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Grupo 8Ingeniería sanitaria II
MEMORIA DE CÁLCULO
DOTACION MEDIA DIARIA
La contribución de las aguas residuales depende principalmente del abastecimiento de agua. Para el
dimensionamiento del sistema de alcantarillado sanitario se utilizara el consumo de agua efectivo per cápita, sin
tomar en cuenta las pérdidas de agua.
El consumo de agua per cápita es un parámetro extremadamente variable entre diferentes poblaciones y depende
de diversos factores, entre los cuales se destacan:
a) Los hábitos higiénicos y culturales de la comunidad
b) La cantidad de micro medición de los sistemas de abastecimiento de agua
c) Las instalaciones y equipamientos hidráulico - sanitario de los inmuebles
d) La temperatura media de la región
e) El valor de la tarifa y la existencia o no de subsidios sociales o políticos
f) La abundancia o escasez de los puntos de captación de agua
g) La intermitencia o regularidad del abastecimiento de agua
h) La temperatura media de la región
i) La renta familiar
j) La disponibilidad de equipamientos domésticos que utilizan agua en cantidad apreciable
k) La intensidad de la actividad comercial
Para el caso de sistemas nuevos de alcantarillado sanitario, la dotación media diaria de agua debe ser obtenida
sobre la base de la población y zona geográfica dada, según lo especificado en la tabla II.1 de la norma 688
Por la informacion dada sobre el proyecto como la dotacion de 180 lit /Hab /día . podría tratarse de una zona
como el altiplano con una población de más de 100,000 Hab; o una zona de los valles con una población estimada
entre 20,001 a 100,000 Hab. O finalmente una zona de los llanos con una población de 5,001 a 20,000 Hab.
COEFICIENTE DE RETORNO O APORTE ( C )
Es la relación entre el volumen de agua residual que llega a las alcantarillas y el volumen de agua abastecida.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
Grupo 8Ingeniería sanitaria II
El coeficiente de retorno depende de factores locales como la localización y tipo de vivienda, condición de las
calles pavimentadas o no, tipo de clima u otros factores por esta razón se consideraría usar un coeficiente de
retorno de 80%.
DENSIDAD POBLACIONAL
La densidad poblacional no es nada más que:
DENSIDAD POBLACIONAL =P f
AT
Dónde:
Pf: Es la población futura.
AT: Área total.
Donde para este proyecto dado se considerara una densidad poblacional de 300 hasta 1000 Hab/ Ha
Considerando así un promedio de 650 Hab/ Ha
CONTRIBUCIONES DE AGUAS RESIDUALES
Caudal medio diario doméstico (Qm)
El caudal de contribución doméstico será estimado para las condiciones iniciales y finales de operación del sistema.
El caudal de contribución doméstico, será calculado en función del coeficiente de retorno, la población tributaria
futura y la dotación.
Qm=C ∙P ∙ ¿̇86400
¿
Tramo E5 – D5 Qm=0,8 ∙162,5 ∙180
86400=0,271 lps
Tramo D5 – C5 Qm=0,8 ∙325 ∙180
86400=0,542lps
Caudal máximo ( Qmax)
Qmax=5
P0,167∙Qm
P = POBLACION TRIBUTARIA
1000
DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
Grupo 8Ingeniería sanitaria II
Tramo E5 – D5
Qmax=5
0,16250,1670,271=1,834 lps
Tramo D5 – C5
Qmax=5
0,3250,167∙0,542=3,268 lps
Caudal mínimo ( Qmin)
Qmin=Qm
5P0,167
Tramo E5 – D5
Qmin=0,271
5
0,16250,167
=0,03999 lps
Tramo D5 – C5
Qmin=0,542
5
0,3250,167
=0,08979 lps
Caudal de infiltración (Qi)
Las contribuciones indebidas en las redes de sistemas de alcantarillado sanitario, pueden ser originarias del subsuelo,
genéricamente designadas como infiltraciones o pueden provenir del encauce accidental o clandestino de las aguas
pluviales.
Las aguas del suelo penetran a través de los siguientes puntos:
Por las juntas de las tuberías
Por las paredes de las tuberías
En las estructuras de las cámaras de inspección o pozos de visita, cajas de inspección, cajas de paso, tubos
de inspección y limpieza y terminales de limpieza.
En nuestro caso tomaremos un caudal de infiltración de 1¿
s ∙ km
Qi=0.001 ¿s ∙m
=1 ¿s ∙ km
Tramo E5 – D5
DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
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Qi=0.001∗110,5=0,1105 lps
Tramo D5 – C5
Qi=0.001∗221=0,221lps
Caudal por conexiones erráticas (Qe)
Se deben considerar los aportes de aguas pluviales al sistema de alcantarillado sanitario, provenientes de malas
conexiones (de bajantes de tejados y patios). Estos aportes son función de la efectividad de las medidas de control
sobre la calidad de las conexiones domiciliarias y de la disponibilidad de sistemas de recolección y evacuación de aguas
pluviales.
El caudal por conexiones erradas debe ser del 5 % al 10 % del caudal máximo horario de aguas residuales domésticas.
El caudal por conexiones erráticas será estimado para las condiciones iniciales y finales de operación del sistema.
El caudal por conexiones errática adoptado para el diseño es de 10 % del caudal máximo.
Qe=0.1 ∙Qmax
Tramo E5 – D5
Qe=0.1∗1,834=0,183 lps
Tramo D5 – C5
Qe=0.1∗3,268=0,327lps
CAUDAL DE DISEÑO
Para el caudal de diseño tanto mínimo como máximo será la sumatoria de caudales de infiltración como de conexiones
erráticas.
Caudal de diseño mínimo.
qmin=Qmin+Qe
Tramo E5 – D5
qmin=0,03999+0,183=0,223 lps
Tramo D5 – C5
qmin=0,08979+0,327=0,417 lps
Caudal de diseño máximo.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
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qmax=Qmax+Qi+Qe
Tramo E5 – D5
qmax=1,834+0,1105+0,183=2,128lps
Tramo D5– C5
qmax=3,268+0,221+0,327=3,815 lps
CRITERIOS DE DISEÑO
El coeficiente de rugosidad de Manning (n) tiene un valor de 0,013 en alcantarillados sanitarios, para cualquier tipo
de material de tubería. Es decir la capa biológica que se forma hace que este coeficiente sea uniforme independiente
del material.
Caudal a tubo lleno
Q=0,312n
∙ D83 ∙ S
12
Tramo E5 – D5
Q=0,3120.013
∙0.25483 ∙0.00452489
12=0.04177
m3
s=41,774 lps
Tramo D5 – C5
Q=0,3120.013
∙0.25483 ∙0.00361991
12=0.03736
m3
s=37,364 lps
Velocidad a tubo lleno
V=Q /A
Tramo E5 – D5
V= 0,04177
π∗0,2542
4
=0.824 mps
Tramo D5 – C5
V= 0,03736
π∗0,2542
4
=0.737 mps
Relación de caudales q/Q.
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=qmaxQlleno
Tramo E5 – D5
= 2,12841,774
=0.051
Tramo D5 – C5
= 3,81537,364
=0.102
Tensión tractiva.
τ=γ∗r∗S
Tramo E5 – D5
τ=1040∗0.024∗0.00452489=0.113Kg
cm2>0,10
Kg
cm2
Tramo D5– C5
τ=1040∗0.033∗0.00361991=0.123Kg
cm2>0,10
Kg
cm2
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