1. Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Medelln 2009

2. Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM. Copyright 2009, Empresas Pblicas de Medelln E. S. P. Todos los derechos reservados. Quedaprohibidalareproduccinotransmisintotaloparcialdelcontenidodelapresenteobraencualquierforma, sea electrnica o mecnica, sin el consentimiento previo y por escrito de las Empresas Pblicas de Medelln E. S. P. Impreso en Colombia Printed in Colombia Primera Edicin: 2009 3. 1-3 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM TABLA DE CONTENIDO PREFACIO ......................................................................................................................................................................................................1-13 PARTICIPANTES...............................................................................................................................................................................................1-14 Captulo 1REFERENCIACIN GENERAL...............................................................................................1-15 1.1SISTEMA DE UNIDADES.......................................................................................................................................................1-15 1.2VARIABLES....................................................................................................................................................................................1-16 1.3ABREVIATURAS..........................................................................................................................................................................1-25 1.4NORMAS TCNICAS REFERENCIADAS........................................................................................................................1-26 1.4.1 Normas Tcnicas Colombianas............................................................................................................................1-26 1.4.2 Normas Tcnicas Internacionales.......................................................................................................................1-29 1.4.3 Otras Normas y/o Guas Tcnicas.......................................................................................................................1-32 1.4.4 Normas y Manuales de EPM. ................................................................................................................................1-32 1.5LEYES, DECRETOS Y LEGISLACIN PERTINENTE...................................................................................................1-32 1.6 DEFINICIONES............................................................................................................................................................................1-33 Captulo 2ASPECTOS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE RECOLECCIN Y TRANSPORTE DE AGUAS RESIDUALES Y/O LLUVIAS...................................................2-41 2.1ALCANCE......................................................................................................................................................................................2-41 2.2 INTEGRALIDAD DEL DRENAJE URBANO...................................................................................................................2-41 2.3 SISTEMAS DE RECOLECCIN Y TRANSPORTE DE AGUAS RESIDUALES Y/O LLUVIAS.....................2-42 2.3.1 Tipos de sistemas de alcantarillado...................................................................................................................2-42 2.3.2 Seleccin del tipo de sistema de recoleccin y transporte de aguas residuales y/o lluvias............................................................................................................................2-42 2.4 PROCEDIMIENTO GENERAL DE DISEO DE LOS SISTEMAS DE RECOLECCIN Y TRANSPORTE DE AGUAS RESIDUALES Y/O LLUVIAS......................................................................................2-43 2.4.1 PASO 1 - Definicin del tamao del sistema...............................................................................................2-44 2.4.2 PASO 2 - Conocimiento del marco institucional.......................................................................................2-45 2.4.3 PASO 3 - Acciones legales.......................................................................................................................................2-46 2.4.4 PASO 4 - Aspectos ambientales relacionados con los sistemas de recoleccin y transporte de aguas residuales y/o lluvias................................................................................................2-46 2.4.5 PASO 5 - Ubicacin dentro de los Planes de Ordenamiento Territorial y Desarrollo Urbano previstos para los municipios atendidos por EPM ...................................2-46 2.4.6 PASO 6 - Evaluacin socioeconmica.............................................................................................................2-47 2.4.7 PASO 7 - Definicin del alcance del Proyecto.............................................................................................2-47 2.4.8 PASO 8 - Estudios previos........................................................................................................................................2-47 2.4.9 PASO 9 - Generacin de alternativas y optimizacin.............................................................................2-47 2.4.10 PASO 10 - Diseo y requerimientos tcnicos...........................................................................................2-48 2.4.11 PASO 11 - Construccin e Interventora......................................................................................................2-48 2.4.12 PASO 12 - Puesta en marcha, operacin y mantenimiento del sistema de recoleccin y transporte de aguas residuales y/o lluvias..........................................................2-48 2.5 TECNOLOGA DE INFORMACIN PARA LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO.................................2-48 Tabla de Contenido 4. 1-4 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 2.5.1 Sistemas de Informacin Geogrfica...............................................................................................................2-48 2.5.2 Programas de diseo de redes de alcantarillado.....................................................................................2-48 2.5.3 Diseo optimizado de sistemas de alcantarillado...................................................................................2-49 2.5.4 Calidad de agua en sistemas de alcantarillado..........................................................................................2-49 2.5.5 Sistemas de monitoreo y tipo SCADA.............................................................................................................2-49 2.6 PLANOS Y MEMORIAS DE CLCULO...........................................................................................................................2-49 2.6.1 Planos...................................................................................................................................................................................2-50 2.6.2 Memorias de clculo..................................................................................................................................................2-50 2.7 CALIDADES Y REQUISITOS DE LOS PROFESIONALES.........................................................................................2-50 2.7.1 Aspectos Generales....................................................................................................................................................2-50 2.7.2 Calidad de los diseadores y de los interventores o revisores de diseo.................................2-51 2.7.3 Personal auxiliar profesional y no profesional............................................................................................2-52 2.8 COMIT ASESOR DE LAS NORMAS...............................................................................................................................2-52 2.8.1 Propsito............................................................................................................................................................................2-52 2.8.2 Integracin.......................................................................................................................................................................2-52 2.8.3 Funciones..........................................................................................................................................................................2-52 ANEXO 2.1 EVALUACIN SOCIOECONMICA............................................................................................................................2-53 Captulo 3 ASPECTOS ESPECFICOS PARA EL DISEO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO......3-57 3.1 ALCANCE......................................................................................................................................................................................3-57 3.2 ESTUDIOS PREVIOS.................................................................................................................................................................3-57 3.2.1 Estudio de la demanda del servicio..................................................................................................................3-57 3.2.2 Descripcin de la zona del proyecto...............................................................................................................3-57 3.2.3 Descripcin de los sistemas e infraestructura existentes....................................................................3-58 3.3 PROCEDIMIENTO PARA GENERACIN DE ALTERNATIVAS Y DISEO DE ALTERNATIVA SELECCIONADA.................................................................................................................................3-61 3.3.1 Delimitacin del rea del proyecto y las cuencas de drenaje..........................................................3-62 3.3.2 Definicin del perodo de diseo......................................................................................................................3-62 3.3.3 Clculo de la poblacin y/o clientes objeto del proyecto..................................................................3-62 3.3.4 Generacin y comparacin de alternativas.................................................................................................3-62 3.3.5 Seleccin y diseo de la mejor alternativa...................................................................................................3-63 3.3.6 Protocolo de pruebas de diseo y recomendaciones especiales..................................................3-63 3.4 REFERENCIACIN DE COMPONENTES Y DISPOSICIN GENERAL DE LAS TUBERAS DE ALCANTARILLADO..................................................................................................................3-64 3.4.1 Referenciacin de componentes.......................................................................................................................3-64 3.4.2 Ubicacin..........................................................................................................................................................................3-64 3.4.3 Distancias mnimas a otras redes de servicio pblico...........................................................................3-64 3.4.4 Distancia mnima horizontal a paramentos.................................................................................................3-65 Captulo 4 HIDRULICA DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO.........................................................4-67 4.1 ALCANCE......................................................................................................................................................................................4-67 4.2 DISEO HIDRULICO DE TUBERAS PARCIALMENTE LLENAS......................................................................4-67 4.2.1 Tipos de flujo para el diseo..................................................................................................................................4-67 4.2.2 Caudal de diseo..........................................................................................................................................................4-67 Tabla de Contenido 5. 1-5 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 4.2.3 Dimetros..........................................................................................................................................................................4-67 4.2.4 ,Pendientes de las tuberas.....................................................................................................................................4-67 4.2.5 Propiedades geomtricas de ductos en sistemas de alcantarillados..........................................4-68 4.2.6 Materiales para ductos en sistemas de alcantarillado...........................................................................4-70 4.2.7 Ecuaciones de flujo uniforme para el diseo de tuberas fluyendo parcialmente llenas...............................................................................................................................4-73 4.2.8 Ecuacin para el clculo del esfuerzo cortante.........................................................................................4-74 4.2.9 Coeficientes de rugosidad y rugosidad absoluta.....................................................................................4-75 4.2.10 Rgimen de flujo........................................................................................................................................................4-76 4.3 DISEO HIDRULICO DE REDES DE ALCANTARILLADO..................................................................................4-77 4.3.1 Topologa de la red de alcantarillado...............................................................................................................4-77 4.3.2 Caudales para el diseo hidrulico...................................................................................................................4-77 4.3.3 Prdidas menores en accesorios........................................................................................................................4-77 4.3.4 Clculo de la lnea piezomtrica y la lnea de energa total...............................................................4-77 4.3.5 Flujo no permanente en sistemas de alcantarillado..............................................................................4-80 4.4 CALIDAD DE AGUA EN LA RED DE ALCANTARILLADO....................................................................................4-82 4.5 PROTOCOLOS DE PRUEBA.................................................................................................................................................4-83 Captulo 5REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS RESIDUALES..................................................5-85 5.1 ALCANCE......................................................................................................................................................................................5-85 5.2 PARMETROS DE DISEO..................................................................................................................................................5-85 5.2.1 Perodo de diseo........................................................................................................................................................5-85 5.2.2 Clientes y Poblacin..................................................................................................................................................5-85 5.2.3 Contribuciones de aguas residuales................................................................................................................5-87 5.2.4 Caudal medio diario de aguas residuales.....................................................................................................5-90 5.2.5 Caudal mximo horario final (QMHf )...................................................................................................................5-91 5.2.6 Factor de mayoracin (F).........................................................................................................................................5-91 5.2.7 Caudal de diseo..........................................................................................................................................................5-92 5.2.8 Dimetro nominal mnimo.....................................................................................................................................5-92 5.2.9 Velocidad mnima........................................................................................................................................................5-92 5.2.10 Velocidad mxima en las tuberas...................................................................................................................5-94 5.2.11 Pendiente mnima de las tuberas..................................................................................................................5-94 5.2.12 Pendiente mxima de las tuberas..................................................................................................................5-94 5.2.13 Anclajes en tuberas de alcantarillado..........................................................................................................5-94 5.2.14 Profundidad hidrulica mxima.......................................................................................................................5-94 5.2.15 Profundidad mnima a la cota clave de las tuberas............................................................................5-95 5.2.16 Profundidad mxima a la cota clave............................................................................................................5-95 5.2.17 Materiales susceptibles a corrosin por sulfuros...................................................................................5-95 5.2.18 Generacin de alternativas..................................................................................................................................5-96 5.3 OPERACIN, CONTROL Y SEGUIMIENTO..................................................................................................................5-96 5.3.1 Uso de tecnologas de informacin..................................................................................................................5-97 5.3.2 Calibracin de la red de alcantarillado............................................................................................................5-97 5.4 ASPECTOS DE LA PUESTA EN MARCHA RELACIONADOS CON EL DISEO.........................................5-97 5.4.1 Inspecciones preliminares a la red de alcantarillado.............................................................................5-97 Tabla de Contenido 6. 1-6 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 5.4.2 Inspecciones preliminares con cmaras de CCTV...................................................................................5-98 5.4.3 Protocolo de pruebas................................................................................................................................................5-98 5.4.4 Pruebas de infiltracin de la red de alcantarillado..................................................................................5-98 5.4.5 Pruebas de hermeticidad........................................................................................................................................5-98 5.4.6 Ensayo de hermeticidad con aire.......................................................................................................................5-98 5.5 ASPECTOS DEL MANTENIMIENTO................................................................................................................................5-99 5.5.1 Mantenimiento preventivo....................................................................................................................................5-99 5.5.2 Mantenimiento correctivo......................................................................................................................................5-99 5.5.3 Monitoreo.........................................................................................................................................................................5-99 5.5.4 Mediciones de calidad de agua.......................................................................................................................5-100 5.5.5 Control de vertimientos industriales.............................................................................................................5-100 ANEXO 5.1 DISEO ESTRUCTURAL Y CIMENTACIONES DE TUBERAS.......................................................................5-101 A.5.1 TIPOS DE CARGA EXTERNAS A UNA TUBERA ENTERRADA...................................................................5-101 A.5.2 CLCULO DE CARGAS EXTERNAS.........................................................................................................................5-101 A.5.2.1 Tuberas flexibles...................................................................................................................................................5-101 A.5.2.2 Tuberas rgidas.......................................................................................................................................................5-105 A.5.3 TIPOS DE CIMENTACIN..............................................................................................................................................5-107 A.5.3.1 Capa de cimentacin.........................................................................................................................................5-108 A.5.3.2 Zona de atraque....................................................................................................................................................5-108 A.5.3.3 Relleno inicial...........................................................................................................................................................5-108 A.5.3.4 Relleno final..............................................................................................................................................................5-108 A.5.3.5 Cimentacin Clase C...........................................................................................................................................5-109 A.5.3.6 Cimentacin Clase B...........................................................................................................................................5-109 A.5.3.7 Cimentacin con relleno de densidad controlada..........................................................................5-110 A.5.3.8 Cimentacin con atraque con piedra triturada.................................................................................5-110 A.5.3.9 Cimentacin Clase A Cuna de Concreto................................................................................................5-110 A.5.3.10 Cimentacin Clase A Arco de Concreto...............................................................................................5-111 Captulo 6REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS LLUVIAS.......................................................6-113 6.1 ALCANCE...................................................................................................................................................................................6-113 6.2 PARMETROS DE DISEO...............................................................................................................................................6-113 6.2.1 Perodo de diseo.....................................................................................................................................................6-113 6.2.2 Perodo de retorno de diseo...........................................................................................................................6-113 6.2.3 reas de drenaje........................................................................................................................................................6-114 6.2.4 Caudal de diseo.......................................................................................................................................................6-114 6.2.5 Distancia mnima a quebradas.........................................................................................................................6-114 6.2.6 Aporte de caudal por abatimiento del nivel fratico..........................................................................6-114 6.2.7 Dimetro nominal mnimo..................................................................................................................................6-115 6.2.8 Aporte de sedimentos...........................................................................................................................................6-115 6.2.9 Velocidad mnima.....................................................................................................................................................6-116 6.2.10 Velocidad mxima..................................................................................................................................................6-116 6.2.11 Pendiente mnima de las tuberas...............................................................................................................6-116 6.2.12 Pendiente mxima de las tuberas...............................................................................................................6-117 6.2.13 Anclajes en tuberas de alcantarillado.......................................................................................................6-117 Tabla de Contenido 7. 1-7 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 6.2.14 Profundidad hidrulica mxima....................................................................................................................6-117 6.2.15 Profundidad mnima a la cota clave de las tuberas.........................................................................6-117 6.2.16 Profundidad mxima a la cota clave...........................................................................................................6-118 6.2.17 Generacin de alternativas...............................................................................................................................6-118 6.3 MTODO RACIONAL..........................................................................................................................................................6-118 6.3.1 Curvas de intensidad-Duracin-Frecuencia.............................................................................................6-119 6.3.2 Intensidad de precipitacin................................................................................................................................6-120 6.3.3 Coeficiente de escorrenta...................................................................................................................................6-120 6.3.4 Tiempo de concentracin....................................................................................................................................6-121 6.4 MTODO DE CLCULO DE CAUDAL BASADO EN EL PROGRAMA EPASWMM...............................6-124 6.5 OTROS MTODOS DE CLCULO DE CAUDAL....................................................................................................6-126 6.5.1 Mtodo del Hidrograma Unitario....................................................................................................................6-126 6.5.2 Mtodo del Hidrograma Unitario sinttico...............................................................................................6-127 6.6 OPERACIN, CONTROL Y SEGIMIENTO...................................................................................................................6-130 6.7 ASPECTOS DE LA PUESTA EN MARCHA RELACIONADOS CON EL DISEO......................................6-130 6.8 ASPECTOS DEL MANTENIMIENTO RELACIONADOS CON AL DISEO.................................................6-130 6.8.1 Mantenimiento preventivo.................................................................................................................................6-130 6.8.2 Mantenimiento correctivo...................................................................................................................................6-130 6.8.3 Monitoreo......................................................................................................................................................................6-131 6.8.4 Mediciones de calidad de agua.......................................................................................................................6-131 ANEXO 6.1 CURVAS DE INTENSIDAD FRECUENCIA Y DURACIN................................................................................6-132 ANEXO 6.2 MTODOS DE INFILTRACIN....................................................................................................................................6-133 A.6.1 Modelo de infiltracin de Horton...................................................................................................................6-133 A.6.2 Modelo de infiltracin propuesto por el SCS..........................................................................................6-133 A.6.3 Modelo de infiltracin propuesto Green y Ampt.................................................................................6-135 Captulo 7 REDES DE ALCANTARILLADOS COMBINADOS..............................................................7-137 7.1 ALCANCE...................................................................................................................................................................................7-137 7.2 CONSIDERACIONES GENERALES................................................................................................................................7-137 7.3 CAUDAL DE DISEO...........................................................................................................................................................7-138 7.4 PARMETROS DE DISEO...............................................................................................................................................7-138 7.5 OPERACIN, CONTROL Y SEGUIMIENTO...............................................................................................................7-139 7.6 ASPECTOS DE LA PUESTA EN MARCHA RELACIONADOS CON EL DISEO......................................7-139 7.7 ASPECTOS DEL MANTENIMIENTO.............................................................................................................................7-139 Captulo 8 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS............................................................................... 8-141 8.1 ALCANCE...................................................................................................................................................................................8-141 8.2 CONSIDERACIONES GENERALES................................................................................................................................8-141 8.3 ESTRUCTURAS DE CONEXIN Y/O INSPECCIN DE TUBERAS................................................................8-141 8.3.1 Consideraciones para su proyeccin............................................................................................................8-142 8.3.2 Parmetros de diseo.............................................................................................................................................8-142 8.3.3 Profundidad a cota clave......................................................................................................................................8-145 8.3.4 Dimetro del orificio de acceso........................................................................................................................8-145 8.3.5 Distancia mxima entre estructuras de conexin y/o inspeccin.............................................8-145 Tabla de Contenido 8. 1-8 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 8.3.6 Prdidas de energa en estructuras de conexin y/o inspeccin...............................................8-145 8.4 CMARAS DE CADA..........................................................................................................................................................8-152 8.4.1 Consideraciones para su proyeccin............................................................................................................8-152 8.4.2 Parmetros de diseo.............................................................................................................................................8-152 8.4.3 Cmars de cada bajo rgimen supercrtico..........................................................................................8-153 8.5 SUMIDEROS.............................................................................................................................................................................8-156 8.5.1 Consideraciones para su diseo......................................................................................................................8-156 8.5.2 Tipos de sumideros..................................................................................................................................................8-156 8.5.3 Parmetros de diseo.............................................................................................................................................8-158 8.5.4 Mtodos de clculo.................................................................................................................................................8-159 8.6 ALIVIOS EN ALCANTARILLADOS COMBINADOS (AAC).................................................................................8-161 8.6.1 Consideraciones generales.................................................................................................................................8-162 8.6.2 Consideraciones de Diseo................................................................................................................................8-162 8.6.3 Control de la contaminacin de los AAC. Clculo del caudal de vertimiento...................8-163 8.6.4 Estudios previos.........................................................................................................................................................8-164 8.6.5 Diseo de AAC de Vertedero Lateral.............................................................................................................8-164 8.6.6 Diseo de AAC de Vertedero Transversal...................................................................................................8-166 8.6.7 AAC de Vertedero Tipo Orificio.........................................................................................................................8-167 8.6.8 Otros tipos de AAC...................................................................................................................................................8-167 8.6.9 Almacenamiento.......................................................................................................................................................8-169 8.7 CANALES EN SISTEMAS DE DRENAJE......................................................................................................................8-170 8.7.1 Consideraciones para su proyeccin............................................................................................................8-170 8.7.2 Estudios previos.........................................................................................................................................................8-171 8.7.3 Parmetros de diseo y Mtodos de clculo...........................................................................................8-171 8.8 TRANSICIONES.......................................................................................................................................................................8-173 8.8.1 Consideraciones para su proyeccin............................................................................................................8-173 8.8.2 Parmetros de diseo y mtodos de clculo...........................................................................................8-173 8.9 SIFONES INVERTIDOS.........................................................................................................................................................8-173 8.10 ESTRUCTURAS DE DISIPACIN DE ENERGA Y DESCARGA......................................................................8-175 8.10.1 Estructuras de entrega con canales rugosos........................................................................................8-175 8.10.2 Estructuras de cada libre y resalto hidrulico......................................................................................8-177 8.10.3 Canales escalonados............................................................................................................................................8-178 Captulo 9ESTACIONES ELEVADORAS Y/O DE BOMBEO................................................................9-181 9.1 ALCANCE...................................................................................................................................................................................9-181 9.2 ESTUDIOS PREVIOS..............................................................................................................................................................9-181 9.2.1 Concepcin del proyecto....................................................................................................................................9-181 9.2.2 Infraestructura existente.......................................................................................................................................9-182 9.2.3 Estudio de la cantidad de agua a ser bombeada..................................................................................9-182 9.2.4 Aspectos generales de la zona.........................................................................................................................9-182 9.2.5 Estudios topogrficos.............................................................................................................................................9-182 9.2.6 Condiciones geolgicas........................................................................................................................................9-183 9.2.7 Disponibilidad de energa....................................................................................................................................9-183 9.2.8 Calidad del agua a ser bombeada..................................................................................................................9-183 Tabla de Contenido 9. 1-9 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 9.2.9 Estudio de suelos.......................................................................................................................................................9-183 9.3 CONDICIONES GENERALES............................................................................................................................................9-183 9.3.1 Recomendaciones para ubicacin, seguridad y proteccin..........................................................9-184 9.3.2 Vulnerabilidad y amenaza ssmica..................................................................................................................9-184 9.3.3 Facilidad de acceso y retiros...............................................................................................................................9-185 9.4 PARMETROS DE DISEO...............................................................................................................................................9-185 9.4.1 Perodo de diseo.....................................................................................................................................................9-185 9.4.2 Caudal de diseo.......................................................................................................................................................9-185 9.4.3 Conducto de entrada o llegada a la estacin..........................................................................................9-185 9.4.4 Materiales.......................................................................................................................................................................9-185 9.4.5 Nmero de Bombas.................................................................................................................................................9-186 9.4.6 Tipo de Bombas..........................................................................................................................................................9-186 9.4.7 Pozo de succin.........................................................................................................................................................9-187 9.4.8 Dimetros de tuberas de impulsin y succin......................................................................................9-188 9.4.9 Velocidades en tuberas de impulsin y succin..................................................................................9-188 9.4.10 Instalacin de tuberas........................................................................................................................................9-188 9.4.11 Distancias a otras redes......................................................................................................................................9-189 9.4.12 Sala de bombas.......................................................................................................................................................9-189 9.4.13 Generacin y control de ruido.......................................................................................................................9-190 9.4.14 Control de tamao de slidos........................................................................................................................9-190 9.4.15 Generacin de alternativas...............................................................................................................................9-190 9.5 DISEO DE LAS ESTACIONES ELEVADORAS Y/O DE BOMBEO.................................................................9-191 9.5.1 Clculo hidrulico de tuberas simples........................................................................................................9-191 9.5.2 Bombas centrfugas y eyectoras......................................................................................................................9-195 9.5.3 Bombas helicoidales................................................................................................................................................9-196 9.5.4 Corrosin en tuberas.............................................................................................................................................9-199 9.5.5 Recubrimientos y proteccin de tuberas.................................................................................................9-199 9.5.6 Golpe de Ariete en estaciones elevadoras y/o de bombeo...........................................................9-200 9.5.7 Eficiencia del bombeo...........................................................................................................................................9-201 9.5.8 Vlvulas y accesorios en las estaciones elevadoras y/o de bombeo.........................................9-201 9.5.9 Instalaciones elctricas en las estaciones elevadoras y/o de bombeo...................................9-202 9.5.10 Dispositivos de medicin y control.............................................................................................................9-204 9.5.11 Instalaciones complementarias para las estaciones elevadoras y/o de bombeo..........9-205 9.5.12 Comprobacin de diseo bajo diferentes condiciones de operacin.................................9-206 9.5.13 Protocolos de prueba del diseo.................................................................................................................9-207 9.5.14 Uso de tecnologas de informacin para el diseo de estaciones elevadoras y/o de bombeo..............................................................................................................................9-207 9.5.15 Referenciacin de las estaciones elevadoras y/o de bombeo...................................................9-207 9.6 ASPECTOS DE LA PUESTA EN MARCHA DE LA ESTACIN ELEVADORA Y/O DE BOMBEO RELACIONADOS CON EL DISEO.......................................................................................9-208 9.6.1 Inspecciones preliminares...................................................................................................................................9-208 9.6.2 Pruebas preliminares...............................................................................................................................................9-208 9.6.3 Pruebas hidrostticas para tuberas de impulsin................................................................................9-209 Tabla de Contenido 10. 1-10 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 9.6.4 Medicin de caudales............................................................................................................................................9-209 9.6.5 Lnea piezomtrica de la tubera de impulsin......................................................................................9-209 9.6.6 Golpe de Ariete...........................................................................................................................................................9-209 9.6.7 Accesorios y Vlvulas...............................................................................................................................................9-210 9.6.8 Vlvulas de cheque o de retencin................................................................................................................9-210 9.7 ASPECTOS DE LA OPERACIN RELACIONADOS CON EL DISEO.........................................................9-210 9.7.1 Mediciones de caudal............................................................................................................................................9-211 9.7.2 Golpe de Ariete...........................................................................................................................................................9-211 9.7.3 Lnea Piezomtrica...................................................................................................................................................9-211 9.7.4 Instrumentacin y telemetra en las tuberas de impulsin...........................................................9-211 9.7.5 Punto de operacin de la bomba...................................................................................................................9-211 9.7.6 Uso de tecnologas de informacin para la operacin......................................................................9-212 9.8 ASPECTOS DEL MANTENIMIENTO RELACIONADOS CON EL DISEO..................................................9-212 9.8.1 Mantenimiento correctivo y preventivo.....................................................................................................9-212 9.8.2 Registro de mantenimientos.............................................................................................................................9-212 9.8.3 Disponibilidad de repuestos..............................................................................................................................9-213 9.8.4 Mantenimiento de accesorios...........................................................................................................................9-213 9.8.5 Uso de tecnologas de informacin para labores de mantenimiento.....................................9-213 Captulo 10 URBANIZACIONES..........................................................................................................10-215 10.1 ALCANCE.............................................................................................................................................................................10-215 10.2 CONSIDERACIONES GENERALES...........................................................................................................................10-215 10.2.1 Redes Privadas.......................................................................................................................................................10-215 10.2.2 Redes Pblicas.......................................................................................................................................................10-216 10.3 INFORMACIN PREVIA AL DISEO......................................................................................................................10-216 10.4 REQUISITOS PARA APROBACIN DEL DISEO POR PARTE DE EPM ...............................................10-216 10.5 PARMETROS DE DISEO.........................................................................................................................................10-217 10.5.1 Parmetros generales de diseo................................................................................................................10-217 10.5.2 Acometidas.............................................................................................................................................................10-217 10.5.3 Cajas de empalme a la red.............................................................................................................................10-217 10.5.4 Cajas de empalme para domiciliaria en acera o zona verde....................................................10-217 10.5.5 Verificacin del comportamiento hidrulico de la red receptora.........................................10-218 10.5.6 Protocolo de pruebas.......................................................................................................................................10-218 Captulo 11 ASPECTOS AMBIENTALES............................................................................................. 11-219 11.1 ALCANCE.............................................................................................................................................................................11-219 11.2 ASPECTOS LEGALES......................................................................................................................................................11-219 11.2.1 Tipos de suelo para obras de sistemas de alcantarillado..........................................................11-219 11.2.2 Tipo de obras de alcantarillado...................................................................................................................11-220 11.2.3 Entidades nacionales y locales....................................................................................................................11-220 11.2.4 Instrumentos legales de control territorial y ambiental..............................................................11-220 11.3 ASPECTOS AMBIENTALES ESPECFICOS PARA LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO..................................................................................................................................................11-221 11.3.1 Redes de alcantarillado de aguas residuales y/o lluvias..............................................................11-222 Tabla de Contenido 11. 1-11 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 11.3.2 Estaciones elevadoras y/o de bombeo.................................................................................................11-223 11.4 ANLISIS DE VULNERABILIDAD.............................................................................................................................11-224 Captulo 12 INTERVENTORA..............................................................................................................12-225 12.1 ALCANCE.............................................................................................................................................................................12-225 12.2 PERSONAL DE LA INTERVENTORA......................................................................................................................12-225 12.3 INTERVENTORA DE DISEO....................................................................................................................................12-225 12.3.1 Funciones principales de la Interventora de Diseo....................................................................12-225 12.3.2 Interventora o revisin de diseos de entes externos................................................................12-226 12.3.3 Verificacin de protocolos de pruebas..................................................................................................12-226 Captulo 13 NORMAS SOBRE VERTIMIENTOS INDUSTRIALES......................................................13-227 13.1 ALCANCE.............................................................................................................................................................................13-227 13.2 DISPOSICIONES GENERALES....................................................................................................................................13-227 13.2.1 Cobertura geogrfica del servicio.............................................................................................................12-227 13.2.2 Acceso al servicio y la conexin.................................................................................................................12-227 13.2.3 Usuarios especiales del servicio de alcantarillado..........................................................................12-228 13.2.4 Acometidas.............................................................................................................................................................12-230 13.2.5 Instalaciones interiores....................................................................................................................................12-230 13.2.6 Servicio de alcantarillado................................................................................................................................12-231 13.2.7 Tratamiento de los vertimientos................................................................................................................12-232 13.3 CONTROL DE CALIDAD DE LAS AGUAS RESIDUALES..............................................................................13-232 13.3.1 Regimen de los vertimientos.......................................................................................................................12-232 13.3.2 Caudales lmites de las descargas.............................................................................................................12-232 13.3.3 Descargas permitidas........................................................................................................................................12-233 13.3.4 Descargas prohibidas........................................................................................................................................12-233 13.3.5 Mtodos de anlisis de los vertimientos...............................................................................................12-234 13.4 VIGILANCIA Y CONTROL DE LOS VERTIMIENTOS.........................................................................................13-235 13.4.1 Caracterizacin de las aguas residuales industriales.....................................................................12-235 13.4.2 Visitas de control..................................................................................................................................................12-235 13.4.3 Situaciones que se deben reportar a EPM...........................................................................................12-235 13.5 CONSTANCIAS DE VERTIMIENTO..........................................................................................................................13-236 13.6 PARMETROS DE INTERS ESPECIAL..................................................................................................................13-236 13.7 LEYES Y DECRETOS DE INTERS.............................................................................................................................13-238 Tabla de Contenido 12. Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 13. 1-13 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM PREFACIO El propsito de la presente norma de diseo de redes de alcantarillado de las Empresas Pblicas de Medelln es fijar los criterios bsicos, los requisitos mnimos, los valores especficos y lmites, las metodologas y las tecnologas que deben tenerse en cuenta en los diferentes procesos involucrados en la conceptualizacin y el diseo de sistemas de alcantarillado. Estos sistemas incluyen las redes de tuberas en alcantarillados separados (aguas residuales y aguas lluvias), las redes de tuberas en alcantarillados combinados, las es- tructuras complementarias, las estaciones elevadores y de bombeo, y las redes de alcantarillado de agua lluvias y aguas residuales en urbanizaciones. Esto se hace con el fin de garantizar la seguridad, durabilidad, funcionalidad, calidad tcnica, eficiencia de operacin, sostenibilidad de los sistemas de alcantarillado y redundancia de stos. El contenido especfico de esta norma est basado en sus aspectos generales en el reglamento tcnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Bsico RAS, en su versin de ao 2000, del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, especficamente en sus ttulos AAspectos Gene- rales de los Sistemas de Agua Potable y Saneamiento Bsico, y DSistemas de Recoleccin y Evacuacin de Aguas Residuales y Pluviales. El reglamento es una referencia complementaria a las normas de EPM planteadas en este documento. La norma est dirigida primordialmente a los planificadores y los diseadores de los sistemas de alcantari- llado, ya sean contratistas o empleados de las Empresas pblicas de Medelln, as como a los interventores de diseo de dichos sistemas. Adicionalmente puede ser utilizada por los constructores, los operadores y los ingenieros de mantenimiento encargados del drenaje de las aguas urbanas en los municipios operados por EPM. En general, esta norma es de obligatorio cumplimiento en todo su contenido; aquellos aspectos que sean recomendados como prcticas de buena Ingeniera, se dejan explcitos en sus respectivos nu- merales. Sin embargo, es necesario que se consulte la decisin de la Junta Directiva de EPM con respecto a estas normas, con el fin de verificar si existen algunos numerales transitorios, cuya obligatoriedad ser establecida posteriormente. Lanormatambinincluyeaquellosaspectosquedesdeeldiseodelaredafectanlosprocesosrelacionados con la construccin, la puesta en marcha, la interventora de construccin, la operacin y el mantenimiento de los sistemas de alcantarillado que sean operados por EPM. Igualmente incluye los aspectos ambientales pertinentes al diseo de sistemas de drenaje urbano. Sin embargo, en estos casos se deben tener en cuenta todos los decretos, reglamentos y manuales especficos, en sus versiones vigentes, que existan en dichas empresas. En cada uno de los captulos de esta norma se hace referencia a aquellos documentos que la complementan, sin ser una lista exhaustiva. 14. 1-14 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM PARTICIPANTES Para la redaccin de las nuevas Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado las Empresas Pblicas de Medelln E.S.P. y la Universidad de los Andes, a travs del Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados CIACUA del Departamento de Ingeniera Civil y Ambiental, conformaron el siguiente equipo de trabajo:: 1- Por parte de las Empresas Pblicas de Medelln, como propietarias e interventoras del proyecto, as: Interventor del proyecto Jos Alberto Alzate Colaboradores Jaime Humberto Jaramillo De Los Ros Fernando De Jess Rojas Mazo Carlos Enrique Castro Gallo Claudia Elena Figueroa Vanegas Claudia Maria Villegas Aristizabal Juan Camilo Hurtado Restrepo Lina Maria Sierra Lema Interventora tcnica del rea de Alcantarillado Ana Mara Vlez O. Maribel Ramrez Ros Fernando Calad Chica Jos Alberto Alzate Hoyos Wilson Javier Martnez Gmez Vctor Hugo Barrera Ortiz Elsa Victoria Gmez Jaramillo Olga Patricia Lpez Bedoya 2- Por parte de la Universidad de los Andes, a travs del CIACUA, Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados del Departamento de Ingeniera Civil y Ambiental, como contratista consultor del proyecto, as: Como Autores: Director del Proyecto Juan G. Saldarriaga Investigador Manuel Antonio Serna Rodrguez Ingeniera rea de Acueducto Mara Fernanda Gonzlez Candia Como Colaboradores: Mireya Perafn Marta Roco Acosta Ximena Gutirrez Hinojosa Johanna Garzn Mazuera Mara del Pilar Ochoa Carolina Quiros Garzn 15. 1-15 Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Captulo 1 REFERENCIACIN GENERAL 1.1 SISTEMA DE UNIDADES Aceleracin m/s2 Metros por segundo cuadrado ngulo Plano Grados, minutos y segundos rea cm2 Centmetro cuadrado ha Hectrea km2 Kilmetro cuadrado m2 Metro cuadrado Caudal L/h Litro por hora L/s Litro por segundo m3 /s Metros cbicos por segundo Concentracin mg/L Miligramo por Litro ppm Partes por milln Densidad viv/Ha o Hab/viv Densidad de poblacin kg/m3 Kilogramo por m3 Esfuerzo Kg/m2 Fuerza tractiva kPa Kilopascal MPa Megapascal Pa Pascal Fuerza N Newton kN Kilonewton t Tonelada Longitud m Metro km Kilmetro mm Milmetro Masa g Gramo mg Miligramo kg Kilogramo Poblacin hab Habitante viv Vivienda Potencia kW Kilovatio W Vatio Potencial elctrico kV Kilovoltio Presin m.c.a Metros de columna de agua kPa Kilopascal MPa Megapascal Pa Pascal Temperatura C Grados centgrados K Kelvin Tiempo ao Ao dia Da h Hora min Minuto s Segundo Referenciacin General 16. 1-16 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Referenciacin General Velocidad m/s Metros por segundo Viscosidad Pas Pascales por segundo Volumen cm3 Centmetro cbico L Litro m3 Metro cbico Otras L/(habda) Litro por habitante por da m2 /m Metro cuadrado por metro msnm Metros sobre el nivel del mar 1.2 VARIABLES %/ Porcentaje de rea con cubierta impermeable. a Es una constante, que depende del tipo de sistema (-). ngulo del codo (). ngulo del permetro interior soportado de la tubera () A rea tributaria de drenaje (m ha) dependiendo de la ecuacin. A rea transversal mojada del conducto, tubera, sifn (m). a Profundidad de depresin aguas arriba (m). A rea efectiva de la rejilla (m). a Constante que depende del tipo de superficie (-). a, b y c Coeficientes de acuerdo con caractersticas de estacin pluviomtrica (-). A, B, C Coeficientes de la ecuacin de una bomba (-). Ac rea mojada bajo flujo crtico (m2 ). b Factor de economa de escala (-). b Ancho de vertedero (m). b Ancho superficial en la seccin del conducto en la ecuacin de Pomeroy (m). b Ancho del sumidero transversal (ancho de la calle) (m). b Profundidad de depresin aguas arriba (m). B Ancho de canal, cauela, etc. (m). B Ancho de la hipottica cuenca (m). B Distancia comprendida entre el bordillo y el final de la rejilla (m). B Ancho de excavacin (m). B Coeficiente emprico de soporte elstico (-). Bd Ancho de la zanja en la cota clave de la tubera (m). C Coeficiente de Hazen-Williams (-). C Coeficiente de impermeabilidad (-). c Coeficiente de descarga del sumidero (-). C1 0.75 17. Referenciacin General 1-17 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM C2 0.75 C3 5.56 Cb Correccin por uso de cauela (-). Cc Coeficiente de carga de zanja ancha (-). Cd Coeficiente de carga de zanja angosta (-). Cd Correccin por Profundidad de flujo (-). Cd Coeficiente de descarga de vertederos (-) CD Coeficiente de correccin por dimetros (-). CM Coeficiente de conversin de unidades (-) CN Curva Nmero para suelos con condiciones de humedad normales (-). CNI Curva Nmero para suelos con condiciones de humedad previa seca (-). CNIII Curva Nmero para suelos con humedad previa elevada (-). CNimper Curva Nmero para el rea impermeable (-). CNPerm Curva Nmero para el rea permeable (-). Cp Coeficiente de correccin por flujo zambullido (-). CP Coeficiente basado en cuencas instrumentadas en la regin de los Montes Apalaches en los Estados Unidos de Norte Amrica (-). CQ Coeficiente de correccin por flujo relativo (-). CR Coeficiente de retorno (-). Cs Factor de correccin por uso de cauela (-). Ct Coeficiente basado en cuencas instrumentadas en la regin de los Montes Apalaches en los Estados Unidos de Norte Amrica (-). Cw Coeficiente que afecta el ancho del hidrograma unitario igual a 1.22 para un ancho de 75% y 2.14 para el de 50%. D Dimetro interno real de la tubera (m). D Dimetro de tornillo de la bomba (m). d Dimetro del eje del tornillo de la bomba (m). dent Dimetro interno del tramo de entrada a la cmara (m). dsal Dimetro interno del tramo de salida de cmara (m). De Dimetro externo de la tubera (m). Di Dimetro interno real del conducto de entrada (m). DL Factor de retardo de deflexin (-). DN Dimetro nominal de la tubera (mm). DNETA Demanda neta (m/cliente/mes). DNETA Demanda neta (m/hab/da). DNETA P Demanda neta proyectada (L/sha) DP Dimetro interno real de la cmara de conexin y/o inspeccin (m). Ds Dimetro interno real del conducto de salida (m). 18. 1-18 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Referenciacin General dx Cambio en la distancia horizontal del canal (m). dy Cambio en la profundidad del agua (m). dy/dx Derivada de la profundidad de flujo con respecto a la distancia longitudinal del canal (-). E Mdulo de elasticidad del material de la tubera (MPa). E Externa de la curva (m). E Energa especfica (m). e rea libre / rea total de la rejilla del sumidero transversal (-). E Mdulo de reaccin de la subrasante (MPa). E1 Energa especfica en la tubera de entrada (m). E2 Energa especfica en la tubera de salida (m). Ec Energa especifica para la condicin de flujo crtico (m). F Profundidad de infiltracin acumulada (m). f Factor de friccin de Darcy (-). F Factor de Mayoracin (-). f Tasa de infiltracin de una cuenca o rea de drenaje (m/s). F c Factor de capacidad de la cmara (adimensional). Fj+1 Profundidad de infiltracin acumulada al final del perodo de tiempo analizado (m). f1 Tasa de infiltracin del terreno al inicio del perodo de tiempo analizado (m/s). f2 Tasa de infiltracin del terreno al final del perodo de tiempo analizado (m/s). f Tasa de infiltracin final del suelo (m/s). Fj Profundidad de infiltracin acumulada al inicio del perodo de tiempo (m). fo Tasa de infiltracin inicial del suelo (m/s). Fp Profundidad de infiltracin acumulada para la cual se inicia el proceso de escorrenta su- perficial (m). Fr Nmero de Froude (-). Fs Factor de seguridad igual a 2 (-). Ft Profundidad acumulada de agua infiltrada en cada intervalo de tiempo (m). g Tasa exponencial anual de crecimiento de la demanda (-). g Aceleracin de la gravedad (m/s). Peso especfico del agua (N/m). h Altura del escaln (m). H Altura total de bombeo incluyendo la altura topogrfica, las prdidas por friccin y las prdidas menores existentes en las tuberas de impulsin (m). Eficiencia del bombeo (-). H Altura dinmica total. Corresponde a la diferencia de altura entre la entrada y la salida de la bomba (m). h Distancia vertical medida entre la lnea de flujo de una tubera que descarga por encima de la lmina de agua en la cmara y el centro de la seccin de la tubera de salida (m). per 19. Referenciacin General 1-19 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM H Distancia vertical entre punto de descarga y punto de llenado de una bomba tipo tornillo (m). H Altura de agua por encima de la cresta del vertedero (m). H Profundidad de cobertura hasta la cota clave de la tubera (m). h Diferencia de altura de agua en una excavacin (m). H0 Prdida de altura por contraccin (m). H1 Mxima altura disponible aguas arriba de la estructura (m). Hb Prdida de altura por cambio de direccin (m). he Prdidas por remolinos (m). He Incremento de altura debido a las prdidas de energa (m). Hes Altura esttica de succin (m). hf Prdidas por friccin en un conducto (m). HI Prdida de altura por una expansin (m). hm Prdidas menores en el conducto o cmara (m). hme Prdidas menores en la entrada del sifn (m). hms Prdidas menores en la salida del sifn (m). Hp Cada de fondo en la estructura de conexin y/o inspeccin (m). HT Diferencia topogrfica mxima entre el nivel del agua mnimo en el punto de succin aguas arriba y el nivel de agua mximo en el punto de descarga aguas abajo (m). Hv Altura del vertedero (m). hw Altura de agua por encima de la tubera (m). Hw Profundidad esperada de agua en la cmara de conexin y/o inspeccin (m). I Momento de inercia de la seccin transversal de la pared del tubo. IANC ndice de Agua No Contabilizada (porcentaje decimales) i Intensidad de precipitacin (L/s/ha mm/h m/s ). iefec Exceso de precipitacin (m/s). K Capacidad del sistema (m/s). K Coeficiente que vara entre 1.2 y 1.6. K Permeabilidad del suelo (m/s). K Factor de correccin de prdidas por cambio de direccin (-). K Coeficiente que depende de la relacin entre el dimetro de la estructura de conexin y/o inspeccin y el dimetro del tubo de salida (-). k Coeficiente de captacin (-). K Coeficiente que depende de la geometra de la rejilla y de la separacin entra barras (-). K Relacin de Rankine: la razn entre la presin lateral activa y la presin vertical (-). K0 Coeficiente de Prdidas menores inicial (-). k1 Coeficiente de caudal mximo diario (-) Kb Factor de soporte (-). 20. 1-20 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Referenciacin General Km Coeficiente de prdidas menores (-). ks Rugosidad absoluta de la tubera (m). Kt Coeficiente de Prdidas menores ajustado (m). l Longitud del escaln (m). L Longitud de la tubera (m). L Longitud de la corriente principal desde la salida de la cuenca hasta la divisoria de aguas arriba (km). L Profundidad del estrato saturado de suelo (m). L Longitud del sumidero rejilla (m). L Longitud de la espiral del tornillo de Arqumedes (m). L Longitud mxima de flujo de escorrenta superficial (m). L Longitud de flujo en la cuenca (m). L Longitud de sumidero necesaria para captar todo el caudal (m). L1 Longitud de transicin aguas arriba del sumidero (m). L2 Longitud de transicin aguas abajo del sumidero (m). Lapoyos Distancia entre apoyos del tornillo (m). Lc Distancia hasta el punto de la corriente ms cercano al centroide del rea de la cuenca (km). Lc Longitud de la estructura especial (m). lj Distancia entre juntas (m). Lo Longitud mnima de rejillas (m). Coeficiente de friccin entre la masa de suelo (-). Viscosidad del fluido (Pas) M Variacin de la humedad en el suelo durante el perodo de tiempo (-). m Nmeros de pulsos de exceso de lluvia (-). m Coeficiente de retardo (-). N Nmero de escalones (-). N Velocidad de giro (rpm). n Coeficiente de rugosidad de Manning (s/m1/3 ). n Nmero de pulsos de escorrenta directa (-). P Permetro mojado (m). P Potencia requerida por la bomba (W). P Poblacin servida en miles de habitantes (hab/1000). P Profundidad de Precipitacin Efectiva (m). P Nmero de habitantes proyectados al perodo de diseo (hab) Patm Presin atmosfrica (Pa). Pc Nmero de clientes proyectados al perodo de diseo (cliente). Pe Profundidad de precipitacin efectiva (m). 21. Referenciacin General 1-21 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Pt Profundidad de precipitacin total (m). Pv Presin de vapor (Pa). Pv Presin interna de vaco (Pa). Q Caudal (m/s L/s). q Caudal lateral unitario en el conducto (m/s). Q Caudal pico de aguas lluvias en Mtodo Racional (L/s). Q0 Caudal base de aguas residuales (m/s). Q0 Caudal de salida en la estructura (m/s). Q1 Caudal tubera de entrada 1 (m3 /s). Q1 Caudal de captacin del sumidero (m/s). Q1 Caudal tubera lateral (m/s). Q2 Caudal tubera de entrada 2 (m3 /s). Q3 Caudal tubera de salida (m3 /s). qa Presin admisible de pandeo (Pa). Qc Caudal en la cauela (m3 /s). QC Caudal de aguas residuales comerciales (m/s). QCEf Caudal por conexiones erradas final (m/s). QCEi Caudal por conexiones erradas inicial (m/s). QCf Caudal de aguas residuales comerciales final (m/s). QCi Caudal de aguas residuales comerciales inicial (m/s L/da). QD Caudal de aguas residuales domsticas (m/da m/s). QDf Caudal de aguas residuales domstico final (m/s). QDi Caudal de aguas residuales domstico inicial (m/s). QDT Caudal de diseo para cada tubera (m/s). qext Presin externa actuante (Pa). QI Caudal de aguas residuales industriales (m/s). Qif Caudal de aguas residuales industriales final (m/s). QIi Caudal de aguas residuales industriales inicial (m/s L/da). QINF Caudal por infiltraciones (m/s L/da). QMD Caudal medio diario (m/s L/da). QMDi Caudal medio diario inicial (m/s L/da). QMHf Caudal mximo horario final (m/s). QMHi Caudal mximo horario inicial (m/s). QOF Caudal de aguas residuales oficiales (m/s). QOFf Caudal de aguas residuales oficiales final (m/s). QOFi Caudal de aguas residuales oficiales inicial (m/s L/da). qp Caudal pico por unidad de rea de drenaje (m3 /s.km2 ). qpR Caudal pico corregido por unidad de rea de drenaje (m/s.km). 22. 1-22 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Referenciacin General Qsub Caudal de aguas subterrneas por metro lineal de excavacin (m/s.m). r Tasa anual social de descuento (-). Densidad del fluido (kg/m3 ). r Radio promedio de la tubera (m). R Radio hidrulico (m). r cauela Radio de curvatura de la cauela (m). rc Radio de curvatura de la estructura (m). Re Nmero de Reynolds (-). Rw Factor de flotacin del agua (-). S Retencin potencial mxima (m). S Cabeza de succin del suelo en el frente de mojado (m). S Paso del tornillo (m). S Pendiente promedio entre punto ms alejado y el punto de entrada a la red (m/m). S Espesor de suelo por el cual debe fluir el agua (m). Se Pendiente de prdidas menores (m/m). Sep Distancia entre borde de espirales y superficie de la caja (m). Sf Pendiente de friccin (m/m). So Pendiente longitudinal del conducto, tubera o va (m/m). t Nmero de horas de bombeo por da (h/da). T Temperatura del agua (C). t Espesor de la pared de la tubera (m). T Perodo de tiempo (s). T Tangente de la curva (m). T Ancho de la seccin del canal en la superficie libre (m). t Perodo ptimo de expansin (aos). t Tiempo de clculo (s). t Paso de Tiempo (s). t0 Perodo de retraso inicial con dficit de capacidad (aos). Ta Diferencia de Tiempo desde el Momento en que aguas arriba entra agua lluvia al sistema y Momento en que la onda de creciente se aproxima al punto de alivio (s). tb Tiempo base (s). TC Tiempo de concentracin (min). Td Duracin de lluvia (horas min s). Te Tiempo de entrada (min). ti Perodo ptimo de la expansin inicial de capacidad con dficit inicial (aos). tp Tiempo de retardo de la cuenca (horas). tpR Tiempo de retardo corregido de la cuenca de drenaje (horas). tR Tiempo de duracin de lluvia en Hidrograma Unitario de cuenca nueva (horas). 23. Referenciacin General 1-23 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Tt Tiempo de recorrido (min). U Valores de caudal por unidad de profundidad en el hidrograma unitario (m/s/m). v Velocidad media del flujo (m/s). V0 Volumen de agua que se considera altamente contaminado para ser vertido (m). v1 Velocidad en el canal aguas abajo de la contraccin (m/s). v1 Velocidad en la tubera o conducto de entrada (m/s). v1 Velocidad del flujo en la seccin 1 (m/s). v2 Velocidad en el canal aguas arriba de la contraccin (m/s). v2 Velocidad en la tubera o conducto de salida (m/s). v2 Velocidad del flujo en la seccin 2 (m/s). vA Velocidad de aproximacin (m/s). vc Velocidad bajo condiciones de flujo crtico (m/s). VF Volumen del primer lavado (m). vs Velocidad media de escorrenta superficial (m/s). vx Velocidad en la direccin del flujo (m/s). W Carga total sobre la tubera por unidad de longitud (N/m). W Longitud del sistema de captacin principal (m). W50 Ancho del hidrograma unitario al 50 % del caudal pico (horas). W75 Ancho del hidrograma unitario al 75 % del caudal pico (horas). Wc Carga muerta de suelo sobre la tubera para zanja angosta (N/m). Wd Carga muerta del suelo sobre la tubera (N/m). Wl Carga viva sobre la tubera por metro de longitud (N/m). x Distancia longitudinal entre dos secciones (m). x0 Abscisa de la seccin inicial de clculo (m). xi Abscisa en la seccin i del incremental de rea (m). xi+1 Abscisa en la seccin i+1 del incremental de rea (m). xn Abscisa de la seccin final de clculo (m). y Profundidad de agua en el conducto, canal, tubera, cuneta, sumidero, seccin, cuenca, etc (m). y0 Profundidad de flujo en la seccin inicial de clculo (m). yA Altura del flujo de aproximacin (m). yc Profundidad crtica (m). yd Profundidad de almacenamiento de la cuenca (m). yf Profundidad de flujo en la seccin final de clculo (m). yi Profundidad de flujo en la seccin i (m). yi+1 Profundidad de flujo en la seccin i+1 (m). yn Profundidad normal del agua (m). yp Profundidad promedio del agua sobre la rejilla (m). 24. 1-24 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Referenciacin General Z Factor de Pomeroy (-). Z Inverso de la pendiente transversal de la pared del conducto (m/m). z1 Elevacin del punto 1 sobre el plano de referencia (m). z2 Elevacin del punto 2 sobre el plano de referencia (m). ngulo de instalacin (). Coeficiente de Coriolis (-). Coeficiente de decaimiento (s-1 ). Coeficiente de Boussinesq (-). Yr Peso unitario de material de relleno (N/m). Ys Peso unitario de suelo (tpicamente 19.6 kN/m3 ). ngulo de interseccin (Rad). E Cambio de la energa especifica (m). H Prdida total de cabeza debido a la estructura escalonada (m). t Intervalo de tiempo (s). t Tiempo requerido para iniciar escorrenta efectiva (s). tmax Deflexin mxima del tornillo (m). X Deflexin horizontal en la seccin transversal de la tubera (m). x Distancia longitudinal entre dos secciones (m). z Altura de la cada (m). z Altura de cada en el fondo de la cmara (m). ngulo de friccin interna entre el material de relleno y el suelo (o ) Humedad inicial (%). ngulo de la pendiente del fondo del canal o ducto bajo consideracin (grados). ngulo formado entre el bordillo y la carpeta de rodadura (rad). ngulo subtendido entre el centro de la seccin transversal y los puntos de contacto entre la superficie libre y la circunferencia de la tubera (rad). ngulo de pendiente de la depresin (rad). c ngulo subtendido entre el centro de la seccin transversal y los puntos de contacto entre la superficie libre y la circunferencia de la tubera, bajo condiciones de flujo crtico (rad). i Humedad final en el perodo de tiempo T (%). Coeficiente de friccin de deslizamiento entre el material de relleno y los lados de la zanja (adimensional). Viscosidad cinemtica (m/s). Esfuerzo cortante en la pared (N/m). 25. Referenciacin General 1-25 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM 1.3 ABREVIATURAS AASTHO American Association of State Hihgway and Transportation Officials ANSI American National Standards Institute ASTM American Society for Testing and Materials AWWA American Water Works Association Standard CIDET Centro de Investigacin y Desarrollo Tecnolgico Sector Elctrico Colombiano CONPES Consejo Nacional de Poltica Econmica y Social CRA Comisin de Regulacin de Agua Potable y Saneamiento Bsico DAMA Departamento Administrativo del Medio Ambiente DANE Departamento Administrativo Nacional de Estadstica DIN Deustcher Industrie Normen DNP Departamento Nacional de Planeacin EPM Empresas Pblicas de Medelln E.S.P. GPS Global Positioning System Sistema de Posicionamiento Global GRP Glass Reinforced Polyester HEC Hydraulic Engineering Circular HU Hidrograma Unitario HUS Hidrograma Unitario Sinttico ICONTEC Instituto Colombiano de Normas Tcnicas IDEAM Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales IES International Electrical Standards IGAC Instituto Geogrfico Agustn Codazzi ISO Internacional Standard Organization MAVDT Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial MPS Ministerio de Proteccin Social NEGC Normas y especificaciones generales de construccin NSR-98 Normas Colombianas de Diseo y Construccin Sismo Resistente, Ley 400 de 1997 y Decreto 33 de 1998 POT Plan de Ordenamiento Territorial PSMV Plan de Saneamiento y Manejo de Vertimientos PVC Policloruro de vinilo RAS Reglamento Tcnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Bsico SCS Soil Conservation Service SIGMA Sistema de Informacin Geogrfica para Medelln y sus Alrededores SSPD Superintendencia de Servicios Pblicos Domiciliarios 26. 1-26 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Referenciacin General 1.4 NORMAS TCNICAS REFERENCIADAS 1.4.1 Normas tcnicas colombianas NTC 30 Cemento Portland. Clasificacin y nomenclatura. NTC 44 Tubos y juntas de asbesto-cemento para conduccin de fluidos a presin. NTC 105 Tubos de Acero Tipo EMT, Recubiertos de Zinc para la Conduccin y Proteccin de Conductores Elctricos -Tubera Conduit-. NTC 116 Alambre duro de acero para refuerzo de concreto. NTC 121 Cemento Portland. Especificaciones fsicas y mecnicas. NTC 126 Solidez de los agregados con el uso del sulfato de sodio o sulfato de magnesio. NTC 127 Determinacin de impurezas orgnicas en agregado fino para concreto. NTC 159 Alambres de acero, sin recubrimiento, liberados de esfuerzos para concreto pretensado. NTC 161 Barras lisas de acero al carbono para hormign armado. NTC 174 Especificaciones de los agregados para concreto. NTC 183 Determinacin de la dureza al rayado de los agregados gruesos. NTC 239 Accesorios para tubos sanitarios de asbesto cemento. NTC 245 Barras de acero al carbono trabajadas en fro para hormign reforzado. NTC 248 Barras y rollos corrugados de acero al carbono para hormign reforzado. NTC 268 Tubos sanitarios de asbesto cemento. NTC 277 Motores y Generadores Elctricos. NTC 321 Cemento Portland, especificaciones qumicas. NTC 369 Plsticos. Compuestos rgidos de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y compuestos de poli (cloruro de vinilo) clorado (CPVC). NTC 384 Asbesto-cemento. Tubos para alcantarillado. NTC 401 Tubos de hormign reforzado para alcantarillados. NTC 487 Manguitos de asbesto-cemento. NTC 511 Tubos de gres de resistencia normal para drenaje. NTC 589 Determinacin del porcentaje de terrones de arcilla y partculas deleznables en los Agregados. NTC 747 Tubos de Presin Tipo Cilindro de Acero con Recubrimiento de Hormign, Mortero o Ambos. NTC 1022 Tubos de concreto sin refuerzo para alcantarillado. NTC 1087 Tubos de policloruro de vinilo (PVC) rgido para uso sanitario. NTC 1259 Ingeniera Civil y Arquitectura. Instalacin de tuberas para conduccin de aguas sin presin. NTC 1260 Plsticos. Tubos de Policloruro de Vinilo - PVC - Rgido para Ventilacin y Aguas Lluvias. NTC 1299 Aditivos qumicos para concreto. NTC 1328 Juntas flexibles para la unin de tubos circulares de concreto. NTC 1341 Accesorios de PVC rgidos para tuberas sanitarias. 27. Referenciacin General 1-27 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM NTC 1393 Tapas para pozos de inspeccin. NTC 1461 Colores y Seales de Seguridad. NTC 1483 Detectores de Incendio. Clasificacin. NTC 1500 Cdigo Colombiano de Fontanera. NTC 1747 Plsticos. Tubos de polietileno PE especificados por su dimetro interior (RDIE-PM). NTC 1748 Tubos de policloruro (PVC) rgido para alcantarillado. NTC 1762 Vlvulas de Retencin (Cheque) de Aleacin de Cobre. NTC 1775 Bombas Centrfugas, Bombas de Flujo Axial y Mixto. Ensayos Clase. NTC 1867 Sistema de Seales Contra Incendio. Instalacin y Usos. NTC 1907 Siderurgia. Alambre de acero para concreto armado. NTC 1925 Mallas de acero soldadas fabricadas con alambre liso, para refuerzo de concreto. NTC 1931 Seguridad Contra Incendios. Seales. NTC 1991 Flotadores para Accionamiento de Vlvulas. NTC 2011 Vlvulas de Acondicionamiento por Flotador. NTC 2050 Cdigo Elctrico Colombiano. NTC 2091 Tubera de acero corrugado y galvanizado para alcantarillado y drenaje subterrneo. NTC 2310 Mallas de acero soldadas fabricadas con alambre corrugado. NTC 2346 Accesorios en hierro dctil y/o hierro gris para agua y otros lquidos. Serie inglesa. NTC 2534 Uniones mecnicas para tubos plsticos de desage y alcantarillado. NTC 2587 Tuberas de hierro dctil. Acoples y accesorios para lneas de tuberas de presin. NTC 2629 Tubera de hierro dctil. Revestimiento de mortero-cemento centrifugado. Controles de composicin del mortero recientemente aplicado. NTC 2697 Accesorios de PVC rgido para tubera de alcantarillado. NTC 2795 Prcticanormalizadaparalainstalacinsubterrneadetubostermoplsticosdealcantarillado y otras aplicaciones de flujo por gravedad. NTC 2802 Cmaras de inspeccin para alcantarillados, construidas en mampostera de ladrillo tolete recocido. NTC 2836 Materias primas para pintura. Resinas epxicas. NTC 3359 Bridas y accesorios con brida para tubos de hierro fundido. NTC 3358 Determinacin de las dimensiones de tubos y accesorios termoplsticos. NTC 3409 Plsticos. Accesorios de polietileno(PE) para unin por fusin a tope con tubera de polietileno (PE). NTC 3410 Plsticos. Accesorios de polietileno tipo campana para tubera de polietileno con dimetro exterior controlado tipo IPS o CTS. NTC 3526 Juntas de compresin para tubera y accesorios de gres. NTC 3640 Tubos corrugados en policloruro de vinilo (PVC) con interior liso y accesorios para alcantarillado. NTC 3654 Transformadores de Potencia Tipo Seco. NTC 3664 Plsticos. Tubos plsticos de polietileno con base en el dimetro exterior controlado y clasificado segn presin. 28. 1-28 Referenciacin General Normas de Diseo de Sistemas de Alcantarillado de EPM Referenciacin General NTC 3676 Mtodos para ensayo de pozos de inspeccin en concreto. NTC 3694 Plsticos. Tubos tipo CTS de polietileno (PE). NTC 3721 Plsticos. Tubos ligeros y accesorios para sistemas de drenaje subterrneo y alcantarillado. Mtodos de ensayo generales. NTC 3722 Plsticos. Tubos ligeros y accesorios para sistemas de drenaje subterrneo y alcantarillado. Especificaciones para PVC-U. NTC 3789 Secciones de cmara de inspeccin de prefabricados en concreto reforzado. NTC 3818 Tubera Metlica. Recubrimiento Epxico con Adherencia Mediante Fusin para Aplicacin Externa Sobre Tubera de Acero. NTC 3819 Tubera Metlica. Recubrimiento de Polietileno para Tubera Metlica. NTC 3870 Tubos de fibra de vidrio para usos en alcantarillado. NTC 3875 Plsticos. Determinacin de la resistencia qumica de los tubos de fibra de vidrio (resina termoestable reforzada con fibra de vidrio) en condiciones de aplastamiento. NTC 3876 Plsticos. Mtodo de ensayo para la determinacin de la deformacion anular a largo plazo de tubos de fibra de vidrio (resina termoestable reforzada con fibra de vidrio). NTC 3877 Plsticos. Especificaciones para juntas de fibra de vidrio (resina termoestable con fibra de vidrio) usando sellos elastomricos. NTC 3878 Plasticos. Prcticas para instalacion subterrnea de tubos de fibra de vidrio (resina termoes- table reforzada con fibra de vidrio). NTC 3918 Plsticos. Mtodo de ensayo para determinar la resistencia a la presion externa de tubos de fibra de vidrio (resina termoestable reforzada con fibra de vidrio). NTC 4089 Accesorios de gres para alcantarillado y perforados para drenaje. Resistencia normal. NTC 4223 Mtodos para ensayo de presin negativa con aire en pozos de inspeccin para alcantarillados. NTC 4326 Tubos de Acero. Recubrimiento Externo conTriple Capa A Base de Polipropileno. Aplicacin por Extrusin. NTC 4764-1 Tubos y Accesorios termoplsticos con superficies interna lisa y externa perfilada. Parte 1. Dimensiones. NTC 4764-2 Tubos y Accesorios termoplsticos con superficies interna lisa y externa perfilada. Parte 2. Condiciones tcnicas de entrega. NTC 4777 Recubrimientos Protectores Epxicos Interiores para Vlvulas e Hidrantes. NTC 4937-1 Tubera de Hierro Dctil. Revestimiento Exterior de Zinc. Parte 1: Zinc Metlico con Capa de Acabado. NTC 4937-2 Tubera de Hierro Dctil. Recubrimiento Exterior de Zinc. Parte 2. Pintura Rica en Zinc con Capa de Acabado. NTC 5070 Tubos y accesorios de poli (cloruro de vinilo) pvc fabricados con perfil cerrado