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    UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ

    FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

    APUNTES DEL CURSO INSTALACIONES EN EDIFICACIONES

    ELABORADO POR:

    ING. ALGIS NAVARRO

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    Ingeniero Algis Navarro 

    ºF = ºC x 1.8 + 32 ºC = ºK –  273

    ºC = (ºF –  32) x 1 / 1.8 ºK = ºC + 273

     

    Caudal: es la tasa de flujo de agua, es decir, volumen de agua por unidad de tiempo, y estásimbolizado con la letra Q. Las unidades pueden ser m3/s, ft3/s, gal/día, etc.

     

    Fluido: Se denomina fluido a un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia, entrecuyas moléculas hay una fuerza de atracción débil. Los fluidos se caracterizan por cambiar deforma sin que existan fuerzas de restitución tendentes a recuperar la forma original. Ejemplosde fluidos son los líquidos y los gases.

    Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen,mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma propios. Las moléculas nocohesionadas se deslizan en los líquidos, y se mueven con libertad en los gases. Los fluidosestán conformados por los líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos

    (casi fluidos ideales).

      Presión: en Mecánica de Fluidos es la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido oun gas perpendicularmente a dicha superficie. La presión suele medirse en atmósferas (atm),donde la atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional. Por conveniencia la presión también se puede dar como kilogramosfuerza entre centímetros cuadrados (kgf/cm2 o simplemente kg/cm2).

    En el flujo de agua en tuberías es conveniente traducir la presión a unidades de altura de agua,es decir, la altura de una columna de agua equivalente a un valor de presión. Por ejemplo, una presión de 1.42 kg/cm2 equivale a una columna de agua de 14.2 metros.

    Presión relativa:

      Manómetros:  son aparatos que se utilizan para medir la presión de fluidos en recipientescerrados. La mayoría de los medidores de presión miden la diferencia entre la presión de unfluido y la presión atmosférica local.

    Para pequeñas diferencias de presión se emplea un manómetro que consiste en un tubo enforma de U, con un extremo conectado al recipiente que contiene el fluido y el otro extremoabierto a la atmósfera. El tubo contiene un líquido, como agua, aceite o mercurio, y ladiferencia entre los niveles del líquido en ambas ramas indica la diferencia entre la presión delrecipiente y la presión atmosférica local.

    Para diferencias de presión mayores se utiliza el manómetro de Bourdon, llamado así en honor

    a su inventor, el francés Eugéne Bourdon en 1849. Este manómetro está formado por un tubohueco de sección ovalada curvado en forma de gancho.

    Como la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presiónatmosférica local, hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Una lectura negativa del manómetro corresponde a una presión de vacío parcial.

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      Pérdidas en tuberías: es la pérdida de energía que sufre el flujo del agua cuando fluye a travésde un conducto cerrado o a presión. Esta pérdida se puede verificar cuando se mide la presiónen un punto A y luego en otro punto más alejado B en la dirección del flujo, donde la presiónha de ser menor que en A.

    Las pérdidas que sufre el flujo del agua a través de las tuberías pueden ser el resultado de una

    de varias de las siguientes causas:1.  La fricción del agua con las paredes internas de la tubería.2.  El choque del agua con los accesorios de las tuberías. Estos accesorios que pueden ser las

    uniones de tuberías, desviaciones del flujo (codos, tees, cruz), reducción del diámetro dela tubería, válvulas, etc.

    3.  El cambio de elevación topográfica: cuando se desea llevar agua a través de tuberías desdeun punto bajo a otro más elevado, es necesario que la presión en el punto bajo sea tal que permita que el agua llegue al punto alto con suficiente presión.

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    2. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE (SAAP)

    Un sistema de abastecimiento de agua potable es aquel cuyo objetivo es el aprovisionamiento deagua para todas las necesidades humanas, es decir, para necesidades domésticas, industria, riego,incendio, ganadería, etc. En general, un SAAP está compuesto por la fuente de captación de agua,la planta de tratamiento o purificadora del agua, tanques de reserva de agua potable y la red de

    tubería que se encargan de llevar el vital líquido a todos los destinos.

    2.1 COMPONENTES DEL SAAP

      Las fuentes de captación: para los sistemas de abastecimiento de agua potable pueden sersuperficiales o subterráneas y la cantidad de agua disponible en la fuente debe ser adecuada para satisfacer la demanda, presente y futura de la comunidad abastecida.

    Las fuentes superficiales  las constituyen los ríos, riachuelos, lagos, lagunas y embalses.-  Las fuentes subterráneas  las constituyen los manantiales, pozos y las galerías de

    infiltración.

    Para que el agua de una fuente pueda ser utilizada debe cumplir con algunos requisitos de propiedades físicas, químicas, bacteriológicas y radioactivas, de tal manera que resulte seguray agradable al paladar.

    Cuando se contemple el uso de fuentes independientes se deberá tener estudioshidrogeológicos en el caso de fuentes subterráneas. Estos estudios deberán contar con un pozode prueba como mínimo. En el caso de que se utilice una fuente superficial se deberá adjuntarun estudio de impacto ambiental.

      Las obras de captación: Es la estructura destinada a facilitar la derivación de los caudales

    demandados por la población. Deberán hacerse con cuidado, dentro de las soluciones técnicassanitarias, es decir, deberán evitarse procedimientos que puedan provocar la contaminación delagua.

    -  Obra de Captación: Es la estructura destinada a facilitar la derivación de loscaudales demandados por la población.

    -  Línea de aducción o impulsión: Es el tramo de tubería destinado a conducir loscaudales desde la obra de captación hasta el depósito regulador o la planta detratamiento.

     

    El proceso de tratamiento: es aquel que le dará al agua las condiciones finales para que la

    misma pueda ser consumida. Este proceso se realiza en la planta de tratamiento y conllevauna serie de procesos tanto físicos como químicos.

      Tanque de almacenamiento: el agua procesada y lista para el consumo es preferiblementealmacenada en un tanque de grandes dimensiones de tal manera que pueda mantener unvolumen de agua, recomendablemente, igual a una tercera parte del consumo promedio diario.

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    El mismo puede ser de hormigón reforzado o de acero, o de cualquier otro material, siempreque los materiales utilizados no provoquen, ni permitan la contaminación del agua.

      Bombas: aparato hidroneumático que se utiliza para elevar la presión del sistema.

      Sistema de distribución: Es el conjunto de conductos cerrados que permite la distribución del

    agua a los diversos puntos de consumo. Está formado por la red de tuberías, hidrantes, válvulasy accesorios, conexiones domiciliarias, tanques de almacenamiento y estaciones de bombeo.El agua puede ser distribuida mediante gravedad, solo por bombas o por bombas junto conalmacenamiento en línea.

    -  Tuberías: las tuberías pueden ser plásticos (PVC), de asbesto cemento, de concretoreforzado, de hierro fundido, hierro dúctil, de acero, etc.

    -  Válvulas: existen diferentes tipos de válvulas según la función que desempeñen en la red.Las hay de compuerta, de mariposa, de globo, de cheque, ventosas, reguladoras de presión,de contraflujo, de purga para limpieza e hidrantes. La distancia máxima de separaciónentre válvulas será de 250 m. Las válvulas deben estar ubicadas en una caja de válvulas o pozo de inspección y colocarse sobre una base de concreto.

    Se utilizarán válvulas de compuerta en tuberías de 3” a 12” de diámetro, y de mariposa para

    tuberías mayores a 12” de diámetro. Las válvulas serán de junta mecánica en tamaños de

    3” a 12” y de brida en tamaños mayores de 12” de diámetro. Toda válvula deber á contarcon su cono, aro, cuña de hormigón y tapa para tránsito pesado o liviano cuando se requiera.Las válvulas se colocarán en las intersecciones (Cruz o Tee) y se instalarán un mínimo dedos (2) válvulas.

    -  Accesorios: se utilizan para cambios de dirección del flujo de agua (codos), ramificar las

    líneas (tees, yees, cruz), reducir diámetros de tuberías (reductor), unir tuberías (manguitos),tapar tuberías, etc. Los accesorios son regularmente del mismo material donde soninstalados, aunque algunas veces pueden combinarse materiales, ejemplo: las válvulas de

    hierro unidas con tubos de PVC.- 

    Hidrantes:  Todos los hidrantes utilizados serán de tipo tránsito y se instalarán con suválvula de compuerta. En todo el sistema deberán existir hidrantes que cubran un radio de150 m.

    2.2 SISTEMAS DE TUBERÍAS

      Conductos primarios o arteriales: llevan el flujo desde la estación de bombeo hasta y

    desde los tanques elevados de almacenamiento a las comunidades, haciendo circuitos detal manera que el sistema no colapse. Tendrán diámetros tales que permitan cumplir consu función.

      Líneas secundarias: forman circuitos más pequeños dentro de la tubería principal y vande una línea principal a otra. Proveen grandes cantidades de agua a fin de combatirincendios sin excesiva pérdida de presión.

     

    Conducciones pequeñas de distribución: forman una malla sobre toda el área de servicio,abasteciendo de agua a todos los usuarios y a los hidrantes para incendios. El diámetro

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    mínimo recomendado por el IDAAN para las redes de distribución urbano y rural (tuberíasmadres) son los siguientes:

    Urbana: 100 mm (4 plg.)

    Rural: 75 mm (3 plg.)

    -  Se podrán aceptar tuberías de 3” en sistemas urbanos en tramos muertos cuya longitud

    no exceda de 100 metros. El diámetro interior de las tuberías corresponderá a sudiámetro nominal en pulgadas o milímetros. No se admitirán diámetros menores.

    La profundidad mínima a la corona del tubo será de 1.60 metro.-  Las tuberías deben resistir una presión de trabajo mínima de 150 lbs/plg2.-  Donde se prevea la instalación de las tuberías en un medio agresivo, estas deberán ser

     provistas de las protecciones necesarias para evitar su deterioro.

     

    Conexiones domiciliarias: se harán con tubería de ¾” y las sencillas con ½” de acuerdoal detalle típico del IDAAN. Para las conexiones domiciliarias se utilizaran medidores:

    -  Tipo volumétrico con líneas de suministro horizontal o con adaptadores de líneas deentrada y salida verticales.

    -  Tipo volumétrico con característica de colocación vertical o inclinada o girada querespete su rango de precisión.

      Presiones: la presión mínima de trabajo durante el flujo en las partes más alejadas y en las partes más altas del sistema de distribución será:

    -  Sistemas urbanos: 1.41 kg/cm2 (20 psi)

    Sistema rural: 1.00 kg/cm

    2

     (14 psi)

      Tanque de almacenamiento: Cuando el gráfico de presión indique que se requiere dealmacenamiento en la red de distribución, se deberá diseñar tanque(s) de almacenamientocon una capacidad mínima de un tercio (1/3) del consumo promedio diario. En caso de que por consideraciones de tipo operativo del sistema existente, en el área donde se localizaráel desarrollo, el IDAAN estime necesario que se contemple almacenamiento, el mismodeberá incluirse en los diseños.

    2.3 DISEÑO DEL ACUEDUCTO

    Para el diseño de los Sistemas de Acueducto el profesional idóneo cumplirá con las siguientesnormas de diseño:

    1.  Se diseñará para una densidad de 5 habitantes /vivienda.2.

     

    Se utilizará para el diseño, una dotación de 100 galones por persona por día, para losacueductos urbanos y de 80 galones por persona por día, para los sistemas en áreasrurales.

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    3.  Se utilizará para el análisis hidráulico de las redes el caudal de diseño será el que seobtenga de multiplicar la tasa máxima horaria TMH por un factor amplificadordenominado Factor de Máxima FM, que será de 2.00 para sistemas urbanos y de 1.50 para sistemas rurales.

    Qd  =2.00 TMH (Sistema urbano)Qd  =1.50 TMH (Sistema rural)

    Convenientemente se puede calcular el caudal de diseño para una red de distribución con el valorque resulte mayor de las fórmulas dadas a continuación.

    Qd  =2.00 TMH

    Qd  = 1.50 TMD + Qi

    Donde:Qd  = Caudal de diseñoTMD = Tasa Media Diaria

    Qi = Caudal de incendioCaudal de incendio (Qi ): Este caudal depende de la naturaleza de las instalaciones a las cualesse sirve. Algunas fórmulas usadas para el cálculo del caudal de incendio son:

    1.  Formula Canadiense:

     AC Qi   224  

    Qi = caudal de incendio en litros por minuto (l/min)C  = coeficiente que toma en cuenta el tipo de construcción y otros factores. Unvalor de 1.0 es aceptable. A = área de construcción en metros cuadrados

    2.  Formula Norteamericana:

     AC Qi   18  

    Qi = caudal de incendio en litros por minuto (l/min)C  = coeficiente que toma en cuenta el tipo de construcción y otros factores. Unvalor de 1.0 es aceptable. A = área de construcción en pies cuadrados

    3.  Formula Venezolana:

     P Qi   15  

    Qi = caudal de incendio en litros por segundos (l/s) P  = habitantes en miles en la zona de diseño.

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    2.5 CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

      Las tuberías de la red de distribución (tuberías madres) son instaladas por lo general enlas partes públicas y bajo la superficie del terreno solo lo necesario para protegerlascontra la carga y estructuras de superficie.

     

    El recubrimiento para redes de distribución que tienen cargas de tráfico de autos serácomo mínimo de 0.75 m.

     

    Las zanjas deben ser lo suficientemente anchas, de manera que provean espacio para unirlas secciones de la tubería e instalar los accesorios necesarios y debe ser aumentado enlas uniones y accesorios.

      El material de relleno debe estar libre de cenizas, basura y rocas grandes.

      Las tuberías madres cercanas a las líneas de alcantarillado deberán mantener unaseparación de las mismas de la siguiente manera:

    Separación horizontal: deben ser tendidas por los menos a 3 m de cualquier líneade desagüe o alcantarillado existente o en proyecto.

    Separación vertical:  cuando la tubería madre se cruza con alcantarillas, éstasdeberán instalarse de manera que la parte inferior de la tubería madre de agua estéa 0.46 m como mínimo por encima de la corona de la alcantarilla.

    -  Cuando sea imposible obtener la separación horizontal o vertical mínima, la línea madredebe tenderse con tuberías de hierro fundido o dúctil, con uniones mecánicas y debeextenderse a cada lado del cruce hasta que la distancia normal de la tubería madre de aguaa la línea de alcantarillado o desagüe sea la misma establecida de 3 m.

      El diseño de los sistemas de distribución deberá contemplar la formación de circuitos yevitar extremos sin salida o extremos muertos. El extremo sin salida de una tubería

     principal deberá tener hidrante o una válvula de limpieza.  En los cambios de dirección de las tuberías, ya sea, en codos, tees, cruz y cualquier otro,

    se le colocará un anclaje de hormigón en contra de la dirección del flujo, para resistir laacometida del agua y evitar la separación del accesorio de la tubería.

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    3. SISTEMA DE DRENAJE DE AGUAS RESIDUALES (SDAR)

    3.1 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

    Aguas residuales: conjunto de las aguas que son contaminadas durante su empleo en actividades

    realizadas por las personas.Las labores domésticas contaminan el agua, sobre todo, con residuos fecales y detergentes. Lostrabajos agrícolas y ganaderos pueden producir una contaminación muy grave de las aguas de losríos y los acuíferos, debida sobre todo a los vertidos de aguas cargadas de residuos orgánicos, procedentes de las labores de transformación de productos vegetales, o de los excrementos de losanimales (purines principalmente). Otra fuente de contaminación de las aguas son las industrias.Muchas de ellas, como la papelera, química, textil y siderúrgica, necesitan agua para desarrollarsu actividad. Las centrales térmicas  también necesitan una gran cantidad de agua para seroperativas; en este caso el agua residual, que no presenta contaminantes orgánicos o inorgánicos,tiene una temperatura mucho más elevada que la de los cauces a los que va a parar, ocasionandograves trastornos en los ecosistemas acuáticos.

    En definitiva, la consecuencia es el vertido de aguas residuales cargadas de materia orgánica,metales, aceites industriales e incluso radiactividad. Para evitar los problemas que puedencausar los contaminantes de las aguas residuales existen sistemas de depuración que sirven paradevolverles las características físicas y químicas originales.

    Sistemas de tratamiento de aguas residuales:  son los distintos procesos implicados en laextracción, tratamiento y control sanitario de las aguas residuales. Según el IDAAN, todas lasaguas servidas deberán pasar por un proceso de tratamiento primario, secundario y de aireaciónantes de caer a un cuerpo receptor.

    El tratamiento primario:  se realizará mediante el empleo de Tanques Sépticos. Los TanquesSépticos serán de dos compartimientos y siempre se construirán dos como mínimos.

    El Tratamiento Secundario: se realizará mediante el empleo de Campos de Infiltración, Camposde Percolación Abiertos o Lagunas de Estabilización.

    El caudal de diseño de las estructuras de tratamiento será el caudal de aguas servidas, querepresenta el 60% del consumo per cápita del lugar. Ninguna estructura de tratamiento deberá serconstruida en lugares donde el nivel freático sea muy alto.

    3.2 COMPONENTES DEL SDAR

    Es el sistema que transporta el agua residual desde su punto de origen hasta las instalacionesdepuradoras a través de tuberías que reciben el nombre alcantarillas.

    Las aguas residuales son transportadas desde su punto de origen hasta las instalacionesdepuradoras a través de tuberías, generalmente clasificadas según el tipo de agua residual quecircule por ellas. Los sistemas que transportan tanto agua de lluvia como aguas residuales

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      Emisarios:  tuberías que conducen las aguas negras a un destino final, sin recibir descargasadicionales.

      Cámaras de Inspección o CI:  cámaras de hormigón, bloques prefabricados o ladrillos, provistas de tapas, colocadas a lo largo de tuberías de desagüe, con el objeto de permitir lainspección de dichas tuberías para facilitar su limpieza y eliminación de obstrucciones. Se

    ubicarán CI en:a)

      En las extremidades de cada tramo.

     b)  En toda intersección de colectora.

    c)  En los cambios de dirección (intersección de rumbos).

    d)  En los cambios de pendiente (por topografía del terreno).

    e)  A distancia no mayores de 100 metros, en los tramos rectilíneos.

    El largo máximo de tuberías de hasta 12” de diámetro entre CI será de 100 m y para diámetros

    mayores la distancia será de hasta 120 m. Todas las cámaras de inspección en un plano deberánllevar una numeración, estacionamiento, elevaciones de tapa, entradas y fondo.

      Diferencia de cota invert, entre la tubería que entra y la que sale de una cámara deinspección, presentar como mínimo y máximo:

    Mínimo Máximo Diámetro de Tubería

    0.38 m 0.45 m 6” 

    0.35 m  0.55 m 8” 

    0.42 m  0.58 m 10” 

    0.48 m  0.63 m 12” 

    Se deberá usar un accesorio especial a 45° de acuerdo a los detalles típicos del IDAAN queencauce el caudal con un mínimo de turbulencia. Cuando se exceda de estos valoresindicados en la tabla se usará una caída de 90°.

     

    Aumento de diámetro en las tuberías: cuando las tuberías se conecten a otra de mayordiámetro, el fondo del tubo de mayor diámetro deberá bajarse con respecto al de menordiámetro, de forma tal que hagan coincidir los niveles superiores del flujo para que semantengan la misma pendiente hidráulica.

      En el diseño de sifones, los mismos deben tener por lo menos dos tuberías de diámetro

    mínimo de 6" y deberán proveerse de los dispositivos necesarios para su conveniente

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    mantenimiento. Adicionalmente deben tener carga hidráulica suficiente y tubos de diámetroapropiado para que, por lo menos, a la descarga media, la velocidad sea alrededor de unmetro por segundo. Las entradas y salidas deben proveerse de desvíos para que la descarganormal se pueda encausar por uno de los tubos y se pueda atender en esa forma a la limpiezadel otro.

    3.4 DETALLES CONSTRUCTIVOS

    3.4.1 CONTACTO CON LÍNEAS DE AGUA POTABLE

    Debe evitarse cualquier contacto entre las tuberías del alcantarillado y las líneas deabastecimiento de agua potable (público o privado) que pueda dar margen a contaminación deagua potable por aguas negras en la misma zanja.

    Las líneas de alcantarillado cercanas a las tuberías de agua potable deberán mantener unaseparación horizontal y vertical tal y como se indica en la sección 2.5.

    3.4.2 SELECCIÓN DE LOS MATERIALES PARA LAS TUBERÍAS

    En general, para la selección de los materiales para las tuberías deben tenerse en cuenta lascaracterísticas de las aguas negras, las posibilidades de descomposición, el posible desgaste, lascaracterísticas de los terrenos y de las aguas del subsuelo, la resistencia de los cimientos y lascargas exteriores.

    Algunos materiales utilizados en la fabricación de las alcantarillas son: Hormigón, Hierro Fundido,Polietileno y el PVC.

    3.4.3 JUNTAS

    El tipo de juntas utilizadas debe ser capaz de evitar la infiltración y la penetración de raíces en lostubos y deberán resistir temperaturas hasta 70° Celsius sin desintegrarse.

    3.4.4 DECLIVES MÍNIMOS PARA TUBERÍAS

    Los declives mínimos recomendados en la instalación de la alcantarillas, de tal manera quecumplan con los requerimientos de la velocidad mínima de flujo de 0.6 m/s se presentan en lasiguiente tabla.

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    DECLIVE EN METROS POR MIL METROS

    DIÁMETRO PENDIENTE

    8”  4.00

    10”  2.85

    12”  2.15

    14”  1.70

    15”  1.58

    16”  1.40

    18”  1.20

    21”  0.95

    24”  0.78

    3.5 PARÁMETROS GENERALES DE DISEÑO

    Se utilizará para el análisis hidráulico de las líneas sanitarias el Caudal de Diseño (Qd), el cualserá la contribución del Caudal de Aguas Servidas (QAS), que representa el 80% del consumo per cápita (q = 100 gppd), amplificado por un Factor de Máxima (F) que dará como resultado unCaudal Máximo (QM). A este último se le sumará la aportación del Caudal de Infiltración Total(Qi).

    Así:

    QAS = 80% * q

    Qd = QAS * hab

    El Factor de Máxima (FM) será el siguiente:

    FM = 6.46 * hab-0.152  (1.80 ≤ FM ≤ 3.00)  hab = número de habitantes

    QM = Qd * F

    QT = QM + Qi 

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    Donde

    Qi = qi * distancia qi = caudal de infiltracion

    El caudal unitario de infiltración será de 0.0001 l/s/m (qi) para tuberías de PVC o Polietileno yde 0.0005 l/s/m para tuberías de hormigón.

    Figura 1. Plano de alcantarillado sanitario.

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    PRÁCTICA

    Aplicando las normas del IDAAN, en lo referente a la distribución de agua potable y recolecciónde aguas servidas, realice los cálculos solicitados basados en el croquis mostrado.

    1.  Calcule el consumo de agua potable de una barriada residencial de tipo urbana y lacapacidad de la tubería de distribución de esta barriada en litros por minuto.

    2. 

    Calcule el flujo de aguas servidas y la capacidad de cada tramo de alcantarilla, entre CI, enlitros entre minutos.

    3.  Determine también la elevación de fondo mínima de los CI-3 y CI-4, considerando eldeclive mínimo de cada tubería.

    4.  Utilice los siguientes datos:

    -  C = 1.0 con la fórmula canadiense de caudal de incendio. 

    -  Densidad de Población = 2000 habitantes por hectárea-  Q infiltración = 0.0001 L/s/m (PVC)

    CI-2

    0k + 000

    ET = 74.40

    CI-1

    0k + 000

    ET = 76.32

    600m²

      6  0  0   m   ²

    CI-4

    0k + 172

    ET = 72.10

    EF =

    CI-3

    0k + 080.86

    ET = 72.54

    EF =

    450 m²

      6  0  0   m   ²

      6  0  0   m   ²

      6  0  0   m   ²

      6  0  0   m   ²

      6  0  0   m   ²

    600m²

    600m²

    600m²

    600m²

    600m²

    600m²

    600m²

    PVC, L = 70 m, D = 6" PVC, D = 8"

    P   V   C   ,  D  

     =   6  "   

     

    Figura 2. Planta de instalación de alcantarillado sanitario.

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    4. SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL (SDP)

    Un sistema de alcantarillado pluvial es aquel destinado a evacuar las aguas provenientes de lalluvia y su transporte a los sitios de descargas, ya sea, un cauce natural (ríos, quebradas, o directoal mar) o artificial (canales con o sin pavimento). Por lo general es un sistema que trabaja porgravedad, de manera similar al sistema sanitario con la diferencia de que las aguas están menos

    contaminadas.

    4.1 COMPONENTES DEL SDP

    Los componentes de un Sistema de Pluvial son:

      Tragantes,  Cámaras de inspección o registros pluviales,  Aliviaderos, 

    Alcantarillados pluviales: tuberías de que transportan el agua lluvia a cauces naturales oartificiales,

     

    Cabezales: se colocan al final de las alcantarillas para mantenerlas fijas y evitar la erosión,  Zanjas de drenaje: cunetas y medias cañas,  Canales naturales y artificiales,  Puentes, 

    Cajones, 

    Muro de retén,  Cauces de ríos y quebradas.

    Se recomienda en las tuberías un diámetro mínimo de 0.60 m (24”), pero en casos especiales(cruces de calles, etc.) se  permitirá el uso de tuberías de 0.45 m (18”) o donde se compruebe la

    existencia de caudales pequeños.La velocidad máxima permitida será de 10 pies/s y la mínima de 3 pies/s en tuberías En canalesde mampostería y de concreto será de 10 pies/s y 15 pies/s como límite máximo.

    Todos los sistemas de drenajes deberán proyectarse con pendientes suficientes para que lavelocidad media no sobrepase los límites indicados. Las pendientes (s) mínimas recomendadasson:

    Pendientes (s) mínimas m/mDiámetros en cm

    centímetros pulgadas

    0.00250 45 180.00175 60 24

    0.00130 76 30

    0.00100 91 36

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    Ingeniero Algis Navarro 

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    Figura 4

    Figura 5

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    Ingeniero Algis Navarro 

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    Figura 6

     

    CAPACIDAD

    La capacidad de los tragantes de cordón es la siguiente:

    Tipo Capacidad en pies3/s

    L-1 8

    L-2 12

    L-3 16

    L-4 20

    Asi mismo las parrillas de 40 ½ x 20 1/2 , tienen una capacidad de entrada de 5 pies 3/s.

    4.1.1  TALUD DE CANALES

    Toda sección de canal debe satisfacer en talud o inclinación para asegurar la estabilidad y permanencia del mismo.

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    Canales de tierra sin revestimiento 1:2 –  1:5

    Arena 1:2

    Canto rodado 1:2 –  3:4

    Tierra compactada sin revestimiento 1:2

    Tierra muy compactada 1:1 - 1:2

    Mampostería acabada, concreto 1:0

    Figura 7: Talud 1:1

    4.2 PERIODOS DE DISEÑO DEL SDP

    Un sistema pluvial será diseñado para las peores condiciones de lluvia, es decir, debe ser capaz dedrenar toda el agua producida en una lluvia en un determinado tiempo de retorno. Los periodosde retorno para las diferentes estructuras serán las siguientes:

     

    Alcantarillados pluviales, aliviaderos y zanjas de drenaje: se diseñará para desalojar la peorlluvia con un periodo de retorno de diez años.

      Puentes, alcantarillas y muro de retén: las estructuras permanentes de sistema vial y otrasestructuras hidráulicas deberán desalojar la peor lluvia con un periodo de retorno de diez años.

      Cauces de ríos y quebradas:  los cauces de ríos y quebradas serán diseñadas para que lasaguas pluviales no causen daño a las propiedades adyacentes, por motivo de inundaciones,cuando ocurra la peor lluvia de cada veinte años.

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    Ingeniero Algis Navarro 

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    Figura 8. Plano de alcantarillado pluvial.