Aspectos de diseño, construcción y operación del “emisario Aspectos de diseño, construcción y operación del “emisario subacuático de ciudad de la costa”
Presentadores: Carlos Viñas, Eduardo Falero (Gerencia de Saneamiento)/
Carolina Leao, Tania Assanelli (Gerencia de Obras)
Institución: OSE
INTRODUCCIÓN
EMISARIO DE CIUDAD DE LA COSTA
Conduce el efluente de la
Planta de Tratamiento ubicada
al Norte de la Ruta
Interbalnearia a la altura del
Su longitud, orientación y diseño pretenden minimizar la afectación
de las playas, aún en situaciones de falla del sistema de desinfección.
Caudal de diseño: 1350 l/s (horizonte de proyecto: año 2035)
Interbalnearia a la altura del
Km. 22,5 (Solymar)
DISPOSICIÓN FINALCOMPONENTES
EMISARIO TERRESTRE
�Longitud total: 3690 m
�Material: PRFV
�Hasta prog. 973:
EMISARIO SUBACUÁTICO
�Disposición final al Río de la Plata
�Longitud total: 1053 m
�Material: PEAD�Hasta prog. 973:
PRFV 700 mm
PRFV 1000 mm
�Prog. 973 al final:
PRFV 1000 mm
�Desnivel: 23 m
TRAMO DE DIFUSORES
�Material: PEAD
�Diámetro: 1000
�Longitud: 106m
�8 Riser de 500 mm
�2 toberas de 200 mm
�Válvulas tipo tide flex (pico de pato)
DESCRIPCIÓN GENERAL
� Separación:
Pk. 0,00- 450: 5 m
Pk.450-final: 2,7 m
� Ancho lastre: 1 m
� Peso seco: 2,72 Ton
LASTRES Y SOBRELASTRES
� En zona de rompiente y transición lodo- arena
� Intercalados entre lastres
� Peso seco: 1,5 Ton
INSTALACIÓN DE DIFUSORES
� Conexión de tronera
abulonada con opción de
extensión.
� Válvulas tide flex� Válvulas tide flex
ASPECTOS DE DISEÑO
PARTICULARIDADES DEL PROYECTO
Viabilidad de emisario apoyado sobre el lecho?
� capacidad soporte.
� comportamiento de un prototipo.
Lanzamiento de un prototipo:
�Longitud: 12 metros.
�Diámetro, material y espaciamiento entre lastres
iguales a los del proyecto.
�Fondeado sobre el lecho fangoso, fuera de la zona
de rompiente
ABORDAJE DE DISEÑO
ESTUDIO DE FUNDACION ESTUDIO DE ESTABILIDAD
�Solicitaciones, con
oleaje y corrientes� Se realizaron estudios
geotécnicos.oleaje y corrientes
locales.
�Estabilidad lateral y
vertical según distintos
embebimientos.
geotécnicos.
�Modelos computacionales.
�Se calibró con registros en
el testigo fondeado.
CONSIDERACIONES DE LA GUÍA DE CÁLCULO
ESTUDIO DE ESTABILIDAD
�Guía de diseño: Recommended Practice, DNV-RP-F-109.
�Se adoptó el método de estabilidad absoluta (la Guía�Se adoptó el método de estabilidad absoluta (la Guía
plantea 3 métodos distintos)
�Estabilidad absoluta verifica el no desplazamiento ante
acciones extremales.
�La guía de diseño no cuantifica comportamiento ante
erosión.
CRITERIOS ADOPTADOS
ESTUDIO DE ESTABILIDAD
�Se estableció combinación de cargas para un periodo
de retorno de 100 años, para Oleaje y corriente (más
exigente que lo establecido en la guía)exigente que lo establecido en la guía)
�Ola extremal H 1/1000 (levemente menor a lo exigido
en la guía, que establece 1,99 Hsig)
�Tormenta de diseño bajo hipótesis más exigentes en
duración y comportamiento que los efectos de la
realidad.
ENSAYOS Y ESTUDIOS
�Se realizaron ensayos de campo para determinar el lecho:
�CPTU
�Box Core (extracción de muestras superficiales)
�Se modeló el comportamiento de la fundación, mediante el
software específico (FLAC, 2D y 3D), determinandosoftware específico (FLAC, 2D y 3D), determinando
condiciones de hundimiento.
�El hundimiento estimado en el modelo es del orden de
estimaciones preliminares del proyectista, basado en el
comportamiento de lechos arenosos.
RESULTADOS NUMÉRICOS
W/D 0.5
U* V* Fy Fz γ SC Y γ SC Z
(m/s) (m/s) (N/m) (N/m)
H max 1.99xHsig 1.43 1.02 2591 3350 1.27 1.17
H 1/1000 1.86 xHsig 1.34 1.02 2392 2801 1.41 1.39
H sig 1x H sig 0.72 1.02 1198 1072 2.94 3.64H sig 1x H sig 0.72 1.02 1198 1072 2.94 3.64
W/D 0.6
U* V* Fy Fz γ SC Y γ SC Z
(m/s) (m/s) (N/m) (N/m)
H 1/1000 1.86 xHsig 1.34 1.02 2392 2042 1.64 2.02
La modelación numérica de fundación, obtiene un factor de seguridad de 1.25,
para las solicitaciones hidrodinámicas adoptadas en el diseño.
PROCESOS EROSIVOS
�No se dispone de cálculos específicos, en los programas
geotécnicos, ni hidrodinámicos utilizados. Pueden existir
aproximaciones, bajo hipótesis de estudios principalmente
en suelos no cohesivos (arenas)
�Pocas investigaciones en tipo de suelo existente en la zona.�Pocas investigaciones en tipo de suelo existente en la zona.
�Se analizó el fenómeno con los registros del prototipo,
concluyendo que puede contribuir en el proceso de
autohundimiento.
�Concluyó necesidad de control y medidas correctivas (Plan
de Monitoreo).
PLAN DE MONITOREO
PLAN DE MONITOREO
Objetivos:
� Verificar el auto hundimiento de la tubería.
� Medir posibles desplazamientos horizontales significativos.� Medir posibles desplazamientos horizontales significativos.
�Conocer la magnitud de los fenómenos de socavación.
Evaluar la pertinencia de aplicación de medidas de
protección complementarias (mantas de gaviones)
Hito 1- Autohundimiento inicial (0,5 a 0,6 D).
Plazo máximo 6 meses.
Hito 2 – Autohundimiento por debajo del nivel del lecho.
HITOS DE CONTROL
Hito 2 – Autohundimiento por debajo del nivel del lecho.
Plazo máximo 18 meses.
Hito 3 – Mantenimiento del hito 2 en el tiempo.
Plazo mínimo 12 meses.
MONITOREO TOPOGRÁFICOEVOLUCIÓN DE LA TRAZA (lateral)
EVOLUCIÓN ALTIMÉTRICA MONITOREO TOPOGRÁFICO
MONITOREO TOPOGRÁFICOPERFILES TRANSVERSALES
ASPECTOS OPERATIVOS
OPERACIÓN DEL SISTEMA
� Caudal inicial: 35 a 100 L/s
� Caudal inicial nocturno: casi nulo
� Caudal diseño al 2035: 1350 L/s
ETAPA INICIAL
Tramo Terrestre
� Conducción parcialmente llena
� Flujo gravitacional aireado
� Velocidades por tramo:
1m/s 3.7m/s
� Sin problemas (aire/gas;
sedimentación)
Tramo Subfluvial
� Conducción sección llena
� Velocidad: 0,053 m/s
� Decantación
� Dificultad de resuspensión
� Dificultad de arrastre de aire/gas
Flushing
Producir descargas repentinas de flujo a velocidades muy
superiores a las usuales de operación
OPERACIÓN DEL SISTEMA
superiores a las usuales de operación
Implementación de la solución
� Embalse con capacidad y carga suficiente
� Válvula de compuerta + válvula de mariposa + by-pass
Opciones de Embalse:
� Almacenamiento en la PTAR
� Embalse a construir en la PTAR
� Almacenamiento en la conducción.
OPERACIÓN DEL SISTEMA
Se optó por generar el embalse desde el tramo terrestre, Se optó por generar el embalse desde el tramo terrestre,
almacenando hasta la Ruta Interbalnearia, desde cámara
de inicio del tramo subfluvial.
Caudal objetivo: 650 l/s
Velocidad promedio: 1 m/s
Tensión tractiva: 4 Pa
Tiempo operativo: 16 min
CAMARA DE TRANSICIÓN
CAMARA DE TRANSICIÓN
01 02
0403
COMENTARIOS FINALES
COMENTARIOS FINALES
� Emisario apoyado en lecho
� Lecho principalmente limosos, de bajo poder soportepoder soporte
� Requisito de autohundimiento al menos a la mitad de su diámetro.
� Solución sujeta al monitoreo, hasta alcanzar condiciones de equilibrio.
Top Related