UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE HONDURAS

FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

INSTALACIONES SANITARIAS

IC-944

TEMA: Sistema de Drenaje Sanitario y Pluvial

ALUMNO: N° CUENTA:

ESAU ANTONIO ROQUE SAVONGE ------------------20070004511

ALLAN SAUL AGUILERA ---------------------------------20070001630

JOSE DIMAS SANCHEZ-----------------------------------20061005048

MARIA HERNANDEZ--------------------------------------20041007437

SECCIÓN:

VIERNES 7:00 – 9:00 am

PROFESOR:

ING. MIGUEL MONTOYA

FECHA DE ENTREGA:

05 de DICIEMBRE de 2014

INTRODUCCION

DRENAJE SANITARIO

Drenaje, cloacas o red de saneamiento, en ingeniería y urbanismo, es el sistema de tuberías, sumideros o trampas, con sus conexiones, que permite el desalojo de líquidos, generalmente pluviales, de una población.

Drenaje sanitario:

Son las tuberías por las cuales se trasladan las aguas negras.

Se llama drenaje del baño sanitario al que transporta los desechos líquidos de casas, comercios y fábricas no contaminantes. En algunas ciudades son dirigidos a plantas depuradoras para su tratamiento y posterior vertido a un cauce que permita al agua continuar el ciclo hidrológico.

FUNCIONAMIENTO

El drenaje funciona gracias a la gravedad. Las tuberías se conectan en ángulo descendente, desde el interior de los predios a la red municipal, desde el centro de la comunidad hacia el exterior de la misma. Cada cierta distancia se perforan pozos de registro verticales para permitir el acceso a la red con fines de mantenimiento.

En el caso del drenaje pluvial, en el pavimento de las calles se establecen alcantarillas, conectadas directamente a la tubería principal, para captar el agua.

HISTORIA

Se han encontrado vestigios de sistemas de drenaje en civilizaciones tan antiguas como las del Valle del Indo; sin embargo, éstas eran superficiales y no subterráneas.

En el Imperio romano el sistema era eficiente pero pestilente: la Cloaca Máxima, anterior a la época imperial, que todavía existe actualmente, constituye un ejemplo notable de la ingeniería sanitaria romana. Se utilizó preferentemente para desecar las aguas pantanosas del subsuelo.

La primera red de drenaje subterráneo se construyó en París, Francia en el Siglo XIX. Muchas ciudades de la Europa Central al lado de grandes ríos han tenido que construir grandes obras hidráulicas para el drenaje de las aguas fecales o servidas: tal es el caso de Viena, donde se canalizó una parte del Danubio para que sirviera de puerto fluvial y se construyó una extensa red de drenaje subterráneo que se muestra parcialmente en la película El Tercer hombre.

Alcantarillado Pluvial

¿Qué es una red de alcantarillado pluvial Sistema de tuberías, sumideros e instalaciones que permita el rápido desalojo de aguas de lluvia para evitar daños.

Su importancia se manifiesta en zonas con altas precipitaciones y superficies poco permeables.

Alcantarillado Sirve: para desalojar el agua de lluvia para evitar inundaciones de viviendas, negocios, industrias, etc., así como de deshacerse de aguas de aseo u consumo .La urbanización incrementa los volúmenes de agua de lluvia que escurren superficialmente por la impermeabilidad del concreto y pavimento. Los sistemas de alcantarillado se encargan de conducir las aguas de desecho y pluviales.

Importancia del Alcantarillado Su Principal Función:

Su objetivo es la conducción de aguas residuales y pluviales hasta sitios donde no provoquen daños. Está constituido por una red de conductos e instalaciones complementarias que permiten la operación, mantenimiento y reparación del mismo. De ese modo se impide la generación y propagación de enfermedades relacionadas con aguas contaminadas.

Tipos de sistemas de alcantarillado:

Los sistemas de alcantarillado modernos son clasificados como sanitarios cuando conducen solo aguas residuales, pluviales cuando transportan únicamente aguas producto del escurrimiento superficial del agua de lluvia, y combinados cuando llevan los dos tipos de aguas.

Sistema de alcantarillado pluvial Sistema de alcantarillado combinado

Sistema de alcantarillado pluvial

Sistema de alcantarillado combinado

CRITERIOS DE DISEÑO PARA DRENAJE SANITARIO

Normas generales de diseño.

Localización de los colectores.

Las tuberías del alcantarillado de aguas de lluvias deben extenderse por el eje de las calzadas y las del alcantarillado sanitario por el centro de la media calzada.

La tubería del acueducto deberá estar siempre por encima de la del alcantarillado y a una distancia vertical mínima de 0.20m entre la batea de la tubería del acueducto y la clave de la tubería del alcantarillado.

La profundidad mínima entre rasante y clave de la tubería del alcantarillado es de 1.00m. En ocasiones, y solo para colectores iniciales, se puede adoptar un valor de 0.80m siempre que las conexiones domiciliarias lo permitan y el trafico sea liviano.

Convenciones.

Para la elaboración de los planos correspondientes (plantas y perfiles) se emplean por lo general las siguientes convenciones que se detallan a continuación:

Profundidad mínima de la clave de los colectores.

La red de colectores debe estar diseñada de tal manera que las aguas residuales provenientes de las conexiones domiciliares puedan drenar por gravedad. En general la

profundidad mínima a la clave de la tubería debe ser de 1.0m con respecto a la rasante de la calzada. Sin embargo, es sistemas rurales es posible adoptar 0.80m para los colectores iníciales siempre y cuando el trafico sea liviano.

Conexiones domiciliares.

Las tuberías que conectan las descargas de agua residual de las edificaciones, desde la caja de registro, hasta las tuberías recolectoras del alcantarillado sanitario, son denominadas conexiones domiciliares.

Ellas deberán instalarse por debajo de las tuberías del acueducto, inclusive de las tuberías interdomiciliares. Su diámetro mínimo deberá ser de 100 mm, para viviendas unifamiliares. Para el caso de hoteles, hospitales, colegios, etc., su diámetro se podrá determinar considerando la cantidad de artefactos sanitarios y aplicando el método de Hunter para obtener el caudal de descarga.

La pendiente mínima podrá estar entre 1 y 2% dependiendo de la profundidad de la recolectora. Cuando la recolectora se encuentre a gran profundidad se puede utilizar una tubería vertical envuelta en concreto, llamada chimenea, que termina a una profundidad adecuada por debajo de la superficie y la domiciliar de la edificación se conectará al ramal por la parte superior de la chimenea.

Calculo hidráulico.

Formula y coeficiente de rugosidad.

El cálculo hidráulico de las alcantarillas se deberá hacer en base al criterio de la tensión de arrastre:

Farrastre=γRH S

F arrastre = Tensión de arrastre en Pa, se recomienda un valor mínimo de F arrastre = 1 Pa

= Peso específico del líquido en N/m3

R = Radio hidráulico a gasto mínimo en m

S = Pendiente mínima en m/m

y a la fórmula de Manning:

Q=1n

A RH2/3 So

1−2

Se pueden usar diferentes clases de tuberías, las cuales se seleccionarán de acuerdo a las condiciones en que funcionará el sistema y a los costos de inversión y de Operación y Mantenimiento. Generalmente las colectoras hasta 375 mm (15”) de diámetro son diseñadas para trabajar, como máximo, a la media sección, destinándose la mitad superior de los conductos a la ventilación del sistema y a las imprevisiones y oscilaciones excepcionales.

Las colectoras mayores que reciben efluentes de redes relativamente extensas, que corresponden a mayor población tributaria, están sujetas a menores variaciones de caudal y por eso pueden ser dimensionadas para funcionar con tirantes de 0.70 a 0.80 del diámetro.

En la Tabla 8.7.1 siguiente se indican valores del coeficiente de rugosidad “n” de Manning, para las tuberías de uso más corriente.

Material Coeficiente

“n”

Material Coeficiente

“n”

Concreto 0.013 Hierro galvanizado (HºGº) 0.014

Polivinilo (PVC) 0.009 Hierro Fundido (HºFº) 0.012

Polietileno (PE) 0.009 Fibra de vidrio 0.010

Asbesto-Cemento (AC) 0.010

Tabla 8.7.1: Coeficiente de rugosidad de Manning para diferentes materiales de las tuberías

Fuente: Diseño de acueductos y Alcantarillados; Ricardo Alfredo López Cualla; 2 da Edición.

Se debe observar que el diseño de la red de colectores será diferente para flujo subcrítico o para supercrítico. De todas maneras el efluente deberá ser estable y para ello en Número de Froude debe estar en el rango:

0 .9<NF<1 .10

El numero de Froude se calcula mediante la siguiente fórmula:

NF= V

√ gH

En donde H = profundidad hidráulica = área de flujo dividida por el ancho de la superficie libre, en la siguiente tabla 8.7.1 se muestra la relaciona de caudales para N/No.

Las condiciones reales de funcionamiento (velocidades y profundidades de la lámina de agua) se determinan a partir de las relaciones hidráulicas obtenidas en la tabla 5.2.2 de la unidad cinco.

Tabla 8.7.1: Profundidad hidráulica en función de la relación de caudales para N/No variable.

Q/Qo H/D Q/Qo H/D Q/Qo H/D

0.01 0.041 0.35 0.354 0.69 0.614

0.02 0.067 0.36 0.361 0.70 0.623

0.03 0.086 0.37 0.368 0.71 0.633

0.04 0.102 0.38 0.374 0.72 0.644

0.05 0.116 0.39 0.381 0.73 0.654

0.06 0.128 0.40 0.388 0.74 0.665

0.07 0.140 0.41 0.395 0.75 0.677

0.08 0.151 0.42 0.402 0.76 0.688

0.09 0.161 0.43 0.408 0.77 0.700

0.10 0.170 0.44 0.415 0.78 0.713

0.11 0.179 0.45 0.422 0.79 0.725

0.12 0.188 0.46 0.429 0.80 0.739

0.13 0.197 0.47 0.436 0.81 0.753

0.14 0.205 0.48 0.443 0.82 0.767

0.15 0.213 0.49 0.450 0.83 0.783

0.16 0.221 0.50 0.458 0.84 0.798

0.17 0.229 0.51 0.465 0.85 0.815

0.18 0.236 0.52 0.472 0.86 0.833

0.19 0.244 0.53 0.479 0.87 0.852

0.20 0.251 0.54 0.487 0.88 0.871

0.21 0.258 0.55 0.494 0.89 0.892

0.22 0.266 0.56 0.502 0.90 0.915

0.23 0.273 0.57 0.510 0.91 0.940

0.24 0.280 0.58 0.518 0.92 0.966

0.25 0.287 0.59 0.526 0.93 0.995

0.26 0.294 0.60 0.534 0.94 1.027

0.27 0.300 0.61 0.542 0.95 1.063

0.28 0.307 0.62 0.550 0.96 1.103

0.29 0.314 0.63 0.559 0.97 1.149

0.30 0.321 0.64 0.568 0.98 1.202

0.31 0.328 0.65 0.576 0.99 1.265

0.32 0.334 0.66 0.585 1.00 1.344

0.33 0.341 0.67 0.595 1.01 1.445

0.34 0.348 0.68 0.604 1.02 1.584

Gasto de aguas negras.

El Sistema de Alcantarillado de Aguas Residuales está constituido por el conjunto de estructuras e instalaciones destinadas a recoger, evacuar, acondicionar y descargar las aguas usadas provenientes de un sistema de suministro de agua; así que los aportes de aguas que circulan por esas tuberías están casi en su totalidad constituidos por los consumos de aguas para fines domésticos, comerciales e industriales etc. Sin embargo se puede observar que no toda el agua abastecida por el acueducto vuelve, en forma de agua usada a la cloaca, debido a que una parte es descargada fuera del sistema de recolección.

Tipos de gastos. Una estimación del gasto de aguas negras como base para el diseño de la red de alcantarillado sanitario, comprende determinaciones de varios aporte que la manera mas aproximada o exacta posible, debe hacerse a fin de lograr un diseño ajustado a condiciones reales.

En la mayoría de los casos, el gasto total de aguas negras esta formado por tres componentes: aguas residuales de procedencia residencial o domestica, comercial e institucional; agua residual de origen industrial e infiltración. En consecuencia, las alcantarillas de nueva constitución se proyectan para los caudales estimados en el futuro que se indican a continuación:

1. Caudal máximo de las aguas residuales de origen domestico, comercial, institucional e industrial generados en la totalidad de la zona a servir,

2. Máximo caudal de infiltración para la totalidad de la zona.

Gasto medio (Qm).

En primer aporte a considerar en un sistema de aguas negras, es el relativo a las aguas provenientes del abastecimiento, por lo cual, debe considerarse a la curva de consumos acumulados, transformada en curva de descarga acumuladas como un buen indicador de la cantidad de aguas negras que recibe los colectores cloacales.

Cuando no se dispone de una curva tipo, puede asumirse un consumo percápita por día (dotación).

Siendo P, la población servida al final del periodo de diseño, el gasto medio diario se define como:

Qm=Poblacion Servida∗Aportacion86400

( lps )

Aportacion=factor de retorno∗Dotacion ( l /hab−dia)

el gasto medio es el calculo de aguas, correspondiente a la cuantificación de los gastos que se harán en función de la población servida en cada tramo.

En este caso se calcularan los gastos mínimos, medio y máximo, tomando en cuenta la aportación que es el 80% de la dotación de consumo de agua potable. Puesto que las aguas residuales provienen fundamentalmente del agua utilizada, debe de estimarse la cantidad de agua de abastecimiento que entra en las alcantarillas.

Una considerable parte del agua usada por los establecimientos comerciales, fábricas y equipos para riego de calles y jardines, así como en la extinción de incendios y que ha sido utilizada por usuarios que no tienen conexión con las alcantarillas, no llega a estas.

Para poder obtener la población servida en cada tramo, se calculara primero la densidad de población del proyecto.

Si la distribución de los habitantes se hace por metro lineal del sistema de alcantarillas

Densidad Poblacional= Poblacion del proyectoLongitud total de la red

(Hab /m)

Si la distribución de los habitantes se hace por áreas tributarias del sistema de alcantarillas

Densidad Poblacional=Poblacion del proyectoArea total de la red

(Hab /Ha)

La población servida en cada tramo será igual a la densidad de población por la longitud o área acumulada del tramo a analizar, o sea:

Poblacion Servida=Densidad Poblacional∗Longitud Acumada (Hab)

Poblacion Servida=Densidad Poblacional∗Area Acumulada (Hab )

Gasto mínimo de aguas residuales (Qmin).

Generalmente se considera como gasto mínimo como un quinto del gasto medio diario. Sin embargo, como una cuantificación mas rigurosa, especialmente para aquellos casos con pendientes muy pequeñas a muy grandes, se aceptan en la practica como gasto mínimo probable de aguas negras por conducir, así mismo, que el caudal mínimo a considerar debe proveer un tirante de agua no menor de 5 cm.

Para la verificación del gasto mínimo en las alcantarillas se deberá aplicar la siguiente

relación:

Gasto máximo de aguas residuales (Qmax).

Cuando no se disponga de la curva de variación de consumo, pero se tenga la información de la zonificación del área a desarrollar, se puede determinar el gasto medio como la suma de las dotaciones correspondiente y seleccionar el factor de acuerdo a las características de la población.Para estimar ese factor, Fair & Geyer citan el trabajo de Harmon W.G, el cual sugiérela expresión para el cálculo para este factor:

Factor de Harmon=1+144+√P

Para la determinación del gasto máximo se calcularía como:

Qmax=(1+144+√P

) Qmedio

P = Población servida en miles de habitantes en tramo analizado.

El factor de relación deberá tener un valor no menor de 1.80 ni mayor de 3.00. Este factor de Harmon aumenta cuando la población servida disminuye o viceversa.

Gasto Industrial.

Se determinara para cada industria, en lo posible, el gasto máximo de sus aguas residuales y las horas del día en que se produzcan; en caso de que sea posible obtener la información indicada procedentemente, se podrá aplicar un coeficiente de gasto de aguas residuales, comprendido entre los siguientes valores extremos: 1.5 lps/Ha y 3.0 lps/Ha.

Gasto Institucional.

Qmin = 15

Qm

Como en el caso del aporte industrial, varia de acuerdo con el tipo y tamaño de la institución, para instituciones pequeñas localizadas en zonas residenciales, puede tomarse un aporte medio diario de 0.8 lps/ Ha.

Caudal comercial.

Para sectores netamente comerciales se adopta un aporte medio diario de 2.0 lps/Ha., pero es necesario ponderar este valor en zonas mixtas, comerciales u residenciales.

Gasto de infiltración (Qinf).

Dado que generalmente los colectores cloacales se diseñan como canales abiertos, existen muchas posibilidades de que se infiltren aguas del subsuelo hacia los colectores. Ellos dependerán de diversos factores entre otros del nivel freático, de la porosidad del material de la tubería, del tipo de junta, etc. De acuerdo a investigaciones, se observan una variación de infiltración que va desde un mínimo de 7,330 lpd/km hasta un máximo de 79,250 lpd/km como gasto de contribución. Según normas regionales el gasto máximo de infiltración a considerar en un sistema de alcantarillado de aguas residuales, será de 20,000 lpd/Km.

La carga al sistema por infiltración será de 2,500 gpd/Ha, o las siguientes recomendaciones:

Para tuberías con juntas de mortero se les deberá asignar un gasto de 10,000 lpd/Ha.

Para tuberías con juntas flexibles se les deberá asignar un gasto de 5,000 lpd/Ha. Para tuberías plásticas 2L/hora/100 m de tubería y por cada 25 mm de

diámetro.condiciones Infiltraciones (l/s.Km)

Alta Media Baja

Tuberías existentes 4.0 3.0 2.0

Tuberías nuevas con unión de:

- Cemento 3.0 2.0 1.0

- Caucho 1.5 1.0 0.5

Tabla 8.8.7.1: Aporte de infiltración por longitud de tubería

Fuente: Ricardo Alfredo López Cualla. Diseño de Acueductos y Alcantarillados,

2da edición, 1999, (Pág.296).

Gasto de diseño (Qdiseño).

Si el área a servir tuviera más de uno de los usos antes señalados, los caudales de aguas residuales se deberán estimar como la suma de las contribuciones parciales por uso, debiéndose efectuar el diseño de los tramos de alcantarillado en base del aporte calculado para cada uso, y no usando el valor promedio por área unitaria.

El gasto de diseño hidráulico del sistema de alcantarillas se deberá calcular de la forma siguiente:

Se deberá utilizarse valores superiores de n en alcantarillas ya construidas si se encuentran en mal estado. Algunas alcantarillas circulares construidas con diversos materiales plásticos son inicialmente más lisas y mantienen sus condiciones originales durante mas tiempo que las que construidas con materiales tradicionales, sus longitudes modulares son superiores a las tuberías convencionales.

Otras especificaciones de diseño.

Diámetro y pendiente.

A veces, es conveniente que las alcantarillas tengan pendientes suaves para evitar que grandes excavaciones en zonas en que el terreno es llano o las variaciones de cotas del mismo son pequeñas. En tales casos, las pendientes y secciones de alcantarillas deben de proyectarse de modo que se produzcan un aumento progresivo de la velocidad, o por lo menos, sea bastante regular a lo largo del trazado.

La selección de la pendiente del sistema de alcantarillado es principalmente función de la topografía de la zona a desarrollar. Esto conduce a tratar de lograr diseños que se adopten en lo posible a la superficie del terreno, manteniendo pendientes aproximadamente similares a la de las vías bajo las cuales se les coloque.

Sin embargo, condiciones de velocidad mínima que permitan el arrastre de sedimentos (la pendiente longitudinal mínima deberá ser aquella que produzca una velocidad de auto lavado, la cual se podrá determinar aplicando el criterio de la Tensión de Arrastre) obliga, en ocasiones, a considerar pendientes mayores a las del terreno. En otras condiciones, pueden resultar inconvenientes, en razón de altas velocidades que ocasionen erosión en los conductos.

En este caso, dos son los factores que privan en la selección de una pendiente de un colector: por una parte, razones de economía en la excavación, y por la otra, la velocidad de flujo por limitaciones tanto inferior como superior.

Al concebir el trazado de colectores deberá también preverse condiciones muy particulares en cuanto a pendiente, que pueden obligar a los colectores a

Qd =Qmax + Q inf + Qcom +Q ind +Q int

profundidades tales que modifican las pendientes de algunos tramos: intersecciones, puntos obligados de descarga, etc, son ejemplos típicos de consideración.

Para tuberías de una red de alcantarillado en casos normales, la experiencia sugiere la utilización de pendientes mínimas y máximas calculadas a tubo lleno para diferentes diámetros de tubería.

Diámetro Nominal V máxima a tubo lleno V mínima tubo llenoPendiente recomendada

Mm pulgadas Pend. % Q (lps) Pend. % Q (lps) Máxima % Mínima %

200 8 8.257 94.24 0.330 18.85 8.30 0.40

250 10 6.132 147.26 0.245 29.45 6.10 0.25

300 12 4.809 212.06 0.192 42.41 4.80 0.20

380 15 3.509 340.23 0.140 68.05 3.50 0.15

450 18 2.801 477.13 0.112 95.43 2.80 0.12

610 24 1.867 876.74 0.075 175.35 1.90 0.08

760 30 1.392 1360.93 0.056 272.19 1.40 0.06

910 36 1.095 1951.16 0.044 390.23 1.10 0.05

107 43 0.882 2697.61 0.035 539.52 0.90 0.04

122 49 0.741 3506.96 0.030 701.39 0.75 0.03

152 61 0.553 5443.75 0.022 1088.75 0.55 0.03

183 73 0.431 7890.66 0.017 1578.13 0.45 0.02

213 85 0.352 10689.82 0.014 2137.96 0.35 0.02

244 98 0.294 14027.84 0.012 2805.57 0.30 0.02

Tabla 8.9.1.1: Pendiente máximas y mínimas para alcantarillas sanitarias. Según velocidad a tubo lleno

Fuente: SÁNCHEZ SEGURA, Araceli. Proyecto de Sistemas de Alcantarillados. Instituto Politécnico

Nacional. México, 1995.

Formula empleada: Manning (0.013), 2.- para lograr un mejor funcionamiento hidráulico se proyectaran las atarjeas de 20 cm de diámetro con una pendiente mínima de 0.4%

Según INAA:

Diámetro Pendientes

mm Pulgadas % %

200 8 0.50 8.00

250 10 0.28 6.50

300 12 0.22 5.00

380 15 0.15 3.70

450 18 0.12 3.10

525 21 0.10 2.30

760 24 0.08 1.80

Tabla 8.9.1.2: Pendiente mínimas y máximas

Fuente: Normas de Instituto Nicaragüense de Agua potable y Alcantarillado

El diámetro mínimo de las tuberías deberá ser de 150 mm (6”) en PVC y de 200 mm (8”) para tuberías convencionales

Nota: El diámetro de cualquier tramo de tubería será igual o mayor que el diámetro del tramo anterior, y por ningún motivo menor.

Q/Qlleno Diámetro de la tubería

0.60 8” – 21”

0.70 24” – 1.2 m

0.90 > 1.25 m

Tabla 8.9.1.3: Relación de Q/Qlleno máxima para la selección del diámetro.

Fuente: López Cualla, Ricardo Alfredo. Diseño de acueducto y alcantarillado. 2da Edición. Alfaomega. 1999.

Diámetro Nominal Pendiente m/ma

mm pulgadas n=0.013 n=0.015

200 8 0.0033 0.0044

250 10 0.0025 0.0033

300 12 0.0019 0.0026

380 15 0.0014 0.0019

450 18 0.0011 0.0015

610 24 0.0009 0.0012

760 30 0.0008 0.0010

910 36 0.0007 0.0009

107 43 0.0006 0.0008b

122 49 0.0004 0.0006b

Tabla 8.9.1.4: Pendientes mínimas para las alcantarillas sanitarias.

Fuente: Metcalf & Eddy. Ingeniería de aguas residuales, redes de alcantarillado y bombeo. Tomo III. 1996, (Pág., 123).

a Basada en la formula de Manning para velocidad mínima de 0.6 m/s. Cuando sea posible, deben emplearse pendientes mayores.

b La pendiente mínima practicable desde el punto de vista constructivo es, aproximadamente, 0.0008 m/m

En el caso de que en un pozo de visita descarguen dos o más tuberías, el diámetro de la tubería de salida deberá ser igual o mayor que el de la tubería de entrada de mayor diámetro.

En los cambios de diámetro, deberán coincidir los puntos correspondientes a los 8/10 de la profundidad de ambas tuberías.

En el caso de que en un pozo de visita descarguen dos o más tuberías, deberán de coincidir los puntos correspondientes a los 8/10 de la profundidad de la tubería de entrada a nivel más bajo con el de la tubería de salida.

En todos los pozos de visita o cajas de registro, el ángulo formado por la tubería de entrada y la tubería de salida deberá tener un valor mínimo de 90º y máximo de 270º medido en sentido del movimiento de las agujas del reloj y partiendo de la tubería de entrada.

Para todo cambio de alineación sea horizontal o vertical se incluirá una pérdida de carga igual a 0.25 (Vm)2/2g entre la entrada y la salida del pozo de visita sanitario (PVS) correspondiente, no pudiendo ser en ninguno de los casos, menor de 3 cm.

En el diseño se deberá mantener una cobertura mínima sobre la corona de la tubería en toda su longitud de acuerdo con su resistencia estructural y que facilite el drenaje de las viviendas hacia las recolectoras.

En la siguiente tabla se recomienda las profundidades mínimas para alcantarillas.

Diámetro Profundidad

mm Pulgadas Teórica, m Recomendable, m

200 8 1.52 1.55

250 10 1.57 1.60

300 12 1.62 1.65

380 15 1.70 1.70

450 18 1.77 1.80

610 24 1.93 1.95

760 30 2.08 2.10

910 36 2.23 2.25

1070 43 2.39 2.40

1220 49 2.54 2.55

1520 61 2.84 2.85

1830 73 3.15 3.15

2130 85 3.45 3.45

2400 96 3.76 3.80

Tabla 8.9.1.5: Profundidades mínima (TEORICA) y profundidades recomendadas de instalación para tuberías de alcantarillado.

Fuente: SÁNCHEZ SEGURA, Araceli. Proyecto de Sistemas de Alcantarillados.

Instituto Politécnico Nacional. México, 1995.

Si por salvar obstáculos o por circunstancias muy especiales se hace necesario colocar la tubería a pequeñas profundidades, la tubería será encajonada en concreto simple con un espesor mínimo de 0.15 m alrededor de la pared exterior del tubo.

La ubicación de las alcantarillas en las vías de circulación dirigidas de Este a Oeste, las tuberías se deberán ubicar al Norte de la línea central de la vía.

En las vías de circulación dirigidas de Norte a Sur, las tuberías se deberán ubicar al Oeste de la línea central de la vía.

En caso de pistas de gran anchura se deberán colocar dos líneas, una en cada banda de la pista. Las alcantarillas deberán colocarse debajo de las tuberías de agua potable y con una separación mínima horizontal de 1.50 m.

Velocidades permisibles según normas de diseño.

Si el agua residual por las alcantarillas a baja velocidad durante periodos de tiempo prologado, se producirá una deposición de los sólidos en aquellas. Debe procurarse que haya velocidad suficiente durante bastantes horas del día, de manera que los sólidos depositados en periodo de baja velocidad puedan ser arrastrados.

�La práctica normal es proyectar las alcantarillas con pendientes tales que aseguran velocidades mínimas de 0.6 m/s, cuando el flujo se produce a sección llena o semillena. Cuando el tirante es inferior a la mitad de la altura (diámetro), la velocidad será menor de 0.6 m/s, mientras que para tirantes superiores a la mitad de la altura, la velocidad estará ligeramente por encima de 0.6 m/s.

La acción erosiva de la materia en suspensión del agua residual depende no solo de la velocidad a que es arrastrada a lo largo de la solera, sino también de la naturaleza. En general, las máximas velocidades medidas del orden de 2.5 a 3.0 m/s par el caudal de proyecto no producirán daños en las alcantarillas.

Una objeción a las velocidades elevadas en alcantarillas de pequeño tamaño es que, con la reducción del tirante del flujo, los objetos de gran tamaño que, eventualmente, pueden introducirse en las alcantarillas pueden quedar atascados tan firmemente que ya no puedan ser arrastrados por el siguiente aumento de caudal.

La velocidad mínima flujo a sección llena, en colectores de alcantarillado de agua residuales deberá ser de 0.6 m/s y la máxima deberá ser de 3.0 m/s.

Un factor de seguridad en el diseño de alcantarillas sanitarias tales que en colectores pequeños, hasta 12” o 15” en diámetro, el caudal no fluya a más de la mitad, lleno para el gasto máximo de diseño. Colectores de mayor diámetro pueden ser diseñados de modo que el gasto máximo de diseño fluya entre medio lleno y 7/10 de diámetro para colectores de 30” y mas.

Como se observa, en la curva de relación de velocidades, la velocidad a flujo parcial para un tirante igual a la mitad del diámetro del colector (fluyendo medio lleno) es igual a la velocidad a sección llena.

Así mismo observamos que a partir de 0.5D y hasta H/D = 1, la velocidad es mayor que la velocidad a sección llena, o sea a la velocidad de arrastre, luego para colectores fluyendo con tirantes mayores de 0.5D no habrá problemas de sedimentación, si diseñamos para una velocidad a sección llena mayor que la velocidad de arrastre.

De la observación de la curva que representa la relación de pendientes, se evidencia que hasta un tirante de agua igual a 0.5D, las pendientes aseguran una velocidad del flujo igual o mayor que la velocidad de arrastre determinada a base de la sección llena, pero a tirantes menores la pendiente debe incrementarse a fin de asegurar que la velocidad de flujo sea igual a la fijada para el arrastre a sección llena.

Pozos de visitas.

Como se dijo anteriormente, en los colectores de aguas negras, así como en los de aguas pluviales, debe ubicarse convenientemente estructuras que permitan las inspecciones y faciliten su limpieza.

Tienen un acceso por la superficie de la calle, suficientemente amplio para dar paso a un hombre y facilitar que pueda maniobrar en su interior. Su forma general es cónica y sus funciones principales son la de proporcionar ventilación a los conductos, para evitar la acumulación de gases producidos por las aguas residuales y la de facilitar las maniobras para la limpieza de toda la red.

Se localizan en las intersecciones (cruceros) de las calles, en cambios de pendientes, en la dirección de los ejes de las calles para seccionar un tramo demasiado largo, en el comienzo de todo colector, atarjea o subcolector.

La separación máxima entre pozos de visita será de 100 m, para alcantarillas de 15” de diámetro y menores; y de 120 m, para alcantarillas de 18” de diámetro y mayores. En los colectores alineados en curva, al comienzo y fin de la misma y en la curva a una distancia de 30 m entre ellas, cuando corresponda.

El espaciamiento máximo entre PVS deberá variar, de acuerdo con los métodos y equipos de mantenimiento disponibles, en la forma siguiente, según INAA:

Con equipo técnicamente avanzado.

Diámetro () (mm) Separación máxima(m)

150 a 400 150

450 y mayores 200

Con equipo tradicional

150 a 400 100

450 y mayores 120

Tabla 8.9.3.1: Especificaciones de espaciamiento entre PVS

Fuente INAA, Guías técnicas para el diseño de alcantarillado sanitario y sistemas de tratamiento de aguas residuales. Gobierno de la Republica de Nicaragua. 2001.

El PVS podrá ser construido totalmente de concreto, o con el cuerpo de ladrillo cuarterón apoyado sobre una plataforma de concreto. En el caso que el cuerpo sea de ladrillo éste deberá repellarse con mortero interna y externamente para evitar la infiltración en ambos sentidos.

Para pozos con profundidades mayores de 3 m, el proyectista deberá determinar el grosor de la pared, para que resista los esfuerzos a que será sometida durante el funcionamiento del sistema.

El diámetro interno (D) del pozo será 1.20 m, para alcantarillas con : 750 mm y menores; para alcantarillas con mayores de 750 mm, D deberá ser igual a + 600 mm.

Todo PVS deberá estar provisto en la parte superior de una tapa que permita una abertura de 0.60 m de diámetro, la cual deberá estar dotada de 2 orificios de 0.03 m de diámetros para proveer el escape de gases.

Para alcantarillas con diámetros de 200 mm y menores, con profundidades de rasante de tubos hasta un máximo de 1.80 m, se usarán Dispositivos de Visita Cilíndricos (DVC) consistente en tubos de concreto precolado con diámetro interno de 760 mm.

Para profundidades de rasante de tubos de 0.60 m a 1.00 m se usarán Cajas de Registro Sanitarias (CRS).Para cualquiera de las cámaras de inspección que se use el pasaje del agua a través de ella deberá efectuarse mediante canales que vayan en la dirección de la entrada de los tubos aguas arriba y en la salida aguas abajo.

Estos canales deberán tener la sección del tubo de entrada en la parte superior y la sección del tubo de salida en la parte inferior. El acabado deberá ser totalmente fino y se redondeará la intersección de la superficie del fondo del pozo con la del canal.

El fondo del pozo deberá tener un acabado fino, con pendiente transversal hacia los canales no menor del 2%. Todas las aristas vivas deberán ser redondeadas.

El pozo de visita deberá ser provisto en su interior, de peldaños con diámetro no menor de 15 mm de aleación de aluminio, separados verticalmente 0.30 m.

Trazado del sistema: ubicación de pozos de visita y alcantarillas.

Dependiendo de la configuración topográfica de la localidad, el trazo de las líneas principales de un sistema de alcantarillado puede tener alguna de las variantes que se muestran en las figuras 8.9.3.1.1. Para un trazado de colectores cloacales, ya que ello depende de la topografía de la localidad y del sitio de descarga, podemos establecer algunos criterios que orienten en su preparación.

Una área cualquiera podrá presentar varias alternativas de trazado de colectores principales y secundarios atendiendo a su topografía. Evidentemente habrá una que logre la máxima economía y aproveche al máximo aconsejable su capacidad, a fin de obtener el mejor funcionamiento hidráulico del sistema. Observando el plano de vialidad y topografía de la zona podemos hacer uno o dos trazados tentativos de los colectores, dando oportunidad de descarga a todos las edificaciones. El configurar uno o dos trazados nos permite analizar alternativas, que redundarán en experiencias posteriores para mejores y mas, económicos diseños.

Una vez que se han trazado las líneas principales del colector, subcolector y emisor, se definen las atarjeas o cabeceros. Su localización estará de acuerdo con la planeación general de la red y se proyectaran desde los limites de la zona por sanear, hasta los colectores y subcolectores, siguiendo el recorrido mas adecuado y rápido. Para las atarjeas pueden utilizarse los trazos en forma de peine, doble peine o bayoneta.

La utilización de los ejes de las calles para una identificación a los colectores, usando letras (números impares) en un sentido y números (números pares) en otros, resulta práctico y de fácil ubicación para cualquier revisión.

Figura 8.9.3.1.1 Trazos de líneas principales para un sistema de alcantarillado

Trazado de colectores.

Partiendo del punto de descarga, el cual puede ser un cuerpo de agua (previa aprobación), un colector existente (se deberá realizar aforos de gastos para determinar la capacidad de la alcantarilla) o una planta de tratamiento (existente o diseñar), se trata de definir el posible trazado del colector principal siguiendo hacia arriba por las calles de menor pendiente, pero procurando que este cubra todo el área a ser servida.

Durante este recorrido podemos visualizar varias alternativas de trazado, seleccionando y realizando varios embozo posibles, para tomar el que a la postre resulte mas conveniente. En ocasiones podemos configurar sistemas en abanico, cuando las facilidades de concentraciones a un punto, mas que un eje, nos resulte ventajoso para el mejor aprovechamiento de los diámetros mínimos de colectores.

En la figura 8.9.3.2.1, podemos definir un colector principal partiendo del punto B6 y siguiendo a B5, B4, E3, E2 y terminando en E1 como punto más alto. Sin embargo, para los colectores secundarios y laterales podemos tener más de una alternativa de diseño. El colector principal debe estar a una elevación tal que, sea capaz de recibir las descargas de todos los colectores secundarios evitando las excesivas excavaciones.

Generalmente, en la elaboración del trazado de colectores, un factor determinante para el diseño es la diferencia de elevación entre le punto de descarga y el punto del extremo superior.

El esquema de la figura 8.9.3.2.1, muestran para una misma zona dos posibles trazados para la red de colectores.

Otros casos, como el que se presenta en la figura 8.9.3.2.2, obliga a tener dos colectores principales que convergen en el punto A9, ya que la colina divide a la zona en dos sectores de drenaje natural; y solo mediante el colector sobre el eje 9 se puede lograr con la menor excavación, la conducción de las aguas del sector del lado derecho de la figura. En este caso, a través del eje 7 se tendrá excavación en contra pendiente, pero esto es inevitable y es la que logra la menor excavación, por ser menor pendiente.

Figura 8.9.3.2.1: Trazados de colectores.

Figura 8.9.3.2.2: Trazados de colectores.

Áreas tributarias a cada colector.

La forma mas practica para determinar los gastos para el diseño para cada tramo y cada colector es haciendo una repartición del gasto total del parcelamiento en función de su área. Al delimitar el área a servir por cada tramo podemos obtener el caudal de diseño correspondiente.

Para hacer esta relimitación de áreas se tomara en cuenta el trazado de colectores, asignando áreas proporcionales de acuerdo a las figuras geométricas que este trazado configura.

Así, si podemos una manzana de 100 m, por lado, que tiene colectores en los cuatros lados que la configuran, bastara con trazar sus diagonales y tener un repartido, así el caudal correspondiente a cada tramo.

Un rectángulo puede dividirse trazando una paralela al lado mayor por el medio del lado menor y trazar luego las bisectrices de los ángulos para repartir las áreas en los cuatro lados que configuran la manzana (ver figura 8.9.4.1). Como la unidad de medida se usa la Hectárea (Ha), exigiéndose normalmente una precisión de 0.01 Ha.

Figura 8.9.4.1: Trazado de áreas tributarias.

En el ejemplo de la figura 8.9.4.1 sea ha demarcado el área correspondiente al colector secundario G3-G4-F4-B4. Podemos entonces preparar un cuadro de áreas contribuyentes correspondiente a cada tramo, como se presenta en la figura 8.9.4.2.

La medición de esta área, mediante planímetro o por cálculo analítico de figuras geométricas conocidas, multiplicada por el coeficiente de gasto unitario o densidad de población, nos dará el gasto de diseño para el tramo final de dicho colector (F4-B4). En la figura 8.9.4.3 se representa una zona a la cual se proyecta un sistema de alcantarillado sanitario.

De acuerdo a la topografía podrían plantearse varias alternativas en el trazado de colectores que configuran la red, por lo cual conviene estudiar algunas de ellas que orienten, en términos generales, para un análisis de este tipo.

Al estudiar el trazado de los colectores debe tenerse presente que:

a) Existirán algunos tramos cuyos gastos de circulación serán bajos y que deberá proveerse la pendiente suficiente para que se tengan velocidades de flujo capaces de provocar el arrastre de sedimentos. En tales condiciones, conviene orientar el flujo en forma tal que para los diámetros mínimos normalizados se procure incrementar los gastos, limitando al mínimo el número de tramos con bajo caudal.

b) En zonas de calles con poca pendiente o donde la pendiente de los colectores puede ser de sentido contrario al de la calle (tramo D4-C4 en la figura 8.9.4.3), debe procurarse aquel cuyo gasto determine el diámetro menor, a fin de disminuir la excavación.

Figura 8.9.4.2: Delimitación de área contribuyente a cada colector

Figura 8.9.4.3: Proyección de sistema de alcantarillado

PROBLEMAS DE FUNCIONAMIENTO

Identificación de problemas

El responsable de la operación y mantenimiento de las redes de alcantarillado deberá estar familiarizado con los problemas más frecuentes que ocurren en las redes; estos básicamente estarán relacionados con obstrucciones, pérdida de capacidad, roturas y malos olores. A continuación se describe brevemente cada uno de estos problemas.

Obstrucciones

Una de las funciones más importantes en el mantenimiento de un sistema de alcantarillado es la remoción de obstrucciones. Las causas más frecuentes de estas son: grasas, trapos, plásticos, vidrios, raíces, arenas y piedras.

a) Grasas

Normalmente las zonas aledañas a mercados y restaurantes presentan mayor incidencia de obstrucciones por esta causa. Las grasas cuando llegan a las redes de alcantarillado se endurecen y progresivamente forman tacos de sebo que obstruyen las tuberías. Se presenta con mayor incidencia en tramos de baja pendiente y en tuberías rugosas como las de concreto.

b) Trapos, plásticos y vidrios

Estos materiales se encuentran a menudo obstruyendo las tuberías y su incidencia es mayor en aquellas zonas donde hacen mal uso del servicio de alcantarillado, por ejemplo, casas donde arrojan trapos, cartones y plásticos en la taza sanitaria o en la calle donde vierten la basura a las cámaras de inspección.

c) Raíces

Obstrucciones por raíces se presentan con mayor incidencia en zonas donde las redes de alcantarillado están ubicadas en zonas verdes con árboles. Las raíces penetran por las juntas o roturas de las tuberías y pueden llegar a causar obstrucciones completas. Estas obstrucciones pueden removerse con equipos corta raíces y también con la aplicación de sulfato de cobre.

d) Arenas y piedras

Estos materiales penetran con mayor incidencia en las calles con superficies en tierra o lastre, donde por causa de tuberías rotas o buzones sin tapa éstas penetran al alcantarillado sanitario. También se forma arena y sedimento en tramos con muy poca pendiente debido a la descomposición que sufre la materia orgánica. Es necesario detectar los tramos con mayor incidencia de obstrucción por arenas a fin de limpiarlos periódicamente. Estos materiales tienen que ser necesariamente extraídos, por que el solo lavado, traslada y concentra el problema en otro sitio.

Pérdida de capacidad

Generalmente se produce por la formación de una capa de sedimentos en la tubería que se da con mayor incidencia en aquellos tramos de baja pendiente o en tramos de

baja velocidad del flujo por un bajo caudal de aguas servidas. En muchos casos, viviendas que cuentan con la conexión domiciliaria de alcantarillado, no hacen uso del servicio por influencia de hábitos y costumbres, como consecuencia el tramo transportará un bajo caudal. Muchas veces la solución de este problema, es el rediseño y cambio total del tramo afectado.

Roturas

Las roturas y fallas que se presentan en las redes de alcantarillado frecuentemente pueden ser resultado de algunas de las siguientes causas:

a) Soporte inapropiado del tubo

Cuando las tuberías del alcantarillado se colocan en una zanja de fondo rocoso, o con piedras en el fondo, con toda seguridad la tubería fallará por falta de uniformidad en la cama de apoyo. Contrariamente, si las mismas tuberías se colocan sobre una cama de apoyo correctamente construida, la capacidad de la tubería para soportar cargas se incrementará. El personal de operación y mantenimiento debe tener un conocimiento claro de estos aspectos a fin de que al realizar las reparaciones de las tuberías se cimienten apropiadamente.

b) Fallas debidas a cargas vivas

Las tuberías colocadas con un inapropiado recubrimiento, con frecuencia tienen grandes probabilidades de colapsar debido a la sobrecarga a la que está sometida, sobretodo si está ubicada en una zona de tráfico pesado. En este caso, el personal de operación y mantenimiento, cuando realice la reparación de la tubería afectada, deberá darle protección adecuada, envolviéndola completamente en concreto para evitar que colapsen nuevamente.

c) Movimiento del suelo

Se presenta durante un sismo e implica la reconstrucción total del tramo fallado. La reposición de las tuberías rígidas por tuberías flexibles con uniones también flexibles soluciona el problema en muchos casos.

d) Daños causados por otras instituciones

Cuando se reparan calles o se colocan líneas de electricidad, es muy frecuente que se dañen las tuberías de alcantarillado. El personal de operación y mantenimiento

debe prever esta situación, indicando la ubicación y profundidad de las mismas a fin de evitar derramamientos de aguas negras.

e) Raíces

Cuando el problema de raíces se acentúa, éstas llegan a fracturar las tuberías por lo que es necesario cambiar los tramos afectados.

Vandalismo

Los problemas asociados con el vandalismo son bien conocidos. La sustracción de tapas de hierro fundido dejan las cámaras de inspección al descubierto causando problemas de obstrucción de los colectores. Este problema se acentúa en red de alcantarillado a campo traviesa o ubicada en las márgenes de los ríos, quebradas y acequias.

El personal de operación y mantenimiento deberá sellar las tapas con asfalto y arena o concreto si es necesario, a fin de evitar estos problemas. Además, deberá realizar un recorrido periódico y frecuente de estas líneas para la reparación de los daños con la premura del caso evitando daños mayores.

Conexiones cruzadas con pluviales

Con frecuencia ocurren las conexiones clandestinas de aguas pluviales, haciendo el rebose del alcantarillado sanitario durante las lluvias. Esto representa un peligro inminente para la salud y la propiedad. El personal operativo deberá ubicar estas conexiones evaluando las redes de alcantarillado y las aguas arriba del lugar de ocurrencia de los reboses.

MEDIDAS DE CORRECCION

Inspección

La finalidad de la inspección de las redes de alcantarillado es el de tener conocimiento del estado de conservación, a través del tiempo, de los diversos componentes que conforman las redes y en especial las tuberías de drenaje. La inspección rutinaria debe dirigirse a los colectores colocados cruzando el campo o localizados en las márgenes de los ríos, quebradas y acequias y a las líneas de alcantarillado con mayor incidencia de problemas. La inspección ayudará a conocer lo siguiente:

• La vejez o antigüedad de la tubería.

• El grado de corrosión interna o externa.

• La formación de depósitos en el fondo o infiltraciones o fugas anormales.

• La penetración de raíces en la tubería.

• La limitación en la capacidad de transporte de las aguas residuales.

• Existencia de tapas de buzones y estado de conservación interno del buzón.

La inspección interna de los colectores y buzones será en forma visual empleando linternas, espejos y el equipo de seguridad personal. Lo más recomendable para la ejecución de esta tarea, es que el colector se encuentre sin flujo o tenga el mínimo nivel de agua. Normalmente, tales condiciones se tienen entre la medianoche y las cinco horas de la mañana; sin embargo, en base al comportamiento local de la red podría tenerse otro horario más adecuado. Como parte de las labores de inspección se debe verificar el estado de las tapas de los buzones y de las cajas de los registros domiciliarios (véase figura 3).

Figura 3. Verificación de cajas de los registros domiciliarios y de las tapas.

En base a la información obtenida en la inspección se programará las labores de

mantenimiento de los colectores. Se deberá tener especial cuidado al decidir que tramos se inspeccionarán, ya que resulta un desperdicio de esfuerzos y dinero el

inspeccionar toda la red. Gran parte de ella no presenta problemas y no tiene sentido la inspección. Las cuadrillas para la inspección deberán estar conformadas por lo menos por tres hombres. El responsable de la operación y mantenimiento deberá fijar una frecuencia de inspección que estará en función a las condiciones locales, disponibilidad de recursos, estado de conservación de colectores y toda la experiencia previa de inspección.

Mantenimiento preventivo

La mayoría de las obstrucciones ocurren dentro de las casas o propiedades, en las instalaciones sanitarias, así como en las conexiones domiciliarias. Por tanto, las labores de mantenimiento preventivo comienzan en las viviendas de los usuarios. Se debe hacer un uso apropiado del servicio de alcantarillado. Se debe seguir las siguientes recomendaciones para evitar la obstrucción de los colectores de menor tamaño (simplificados y condominiales):

• No verter a los lavaderos residuos de comida, papeles, plásticos, ni otro material que pudiera ocasionar atoros de la red.

• No arrojar al inodoro papeles, toallas higiénicas, trapos, vidrios, aguas de lavado o con contenido de grasas, ni otros objetos extraños al desagüe.

• Las viviendas que cuentan con trampas de grasas internas, deberán realizar la limpieza frecuente del recipiente de retención de grasas.

A continuación se explicará la forma como debe realizarse el mantenimiento de los componentes de los sistemas de alcantarillado.

Limpieza de la trampa de grasas.

• Retire la tapa de la trampa de grasas poniéndola a un costado con cuidado para no romperla.

• Retire las grasas sobrenadantes de la trampa de grasas con un recipiente pequeño(una vez a la semana).

• Con una escobilla pequeña retire las grasas que se encuentren en las paredes y en la tubería de entrada y salida de la trampa de grasas.

• Obstruya la salida de agua de la trampa de grasas con una esponja y retire el agua vertiéndola por la parte superior de la “T” de salida (véase figura 4).

• Retire los residuos que se hayan asentado en el fondo de la trampa de grasas y arrójelos a la bolsa de basura. Limpie con agua y esponja y vuelva a colocar la tapa.

Mantenimiento de los tanques interceptores

a) Cuando se hayan acumulado bastantes sólidos y natas se deberán limpiar los tanques, por que sino se corre el riesgo de permitir la salida de los lodos, que malograrían el funcionamiento de los colectores.

b) Por lo menos una vez por año se inspeccionará la altura de lodos en el tanque.

c) El tanque deberá ser limpiado cuando la capa del lodo sedimentada se encuentre a30 cm del deflector de salida o cuando el fondo de la capa de espuma se halle a unos 8 cm. aproximadamente del mismo deflector (véase figura 5).

d) Para medir la altura de lodos y la profundidad del líquido, se utilizará una pértiga que tenga amarrado trapos o toallas blancas en un extremo, que se hace descender hasta el fondo del tanque. La altura de la mancha negra que queda sobre los trapos blancos será la altura correspondiente a los sedimentos (véase figura 6).

e) El espesor de la nata se medirá utilizando una vara a la que se haya fijado una aleta con bisagra. La vara se introduce en la capa de nata hasta que la aleta se ponga en forma horizontal, al levantar la vara se podrá ver el fondo de la capa de nata y saber a que profundidad se encuentra; con la misma vara se podrá determinar la profundidad del dispositivo de descarga; la diferencia entre estas dos medidas debe ser mayor a 8 cm., de lo contrario se deberá lavar el tanque.

f) Los lodos deberán ser extraídos del tanque utilizando una bomba, estos deben ser llevados a un relleno sanitario para su entierro.

Limpieza de los colectores

a) Se deberá identificar, en función a la antigüedad de la tubería y la pendiente de la misma, los tramos de la red críticos, que merece mantenimiento más frecuente, y los no críticos, aquellos que necesitan mantenimiento más espaciados.

b) La frecuencia de mantenimiento para los tramos críticos será de seis meses y para los no críticos un año.

c) Se deberá realizar la limpieza de los tramos iníciales de los colectores con abundante chorros de agua .

d) Se deberá realizar la limpieza manual de las alcantarillas, para lo cual podrán emplearse barras o varillas de acero de 3/8” a ½” de diámetro y de 1,0 m. de longitud. También pueden emplearse cables de acero de 12 mm. de longitud variable. En ambos casos se pueden adaptar ciertos dispositivos como cortadores de raíces y cortadores expandibles con cuchillas adaptables al diámetro de la tubería (véase figura 8).

e) Se deberán abrir las tapas de los buzones aguas abajo y aguas arriba del tramo afectado y esperar 15 minutos antes de ingresar, para permitir una adecuada ventilación de los gases venenosos que se producen en las alcantarillas .

f) Cuando sea necesario, se deberá ocasionar el represamiento del flujo en una cámara de inspección, cerrando con compuertas manejadas a mano, el arranque de la tubería. Al levantarse dicha compuerta, el agua represada ingresa violentamente a través de la tubería arrastrando los depósitos aguas abajo. Esta práctica da muy buenos resultados en tuberías de diámetro de 150 a 200 mm

Mantenimiento correctivo

El mantenimiento correctivo es el conjunto de trabajos necesarios a ejecutar para corregir algún problema que se presente durante el funcionamiento de los colectores.

El planteamiento de las principales actividades de mantenimiento correctivo, así como los materiales, accesorios y procedimientos que se mencionan en el presente manual sólo son de carácter de recomendación.

El mantenimiento correctivo comprende la intervención de los colectores en los siguientes casos:

• Atoros.

• Pique y desatoros.

• Rehabilitación de colectores.

• Construcción y reconstrucción de buzones.

• Cambio y reposición de tapa de buzones.

Atoros

Se produce cuando un tramo de tubería es obstruido por algún objeto o acumulación de sólidos que impiden en forma total o parcial el flujo normal de los desagües, y consecuentemente el represamiento de los desagües. Estas obstrucciones se deben generalmente al arrojo de materiales por la boca de los buzones al encontrarse sin tapa o la tapa deteriorada (rota) o la sedimentación de materiales por la poca velocidad de arrastre existente.

El mantenimiento correctivo comprende la eliminación de estos obstáculos o elementos extraños de los colectores, mediante el empleo de varillas de desatoros y a través de las bocas de inspección de los buzones. Se utilizará también agua a presión. El procedimiento para el desarrollo de esta actividad se describe a continuación:

_ Procedimiento para el desatoro de tuberías

• Ubicación del tramo de la tubería a ser desatorada.

• Traslado de personal, equipo y herramienta a la zona de trabajo.

• Señalización zona de trabajo.

• Introducción de agua a presión.

• Introducción de accesorios metálicos a la tubería, como varillas o toma sondas.

• Si no se resolvió el problema efectuar las siguientes actividades:

- Determinar la longitud a partir del buzón, donde se estima se ubique la obstrucción de algún objeto.

- Excavar hasta encontrar la tubería donde se efectuó el atoro.

- Cortar la clave de la tubería en forma rectangular, para extraer el objeto

obstruido.

_ Procedimiento para reemplazo de colectores

• Traslado de personal, equipo, herramientas y materiales a la zona de trabajo.

• Desvío de las aguas servidas (si fuera necesario, el agua residual deberá bombearse aguas abajo).

• Taponeado del colector, en el buzón aguas arriba.

• Rotura de pavimento si lo hubiere.

• Excavación de zanja.

• Retiro de la tubería deteriorada.

• Refine y nivelación de fondo de la zanja.

• Colocación de puntos de nivel, con equipo topográfico, respetando la pendiente de diseño.

• Preparación de la cama de apoyo con arena compactada.

• Instalación de la tubería con elementos de unión, debidamente alineada tanto en la parte superior y al costado de la tubería.

• Destaponado del colector.

• Prueba Hidráulica.

• Relleno y compactación de zanja.

• Reposición de pavimento si lo hubiera.

• Eliminación de desmonte y limpieza de la zona de trabajo.

Construcción y reconstrucción de buzones

Esta actividad se realizará cuando se detecten deterioros o averías en algunas partes constitutivas de los buzones y que pueden originar filtraciones o representar algún peligro para el tránsito y los transeúntes. Esta actividad podrá ser:

• Reconstrucción del solado.

• Reconstrucción de media caña.

• Reconstrucción de cuerpo de buzón.

• Reposición de techo de buzón.

BIBLIOGRAFIA

• Programa de Agua Potable y Alcantarillado (2002). Guía de Implantación de la Tecnología Condominial por una Empresa de Saneamiento. Sistema Alternativo de Bajo Costo de Alcantarillado Sanitario. PROAGUA/GTZ.

• Hernández, A. Saneamiento y Alcantarillado. Colegio de Ingenieros de Caminos, España, 1997.

• Farrer, H. Redes de Recoleccion. Simposio sobre Operación y Mantenimiento de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable y Alcantarillado. Lima 1979.

http://www.sencico.gob.pe/gin/normalizacion/PropOS060DPluvialUrbano.pdf