8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
1/30
Proyecto Red de Alcantarillado(CAMPO 77)
Heber Jocsan Rico Wilson (107545)
Shisdeen Itzel Osuna Patrón (107544)
AGUA POTABLE
Jesús Antonio Ponce Zavala
26/11/2015 Cd. Obregón, Sonora.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
2/30
OBJETIVO
El objetivo general del proyecto es contribuir a incrementar las condiciones de
vida de la población del Ejido Primero de Mayo (Campo 77) mediante el
mejoramiento de las condiciones sanitarias. Los objetivos específicos son los
siguientes:
Restructurar el servicio de alcantarillado sanitario, en todo el Ejido
Primero de Mayo que aún no cuentan con las redes de recolección de
aguas servidas.
Formular una propuesta técnica de diseño de la red de alcantarillado
sanitario destinada a la recolección y evacuación de aguas residuales
del área urbana del Ejido Primero de Mayo (Campo 77).
Realizar el levantamiento topográfico del Ejido Primero de Mayo que
permita la elaboración de planos para su posterior propuesta de
resultados.
Proyectar la población para un periodo de diseño de los sistemas de 20
años. ( En el cálculo se utilizó 25, porque el último censo fue tomado en
el 2010)
Diseñar la red de alcantarillado sanitario para el sector urbano del Ejido
Primero de Mayo (Campo 77) que mejor se adapte a las condiciones
topográficas de la ciudad de manera que el mayor porcentaje drene por
gravedad.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
3/30
DESCRIPCION DE LA SITUACION ACTUAL
El sistema de alcantarillado del Ejido Primero de Mayo (Campo 77) no cubre la
totalidad de la población demandante, lo cual es un problema para la
comunidad ya que en primer lugar no se cumple con el propósito, debido a
que no cubre el cien por ciento de la población demandante, por lo que los
habitantes están optando por usar fosas sépticas, deteriorando el subsuelo
del lugar y más de una vivienda ya cuenta con fosa séptica, por el motivo de
que no se encuentran conectadas al servicio de alcantarillado municipal.
Aparte de no cubrir en su totalidad el sistema de alcantarillado ya es viejo y
obsoleto para lo cual fue diseñado, en pocas palabras ya está cumpliendo su
periodo de diseño.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
4/30
MEMORIA DESCRIPTIVA
NATURALEZA DEL FLUJO
El drenaje sanitario es un porcentaje del abastecimiento de agua que la
comunidad desecha, el cual proviene de las cocinas, baños, lavabos,
sanitarios, lavaderos, etc. Algunos residuos se mantienen en suspensión otros
en solución y otros tan finamente divididos que adquieren características de
partículas coloidales.
El flujo de aguas de desecho incluye aguas residenciales domésticas, de
escurrimiento pluvial e infiltración de aguas subterráneas.
DOTACIÓN A USAR
La dotación que se usará para aguas negras será el 80% del consumo
promedio Diario (Qmed) siendo éste de 211.43 lt por persona por día.
PERÍODO DE DISEÑO
Se diseñara un sistema que tome en consideración la vida útil de cada
elemento como a continuación se detalla:
En el cual nosotros usaremos 20 años, pero en el cálculo se utilizara 25 años
debido a que el último censo fue tomado en el 2010.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
5/30
ANÁLISIS HIDRÁULICO
El cálculo hidráulico de las alcantarillas se hará sobre la base de la fórmula de
Manning para el flujo, usando el coeficiente de rugosidad “n” igual a 0.009.
TUBERÍA A UTILIZAR
Las tuberías de polietileno de alta densidad (PEAD) termofusionado se
fabrican con longitud de 12 metros en diámetros nominales que van desde
100 a 1200 mm. de acuerdo a las normas mexicana NMX-E-216-1994-SCFI. Se
clasifican en cuatro tipos de acuerdo a sus espesores de pared y resistencia:RD-21, RD-26, RD-32.5, RD-41.
El tipo de RD de la tubería a utilizar, se seleccionará de acuerdo a las
condiciones de las zanjas, las cargas exteriores, el tipo de material, así como la
compactación de este.
Se podrán utilizar para tubería de PEAD termofusionado el tipo RD-32.5 en
todos sus diámetros. Esta tubería deberá cumplir con las especificaciones dehermeticidad para alcantarillado sanitario NOM-001-CNA-1995.
DIÁMETRO MÍNIMO
La experiencia en la conservación y operación de los sistemas de alcantarillado
a través de los años, ha demostrado que para evitar obstrucciones, el
diámetro mínimo en las tuberías debe ser de 20 cm.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
6/30
DIÁMETRO MAXIMO
El diámetro máximo de las tuberías por emplear, está prácticamente regido
por los dos aspectos siguientes:
1.- Capacidad necesaria del conducto
2.- Características topográficas del tramo en que pretenda instalarse la tubería
de tal manera que siempre se cumplan los colchones mínimos sobre lomo de
tubo.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
7/30
PENDIENTES PERMISIBLES
La pendiente mínima para la tubería de 20cm será de 2% o la necesaria para
producir una velocidad real mínima de 0.3 m/s.
La pendiente máxima será la necesaria para producir una velocidad límite de
5.00 m/s.
VELOCIDADES PERMISIBLES
Velocidad Mínima: Para evitar la sedimentación de materia sólida, materia
mineral o partículas discretas, la velocidad mínima auto-limpiante para
cualquier tramo será de 0.3 m/s. Sin embargo, por razones justificables, esta
velocidad podrá ser menor cuando el tirante de flujo correspondiente al gasto
mínimo, sea menor que un cuarto (¼) del diámetro de la sección tratada, pero
en ningún caso la velocidad será menor a 0.30 m/s.
Velocidad Máxima: Para evitar que la materia en suspensión o partículas
discretas causen el deterioro a las tuberías y estructuras del sistema,
mediante la acción erosiva, la velocidad máxima permisible en cualquier
tramo será de 5.00 m/s, a sección parcialmente llena.
ANCHO DE ZANJA
Para un correcto comportamiento de las tuberías es necesario tener en
cuenta anchos de zanja mínimos de acuerdo al análisis de los resultados de
diferentes instalaciones efectuadas. La excavación de la zanja debe ser losuficientemente ancha para permitir a un hombre trabajar en condiciones de
seguridad, adecuada alineación, ensamble de las uniones y compactación del
material de relleno. El ancho será el diámetro exterior más 0.30 m para cada
lado de la tubería.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
8/30
INSTALACIÓN DE TUBERÍA
El interior de los tubos debe conservarse siempre libre de tierra y otros
materiales a medida que el trabajo progresa y se dejará perfectamente limpio
en el momento de la terminación. Para el caso de tubería plástica la
inspección de la tubería instalada se realizará con la verificación de las
máximas deflexiones diametrales iniciales, de acuerdo a las establecidas por la
fábrica de tubería. La verificación del cumplimiento de estas deflexiones se
debe efectuar inmediatamente después de realizar el lleno máximo de la
brecha y en forma posterior. Los tubos instalados cuyas deflexiones iniciales
excedan el porcentaje establecido por el fabricante, deberán ser liberados de
sus cargas de forma que la deflexión inicial se ajuste. Cuando la zanja queda
abierta durante la noche o la instalación de tuberías se suspenda, los
extremos de los tubos se mantendrán parcialmente cerrados para evitar que
penetren basuras, barro y sustancias extrañas, pero permitiendo el drenaje de
la zanja.
Los lubricantes utilizados para la colocación de empaques, en caso de
requerirse, deben ser los especificados por el fabricante de la tubería, en
ningún caso se usarán materiales derivados del petróleo. Las uniones de
caucho y sus sellos se almacenarán en sus empaques y no se expondrán a los
rayos del sol, grasas y aceites derivados del petróleo, solventes y sustancias
que puedan deteriorarlos. Para la instalación de tubería, se requiere contar
con una comisión de topografía permanente.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
9/30
RELLENO DE ZANJA
Afirmado para Soporte de Tubería: La función primordial de la cama es la de
ofrecer un apoyo firme, continuo y homogéneo en donde se pueda posar
convenientemente la tubería retirando cualquier objeto extraño que pueda
impedirlo. Si se presentara el caso de un material poco consistente en el
fondo de la zanja o la existencia de niveles freáticos altos, se recomienda un
encamado en piedra y gravilla con suficiente espesor como para mejorar las
condiciones del suelo y drenar el agua permitiendo el trabajo en seco.
CIMENTACIÓN DE TUBERÍA
La cama de tubería estará conformada por una capa continua de material
selecto compuesto por gravilla ó relleno Tipo 2. Esto permitirá absorber las
irregularidades que queden en el fondo de la zanja al realizar la excavación.
ATRAQUE DE TUBERÍA
La zona de atraque de tubería estará conformada por gravilla o arena, y será
colocado a partir de la cimentación, hasta una altura del diámetro exterior de
la tubería, la cuál será definida por el fabricante de tubería
ATRAQUE DE TUBERÍA
La zona de atraque de tubería estará conformada por gravilla o material
selecto, y será colocado a partir de la cimentación, hasta una altura del
diámetro exterior de la tubería, la cuál será definida por el fabricante de
tubería.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
10/30
MATERIAL SELECTO
Este relleno se construirá desde el atraque de la tubería hasta 0.20 m sobre la
corona de la tubería. La plasticidad de este material no será superior al 8% y
en su defecto deberá estabilizarse con arena. Dicho relleno se colocará y
compactará en capas de 20 cm. con especial cuidado a cada lado de la tubería.
RELLENO MATERIAL DEL SITIO
Este relleno será colocado a partir del relleno de material selecto, se efectuará
el relleno con material seleccionado de la excavación del sitio en capas de 20cm. compactadas con medios mecánicos. El material seleccionado de la
excavación será el que presente el menor grado de humedad para que la
compactación sea la adecuada. El acabado final de este relleno compactado
deberá dar la apariencia del estado original, cuando estos rellenos se realicen
en tramos que crucen vías sin pavimentar se deberá mejorar la compactación
hasta un 70% del próctor modificado.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
11/30
CALCULO DE POBLACION DE PROYECTO
INEGI
Poblacion de Proyecto a 25 años
Tasa de Crecimiento
Pi 2225
Pi+n 2173
n 25
Tc 0.0047408
Pi+n 2504.2718
Poblacion de Diseño
2505 hab
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
12/30
APORTACION DE AGUAS NEGRAS OOMAPAS)
Se establece el criterio de valorar el gasto de aportación de alcantarillado
sanitario como un porcentaje del gasto de consumo de agua potable. Para los
desarrollos de Querétaro se estable el 80% de la dotación de agua potable,
considerando que el 20% se consume o se pierde en el riego de áreas verdes y
pérdidas en tubería.
Para los desarrollos industriales y comerciales, el desarrollador deberá de
analizar el porcentaje de la dotación que se verterá al alcantarillado sanitario,
considerando que parte del agua de consumo debe de emplearse en el reúso
del proceso industrial y áreas verdes.
= (. )(.) = .lt hab dia
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
13/30
GASTOS DE PROYECTO
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
14/30
GASTO MEDIO
Es el valor del caudal de aguas negras residuales en un día de aportaciónpromedio al año. Considerando que el alcantarillado sanitario deba de ser
hermético y que en el caso de la ciudad de Querétaro no se tiene la presencia
de aguas freáticas, no se adicionará a este caudal el volumen de infiltraciones.
El gasto medio de aportaciones se calcula con:
Dónde:
Qmed AN = Gasto medio de aguas negras en, l / seg.
AP = Aportación de aguas negras en l / hab / día (% del consumo de agua)
P = Población en número de habitantes 86,400 segundos al día
=
(.)()
= .
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
15/30
GASTO MINIMO
El gasto mínimo Qmin es el menor volumen de escurrimiento que se presenta
y se calcula con la siguiente fórmula:
El gasto mínimo corresponde a la descarga de un excusado de 6 litros, dando
un gasto de 1.0 lts / seg. Este será el gasto mínimo al inicio de una atarjea. Con
este gasto se revisa la velocidad mínima (ver tabla 2.1.5.a. de velocidades), la
cual no debe ser menor a 0.30 m/seg., empezando con el diámetro mínimo
permisible de 30 cm
= (. )(.) = . Lps
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
16/30
GASTO MAXIMO INSTANTANEO
El gasto máximo instantáneo es el valor máximo de escurrimiento que se
puede presentar en un instante dado. Se obtiene a partir del coeficiente de
Harmon (M):
Dónde:
M = Coeficiente de Harmon o de variación instantánea
Pm = Población en miles de habitantes
Coeficientes de Harmon
Menos de 1000 3.800
Entre 1000 y 63450 Ec.
Mayor de 63450 2.170
(Como nuestra población fue de 2505hab, se obtendrá el coeficiente harmon
por medio de la ecuación)
= 1 + 14
4 + √ 2.5
= 3.5
El gasto máximo instantáneo se calcula con:
Dónde:
Qminst = Gasto máximo instantáneo en lts. / seg.
M = Coeficiente de Harmon o de variación instantánea.
Qmed AN = Gasto medio de aguas negras en, l / seg.
= (. )(.) = . Lps
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
17/30
GASTO MAXIMO EXTRAORDINARIO
Es el caudal de aguas residuales que considera aportaciones de agua que noforman parte de las descargas normales, como por ejemplo: escurrimientos
de aguas pluviales de bajadas de azoteas, patios o las provocadas por un
crecimiento demográfico explosivo no considerado. En función de éste gasto
se determina el diámetro de las tuberías, ya que brinda un margen de
seguridad para prever los excesos en las aportaciones que pueda recibir la red
de alcantarillado sanitario y se revisa la velocidad máxima comparándola conla permitida según la tabla de velocidades.
Dónde:
Qmext = Gasto máximo extraordinario en lts / seg.
1.5 = Valor del coeficiente de seguridad
Qminst = Gasto máximo instantáneo en lts. / seg
= (. )(.) = . Lps
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
18/30
CALCULOS
EXCEL/ESCRITO)
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
19/30
LINEA COLECTORA RUTA 1-66)
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
20/30
LINEA SUBCOLECTORA RUTA 34-43)
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
21/30
LINEA SUBCOLECTORA RUTA 26-51)
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
22/30
LINEA SUBCOLECTORA RUTA 43-65)
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
23/30
LINEA SUBCOLECTORA RUTA 61-66)
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
24/30
CANTIDADES DE OBRA
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
25/30
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
26/30
DESCARGA DOMICILIARIA
EL EJIDO PRIMERO DE MAYO CUENTA CON UN TOTAL DE 676 VIVIENDAS LOQUE SIGNIFICA QUE LA LONGITUD DE LA TUBERIA DE 6’’ TENDRA UNA
LONGITUD EXTRA QUE VA DESDE LA GUARNICION HASTA 1/3 DE LA CALLE,
MIENTRAS QUE LA OTRA MITAD TENDRA UNA LONGITUD DE LA GUARNICION
HASTA 2/3 DEL ANCHO DE LA CALLE.
EL ANCHO DE LA CALLE EN ESTE EJIDO ES DE 6M.
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
27/30
DETALLE
0.60 min
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
28/30
6m
2m
4m
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
29/30
CANTIDAD
DE TUBERIA DE PVC SANITARIO TIPO PSM SDR-35 R.T. SEGUN
ESPECIFICACION ASTM D-3034 CON LIGA Y LUBRICANTE 6" DE DIAMETRO.
= ()() + ()() =
CANTIDAD
DE SILLETA PVC SANITARIO TIPO PSM SEGUN ESPECIFICACION
ASTM D-3034 DE 8" A 6" DE DIAMETRO CON EMPAQUE DE NEOPRENO EN
ENTRADA Y PARTE INFERIOR Y DOS ABRAZA-DERAS DE ACERO INOXIDABLE.
=
CANTIDAD DE CODO PVC SANITARIO TIPO PSM SEGUN ESPECIFICACION ASTM
D-3034 DE 6" DE DIAMETRO x 45 GRADOS CON EMPAQUE DE NEOPRENO
TIPO R.T. EN UN EXTREMO Y ESPIGA EN OTRO.
=
CANTIDAD DE PEGAMENTO WELDON GREY No. 711 PARA UNION DE SILLETA
CON TUBO PRINCIPAL.
= ()(. ) =
8/15/2019 Red de Alcantarillado (Campo 77)
30/30
CONCLUCION
Como se pudo observar en este trabajo se proyectó una posible solución de
alcantarillado sanitario a las zonas que actualmente carecen de él, en el Ejido
Primero de Mayo (Campo 77), Bácum, Sonora. Con esto se pretende beneficiar
aproximadamente a 2505 habitantes para el año 2035.
Tomando una aportación de 211.43lt/hab/día, y aplicando los coeficientes
correspondientes de variación y mayoracion se espera en suma se capte un gasto
máximo extraordinario de aguas negras de 32.25Lps, provenientes de este sector,
que es en donde actualmente se carece de servicio de alcantarillado.
La red de atarjeas tendrá una longitud total de 12697m del cual estará compuestopor su mayoría de tubería PVC de 8’’ mientras que una pequeña parte estará
conformada de tubería PVC de 10’’.
Se deberá realizar una excavación de 23802.15m3 sobre material tipo A, se
colocaran 955.19m3 de plantilla apisonada y 22846.95m3 de relleno compactado.
Se construirán 71 pozos de visita, de los cuales 56 serán de tipo común, y 15
serán pozo de caída adozada.
Durante este curso y la realización del trabajo se aprovechó realización para
practicar y desarrollar conocimientos sobre programas como lo es Excel, CivilCad,
para el manejo de operaciones.
De la misma manera se reforzaron los conocimientos en hidráulica adquiridos
durante la carrera, en especial los referentes al tema de este trabajo.