reglamento de drenajes y alcanterillas empagua e infom

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE ARQUITECTURA

REGLAMENTOS GENERALES PARA EL DISEÑO DE

ALCANTARILLAS Y DRENAJES

SEGÚN EMPAGUA E IMFOM

CONSTRUCCIÓN 4 COMPILADOR: ARQ. MARTIN PANIAGUA


2 CONSTRUCCION 4 REGLAMENTOS GENERALES PARA DISEÑO DE ALCANTARILLADO

INDICE

Introducción……………………………………………………………………………………….3 Objetivos……………………………………………………………………………………………4 Capitulo 1. INVESTIGACIONES PRELIMINARES…………………………………………..5-11 Aspectos Generales Ubicación Clima Características de la Población Condiciones Sanitarias Sistemas de Abastecimiento de Agua Levantamiento Topográficos y de Poblaciones Métodos para efectuar los levantamientos

Nivelación Marcas de Nivelación Detalles Libretas de campo Errores admisibles Trabajos Complementarios Características del subsuelo Sistema de Alcantarillado existente Características de la cuenca receptora de la descarga

Capitulo 2. DISEÑO………………………………………………………………………....12-22 Tipo de sistema a utilizar Periodo de diseño Estimación de la población tributaria Puntos de descarga Determinación del caudal de aguas servidas Infiltración Caudal de diseño Diseño de secciones y pendientes Calculo Hidráulico Diámetros mínimos Velocidad Máxima y Mínima Profundidad de las tuberías Obras accesorias Pozos de Visita

Capitulo 3. TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS………………………………………23-24 Capitulo 4. PROYECTO……………………………………………………………………..25-28

Contenido Memoria e informe técnico Lista de Planos Lista de Materiales Cuantificación y presupuesto

Capitulo 5. MEDIDAS RESPECTIVAS SEGÚN EMPAGUA……………………………….29-42 Recomendaciones……………………………………………………………………………..43 Conclusiones………………………………………………………………………………...44-45 Bi5bliografía……………………………………………………………………………………...46



INTRODUCCIÓN

El propósito de las presentes normas es establecer criterios generales, aplicables al diseño

de las redes de alcantarillados sanitarios, que sean elaborados para las comunidades del

interior de la República de Guatemala por medio de EMPAGUA e INFOM

Su contenido es la recopilación de la experiencia de la desaparecida Dirección General de

Obras Públicas de EMPAGUA e INFOM, que han venido aplicando y experimentando.

En la aplicación de estas normas debe tenerse en cuenta que es un criterio a ser aplicado en

forma general y no absoluta sin ninguna discriminación. El Ingeniero proyectista que haga

uso de ellas debe analizar cada caso por separado y cuando encuentre que existen razones

suficientes,

podrá modificarlas en su aplicación indicando en el proyecto respectivo los motivos de

carácter técnico que tuvo para efectuar modificaciones.

Las presentes Normas Generales para Diseño de Alcantarillados fueron aprobadas por la

Junta Directiva de INFOM, con Resolución No. 420-2001 de fecha 13 de Noviembre de 2001 y

a su vez por la Municipalidad de Guatemala a través del reglamento para el diseño y

construcción de drenajes de EMPAGUA.



OBJETIVOS Generales Que el estudiante adquiera gradualmente, a medida que se vaya avanzando el contenido del laboratorio, una mayor adquisición de conocimiento con respecto a los temas tratados en clase. Específicos Que cada estudiante:

� Conozca y comprenda los fundamentos acerca de los diferentes reglamentos o normas que se utilizan en Guatemala para el diseño y construcción de drenajes y sistemas de alcantarillado.

� Comprenda de que manera se elabora un diseño y construcción de drenajes y cuales son los factores que afecten para el diseño del mismo, los métodos que se utilizan, las formulas que se utilizan, las mínimas distancias recomendadas etc.

� Aprenda los procedimientos específicos y generales acerca de la construcción de un sistema de alcantarillado o drenaje.

� Conozca los temas relacionados especialmente con la carrera de civil, ya que talvez a corto plazo dichos términos y conocimientos podrían ser usados con facilidad si nosotros ponemos empeño en aprenderlos.



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IINNVVEESSTTIIGGAACCIIOONNEESS

PPRREELLIIMMIINNAARREESS



Capitulo 1

1. INVESTIGACIONES PRELIMINARES

1.1 Aspectos Generales

Para la elaboración de un proyecto de alcantarillado, se harán como mínimo las investigaciones preliminares que se describen en el presente capítulo.

Las investigaciones deben ser realizadas por personal calificado el cual será responsable por la exactitud de los datos recolectados. Sin embargo, el ingeniero encargado de la elaboración del proyecto, supervisará la forma en que el trabajo se esté efectuando en cada una de sus etapas a fin de que toda la información sea recolectada a su completa satisfacción.

De todas las investigaciones que se efectúen, se solicitará un informe en el que se resuma el propósito, los resultados, observaciones y recomendaciones si fueran necesarias.

1.2 Ubicación

Se determinará la ubicación geográfica y política de la población, así como todas sus vías de comunicación con sus respectivas distancias a los centros de mayor importancia.

Será localizada en un plano 1:50,000 del Instituto Geográfico Nacional (IGN), incorporando fotocopia del área que sea definida y/ó determinada en el diseño.

1.3 Clima

Se obtendrán los siguientes datos concretos sobre el clima según registros que existan en el INSIVUMEH. Tomados en la estación más cercana:

� Estaciones � Precipitación Pluvial � Vientos � Nubosidad � Temperaturas máximas, mínima y media � Humedad relativa � Evaporación y transpiración

1.4 Características de la Población

Se recolectarán datos sobre:

a) Número de habitantes actuales y según el último y anteriores Censos Poblacionales.



b) Número de viviendas. c) Actividades principales de la población y medios de ingreso más importantes. d) Costumbres especiales de los habitantes. e) Industrias existentes; características y volumen de sus aguas servidas. f) Instituciones: hospitales, oficinas gubernamentales, cuarteles, etc.

1.5 Condiciones Sanitarias

Se investigarán las condiciones sanitarias generales de la localidad deja siguiente manera:

a) Sistemas de abastecimiento de agua. b) Disposición de excretas. c) Sistema de recolección y disposición de basuras. d) Tipo y condiciones de la vivienda. e) Cualquier otro aspecto relacionado con las condiciones sanitarias de la

población.

1.6 Sistema de Abastecimiento de Agua Potable

Se determinará lo siguiente en relación al sistema de agua que surta a la población:

a) Fuente o fuentes de abastecimiento. b) Sistema de conducción. c) Planta de purificación o tipo de tratamiento que reciba el agua. d) Calles en las que existan tubos de la red de distribución. e) Número de servicios instalados. f) Consumo diario por habitante. g) Sistema de administración del servicio. h) Estado económico general del sistema.

1.7 Levantamientos Topográficos

1.7.1 Levantamiento de poblaciones:

En los levantamientos topográficos de la población se debe tener en cuenta el área edificada y de desarrollo futuro, incluyendo la localización exacta de todas las calles y zonas edificadas o no, edificios, alineación municipal, ubicación de éstos, carreteras, cementerios, todos los pavimentos anotando su clase y estado, parques públicos, campos de deporte y todas aquellas estructuras naturales y artificiales que guarden relación con el problema a resolver e influyan en los diseños. Tanto en los levantamientos topográficos de la población como en los correspondientes a las líneas de descarga, se tendrán en cuenta las quebradas, zanjas, cursos de agua, elevaciones, depresiones, etc.

1.7.2 Métodos para efectuar los levantamientos:

Los levantamientos se harán por métodos aerofotogramétricos con control terrestre



o totalmente por métodos topográficos con tránsito y nivel.

En el levantamiento de ciudades cuyo número de habitantes estimado a 20 años sea superior a 100,000 se establecerán redes de triangulación, siguiendo las especificaciones que al respecto fije el Instituto Geográfico Nacional.

No serán aceptables los levantamientos taquimétricos, a excepción para algunos detalles secundarios, pero que deben nivelarse con aparatos de precisión.

Dentro del área urbana actual, debe instalarse como mínimo, una referencia de tránsito por cada 5 hectáreas, en puntos que aseguren su permanencia inalterada.

1.7.3 Levantamiento fuera del Perímetro Urbano:

En los levantamientos situados fuera del actual perímetro urbano, se instalarán referencias de tránsito en mojones de concreto que tengan incrustadas una señal metálica. Estos mojones deben penetrar por lo menos 0.80 metros dentro del terreno, debiendo estar cuidadosamente referenciados a obras estables que se encuentren a su alrededor. Su número será de tres por cada kilómetro. Los sitios destinados a obras de tratamiento, descargas o cualquier obra accesoria al sistema de recolección, deberán quedar referenciados por medio de tres mojones como mínimo.

1.7.4 Nivelación:

La nivelación debe ser con instrumentos y métodos que permitan una precisión de 1 cm por kilómetro o menor. Se efectuará sobré el eje de las calles, tomando elevaciones en:

a) En todos los cruces de calles. b) A distancia no mayores de 20 metros. c) El los puntos en que haya cambio de pendiente del terreno. d) En todos los lechos de quebradas, puntos salientes del terreno y depresiones. e) En las alturas máximas y mínimas del agua en el caudal o cuerpo de agua en el que se

proyecte efectuar la descarga.

1.7.5 Marcas de Nivelación:

Las marcas de nivelación (Bench Marks) deben colocarse con anterioridad a los trabajos de nivelación y en tal forma que se asegure completamente su conservación. Deben quedar referenciadas a las del Instituto Geográfico Nacional y a obras estables; y distribuidas en tal forma que su número sea de una por cada tres hectáreas como mínimo, tanto en la zona urbana actual, como en la de desarrollo futuro. Las marcas de nivelación serán señales perdurables accesibles y cuya identificación no ofrezca lugar a dudas. Pueden estar constituidas por señales metálicas empotradas en la mampostería de los edificios o incrustadas en las calles o en las aceras, colocándolas dentro de una pequeña caja de inspección a suficiente profundidad del piso, o dentro de mojones de concreto o formando parte integral de las referencias de tránsito.



1.7.6 Detalles:

Los detalles topográficos se tomarán a modo de obtener curvas de nivel que indiquen exactamente la altimetría del terreno ya sea, en las calles, zonas sub-ubanas y de desarrollo futuro, patios, solares, en donde existe cambios de pendiente, zanjas, etc.

Especial cuidado deberá tenerse en tomar niveles de aquellos terrenos con construcciones en los que la cota de piso sea inferior a la cota de la rasante de la calle del frente.

1.7.7 Libretas de Campo:

Los datos de todo el levantamiento topográfico deberán quedar claramente consignados en libretas de campo, las cuales estarán ubres de borrones, manchas, etc. Es indispensable que se acompañen los croquis o esquemas correspondientes, los cuales deberán ser ejecutados en el campo y a medida que avanza el trabajo, en una misma libreta solo se anotarán datos referentes a localidades de un mismo municipio.

1.7.8 Errores Admisibles

Los errores de cierre admisibles serán los siguientes:

a) Error angular: Ea = (n)0.5

Siendo: Ea: Error angular permisible en minutos: n = Número de estaciones del polígono.

b) Error Lineal: E, = 0.003 L Siendo: E,: Error Lineal de cierre del polígono en metros. L - Longitud total de los lados del polígono.

c) Error de nivelación: En = 24 (L)0.5

Siendo: En = Error de cierre de la nivelación en milímetros. L = Longitud total nivelada en kilómetros.

1.8 Trabajos Complementarios

1.8.1 Características del Subsuelo

Las características del subsuelo serán definidas por medio de excavaciones en las que se determinará a la vez el Nivel-Estático del agua subterránea cuando sea necesario. De estas excavaciones se presentarán secciones que describan la constitución del terreno hasta la profundidad necesaria para la cimentación de las tuberías (y estructuras). Si existen paredones de cortes de carreteras u otras obras indicar las características visibles.



1.8.2 Sistema de Alcantarillado Existente

En poblaciones que cuentan con un sistema de alcantarillado se determinará: el tipo de sistema existente (sanitario, combinado, etc.) localización de las tuberías, pozos de visita, tragantes y demás estructuras; diámetros, longitudes y cotas invert de las tuberías; puntos de descarga y condiciones de los mismos; estado general del sistema existente. Verificar el funcionamiento e investigar si ha habido problemas.

1.8.3 Características de la Cuenca Receptora de la Descarga

Se recolectará la siguiente información con relación a las características de la cuenca receptora de la descarga del sistema que se proyecta construir:

a) Nombre de la corriente de agua o cuerpo que recibirá la descarga.

b) Poblaciones situadas aguas abajo del punto de descarga y su distancia aproximada

del mismo.

c) Usos de la corriente, aguas abajo y aguas arriba del punto de descarga.

d) Si la descarga ha de efectuarse en un lago, deben obtenerse datos sobre la dirección de los vientos predominantes, niveles máximos y mínimos; así mismo, debe efectuarse un levantamiento batímétrico de una amplia zona alrededor del punto de descarga. Debe obtenerse datos de las características del agua que permitan determinar el grado de tratamiento que se necesitará.

e) Si la descarga es en el mar, se debe determinar niveles máximos y mínimos de la marea; vientos y corrientes predominantes; debiéndose obtener información batimétrica de una amplia zona alrededor del punto de descarga.

f) Usos de los terrenos si la disposición se hará sobre superficies con vegetación, sea permanente o estacional.



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DDIISSEEÑÑOO



CAPITULO 2

2. DISEÑO 2.1 Tipo de Sistema a utilizar 2.1.1 En general y excepto razones especiales, en poblaciones que no cuenten con ningún

sistema anterior al que se está diseñando, se proyectarán sistemas de alcantarillado sanitario del cual están excluidos los caudales de agua de lluvia provenientes de calles, techos y otras superficies.

2.1.2 En aquellas poblaciones o zonas de las mismas, que exista un sistema combinado en

donde las viviendas existentes tengan una salida única para las aguas servidas y las de lluvia, se hará un estudio de la posibilidad de modificarlo para un sistema separativo. En caso de no ser factible, se estudiará la conveniencia de hacer un sistema sanitario nuevo de la zona.

2.1.3 Cuando el uso del sistema combinado sea indispensable, se diseñarán si fuera posible,

las obras accesorias que permitan desviar los excesos al curso de agua más cercano durante los períodos de lluvia.

2.1.4 Los sistemas se diseñarán como sistemas por gravedad, con los conductos funcionando como canales parcialmente llenos. Sin embargo en los casos en que sea indispensable que el sistema tenga en parte un sistema de bombeo se diseñarán los colectores como sistemas por gravedad con conductos parcialmente llenos hasta la fosa de succión del equipo de bombeo. La línea de descarga del equipo de bombeo se diseñará como conducto a presión.

2.2 Periodo de Diseño

2.2.1 Los sistemas de alcantarillado serán proyectados para llenar adecuadamente su

función durante el período de 30 a 40 años a partir de la fecha en que se desarrolle el diseño.

2.3 Estimación de la Población Tributaria. 2.3.1 En sistemas sanitarios combinados, la población que tributarán caudales en el sistema

al final del período de diseño, será estimada utilizando alguno de los siguientes métodos:

a) Incremento geométrico. b) Incremento aritmético. c) Incremento o porcentaje decreciente. d) Proyección gráfica " a ojo".



2.3.2 Para hacer la selección de método a utilizar, el ingeniero proyectista deberá hacer estimaciones utilizando por lo menos dos de los métodos citados en el numeral anterior, trazando los resultados en papel para gráficos e indicando cuál de los métodos fue el adoptado.

2.3.3 En la descripción del proyecto deben indicarse suficientes razones que justifiquen la

adopción del método seleccionado para estimar la población del diseño. 2.3.4 Las fuentes básicas de información serán los censos de población realizados por la

Dirección General de Estadística; sin embargo, el ingeniero proyectista reforzará sus estimaciones relacionando el número de habitantes con actividades de las cuales exista información, tales como población escolar, censos de viviendas, estadísticas de consumo, encuestas sanitarias, etc. Se deberá determinar la cobertura del área que se haya utilizado en los censos, comparándolo con el dato que proporcione el censo de edificios actual.

2.4 Estimación de las Áreas Tributarias

Las áreas tributarias al sistema de alcantarillado serán estimadas de acuerdo con lo siguiente:

2.4.1 La localidad estudiada, será considerada como área Total, que incluyen ¡as áreas adyacentes y que sean tributarias al sistema por razones topográficas, demográficas y urbanísticas.

2.4.2 Deben tenerse en cuenta para el diseño, al fijar la capacidad y profundidad de los

colectores, áreas de futura expansión que puedan llegar a ser tributarias al sistema. 2.5 Puntos de Descarga 2.5.1 En la selección de los puntos de descarga se tomará en cuenta, que con dichas obras, no

debe ocasionarse problemas de carácter sanitario a las localidades situadas aguas abajo, deben protegerse los usos presentes y futuros del cuerpo receptor por lo que todas las descargas deberán tener tratamiento como se específica adelante. Excepto, para condiciones que no lo permitan, se deberá escoger un solo punto donde existan condiciones para la construcción de una planta de tratamiento. En el proyecto debe indicarse lo siguiente con relación a la descarga:

a) Nombre y descripción de! elemento, la corriente o cuerpo de agua que recibirá la

descarga. b) Descripción de sus condiciones, usos actuales y que se puede esperar para un futuro. c) Caudales, niveles mínimos y de crecida máxima en los casos de cuerpos de agua. d) En caso de existir otras posibles alternativas para la descarga, hacer una

justificación de la solución adoptada.



2.6 Determinación del Caudal de Aguas Servidas

En sistemas sanitarios el caudal de diseño será determinado de acuerdo con lo siguiente:

2.6.1 La población tributaria será calculada según el número de habitantes al final del período de diseño. El cálculo se hará de acuerdo con lo indicado en numeral 2.3.

2.6.2 Caudal Medio Diario: El caudal medio diario se calculará con una contribución mínima de

200 litros diarios por habitante/$j&f considerando la población de diseño. En cada caso se harán consideraciones con el fin de establecer si es necesaria la adopción de un caudal mayor que el arriba anotado por existir industrias o en previsión de desarrollos industriales, recreativos u otros.

2.6.3 Caudal de Hora Máximo: es el caudal de agua potable estimado para la hora de máximo

consumo. Si no existen registros que indiquen un valor más alto, se considerará que es el caudal medio multiplicado por 2.5.

2.6.4 Caudal Máximo de origen doméstico: será calculado para cada tramo en base al número de conexiones futuras que contribuyan al tramo, el que expresado en litros por segundo será:

a) Para tramos que tengan una contribución de menos de 100 conexiones futuras,

se determinará según la fórmula: q = 0.45 *(n - 1)0.5

Siendo: q = Caudal máximo. n = Número de conexiones.

b) Para tramos que tengan contribución de 100 a 1000 conexiones futuras, se determinará según la fórmula:

q = 75% del Caudal medio * [(18 + p0.5) / (4 + p0.5)] Siendo: q = Caudal máximo

p = población tributaria en miles de habitantes.

Expresado en función de las conexiones (n) es:

q = 0.75 *n *6*200/86400 * [(18 + p0.5) / (4 + p0.5)] o bien q = 0.75 * n * 6 * 200 / 86400 * [(18 +(n*0.006)0.5) / (4 +(n*0.006)0.5)]



c) Para tramos que tengan contribución de más de 1,000 conexiones se usará el caudal de hora máxima

q=n*6920092.5/86400

Se usará la relación de 6 habitantes por conexión para determinar el número de conexiones cuando solo se tenga la población. Para el caso de instituciones como centros educativos, hospitales, cuarteles etc, se hará una correlación de población con conexiones. Para áreas de desarrollo futuro se estimará la población en función de la densidad que se observe en la población actual, o se podrá estimar entre 20 a 40 conexiones por hectárea en bruto.

2.7 Infiltración

Para la estimación del caudal de infiltración que entra a las alcantarillas, se tomará en cuenta la profundidad del nivel friático del agua subterránea con relación a la profundidad de las tuberías y el tipo de tubería. Los cauda-les por cada kilómetro de tubería que contribuya al tramo se estimarán, calculando los tubos centrales y los de conexión domiciliar así, en litros por segundo: a) Para tuberías que quedarán sobre el nivel friático

a.1) Tuberías de cemento: qi = 0.025* diámetro en pulgadas a.2) Tuberías de PVC: q¡ = 0.01 * diámetro en pulgadas

b) Para tuberías que quedarán bajo el nivel friático a.1) Tuberías de cemento: qi= 0.15* diámetro en pulgadas - a.2) Tuberías de PVC: qi = 0.02 * diámetro en pulgadas

2.8 Caudal de Diseño

El caudal con que se diseñará cada tramo del sistema sanitario será la suma de: a) Caudal máximo de origen doméstico; b) caudal de infiltración; c) caudal ilegal por aguas de lluvia que se conecten en patios o bajadas de techos por error; por este concepto se agregará un 10 por ciento del caudal doméstico. Sin embargo en áreas donde no hay drenaje pluvial podrá usarse un valor más alto.

2.9 Diseño de Secciones y Pendientes 2.9.1 Cálculo Hidráulico. 2.9.1.1 En general, se usará en el diseño, secciones circulares funcionando como canales a

sección parcialmente llena. El máximo que se permite lleno para diseño, es un 74% del diámetro del tubo.



2.9.1.2 El cálculo de la capacidad, velocidad, diámetro y pendiente se hará aplicando la fórmula de Manning en sistema métrico para secciones circulares así:

En el cual: V = Velocidad del flujo a sección llena (m/seg.) D = Diámetro de la sección circular (pulgadas) S = Pendiente de la gradiente hidráulica (m/m) n= coeficiente de rugosidad de Manning

= 0.014 para tubos de concreto = 0.010 para tubos de PVC.

Con los gráficos de relaciones de sección parcial o de preferencia por métodos analíticos se calcularán las condiciones hidráulicas de los tubos parcialmente llenos.

2.9.1.3 Cada tramo se calculará con el caudal que tenga en su extremo más bajo. 2.9.2 Sifones

Solo se permitirá el empleo de sifones cuando sea imposible la colocación de tubos con la pendiente y altura necesarias como canal parcialmente lleno. Se deberá diseñar para obtener una velocidad mayor que para canal, de preferencia alrededor de 1 m/s aunque se usen diámetros menores que los indicados en 2.10. Para el empleo de sifones será necesario planear registros en sus dos extremos y emplear curvas de radio largo en los cambios de dirección vertical, a fin que se pueda emplear limpiadores mecánicos o hidráulicos.

2.10 Diámetros Mínimos 2.10.1 El diámetro mínimo a utilizar en los alcantarillados sanitarios será de 8" para tubos de

concreto o de 6" para tubos de PVC. 2.10.2 En las conexiones domiciliares, el diámetro mínimo será de 6" en concreto y de 4" en

PVC, usando en este último caso un reducidor de 4"x3" como protección de obstrucciones, a la entrada de la conexión, en la candela de registro domiciliar, la cual será un diámetro mínimo de 12".

2.10.3 En los conductos a presión de los sistemas de bombeo se utilizará el diámetro que sea

adecuado para tener velocidades dentro de los límites aceptables, aunque se use diámetros menores que los indicados arriba.



2.11 Velocidades máximas y mínimas 2.11.1 La velocidad máxima con el caudal de diseño será de 2.50 m/seg. 2.11.2 La velocidad mínima con el caudal de diseño será de 0.60 m/seg.

2.12 Profundidad de las Tuberías 2.12.1 La profundidad mínima del coronamiento de la tubería con respecto a la superficie del

terreno será de 1.00 metro. 2.12.2 Cuando la altura de coronamiento de la tubería principal resulte a una profundidad

mayor de 3.00 metros bajo la superficie del terreno, se diseñará una tubería auxiliar, sobre la principal para las conexiones domiciliares del tramo correspondiente.

2.13 Obras Accesorias

Pozos de Visita 2.13.1 Se diseñarán pozos de visita para localizarlos en los siguientes casos:

a) En cambios de diámetro. b) En cambios de pendiente. c) En cambios de dirección horizontal para diámetro menores de 24". d) En las intersecciones de tuberías colectoras. e) En los extremos superiores ramales iniciales. f) A distancias no mayores de 100 metros en línea recta en diámetros hasta de 24". g) A distancias no mayores de 300 m en diámetros superiores a 24".

2.13.2 La diferencia entre las cotas invert de la tubería que entra y la cota invert de la tubería, que sale de un pozo de visita será como mínimo la carga de velocidad en el tubo de salida (hv = V2 / (2g)). Se exceptúa el caso cuando el tubo de entrada y el de salida son del mismo diámetro y están en línea recta, en cuyo caso las tuberías se instalan según la pendiente.

2.13.3 Los fondos de los pozos deberán tener canales para dirigir los caudales hacia el tubo de

salida. 2.14 Sistemas de drenajes de tormenta

Un sistema de drenajes de tormenta es aquel que está de acuerdo con la sección 1.1 y en cual no pueden correr bajo ningún concepto las aguas definidas en las secciones siguientes.



2.14.1 Determinación de Caudal La determinación del caudal se efectuará por el método racional:

Donde: Q= Es el caudal en metros cúbicos por segundo C= Es la relación entre la escorrentía y la cantidad de lluvia caída en el área I= Es la intensidad de lluvia en milímetros por hora A= Es el área a drenar en hectáreas 2.14.2 Intensidad de Lluvia

Se determinará de acuerdo con las fórmulas para la Ciudad de guatemal en la forma siguiente: Zona Atlántica, para tuberías menores de 1.50 mts, de diámetro. (Fórmula para 20 Años)

Zona Atlántica, para tuberías menores de 1.50 mts, de diámetro. (Fórmula para 10 Años)

Zona Pacifica, para tuberías menores de 1.50 mts, de diámetro. (Fórmula para 20 Años)

Zona Pacifica, para tuberías menores de 1.50 mts, de diámetro. (Fórmula para 10 Años)

Donde te es el tiempo de concentración en minutos, y será determinado de la forma siguiente: En tramos iníciales de acuerdo a la tabla 2.01b Entre tramos consecutivos de acuerdo con la formula:



Donde

t1= es le tiempo de concentración en el tramo anterior (minutos) L es La longitud del tramo anterior en metros V1 es la velocidad a sección llena en el tramo anterior (m/s) 2.14.3 Coeficiente de Escorrentía: Se determinará de acuerdo con las curvas de escorrentía. El porcentaje de impermeabilidad se determinará de acuerdo con la siguiente formula

Donde c.a. es: la suma de los productos de las áreas parciales multiplicado por su correspondiente valor de impermeabilidad relativa. Dada en la tabla 2.01-c

a es: La suma de las área parciales.

Para el propósito de determinar el porcentaje de impermeabilidad, se dividirán las zonas a drenar en diferentes distritos, en los que cada uno de ellos tenga aproximadamente la misma densidad de área construida, calles pavimentadas, parques, jardines, etc.

2.14.3 Área a Drenar Se determinará sumando el área de los lotes que son tibutarios al ramal en estudio. 2.15 Ramales Principales 2.15.1 Diseño de secciones y pendientes: se efectuará haciendo uso de las fórmulas

siguientes:

Donde: Q: Es el gasto en metros cúbicos por segundo A: Es el área de la sección de la corriente en metros cuadrados V: Es la velocidad en metros por segundo

R: Es el radio hidráulico en metros S: es el coeficiente de rugosidad



2.15.2 La velocidad a sección llena no podrá ser menor de 0.75 mts/seg, ni mayor de 3 mts/seg 2.15.3 La tubería seá de un diámetro mínimo de 0.40 mts (16”) y nunca podrá estar colocada a

una menor profundad que en la tabla 2.02c; además deberá permitir que el punto más alejado de los lotes que son tributarios a ella, puedan ser drenados por medio de una tubería que partiendo de dicho punto tenga una pendiente mínima de 2%.

2.15.4 No se harán cambios de pendientes ni de dirección entre pozos de visita en tuberías

menores de 1.00 mt de diámetro. 2.15.5 En las intersecciones de tuberías, la cota de la corona de los tubos entrantes deberá se r

mayor o igual a la de la corona del tubo saliente y éste no será nunca de un diámetro menor al de aquellos.

2.16 Ramales Secundarios

El diseño se redirá de acuerdo con las secciones 202-a v 202-b.

2.16.1 La tubería será de un diámetro mínimo de 0.20 mts. (8") y no podrá tener una pendiente menor del 2% ni mayor del 6%- el eje de ésta tubería formará con el eje de la principal un ángulo no menor de 30° ni mayor de /5o y se situará de manera tal que el sentido de las corrientes sea el mismo.

2.16.2 La profundidad de la tubería en la caja de conexión domiciliar será tal que permita que el punto más alejado del lote tributario a ella, pueda ser drenado por medio de una tubería que partiendo de dicho punto, tenga una pendiente mínima del 2%.

2.16.3 La conexión con el ramal principal se hará directamente y en la parte superior de él y de acuerdo con los modelos del apéndice.

2.16.4 La caja de conexión con el drenaje domiciliario estará formada por un tramo de tubería de 0-40 mts. de diámetro (16"), colocado verticalmente y de acuerdo con los modelos del apéndice.

*Qinfiltración = O.1O Its/seg/ha *Qconexiones y. = 1OO Its/hab/día

En cada lote se deberá dejar construido por lo menos un ramal secundario, el cual podrá ser usado únicamente por dicho lote: en aquellos lotes grandes susceptibles de ser fraccionado^ en varios de menor tamaño se deberá dejar un ramal secundario cada 1O mts.



CCAAPPIITTUULLOO 33

TTRRAATTAAMMIIEENNTTOO DDEE AAGGUUAASS

SSEERRVVIIDDAASS



CAPITULO 3

3. TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS. 3.1 Todas las descargas deberán tener un tratamiento adecuado a las condiciones del cuerpo

receptor de la descarga. 3.2 El tratamiento a establecer, deberá ser como mínimo un tratamiento primario, pero si

existen normas o regulaciones que exijan un mayor nivel de tratamiento, se deberá atender esa exigencia.

3.3 Se deberá seleccionar sistemas de tratamiento que sean de requerimientos

tecnológicos de operación adecuados al ente que deberá operarlos, así como que los costos de operación estén dentro de las posibilidades de la capacidad de pago de las personas que se atenderá, a fin que el sistema sea sostenible.

Aunque existe una variedad de posibilidades, se deberá efectuar los estudios de las opciones en el siguiente orden:

a) Lagunas de estabilización b) Tratamiento primario por Fosas Sépticas o Tanques Imhoff con secado de lodos y

disposición del efluente en el subsuelo o por irrigación extensa. c) Igual a lo anterior para tratamiento secundario por filtros percoladores y sedimentación

secundaria o por algún tipo de biofiltro, para descargar en corrientes de agua. d) Tratamientos que sean adecuados al medio y que den un efluente con características

iguales o mejores que los indicados arriba.



CCAAPPIITTUULLOO 44

PPRROOYYEECCTTOO



CAPITULO 4

4. PROYECTO

4.1 Contenido

El proyecto completo de un sistema de alcantarillado constará de las siguientes partes:

a) Memoria e informe técnico. b) Lista de planos.

c) Planos

d) Lista de materiales e) Cómputo métrico y presupuesto.

4.2 Memoria e Informe Técnico.

La memoria descriptiva e informe técnico del proyecto contendrá lo siguiente:

a) Breve descripción de los datos geográficos, políticos, económicos y sociales de la población.

b) Condiciones sanitarias actuales.

c) Causas que justifican la necesidad de construir el proyecto en referencia; y resultados que se esperan lograr.

d) Breve descripción de la obra proyectada.

e) Bases de diseño adoptadas.

f) Descripción de las condiciones de la descarga y razones para el tratamiento seleccionado.

g) Breve descripción del sistema de tratamiento diseñado.

h) Plan de trabajo propuesto por el proyectista, indicando el orden que se debe seguir al acometer la construcción y si fuere el caso, distribución de la ejecución en dos o más etapas.

4.3 Lista de Planos

Se incluirá una lista de los planos que formen parte del proyecto, identificando el número del plano y el nombre según !o que se indique en el cuadro de identificación en el plano.

4.4 Planos

4.4.1 El proyecto contendrá un juego de planos con las siguientes dimensiones 85 cm. de largo por 60 cm. de ancho con un margen de 1 cm en sus bordes superior, inferior y derecho; y de 3cm en su borde izquierdo.



4.4.2 En la esquina inferior derecha tendrán un cuadro de 16 cm por 9 cm el que

contendrá la información siguiente:

a) Identificación del INFOM b) Población de que se trata c) Departamento a que pertenece d) Descripción del contenido del plano e) Personal responsable de su diseño f) Dibujo g) Revisión h) Aprobación i) Escalas j) Fechas k) Número de hoja

4.4.3 Todos los planos serán dibujados con tinta china en papel calco de buena calidad o

impresos en impresora para planos en papel que permita reproducirlos por método

heliográfico.

4.4.4 Cada plano contendrá un número de identificación en forma de quebrado en el cual el

numerador será el número de orden y el denominador el número total de planos de que

consta el proyecto.

4.4.5 El proyecto completo contendrá los siguientes planos:

a) Plano de localización de la población en la república.

b) Fotocopia de la parte trascendente del plano 1:50,000 del IGN en la que esté la población a cubrir, con dibujo del sistema de descarga y punto de tratamiento.

c) Plano topográfico de la población con curvas de nivel a cada metro. En este plano deben aparecer las estaciones de tránsito con su respectivo número de identificación y cota. Asimismo, deben indicarse todas las marcas de nivelación (bench marks) con su respectivo número de identificación y en cuadro aparte, la descripción de las mismas.

d) Plano de densidad de población en que cada vivienda esté representada por un rectángulo y todos los otros edificios e instalaciones con su respectivo rótulo de identificación. Si existe sistema de desagües, puede usarse este plano para mostrar lo existente, o bien puede indicarse en el plano de diseño lo existente.

e) Plano de planta general del sistema de alcantarillado planeado, dibujado a la misma escala que los planos topográficos y densidad de población. Este plano a su vez, servirá como índice de los planos parciales, representando por una línea punteada la parte que abarca cada una de ellos.



f) Planos parciales de planta-perfil en los cuales se dibujarán a una escala ampliada las diferentes partes en que se haya dividido el plano general. Las escalas horizontal y vertical seleccionadas serán tales, que permitan representar con toda claridad la información necesaria para la construcción del sistema. Los perfiles correspondientes a cada uno de los tramos de la planta, deben aparecer siempre completos y en la misma hoja.

g) Planos de la planta de tratamiento diseñada. h) Planos de detalles con todas las obras accesorias y estructuras especiales.

4.5 Lista de Materiales.

Se elaborará una lista que describa detalladamente los materiales necesarios para la ejecución de los trabajos. Esta lista debe describir todos los materiales tal y como serán ordenados por el jefe de la obra, con indicación de las especificaciones que dichos materiales deben llenar.

4.6 Cuantificación y Presupuesto

El presupuesto será elaborado basándose en el cómputo métrico de materiales y mano de obra a emplear en construcción del sistema. Para las diferentes partes de que constará la obra, se presupuestará por separado y en forma detallada como sigue:

a) Materiales

b) Mano de obra c) Transporte d) Administración e) Imprevistos

Además del presupuesto detallado, se elaborará un resumen que contenga los costos totales presupuestados de cada uno de los renglones anteriores y además:

a) Costo total del proyecto. b) Costó de cada una de las etapas que se propone para la ejecución de trabajos.



CCAAPPIITTUULLOO 55

MMEEDDIIDDAASS RREESSPPEECCTTIIVVAASS

SSEEGGÚÚNN EEMMPPAAGGUUAA



DIMENSIONES MINIMAS PARA POZOS DE VISITA

0.600

AB

C

ED

/2

D

Diámetro en Pulgadas A B C D E

12 1.500 0.310 1.805 1.500 0.090 16 1.500 0.410 1.905 1.500 0.082 18 1.500 0.460 1.957 1.500 0.078 20 1.500 0.510 2.008 1.500 0.074 24 1.500 0.610 2.525 1.500 0.067 30 1.915 0.762 2.672 1.750 0.074 36 2.330 0.914 3.245 2.000 0.081 40 2.330 1.010 3.347 2.000 0.074 42 2.747 1.066 3.813 2.250 0.089



TIEMPOS INICIALES DE CONCENTRACIÓN Norma 201 - b



VALORES DE EMPERMEABILIDAD RELATIVA

Norma 201 - c

Tipo de Superficie Factor 'C

Superficie impermeable de techos 0.75 - 0.95 Pavimentos de asfalto en buen estado 0.85 - 0.90 Pavimentos de concreto en buen estado 0.70 - 0.90 Pavimentos de piedra o ladrillo con buenas juntas 0.75 - 0.85 Pavimentos de piedra o ladrillo con juntar permeables 0.80 - 0.70 Calles mocadanizadas 0.25- 0.60 Parques, ganchos, jardines, prados, etc 0.05 - 0.25 Suelos impermeables con pendientes de 1% al 2% 0.40 - 0.65 Suelos impermeables con cesped y pendientes de 1% al 2% 0.30 - 0.55 Suelos ligeramente permeables con pendientes del 1% a 2% 0.15 - 0.40 Suelos ligeramente permeables con cesped y pendientes del 1% a 2% 0.10 - 0.30 Suelos moderadamente permeables con pendientes del 1% a 2% 0.05 - 0.20 Suelos moderadamente permeables con cesped y pendientes del 1% a 2% 0.01 - 0.10 Bosques y tierras cultivadas 0.01 - 0.20

PROFUNDIDADES MINIMAS DE COLOCACION DE LOS RAMALES PRINCIPALES Norma 202 - c

Diámetro en Mts

Profundidad mínima

incluyendo el diámetro

10" 0.250 1.750 12" 0.300 2.000 14" 0.350 2.000 16" 0.400 2.000 18" 0.450 2.000 20" 0.500 2.000 22" 0.550 2.000 24" 0.600 2.000 26" 0.650 2.000 28" 0.700 2.250 30" 0.750 2.250 36" 0.900 2.250 40" 1.000 2.500 50" 1.250 2.750 60" 1.500 3.000



DIAMETROS MINIMOS DE LOS POZOS DE VISITA

Diámetros tubería Efluyente Mayor

Diámetro Mínimo del Pozo (Mts)

10" 0.250 1.500 12" 0.300 1.500 14" 0.350 1.500 16" 0.400 1.500 18" 0.450 1.500 20" 0.500 1.500 22" 0.550 1.750 24" 0.600 1.750 26" 0.650 1.750 28" 0.700 1.750 30" 0.750 1.750 36" 0.900 2.000 40" 1.000 2.000 50" 1.250 2.250 60" 1.500 2.500

En diámetros mayores Diámetros tubería efluyente mayor 1.00

FACTORES DE FLUJO INSTANTANEO EN DISEÑO DE DRENAJES SANITARIOS

Norma 301 – c

Flujo Promedio (m3 / día) Factor de Flujo Instantáneo

Flujo de Diseño

m3 / día Lts / seg 4.00 1000 12.00 3.90 47.00 2000 23.00 3.80 88.00 3000 35.00 3.60 156.00 4000 46.00 3.50 151.00 5000 58.00 3.40 197.00 6000 69.00 3.35 232.00 7000 81.00 3.30 268.00 8000 93.00 3.20 298.00 9000 104.00 3.10 323.00

10000 116.00 3.08 357.00 11000 127.00 3.03 385.00 12000 139.00 3.00 417.00 15000 174.00 2.80 487.00 18000 208.00 2.70 562.00 20000 231.00 2.65 612.00



25000 289.00 2.50 723.00 30000 347.00 2.35 819.00 35000 405.00 2.30 932.00 40000 463.00 2.20 1019.00 45000 521.00 2.15 1121.00 50000 571.00 2.10 1216.00 60000 694.00 2.05 1423.00 70000 910.00 2.00 1620.00 o mas o mas 2.00

MEDIDAS DE LAS TUBERIAS DE CONCRETO SIN REFUERZO

Diámetro Interno (mm) Espesor de las paredes (mm)

Área (m2)

100 14 150 16

8" 200 19 0.238 0.044 10" 250 22 0.294 0.068 12" 300 25 0.350 0.096

350 30 16" 400 34 0.468 0.1715 18" 450 39 0.528 0.2188 20" 500 44 0.588 0.2714

550 49 24" 600 54 0.708 0.3935

650 60 700 67

30" 750 75 0.900 0.6356



RESISITENCIA EN LAS TUBERIAS DE CONCRETO SIN REFUERZO Norma 609 – c-1

Diámetro Interno Nominal (mm)

Resistencia en kg/m

100 1500 150 1600 200 1800 250 2000 300 2200 350 2400 400 2600 450 2800 500 3100 550 3400 600 3700 650 4000 700 4500 750 5000

RESISTENCIA EN LAS TUBERIAS DE CONCRETO CON REFUERZOS Norma 609 – c-2

Diámetro Interno Nominal (mm)

Resistencia en kg/m

Grieta de 0.25mm Ruptura 300 2675 1000 350 2975 1450 450 3275 4900 500 3575 5350 600 3600 5350 700 3800 5650 50 4000 6000

850 4200 6400 900 4450 6700 1000 4750 7150 1200 5000 7600 1400 5500 8250 1500 5900 8900 1700 6300 9450 1800 6700 10000



MODELO SECUNDARIO

POZO DE VISITA CAIDA MAXIMA DE 0.25 mts.

Diámetro mínimo según norma 205-b

15%15%



POZO DE VISITA CAIDA MAXIMA DE 2.00 Y 4.00 mts.


15%

POZO DE VISITA CAIDA MAXIMA DE 0.25 Y 1.2 mts


15%



MODELOS DE CAJAS DE CAIDA

POZO DE REGISTRO



POZO DE VISITA

TRAGANTE TIPICO SISTEMA COMBINADO



TRAGANTE TIPICO SISTEMA DE TORMENTA



ENTRADA DE TRAGANTE PARA VIAS DE TRAFICO INTENSO



ENTRADA DE TRAGANTE PARA VIAS DE

TRAFICO INTENSO



RECOMENDACIONES

Todo proyecto de obra de drenajes a realizarse en la Ciudad de Guatemala dentro de perímetro del área de influencia urbana, deberán ser aprobados previo a su ejecución por el Departamento de Drenajes de la Municipalidad de Guatemala. Es importante que todo proyecto de obras de drenajes presentado a la consideración del Departamento de Drenajes de la Municipalidad de Guatemala para su aprobación deba contar con toda la información explicada durante el informe anterior para que esta no sea rechazada. Todo cambio o modificación al proyecto original, deberá ser aprobado antes de su ejecución por el Departamento de Drenajes y para ello el lotificador deberá presentar toda la información pertinente. Para la elaboración de un proyecto de alcantarillado, se harán como mínimo las investigaciones preliminares. Las investigaciones deben ser realizadas por personal calificado el cual será responsable por la exactitud de los datos recolectados.



CONCLUSIONES

La economía de las obras ha de ser el principio fundamental a considerar, en el diseño de sistemas de tratamiento de aguas servidas domésticas para localidades que disponen de un acueducto. La forma más común para el control de la polución de agua, consiste en un sistema de colectores cloacales y plantas de tratamiento. La red recoge las aguas servidas producidas en las viviendas, establecimientos e industrias y las lleva a la planta de tratamiento de aguas servidas donde se las hace adecuadas para ser vertidas a los cuerpos receptores, en consideración a las correspondientes normas de descarga. Como sabemos el diseño de un Sistema de Alcantarillado Sanitario, requiere la consideración de los aspectos siguientes: 1 Ubicación: Política, características geográficas de la región, vías de comunicación y distancias a centros de importancia. 2 Climatología: Información climática basada en datos concretos: precipitación pluvial, vientos, nubosidad, temperatura máxima, mínima y media, humedad relativa, evaporación y transpiración. 3 Características locales: Principales medios de vida de los habitantes, tipos e importancia de las industrias existentes, servicios públicos, dependencias oficiales, escuelas, otros. 4 Estado de Saneamiento: Condiciones sanitarias generales de la localidad; tipo de abastecimiento de agua, disposición de excretas y basuras; enfermedades predominantes, especialmente de origen hídrico; condiciones de la vivienda y otros. 5 Acueducto: Deberá conocerse: fuente de abastecimiento de agua, condiciones sanitarias de la misma, cuenca tributaria, instalaciones existentes, profundidad de las tuberías colocadas, población servida o número de suscriptores, dotación por persona y día, tipo de servicio: continuo o intermitente, directo o con estanque domiciliario, consumo diario aproximado. 6 Pavimento: En calle, si lo tiene: tipo, espesor, planos. 7 Demografía y catastro: Es necesario un censo que cubra catastro de la población con la indicación de cada inmueble: número de propietarios con posibilidad económica y disposición de empotrar su inmueble a la cloaca: número de habitantes permanentes, población flotante y turística (si la hubiere); factores que pudieran influir en la tasa de crecimiento demográfico, tales como vías de comunicación, industrias existentes o a establecerse y otros; áreas de expansión futura según el potencial desarrollado de la población; datos de censos anteriores, capacidad máxima de escuelas, hospitales, hoteles y otras instituciones similares; datos sobre propietarios de los terrenos donde se extenderá el emisario, así como también donde se ubicará la planta de tratamiento; estaciones de bombeo, lagunas de estabilización y otras, cuando se prevea su instalación;



8 Industrias: Datos referentes o características y volumen de sus aguas residuales (donde existan) y futuras ampliaciones. 9 Mano de Obra, precios de materiales y otros: Para planificar el trabajo adecuadamente y elaborar los correspondientes presupuestos, es necesaria la información siguiente: disponibilidad de personal especializado y obrero; sueldos y salarios medios vigentes; disponibilidad y precios unitarios de materiales de construcción, herramientas, equipos y otros; facilidades y costos del transporte en escala local: talleres mecánicos y estaciones de servicios; existencia de contratistas locales, su capacidad técnica y solvencia económica: características, precios y condiciones de la corriente eléctrica; 10 Fotografías, videos y otros medios gráficos de todos los sitios y estructuras. Aunque como vemos son muchos aspectos a tomar en cuenta, es de suma importancia que estos sean examinados y contemplados con mucho cuidado y de una manera real ya que estos son aspectos que nos ayudaran a realizar un buen trabajo, debemos tomar en cuenta que todos estos renglones son muy bien examinados al momento de ingresar nuestro proyecto al Departamento Drenajes de la Municipalidad de Guatemala, al Instituto de Fomento Municipal o a otra institución como SEGEPLAN, FONAPAZ, ONG, etc. Por eso es de suma importancia que nosotros como futuros ingenieros si decidimos involucrarnos en esta rama de la ingeniería conozcamos todas las normas y reglamento para el diseño de Alcantarillados o drenajes. Tomar en cuenta que el anterior informe fue un resumen acerca de las normas y reglamento generales para el diseño de alcantarillados y drenajes de la Municipalidad de Guatemala (EMPAGUA) y del instituto de Fomento Municipal (INFOM).



BIBLIOGRAFIA

� Municipalidad de Guatemala. EMPAGUA. [ref. de 10 de abril de 2008]. Reglamento para el diseño y construcción de drenajes. EMPAGUA DIRECCION DE AGUAS Y DRENAJES. Guatemala, Centro América.

� Instituto de Fomento Municipal. IMFOM. [ref. de 13 de abril de 2008]. Normas Generales para el Diseño de Alcantarillados.

� Andrés Pineda Uribe. www.empagua.com.[en línea]. [ref. de 05 de abril de 2008]. Disponible en Web:

< http://empagua.muniguate.com/article77.html >. Fecha de consulta: 05 de abril 2008.

� Martines, Adolfo F. www.empagua.com. [en línea]. [ref. de 05 de abril de 2008]. Disponible en Web:

http://empagua.muniguate.com/article326.html>.Fecha de consulta: 05 de abril de 2008.

reglamento de drenajes y alcanterillas empagua e infom

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