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plana maestro alcantarillado
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Consultor: Consorcio PMAAA
Carrea 30 No. 21-42 Pasto Nariño
2011
TOMO II
ALCANTARILLADO
ALCALDÍA MUNICIPAL LOS ANDES - NARIÑO
PAUL EFREN LOPEZ ORTEGA ALCALDE
PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE SOTOMAYOR,
MUNICIPIO DE LOS ANDES
LAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE SOTOMAYOR,
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CONTENIDO PAGINA
INTRODUCCION OBJETIVOS
CAPITULO I - GENERALIDADES
1.1 INVESTIGACION PRELIMINAR 1.1.1 Antecedentes y situación actual 1.1.1.1 Ubicación Geográfica 1.1.1.2 Climatología 1.1.1.3 Topografía 1.1.1.4 Recursos Hídricos 1.1.1.5 Vivienda 1.1.1.6 Indicadores de salud 1.1.1.7 Descripción de la infraestructura existente 1.1.1.8 Características socioeconómicas 1.1.1.9 Comunicaciones 1.1.1.10 Vías de acceso 1.1.1.11 Disponibilidad de mano de obra 1.1.1.12 Servicio de energía 1.1.1.13 Disponibilidad de materiales de construcción, localización
de fuentes de materiales y suministros
1.1.2 Población beneficiada 1.1.2.1 Población Urbana 1.1.2.2 Población Flotante estimada 1.1.2.3 Población con servicios públicos domiciliarios
1.2 POBLACION DE DISEÑO 1.2.1 Nivel de Complejidad 1.2.2 Periodo de diseño 1.2.3 Proyección de la población
CAPITULO II – SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
2.1 DOTACIONES Y DEMANDA 2.1.1 Dotación Neta 2.1.2 Dotación Neta por Suscriptores 2.1.3 Pérdidas de Agua 2.1.4 Cálculo de la Dotación Bruta 2.1.5 Demanda
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2.1.6 Demanda Actual y Proyectada 2.1.7 Condiciones de la Red RAS 2000 2.1.8 Análisis de Áreas de Desarrollo 2.2 DIAGNOSTICO DE LAS ESTRUCTURAS EXISTENTES PARA EL
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE 2.2.1 Fuentes de abastecimiento de los sistemas de acueducto
existentes 2.2.2 Sistema de captación y desarenación 2.2.3 Línea de conducción 2.2.4 Sistema de tratamiento de agua potable 2.2.5 Almacenamiento 2.2.6 Redes de distribución
2.3 DISEÑOS DE OPTIMIZACION DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO 2.3.1 Captación 2.3.2 Conducción 2.3.3 Almacenamiento 2.3.4 Red de Distribución 2.3.5 Planta de Tratamiento 2.3.6 Estudios de suelos 2.3.7 Vulnerabilidad patología y diseños para reforzamiento de
las estructuras existentes 2.3.8 Obras complementarias
2.4 ASPECTOS AMBIENTALES Y CONCESION DE AGUAS 2.5 PROPIEDADES, DERECHOS Y SERVIDUMBRES 2.6 PRESUPUESTO 2.7 ESPECIFICACIONES TECNICAS 2.8 PLAN DE EJECUCION DEL PROYECTO
TOMO II
CAPITULO 3 - SISTEMA DE ALCANTARILLADO
3.1 DIAGNOSTICO DE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTE DEL
SISTEMA DE ALCANTARILLADO 3.1.1 Calculo de caudales 3.1.2 Curva de lluvias 3.1.3 Parámetros de Diseño 3.1.4 Red de colectores 3.1.5 Modelación Hidráulica 3.1.6 Análisis de Resultados
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3.1.7 Calidad del servicio 3.1.8 Sumideros 3.1.9 Pozos de Inspección 3.1.10 Emisarios Finales 3.1.11 Conclusiones
3.2 DISEÑOS DE CONSTRUCCION U OPTIMIZACION DEL SISTEMA
DE ALCANTARILLADO 3.2.1 Primera alternativa: Sistema combinado 3.2.2 Segunda alternativa: Sistema separado 3.2.3 Diseño del Alcantarillado Combinado 3.2.4 Aspectos Ambientales 3.2.5 Presupuesto 3.2.6 Especificaciones Técnicas ANEXO
A Consideraciones Hidráullicas del modelo SWWMM 5.0 ANEXO B Cámaras de caída
TOMO III
3.3
DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES 3.4 PRESUPUESTO
ANEXOS
E-1 ESPECIFICACIONES TECNICAS ACUEDUCTO E-2 ESPECIFICACIONES TECNICAS ALCANTARILLADO
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CAPÍTULO 3 - SISTEMA DE ALCANTARILLADO
SOTOMAYOR, cabecera del municipio de LOS ANDES Nariño, tiene una
población de 3858 habitantes, dato obtenido de la proyección a 2011
descrita en el Capítulo I de este estudio, con una elevación promedio de
1600 metros de altura sobre el nivel del mar.
En Sotomayor, no existen zonas industrial o comercial propiamente
establecidas, por lo cual no se presentan descargas de aguas residuales
para ser contempladas en la evaluación del sistema de alcantarillado.
Sobre la vía que conduce hasta el municipio de Cumbitara, se ubica una
planta dedicada a la extracción de oro para lo cual realiza procesos físicos
y químicos, dicho proceso genera un sin número de desechos tóxicos y
perjudiciales para el medio ambiente.
En el presente diseño no se tendrán en cuenta estos aportes porque la
legislación nacional al respecto establece que cada industria debe tratar
sus vertimientos. También la planta de tratamiento de aguas residuales
PTAR se ubicó antes de este vertimiento.
Figura 3-1 Localización Municipio de Los Andes -Sotomayor
.
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3.1 DIAGNOSTICO DE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTE DEL SISTEMA DE
ALCANTARILLADO
El diagnóstico del sistema existente se hace a partir de tres aspectos:
a. Levantamiento topográfico de la red de colectores, emisarios finales.
b. Catastro de redes en el cual se registran todos los datos de las
cámaras de inspección
c. Consultas con la comunidad en los sectores que presentan
problema de funcionamiento.
El Sistema tiene 2 fuentes receptoras que son dos cauces naturales: Una, la
Quebrada Piscoyaco (colector 1) con 80% del área de influencia y dos, la
Quebrada El Chorrillo (colector 2) con el 20% del área. En la quebrada
Piscoyaco además, son 6 los emisarios finales que le llegan en distintos
puntos de su recorrido.
Figura No. 3-3. Panorámica de Sotomayor
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Figura 3-4. Esquema Sistema de Alcantarillado Existente
3.1.1 Calculo de caudales
En el cálculo de caudales de la red de colectores tanto para el presente
(2011), como para el año de horizonte (2036), se tienen en cuenta los
parámetros estudiados en el Capítulo I de la presente consultoría:
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Tabla 3-1. Población Futura de Sotomayor
AÑO Habitantes
2011 3.858
2036 6.280
Tabla 3-2 Periodos de diseño de los componentes del sistema
Nivel de complejidad del sistema Periodo de diseño máximo
Bajo, Medio y Medio alto 25 años
Alto 30 Años
3.1.1.1 Caudal residual doméstico (QD)
El aporte doméstico (QD) está dado por la expresión:
86400
RADCQ rd
D
ó Q
C P RD
86400 (RAS D.3.1)
Donde C: consumo medio diario por habitante (l/habdía)
D: densidad de población (hab/ha)
Ard: Área Residencial Bruta (ha)
R: Coeficiente de retorno
P: población servida = D*Arb (hab.)
Dotaciones Netas
La dotación neta determinada para el sector urbano de Sotomayor es de
115 L/ hab/día tomada de la normativa vigente estipulada en la norma
Ras (RESOLUCIÓN 2320 DE 2009), donde se evalúa al municipio de acuerdo
a sus características de altura sobre nivel del mar y clima.
Coeficiente de Retorno
El coeficiente adoptado es R = 0.80, ya que se considera que el 20%
restante es utilizado en necesidades domésticas consumibles, dichas
estimaciones se determinan con base a la norma RAS título D literal
D.3.2.2.1. Estimación de R tomado de la tabla D.3.1 para el nivel de
complejidad Medio de Sotomayor.
Densidad de población
La población actual es de 3784 habitantes en un área de 26.03 hectáreas,
teniendo una densidad actual de 145.37 Hab/ha.
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La población de 6280 Habitantes en un área de 30.041 Hectáreas,
teniendo una densidad futura de 209.05 Hab/ha.
Áreas
Se evalúa el área independiente de cada tramo para condiciones
actuales y futuras.
Evaluando la ecuación D.3.1 de la norma RAS para cada tramo, en las
condiciones actuales de funcionamiento se obtiene un caudal medio
diario de QD = 4.108 l/s
Evaluando la ecuación D.3.1 para cada tramo en las condiciones futuras
de funcionamiento se obtienen un caudal medio diario de QD = 6.687 l/s.
3.1.1.2 Caudal residual industrial (QI)
3.1.1.3 Caudal residual comercial (Qc)
No se encuentra contribución comercial
3.1.1.4 Caudal residual institucional (QIN)
No se encuentra contribución
3.1.1.5 Caudal Medio Diario
El caudal medio diario se define como: QMD= QD + QI+ QC + QIN
QMDi = 4.108/s
QMDf = 6.687 l/s
3.1.1.6 Factor de mayoración
El factor de mayoración se calcula con la ecuación de Harmon, en la cual
el factor varía según la medida en que el número de habitantes disminuye
o aumenta; en las tablas de cálculo se estima la población abastecida en
cada tramo, según el área de influencia del colector y la densidad
poblacional del casco urbano de Sotomayor.
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FP
114
4 0 5( ), Harmon (RAS 2000 -- D.3.2.4)
Con base en la población actual y futura (en miles), se determina el factor
de mayoración correspondiente, encontrándose los siguientes valores.
Fi = 3.347
Ff = 3.152
3.1.1.7 Caudal Máximo Horario (QMH)
Q F QMH MDf (D.3.3)
QMHi = 13.751 L/s
QMHf = 21.077 L/s
3.1.1.8 Conexiones Erradas (QCE)
Para un nivel de complejidad MEDIO se tiene un aporte máximo de
conexiones erradas de 0.2 L/s.ha con sistema pluvial y de 2 L/s.ha cuando
no se hace manejo de aguas lluvias. En condiciones actuales y futuras el
aporte máximo por conexiones erradas será de 0.2 L/s ha. De lo cual se
obtiene un caudal actual y futuro de:
QCEi = 5.206 L/s
QCEf = 6.008 L/s
3.1.1.9 Caudal de Infiltración (QINF)
El valor de infiltración utilizado es de 0.15 l/s.ha, determinación según
norma RAS título D numeral D.3.2.2.7, según el nivel de complejidad MEDIO
se adopta el valor de la tabla D.3.7.
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Por lo cual se obtiene un caudal actual y futuro de:
QINFi = 3.905 L/s
QINFf = 4.506 L/s
3.1.1.10 Caudal de Diseño (QDT)
Q Q Q QDT MH INF CEf (D.3.9)
QDTi = 22.862 L/s
QDTf = 31.591 L/s
Según a lo explicado anteriormente, Sotomayor tiene dos zonas de
evacuación de las aguas residuales y de lluvias que en esta consultoría
hemos denominado:
Colector 1 que descarga hacia la quebrada Piscoyaco la cual se orienta
paralela a la avenida Bolívar y que recibe el 80% del área aportante, con
un caudal residual promedio de 24.6 LPS y,
Colector 2 que descarga hacia la quebrada El Chorrillo con un aporte del
20% del área total, correspondiente a un caudal residual promedio de 6.4
LPS.
3.1.2 Curva de lluvias
En el municipio de Los Andes, no se dispone de una estación pluviométrica
de la cual podamos tomar los datos apropiados. Para niveles de
complejidad bajo y medio, la norma RAS establece la posibilidad de
adoptar la información pluviométrica de localidades cercanas y con
similitudes climáticas, por lo cual, se toma la información climatológica y
de ella la curva I.D.F. de Samaniego como la localidad que presenta
mayor similitud en temperatura promedio, altura sobre el nivel del mar,
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cobertura vegetal, influencia de las cuencas de la zona. En la siguiente
grafica se hace referencia de los datos pluviométricos en mención.
Figura 3-5. Hietograma de intensidad TR =5 Años
3.1.2.1 Periodo de retorno de Diseño
El periodo de retorno de diseño debe determinarse de acuerdo con la
importancia de las áreas y con los daños, perjuicios o molestias que las
inundaciones periódicas puedan ocasionar a los habitantes, tráfico
vehicular, comercio, industria, etc.
De acuerdo al numeral RAS D.4.3.4, para un nivel MEDIO de complejidad,
el grado de protección tiene que ser igual o mayor al mínimo.
En la tabla RAS D.4.2 se encuentra que para las condiciones de Sotomayor,
el periodo de retorno para colectores es de 5 años.
Tabla 3-3. Periodo de Retorno Grado de Protección
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144 156 INT
EN
SID
AD
ES
EN
MM
/H
TIEMPO EN MINUTOS
HIETOGRAMA DE INTENSIDADES TR = 5 AÑOS
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3.1.2.2 Coeficiente de escorrentía
Se determinan diferentes coeficientes de escorrentía, los cuales están en
función del tipo de suelo, del grado de permeabilidad de la zona y la
pendiente del terreno entre otros factores. El coeficiente es usado para
determinar la fracción de la precipitación que se convierte en escorrentía.
Para el casco urbano de Sotomayor, se divide el área total en sectores con
características particulares según pendientes y tipo de suelo como se
observa en la anterior figura y se determina el coeficiente de escorrentía
ponderado para la zona de influencia del sistema.
Según las condiciones y usos del suelo determinados en el trabajo de
campo, el cálculo del valor del coeficiente para cada sector se hace a
partir de la tabla D.4.5 de la Norma RAS y la expresión:
A
ACC (D.4.2)
Encontrándose un valor ponderado para el coeficiente de 0.65 para el
casco urbano de Sotomayor.
3.1.3 Parámetros de Diseño
3.1.3.1 Coeficiente de Rugosidad
Para el dimensionamiento de los conductos se utilizó la expresión de
Manning y se adoptó un coeficiente de rugosidad de 0.013 para
conductos de concreto y de 0.010 para conductos en P.V.C.
3.1.3.2 Velocidades Mínima y Máxima
Se adoptaran las siguientes velocidades:
Velocidad mínima: 0.75 m/s alcantarillado pluvial y 0.45 m/s alcantarillado
sanitario (RAS NUMERAL D.4.3.10).
Velocidad máxima: Los valores máximos permisibles para la velocidad
media en los colectores dependen del material, en función de su
sensibilidad a la abrasión. Por tanto se tiene: (RAS NUMERAL D.4.3.11)
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Tabla 3-4. Velocidades Máximas Permisibles
3.1.3.3 Fuerza Tractiva
En cada tramo debe verificarse el comportamiento auto limpiante del flujo,
para lo cual es necesario utilizar el criterio de esfuerzo cortante medio.
Se establece por lo tanto, que el valor del esfuerzo cortante medio sea
mayor o igual a 3,0 N/m2 (0,3 Kg/m2) para el caudal de diseño y mayor o
igual a 1,5 N/m2 (0,15 Kg/m2) para el 10% de la capacidad a tubo lleno,
para alcantarillados combinados.
3.1.3.4 Profundidad Hidráulica Máxima
La profundidad mínima a la cota clave exterior de los conductos se
adopta de 0.80 m en áreas donde se presente tráfico de automotores.
Según norma RAS título D numeral D.3.2.12 tabla D.3.11 profundidad
mínima de colectores
3.1.3.5 Áreas de Drenaje
Las áreas de drenaje se determinaron sobre el Plano Digital del
Alcantarillado, donde fueron definidas las áreas tributarias de los
colectores principales y de los tramos secundarios. En la figura se muestran
a manera esquemática dichas áreas.
Según el esquema de ordenamiento territorial vigente en el municipio de
Los Andes, para el casco urbano de Sotomayor se propuso una zona de
expansión delimitada entre las cercanías del barrio San Francisco y la
urbanización Ciudad Jardín comprendiendo las carreras 9 y 10 entre las
calles 5 a 9.
En los planos de la localidad se ubican las áreas disponibles para urbanizar
bajo condiciones sociales, económicas y principalmente por las
condiciones topográficas del terreno adecuadas, encontrándose una
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zona de expansión de 1.5 ha en el sector alto de Ciudad Jardín.
Adicionalmente a este sector se toman otras zonas disponibles sobre el
casco urbano las cuales serían los sectores con mayor influencia y
disponibilidad para la construcción y la ampliación urbanística, en las
salidas a Cumbitara y en la salida a Pasto.
De los anteriores análisis se obtiene una zona de expansión urbana de 4
has.
Figura 3-6. Áreas Tributarias y de Expansión
3.1.4 Red de colectores
El sistema de alcantarillado es combinado pese a que existen sectores con
sistema separado y funciona por gravedad. La red de colectores en su
gran mayoría está construida con tubería de PVC, con algunos tramos en
tubería de concreto.
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En temporadas de lluvia normales, los colectores brindan un buen servicio.
Encontramos tuberías de 8 pulgadas en la mayor parte de la red, con
algunos sectores donde se encuentra alcantarillado pluvial con diámetros
desde 10 hasta 24 pulgadas.
En general el sistema es mixto por cuanto en algunos tramos hay red pluvial
y red sanitaria pero al final estas se combinan.
Funciona a máxima capacidad en épocas de invierno puesto que los
niveles de precipitación de la zona generan acumulación de grandes
caudales sobre los colectores causando su colapso.
Existen algunas obras y adecuaciones realizadas en la red, como
aliviaderos y conexión entre cámaras lo cual beneficia al sistema en
general ya que se trata de evacuar los caudales excesivos haciendo uso
de las tuberías con mayor diámetro. Gracias a estas adecuaciones se ha
logrado mitigar en cierta parte algunas de las problemáticas presentadas
en tiempo pasado.
Estas adecuaciones favorecen en el caso de diseñarse un sistema
combinado ya que se haría uso de la infraestructura existente mejorando
aquellos puntos críticos logrando así un mejor funcionamiento del sistema.
Tabla 3-7. Estado de tuberías sistema de alcantarillado
DIAMETRO LONG.
TOTAL %
ESTADO
MALO REGULAR BUENO
(pulgadas) LONG. % LONG. % LONG. %
6 725.66 6.19%
545.35 75.15% 180.31 24.85%
8 8387.49 71.58%
6561.92 78.23% 1825.57 21.77%
8
Concreto 427.01 3.64% 427.01 100.00%
10 666.24 5.69%
423.35 63.54% 242.89 36.46%
18 890.71 7.60%
523.45 58.77% 367.26 41.23%
24 480.89 4.10%
290.98 60.51% 189.90 39.49%
BOX 139.63 1.19%
139.63 100.00%
TOTAL 11717.62 100% 427.01 3.64% 8345.05 71.22% 2945.56 25.14%
Fuente: catastro de redes alcantarillado de esta consultoría
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Tabla 3-8.Longitudes según Diámetro.
DIÁMETROS
(pulgadas)
LONGITUD
(m)
6 725.66
8 8814.498
10 666.24
18 890.71
24 480.885
Box Coulvert 139.63
TOTAL 11717.62
Dos colectores que debe suspenderse porque están construidos dentro de
viviendas y uno en especial que pasa por debajo de las aulas de la
escuela María Goretti.
3.1.5 Modelación Hidráulica
Tanto para la evaluación hidráulica de la red de alcantarillado existente
como para el diseño de las alternativas de solución, se utilizó el programa
de computador EPA-SWMM 5.0 (Storm Water Management Model).
Es un programa dinámico que puede utilizar un único acontecimiento o
realizar simulación continua en periodo extendido. Simula todos los
procesos del ciclo hidrológico en la zona urbana y las subcuencas que
reciben la precipitación y fluyen al sistema como escorrentía teniendo en
cuenta a su vez, la infiltración en el subsuelo que ocurre cuando hay suelo
destapado, tal como huertos o calles sin pavimento.
Para esta evaluación, se definieron los siguientes parámetros:
3.1.5.1 Caracterización morfométrica e hidrológica de la zona de
drenaje
Los parámetros morfométricos son los diversos factores que intervienen en
la compleja función del movimiento del agua en la naturaleza. Dichas
características consideran un comportamiento de acuerdo a formas y
geometrías específicas, que afectan en buena parte la respuesta de una
cuenca en el régimen hidrológico. Los parámetros morfo métricos
considerados en este estudio son los siguientes:
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a. Área, Longitud, Perímetro y Ancho
El área de la cuenca se define como la proyección horizontal de toda el
área de drenaje del sistema, dirigido a un mismo cauce natural. Se
encuentra delimitada por la línea de divorcio o parte aguas de la cuenca
y está directamente relacionada con el caudal medio.
La longitud de la cuenca se define como la distancia entre el punto más
alejado de la cuenca y el punto de entrega de descarga principal.
El perímetro, es la longitud de la línea de divorcio de aguas, en conexión
con el área indica la forma de la cuenca.
El ancho se define como la relación entre el área (A) y la longitud de la
cuenca (L) y se designa por la letra W. De forma que:
L
AW (19)
En Sotomayor, el área de aferencia inicial del sistema combinado de
alcantarillado y el drenaje de aguas lluvias se definió a través del trazado
de su parte aguas, el cual está limitado por la topografía natural del
terreno y por el drenaje de los caños existentes.
El área de la zona de aferencia es de 30.041 Ha, el perímetro es igual a
4804.7m, la longitud de la cuenca es de 1082.3 m, y el ancho de la
cuenca es de 77.194 m., datos tomados del plano topográfico.
b. Pendiente Media
Este parámetro es de importancia pues con él se calcula la velocidad
media de la escorrentía y su poder de arrastre y de la erosión sobre la
cuenca.
El método utilizado para el cálculo de las pendientes es el siguiente: se
acopla sobre la cuenca una cuadrícula de tamaño conveniente. Se
cuentan los cortes de las curvas de nivel con los ejes horizontal y vertical de
la cuadrícula respectivamente y se tiene:
h
hh
L
hnS (20)
v
vv
L
hnS (21)
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Dónde:
h : diferencia de cotas entre curvas de nivel.
nh : número de cruces de las curvas de nivel con líneas de igual
coordenada este.
nv : número de cruces de las curvas de nivel con líneas de igual
coordenada norte.
Lh y Lv : suma de las longitudes horizontales y verticales.
Sh y Sv: pendiente horizontal y vertical de la cuenca respectivamente.
Se tiene entonces que la pendiente promedio es:
2
hvm
SSS
(22)
Sin embargo, este método es bastante dependiente de la orientación que
se le dé a la cuadrícula de referencia. Para Sotomayor, donde hay
pendientes fuertes del terreno, fue posible dividir el área de estudio en 3
zonas con características topográficas similares, con igual número de
pendientes que resultaron: 9.84, 9.43 y 11.46 m/m.
c. Área de Drenaje
Como se expresó antes a futuro se contemplan las áreas de expansión
urbana estimadas en 4 Has., de acuerdo con las características
topográficas de las áreas posibles y la disponibilidad del servicio de
acueducto.
d. Tiempo de Concentración Mínimo (Te)
Para Sotomayor, se establece el tiempo de concentración mínimo dentro
de un rango de 10 a 20 minutos (Para tramos iníciales el cálculo depende
de la longitud del tramo y del coeficiente de escorrentía).
A continuación se realiza una evaluación del tiempo de concentración
mínimo al alcantarillado, utilizando el criterio de la Soil Conservation Service
(SCS), para las diferentes condiciones presentadas a lo largo del trazado
de la red existente y diseño a futuro:
Entonces la velocidad de escorrentía superficial está determinada por la
ecuación:
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El recorrido se hace por áreas cultivadas en surcos y tramos con áreas
pavimentadas (recorrido en cunetas):
Tabla 3-9. Constante a de velocidad superficial
Tipo de superficie a
Bosque con sotobosque denso 0.7
Pastos y patios 2
Áreas cultivadas en surcos 2.7
Suelos desnudos 3.15
Áreas pavimentadas y tramos iniciales de quebradas 6.5
Los parámetros para áreas cultivadas en surcos son:
Longitud: 520m
Pendiente (S): 11.0%
De acuerdo con la tabla 9, se tiene que a = 2.7
El tiempo de concentración mínimo, está determinado por:
Los parámetros para áreas con suelos desnudos son:
Longitud: 488m
Pendiente (S): 6.5%
a: 3.15
Reemplazando en la ecuación, Vs = 0.803 m/s
Tiempo de concentración mínimo, Te1= 10.12 min
Para esta condición se tiene un tiempo de concentración mínimo
Te = T e1+Te2 = (9.68+10.12)/2 = 9.90 min ≈10min
En conclusión, para todas las condiciones presentadas anteriormente se
tiene un tiempo de concentración mínimo aproximado de 10 minutos, el
cual se utiliza en la modelación.
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3.1.5.2 Caudales que intervienen
El programa EPA –SWMM representa el comportamiento de todo el sistema
de drenaje, teniendo en cuenta:
a. Precipitación (hidrogramas) y los contaminantes sobre la superficie
del suelo.
b. La superficie del suelo, que determina la infiltración y la escorrentía
c. La infiltración en el suelo, de la cual una parte llega al sistema
d. Caudal sanitario.
e. La red de elementos que transportan el caudal (canales, tuberías,
bombas y estructuras de regulación) hacia los Nudos de Vertido o las
estaciones de tratamiento
La visión conceptual del fenómeno de la escorrentía utilizado por SWMM se
ilustra en la Figura 14. Cada una de las cuencas se trata como un depósito
no lineal donde los aportes de caudal provienen de los diferentes tipos de
precipitación y de cualquier otra cuenca situada aguas arriba.
Existen diferentes caudales de salida tales como la infiltración, la
evaporación y la escorrentía superficial. La capacidad de este “depósito”
es el valor máximo de un parámetro denominado almacenamiento en
depresión, que corresponde con el máximo almacenamiento en superficie
debido a la inundación del terreno, el mojado superficial del suelo y los
caudales interceptados en la escorrentía superficial por las irregularidades
del terreno.
La escorrentía superficial por unidad de área, Q, se produce únicamente
cuando la profundidad del agua en este “depósito” excede el valor del
máximo almacenamiento en depresión dp, en cuyo caso el caudal de
salida se obtiene por aplicación de la ecuación de Manning. La
profundidad o calado de agua en la cuenca (d expresado en pies) se
actualiza continuamente en cada uno de los instantes de cálculo (con el
tiempo expresado en segundos) mediante la resolución numérica del
balance de caudales en la cuenca.
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Figura 3-10.Visión Conceptual del fenómeno de la escorrentía en SWMM.
Por su parte, La infiltración es el fenómeno por el cual el agua de lluvia
penetra la superficie del terreno de los suelos no saturados de las áreas
permeables de la cuenca. El programa EPA-SWMM permite seleccionar
tres métodos diferentes de infiltración:
La ecuación de Horton; el método Green-Ampt y el método del Número
de Curva.
En el presente estudio utilizamos el método Green-Ampt, el cual considera
la existencia de un frente húmedo brusco en el suelo, que separa el suelo
con un determinado contenido inicial de humedad y el suelo
completamente saturado de la parte superior. Los parámetros necesarios
son el valor del déficit inicial de humedad del suelo, la conductividad
hidráulica del suelo y la altura de succión en el frente húmedo, estos
valores se encuentran en las tablas del Anexo A, los cuales son definidos
según el estudio de suelos realizado por esta consultoría en diferentes
puntos del casco urbano y del área rural de Sotomayor.
En la cuenca de influencia predominan los suelos de textura limo-arenosa,
color café oscuro y espesor moderado, que en términos de las
consideraciones de EPA SWMM, se definiría como suelo de textura marga
arenosa, con lo cual se definieron las propiedades del suelo para el
modelo de infiltración de Green-Ampt en la siguiente tabla.
Tabla 3-5. Datos de entrada modelo de infiltración Green-Ampt
Propiedad Valor
Altura de Succión
Valor medio de la capacidad de succión capilar del
suelo a lo largo del frente mojado (en mm o in)
110 mm
Conductividad
Conductividad hidráulica del suelo completamente
saturado (mm/h o in/h)
10,92 mm
Déficit Inicial
Diferencia entre la porosidad del suelo y la humedad
inicial (ambas expresadas como fracción volumétrica).
0,263
El déficit inicial para un suelo completamente drenado es la diferencia
entre la porosidad del suelo y su capacidad. Valores típicos de estos
parámetros se pueden encontrar en la Tabla No. A1. Características del
suelo (ver Anexo A).
El método de cálculo para el sistema de alcantarillado combinado de
Sotomayor, es el de Onda Dinámica (Dynamic Wave Routing), ya que con
este modelo es posible representar el flujo presurizado cuando una
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conducción cerrada se encuentra completamente llena, de forma que el
caudal que circula por la misma puede exceder del valor de caudal a
tubo completamente lleno obtenido mediante la ecuación de Darcy-
Wiesbach. Las inundaciones ocurren en el sistema cuando la profundidad
del agua en los nudos excede el valor máximo disponible en los mismos.
Este exceso de caudal bien puede perderse o bien puede generar un
estancamiento en la parte superior del nudo y volver a entrar al sistema de
saneamiento posteriormente.
Para esta evaluación hidráulica del sistema de alcantarillado se generaron
caudales de escurrimiento en cada cuenca, con valores similares a los
caudales máximos calculados con el Método Racional.
El escenario actual del sistema de alcantarillado se modeló de acuerdo al
a curva IDF de la estación pluviométrica de Samaniego, siendo esta la
estación más cercana a la área de estudio, como se planteó
anteriormente.
Las áreas tributarias se dividieron y se asignaron a cada nodo, así como los
aportes de aguas residuales. Los caudales de escurrimiento generados por
el programa EPA SWMM 5.0 de cada área tributaria, son aproximados a los
caudales máximos calculados por el Método Racional, de esta forma se
evalía el comportamiento hidráulico del sistema de alcantarillado en la
condición más crítica. Se modeló con un hietograma de diseño para un
periodo de retorno de 5 años, calculado a partir de la ecuación
Intensidad- Duración y Frecuencia (I.D.F.) presentada.
Anexo en formato digital se muestran las Tablas con los resultados arrojados
por el modelo precipitación – escorrentía y transporte SWMM 5.0, para un
tiempo de retorno de 5 años. A continuación se mostrará un resumen de
los más importantes, en donde Inundación se refiere a toda el agua que
rebosa de un nudo, quede estancada.
Tabla 3-6. Resumen de Inundación en Nudos.
Nodo Horas
Inundado
Caudal
Máximo
LPS
Instante en que
sucede
el Máximo
Volumen Total
Inundado
10^6 lt.
Volumen Máximo
Estancado
ha-mm días hr:min
C-128 0.01 1056.00 0 00:00 0.003 0
C-129 0.01 246.47 0 00:00 0.007 0
C-15 0.01 351.31 0 00:00 0.007 0
C-151D 0.01 107.41 0 00:00 0 0
C-18 0.01 333.94 0 00:00 0.006 0
Fuente: Esta investigación
De acuerdo con estos resultados se observan inundaciones en los nodos
de los colectores para una lluvia con un periodo de retorno de 5 años.
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En la Tabla 17 se muestra el resumen de sobrecarga de los conductos, se
observa que el sistema combinado colapsa al recibir aguas lluvias.
Tabla 3-7. Resumen de Sobrecarga de Conductos
Conducto
Horas Lleno Tubo Lleno Q
> Q unif.
Capacidad
Limitada Extremo
Ambos Inicial Final Horas Horas
L-7 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-17 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-21 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-23 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-24 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-25 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-28 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-128 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-129 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-208 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-211 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
L-223 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
Fuente: Esta investigación
Realizada la modelación de la red existente, se encuentra un 80% de
errores de continuidad causado por velocidad por encima de los 10m/s
encontrada en la mayoría de los colectores, debido a las fuertes
pendientes que se tiene.
El programa EPA SWMM 5.0 presenta errores en los cálculos cuando se
excede la velocidad máxima establecida previamente. Esto ocurre en el
instante en el cual se presenta el mayor caudal o inundación según el
hietograma de comportamiento de lluvia y las pendientes de los
colectores.
3.1.6 Análisis de resultados
La modelación se hizo para 2 escenarios: alcantarillado sanitario y
alcantarillado combinado. Así mismo estos para la situación actual y la
situación futura (periodo de diseño).
Los resultados se entregan archivos INP con el fin que pueda correrse el
programa.
3.1.6.1 Alcantarillado sanitario en situaciones actual y futura
La red existente tiene tubería de 8 pulgadas, el sector de San Isidro es de 6
pulgadas y en los tramos de emisarios finales tiene diámetros mayores. De
tal manera que en este sentido, el sistema cumple con la Norma RAS 2000.
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Una vez evaluado el sistema de colectores para la situación actual, se
encuentra que tiene buena capacidad y manejo del caudal generado.
En el análisis para el periodo de diseño (25 años) en donde se generan
mayores caudales por población y por zonas de expansión, el sistema
también tiene buena capacidad.
Es decir, que en temporadas de verano, el sistema tiene la capacidad
para conducir los caudales actual y futuro.
La figura 10 muestra la imagen de la modelación del sistema funcionando
como alcantarillado sanitario, lo que ocurre únicamente en verano. Se
puede observar que ningún colector supera el 50% de su capacidad.
Es importante evaluar las velocidades alcanzadas y esto se muestra en la
figura 11, en donde se observa que ningún colector supera los 5 m/seg.,
para condiciones futuras y en verano.
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Figura 3-11. Modelación Alcantarillado Sanitario - Capacidad de colectores
Línea
Capacidad
0.25
0.50
0.75
1.00
08/11/2011 11:47:00
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Figura 3-12. Modelación Alcantarillado Sanitario Velocidad e inundación en nudos
3.1.6.2 Alcantarillado combinado en situaciones actual y futura
La modelación se hizo para un evento de lluvia máximo y en un periodo de
retorno de 5 años.
El alcantarillado funcionando como lo que es en realidad, combinado,
presenta deficiencia en algunos tramos, en especial en la zona céntrica y
las zonas bajas en donde confluye la mayor parte del caudal. Tales
deficiencias se deben a incapacidad hidráulica de los colectores.
La mayor deficiencia se presenta en el colector del sector del Hogar
Infantil y el Ancianato, precisamente donde la comunidad dice que en
aguaceros fuertes, el caudal sanitario se regresa por los sifones y sanitarios
a las casas.
Nudo
Inundación
1.00
5.00
10.00
30.00
LPS
Línea
Velocidad
0.40
2.00
5.00
10.00
m/s
08/11/2011 11:47:00
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En la figura 16 se presenta la red existente trabajando como alcantarillado
combinado en condiciones futuras. En colores amarillo y rojo se indican los
colectores que trabajan a más del 100% de su capacidad.
Figura 3-13. Modelación Alcantarillado Combinado Capacidad de colectores
También se evalúa la velocidad, en donde el principal problema está en
los colectores de mayores pendientes. En la figura 17 se indican en color
amarillo.
Se presentan nudos o pozos que se inundan en un evento de lluvia
máxima, estos en la figura 17 están en color rojo.
Línea
Capacidad
0.25
0.50
0.75
1.00
08/11/2011 11:53:00
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Figura 3-14. Modelación Alcantarillado Combinado Velocidad e inundación en nudos
3.1.7 Calidad del servicio
Cobertura: El sistema de alcantarillado tiene una cobertura del 97.5% para
el casco urbano de Sotomayor.
Represamientos: En la actualidad existen algunos sectores que presentan
represamiento, por incapacidad hidráulica de tuberías y por falta de
mantenimiento de las mismas en puntos en donde existe gran confluencia
de caudales que proceden de zonas altas con fuertes pendientes, averías,
desgaste, conexiones erradas, entre otros.
Nudo
Inundación
1.00
5.00
10.00
30.00
LPS
Línea
Velocidad
0.40
2.00
5.00
10.00
m/s
08/11/2011 11:53:00
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En temporadas de las mayores precipitaciones, algunos colectores
colapsan. Es el caso del sector desde la Calle Bolívar a la salida a Pasto por
el Hogar Infantil, en donde se suele regresar el flujo por los sifones y
sanitarios.
Inundaciones: En Sotomayor no se presentan riesgos mayores de
inundación por desbordamientos o inclemencias climáticas. Gracias a la
topografía en todo el casco urbano hace que las aguas drenen hacia su
cauce natural.
El 90% de las calles esta con pavimento, sin embargo, no se tuvo en cuenta
la implementación de drenajes de aguas lluvias con mayor capacidad
para mejorar el funcionamiento del sistema de alcantarillado en épocas
de invierno.
Con la expansión y construcción de las zonas no pobladas en casco
urbano y periferia de la localidad se incrementará el caudal producido en
el área de influencia precisamente donde los colectores no tienen la
capacidad suficiente para la evacuación y drenaje de aguas lluvias.
Sedimentos: Se identifican muchos sedimentos, escombros y basura que
son arrastrados por la escorrentía en épocas de invierno causando el
taponamiento de los dispositivos para la evacuación de aguas lluvias,
como sumideros, canales superficiales y cámaras de inspección.
3.1.8 Sumideros
Existen sumideros únicamente donde hay red pluvial.
En gran parte de las calles, en especial sobre la zona céntrica, se ha
construido canales tipo cuneta, ubicados en los andenes de las viviendas,
los cuales presentan diferentes secciones y dimensiones dadas por parte
del propietario de la vivienda y en algunos puntos por condiciones
topográficas que limitan las pendientes de dichos canales.
Estos canales evacuan el caudal de escorrentía superficial encontrado en
las vías; si bien es cierto evacuan de manera adecuada y son de gran
ayuda en un evento de lluvia, la disposición final de estos canales es sobre
las cámaras de alcantarillado ubicadas en los puntos bajos de la
localidad, en la mayoría de los casos dichas cámaras conducen a un
colector de 8 pulgadas el cual no tiene la capacidad suficiente para
evacuar dichos caudales generando así represamientos y
desbordamientos sobre los puntos más bajos causados también por el
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deterioro y la acumulación de basuras sobre dichos canales y que son
arrastradas en los eventos de lluvia.
Algunas de las viviendas del sector mencionado tienen cubierta en teja
española a dos aguas lo cual hace que drenen un porcentaje de su área
hacia las vías vehiculares. En algunos puntos se puede evidenciar viviendas
de dos pisos con losa en concreto drenando sus aguas lluvias por medio de
tubería hacia los andenes.
Figura 3-15.Canales superficiales vías principales.
3.1.9 Pozos de Inspección
Se realizó el catastro de la red, que está contenido en el tomo IV de este
estudio.
No todos los colectores inician en pozo de inspección. En donde se ha
necesitado la ampliación de la cobertura, se inicia el colector con un
tapón en el tubo, cerca de la primera conexión domiciliaria.
Figura 3-16. Estado de colectores
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Algunos colectores llevan la conexión domiciliaria del acueducto de
alguna vivienda. Con ello se puede estar contaminando de manera
ostensible el agua de consumo humano.
Figura 3-17. Cámara 179 y Cámara 174
Hay cámaras que resultan demasiado pequeñas para los colectores de 24
pulgadas que reciben.
Otras, especialmente en el centro de la población, se encuentran
colmatadas. Algunas tienen en el fondo escombros de la construcción,
como formaletas de madera.
Figura 3-18. Cámara 128 y Cámara 48
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Del catastro de los pozos de inspección cabe resaltar que en general se
encuentran en buen estado, salvo algunos que necesitan repararse las
bases.
Un aspecto que si es de urgente acción es el retiro de los escombros de la
construcción y 3 de ellos deben limpiarse totalmente pues están
colmatados de sedimentos.
3.1.10 Emisarios Finales
Por las condiciones topográficas, se divide el área de servicio en dos zonas:
Una, que en esta consultoría hemos denominado Colector 2, con un
porcentaje aproximado del 20% del casco urbano drenando sus aguas
hacia el caño o cauce natural conocido como Quebrada El Chorrillo y
con un solo vertimiento,
Otra con el porcentaje restante de área y que hemos denominado
Colector 1, drena sus aguas hacia un caño o cauce natural llamado
Quebrada Piscoyaco, que en la actualidad está seco, cruza una parte de
la población y luego corre paralelo a la avenida Bolívar (salida hacia
Cumbitara), partiendo desde la calle 7 o calle Bolívar; recoge la mayoría
de las aguas residuales y lluvias generadas en la zona de influencia con un
caudal aproximado de 26 l/seg en épocas de verano.
Se adelanta la canalización del dicho cauce, con la construcción de en
un Box Coulvert en concreto reforzado con una sección de 1 metro
cuadrado.
Debido a estas condiciones topográficas, se encuentran 7 emisarios finales
(vertidos) de aguas residuales sobre la fuente receptora Piscoyaco, siendo
esta una de las principales desventajas en el aspecto de manejar dichas
aguas para el futuro tratamiento.
En los planos respectivos del diagnóstico se puede apreciar de manera
detallada las características y condiciones actuales de la red de
alcantarillado.
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Figura 2. Zona central Quebrada Piscoyaco - Chimenea del Box Coulvert
Figura 20. Emisario final (2) en quebrada El Chorrillo
Figura 3. Emisario final con tubería superficial --- Descarga en Box Coulvert.
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En el plano del alcantarillado se encuentran delimitadas las áreas de
drenaje establecidas para el cálculo del sistema de alcantarillado, sobre
estos planos se plasma la información correspondiente a los colectores,
como diámetro, longitud y pendiente de las tuberías al igual que la
ubicación y dimensiones de las cámaras con cotas topográficas que
permiten realizar la correcta modelación del sistema.
3.1.11 Conclusiones
1. El sistema no posee la capacidad hidráulica suficiente para
funcionar como alcantarillado combinado, tanto en condiciones
actuales como en las condiciones futuras. Por lo cual debe
adelantarse la optimización del sistema de manera que se mejorar la
capacidad hidráulica de transporte, acorde con las necesidades de
Sotomayor.
2. Se debe realizar un mantenimiento general a las cámaras, ya que
debido a la insuficiencia hidráulica del sistema se han visto sometidas
a trabajar a presión, también se hace necesaria la revisión periódica
para realizar mantenimiento y limpieza de todos los componentes de
la red.
3. Topográficamente presenta condiciones de altas pendientes lo cual
en algunos sectores genera fuertes velocidades, causando
inconvenientes en el funcionamiento general del sistema pues se
sobrepasa los valores máximos estipulados en la norma RAS.
4. Existen muchos emisarios finales (vertidos) sobre los cauces naturales.
Es necesario unificar dichos vertimientos con el fin de realizar un
tratamiento previo su descarga hacia las fuentes receptoras.
3.2 DISEÑOS DE CONSTRUCCION U OPTIMIZACION DEL SISTEMA DE
ALCANTARILLADO
El alcantarillado de Sotomayor es susceptible de optimizar con unas obras
que se describen y que tienen en cuenta toda la infraestructura existente.
3.2.1 Primera alternativa: Sistema Combinado
En las condiciones que funciona el sistema, separado en algunos tramos y
combinado en otros, con las viviendas vertiendo aguas lluvias a la caja
sanitaria, se plantean las siguientes intervenciones al sistema:
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Cambiar aquellos colectores en los cuales no hay capacidad suficiente
o que tienen profundidad menor a la mínima establecida;
Conectar algunas cámaras de aguas lluvias con cámaras sanitarias,
buscando que unas se conviertan en aliviadero de otras;
Suspender tramos sanitarios en mal estado físico y se transforman los
colectores pluviales en combinados donde la profundidad de estos lo
permitan y se construyen nuevamente las conexiones domiciliarias del
tamo;
Construir estructuras de separación que funcionan únicamente en el
evento máximo de lluvia,
Suspender, al máximo posible los emisarios finales que atraviesan
viviendas y instituciones;
Modificar las cámaras de inspección que fallan por su profundidad o
aquellas donde hayas que conectar colectores pluviales de diámetros
mayores de 12”.
El costo de esta alternativa es menor en razón a que será una sola tubería
la que transporta estas aguas y el número de pozos nuevos o modificados
es mínimo.
La principal desventaja del sistema combinado es que perjudica el
tratamiento de las aguas residuales, sin embargo se plantea la alternativa
de generar una cámara de alivio al final de los emisores con el objeto de
dividir los caudales. Los caudales diluidos se dirigirán a la disposición final
para un tratamiento adecuado (PTAR) y los caudales de lluvias se
descargaran directamente a los cauces naturales y a las fuentes
receptoras.
El sistema combinado precisa de la adecuación de la red de sumideros
existente al igual que la conexión de los canales superficiales ubicados en
los andenes de las viviendas, donde se requiere de un mantenimiento y
limpieza periódicos con el fin de garantizar el flujo libre de las aguas lluvias
hacia los colectores del alcantarillado combinado.
A continuación se presentan los resultados obtenidos en esta alternativa:
Resultados
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Figura 3-4. Alternativa 1.Alcantarillado Combinado Línea de Velocidad
Nudo
Inundación
1.00
5.00
10.00
30.00
LPS
Línea
Velocidad
0.40
2.00
5.00
10.00
m/s
08/11/2011 11:56:00
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Figura 3-23. Alternativa 1. Alcantarillado Combinado línea de Capacidad
Los resultados de la modelación (archivos INP en formato EPA SWMM)
como alcantarillado combinado se anexan al documento en formato
digital.
Para que el sistema funcione bajo las condiciones técnicas establecidas, se
tienen que realizar las siguientes acciones:
Disminución de velocidades en los colectores mediante la construcción
de las cámaras de caída, bien en cámaras existentes o las cámaras
nuevas que se adicionaron en el diseño y que se describen en las
siguientes tablas
Línea
Capacidad
0.25
0.50
0.75
1.00
08/11/2011 11:56:00
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Tabla No. 3-8 Cámaras Existentes que requieren cámara de caída
No.
Cámara
Diámetro
colector Ubicación o Dirección de la Cámara
91 10 Avenida Bolívar frente a hospital, sector el Güilque
164 12 Calle 7 Bolívar con carrera 7a
66 12 Calle 7 Bolívar entre carrera 7a y 7
133 24 Callejón posterior Escuela María Goretti hacia Box coulvert
136 10 Callejón posterior Escuela María Goretti hacia Box coulvert
108 8 Callejón Peña lisa hacia box coulvert
108A 8 Callejón Peña lisa hacia box coulvert
104 12 Callejón Peña lisa con emisor final PTAR hacia box coulvert
140 12 Callejón Peña lisa con emisor final PTAR hacia box coulvert
151 12 El Jardín hacia emisor final PTAR
18 8 calle 4 San Pedro entre PTAP VIEJA y carrera 7
20 8 calle 4 San Pedro entre PTAP VIEJA y carrera 7
21 8 calle 4 San Pedro entre PTAP VIEJA carrera 7
22 8 calle 4 san Pedro entre carrera 7 y 6
23 8 calle 4 san Pedro entre carrera 7 y 6
131 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
130 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
129 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
135 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
138 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
138A 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
138B 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
Tabla No. 3-9 Cámaras de caída nuevas
No.
Cámara
Diámetro
colector Ubicación o Dirección de la Cámara
51B 8 carrera 5 Benavides Guerrero entre calle 5 y 6
52B 8 carrera 4 Marro entre calle 5 y 6
56B 8 carrera 4 Marro entre calle 6 y 7
56B 8 carrera 4 Marro entre calle 6 y 7
168A 12 Calle 7 Bolívar entre carrera 8 y 7a
84B 14 Callejón hacia Box coulvert con carrera 5 salida a Pasto
84C 14 Callejón hacia Box coulvert con carrera 5 salida a Pasto
84D 14 Callejón hacia Box coulvert con carrera 5 salida a Pasto
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Tabla No. 3-9 Cámaras de caída nuevas
No.
Cámara
Diámetro
colector Ubicación o Dirección de la Cámara
84E 14 Callejón hacia Box coulvert con carrera 5 salida a Pasto
84F 14 Callejón hacia Box coulvert con carrera 5 salida a Pasto
107A 8 Callejón Peña lisa hacia box coulvert
107B 8 Callejón Peña lisa hacia box coulvert
104A 12 Callejón Peña lisa con emisor final ptar hacia box coulvert
140A 12 Callejón Peña lisa con emisor final ptar hacia box coulvert
115A 8 aliviadero la carrera hacia descarga 2 caño
115C 8 aliviadero la carrera hacia descarga 2 caño
115C 8 aliviadero la carrera hacia descarga 2 caño
151A 12 El Jardín hacia emisor final PTAR
151B 12 El Jardín hacia emisor final PTAR
151C 12 El Jardín hacia emisor final PTAR
146B 18 zona posterior hospital hacia emisor final PTAR
154C 8 Emisor final San Isidro hacia emisor PTAR
154D 8 Emisor final San Isidro hacia emisor PTAR
57B 8 carrera 5 Benavides Guerrero entre calle 6 y 7
20A 8 calle 4 San Pedro entre PTAP Vieja y carrera 7
Cámaras existentes que deben profundizarse y cámaras nuevas
intermedias en el tramo del colector, con el fin de disminuir la
velocidad.
Tabla No. 3-10 Cámaras existentes que deben profundizarse
No.
Cámara
Diámetro
colector Ubicación o Dirección de la Cámara
168A 12 Calle 7 Bolívar entre carrera 8 y 7a
84A 14 Callejón hacia Box coulvert con carrera 5 salida a Pasto
104A 12 Callejón Peñalisa con emisor final PTAR hacia box coulvert
140A 12 Callejón Peñalisa con emisor final PTAR hacia box coulvert
57B 8 carrera 5 Benavides Guerrero entre calle 6 y 7
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Tabla No. 3-11 Cámaras nuevas intermedias en colectores exitentes
No.
Cámara
Diámetro
colector Ubicación o Dirección de la Cámara
20A 8 Calle 4 San Pedro entre PTAP Vieja y carrera 7
168 12 Calle 7 Bolívar con carrera 8
164 12 Calle 7 Bolívar con carrera 7a
66 12 Calle 7 Bolívar entre carrera 7a y 7
133 24 Callejón posterior Escuela María Goretti hacia Box coulvert
137 10 Callejón posterior Escuela María Goretti hacia Box coulvert
136 10 Callejón posterior Escuela María Goretti hacia Box coulvert
138 24 Callejón posterior Escuela María Goretti hacia Box coulvert
107 8 Callejón Peñalisa hacia box coulvert
108 8 Callejón Peñalisa hacia box coulvert
104 12 Callejón Peñalisa con emisor final PTAR hacia box coulvert
140 12 Callejón Peñalisa con emisor final PTAR hacia box coulvert
151 12 El Jardín hacia emisor final PTAR
84 14 carrera 5 Benavides Guerrero entre calle 7 y salida a Pasto
18 8 Calle 4 San Pedro entre PTAP Vieja y carrera 7
20 8 Calle 4 San Pedro entre PTAP Vieja y carrera 7
21 8 Calle 4 San Pedro entre PTAP Vieja y carrera 7
22 8 Calle 4 San Pedro entre carrera 7 y 6
23 8 Calle 4 San Pedro entre carrera 7 y 6
58B 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
131 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
130 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
129 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
135 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
138 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
138A 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
138B 24 Emisor caño desde calle 7 hasta box coulvert
Cámaras sanitarias y pluviales que deben conectarse entre sí con el fin
de convertirse en aliviadero para los eventos máximos de precipitación.
Tabla No. 3-12 Cámaras sanitaria y pluvial que se conectan
De Hacia Diámetro
Colector. Ubicación o Dirección de la Cámara
24 25 14 calle 4 San Pedro con carrera 6 - Calle del Comercio
49 50 14 Calle 5 Araujo con carrera 6 Calle del Comercio
59 58 14 Calle 6 Bomboná con carrera 6 Calle del Comercio
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De, hace referencia a la cámara desde donde debe hacerse la
conexión y Hacia es la cámara pluvial hacia donde se conecta y se
convierte en aliviadero. En los 3 casos la tubería pluvial es de PVC 18”.
3.2.2 Segunda alternativa: Sistema separado
En esta alternativa, es necesario construir la red de colectores pluviales
donde no existen, sumideros y canales. Se intervienen las viviendas con el
fin de garantizar que las aguas lluvias generadas en patios y cubiertas se
conecten directamente en la red pluvial.
Una ventaja que tiene este sistema es que separa los caudales sanitarios
de los pluviales en su origen, de tal manera que a la planta de tratamiento
de aguas residuales llegan exclusivamente los sanitarios, no se harían
estructuras de alivio en ningún tramo.
Desventaja es el costo de construcción pues implica la demolición de
pavimento existente en buen estado, conexiones domiciliarias pluviales
para todas las viviendas.
En especial la mayor desventaja es que si la empresa de servicios no
inspecciona la construcción de las viviendas nuevas para que
efectivamente separen los caudales, este sistema se volverá combinado.
Por considerar que esta es una alternativa de mayor costo y riesgo, no se
hizo la modelación.
3.2.3 Diseño del Alcantarillado Combinado
El diseño se hace con la utilización del programa EPA SWMM que se ha
descrito en la evaluación del sistema existente, con los parámetros ya
mencionados y cuya información se describió antes.
Las siguientes son las condiciones que se requieren para que el sistema
trabaje como combinado en toda la red y para que algunos tramos que
no tiene capacidad, se apoyen en las estructuras pluviales existentes:
Se hará la división de aguas mediante estructuras de separación
conocidas como aliviaderos, los cuales funcionan cuando en un evento
de lluvia, pasa al colector el caudal igual al sanitario y el resto de
caudal, que ya esta diluido por la lluvia recibida, se descarga sobre la
quebrada.
Estas estructuras de separación se ubican en los emisores finales donde
se tiene el total de aguas recolectadas en la zona de influencia y
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donde se tiene la disponibilidad de un sitio seguro para realizar la
descarga de aguas diluidas.
Una modificación muy importante pero de pequeña intervención es la
conexión entre cámaras que presentan diámetros pequeños del orden
de las 8 pulgadas con las redes de alcantarillado pluvial que tienen
diámetros grandes hasta de 18 y 24 pulgadas, como es el caso de la
calle del comercio en donde las conexiones funcionaran como
aliviadero en épocas de invierno llevando las aguas de exceso por las
tuberías previstas como alcantarillado pluvial disminuyendo la carga
sobre las tuberías dispuestas como alcantarillado sanitario.
Para evitar velocidades excesivas, se contempla el uso de cámaras de
caída. Una velocidad elevada repercute en el deterioro tanto de
cámaras de alcantarillado como de colectores especialmente si estos
son de material concreto.
De varias opciones de mejoramiento que se estudiaron y modelaron, esta
consultoría adopta la que considera más eficiente en cuanto a servicio y
costo.
Realizada la modelación, los tramos a intervenir se detallan en la siguiente
tabla.
Tabla 33. Listado de Tamos a Intervenir
CAMARA LONGITUD DIAMETRO (Pulgadas) UBICACION
INICIAL FINAL (m) Existente Nuevo en PVC EN ENTRE Y
C-74 C-76 19,36 10 12 CALLE 7
BOLIVAR
CARRERA
6TA
COMERCIO
CALLE 7
ESQUINA
C-76 C-77 64,92 10 12 CALLE 7
BOLIVAR
CARRERA
6TA
COMERCIO
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
C-77 C-86 44,26 8 14
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 7
BOLIVAR
ESTACION
DE SERVICIO
GASOLINA
C-86 C-85 67,52 8 14
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 7
BOLIVAR
ESTACION
DE SERVICIO
GASOLINA
C-85 C-84 14,27 --- 14
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 7
BOLIVAR
ESTACION
DE SERVICIO
GASOLINA
C-84 C-84A 33,26 8 14
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 7
BOLIVAR LA CARRERA
C-84A C-84B 28,7 --- 14 CALLEJON
RELLENO
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
BOX
COULVERT
C-84B C-84C 28,7 --- 14 CALLEJON
RELLENO
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
BOX
COULVERT
C-84C C-84D 18,61 --- 14 CALLEJON
RELLENO
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
BOX
COULVERT
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Tabla 33. Listado de Tamos a Intervenir
CAMARA LONGITUD DIAMETRO (Pulgadas) UBICACION
INICIAL FINAL (m) Existente Nuevo en PVC EN ENTRE Y
C-84D C-84E 9,31 --- 14 CALLEJON
RELLENO
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
BOX
COULVERT
C-84E C-84F 9,31 --- 14 CALLEJON
RELLENO
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
BOX
COULVERT
C-84F BOX-01 8,43 --- 14 CALLEJON
RELLENO
CARRERA 5
BENAVIDES
BOX
COULVERT
C-84A C-83 50,65 8 8
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 7
BOLIVAR LA CARRERA
C-83 C-82 17,63 8 8
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 7
BOLIVAR LA CARRERA
C-82 C-81 15,65 8 8
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 7
BOLIVAR LA CARRERA
C-81 C-113 58,7 8 10 CARRERA 4
MARRO LA CARRERA LA CARRERA
C-113 C-114 47,76 8 12 CARRERA 4
MARRO LA CARRERA LA CARRERA
C-114 C-115 78,39 8 12 CARRERA 4
MARRO LA CARRERA LA CARRERA
C-115 C-115A 39,14 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA LA CARRERA
C-115A C-115B 34,12 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA LA CARRERA
C-115B C-115C 21,52 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA LA CARRERA
C-115C DESCARGA2 17,81 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA LA CARRERA
C-120 C-121 64,53 8 12 LA CARRERA PEAJE VIA RELLENO
SANITARIO
C-121 C-122 26,67 8 12 LA CARRERA PEAJE VIA RELLENO
SANITARIO
C-122 C-124 18,82 8 12 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA
CALLEJON
RELLENO
C-124 C-124B 23,51 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA
CALLEJON
RELLENO
C-124B C-124C 35,15 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA
CALLEJON
RELLENO
C-124C C-124D 31,34 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA
CALLEJON
RELLENO
C-124D C-124E 27,88 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA
CALLEJON
RELLENO
C-124E C-124F 19,14 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA
CALLEJON
RELLENO
C-124F C-124G 32,76 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA
CALLEJON
RELLENO
C-124G C-124H 34,13 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA
CALLEJON
RELLENO
C-124H C-124I 35,68 --- 8 CALLEJON
RELLENO LA CARRERA
CALLEJON
RELLENO
C-124I E-09 59.67 --- 8 VIADUCTO PTAR CALLEJON
RELLENO
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Tabla 33. Listado de Tamos a Intervenir
CAMARA LONGITUD DIAMETRO (Pulgadas) UBICACION
INICIAL FINAL (m) Existente Nuevo en PVC EN ENTRE Y
C-112 C-91 24,47 8 10 CALLE 10 CARRERA 6A AVENIDA
BOLIVAR
C-91 C-91ª 8,78 8 12 CALLE 10 CARRERA 6A AVENIDA
BOLIVAR
C-91A C-91J 72,81 8 12 AVENIDA
BOLIVAR
VIA
CUMBITARA EL JARDIN
C-91J C-91K 56,17 8 12 AVENIDA
BOLIVAR
VIA
CUMBITARA EL JARDIN
C-91K C-91L 15.71 8 12 AVENIDA
BOLIVAR
VIA
CUMBITARA EL JARDIN
C-91L C-91M 28,05 8 12 AVENIDA
BOLIVAR
VIA
CUMBITARA EL JARDIN
C-91M C-151 31,29 8 12 CALLEJON EL
JARDIN
VIA
CUMBITARA PTAR
C-151 C-10J 6,22 8 12 CALLEJON EL
JARDIN
VIA
CUMBITARA PTAR
C-10J C-151A 28,30 8 14 CALLEJON EL
JARDIN
VIA
CUMBITARA PTAR
C-151A C-151B 28,30 8 14 CALLEJON EL
JARDIN
VIA
CUMBITARA PTAR
C-151B C-151C 28,30 8 14 CALLEJON EL
JARDIN
VIA
CUMBITARA PTAR
C-151C C-151D 23,25 8 14 CALLEJON EL
JARDIN
VIA
CUMBITARA PTAR
C-151D DESCARGA4 17,8 8 14 CALLEJON EL
JARDIN
VIA
CUMBITARA PTAR
C-151D C-151E 13,51 8 14 CALLEJON EL
JARDIN
VIA
CUMBITARA PTAR
C-151E E-08 5,64 8 14 CALLEJON EL
JARDIN
VIA
CUMBITARA PTAR
C-154A C-154B 24,28 --- 8 SAN ISIDRO PTAR EMISOR
FINAL
C-154B C-154C 23,93 --- 8 SAN ISIDRO PTAR EMISOR
FINAL
C-154C C-154D 25,75 --- 8 SAN ISIDRO PTAR EMISOR
FINAL
C-154D C-E09 11,62 --- 8 SAN ISIDRO PTAR EMISOR
FINAL
C-1JA C-6J 24,81 8 8 CIUDAD
JARDIN
VIA
CUMBITARA
CIUDAD
JARDIN
C-6JA C-8J 26,80 8 8 CIUDAD
JARDIN
VIA
CUMBITARA
CIUDAD
JARDIN
C-141 C-104 28,98 8 Concreto 12 CALLEJON
PEÑA LISA RELLENO BOX
C-104 C-104A 20,63 8 12 CALLEJON
PEÑA LISA RELLENO BOX
C-104A C-140 20,63 8 12 CALLEJON
PEÑA LISA RELLENO BOX
C-140 C-140A 11,64 8 12 CALLEJON
PEÑA LISA RELLENO BOX
C-104 BOX-03 11,64 8 12 CALLEJON
PEÑA LISA RELLENO BOX
C-168 C-168A 23,92 8 12 CALLE 7
BOLIVAR CARRERA 7 CARRERA 8
C-168A C-164 23,92 8 12 CALLE 7
BOLIVAR CARRERA 7 CARRERA 8
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Consultor: Consorcio PMAAA
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Tabla 33. Listado de Tamos a Intervenir
CAMARA LONGITUD DIAMETRO (Pulgadas) UBICACION
INICIAL FINAL (m) Existente Nuevo en PVC EN ENTRE Y
C-164 C-66 39,47 8 12 CALLE 7
BOLIVAR CARRERA 6A CARRERA 7
C-66 C-67 72,55 8 12 CALLE 7
BOLIVAR CARRERA 6A CARRERA 7
C-68 C-67 3,29 --- 8 CALLE 7
BOLIVAR CARRERA 6A ESQUINA
C-89 C-88A 20,49 --- 12 AVENIDA
BOLIVAR CALLE 8
ESCUELA M.
GORETTI
C-56 C-57 71,53 8 12 CALLE 6
BOMBONA
CARRERA 4
MARRO
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
C-57 C-59 82,23 8 12 CALLE 6
BOMBONA
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CARRERA 6
COMERCIO
C-59 C-58 2,38 --- 14 CARRERA 6
COMERCIO
CALLE 6
BOMBONA ESQUINA
C-49 C-50 2,7 --- 14 CARRERA 6
COMERCIO
CALLE 5
ARAUJO ESQUINA
C-61A C-60 25,48 8 8 CALLE 6
BOMBONA, CARRERA 6A
PLAZA
MERCADO
C-51A C-51B 31,11 8 Concreto 8
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 5
ARAUJO
CALLE 6
BOMBONA
C-51B C-57 31,11 8 Concreto 8
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 5
ARAUJO
CALLE 6
BOMBONA
C-57A C-57B 23,77 8 Concreto 8
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 6
BOMBONA
CALLE 7
BOLIVAR
C-57B C-77 23,77 8 Concreto 8
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
CALLE 6
BOMBONA
CALLE 7
BOLIVAR
C-52A C-52B 31,34 8 Concreto 8 CARRERA 4
MARRO
CALLE 5
ARAUJO
CALLE 6
BOMBONA
C-52B C-56 31,34 8 Concreto 8 CARRERA 4
MARRO
CALLE 5
ARAUJO
CALLE 6
BOMBONA
C-56A C-56B 23,40 8 Concreto 8 CARRERA 4
MARRO
CALLE 6
BOMBONA
CALLE 7
BOLIVAR
C-56B C-79 23,40 8 Concreto 8 CARRERA 4
MARRO
CALLE 6
BOMBONA
CALLE 7
BOLIVAR
C-146 C-146A 32,44 --- 18 CALLEJON
HOSPITAL
RESPALDO
HOSPITAL
BOX
COURLVERT
C-146A C-146B 16,22 --- 18 CALLEJON
HOSPITAL
RESPALDO
HOSPITAL
BOX
COURLVERT
C-146B C-146C 16,22 --- 18 CALLEJON
HOSPITAL
RESPALDO
HOSPITAL
BOX
COURLVERT
C-146C DESCARGA3 21,94 --- 18 CALLEJON
HOSPITAL
RESPALDO
HOSPITAL
BOX
COURLVERT
C-146C E-04 12,34 --- 8 CALLEJON
HOSPITAL
RESPALDO
HOSPITAL
BOX
COURLVERT
C-12 C-11 14,09 8 8 UCONALCON CARRERA 10 CARRERA 8
C-10 CAÑO-04 26,25 --- 14 UCONALCON CARRERA 10 CARRERA 8
C-18 C-20 19,85 8 Concreto 8 CALLE 4 SAN CARRERA 7 CIUDAD
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Tabla 33. Listado de Tamos a Intervenir
CAMARA LONGITUD DIAMETRO (Pulgadas) UBICACION
INICIAL FINAL (m) Existente Nuevo en PVC EN ENTRE Y
PEDRO JARDIN
C-20 C-20A 19,85 8 Concreto 8 CALLE 4 SAN
PEDRO CARRERA 7
CIUDAD
JARDIN
C-20A C-21 19,85 8 Concreto 8 CALLE 4 SAN
PEDRO CARRERA 7
CIUDAD
JARDIN
C-21 C-22 61,84 8 8 CALLE 4 SAN
PEDRO CARRERA 7
CARRERA 6
COMERCIO
C-22 C-23 43.56 8 8 CALLE 4 SAN
PEDRO CARRERA 7
CARRERA 6
COMERCIO
C-23 C-24 58.77 8 10 CALLE 4 SAN
PEDRO CARRERA 7
CARRERA 6
COMERCIO
C-24 C-25 5,23 --- 14 CARRERA 6
COMERCIO
CALLE 4 SAN
PEDRO
CALLE 3
COLON
C-38 C-36 24,78 8 10 CALLE 3
COLON
CARRERA 6
COMERCIO
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
C-31 C-32 3,38 --- 18 CALLE 3
COLON
CARRERA 6
COMERCIO
CARRERA 5
BENAVIDES
GUERRERO
C-180B DESCARGA7 14,99 24 24
RESPALDO
CALLE 3
COLON
VIA HACIA
LA LLANADA
QUEBRADA
EL
CHORRILLO
C-180B PTAR2 20,79 --- 8
RESPALDO
CALLE 3
COLON
VIA HACIA
LA LLANADA
QUEBRADA
EL
CHORRILLO
C-58B C-131 8,43 24 24
RESPALDO
CALLE 7
BOLIVAR
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-131 C-130 12,59 24 24
RESPALDO
CALLE 7
BOLIVAR
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-130 C-129 24,25 24 24
RESPALDO
CALLE 7
BOLIVAR
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-129 C-128 48,29 24 Concreto 24
RESPALDO
CALLE 7
BOLIVAR
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-128 C-127 9,86 24 24
RESPALDO
CALLE 7
BOLIVAR
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-127 C-135 23,56 24 24
RESPALDO
CALLE 7
BOLIVAR
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-88C C-133 11,34 24 24
RESPALDO
ESCUELA M.
GORETTI
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-133 C-134 7,80 24 24
RESPALDO
ESCUELA M.
GORETTI
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-134 C-135 8,45 24 24
RESPALDO
ESCUELA M.
GORETTI
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-135 C-138 71,94 24 24
RESPADLDO
AVENIDA
BOLIVAR
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE SOTOMAYOR,
MUNICIPIO DE LOS ANDES.
Consultor: Consorcio PMAAA
Carrea 30 No. 21-42 Pasto Nariño
48
Tabla 33. Listado de Tamos a Intervenir
CAMARA LONGITUD DIAMETRO (Pulgadas) UBICACION
INICIAL FINAL (m) Existente Nuevo en PVC EN ENTRE Y
C-137 C-136 25,66 10 10
RESPALDO
ESCUELA M.
GORETTI
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-136 C-138 47,82 10 10
RESPALDO
ESCUELA M.
GORETTI
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-138 C-138A 13,69 24 24
RESPADLDO
AVENIDA
BOLIVAR
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-109 C-108 16,11 8 Concreto 8 URBANIZACION
PEÑA LISA
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-108 C-107 40,93 8 Concreto 8 URBANIZACION
PEÑA LISA
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-107 C-107A 11,87 8 Concreto 8 URBANIZACION
PEÑA LISA
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-107A C-107B 11,87 8 Concreto 8 URBANIZACION
PEÑA LISA
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-107B C-138A 11,87 8 Concreto 8 URBANIZACION
PEÑA LISA
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-138A C-138B 17,48 24 24 RESPALDO
PEÑA LISA
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
C-138B BOX-01 20,24 24 24 RESPALDO
PEÑA LISA
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
BOX-03 DESCARGA1 13,17 --- 24 RESPALDO
PEÑA LISA
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
BOX-03 E-01 17,1 ---- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-01 E-02 36,53 ---- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-02 E-03 25,64 ---- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-03 E-04 15,07 ---- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-04 E-05 29,2 ---- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-05 E-06 42,51 ---- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-06 E-07 42,73 ---- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-07 E-08 26,18 ---- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-08 E-09 15,02 ---- 8 EMISOR FINAL
VIADUCTO
BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-09 PTAR1 15,57 ---- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
E-09 DESCARGA5 30,83 ----- 8 EMISOR FINAL BOX
COULVERT
QUEBRADA
PISCOYACO
Los siguientes son los tramos nuevos en las zonas de expansión urbana y
que se construirán cuando ocurran las obras de urbanismo:
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49
Tabla 4. Listado de Tamos nuevos zona de expansión.
AMARA LONGITUD DIAMETRO UBICACION
INICIAL FINAL (m) (pulgadas) EN ENTRE Y
C-166B C-166A 58,96 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166B C-166E 28,92 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166B C-166C 72,77 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166C C-166D 70,06 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166C C-166F 27,1 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166D C-166G 28,80 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166 C-166E 55,51 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166E C-167 32,12 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166E C-166F 67,78 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166F C-166G 69,78 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166F C-168 34,6 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
C-166G C-169 35,57 8
SAN
FRANCISCO
ALTO
CARRERA 8 CARRERA 9
3.2.4 Aspectos Ambientales
Mediante Resolución 260 de 2010, la CORPORACION AUTONOMA
REGIONAL DE NARIÑO “CORPONARIÑO” en el marco de el uso de sus
facultades legales y estatutarias y en especial por la conferida por la LEY 99
DE 1993, DECRETO 1594 de 1984, previo cumplimiento de los lineamientos
técnicos exigidos por la autoridad ambiental que garantizan el
cumplimiento de lo establecido por la ley, resuelve aprobar el PLAN DE
SANEAMIENTO Y MANEJO DE VERTIMIENTOS (PSMB) para Sotomayor. Dicha
aprobación no constituye un permiso definitivo de vertimientos del
proyecto, dependerá del cumplimiento de las acciones contempladas en
el plan cuya supervisión la verificará CORPONARIÑO.
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50
Para la aprobación del PSMB, CORPONARIÑO verificó que el plan contara
con las etapas definidas para su ejecución a saber:
Preliminares
Diagnostico
Prospectiva
Formulación
Indicadores
Seguimiento
Para ello El Municipio de los Andes Nariño debe garantizar los recursos que
permitan cumplir con el plan financiero y de esta manera asegurar el
cumplimento de lo estipulado en las acciones del PLAN DE SANEAMIENTO Y
MANEJO DE VERTIMIENTOS DEL MUNICIPIO DE LOS ANDES DEPARTAMENTO
DE NARIÑO.
FIRMAS RESPONSABLES:
DOLLY ANYOLINA VIVEROS GAVIRIA ANDRES MAURICIO ORTIZ
Ingeniera de Diseño Ingeniero de Diseño
MP. 19202-09097 CAUCA MP. 52202 198800 NARIÑO
CARLOS SANTACRUZ MORENO
Ingeniero Director Consultoría
MP. 52202 30919 NARIÑO
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3.2.5 Presupuesto
DETALLE UND CANT COSTO
DIRECTO COSTO TOTAL
PRELIMINARES
LOCALIZACION Y REPLANTEO ML 3,543.02 1,417.77 5,023,184.84
EXCAVACION MANUAL SECA EN MATERIAL COMUN h =2.0 m a 3.0 m
M3 1,119.48 12,386.76 13,866,734.51
EXCAVACION MANUAL SECA EN MATERIAL COMUN h =2.0 m a 3.0 m, CON ENTIBADO
M3 1,679.22 17,824.46 29,931,212.59
EXCAVACION MANUAL SECA EN MATERIAL COMUN h =3.0 m a 4.0 m, CON ENTIBADO
M3 1,272.14 20,766.32 26,417,603.61
EXCAVACION MANUAL SECA EN MATERIAL
COMUN h =4.0 m a 5.0 m, CON ENTIBADO M3 1,017.71 24,160.77 24,588,645.24
EXCAVACION MANUAL SECA EN CONGLOMERADO H< =2.0 M
M3 2,544.27 14,120.90 35,927,448.50
EXCAVACIÓN MANUAL SECA EN ROCA (CORTES)
M3 848.09 69,555.25 58,989,208.14
RELLENO COMPACTADO CON MATERIAL
SELECCIONADO M3 1,172.43 34,130.49 40,015,728.71
RELLENO COMPACTADO CON MATERIAL
DEL SITIO SELECCIONADO M3 6,074.83 11,060.45 67,190,316.82
DESALOJO CON CARGUE A MANO M3 3,795.52 11,841.26 44,943,783.43
SEÑALIZACION (INCL. COLOMBINAS Y CINTA)
ML 1,771.51 4,999.51 8,856,674.77
ACERO DE REFUEZO Y ESTRUCTURAS DE ACERO
ACERO DE REFUERZO PDR.60 KG 1,219.32 2,932.18 3,575,282.32
HIDROSANITARIOS
CAJILLAS DE INSPECCION DE 0,7*0,7 m, h=0,9m
UND 340.00 99,112.35 33,698,198.89
TUBERIA PVC SANITARIA DE 6" ML 2,040.00 42,204.78 86,097,745.69
ALCANTARILLADO
PRELIMINARES
DEMOLICION CAMARA DE INSPECCION
CONICA (LADRILLO) H=2-3 m UND 111.00 70,604.51 7,837,100.97
SUMINISTRO TUBERIA Y ACCESORIOS
TUBERIA PVC SANITARIA DE 6" ML 2,040.00 36,223.32 73,895,572.80
TUBERIA ESTRUCTURADA 200 MM (8") ML 1,515.83 34,406.76 52,154,730.23
TUBERIA ESTRUCTURADA 250 MM (10") ML 242.15 50,018.04 12,111,677.76
TUBERIA ESTRUCTURADA 315 MM (12") ML 971.18 73,953.48 71,821,945.81
TUBERIA ESTRUCTURADA 355 MM (14") ML 428.86 85,461.84 36,650,953.86
TUBERIA ESTRUCTURADA 450 MM (18") ML 90.49 150,656.16 13,632,663.00
TUBERIA ESTRUCTURADA Ø 24" ML 294.52 240,827.60 70,928,289.36
KIT SILLA YEE DE 200*160 UND 150.00 87,197.20 13,079,580.00
KIT SILLA YEE DE 250*160 UND 28.00 167,368.28 4,686,311.84
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DETALLE UND CANT COSTO
DIRECTO COSTO TOTAL
KIT SILLA YEE DE 315*160 UND 133.00 239,005.24 31,787,696.92
SILLA YEE DE 355*160 UND 29.00 178,564.60 5,178,373.40
INSTALACION TUBERIA
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA
200 MM (8") ML 1,515.83 2,073.93 3,143,728.05
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA
250 MM (10") ML 242.15 2,229.64 539,899.78
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA 315 MM (12")
ML 971.18 2,400.04 2,330,865.44
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA 355 MM (14")
ML 428.86 2,605.43 1,117,358.51
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA 450 MM (18")
ML 90.49 3,378.36 305,703.04
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA Ø
24" ML 294.52 6,022.75 1,773,813.52
INSTALACION TUBERIA- INCLUYE EMPALME A CAMARA
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA 160 ML (6")-INC. EMPALME A CAMARA
ML 2,040.00 3,385.07 6,905,552.55
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA 200 ML (8")- INC. EMPALME A CAMARA
ML 1,515.83 3,665.74 5,556,631.50
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA 250 ML (10")- INC. EMPALME A CAMARA
ML 242.15 4,003.29 969,382.36
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA
315 ML (12")- INC. EMPALME A CAMARA ML 971.18 4,397.89 4,271,133.91
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA 355 ML (14")- INC. EMPALME A CAMARA
ML 428.86 4,885.45 2,095,161.38
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA 450 ML (18")- INC. EMPALE A CAMARA
ML 90.49 6,276.34 567,937.11
INSTALACION TUBERIA ESTRUCTURADA Ø
24"- INC. EMPALME A CAMARA ML 294.52 11,426.50 3,365,321.23
SUM. E INSTALACION CODO SANIT.
ESTRUCTURADO PVC 160 mm (6") X 45º UND 340.00 21,272.71 7,232,721.58
CAJILLAS
CAJILLA DE INSPECCION SEPARADORA DE
FLUJOS (seccion libre 0,8m*0,8 m, h=0,7 m)
UND 340.00 262,279.23 89,174,937.93
ACOMETIDA DOMICILIARIA
INSTALACION SILLA YEE DE 200*160
INCLUYE ACONDICIONADOR Y ADHESIVO UND 150.00 17,581.45 2,637,217.90
INSTALACION SILLA YEE DE 250*160 INCLUYE ACONDICIONADOR Y ADHESIVO
UND 28.00 23,632.68 661,715.02
INSTALACION SILLA YEE DE 315*160 INCLUYE ACONDICIONADOR Y ADHESIVO
UND 133.00 35,379.07 4,705,416.07
INSTALACION SILLA YEE DE 355*160 INCLUYE ACONDICIONADOR Y ADHESIVO
UND 29.00 47,482.39 1,376,989.41
CAMARAS DE INSPECCION
ALIVIADEROS UND 8.00 1,219,276.44 9,754,211.50
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DETALLE UND CANT COSTO
DIRECTO COSTO TOTAL
CAMARA DE INSPECCION CILINDRICA H<2,0 M. MAMPOSTERIA
UND 28.00 1,165,507.30 32,634,204.38
CAMARA DE INSPECCION CONICA 2,0 >H<2,5 M. MAMPOSTERIA
UND 13.00 992,740.56 12,905,627.28
CAMARA DE INSPECCION CONICA 2,5 > H<3,0 M. MAMPOSTERIA
UND 4.00 1,239,808.00 4,959,231.99
CAMARA DE INSPECCION CONICA 3,0 > H<3,5 M. MAMPOSTERIA
UND 3.00 1,443,955.00 4,331,865.01
CAMARA DE INSPECCION CONICA 3,5 >
H<4,0 M. MAMPOSTERIA UND 22.00 1,630,918.65 35,880,210.33
CAMARA DE INSPECCION CONICA 4,0 > H<4,5 M. MAMPOSTERIA
UND 13.00 1,886,615.73 24,526,004.43
CAMARA DE INSPECCION CONICA 4,5 > H<5,0 M. MAMPOSTERIA
UND 12.00 2,012,029.31 24,144,351.67
SUM E INST. ADITAMENTO DE CAIDA Ø 8" (
INC. TEE 8", CODO 8" Y TUBO 8") UND 38.00 230,494.41 8,758,787.66
SUM E INST. ADITAMENTO DE CAIDA Ø 12" ( INC. TEE 12", CODO 12" Y TUBO 12")
UND 7.00 1,026,293.80 7,184,056.60
OTROS
SUM. E INSTALACION DE TRITURADO
(e=0.2 M ) ENCAMADO M3 496.02 53,688.83 26,630,858.55
SUM. E INSTALACION DE MATERIAL DE COLCHON Y ATRAQUE 50% RECEBO Y 50% TRITURADO
M3 345.18 63,552.66 21,937,394.76
CAMA CON TRITURADO Ø 2" (e=0.3 m) M3 496.02 53,688.83 26,630,858.55
PAVIMENTOS
DEMOLICION PISOS Y ANDENES CON e<0,10 m
M2 107.10 7,706.97 825,416.22
DEMOLICION SARDINELES, h=0.25 m ML 510.00 2,824.18 1,440,332.07
CORTE Y DEMOLICION PAVIMENTO EN CTO HCO e<0,20 m
M2 1,041.16 20,648.36 21,498,148.13
BASE GRANULAR VIAS VEHICULARES
E=0.30 MTS. M3 260.29 71,257.37 18,547,495.72
REPOSCICION ANDEN (e=0.1 m) CONCRETO CLASE E (17.5 Mpa.)
M2 107.10 26,659.59 2,855,242.58
REPOSICION SARDINEL (h=0.25m, b1=0.15m, b2=0.10m) CONCRETO CLASE D(21 Mpa.)
ML 510.00 24,494.58 12,492,235.42
REPOSICION PAVIMENTO RIGIDO e= 0.20
m M2 1,041.16 65,124.49 67,804,696.33
BASE EN RECEBO COMPACTADO (incluye tranporte)/ACOMETIDA
M3 10.71 29,787.65 319,025.70
VALOR COSTO DIRECTO OBRA 1,377,678,405.16
VALOR COSTOS INDIRECTOS A. U. I. 30% 413,303,521.55
VALOR OBRA CIVIL 1,790,981,926.71
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DETALLE UND CANT COSTO
DIRECTO COSTO TOTAL
INTERVENTORIA 7% 125,368,734.87
TOTAL 1,916,350,661.58
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55
ANEXO A.
Consideraciones Hidráulicas del
Modelo SWMM 5.0
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56
Cuadro A.1. Características del Suelo
Textura del suelo K (mm/h) Ψ (mm) φ FC WP
Arena 120,40 49 0,437 0,062 0,024
Arena margosa 29,97 61 0,437 0,105 0,047
Marga Arenosa 10,92 110 0,453 0,190 0,085
Marga 3,30 89 0,463 0,232 0,116
Sedimentos de marga 6,60 170 0,501 0,284 0,135
Marga areno-arcillosa 1,52 220 0,398 0,244 0,136
Marga arcillosa 1,02 210 0,464 0,310 0,187
Sedimentos de marga arcillosa 1,02 270 0,471 0,342 0,210
Arcilla arenosa 0,51 240 0,430 0,321 0,221
Sedimentos de arcilla 0,51 290 0,479 0,371 0,251
Arcilla 0,25 320 0,475 0,378 0,265
K = Conductividad hidráulica saturada (mm/h)
Ψ = Altura de succión (mm)
φ = Porosidad (fracción)
FC = Capacidad del campo (fracción)
WP = Punto de marchitamiento (fracción)
Fuente: Rawls, W.J. et al. (1983). ASCE Journal of Hydraulic Engineering, Nº 109; p.
1316.
Cuadro A.2. Definiciones de Tipo de Suelos según el NRCS1
Tipo Descripción K (mm/h)
A Bajo potencial de escorrentía. Suelos con una alta tasa de
infiltración incluso cuando están completamente mojados.
Consisten principalmente en arenas y gravas con drenaje
profundo entre bueno y excesivo.
≥ 11
B Suelos con tasa de infiltración media cuando están
completamente mojados. Consisten principalmente en suelos
con drenaje profundo a moderado y textura de grano
mediano. Ejemplos: marga arenosa o loess poco profundo.
3,75 – 7,5
C Suelos con tasa de infiltración baja cuando están
completamente mojados. Consisten principalmente en suelos
con una capa que impide el flujo de agua hacia abajo, o
suelos con textura de grano fino. Ejemplos: marga arcillosa o
marga arenosa poco profunda.
1,25 – 3,75
D Alto potencial de escorrentía. Suelos con tasa de infiltración
muy baja cuando están completamente mojados. Consisten
principalmente en suelos arcillosos con un alto potencial de
expansión, con un nivel freático permanentemente alto, con
cubierta de arcilla en o cerca de la superficie y suelos poco
profundos con una capa impermeable cerca de la superficie.
≤ 1,25
K = Conductividad hidráulica saturada (mm/h)
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Cuadro A.3. Valores Típicos de Almacenamiento en Depresión
Superficie impermeable 1,25 – 2,5 mm
Césped y hierba 2,5 – 5 mm
Pastos y prados ≈5 mm
Lecho forestal ≈7,5 mm
Fuente: ASCE,(1992), Design & Construction of Urban Stormwater Management
Systems, New York.
Cuadro A.4. Coeficiente n de Manning para Escorrentía Superficial
Superficie n
Asfalto liso 0,011
Hormigón liso 0,012
Revestimiento de hormigón basto 0,013
Madera pulida 0,014
Ladrillo con mortero de cemento 0,014
Arcilla vitrificada 0,015
Fundición de hierro 0,015
Tuberías de metal corrugado 0,024
Superficie de escombrera 0,024
Terreno improductivo (libre de residuos) 0,05
Terreno cultivado
Cubierta de residuos < 20%
Cubierta de residuos > 20%
0,06
0,17
Pasto natural 0,13
Hierba
Corta, pradera
Densa
0,15
0,24
Hierba Bermuda 0,41
Bosque
Con cubierta ligera de arbustos
Con cubierta dense de arbustos
0,40
0,80
Fuente: McCuen, R. et al. (1996), Hydrology, FHWA-SA-96-067, Federal Highway
Administration, Washington, DC.
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58
Cuadro A.5. Valores del Coeficiente n de Manning para Flujo en Canales
Abiertos
Material del conducto n
Canales revestidos:
De asfalto
De ladrillo
De hormigón
De escombros
De vegetación
0,013 - 0,017
0,012 - 0,018
0,011 – 0,020
0,020 – 0,035
0,03 – 0,04
Excavado o en zanja:
En tierra, recto y uniforme
En tierra, con curvas o no uniforme
En roca
Sin mantenimiento
0,020 - 0,030
0,025 – 0,040
0,030 – 0,045
0,05 – 0,14
Canales o cauces naturales8 :
Sección más o menos regular
Sección irregular con charcos
0,03 - 0,07
0,04 – 0,10
Fuente: ASCE (1982). Gravity Sanitary Sewer Design and Construction, ASCE
Manual of Practice No. 60, New York, NY.
8 Cauces secundarios o cauces cuya anchura máxima durante una inundación
no exceda los 30 metros.
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ANEXO B.
Cámaras de Caída
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CÁMARAS DE CAÍDA
Las cámaras de caída son estructuras de conexión frecuentes en terrenos con
pendiente pronunciada, con el objeto de evitar velocidades mayores de las
máximas permisibles, manteniendo profundidades mínimas También suelen
utilizarse en estructuras de unión de colectores. (Figura B.1).
B.1 CONSIDERACIONES PARA SU PROYECCIÓN
Todos los colectores que lleguen a una estructura de conexión, con una
diferencia mayor de 0.75 m entre las cotas batea de las tuberías entrantes y
salientes, deben entregar al pozo mediante una cámara de caída, cuya boca
inferior debe estar orientada en tal forma que el flujo confluya con un ángulo
máximo de 15º con respecto a la dirección del flujo principal.
Para colectores afluentes menores de 300 mm de diámetro puede analizarse la
alternativa de no construir la cámara de caída pero proveer un colchón de agua
en la parte inferior del pozo que amortigüe la caída.
B.2 PARÁMETROS DE DISEÑO
El colector de entrada debe unirse con el fondo de la cámara mediante un tubo
bajante que está colocado fuera de la misma. La tubería se prolonga con su
pendiente original hasta la parte interior de la cámara, con objeto de facilitar la
inspección y limpieza del conducto.
El diámetro del tubo bajante debe ser del mismo diámetro que el tubo de
entrada, pero en ningún caso menor que 200 mm.
TABLA B.1 Diámetro del tubo de caída en función del diámetro de la tubería de
entrada
Diámetro de la tubería de
entada Diámetro del tubo de caída
8” - 12” (200 mm-300 mm) 8” ( 200mm)
14” - 18” (350 mm-400 mm) 12” ( 300mm)
20” - 36” (500 mm-900 mm) 16” ( 400mm)
> 36” Estructura especial
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Figura B.1 Cámara de caída
Panete en
Mortero 1:2
GANCHOS
c /.40 cm.
Diám. de caida = Diám. tuberia entrada
0.10
Concreto 3.000 psi.
en caso de encontrarse el Pozoen via pavimentada
Panete en
Mortero 1:2
Sistema de Aro y Tapa utilizado
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Si la tubería de entrada tiene un diámetro mayor que 900 mm, en lugar de tubo
de caída debe diseñarse una transición escalonada entre el tubo y la cámara.
(Figura B.2)
0.60
0.20
1.20
0.01
Gancho C/. 40cm
Variable Según Razante
Pañete
Mortero 1:2
0.01
0.25
Ø
0.12
0.15
Altura máx
1.80 mts.
0.01 0.01 0.01n. de 0.15
0.01 0.01 0.01n. de 0.15
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.39
n. de
0.13
Concreto de 2000 PSI
Concreto de 2000 PSI
0.15
0.12
Ø
0.15
0.12
Figura B.2 Transición escalonada
B.3 CÁMARAS DE CAÍDA ESCALONADA
Cuando la diferencia entre claves de dos tuberías consecutivas se hace muy
grande produciendo entre los pozos que las unen una pendiente muy fuerte, se
usa en vez de cámaras de caída una cámara de caída escalonada con el
objeto de reducir la pendiente y evitar que las altas velocidades erosionen las
paredes.
La caída total se distribuye entre las caídas de las contrahuellas y las caídas por
pendiente de las huellas. (Figura B.3)
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Pozo de entrada
Pozo de salida
Huella con pendiente
Contrahuella con caida
Figura B.3 Cámara de Caída Escalonada
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