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Contenido1. INTRODUCCIÓN...........................................................................................................1

2. OBJETIVOS...................................................................................................................2

3. ANTECEDENTES..........................................................................................................2

4. POBLACIÓN DE ESTUDIO.........................................................................................3

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.............................................................9

7. BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................10

8. ANEXOS.......................................................................................................................12

REGISTRO FOTOGRÁFICO DE VISTA AL SECTOR...............................................13

IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS PARA DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTIA “C”........................................................................................................14

DETERMINACIÓN DE LA CURVA IDF........................................................................15

CÁLCULO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO...................................................18

PLANOS...........................................................................................................................19

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MARCO TEÓRICO DEL PROYECTO

1. INTRODUCCIÓN

El diseño del alcantarillado pluvial contempla varios aspectos técnicos que

implican el criterio y la experiencia del profesional, sin embargo es importante

puntualizar que tratándose de un conocimiento técnico es susceptible del

aprendizaje.

En el presente trabajo se ejecutan los criterios encontrados tanto en la Norma

Técnica Ecuatoriana en lo que respecta al diseño de estructuras de carácter

sanitario así como a los conocimientos aprendidos en clase durante la

formación profesional de la materia.

El alcantarillado pluvial supone una necesidad imperante en cualquier tipo de

comunidad urbana, recordando que para implementar este tipo de sistema

debemos referirnos al Sistema Separado de Alcantarillado cuyo principal

componente es el diseño de la red de alcantarillado pluvial debido a los

grandes caudales que serán transportados por la red hasta su descarga final.

En este contexto podemos decir que el sistema separado de alcantarillado

separado deberá aplicarse en función de las características topográficas y

sobre todo económicas de la población a servir.

El proyecto tiene como finalidad emplear en un ejemplo demostrativo el

procedimiento de cálculo para implantar la red de alcantarillado pluvial en el

barrio “El Dorado del Sur” del cantón Quito de la provincia de Pichincha.

2. OBJETIVOS

El objetivo general del proyecto es formar los criterios técnicos en lo

referente al diseño del alcantarillado pluvial de una comunidad

determinada, diseño que se realizará en función de la topografía y

características hidráulicas propuesta por el profesor

Definir paso a paso los componentes del sistema aplicando las bases

de diseño, logrando de esta manera la aplicación de los

conocimientos adquiridos.

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Elaborar la memoria técnica del proyecto representada por el informe

elaborado actualmente.

3. ANTECEDENTES

El sistema de alcantarillado consiste en una serie de tuberías y obras

complementarias, necesarios para recibir, conducir y evacuar las aguas

servidas que se generan en una determinada área de aportación.

El sistema de alcantarillado pluvial es el encargado de recoger y transportar

aguas exclusivamente pluviales, es decir producto de las precipitaciones.

La determinación del tipo de sistema a implementarse debe ser el producto de

un minucioso estudio del aspecto económico de la población, así como de las

características topográficas del sector.

Las aguas serán conducidas mediante tuberías de PVC fabricada de acuerdo a

la norma NTE INEN 1374 y descargarán directamente al cuerpo de aguas más

cercano a la población. Debido a la naturaleza de las aguas que conduce este

tipo de sistema no es necesario el tratamiento previa descarga.

4. POBLACIÓN DE ESTUDIO.

ESTUDIO POBLACIONAL DEL BARRIO EL DORADO DEL SUR

Introducción

El barrio “Dorado del Sur” se encuentra ubicado en la zona urbana del cantón

Quito de la Provincia de Pichincha, en el sector sur oriental de la ciudad de

Quito. A una altura de 2890 msnm; luego de una vista de campo realizada al

barrio se constató la presencia de conexiones fantasma en los distintos pozos

de revisión (Ver Anexos) haciendo denotar una carente cultura de respeto

hacia las normas de convivencia y “buen vivir”.

Datos Geográficos

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Límites

NORTE.- Calle “D”

SUR.- Pedro Quiñonez

ESTE.- Avenida 3

OESTE.- Av. Pedro Vicente Maldonado

Altitud

2980 msnm

Clima

El clima es considerado como ecuatorial meso térmico semihúmedo

considerando las siguientes temperaturas.

La temperatura mínima es de 8°C

La temperatura máxima es de 21.5 °C

Teniendo así un promedio anual de temperatura de 14.8 °C

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Superficie

El barrio el “Dorado del Sur” posee una superficie de 24.86 Ha.

aproximadamente

Demografía

Según el censo de población y vivienda realizado por el INEC en el año

2010 la población que reside en el sector es mestiza.

POBLACIÓN SEGÚN LOS CENSOS

Por fines didácticos del ejercicio para la población de diseño se adoptó

el promedio de las poblaciones obtenidas en el estudio poblacional de

los autores del presente proyecto siendo éste un valor de 4850

Habitantes.

CONCLUSIÓN: De los métodos estudiados se puede ver que el método más

aceptado para considerar la población futura para el diseño del sistema de

alcantarillado es el método mixto ya que considera la variación de datos

estadísticos del problema promediando el método aritmético y geométrico

dándonos así un margen de consideración y aceptación de la población

Población de diseño

En donde:Pd= población de diseñoPf= población futuraPf’= población flotante.

Pd= Pf+Pf’Pd= 4409 habitantes + (0.1*4409 habitantes)Pd=4850 habitantes

5.1Determinación de la densidad de la población.

Se determinara la densidad de la población de manera de correlacionar los datos con los valores reales de esta población.

DENSIDAD 195 Hab/Ha

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ÁREA PROYECTO

24.86Ha

POBLACIÓN DE DISEÑO

4850Hab

5.2 Dotación.

Pd= 4498 habitantes (población de diseño)

Dotación media futura (DMF): Este parámetro se obtendrá de las tablas

expuestas en clases en la cual la dotación se da en función de la población y el

clima, para lo cual nuestra población de diseño es de 4850 habitantes, esta

encaja en el rango de la norma y con un clima de húmedo-subtropical durante

todo el año, con temperatura promedio oscila entre 14ºC a 16ºC la mínima y

entre 35ºC a 37ºC la máxima. Tomo una dotación de 210 lts/hab/dia.

5.3 Coeficiente de retorno.

Este coeficiente tiene en cuenta el hecho de que no toda el agua consumida

dentro del domicilio es devuelta al alcantarillado, en razón de sus múltiples

usos como riego, lavado de pisos, cocina y otros. Se puede establecer,

entonces, que sólo un porcentaje del total de agua consumida se devuelve al

alcantarillado. Se considerara constante durante todo el periodo de diseño y

para toda el área servida (ver tabla).

Adoptándose finalmente un Coeficiente de 0.8.

5.4Periodo de diseño.

El periodo de diseño llamado también año horizonte de planeamiento del

proyecto, debe fijar las condiciones básicas del proyecto como: capacidad del

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sistema para atender la demanda futura, densidad actual y de saturación,

durabilidad de los materiales y equipos empleados, calidad de la construcción

y su operación y mantenimiento, depende de la demanda del servicio, de la

programación de inversiones, de la factibilidad de ampliaciones de las tasas de

crecimiento de la población, y del comercio y de la industria.

Para esta población se adoptara un periodo de diseño de 30 años debido al

poco crecimiento poblacional que existe en este sector.

5.5Calculo del caudal domestico.

El punto de partida para la cuantificación de este aporte es el caudal medio

diario, el cual se define como la contribución durante un período de 24 horas,

obtenida como el promedio durante un año. Cuando no se dispone de datos de

aportes de aguas residuales, lo cual es usual en la mayor parte de los casos,

se debe cuantificar este aporte con base en el consumo de agua potable. El

resultado final es un caudal en l/hab/d para la población en general o para cada

zona del estudio de planeación de la población.

Qd = caudal medio de aguas residuales domésticas, (l/s)

R = coeficiente de retorno (adimensional)

dneta = consumo neto de agua potable, (l/hab/d)

D = densidad de población de la zona, (hab/ha)

Ard = área residencial bruta de drenaje sanitario, (ha)

P = número de habitantes de la zona (hab)

Este caudal se calculara para cada tramo de la red de alcantarillado tomando

las áreas de cada tramo con los respectivos valores necesarios determinados

anteriormente.

5.6Curva de Intensidad, duración y frecuencia

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Si bien del barrio el Dorado del Sur no se conoce una estación pluviométrica,

no cuenta con la representación de las respectivas curvas de intensidad. Este

hecho dificulta medianamente el cálculo debido a la complejidad para escoger

correctamente la curva que más se ajuste a la realidad de la ciudad; Sin

embargo a criterio de los autores hemos adoptado la ecuación IDF de

IZOBAMBA para el cálculo.

5.7Coeficiente de Escurrimiento

Se seleccionó, adicionalmente a los coeficientes de escurrimiento impuestos

para el trabajo, un tercer coeficiente que contempla la existencia de parques,

jardines y áreas verdes debido a las características reales de la población,

siendo esta una población parcialmente agrícola.

C suelo 0,60Área suelo 65 20,226

C calles 1,00Área calles 20 4,061

C verdes 0,55 Áreas 15 0,573

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verdesC

ponderado 0,62 Área total 100 24,86

5.8Tipo de tubería

La selección del tipo de tubería se determinó en función del tipo de suelo

presente en el sector. Del material consultado y proporcionado por el EPMMOP

en el barrio están presentes suelos de tipo cangahua cuyas características

señalan un suelo firme que no afecta a la resistencia del hormigón. Por esta

razón se seleccionara tubería de PVC que cumpla con la norma INEN 1374.

5.9 Cálculo de las áreas de aportación

Las aéreas de aportación de este proyecto se basan en buscar una adecuada

distribución aportación a cada tramo teniendo en cuenta los predios existentes

para lo cual se trazan líneas perpendiculares o bisectrices desde cada pozo,

cabe recalcar que a cada tramo de tubería le debe corresponder un área de

aportación.

La distribución de las áreas para este proyecto se encuentran distribuidas

claramente en el plano correspondiente (Ver anexos)

5.10 Determinación de distancias y cotas de cada pozo.

Estos datos se determinan directamente del plano de estudio y consiste en

medir la distancia existente entre cada pozo y determinar la cota a la este se

encuentre.

Estos datos medidos son los datos iniciales para realizar el diseño respectivo

para lo cual se usara el alcantarillado combinado es decir la suma del

alcantarillado pluvial mas el alcantarillado sanitario.

En el anexo correspondiente se encuentran los datos de distancias y cotas de

pozo a pozo, y el cálculo del alcantarillado pluvial y sanitario.(Ver anexos)

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6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La topografía juega un rol importante en el diseño de las estructuras

sanitarias, más aun en la implantación de la red de alcantarillado. Con la

ejecución del cálculo se pudo evidenciar que el margen de error es muy

pequeño en comparación con otro tipo de obras, y que si por errores de

lectura, por ejemplo, la topografía entrega más los datos, la corrección

en el diseño resulta molestosa y sobre todo puede acarrear errores de

cálculo por utilizar datos existentes.

De lo analizado es clases es mucho más conveniente realizar un

alcantarillado combinada que un separado ya que el separado necesita

un control necesario de las conexiones que se deben hacer y podría

causar mayores contaminaciones si se conectaría mal las tuberías.

En relación a los cálculos se definieron dos parámetros que suponen un

ahorro de tiempo al momento del cálculo:

o Si se tiene tramos en contrapendiente lo que prima es el caudal,

es decir, se debería encontrar una tubería que con un diámetro

menor, y con la menor de las pendientes (garantizando velocidad

de auto limpieza) y olvidarse del resto del cálculo.

o Asimismo si se tienen tramos en los que la tubería necesita

profundizarse, se debe analizar la mejor opción entre hacer un

corte y movimiento de tierras más amplio o el cambiar el diámetro

de la tubería. Por lo calculado se definió que siempre será mejor

profundizarse un poco más porque el costo de la tubería es

demasiado alto como para ir aumentando los diámetros.

La selección de la curva de intensidad, duración y frecuencia, así como

la selección de una de las dos ecuaciones que se presentan constituye

un riesgo que en proyectos reales no se debería correr. Se debería

preparar criterios más específicos en función del carácter de la ecuación,

es decir, de la obtención de la ecuación para de esa manera conocer el

criterio de una forma más segura.

Al analizar los datos encontrados del registro de las precipitaciones en

Santiago, se puede observar que existe un aumento de las lluvias y una

altura de lluvias moderada, en este contexto se puede dudar de la

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veracidad, al menos actual, de las curvas de intensidad, duración y

frecuencia ya que no es posible saber si esas curvas siguen vigentes

para el tipo de clima que maneja cada zona.

Todo proyecto de alcantarillado necesita un análisis minucioso de sus

componentes y un fiel cumplimiento de las normas establecidas por los

entes que regulan su diseño y construcción.

7. BIBLIOGRAFÍA

“Estudio geológico-estructural e inventario de deslizamientos del

área siete de la cuenca sedimentaria Malacatos-Vilcabamba”

Tesis. SAMANIEGO, Washington. UNIVERSIDAD TÉCNICA

PARTICULAR DE LOJA

“Estimación de la relación de lluvia “R” para la determinación de

las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia en la provincia de

Loja-Ecuador con escasa o nula información pluviográfica”.

SERRANO, José. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE

MÉXICO

Plan participativo de fortalecimiento de la democracia y desarrollo

del cantón Loja. MUNICIPIO DE LA PROVINCIA DE LOJA

“Cálculo y diseño de un sistema de alcantarillado, drenaje pluvial

y tratamiento de las aguas residuales para el barrio

<<Panzaleo>>, en la parroquia de Machachi en el cantón Mejía,

provincia de Pichincha”. GUAIGUA, Dawin & YAMBAY, Edison.

ESCUELA SUPERIOR DE LA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

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8. ANEXOS

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REGISTRO FOTOGRÁFICO DE VISTA AL SECTOR

INGRESO AL BARRIO ESTADO ACTUAL DE LA RED

CONEXIONES “FANTASMAS” ESTADO DE POZOS DE REVISIÓN

ESTUDIO DEL TIPO DE SUPERFICE PARA CÁLCULO DE COEF. DE INFILTRACIÓN

ESTUDIO DEL TIPO DE SUPERFICE PARA CÁLCULO DE COEF. DE INFILTRACIÓN

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IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS PARA DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTIA “C”

IDENTIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE ÁREAS (Realizado en Google Earth)

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DETERMINACIÓN DE LA CURVA IDF

NOMBRE: CAJAMARCA JUAN, CARPIO ANDRÉSCURSO: SÉPTIMO-TERCEROFECHA: 14-08-2015

ECUACIÓN INTENSIDAD-DURACIÓN-FRECUENCIA

DATOS

PERIODO T 30 añosΔT 5 minutos

DURACIÓN 60 minutos

0 0 0 0 0

5 157.00 13.08 13.08 157.00

10 114.82 19.14 6.05 72.64

15 94.42 23.60 4.47 53.61

20 81.14 27.05 3.44 41.29

25 71.51 29.79 2.75 32.99

30 64.10 32.05 2.26 27.09

35 58.19 33.95 1.89 22.72

40 53.34 35.56 1.62 19.38

45 49.28 36.96 1.40 16.76

50 45.81 38.18 1.22 14.65

55 42.83 39.26 1.08 12.93

60 40.21 40.21 0.96 11.50

Inten. Prom.(mm/h)

Duracion delalluvia t(min)

Intensidad(mm/h)

PrecipitaciónP(mm)

Var. Precipita.ΔP(mm)

FACULTAD DE INGENIERIA CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICASUNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

ESCUELA DE INGENIERIA CIVILALCANTARILLADO

ING: SHUBERT ROSERO

ESTACIÓN IZOBAMBA

×74,7140)=ܫ ܶ� ̂ݐ/(0̂.0888 1.6079 ×〖[ln (3+ݐ)]〗̂ 3,8202×〖( ݈�݊�ܶ�)〗0̂.1892

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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

175.00CURVA IDF ESTACION IZOBAMBA

TIEMPO (min)

INTE

NSI

DAD

(mm

/h)

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HIETOGRAMA HIETOGRAMA

BLOQUE BLOQUE

ALTERNO A (CHICAGO)

0 0.00 0.00

5 2.26 27.09

10 5.70 41.29

15 11.75 72.64

20 24.84 157.00

25 29.30 53.61

30 32.05 32.99

35 33.95 22.72

40 35.56 19.38

45 36.96 16.76

50 38.18 14.65

55 39.26 12.93

60 40.21 11.50

60

Duracion de lalluvia t(min)

P Acumulado (mm)

I Promedio(mm/h)

HIETOGRAMA DE BLOQUE ALTERNO

27.09

41.29

72.64

157.00

53.61

32.9922.72 19.38 16.76 14.65 12.93 11.50

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 - 5 5 - 10 10 - 15 15 - 20 20 - 25 25 - 30 30 - 35 35 - 40 40 - 45 45 - 50 50 - 55 55 - 60

Inte

nc

idad

(m

m/h

r)

Intervalo de tiempo Δt (min)

Tormenta de diseño para 30años de Período de Retorno ESTACIÓN ESTACIÓN IZOBAMBA

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CÁLCULO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO

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PLANOS