Este documento describe un proyecto de sistema de recolección y disposición de aguas servidas para la urbanización Los Rosales. Incluye una descripción del área y población, así como los detalles de la red propuesta que consta de tres colectores principales y ramales secundarios que conducirán las aguas a una planta de tratamiento existente. También incluye cálculos de dotaciones de agua para determinar el gasto de diseño.
1. UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE AMBIENTAL
CÁTEDRA: ACUEDUCTOS Y CLOACAS
XXX
2. MEMORIA DESCRIPTIVA.
1. Descripción del Urbanismo.
Nombre: Urbanización Los Rosales.
Ubicación: Parroquia Miguel Peña al Sur-Oeste de la Autopista Valencia-Campo
Carabobo. Municipio Valencia del Estado Carabobo.
Límites: Al Norte y al Este áreas destinadas a futuros desarrollos urbanísticos, al
Sur-oeste la Autopista Valencia-Campo Carabobo, al Sur-este canal trapecial.
Topografía: Originalmente su topografía constaba de una planicie ondulada la
cual fue modificada para la construcción del urbanismo. Al Sur-este se encuentra
una cota máxima de 430,74 msnm; su cota mínima es de 425,09 msnm la cual se
encuentra cercano a las tubería de acueductos y cloacas existente.
Área Total: 233.824,861 m2
igual a 23.382 Ha.
Población estimada: 5.195 hab.
Densidad: 222.18 hab/Ha.
Número, área y uso de manzana:
Manzana Uso Área (m2)
M-01
VU 182
VB 292
M-02
VB 292
CI
729
729
M-03
VB 292
CI
875
1750
M-04
VB 248
CI 1665
M-05
VB 248
CI 1110
M-06 VB 246
3. M-07
VB 298
VU 162
ZC 352
M-08
VB 153
CI
1050
560
280
350
M-09
VB 153
CI
350
2120
M-10
VB 153
CI
672
280
M-11
VB 153
CI
1344
840
M-12
VB 153
CI
1400
350
280
M-13
VB 272
CI
507
963
M-14 ZD 2610
M-15 VM 271
M-16
ZES 2208
ZD
17752
600
250
M-17
VU 288
AV 881
M-18
VU 284
AV 114
M-19
VU 450
AVT 3831
M-20 ZC 5580
M-21
ZEP 4545
AVT 1665
ZD 597
4. M-22 VM
1647
M-23
VU 288
AVT 224
M-24
VU 288
AVT 224
M-25
VU 3384
AVT 184
VU
Vivienda
unifamiliar
VB Viv. Bifamiliar
VM Viv. Multifamiliar
CI
Comercio
Intermedio
ZC Zona comercial
ZD Zona deportiva
ZES
Zona escolar
secundaria
ZEP
Zona escolar
primaria
AV Área verde
AVT
Área verde
tratada
5. Servicios en los alrededores:a parte de lo que se explica en este proyecto, el
urbanismo cuenta con servicios de agua potable, teléfono, electricidad, gas. Todos siendo
proyectados al mismo tiempo, se cumplirán todas las especificaciones normativas.
2. Finalidad del Proyecto.
El presente proyecto tiene como finalidad de diseñar y ejecutar un sistema de recolección
y disposición de aguas servidas que cumpla con todos los requerimientos mínimos,
exigidos en la Ley. Desempeñando de manera adecuada su función dentro del urbanismo
para garantizar la buena salud y el confort de todos sus habitantes futuros.
3. Descripción de la red y disposición final.
Se adoptó el sistema separado, es decir, redes independientes para aguas servidas y aguas
de lluvia.
El sistema de recolección de aguas servidas estará formado por tres colectores principales
los cuales empiezan desde A0 hasta A13; B1 hasta B9, y desde C1 a C11; y ramales
secundarios que descargarán en los correspondientes colectores principales.
Se realizó la consulta preliminar al Organismo Competente prestatario del servicio de
recolección de aguas servidas en la región y visita de inspección a la zona, a fin de
determinar el punto de disposición final. Según información suministrada por este
organismo se deberá descargar en la Boca de Visita No A0 de cota 425,09 msnm punto
más bajo del urbanismo y se dirige a la Planta de Tratamiento donde está previsto el
adecuado tratamiento. El colector existente tiene la capacidad suficiente para recibir las
descargas de los colectores del proyecto.
6. 4. Determinación del Gasto de Diseño.
4.1. Dotaciones.
Las dotaciones se calcularon de acuerdo a lo establecido en la “Normas Sanitarias para
Proyecto, Construcción, Reparación y Reforma de Edificios” (Gaceta Oficial 4044), capítulo
VII: De las dotaciones de agua para las edificaciones.
TABLA DE DOTACIONES
PROYECTO DE ACUEDUCTOS DE LA URB. " Los Rosales"
UBICACIÓN: AVENIDA Av. 1, MUNICIPIO Valencia CIUDAD, ESTADO Valencia, Carabobo
MANZANA PARCELA(s)
CANTIDAD
(Und)
AREA
(m2
)
DOTACION POR
USO
(lts/dia)
DOTACION
TOTAL
(lts/dia)
DOTACION
TOTAL
(lts/s)
M-01
01 a 05 5 163 1.500,00 7.500,00 0,087
06 a 09 4 248 2.900,00 11.600,00 0,134
- 9 110 2,00 220,00 0,003
- 13 156 2,00 312,00 0,004
M-02
01 a05 5 248 2.900,00 14.500,00 0,168
6 1 584 15,00 8.760,00 0,101
7 1 584 25,00 14.600,00 0,169
01 a05 10 120 2,00 240,00 0,003
01 a05 5 100 2,00 200,00 0,002
M-03
1 1 3500 500,00 50.000,00 0,579
2 1 1400 20,00 28.000,00 0,324
03 a 08 6 248 2.900,00 17.400,00 0,201
03 a 08 12 144 2,00 288,00 0,003
M-03 03 a 08 6 120 2,00 240,00 0,003
M-04
01 a 05, 07 a
11
10 248 2.900,00 29.000,00 0,336
6 1 1400 6,00 8.400,00 0,097
01 a 05, 07 a
11
10 200 2,00 400,00 0,005
01 a 11 - 795 2,00 1.590,00 0,018
Fuente 1 1 65 10,00 650,00 0,008
M-05
01 a 05, 07 a
11
10 248 2.900,00 29.000,00 0,336
6 1 1000 10,00 10.000,00 0,116
01 a 05, 07 a
11
10 200 2,00 400,00 0,005
7. 01 a 11 - 795 2,00 1.590,00 0,018
M-06
01 a 08 8 246 2.550,00 20.400,00 0,236
01 a 08 8 160 2,00 320,00 0,004
M-06 01 a 08 16 192 2,00 384,00 0,004
M-07
01 a 08 8 162 1.500,00 12.000,00 0,139
9 1 298 2.900,00 2.900,00 0,034
10 a 16 7 255 2.900,00 20.300,00 0,235
01 a 16 16 223 2,00 446,00 0,005
01 a 16 24 288 2,00 576,00 0,007
17 1 300 20,00 6.000,00 0,069
M-08
02 a 16, 19 a
33
30 153 2.700,00 81.000,00 0,938
02 a 16, 19 a
33
30 36 2,00 72,00 0,001
01 a 16, 18 a
33
- 1070 2,00 2.140,00 0,025
01 y 18 2 840 6,00 10.080,00 0,117
17 1 560 50,00 28.000,00 0,324
34 1 280 60,00 16.800,00 0,194
M-09 1 1 350 60,00 21.000,00 0,243
M-09
02 a 16, 19 a
33
30 153 2.700,00 81.000,00 0,938
02 a 17, 19 a
34
32 105 2,00 210,00 0,002
02 a 16, 19 a
33
60 720 2,00 1.440,00 0,017
18 1 350 50,00 17.500,00 0,203
17 y 34 2 2120 500,00 48.000,00 0,556
M-10
1 1 672 10,00 6.720,00 0,078
02 a 16, 18 a
32
30 153 2.700,00 81.000,00 0,938
02 a 16, 18 a
32
30 90 2,00 180,00 0,002
02 a 16, 18 a
32
60 720 2,00 1.440,00 0,017
17 y 33 2 280 60,00 33.600,00 0,389
M-11
1 1 1200 10,00 12.000,00 0,139
02 a 16, 18 a
32
30 153 2.700,00 81.000,00 0,938
02 a 16, 18 a
32
30 90 2,00 180,00 0,002
01 a 33 - 1952 2,00 3.904,00 0,045
M-11 17 y 33 2 700 6,00 8.400,00 0,097
M-12 1 1 1200 25,00 30.000,00 0,347
10. 4.2. Cálculo de gastos por tramos
De acuerdo a las Normas e Instructivos para el Proyecto de Alcantarillados INOS, en su
artículo 3.7, se considerarán los aportes de aguas servidas: domiciliarias, comerciales,
institucionales y de infiltración.
a- Aguas residuales domiciliarias:Según el Artículo 3.8 el gasto de aguas servidas
domiciliarias se define de la siguiente manera:
A.S.= Aguas servidas de origen domiciliario.
A.P.= Aguas potables domiciliarias
Qmed:= Gasto medio diario promedio anual del acueducto.
R= Coeficiente de Reingreso, igual a 0,80
K= Coeficiente en función de la población contribuyente al tramo de estudio; obtenido
mediante la fórmula de Harmon:
P= Población expresada en miles de habitantes.
b- Aguas residuales comerciales: De acuerdo al artículo 3.10 el gasto se calcula como:
c- Aguas residuales institucionales: Todas las provenientes de hospitales, cárceles,
cuarteles, escuelas, etc. Según el artículo 3.11:
11. d- Aguas de Infiltración: se considerará igual a 20.000lts/día/Km (Artículo 3.12),
tomando la longitud del colector y cada uno de los empotramientos del área
afluente.
Áreas no zonificadas:
En el caso de las áreas no zonificadas, se considera toda la zona como domiciliaria y se
toma además el caudal de infiltración.
El gasto propio de tramo se obtiene multiplicando el gasto unitario por un área de
influencia.
Zona 1(desarrollo urbanístico de 3.8Ha):
Población futura:
P= (150hab/Ha)(3.8Ha) P= 570habitantes
Dotación del acueducto:
Q(AP)dom= 125.000 l/día= 1,45 l/seg
Factor K:
K= 3,94
Gasto de Aguas Servidas:
Q(AS)dom= (1,45l/seg)(3,94)(0,80) = 4,57 l/seg
Q(AS)inf= 20.000 l/día/km
Número de empotramientos: asumiendo 5 hab/vivienda
Número de viviendas= (570hab)/ (5hab/vivienda) = 114 = Nro de empotramientos
Longitud de empotramientos:
Lemp.= (114)(6m) = 684m
12. Longitud del colector:
Se asumirá una longitud de 1.5Km
Longitud total del colector:
Ltot= 1500m + 684m = 2184m = 2,18Km
Q(AS)inf= (20.000 l/día/km)(2,18Km) = 43.600l/día = 0,50 l/seg
Gasto Total:
QmaxAN=( 4,57 l/seg + 0,50 l/seg)x(1,33) = 6,74 l/seg C= 1,33
Zona 2(desarrollo urbanístico de 4.3Ha):
Población futura:
P= (100hab/Ha)(4.3Ha) P= 430 habitantes
Dotación del acueducto:
Q(AP)dom= 125.000 l/día= 1,45 l/seg
Factor K:
K= 4.00
Gasto de Aguas Servidas:
Q(AS)dom= (1,45 l/seg)(4,00)(0,80) = 4,64 l/seg
Q(AS)inf= 20.000 l/día/km
Número de empotramientos: asumiendo 5 hab/vivienda
Número de viviendas= (430hab)/ (5hab/vivienda) = 86 = Nro de empotramientos
Longitud de empotramientos:
13. Lemp.= (86)(6m) = 516m
Longitud del colector:
Se asumirá una longitud de 1.5Km
Longitud total del colector:
Ltot= 1500m + 516m = 2016m = 2,,20Km
Q(AS)inf= (20.000 l/día/km)(2,2oKm) = 44.000l/día = 0,51 l/seg
Gasto Total:
QmaxAN= (4,64l/seg + 0,51 l/seg)x(1,36) = 7,00 l/seg C= 1,36
Estos gastos totales se sumaran a los colectores correspondientes en el área zonificada
Consideraciones:
El gasto total en cada tramo se calculó como:
Donde C es un factor de mayoración (Art. 3.7 Normas INOS), el cual considera
empotramientos ilegales, cuyo valor se tomó como:
P: población en miles
Se asumirá un período de diseño de 20 años.
Gasto de Aguas Servidas por tramo:
En la tabla No 1, Cálculo de Aporte de Aguas Negras por Tramo, se muestran los gastos de
cada tramo, para el urbanismo en estudio.
14.
15.
16.
17. 4.3. Gasto de Proyecto por tramo.
En la Tabla No 2, se presenta el cálculo del Gasto de Proyecto por tramo, siguiendo la
dirección del flujo desde la Boca de Visita más alejada acumulando los caudales, es decir:
18.
19. 5. Cálculo de Colectores.
En la tabla No 3 ”Cálculo de Colectores”, se indican los tramos definidos por la
nomenclatura dada a las bocas de visita, longitudes (m), los gastos de proyecto Q(lts/seg),
pendientes I(%o), diámetros (m), velocidad a sección plena V (m/seg), velocidad real vr
(m/seg), capacidad a sección plena C (lts/seg), cotas de: terreno, rasante y banqueo en
cada boca de visita, clase de tubería y tipo de apoyo.
Para el cálculo de la velocidad se empleó la fórmula de Chezy y el coeficiente de Manning:
Donde:
R= radio hidráulico (m)
n= coeficiente de rugosidad, el cual depende del tipo de material
A= área
La velocidad mínima adoptada por Norma fue de 0,60m/seg
El valor del coeficiente de rugosidad “n” se tomó de acuerdo a las Normas INOS en su
artículo 3.22
La velocidad real se determinó usando el Nomograma de Relaciones Hidráulicas de
secciones circulares y las relaciones Q/C se adoptaron menores a 0,70
Los banqueos deben tener una profundidad mínima de 1,15m + diámetro de la
tubería.
20. 5.1. Ejemplo de cálculo de tramo de colector.
Como ejemplo se toma el colector principal tramo A13 - A1 que descarga en la Boca de
Visita existente, cuyo de salida se asumirá que esta a una profundidad de 4,00 m y es de
diámetro 0,25m.
El cálculo de colectores se hace desde el punto más alejado hacia la disposición
Cálculo de la rasante de llegada:
Rasante existente= cota de terreno – Banqueo
Rasante existente= 425,09 –4,00 = 421,09m
El diámetro a utilizar para el colector a proyectar es de 0,20m por lo que la rasante menor
a la que se puede llegar será:
Rasante llegada= rasante existente + ( salida - llegada)
Rasante llegada= 421,09 + (0,25-0,20) = 421,14m
Esto garantiza el enrase por los lomos, como lo establecen las Normas.
Tramo A13-A12:
Q= 0,42 lts/seg
I terreno = 5,84%o(Para mejorar la velocidad se tomó I=10%o)
Tramo L(m) Q
(l/seg)
I%o
(m)
V
(m/seg)
C(lts/se
g)
COTAS DE PROYECTO
Terreno Rasante
Arriba Abajo Arriba Abajo
A13-A12 54,81 0,42 10 0,2 0,90 28,43 428,17 427,85 426,82 426,50
Vreal= 0,38 m/seg
Tramo A12-A11:
Q= 0,44 lts/seg
I terreno = 16,33%o
Banqueo
Arriba Abajo
1,35 1,35
21. Para calcular el tramo A12-A11, se observa que en A12 descarga A12.1 – A12, además de
A13-A12 , se calcula éste tramo:
Tramo A12.1 -A12:
Q= 0,68 lts/seg
I terreno = 3,90%o
Tramo L(m) Q
(l/seg)
I%o
(m)
V
(m/seg)
C(lts/se
g)
COTAS DE PROYECTO
Terreno Rasante
Arriba Abajo Arriba Abajo
A12.1-A12 82,04 0,68 4,5 0,2 0,61 19,07 428,17 427,85 426,82 426,45
Vreal= 0,32 m/seg
Tramo L(m) Q
(l/seg)
I%o
(m)
V
(m/seg)
C(lts/se
g)
COTAS DE PROYECTO
Terreno Rasante
Arriba Abajo Arriba Abajo
A12-A11 49,00 0,44 16 0,2 1,14 35,96 427,85 427,05 426,45 425,70
Vreal= 0,48 m/seg
Tramo A11 -A10:
Q= 0,47 lts/seg
I terreno = 1,54%o
En A11-A10, descarga el tramo A11.1-A11, se calcula el tramo A11.1-A11:
Banqueo
Arriba Abajo
1,35 1,40
Banqueo
Arriba Abajo
1,40 1,38
32. 6. Materiales.
El colector se construirá cumpliendo las Especificaciones de Construcción de Obras de Acueductos
y Alcantarillados, INOS.
El colector será de concreto de la clase y con el tipo de apoyo indicado en los perfiles respectivos.
Las bocas de visita será tipo Ia y II, con base vaciada en sitio, cilindros y conos prefabricados,
dotados de marco y tapas de hierro fundido tipo pesado y liviano para las que no soportan paso
vehicular.
Se construirán empotramientos tipo I.