DE DESCARGA 49,8 m

ALTURA ESTATICA 0 m

PRESION REQUERIDA EN EL PUNTO CRITICO 15 mca

PERDIDAS EN LA TUBERIA 0,565 mca

PRESION A LA DESCARGA 15,565

C.D.T 15,57 mca



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Tabla 2-5. Ruta crítica edificio de pre deshidratación TRAMO UC UCA Q l/s Diám.

Nom (Pulg)

Diámetro real (m)

V m/s Longitud tubería (m) J (Pérd.) unit.

(m/m)

J total (mca)

J extremo

final (m/m)

Tuber. Acces. Total

1 2 2 2 0,13 0,5 0,01820 0,49 3,13 2 5,13 0,0169 0,0864 15,0865

2 3 10 12 0,76 1,5 0,04368 0,421 4,33 2,2 6,53 0,0044 0,0288 15,1152

3 4 4 16 1,01 1,5 0,04368 0,547 0,37 2,8 3,17 0,0070 0,0221 15,1373

4 5 4 20 1,26 1,5 0,04368 0,631 1 2,8 3,8 0,0090 0,0340 15,1714

5 6 4 24 1,51 1,5 0,04368 0,758 1,05 16,8 17,85 0,0123 0,2199 15,3913

6 7 2 26 7,23 8 0,19821 0,218 3,3 16,4 19,7 0,0002 0,0041 15,3954

7 C 24 50 8,74 8 0,19821 0,243 14,07 16,4 30,47 0,0003 0,0077 15,4031

Tabla 2-6. Cálculo de la presión de suministro a la entrada del edificio de pre deshidratación

EDIFICIO Predeshidratación





ALTURA ESTATICA 7,47 m



PRESION A LA DESCARGA 22, 873 mca

C.D.T 22,87 mca



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Tabla 2-7. Ruta crítica edificio de deshidratación TRAMO UC UCA Q l/s Diám.

Nom (Pulg)

Diámetro real (m)

V m/s Longitud tubería (m) J (Pérd.) unit.

(m/m)

J total (mca)

J extremo

final (m/m)

Tuber. Acces. Total

1 2 2 2 0,13 0,5 0,0182 0,485 5,32 1 8,32 0,0169 0,1402 15,1402

2 3 10 12 0,76 1,5 0,04368 0,421 0,73 0,9 1,63 0,00440 0,0072 15,1474

3 4 12 24 1,51 1,5 0,04368 0,758 0,98 2,8 3,78 0,01232 0,0466 15,194

4 5 12 36 2,27 1,5 0,04368 0,968 10,69 5,6 21,79 0,01892 0,4123 15,6063

5 6 40 76 4,79 3 0,08042 0,484 8,68 15 28,88 0,00313 0,0905 15,6968

6 7 2 78 4,92 3 0,08042 0,497 22,29 5,2 57,49 0,00328 0,1888 15,8855

7 C 2 80 5,05 3 0,08042 0,497 10,55 5 15,55 0,00328 0,0511 15,9366

Tabla 2-8. Cálculo de la presión de suministro a la entrada del edificio de deshidratación

EDIFICIO Deshidratación





ALTURA ESTATICA 8 m



PRESION A LA DESCARGA 23,937 mca

C.D.T 23,94 mca

3-1

Sección 3 Sistema de desagües de aguas

residuales domésticas

3.1 Trazado de la red sanitaria El trazado se realizó teniendo en cuenta las recomendaciones del Código Colombiano de Fontanería, prestando especial atención a la ubicación de los desagües. La tecnología de instalación de la tubería sanitaria es colgada, en la que los ramales horizontales se conectan a los bajantes proyectados entre los ductos dispuestos para ocultarlos, se facilita así el mantenimiento de estos conductos y futuras reparaciones.

Cálculo del trazado de la red sanitaria

Para el dimensionamiento del sistema de drenaje sanitario de los edificios, se emplearán bajantes para la evacuación de los efluentes de inodoros, duchas, lavamanos, y demás unidades de descarga, dirigiéndolos hasta el primer nivel de los edificios, en donde se tienen los colectores que transportarán el agua residual hasta el alcantarillado sanitario externo de la PTAR Canoas. El trazado en planta sólo es indicativo y se plantea de tal manera que se puedan configurar las conexiones de aparatos sanitarios a la red principal

3.2 Caudal de descarga Para el cálculo del caudal de descarga se utilizar el método Hunter, el cual toma como base el gasto relativo que puede descargar cada aparato sanitario, denominado “unidades de descarga”. El método considera también la probabilidad de que puedan funcionar simultáneamente varios aparatos. Para conocer el caudal de las unidades, se tomó la curva elaborada por Hunter y las curvas que se pueden consultar en la NTC 1500.

En la Tabla 3-1se asignan las unidades de descarga para cada aparato, que finalmente constituirán los aportes de agua residual a las tuberías de desagüe.

Tabla 3-1. Unidades de descarga y diámetro para cada tipo de aparato sanitario

Aparato Diámetro (in - mm)

Unidades Descarga

Inodoro de fluxómetro

4-100 10

Orinal de fluxómetro

2-50 5

Lavamanos 2-50 4 Ducha 2-50 2 Fregadero de cocina

2-50 2

Lavadero 2-50 3 Lavadora 2-50 2 Sifones de piso

2-50 1

Fuente: NTC 1500 – Código Colombiano de Fontanería. Tabla 12 Unidades de desagüe de aparatos sanitarios.

Sección 3 • Desagües aguas residuales


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3.3 Hidráulica de los drenajes El diseño asume el transporte de las aguas residuales mediante flujo a superficie libre, a través de conductos circulares cerrados.

Para los ramales horizontales se supuso condiciones de flujo uniforme y para su cálculo se utiliza la ecuación de Manning:

vnR S= ( )1

2

3

1

2

En donde:

V: Velocidad media en m/s.

n: Coeficiente de rugosidad de Manning.

R: Radio Hidráulico en metros.

S: Pendiente del conducto en m/m.

El flujo libre y uniforme en los colectores deberá ser estable, para lo cual el número de Froude es menor de 0,90 ó mayor de 1,10.

Dg

VF

×=

Donde:

F: Número de Froude, adimensional.

V: velocidad media del flujo en m/s.

g: Aceleración de la gravedad = 9,81 m /s².

D: Profundidad hidráulica, igual al área del agua, medida normalmente a la dirección del flujo, dividida por el ancho de la superficie libre tomada en metros.

3.3.1 Coeficiente de Rugosidad de Manning

De acuerdo a las características genéricas de forma y material de los conductos, se utilizó un coeficiente de rugosidad de 0.010 para los colectores en PVC.

3.3.2 Velocidad

De acuerdo con la Norma NTC-1500, la velocidad mínima admisible en alcantarillados sanitarios es de 0.6 m/s con el fin de evitar la sedimentación y garantizar su autolimpieza, pero en los casos donde no se puede

Sección 3 • Desagües aguas residuales


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cumplir con este requerimiento, se verificó el esfuerzo cortante, tomando como referencia el RAS, numeral D.3.2.7 Velocidad Mínima, el cual se define de la siguiente manera:

SR××= γτ

Donde:

τ = Esfuerzo cortante en Kg/m².

γ = Peso específico del agua en Kg/m³.

R = Radio hidráulico (D/4) en m.

S = pendiente del conducto en m/m.

El esfuerzo cortante debe ser mayor de 1.2 N/m² (0.12 Kg/m²) para conseguir un apropiado arrastre de sólidos depositados dentro de la tubería para el caudal de diseño.

3.3.3 Capacidad hidráulica de la sección

La evaluación de la sección (capacidad hidráulica) se obtuvo con base en la ecuación de Manning, utilizando los valores del caudal requerido, la rugosidad y pendientes de la tubería.

Para el cálculo de diámetros y caudales de los bajantes primero se calculan el total de unidades aparatos por piso que descargan en el bajante.

Posteriormente con el número total de unidades de descarga se obtienen los valores de diámetros y caudales para el bajante.

Los bajantes funcionan verticalmente y reciben las aguas servidas de los aparatos instalados en baños cocinetas, lavanderías y zonas de aseo.

Los valores obtenidos en el diseño para los bajantes de aguas negras se muestran en la Tabla 3-2.

Tabla 3-2. Cálculo de bajantes de aguas residuales

EDIFICIO PRE DESHIDRATACION

BAJANTE PISO No. UNIDADES CAUDAL DIAMETRO LONG.

PROPIAS ACUM L/S CALC. NECES. DSNO. m

1 2 50 50 1.89 2.07 3 4 6.4

EDIFICIO DESHIDRATACION

BAJANTE PISO No. UNIDADES CAUDAL DIAMETRO LONG.

PROPIAS ACUM L/S CALC. NECES. DNO. m

1 2 78 78 2.40 2.42 3 4 8

4-1

Sección 4 Sistema de desagües de aguas lluvias

El diseño de la red de alcantarillado pluvial tiene como objeto determinar los diámetros y la ubicación de la tubería de evacuación de las aguas lluvias, así como la ubicación de los sitios para realizar estas descargas en el sistema de alcantarillado, tal que el sistema opere en condiciones de servicio adecuadas.

Las aguas lluvias recogidas en la cubierta y terrazas de las edificaciones pasarán a bajantes los cuales se conectarán a cajas localizadas en los primeros pisos y perimetrales a los edificios para descargar finalmente a la red de alcantarillado pluvial de la PTAR Canoas; cada bajante captará un área de drenaje que varía en su magnitud.

La información necesaria para realizar el cálculo de la red consiste en las áreas de techo que recogen el agua, junto con la intensidad de lluvia de diseño.

Como referencia, se proyecta con una precipitación de 100 mm/hora, muy superior al valor calculado para la estación más cercana, ya que la zona del proyecto es baja pluviosidad.

Las consideraciones de diseño de los colectores y las ecuaciones utilizadas son las mismas que las empleadas para el dimensionamiento de los colectores de aguas residuales domésticas.

4.1 Ecuaciones Utilizadas Las condiciones de cálculo de los conductos de aguas lluvias es similar al análisis de aguas residuales, es decir, a partir de la Ecuación de Manning analizando los colectores como conducciones a flujo libre y por gravedad, en el caso que comiencen a funcionar a presión se considera como insuficiencia hidráulica.

4.1.1 Velocidad

De acuerdo con la Norma RAS 2000, la velocidad mínima real admisible para alcantarillados pluviales es de 0.75 m/s con el fin de evitar la sedimentación, pero en los casos donde no se puede cumplir con este requerimiento, el valor del esfuerzo cortante medio debe ser mayor o igual a 3,0 N/m2 para el caudal de diseño, y mayor o igual a 1,5 N/m2 para el 10% de la capacidad a tubo lleno.

4.1.2 Caudal de diseño

La estimación del caudal de diseño se realizó utilizando el Método Racional para colectores y canales que drenen áreas menores de 1.300 ha.

El Método Racional se expresa así:

Q CIA=

Donde:

Q = Descarga estimada en un sitio determinado, en Lt/s.

C= Coeficiente de escorrentía, expresado por un número adimensional que se estimó de acuerdo con lo especificado en este mismo numeral.

Sección 4 • Desagües aguas lluvias


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I = Intensidad de la lluvia, en Lt/s*ha, para una duración igual al tiempo de concentración y para el tiempo de retorno determinado.

A = Área de drenaje en hectáreas.

4.1.3 Coeficiente de Escorrentía C

El coeficiente de escorrentía depende del tipo de suelo, del grado de permeabilidad de la zona, de la pendiente del terreno, entre otros factores. La Tabla adjunta presenta una guía para su selección, tomada de las normas de la EAB.

Tabla 4-1. Coeficientes de escorrentía

Fuente: EAB -NS-085

4.1.4 Dimensionamiento de la sección

El dimensionamiento de la sección (capacidad hidráulica) se obtuvo con base en la ecuación de Manning, utilizando los valores del caudal requerido, la rugosidad, pendientes proyectadas, y teniendo en cuenta las especificaciones siguientes:

� El diámetro de los tubos se determinó asumiendo que el caudal a tubo lleno es igual ó mayor que el caudal de diseño.

� Para el dimensionamiento de las bajantes se tiene en cuenta la ecuación:

� � 1.754�� !�, con r=7/24

� Es importante anotar que la restricción para el caudal en la bajante también está dado por el ramal horizontal al cual se conecta, y cuya evaluación hidráulica se realiza como un colector.

En las tablas adjuntas se realiza el cálculo para las bajantes de aguas lluvias de cada edificación.



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Tabla 4-2. Cálculo bajantes de aguas lluvias almacenamiento de polímero

PROYECTO: ALMACANAMIENTO DE POLIMERO

BAJANTE AREA CAUDAL DIAMETRO (") EJES LONGITUD

CALCUL. NECESARIO DISEÑO m

1 22M2 0,61L/s 1,27 2 3 1-C 4,02

2 22M2 0,61L/s 1,27 2 3 1-G 4,02

3 114,54M2 3,18L/s 2,89 3 4 3-H 7

4 111,78M3 3,18L/s 2,88 3 4 4-B 7

Tabla 4-3. Cálculo bajantes de aguas lluvias cogeneración

PROYECTO: COGENERACION

BAJANTE

AREA CAUDAL DIAMETRO (")

EJES LONGITUD


1 71,52M2 1,99L/s 2,29 3 3 1-A 7,87

2 71,52M2 1,99L/s 2,29 3 3 1-D 7,87

3 109,2M2 3,03 l/S 2,83 3 4 1-E 8,42

4 109,2M2 3,03 l/S 2,83 3 4 1-F 8,42

5 109,2M2 3,03 l/S 2,83 3 4 1-G 8,42

6 109,2M2 3,03 l/S 2,83 3 4 1-H 8,42

7 109,2M2 3,03 l/S 2,83 3 4 1-I 8,42

8 71,52M2 1,99L/s 2,29 3 3 3-A 7,87

9 71,52M2 1,99L/s 2,29 3 3 3-D 7,87

10 158,34M2 1,99L/s 3,46 4 4 3-J 7,88

Tabla 4-4. Cálculo bajantes de aguas lluvias pre deshidratación

PROYECTO: PREDESHIDRATACION

BAJANTE


EJES LONGITUD


1 52,02 M2 1,45 L/S 1,95 2 4 5-B 28,55

2 237,5M2 6,59L/S 4,17 6 6 5-D 28,55

3 380,18M2 10,56L/S 5,27 6 6 5-G 28,55

4 253,46M2 7,04L/S 4,3 6 6 5-I 28,55

5 52,02 M2 1,45 L/S 1,95 2 4 1-B 28,55

6 237,5M2 6,59L/S 4,17 6 6 1-D 28,55

7 380.18M2 10,56L/S 5.27 6 6 1-G 28,55



© 2014 CDM Smith


PROYECTO: PREDESHIDRATACION

BAJANTE


EJES LONGITUD


8 253,46M2 7,04L/S 4,3 6 6 1-I 28,55

Tabla 4-5. Cálculo bajantes de aguas lluvias deshidratación

PROYECTO: DESHIDRATACION

BAJANTE AREA CAUDAL

DIAMETRO (") EJES LONGITUD


1 208,11M2 5,78L/S 3,9 4 4 1-D 18.27

2 72,76M2 2,02L/S 2,31 3 4 1-E 18.27

3 145,56M2 4,04L/S 3,26 4 4 1-G 18.27

4 145,52M2 4,04L/S 3,26 4 4 1-I 18.27

5 146,06M2 4,06L/S 3,27 4 4 1-J 18.27

6 355,02M2 9,86L/S 5,09 6 6 7-D 14,67

7 149,6M2 4,16L/S 3,31 4 6 7-E 14,67

8 299,2M2 8,31L/S 4,68 6 6 7-G 14,67

9 299,2M2 8,31L/S 4,68 6 6 7-I 14,67

10 300,3M2 8,34L/S 4,69 6 6 7-J 14,67

11 118,42M2 3,29L/S 2,94 3 4 1-N 11,62

12 116,51M2 3,24L/S 2,92 3 4 1-P 11,62

13 58,26M2 1,62L/S 2,06 3 4 1-Q 11,62

14 116,51M2 3,24L/S 2,92 3 4 1-S 11,62

15 279,62M2 7,77L/S 4,52 6 6 7-N 7,97

16 275,11M2 7,64L/S 4,48 6 6 7-P 7,97

17 137,56M2 3,82L/S 3,17 4 6 7-Q 7,97

18 275,11M2 7,64L/S 4,48 6 6 7-S 7,97

Tabla 4-6. Cálculo bajantes de aguas lluvias cribado de lodos y natas

PROYECTO: CRIBADO DE LODOS Y NATAS

BAJANTE


EJES LONGITUD


1 73,29M2 2,04L/S 2,31 3 4 1-D 10.71

2 90,82M2 2,52L/S 2,58 3 4 1-B 10.71

3 77,44M2 2,15L/S 2,38 3 4 1-A 10.71

4 43,13M2 1,2L/S 1,78 2 3 2-B 10.34



© 2014 CDM Smith


PROYECTO: CRIBADO DE LODOS Y NATAS

BAJANTE


EJES LONGITUD


5 43,13M2 1,2L/S 1,78 2 3 2-D 10.34

6 135,86M2 3,77L/S 3,15 4 4 3-B 6,73

7 136,86M2 3,77L/S 3,15 4 4 3-D 6,73

Tabla 4-7. Cálculo bajantes de aguas lluvias portería

PROYECTO: PORTERIA

BAJANTE AREA CAUDAL

DIAMETRO (") EJES LONGITUD


1 97,7M2 2,71L/S 2,31 3 4 1-D 7,52

2 48,9M2 1,36L/S 2.61 3 3 1-B 4,44

3 97,7M2 2,71L/S 2,38 3 4 1-A 7,52

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