Estas sern empleadas de acuerdo a las condiciones topogrficas y geohidrolgicas del terreno en la zona de estudio o proyecto

INGENIERIA SANITARIA Y ALCANTARILLADO

PROLOGO

TECNICAS DE DISEO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO PARA EL SANEAMIENTO AMBIENTAL, es un libro preparado la enseanza en la carrera de Ingeniera Civil. Por ello tiene un sentido didctico en la presentacin de las actividades que se llevan acabo en los factores que se deban tomar en cuenta para lograr una adecuada y eficaz disposicin de las aguas negras. Todo con un propsito ms amplio: crear un ambiente sano y un mejor bienestar para el ser humano.

Los temas tratados en el libro se organizan en once captulos. En los dos primeros se destaca la importancia de los sistemas de alcantarillado en el saneamiento del ambiente y se presentan algunos datos histricos que muestran el inters del hombre por mejorar sus condiciones de vida. Los captulos III al VII se dedican a mostrar y describir los diferentes tipos de sistemas de alcantarillado conocidos, as como los conceptos, estudios y normas aplicables a la planeacin, proyectos y ejecucin de dichos sistemas. Los captulos VIII, IX y X se dedican a pormenorizar las diferentes tcnicas utilizables en el diseo de los sistemas de alcantarillado, tanto separados, como pluviales y combinados. Finalmente en el capitulo XI se concluyen con algunas recomendaciones generales.

INTRODUCCIN1.- IMPORTANCIA SANITARIA

Desde el punto de vista sanitario las aguas negras son aguas de desecho originadas por la actividad vital de una poblacin. En su composicin se encuentran slidos orgnicos disueltos y suspendidos los cuales son putrescibles, tambin contienen organismos vivos como son bacterias y otros microorganismos cuyas actividades vitales promueven el proceso de descomposicin.

Los sistemas de alcantarillado resuelven en forma muy positiva el problema de alejamiento de aguas negras que por medio de conductos o tuberas generalmente subterrneas se encargan de recolectar las aguas de desecho transportndolas en forma segura y rpida, llevndolas hasta el lugar de disposicin final. Este lugar generalmente deber ser un sitio donde se le dar un tratamiento. Este tratamiento consiste en diferentes tipos de procesos que se basan fundamentalmente en la oxidacin de la materia biodegradable y as estabilizarlas y quitarles el poder nocivo pudindose disponer de ellas en forma segura sin que causen peligros ni riesgos a la salud humana y puedan ser reutilizadas. II.- ANTECEDENTES HISTORICOS Y AVANCES DE DISEO Y CONSTRUCCIN

1.1 HISTORIA

El registro arqueolgico ms antigo de un sistema de alcantarillado se remonta a 5,000 aos Antes de Cristo. En las ruinas de Nippur, Sumeria, hay vestigios de un drenaje formado por arcos. El sistema es bastante extenso y recolectaba los residuos lquidos de los palacios y zonas residenciales de la ciudad. Posteriormente Merckel reporta el alcantarillado de Babilonia, en donde se alejaban por tuberas las aguas usadas arrastrando la materia fecal. Por otra parte, las exploraciones de Layard han revelado cloacas de grandes dimensiones construidas con bvedas, en Nnive y Babilonia que datan del siglo VII A.C.

En Jerusaln se conducan las aguas residuales del templo y la ciudad hacia los estanques en los que el agua pasaba por un proceso de depuracin, siendo utilizado el efluente para riego, y los lodos sedimentadores para abono en los jardines del valle de Cedrn.

Shick y Warren han desenterrado considerable informacin acerca de las alcantarillas de Jerusaln.

En la isla de creta, 2,000 aos A.C., buscndose la tumba del Rey Minos se hallaron construcciones dotadas de verdaderas instalaciones domiciliarias de desage.

En las poblaciones griegas hay algunas obras de esta naturaleza, construidas durante el esplendor de los griegos, sin embargo, en Atenas estaba plenamente difundido el suelo de letrinas. El agua de lavado de ellas se utilizo para irrigacin.

En tiempos de Tarquino, 558 aos A.C. , se construyo la clebre Cloaca Mxima, gran colector destinado a sanear el foro Romano, subsistiendo hasta hoy, despus de 2,500 aos.

Agripa hizo una verdadera red de cloacas secundarias llamadas Cloacas. Sin embargo todos estos conductos o canales no se emplearon para descargar los albaales de las casas, ya que las exigencias sanitarias no existan en aquella poca. Es muy probable que los desechos humanos se depositaran en canales superficiales en las calles, de donde posteriormente eran llevados o lavados a las cloacas, siendo su funcin primaria la de alejar las aguas pluviales.

Hubo ocasiones especficas en que se hicieron conexiones directas a las casas o palacios, pero esas fueron excepciones, pues la mayora de las casas carecan de ellas.

La necesidad de mantener limpia la ciudad y alejar los residuos, fue bien establecida por el comisionado Julius Frontinus (93 A.C.) como se desprende de sus ordenanzas para el uso del sistema de alcantarillado, Nadie puede desaguar excesos de agua sin haber recibido mi permiso o el de mis representantes, porque es necesario que el agua sea utilizada no solo para abasto y limpieza de nuestra ciudad, sino tambin para arrastre de desechos por las alcantarillas.

Es asombroso notar desde los das de Frontinus hasta la mitad del siglo XIX no hubo ningn progreso en la ciencia del diseo y construccin de los de los alcantarillados.

En 1815 se permite la descarga de materias fecales, por primera vez, en las Alcantarillas de Londres.

En 1833 se permite la descarga de los residuos de letrinas a las alcantarillas de Boston.

En 1824 en Inglaterra, Chadwich propone el empleo de tuberas para alcantarillas y el de sistemas separados.

En ese mismo ao despus de que un incendio destruyo la seccin antiga de la ciudad de Hamburgo, Alemania, se decidi reconstruirla de acuerdo a los modelos impuestos por los de la moderna. El trabajo fue confiado a un Ingeniero ingls, W. Lindley, quien diseo un sistema de recoleccin de agua que incluy muchas de las ideas que se usan en el diseo de obras actualmente. Desafortunadamente las innovaciones de Lindley y su influencia en la Salud Pblica no fueron reconocidas debidamente en su tiempo.

En 1847, se hace obligatoria la descarga de materias fecales en las alcantarillas de Londres y se construyen sistemas separados por John Philips.

En 1848, el Parlamento Ingls cre la Comisin Metropolitana de alcantarillado.

Aparece el clera en Londres durante el verano de 1848 al final de 1849 se haban producido 14,600 muertes.

Vuelve a presentarse una nueva epidemia en 1854, con una mortalidad de 10,675 personas. Gran parte de los afectados vivan cerca del pozo de la calle Borad y el estudio epidmilgico, debido a Johon Show, permiti por primera vez demostrar la transmisin de enfermedades por el agua y su interrelacin con la contaminacin por heces fecales. Ello condujo a la comisin a apresurar el diseo y construccin de un sistema adecuado de alcantarillado que se inici en 1855.

El sistema actual de alcantarillado de Paris se construy tambin como resultado de una epidemia de clera en 1832 sus antecedentes fueron conductos abiertos para desalojar agua pluvial; uno de ellos, el Menilmontant, se construy en 1412 y se cubri en 1750.

Las alcantarillas de Paris se construyeron en grandes en grandes dimensiones; a todas se les daba una altura mnima de 1.65 m. y un ancho no menor de 0.70 m. para que la limpieza fuera cmoda para el trabajador. Adems, consideraban que todos los desechos, incluyendo basuras, deberan ir a las cloacas para su transporte. A menudo se ensanchaba la parte superior de las alcantarillas para poder alojar las tuberas de agua, con objeto de poder inspeccionarlas ms fcilmente y controlar las fugas, ya que el subsuelo de Pars est formado por terreno muy fracturado.

Por los aos de 1820, en Europa, se discuti mucho el mtodo de eliminar las materias fecales, si seran transportadas en seco o con la ayuda del agua, eligindose finalmente el mtodo de transporte con agua.

Todava existen algunas poblaciones europea en que la eliminacin de las materias fecales se hace transportndolas en vehculos.

Los trabajos de alcantarillado en Estados Unidos, se realizaron paralelamente a los europeos; sin embargo hay marcadas diferencias en cuanto regmenes de lluvia, concentracin de poblacin y volumen de las corrientes receptoras, lo cual condujo inicialmente a varios fracasos en el diseo de alcantarillados pluviales en Estados Unidos, con la utilizacin de parmetros europeos.

En 1857, Julius W. Adams construye el sistema de alcantarillado de Brooklin, New Cork.

En 1858 se dise el alcantarillado de Chicago

En 1874, se present el estudio y el proyecto total para Providence R. I por Shedd.

En 1876, se autoriza un sistema de interceptores para Boston que fue el primer alcantarillado de grandes dimensiones en Estados Unidos.

En 1880, Waring construye el alcantarillado de Memphis, a raz de dos epidemias de fiebre amarilla que mataron a 2,000 personas en 1873, y 5,150 en 1878. Fue evidente la falta de conocimientos de la transmisin de la enfermedad.

Probablemente el acontecimiento ms importante en ese tiempo haya sido el envo de Rudolph Hering a Europa, para una investigacin exhaustiva de los sistemas de alcantarillado. El reporte de Hering, dada a conocer en 1881, incluye casi ntegramente la practica actual de diseo y construccin de alcantarillados.

El mismo Hering diseo el alcantarillado de Baltimor que se termino en 1915.

Para los pases sudamericanos hay poca informacin y slo se sabe que en 1856 se construye en Montevideo el primer alcantarillado sanitario.

1.2 Algunos datos de los Sistemas de alcantarillado en Mxico.

A continuacin se presenta, en forma cronolgica el desarrollo o evolucin que han tenido los sistemas de alcantarillado en la ciudad de Mxico.

1300 1774. Haba simples canales abiertos, que hacan la funcin de colectores, y arroyos en las calles donde no exista ningn canal.

1608. terminacin de tnel de Nochistongo, construida por Enrico Martnez para desalojar agua pluviales. Por falta de revestimiento se derrumb en algunos sitios.

1626 1631. Inundacin de la ciudad de Mxico. Perecieron cerca de 30,000 personas.

1783. El Virrey Don Matas de Glvez ordena la constriccin de una atarjea en la calle Palma.

1789. Terminacin del Tajo de Nochistongo, despus de 158 aos.

1789 1794. El segundo Revillagigedo manda construir ms de 12 Km. de atarjeas.

1856. Se aprueba el proyecto del Ingeniero Francisco de Garay para la construccin de gran canal de desage y del tnel viejo de Tequixquiac.

1879. El Ingeniero M. M. Contreras, de la Comisin de Obras Pblicas corrige grandes defectos existentes. Mejora los canales interior y exteriormente, se gasta la suma $17,291.00.

1885. El Ingeniero Gayol estudia la forma de mejorar el desage del interior de la ciudad y las condiciones sanitarias de las cosas. Este sirve de base para el proyecto y construccin de las obras de 1897 a 1902.

1888. Nombran al Ingeniero Gayol jefe de la comisin de Ingenieros encargados de resolver el problema de desage de la ciudad de Mxico. Fuertes lluvias inundan varios meses la Ciudad, hecho que origina la instalacin de la estacin de bombeo en San Lzaro que permiti que el nivel del agua descendiera a un acota tal que permitiera la construccin de atarjeas definitivas, sin esperar a que estas se terminaran.

1896. Se nombra Junta Directiva de Saneamiento y como director al Ingeniero Gayol.

1897. En marzo se construye el primer colector. Se profundiz el canal de la Merced.

1900. Se terminan las obras, con las modificaciones hechas por el Ingeniero Luis Espinosa en 1879.

1901. Reexpide el primer cdigo sanitario.

1901 1904. El Consejo de Salubridad convence a la poblacin sobre cambios sanitarios en las casas.

1925. Terminacin del alcantarillado en el sistema de drenaje y saneamiento de la Ciudad de Mxico. Segn proyecto del Ingeniero Roberto Gayol.

1940. Se principia el tnel nuevo de Tequixquiac, que se termin en 1946.

Desde 1930 hasta 1951, el alcantarillado de la Ciudad se fue haciendo inadecuado, tanto por insuficiente, como por el hundimiento de la ciudad. Se mencionan las inundaciones del centro y de muchas colonias en 1950 y 1951.

1952. Construccin de Plantas de Bombeo en el gran canal en diversos puntos de la ciudad para el drenaje.

1953. Plantas de Bombeo en la Merced, para el drenaje de dicha zona.

1954. Se inicia la construccin de ms de 150 Km. de colectores de 1.22 a 3.50 m. de dimetro y se termina en 1962.

1959. Se inicia en septiembre la construccin del interceptor poniente.

1960. El 4 de julio termina el interceptor poniente que se inici 10 meses antes. Conducto de 4.00 m. de dimetro de 17 Km. de longitud y de stos 17 Km., 15 Km. en tnel.

1960. se termina el colector 15 que drena una zona de 4,500 habitantes mayor a cualquier otro colector de la ciudad.

1963. se construye la segunda etapa del interceptor del poniente por la S.R.H. y el D.D.F. de 30 Km. de desarrollo.

1964. Se termin el Emisor del Poniente. (Vaso del Cristo a Laguna de Zumpango).

1965. Nuevos sistemas de alcantarillado en Xochimilco.

1967- 1975. Se construy el interceptor y emisor central y una parte del interceptor del Oriente. Importante obra de la Ingeniera Mexicana (65Km. de tneles).

1979. Se termina el enturbamiento del Ro Churubusco.

1.3. Datos Complementarios de los Sistemas de Alcantarillado en Mxico.

a) La mayor parte de la poblacin rural carece del servicio.

b) En las poblaciones mayores se ha desatendido la eliminacin racional de las aguas de lluvia (Len, Irapuato, Mrida, etc.).

c) En algunas poblaciones de gran magnitud como Monterrey y Guadalajara, recientemente, se termin el alcantarillado pluvial.

d) Debido al fuerte crecimiento de algunas poblaciones, muchas zonas carecen del servicio, o bien los sistemas actuales son insuficientes.

e) Aunque existe una reglamentacin para las descargas de residuos lquidos, su aplicacin y resultados son cuestionables.

1.4. Consideraciones sobre el Medio Ambiente.

Hace 8,000 aos aproximadamente, el hombre hizo un descubrimiento que eventualmente transformara radicalmente su sistema de vida, el saber que alimento podra producirse ya fuera cultivando plantas o criando animales.

Con un control asegurado del sustento se originaron las grandes civilizaciones antigas, desarrolladas lentamente por el hecho de que todo el trabajo se hacia con fuerza muscular.

En primer o segundo siglo A.C. el hombre hizo otro descubrimiento revolucionario, encontrando que la fuerza muscular podra remplazarse por fuerzas naturales. La primera en utilizarse fue la energa hidrulica.

Alrededor del siglo X de la era cristiana, se utilizaba la energa hidrulica para operar maquinas, que forjaban metales, cortar madera y para prensas hidrulicas. A medida que se incremento el suministro de energa utilizable se aument el desarrollo sobre la base industrial.

Al final del siglo XVIII, el hombre haba inventado un gran nmero de mquinas hidrulicas, que podan llevar a cabo procesos tan delicados como la hilandera y el tejido.

Al mismo tiempo empez a utilizar el carbn para producir vapor y forzarlo para operar pistones de otro tipo de mquina.

En el siglo XIX, el petrleo y el gas natural se sumaron a la lista de energticos producindose las mquinas de combustin interna. Al final, el hombre haba desarrollado la energa elctrica aprovechando la energa hidrulica, aprendi a transmitirla a grandes distancias y convertirla en energa mecnica.

Finalmente, en este siglo, el hombre encontr una nueva y tremenda fuente de energa, la nuclear.

El progreso bajo la influencia de la industrializacin ha producido una demanda de materiales y servicios que contina creciendo.

En este procedimiento, de acelerado crecimiento, la naturaleza no ha recibido su retribucin; ha sido tremendamente dotada; pero mientras ha proporcionado lo que el hombre le ha pedido, hay poco inters en saber que podr pasar en el futuro. Sin embargo hemos llegado al punto en que la contaminacin ambiental puede reducir el rendimiento de la naturaleza que acarrear un sinnmero de problemas.

Hay sntomas de inminentes carencias en muchas reas de nuestros recursos naturales, como consecuencia de la explosin demogrfica y el efecto resultante de un incremento de necesidades.

La ingeniera ambiental ha sido directamente involucrada con la reduccin de la tasa de la mortalidad, especialmente en los pases en desarrollo.

Esto incluye un abastecimiento de agua seguro y algunos medios sanitarios para la disposicin de desechos. Los objetivos de estos programas se han cumplido en perodos cortos, originando tasas de crecimiento elevado sin el correspondiente ajuste socioeconmico.

La contaminacin ambiental esta relacionada con el nmero de personas, pero el control natal no es la nica solucin. La concentracin de poblacin es un factor primordial, pero ms importante, el grado de contaminacin depende del estndar de vida y el estado de desarrollo tecnolgico.

Para mantener este estndar, la sociedad se ha organizado para obtener los recursos naturales en donde se encuentre, procesarlos, cambiarlos y distribuirlos como bienes de consumo.

Al realizar esto, los contaminantes son introducidos prcticamente por todas las actividades humanas.

Tienden a afectar la economa y la calidad de vida.

Muchos contaminantes pueden transportarse a grandes distancias por el aire, agua o en artculos comerciales, afectando la salud, longevidad, actividades recreativas, limpieza, etc.

Cuando las futuras generaciones escriban de nuestra era, notarn que gran parte de la capacidad tcnica se dedico a producir comodidades inevitablemente destinadas a contaminar el ambiente. El ejemplo ms importante es el automvil.

Las necesidades de la sociedad moderna pueden armonizarse con el balance natural, de manera que los intereses de la ecologa y la tecnologa no entren en conflicto.1.5. Avances de los Sistemas de Alcantarillado.

La tecnologa del diseo y construccin de alcantarillado tienen pocos cambios desde la construccin del alcantarillado de Hamburgo en 1842 y sobre todo a partir del Reporte de Hering en 1881. Las modificaciones trascendentes han ocurrido en el tratamiento de residuos, donde el desarrollo tecnolgico ha sido espectacular desde la dcada de los sesentas.

Con respecto a los alcantarillados, los avances mas destacados son los siguientes:

a) Relacin con el diseo.

Desarrollo de nuevas tcnicas de clculo en hidrologa urbana.

Empleo de computadoras para el diseo de alcantarillado con optimizacin econmica empleando programacin dinmica.

b) Relacin de la construccin.

Mtodos modernos para la programacin de tiempos de construccin. Nuevos y mejores equipos para excavaciones, perforaciones y compactaciones.

Nuevos materiales para las tuberas.

Empleo del rayo lser para el trazo.

Empleo de sistemas hidrulicos de descarga para reducir el pico de avenida, integrados en el alcantarillado.

c) Relacin con equipos.

Mejores materiales y equipos ms eficientes de bombeo.

Se menciona el reciente empleo masivo de los equipos de tornillo.

Equipos de medicin ms confiables y de simple operacin como la introduccin de bocinas de ondas ultrasnicas y los medidores magnticos y ultrasnicos.

Sistemas programados para la operacin de los sistemas.

d) Relacionados como el mantenimiento.

Desarrollo de mltiples ventajosos dispositivos para limpieza.

Inclusin de circuitos cerrados de televisin.

Sistemas modernos para la prevencin del ataque qumico a las tuberas de concreto por la produccin de cido sulfhdrico.

UNIDAD IALCANTARILLADO1.1 ELEMENTOS PARA UN PROYECTO DE ALCANTARILLADO.1.1.1 TIPOS DE ALCANTARILLADO. DIFERENTES TIPOS DE SISTEMAS Y ELECCION DEL TIPO DE SISTEMAExisten tres clases de Sistemas de Alcantarillado que se denominan de la siguiente manera:

a) Sistemas Separado para Aguas Negras

b) Sistemas Separado para Aguas Pluviales

c) Sistema Combinado

Sistema Separado Para Aguas Negras.

Es aquel que se disea nicamente para que reciba las aportaciones de aguas de desecho (domsticas e industriales), con el fin de alejarlas de la localidad hasta un sitio adecuado dnde sern tratadas para posteriormente verterlas a una corriente natural o rehusarlas en riego o en industria.

Sistema Separado para Aguas Pluviales.

Es aquel que se disea nicamente para captar las aguas de lluvia y se puede efectuar de dos maneras; la primera proyectando conductos por todas las calles de la localidad y auxilindose de sus respectivas estructuras de captacin (coladeras pluviales), reciban las aguas de lluvia y as conducirlas hasta un sitio que no produzca molestias ni daos a la localidad, la segunda alternativa es la de proyectar nicamente interceptores, los cuales captaran stas por medio de las estructuras de captacin (coladeras pluviales) para conducirlas hasta un sitio adecuado evitando as que las aguas se acumulen y tomen fuerza de arrastre que causen molestias y daos a la comunidad.

Sistema Combinado.

Es aquel que sirve para captar y conducir por la misma red de conductos las aguas negras de desecho como las aguas de lluvia.

Eleccin del Tipo de Sistema.

Para elegir un sistema de alcantarillado es preciso que en dicha eyeccin se analice la mayor cantidad de factores que intervengan en el problema a resolver para rusticar la eleccin.

Tomando en cuenta las necesidades de saneamiento de las poblaciones, el primer punto a resolver ser el desalojar las aguas de desecho o aguas negras, y como segundo punto a resolver para evitar los riesgos y molestias que se les puedan causar las aguas de lluvia.

Dependiendo de la economa de la poblacin, de las condiciones topogrficas, se podr elegir un sistema separado de aguas negras, un sistema pluvial, o un combinado.

Otros factores que intervienen en la eleccin ser el tratamiento de las aguas negras y posibles bombeos a la red.

Si una poblacin la configuran topogrficamente ello permite el desalojo en forma superficial de las aguas de lluvia se elegir el sistema separado de aguas negras.

Existe otro caso en donde la configuracin topogrfica no permite el desalojo de las aguas de lluvia en forma superficial y adems el potencial econmico de la poblacin es bajo, es decir no puede absorber el costo de las obras de un sistema combinado o pluvial entonces se les resolver su problema ms inmediato que es el desalojar las aguas negras por medio de un sistema separado de aguas negras y posteriormente se le ir solucionando en etapas el problema pluvial.

Conceptos Generales1) Partes de que consta un sistema de alcantarillado.

2) Estructuras conexas de un sistema de alcantarillado.

3) Requisitos que deben de satisfacer en sistemas de alcantarillado.

4) Trazo de una red de alcantarillado.

5) Clase de tuberas usadas.

6) Descripcin de las partes de un tubo.

7) Pruebas a las que deben someterse las tuberas de concreto.

8) Ventajas y desventajas de una seccin circular y una rectangular.

9) Conservacin y Operacin de la Red de Alcantarillado.

1.1.2 ESTUDIO SOCIOECONMICO.Informacin que se requiere para el proyecto

1 Solicitud del servicio

(Nombre completo de la Localidad, Colonia, Municipio y Estado al que pertenece).

1.1 Tipo de Servicio

(Obra nueva, Ampliacin, Rehabilitacin, Mantenimiento).

1.1.1 Participacin de los Beneficiarios

1.2 Datos del ltimo censo oficial

(Los 4 ltimos censos para obtener la poblacin actual y futura mediante los mtodos de proyecciones, mnimo 3).

1.3 Clima

(Relacionado con la Dotacin Lts/hab-da; se debe dar solo en trminos de calido, templado, fro).

1.4 Comunicaciones.

1.5 Economa.

(Poblaciones Econmicamente Activa, Nivel de Ingresos por Sector Productivo, Distribucin de la Poblacin Econmicamente Activa por Sector Productivo).

1.6 Aspectos de la Localidad indicando Tipos de Edificacin y servicios.

1.7 Localizacin de un plano de Vas de Comunicacin.

1.8 Plano mostrando la zona de la localidad.

2 Alcantarillado Sanitario Existente en Servicio.

(Descripcin de las partes que componen el sistema, Estado de conservacin y estimacin de las partes aprovechables).

2.1 Sitios de vertido o disposicin final de las aguas negras

2.1.1 Ubicacin respecto a la localidad servida.

2.1.2 Distancias y niveles.

2.1.3 Naturaleza y gasto de la corriente receptora.

2.1.4 Estructura de vertido plano detallado.

2.2 Emisores.

2.2.1 Plano en planta y perfil.

(Con las indicaciones del gasto conducido, dimetros, clases, Estado de conservacin, y estructuras u obras conexas).

2.3 Bombeo.

2.3.1 Plano de localizacin y detalle.

2.3.2 Numero de caractersticas.

(Bombas, motores, subestaciones elctricas, y estado de conservacin, costo de operacin y conservacin).

2.4 Tratamiento de las aguas negras.

2.4.1 Localizacin y detalles (Planos)

2.4.2 Descripcin de las caractersticas de las unidades de tratamiento.

2.4.3 Gasto tratado, Capacidad de proyecto y eficiencia.

2.4.4 Estado de conservacin.

2.4.5 Consumo actual de productos qumicos.

2.4.6 Costo del Tratamiento.

2.4.7 Problemas especiales en tratamiento de aguas.

2.5 Colector (es), Subcolector (es), y atarjeas.

(Plano de la red indicando: Nombre de calles, longitudes, dimetro y pendiente de las tuberas, as como clase y materiales, elevaciones del terreno y plantilla de la misma en los pozos de visita).

2.5.1 Pozos de visita comunes y especiales.

2.5.2 Pozos de visita con cada adosada.

2.5.3 Pozos con cada libre.

2.5.4 Estado de conservacin.

2.6 Albaales domiciliarios (Descargas domiciliarias).

(Cantidad, Dimetros y Estado de conservacin).1.1.3 ESTUDIO TOPOGRFICO.En el desarrollo o inicio de un proyecto, se debe partir de la informacin ms elemental a ste, en la cul se incluirn los elementos y criterios que dan forma a la elaboracin de un buen proyecto.

Estos criterios se podrn variar de acuerdo a:

Caractersticas propias de la localidad.

Ubicacin geogrfica.

Poblacin por servir.

El principal objetivo de este proyecto es evitar la contaminacin a los habitantes.

Se tomaran en cuenta los factores y caractersticas propias de la poblacin como por ejemplo:

Econmico.

Demogrfica.

Topogrfico.

La estimacin de la poblacin a servir, es el factor primordial en que se basa para calcular el caudal de aguas negras a desalojar.

Esto deber ser calculado de acuerdo al Periodo Econmico de Proyecto o vida til del Sistema.

DATOS PARA LA ELABORACIN DE UN PROYECTO DE ALCANTARILLADO SANITARIO

1.- Datos generales

Categora Poltica

Localizacin Geogrfica.

Climatologa e Hidrologa.

Vas de Comunicacin.

Servicios Pblicos.

Economa.

Aspectos de la localidad.

Datos censales.

2.- Plano actualizado de la planimetra de la poblacin que indique:

a) Nmero de habitantes por manzana.

b) Nmero de predios por frente de calles.

c) Edificios pblicos, jardines y lugares notables

3.- Plano del plan de desarrollo en el que se indique:

a) Cobertura del proyecto.

b) Usos del suelo con sus densidades correspondientes.

4.- plano de la poblacin en el que se indique:

a) Clases de pavimentos y banquetas.

b) Sondeos en diferentes puntos de poblacin.

c) Profundidad del agua fretica.

5.- Plano topogrfico actualizado de la poblacin, a escala 1: 10 000, con curvas de nivel a una equidistancia de un metro.

6.- Plano topogrfico actualizado de la poblacin, a escala 1:2 000 en el cual se indique:

a) Curvas de nivel a una equidistancia de un metro.

b) Nomenclatura de sus calles.

c) Elevaciones de terreno obtenidas de nivelacin directa, en los cruceros de las calles y en puntos donde existan cambios de pendiente o de direccin del eje de las calles.

7.- Levantamiento topogrfico de la localizacin del trazo del emisor (planta y perfil) a escala horizontal 1: 2 000 y vertical 1:1 000, hasta el lugar donde se ubicara la planta de tratamiento y sitio de vertido.

1.1.4 ESTUDIO GEOTCNICO.1.- Levantamiento topogrfico de la zona de tratamiento con curvas de nivel a una equidistancia de 50 cm., indicando:

a) Valor por hectrea.

b) Caractersticas geolgicas del terreno.

c) Profundidad del agua fretica.

d) Pruebas de permeabilidad.

e) Temperatura media.

f) Precipitacin pluvial.

g) Evaporacin.

h) Vientos dominantes.

9.- Levantamiento del sitio de vertido:

a) Seccin transversal del cause receptor.

b) Niveles de aguas: mnimo, medio, mximo y mximo previsto.

c) Caudales correspondientes.

10.- Plano actualizado de la red existente:

a) Emisor.

b) Colector.

c) Subcolectores.

d) Atarjeas.

Indicando:

a) Elevaciones de terreno y plantilla en cada pozo de visita.

b) Pendiente geomtrica.

c) Dimetro.

d) Sentido de escurrimiento.

e) Estado de conservacin de las mismas.

11.- Localizacin de las estaciones de bombeo y planta de tratamiento, indicando sus caractersticas y estado de conservacin.

1.1.5 ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL.

1.2 PARTES DE UNA RED DE ALCANTAROLLADO

1.2.1 PARTES Y ACCESORIOS DE UNA RED DE ALCANTARILLADO.

Interior

a) Albaales

Exterior

b) Atarjeas

c) Subcolector

d) Colector

e) Emisor

f) Interceptor

g) Disposicin final

a) Albaales.- Conducto que recolecta las aportaciones de aguas residuales de una casa o edificio y las entrega a la red municipal, este se divide en dos partes, a la primera se le denomina albaal interior, conducto que se localiza dentro del predio, casa o edificio y a la segunda parte se le denomina descargas domiciliaria.

b) Atarjea.- Tubera de dimetro mnimo dentro de la red, que se instala por los ejes de las calles, las cuales reciben las aportaciones de los albaales o descargas domiciliarias de las casas o edificios.

c) Colector.- Lnea principal que se localiza en las partes bajas de la localidad cuya funcin es colectar todas las aportaciones provenientes de subcolectores, atarjeas y descargas domiciliarias y as conducirlas hasta la parte final de la zona urbana donde se iniciar el emisor.

d) Emisor.- Conducto que se inicia al final de la zona urbana de la poblacin donde ya no existir mas aportacin de aguas residuales, recibiendo las aguas negras del colector o colectores, ste se encarga de transportarlas hasta el sitio donde se localiza la planta de tratamiento.

e) Interceptor.- Es un conducto abierto o cerrado que intercepta o desva las aguas pluviales, aliviando problemas que ponen en peligro a la poblacin.

PARTES DE QUE CONSTA UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO

f) Disposicin Final.- Una vez sometido a tratamiento las aguas residuales quitndoles su poder nocivo se podr disponer de de las siguientes maneras:

Verterlas a corrientes naturales (arroyo, ro, lago o mar).

Rehusarlas ya sea para riego agrcola, riego de parques y jardines o utilizndola en la industria.ESTRUCTURAS CONEXAS DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO.

a) Pozo de visita

b) Cadas

c) Estaciones de bombeo

d) Sifones Invertidos y Puente Canal

e) Coladeras Pluviales

f) Caja Derivadora

a) Pozo de Visita.- Son chimeneas verticales de tabique o caja de concreto reforzado, colocadas sobre las tuberas tienen un acceso por la superficie de la calle, siendo su forma cnica suficientemente amplia para dar paso a un hombre y poder maniobrar en su interior, sus funciones principales son la de proporcionar ventilacin a los conductos, ya que contienen gases emanados por las aguas residuales y la de facilitar las maniobras para limpieza de toda la red. Se localiza en los cruceros de las calles, en cambios de pendiente o direccin del eje de las calles o para seccionar un tramo demasiado largo.

Existen diferentes tipos de pozos de visita, los cuales se muestran en la siguiente tabla as como su aplicacin.

Falta tabla no en documentos.b) Cadas.- Es una estructura que se utiliza para absorber un desnivel entre la unin de dos tuberas, con el fin de ahorrar excavacin o de disminuir pendiente en la tubera, para no rebasar la velocidad mxima permitida.

Existen diferentes tipos de estructuras de cada, las cuales se muestran en la tabla anterior, as como su aplicacin.

c) Estaciones de Bombeo.- Se utiliza para elevar las aguas de una zona de la poblacin, que por razones topogrficas no les permite integrarse al sistema general por gravedad.

d) Sifones Invertidos y Puente Canal.- Estructuras que sirven para salvar el de una depresin fuerte.

e) Coladores Pluviales.- Estructuras de captacin que proporcionan las entradas del agua de lluvia hasta el sistema de interceptores, su localizacin se har en lugares estratgicos que garanticen la captacin de las aguas pluviales.

f) Caja Derivadora.- Son estructuras que se utilizan en un sistema combinado para inducir en tiempo de seca, las aguas negras por un conducto diseado para stas y conducirlas hasta la planta de tratamiento y en tiempo de lluvia las aguas combinadas se vierten directamente a una corriente o cuerpo de agua.

1.3 PROYECTO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO1.3.1 DOTACIN Y APORTACIONES.Requisitos que deben satisfacer un Sistema de Alcantarillado.

Toda la red de alcantarillado debe cumplir con los siguientes requisitos:

a) Localizacin adecuada

b) Seguridad en la eliminacin

c) Capacidad suficiente

d) Resistencia adecuada

e) Profundidad de instalacin apropiada

f) Facilidad de limpieza e inspeccin

a) Localizacin Adecuada.- Los conductos de una red de alcantarillado deben instalarse coincidiendo con los ejes de las calles. Cuando la calle es muy ancha se localizan dos conductos, uno a cada lado, prximos a las guarniciones de las banquetas.

La red deber estar constituida por tramos rectos encauzando las corrientes por el camino ms corto hacia el lugar de vertido, evitando la formacin de contracorrientes.

Los colectores debern quedar alojados en las calles que tengan las elevaciones de terreno ms bajas para facilitar el escurrimiento de las zonas elevadas hacia ellos.

Se procurar que los conductos de la red trabajen siempre a gravedad, evitando hasta donde sea posible el establecimiento de estaciones de bombeo.

b) Seguridad en la Eliminacin.- la eliminacin de las aguas negras para lo cual se debe hacer en forma rpida sin causar molestias ni peligros a la comunidad para lo cual se requiere lo siguiente:1) Conductos cerrados para evitar que aparezca a la vista el repugnante aspecto de las aguas negras, y tambin para conducir y resguardar al usuario de los malos olores producto de la putrefaccin de las materias en ellas contenidas.La conduccin en despoblado puede verificarse utilizando canal abierto, pero tan luego como los lmites de la zona urbana se alarguen hacia el vertido, es preciso el conducto emisor.2) La velocidad de escurrimiento del agua dentro de los conductos ser tal que en condiciones de velocidad mnima no permita que se depositen las materias que llevan las aguas negras y en condiciones de velocidad mxima no produzcan erosin a las tuberas ni dislocacin de las mismas por desgaste de sus juntas.3) Conductos impermeables a fin de evitar contaminaciones, para lo cual los conductos deben estar fabricados con el material ms apropiado y compatible con las condiciones econmicas.4) Un sistema adecuado de ventilacin que evite la acumulacin de gases corrosivos. Los pozos de visita de la red sirven para ventilacin y por tanto su localizacin y nmeros deben decidirse con acierto para que el escape de los gases sea el ms adecuado.c) Capacidad Suficiente: La red de alcantarillado debe tener capacidad suficiente para conducir en condiciones de seguridad el volumen mximo de aguas por eliminar, a fin que el alejamiento sea rpido y que no d origen a estancamientos que propicien depsitos indeseables y daos.

d) Resistencia Adecuada: Los conductos deben resistir los esfuerzos a que estn sujetos, tanto interior como exteriormente, procurando que los materiales utilizados en su construccin sea lo suficientemente impermeables para evitar fugas perjudiciales de aguas negras; adems deben resistir lo mejor posible el ataque corrosivo de los gases emanados las aguas.

e) Profundidad de Instalacin Apropiada: La profundidad de instalacin de los conductos de la red, deben ser: la que evite ruptura de los conductos, ocasionados por efecto de cargas vivas, que asegure la correcta conexin de las descargas domiciliarias, y a la vez garantice un buen funcionamiento hidrulico.

f) Facilidades de Limpieza e Inspeccin: No es posible que una red de alcantarillado se conserve limpia por s sola, ya que las materias en suspensin tienden a sedimentarse y a adherirse a las paredes de los conductos, aun cuando la velocidad del agua sea superior a los lmites mnimos. Por lo tanto es necesario una inspeccin y desazolve peridicos para conservar los conductos en las mejores condiciones de funcionamiento hidrulico.

1.3.3 NOMOGRAMAS DE MANNING Y HARMON

1.3.5 TRAZO GEOMTRICO DE UN RED Dependiendo de la configuracin topogrfica de la localidad, el trazo de las lneas principales de un sistema de alcantarillado pueden tener las siguientes variantes:

Una vez que se han trazado las lneas principales colector, subcolector y emisor, se definen las atarjeas, su localizacin estar de acuerdo con la planeacin y se construyen desde lo lmites de la zona por sanear hasta los colectores y subcolectores siguiendo el recorrido ms adecuado y ms rpido para verter sus aguas a los antes mencionados, existen los siguientes trazos para atarjeas.

Trazo de atarjeas.

1) Peine

2) Doble Peine

3) Bayoneta

Clase de Tuberas usadas.

Las clases de tuberas empleadas para sistemas de alcantarillado son:

Simple

Concreto

Reforzado

Barro vitrificado

Asbesto cemento

Fierro fundido, acero

P.V.C.

Estas sern empleadas de acuerdo a las condiciones topogrficas y geohidrolgicas del terreno en la zona de estudio o proyecto.

Tuberas de concreto simple: Resultan ser mas econmicas y son as que mas comnmente se usan en la construccin de alcantarillado, cuyos dimetros empleados son 15, 20, 25, 30, 38 y 45 cm. en las tuberas de concreto simple.

Tuberas de concreto reforzado: Las cuales estn reforzadas con dos juntas entre lazadas de varilla, calculadas para resistir las presiones de trabajo, sus dimetros mas empleados son de 61, 76, 91, 107, 122, 152, 183, 213 y 244 cm. Para dimetros superiores a los anteriores se colarn en sitio.

Tuberas de barro vitrificado: Estas tuberas se construyen en dimetros pequeos (20 a 30 cm. ) por ser su costo un poco mas elevado en comparacin con las tuberas de concreto simple, se usan en casos donde la pendiente es muy fuerte, por ser tuberas que admiten mayores velocidades, su coeficiente de rugosidad es menor que el de tuberas de concreto simple, es mas resistente a la erosin, ofrece buena impermeabilidad, adems de una tersura suficiente para un escurrimiento en las mejores condiciones.Tuberas de asbesto cemento: Estas clase de tuberas por su alto costo se usan en pocos casos, siendo uno de los principales cuando se quiere que el agua fretica no se infiltre, esta tubera esta fabricada con pasta de asbesto Prtland, sus juntas son muy hermticas tambin son empleadas en sifones en cruces de ros etc.

Tuberas de acero y Fierro fundido: El uso de estas tuberas es en casos muy limitados, son tuberas que tienen el inconveniente de ser altamente corrosivas, se usan en cruces de ros arroyos como puentes canal, se construyen en todos los dimetros. Y sus costos son elevados.Tuberas de P.V.C.: Son tuberas de poli cloruro de vinilo, es un material plstico, pertenece al grupo de los termoplsticos, caracterizados estos por la particularidad de recuperar sus propiedades fsicas y qumicas cada vez que son sometidos a la accin del calor. Por su alto costo se usan en casos especficos en los alcantarillados, existiendo solamente dimetros de 15, 20, 25, 30 y 45 cm. Sus juntas son hermticas y de fcil instalacin.

6.- Descripcin de las paredes de tubo.

Lomo.- Parte superior del tubo.

1. Clave: Es el punto mas elevado del permetro interior de la tubera.

2. Eje: La lnea horizontal de mayor amplitud.

3. Plantilla: Es el punto mas bajo del propio permetro de la tubera.

Base.- Parte inferior del tubo

EMBED AutoCAD.Drawing.16

ESTUDIOS NECESARIOS.

Las investigaciones y estudios permiten al proyectista desarrollar un criterio ms amplio; la informacin que se obtiene, ayuda a tomar decisiones para lograr la mejor ejecucin de la obra. Por lo anterior es necesario que estos se lleven a cabo con la mayor seriedad y responsabilidad para lograr el objetivo deseado, que es desarrollar eficientemente cualquiera de las fases del proyecto en los sistemas de alcantarillado, y adems poder analizar estos datos para llegar a tomar las decisiones tcnicas y polticas .Estos estudios son los siguientes:

a) Estudio de poblacin o demogrficos.

b) Estudio topogrfico.

c) Estudio geolgico.

d) Estudio de climatologa e hidrologa.a) Estudios de poblacin o demogrficos.

La determinacin de la poblacin futura es realmente importante, esto se calculara por medio de los mtodos matemticos y lgicos, con ayuda de los censos sobre la poblacin de 4 dcadas anteriores a la actual obtendr mas poblacin futura o capacidad del sistema, que quedara comprendida dentro del periodo econmico de diseo, lo que garantizara la eficiencia de la obra por proyectar al menos en ese lapso de tiempo.b) Estudio topogrfico.

Son un conjunto de operaciones necesarias en el campo y clculos en el gabinete mediante la tcnica topogrfica para determinar en el terreno las posiciones de los puntos, alturas y detalles en el, para posteriormente llevarlas grficamente a un plano mediante una escala convenida, y as poder proyectar el sistema de alcantarillado.c) Estudio geolgico.

Este tipo de estudio es mucha importancia para realizar un buen proyecto. Es muy necesario para conocer el tipo de subsuelo y tipo de material que encontramos a distintas profundidades. La manera mas recomendable es mediante sondeos exploratorios en puntos representativos del terreno estos cumplen la funcin de obtener muestras a fin de conocer los materiales que lo constituyen como pueden ser materiales clase I o A, clase II o B, clase III o C.d) Estudios de climatologa e hidrologa.

Este estudio comprende la recabacin de datos sobre la precipitacin, escurrimientos, vientos y temperatura con el fin de estudiar en detalle la climatologa e hidrologa predominante en al lugar donde se proyectara el sistema de alcantarillado.

Si el proyecto es pluvial se debern obtener datos pluviogrficos de la estacin meteorolgica en el lugar o la ms cercana, en los cuales se indiquen las intensidades mximas anuales.

PLANEACION.

La planeacin de un sistema de alcantarillado consiste en utilizar lo mejor posible los recursos disponibles, de acuerdo a las tecnologas que debern aplicarse en la forma ms productiva para alcanzar con el menor costo posible los objetivos.

En la planeacin de las obras de alcantarillado se deber tomar en cuenta el anlisis de la situacin de la localidad por sanear, como ajustar los adjetivos.Para mejorara esa situacin, proponer soluciones inmediatas y futuras, previa clasificacin prioritaria de esos objetivos y establecer planes de accin tcnicos, socioeconmicos, polticos y financieros.

Para la solucin del problema de saneamiento con respecto a las aguas negras por eliminar de una localidad es conveniente hacer el planteamiento de la siguiente manera:a) Se obtiene los antecedentes (solicitud de servicio) y la informacin preliminar de la localidad con el que se establece la situacin del problema de alcantarillado (obra nueva, de rehabilitacin y/o ampliacin) a esta parte se le designa como la etapa de diagnostico, o primera etapa de la planeacin.

b) Se plantearan y estudiarn las soluciones posibles del problema de alcantarillado (obtencin de ideas) de acuerdo con el tipo disponible, clasificacin en orden de prioridad, los estudios y obras por realizar. esta parte se puede denominar como la etapa de confeccin del plan de alcantarillado, se prepararan anteproyectos preliminares.

c) Se compararan y evaluaran las soluciones factibles (evaluacin de ideas) determinando los costos de inversin (materiales y mano de obra), operacin y conservacin de las obras consideradas en los anteproyectos preliminares. En esta etapa que se puede designar como la de evaluacin del plan, se define el anteproyecto ms viable.d) Estableciendo el anteproyecto de mnimo costo se programarn los estudios faltantes, los proyectos y las etapas de construccin de las obras de alcantarillado de acuerdo con los recursos materiales y humanos disponibles y los planes financieros que se tengan establecidos o se propongan a la comunidad y autoridades municipales, en funcin de las inversiones por realizar.

DIFERENTES PLANEACIONES

NORMAS DE PROYECTO.

A travs del tiempo para los proyectos de alcantarillado se han utilizado normas elaboradas por diferentes organismos, aunque tambin como se vera mas adelante; los ingenieros proyectistas utilizan sus propias normas adaptadas a nuestro medio.

A continuacin se indican las normas y cdigos que se han usado o se pueden usar en algunos casos:

ACI American Concrete Institute.

Building Code Requerimente for Reinorced Concrete

Reglamento de las construcciones de concreto reforzado.

ASME American Society of Mechamical Engeneers.Asociacin Americana de Ingenieros Mecnicos.

Normas y cdigos para diseo y prueba de equipos y tubera.

ASTM American Society for Testing and Materials.

(Asociacin Americana para Pruebas y Materiales) Normas de calidad de materiales y mtodos de prueba de los mismos.

NEMA Nacional Electrical Manoacturers Association

(Asociacin Nacional de Fabricantes de Equipo Elctrico) Normas para diseo y costruccin de equipo y materiales elctricos.

AWWA American Water Works Associations.

(Asocioacin Americana de Obras de Abastecimiento de Agua) Normas para el diseo de obras de abastecimiento de agua potable.

ASCE American Society of Civil Engineers.

(Asociacin Americana de Ingenieros Civiles) Normas y cdigos para diseo y costruccin de alcantarillados sanitarios y pluvial.FSIWA Federation of Sewege and Industrial Wasters Associations.

(Federacin de Asociaciones para el desage de aguas negras e industriales). Diseo de plantas de tratamiento de aguas negras.

De las normas mencionadas las correspondientes a ACI, ASME, ASTM, NEMA y AWWA, son las que mas se han utilizado como consulta, principalmente en la dcada de los cincuenta. Posteriormente se han utilizado poco (con excepcin de las A.S.T.M.) principalmente los ltimos 10 aos en que para los proyectos de alcantarillado se han os utilizado normas nacionales.Normas tcnicas nacionales.

En la elaboracin de proyectos de sistemas de alcantarillado se han utilizado a travs del tiempo normas y especificaciones elaboradas por otros organismos, algunas de las cuales se han ido adoptando por los ingenieros proyectistas, a las condiciones socioeconmicas de la republica Mexicana. Como ejemplo se da la siguiente bibliografa:

S.R.H. Normas generales que deben seguirse para el proyecto de alcantarillado ((1958) por el Ing. Lus Torres Torrija y S.)

Jefatura de agua potable y alcantarillado.

D.D.F. Reglamento de las construcciones.Departamento del Distrito Federal.

A.C.I. Cdigo del instituto americano del concreto

C.F.E. Manual de diseo de obras civiles.

Comisin federal de electricidad.

S.R.H. Normas de proyecto para obras de aprovisionamiento de agua potable de localidades urbanas de la republica Mexicana.Norma Oficial Mexicana NOM- 002-ECOL-1996

Que establece los lmites mximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal.

(Publicada en el Diario Oficial de la federacin el 3 de junio 1998)

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-ECOL-1996, QUE ESTABLECE LOS LMITES MXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL.

NDICE

1. Objetivo y campo de aplicacin

2. Referencias

3. Definiciones

4. Especificaciones

5. Mtodos de prueba

6. Grado de concordancia con normas internacionales

7. Bibliografa

8. Observancia de esta norma

9. Transitorios

1. OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIN

Esta Norma Oficial Mexicana establece los lmites mximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal con el fin de prevenir y controlar la contaminacin de las aguas y bienes nacionales, as como proteger la infraestructura de dichos sistemas, y de observancia obligatoria para los responsables de dichas descargas. Esta norma no se aplica a la descarga de las aguas residuales domsticas, pluviales, ni a las generadas por la industria, que sean distintas a las aguas residuales de proceso y conducidas por drenaje separado.

2. REFERENCIAS

3. DEFINICIONES

3.6 Condiciones particulares para descargas al alcantarillado urbano o municipal.

El conjunto de parmetros fsicos, qumicos y biolgicos y de sus lmites mximos permisibles en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, establecidos por la autoridad competente, previo estudio tcnico correspondiente, con el fin de prevenir y controlar la contaminacin de las aguas y bienes nacionales, as como proteger la infraestructura de dichos sistemas.

3.7 Contaminantes

Son aquellos parmetros o compuestos que, en determinadas concentraciones, pueden producir efectos negativos en la salud humana y en el medio ambiente, daar la infraestructura hidrulica o inhibir los procesos de tratamiento de las aguas residuales.

4. ESPECIFICACIONES

4.1 Los lmites mximos permisibles para contaminantes de las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, no deben ser superiores a los indicados en la tabla 1. para las grasas y aceites es el promedio ponderado en funcin del caudal, resultante de los anlisis practicados a cada una de las muestras simples.

TABLA 1

LMITES MXIMOS PERMISIBLES

PARMETROS(miligramos por litro, excepto cuando se especifique otra).

Promedio MensualPromedio Diario Instantneo

Grasas y Aceites5075100

Slidos sedimentables

(milmetros por litro)57.510

Arsnico total0.50.751

Cadmio total0.50.751

Cianuro total11.52

Cobre total101520

Cromo hexavalente0.50.751

Mercurio total0.010.0150.02

Nquel total468

Plomo total11.52

Zinc total6912

4.2 Los limites mximos permisibles establecidos en las columnas instantneo, son nicamente valores de referencia, en el caso de que el valor de cualquier anlisis exceda el instantneo, el responsable de la descarga queda obligado a presentar a la autoridad competente en el tiempo y forma que establezcan los ordenamientos legales locales, los promedios diario y mensual, as como los resultados de laboratorio de los anlisis que los respaldan.

4.3 El rango permisible de pH (potencia hidrgeno) en las descargas de aguas residuales es de 10 (diez) y 5.5 (cinco punto cinco) unidades, determinando para cada una de las muestras simples. Las unidades de pH no debern estar fuera del intervalo permisible, en ninguna de las muestras simples.

4.4 El lmite mximo permisible de la temperatura es de 40C. (cuarenta Grados Celsius), medida en forma instantnea a cada una de las muestras simples. Se permitir descargar con temperaturas mayores, siempre y cuando se demuestre a la autoridad competente por medio de un estudio sustentado, que no daa al sistema del mismo.

4.5 La materia flotante debe estar ausente en las descargas de aguas residuales, de acuerdo al mtodo de prueba establecido en la Norma Mexicana NMX-AA-006, referida en el punto 2 de esta Norma Oficial Mexicana.

4.6 Los lmites mximos permisibles para los parmetros demanda bioqumica de oxgeno y slido suspendidos totales, que debe cumplir el responsable de la descarga a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, son los establecidos en la Tabla 2 de la Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL-1996 referida en el punto2 de esta norma, o a las condiciones particulares de descarga que corresponde cumplir a la descarga municipal.

4.7 El responsable de la descarga de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal que no d cumplimiento a lo establecido en el punto 4.6, podr optar por remover la demanda bioqumica de oxgeno y slidos suspendidos totales, mediante el tratamiento conjunto de las aguas residuales en la planta municipal.

4.8 No se debe descargar o depositar en los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, materiales o residuos considerados peligrosos, conforme a la regulacin vigente en la materia.

4.9 La autoridad competente podr fijar condiciones particulares de descarga a los responsables de las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado, de manera individual o colectiva, que establezcan lo siguiente:

c) Nuevos lmites mximos permisibles de descarga de contaminantes.

d) Lmites mximos permisibles para parmetros adicionales no contemplados en esta Norma.

Dicha accin deber estar justificada por medio de un estudio tcnicamente sustentado presentado por la autoridad competente o por los responsables de la descarga.

4.10 Los valores de los parmetros en la descarga de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal a que se refiere esta norma, se obtendrn de anlisis de muestras compuestas, que resulten de la mezcla de las muestras simples, tomadas stas en volmenes proporcionales al caudal medido en le sitio y en el momento del muestreo, de acuerdo con la tabla 2.

TABLA 2

FRECUENCIA DE MUESTREO

HORAS POR DIA QUE OPERA EL PROCESO GENERADOR DE LA DESCARGANMERO DE MUESTRAS SIMPLESINTERVALO MXIMO ENTRE TOMA DE MUESTRAS SIMPLES (HORAS)

MNIMOMXIMO

Menor que 4De 4 a 8Mayor que 8 y hasta 12Mayor que 12 y hasta 18

Mayor que 18 y hasta 24Mnimo 244

66-1

223-

2334

Para conformar la muestra compuesta, el volumen de cada una de las muestras simples debe ser proporcional al caudal de la descarga en el momento de su toma y se determina mediante la siguiente ecuacin:

Donde:

VMSi= volumen de cada una de las muestras simples i, litros.

VMC= volumen de la muestra compuesta necesario para realizar la totalidad de los anlisis de laboratorio requeridos, litros.

Qi= caudal medido en la descarga en el momento de tomar la muestra simple, litros por segundo.

Qt= S Qi hasta Qn, litros por segundo

4.11 Los responsables de las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal deben cumplir los lmites mximos permisibles establecidos en esta Norma, en las fechas establecidas en la Tabla 3. De esta manera, el cumplimiento es gradual y progresivo, conforme al rango de poblacin, tomando como referencia el XI Censo General de Poblacin y Vivienda, 1990.

TABLA 3

FECHA DE CUMPLIMIENTO A PARTIR DE:RANGO DE POBLACIN

1 de enero de 1999Mayor de 50,000 habitantes

1 de enero de 2004De 20,001 a 50,000 habitantes

1 de enero de 2009De 2,501 a 20,000 habitantes

4.12 Las fechas de cumplimiento establecidas en la Tabla 3 de esta Norma, para el o los responsables de descargas individuales o colectivas, pueden ser modificadas por la autoridad competente, cuando:

a) El sistema de alcantarillado urbano o municipal cuente con una o varias plantas de tratamiento en operacin y la o las descargas causen efectos nocivos a la misma.

b) La autoridad competente, previo a la publicacin de esta norma, haya suscrito formalmente compromisos financieros y contractuales para construir y operar la o las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales

c) Exista previo a la publicacin de esta norma, reglamentacin local que establezca fechas de cumplimiento para los responsables de las descargas a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal.

4.13 Cuando la autoridad competente determine modificar las fechas de cumplimiento, deber notificar a los responsables de las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, conforme a los procedimientos legales locales correspondientes.

1.14 Los responsables de las descargas tienen la obligacin de realizar los anlisis tcnicos de las descargas de aguas residuales, con finalidad de determinar el promedio diario o el promedio mensual.

4.15 El responsable de la descarga podr quedar exento de realizar el anlisis de algunos o varios de los parmetros que se sealan en esta Norma, cuando demuestre a la autoridad competente que, por caractersticas del proceso productivo, actividades que desarrolla o el uso que le d al agua, no genera o concentra los contaminantes a exentar, manifestndolo ante la autoridad competente, por escrito y bajo protesta de decir verdad.

4.16 El responsable de la descarga, en los trminos que establezca la legislacin local, queda obligado a informar a la autoridad competente, de cualquier cambio en sus procesos productivos o actividades, cuando con ello modifique la calidad o el volumen del agua residual que le fueron autorizados en el permiso de descarga correspondiente.

4.17 El responsable de la descarga de aguas residuales que, como consecuencia de implantar o haber implantado un programa de uso eficiente y/o reciclaje del agua en sus procesos productivos, concentre los contaminantes en su descarga, y en consecuencia rebase los lmites mximos permisibles establecidos en la presente Norma, deber solicitar ante la autoridad competente se analice su caso particular, a fin de que sta le fije condiciones particulares de descarga.

5. METODOS DE PRUEBA

Para determinar los valores y concentraciones de los parmetros establecidos en esta Norma, se pueden aplicar los mtodos de prueba referidos en las normas mexicanas sealadas en el punto 2 de esta Norma. El responsable de la descarga puede solicitar a la autoridad competente, la aprobacin de mtodos alternos. En caso de aprobarse, dichos mtodos quedarn autorizados para otros responsables de descarga en situaciones similares.

6. GRADO DE CONCORDANCIAN CON NORMAS INTERNACIONALES.

7. BIBLIOGRAFA

8. OBSERVANCIA DE ESTA NORMA

8.1 La vigilancia del cumplimiento de esta Norma Oficial Mexicana corresponde a los Gobiernos Estatales, Municipales y del Distrito Federal, en el mbito de sus respectivas competencias, cuyo personal realizar los trabajos de verificacin, inspeccin y vigilancia que sean necesarios. Las violaciones a la misma se sancionarn en los trminos de la Ley General del Equilibrio Ecolgico y la Proteccin al Ambiente, y dems ordenamientos jurdicos aplicables.

8.2 La presente Norma Oficial Mexicana entrar en vigor al da siguiente de su publicacin en el Diario Oficial de la Federacin.

A continuacin hablaremos de las especificaciones mas usadas en lo proyectos de alcantarillado.NORMAS DE PROYECTO.

1.- Periodo econmico de proyecto.

Como la construccin de alcantarillado ocasiona fuertes inversiones, es necesario que el proyecto respectivo se elabore de manera que d un servicio eficiente a un nmero mayor de habitantes que los existentes en el ao de estudio.

Como las erogaciones que ocasionan estas obras se deben de cargar tanto a los usuarios actuales como a los futuros, es por ello, que el lapso en que se proyecta proporciona un servicio eficiente, no debe de ser muy grande.

El tiempo durante el cual se desea proporcionar dicho servicio se le llama periodo econmico de la obra, el cual estar en funcin del estudio financiero que se haga a la poblacin, de la vida til de los materiales y del equipo necesario para operar el sistema.

Es regla general en nuestro medio que el periodo econmico de un proyecto de alcantarillado baria de 20 a 25 aos por lo que respecto a la obra y de 12 a 15 aos en lo referente al equipo mecnico que se emplea para operar el sistema.Considerndose el periodo econmico del proyecto como sigue: para localidades de 2500 a 15000 habitantes de proyecto- 6 a 10 aos para localidades de mas 15000 habitantes de proyecto- 15 a 20 aos.

2.- determinacin de los datos bsicos.

a) Poblacin actual

b) Poblacin de proyecto (diferentes mtodos)

c) Dotacin.

d) Aportacin.

a). El dato de la poblacin actual de la localidad, se obtiene de los censos oficiales de la direccin de estadstica.

b). Para obtener la poblacin de proyecto, primeramente debemos contar con datos censales de la localidad, los actuales y de cuando menos de tres decenios anteriores, para con estos datos aplicar los diferentes mtodos que existen para obtener la proyeccin de la poblacin, como son:

POBLACIN DE PROYECTO

En la planeacin de un sistema de alcantarillado es necesario determinar la poblacin de la localidad en el futuro, sobre todo, al final del periodo econmico de la obra. Para lograr esto debe conocerse la poblacin presente y la forma de cmo ha venido desarrollndose. Mediante censos oficiales levantados cada 10 aos se sabe como ha venido creciendo la poblacin; y la poblacin presente se puede determinar apoyndose en el ultimo censo. Si la localidad es pequea se puede hacer un rpido levantamiento censal y determinarla mediante un plano predial. Conocida la poblacin pasada y presente, se puede predecir la poblacin futura considerando que los crecimientos futuros no siempre siguen las leyes del pasado, pues influyen a veces factores que en ocasiones son imponderables y que llegan a provocar un crecimiento que sale de toda previsin.

Poblacin proyecto.- principalmente se refiere al clculo del crecimiento de la poblacin mediante mtodos que son:

MTODO ARITMTICO

I = ( Pa Pi ) / n

Pf = Pa + N * I

Donde:

Pf: poblacin futura

Pa: poblacin actual

Pi: poblacin primer censo

N: numero de aos a que se va proyectar

I : crecimiento anual promedio

n : aos transcurridos entre el primer censo y el ultimo

Ejemplo:

Aos Habitantes

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Sumatoria2895

3610

4836

6424

9871

12350

17254

23256

80496 hab.

Datos:

n = 70

Pa = 23256 hab.

N = 20

I = ( 23256 2895 ) / 70 = 290.87 hab.

I = 291 hab.

Pf = 23256 + (291) (20) = 29076 hab.MTODO GEOMTRICO POR PORCENTAJE

% anual promedio: % Pr = % / n

Donde:

% = suma de porcentajes decenales

N = numero de aos entre el primer y ultimo censo

Pf = Pa + ( Pa * ( % Pr ) N ) / 100

Incremento = resta de 3610 2895 = 715% de incr. = ( 715 /2895 ) = 0.24

= 0.24 * 100 = 24Aos habitantesincremento% de incremento

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Sumatoria2895

3610

4836

6424

9871

12350

17254

23256

80496 hab.715

1226

1588

3447

2479

4904

6002

026

33

32

53

25

39

34

0

242

Si: 242 / 70 = 3.45

Pf 2020 = 23256 + ( 23256 ( 3.45 ) (20) ) / 100

= 39302.64

= 39303

MTODO GEOMTRICO POR INCREMENTO TOTAL

Pf = Pa (1 + r) progresin geomtrica logartmica

(1 + r) = ( log Pf log Pa ) / n

Donde:

Pf : poblacin futura

Pa : poblacin actual

n : traza o factor de crecimiento, se opera con la forma logartmica

log Pf = n log (1 + r) y se aplica al promedio de la expresin: log (1 + r)

aoshabitantesLog pob.Log ( 1+r)

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Sumatoria2895

3610

4836

6424

9871

12350

17254

23256

80496 hab.3.4616

3.5575

3.6844

3.8078

3.9943

4.0916

4.2368

4.3665

0.00959

0.01269

0.01234

0.01865

0.00973

0.01452

0.01297

0

0.09049

0.09049 / 7 = 0.01292Log Pa + n log (1 + r) = 4.3665 + ( 20 ) ( 0.01292 ) = 4.6249

= 42214 hab.MTODO DE MALTHUS

aoshabitantesincremento% incremento

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Sumatoria2559

3239

4437

6339

8681

11735

16528

22641

76162 hab.680

1198

1901

2344

3051

4793

61130.265822

0.369863

0.428571

0.36986

0.35135

0.40845

0.36986

2.56378

% de incremento = 680 / 2599 = 0.265822

2.56378 / 7 = 0.366224

Pf = Pa + (1 + ) xDonde:

Pf: poblacin futura

Pa: poblacin actual

Incrremanto relativo medio = incremento decenal / pob. Incremento dcada.

X: incremento de periodo

Pf = 26641 (1 + 0.366224) 2Pf = 42261 hab.MTODO DE INCREMENTO DE INCREMENTO

AoshabitantesincrementoIncrem de increm.

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Sumatoria2559

3239

4437

6339

8681

11735

16528

22641

76162 hab.680

1198

1901

2344

3051

4793

6113

0

19401517

703

442

706

1742

1319

0

0

4914

Incremento:

19401 / 6 = 3233

Incremento - incremento:

4914 / 5 = 983

4216

Aos habitantesincrementoIncrem de increm

2000

2010

202022641

26857

320564216

5199983

Poblacin futura: 32056 habitantes.Proyeccin de poblacin urbana del Banco de Mxico.

c). El dato de lo dotacin se tomara del que sirvi de base para el proyecto de agua potable, siendo su valor de 75 al 80% del valor de la dotacin.

Mediante la experiencia se ha determinado que del agua potable que se suministrara a la localidad de un 20 a un 25% nos llega a la red de alcantarillado, por varios factores como son: fugas en la red, lavado de coches, riego de jardines, etc.

3.- Dimetro mnimo empleado en tarjeas y descargas domiciliarias.

La experiencia en la conservacin y operacin de estos a travs de los aos, ha demostrado universalmente que el dimetro mnimo que deben tener las tarjeas es de 20 (veinte) cm. Y el de las descargas domiciliarias es de 15 cm.

4.- Pendientes mnimas y mximas permisibles para diferentes dimetros de las tuberas.

Ver tabla pendientes mximas y mnimas a tubo lleno.

5.- Velocidad mnima y mxima permisible es aquella que no permite la sedimentacin de slidos en suspensin.

Velocidad mnima al tubo lleno.0.60 m/seg.

Velocidad mnima a medio tubo.0.30 m/seg.

Velocidad mnima recomendable.0.45 m/seg.

Velocidad mxima para que produzca erosin en la tubera ni dislocamiento en las juntas no debe ser mayor de 3.00 m/seg.

Para un alcantarillado combinado la velocidad mxima permisible es de 5.00 m/seg.

Para un alcantarillado pluvial la velocidad mxima permisible es de 8.00 m/seg.

CALCULO DE GASTOS6.- Gastos mnimos en fusin del dimetro de la tubera.

Se considera como gasto mnimo la mitad del gasto medio, pero nunca ser menor de 1.5 que es la descarga de un escusado, en la inteligencia de que adems se considerara el nmero de descargas simultneas al alcantarillado est de acuerdo segn el dimetro del conducto.

Q min. = 0.5 med.

Ver tabla No. 1

7.- Tirante mnimo a velocidad mnima y mxima.

Para gasto mnimo cuando la velocidad mnima permisible sea de 0.30 m/seg. El tirante, para que pueda arrastrar las partculas en suspensin, deber ser igual o mayor de 1.50 cm.

De igual manera para la velocidad mxima permisible de 3.00 m/seg. Con un tirante igual o mayor de 1 cm.

8.- Colchn mnimo.

Se le da este nombre al espesor de capa de tierra que tenemos sobre el lomo del tubo para protegerlo de los efectos de las cargas vivas, siendo este de 90 cm.

9.- Profundidad mnima y profundidad recomendable de instalacin de tuberas.

La profundidad a la cual se debe instalar una tubera de alcantarillado obedece a tres factores importantes:

1) Debe de cumplir con el colchn mnimo especificado.

2) Se debe evitar al mximo el topetear las tuberas de alcantarillado con otras instalaciones (agua potable, gas, etc.) y as evitaremos problemas constructivos.

3) Asegurar la correcta conexin de las descargas domiciliarias.

10.- Diferencia de elevaciones de plantilla entre media caa y cabeza de atarjea y entre dos medias caas.

La diferencia de elevaciones de plantilla entre media caa y cabeza de atarjea debe ser cuando menos de un dimetro (el que lleva la media caa), con el fin de que el flujo no se bifurque por la media caa y la cabeza de atarjea, adems para que se pueda tener libertad para limpiar el tramo, desde la cabeza de atarjea hasta el siguiente pozo de visita.

La diferencia de plantillas entre dos medias caas en un pozo de visita no debe ser mayor de 40 cm. con el fin de que una persona pueda tener maniobrabilidad dentro de el.

11.- Separacin mxima entre pozos de visita.

Con el fin de tener una buena ventilacin de la red de alcantarillado y facilitar las maniobras de limpieza, dependiendo de la capacidad y longitud de los equipos de limpieza, la distancia mxima entre pozos de visita para los diferentes dimetros de tubera son:

20 a 61 cm. ......125 135

76 a 122 cm. ....175 190

152 a 244 cm. ..250 275

12.- Uniones entre tuberas.

Se tienen tres tipos de uniones:

A continuacin se muestra una tabla la cual contiene las uniones permitidas entre los diferentes dimetros de tuberas empleadas en un sistema de alcantarillado.

Ver tabla No. 3

13.- Estructura de cada.

Con el fin de ahorrar excavacin o de disminuir velocidad en el conducto y para no pasarse de los limites mximos permisibles se pueden utilizar las siguientes estructuras de cada para diferentes dimetros de las tuberas.

20 a 25 cm. Con caja de cada adosado h=2.00m. Altura mxima

30 a 76 cm. Pozo con cada h= 1.50 m. Altura mxima.

91 a 244 cm. Cada escalonada con escalones de 50 cm. De peralte hasta una altura mxima h=2.50m.

14.- Anchos de zanja.

Todas las tuberas se instalaran en condicin de zanja debiendo ser sta de paredes verticales como mnimo hasta el lomo del tubo y con un ancho de acuerdo con lo especificado por la Teora de Mainston.

De 20 a 76 cm. ext. + 41 cm.

91 a 2.44 cm ext. + 61 cm.

W = DWB

W = Peso Vol.

B = Ancho de zanja.

C = Coeficiente que depende de la relacin h/b.

h = Profundidad de la superficie del terreno hasta el lomo del tubo.

Los anchos mnimos de zanja necesarios para la instalacin de las tuberas segn la magnitud de su dimetro son:

NOTAS

1.- Las tuberas que se instalen sern de juntas de macho y campana hasta 45 cm de dimetro y para dimetros mayores de espiga y caja.

2.- El colchn mnimo sobre el lomo del tubo debe de ser de 90 cm excepto en los sitios en que por razones especiales se indiquen en los planos otros valores.

3.- La profundidad mnima de la zanja ser la que obtengo sumando al colchn mnimo exterior de la tubera y el espesor de la plantilla C.

4.- En todas las juntas se excavaran conchos para facilitar el junteo de los tubos de macho y campana y la inspeccin de estas.

5.- Es indispensable que a la altura del lomo del tubo, la zanja tenga realmente como mximo el ancho indicado, pero a partir de este punto, puede drseles a sus paredes el talud que se haga necesario para evitar el empleo de ademe.

6.- Si la secretaria autoriza el empleo de un ademe provisional, el ancho de zanja deber ser igual al indicado en la tabla ms el ancho que ocupe el ademe.

7.- Los valores de C se indican en los planos V.C 1980 Y V.C. 1981.

15.- Plantillas o camas.

Con el fin de que la tubera al instalarse en la zanja, se le ofrezca mantenerla en una posicin estable y que tenga un asiento correcto en toda su longitud, se construir una plantilla o cama en la cual ir asentada la tubera y puede ser de los siguientes tipos o clases.

TECNICAS DE DISEO PARA LOS SISTEMAS SEPARADOS AGUAS NEGRAS

ANALISIS DE SISTEMA

En el desarrollo o inicio de un proyecto, se debe partir de la informacin ms elemental a ste, en la cual se incluirn los elementos y criterios formadores que den forma a la elaboracin de un proyecto; estos criterios se podrn variar de acuerdo a las caractersticas propias de la localidad, su ubicacin geogrfica y la poblacin por servir.

Se debe considerar una serie de factores y caractersticas propias de la poblacin, en los cuales se incluy el factor econmico, demogrfico, topogrfico, etc.

Su principal objetivo de ste Sistema ser evitar la contaminacin a los habitantes.

La estimacin de la poblacin a servir, es el factor primordial en que se basa; es decir la capacidad del Sistema o Poblacin Proyecto a la cual se le calcular el caudal de aguas negras a desalojar o eliminar esto deber ser calculado de acuerdo al Perodo Econmico de Proyecto o vida til del Sistema.

DATOS NECESARIOS PARA LA ELABORACIN DE UN PROYECTO DE ALCANTARILLADO SANITARIO

1.- DATOS GENERALES

a) Categora Poltica

b) Localizacin Geogrfica

c) Climatologa e Hidrologa

d) Vas de Comunicacin

e) Servicios Pblicos

f) Economa

g) Aspectos de la localidad

h) Datos Censales (actuales y de tres decenios anteriores)

2.- PLANO ACTUALIZADO DE LA PLANIMETRIA DE LA POBLACIN A ESCALA 1:2000 EN LA CUAL SE INDIQUEN:

a) Nmero de habitantes por manzana

b) Nmero de predios por frente de calles

c) Edificios pblicos, jardines y lugares notables

3.- PLANO DEL PLAN DE DESARROLLO URBANO, EN EL CUAL SE INDIQUEN:

a) Cobertura del Proyecto

b) Uso del suelo con sus densidades correspondientes

4.- PLANO DE LA POBLACIN EN EL CUAL SE INDIQUEN:

a) Clases de pavimentos y banquetas

b) Sondeos en diferentes puntos de la poblacin para determinar su clasificacin con fines de excavacin.

c) Profundidad del agua fretica

5.- PLANO TOPOGRAFICO ACTUALIZADO DE LA POBLACIN, A ESCALA 1:10,000, CON CURVAS DE NIVEL A UNA EQUIDISTANCIA DE UN METRO.

6.- PLANO TOPOGRAFICO ACTUALIZADO DE LA POBLACIN, A ESCALA 1:2000 EN EL CUAL SE INDIQUEN:

a) Curvas de nivel a una equidistancia de un metro

b) Nomenclatura de sus calles

c) Elevaciones de terreno obtenidas de nivelacin directa, en los cruceros de las calles y en puntos donde existan cambios de pendiente o de direccin del eje de las calles.

7.- LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO DE LA LOCALIZACIN DEL TRAZO DEL EMISOR (PLANTA Y PERFIL) A ESCALA HORIZONTAL 1:2000 Y VERTICAL 1:1000, HASTA EL LUGAR DONDE SE UBICARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO Y SITIO DE VERTIDO.

8.- LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO DE LA ZONA DE TRATAMIENTO CON CURVAS DE NIVEL A UNA EQUIDISTANCIA DE 50 CM., INDICANDO:

a) Valor por hectrea

b) Caractersticas geolgicas del terreno

c) Profundidad de el agua fretica

d) Pruebas de permeabilidad

e) Temperatura media

f) Precipitacin pluvial

g) Evaporacin

h) Vientos dominantes

9.- LEVANTAMIENTO DEL SITIO DE VERTIDO:

a) Seccin transversal del cauce receptor

b) Niveles de aguas: mnimo, medio, mximo y mximo previsto.

c) Caudales correspondientes

10.- PLANO ACTUALIZADO DE LA RED EXISTENTE (EMISOR, COLECTORES, SUBCOLECTORES Y ATARJEAS), INDICANDO DE LAS TUBERIAS:

a) Elevaciones de terreno y plantilla en cada pozo de visita

b) Pendiente geomtrica

c) Dimetro

d) Sentido de escurrimiento

e) Estado de conservacin de las mismas.

11.- LOCALIZACIN DE LAS ESTACIONES DE BOMBEO Y PLANTA DE TRATAMIENTO, INDICANDO SUS CARACTERISTICAS Y ESTADO DE CONSERVACIN.

TRABAJOS PREVIOS AL CALCULO HIDRAULICO

Como un proceso a seguir para la elaboracin del clculo Hidrulico y Geomtrico de la Red de Alcantarillado, se debern realizar algunos trabajos previos, que no servirn de gran apoyo para el clculo del proyecto.

A continuacin se describen brevemente:

a) TRAZO DE EJES:

Los ejes debern trazarse por medio de lneas delgadas que irn por el centro de las calles, cuidando que intercepten en un mismo punto, cuando la calle es muy ancha se colocar doble eje es decir en ambos lados de la calle, estas lneas vendrn a ser las tuberas que se disearn.

b) MEDICIN DE LONGITUDES:

Se medirn las distancias entre crucero y crucero, y se anotar el valor en la parte superior izquierda correspondiente a cada manzana. Esto se realizar tanto horizontal como vertical, tomando en cuenta que la distancia mxima entre crucero y crucero debe ser de 125 m.

c) COLOCACIN DE POZOS DE VISITA.

Los pozos de visita se colocarn en cada crucero de calle, cambio de pendiente, de dimetro y de direccin; se checar que la separacin entre pozo y pozo no sea mayor de 125 m, de lo contrario se colocarn el nmero de pozos necesarios para cumplir con sta especificacin.

d) DETERMINACIN DE LAS COTAS DE TERRENO.

Dependiendo de la topografa de la poblacin y de acuerdo con las curvas de nivel, se determinarn cada una de las cotas de terreno correspondiente a cada uno de los pozos.

e) PLANEACIN Y TRAZO DE LA RED. Con la ayuda de la topografa y tomando en cuenta que la eliminacin del sistema ser por gravedad se localizarn las tuberas principales, como son colectores, subcolector y emisor, stas debern de ir localizadas, por las partes ms bajas de la poblacin.

A continuacin se har el trazo de la red ste podr ser peine, doble peine o bayoneta.

FIG. 4 PLANEACIN DE LA RED

CALCULO HIDRAULICO Y GEOMETRICO DE LA RED

Una vez que hemos realizado los trabajos previos de apoyo para nuestro proyecto, estaremos en condiciones de poder ejecutar el clculo Hidrulico y Geomtrico del Sistema, para este clculo necesitaremos conocer algunos datos del Proyecto como son:

Poblacin 14000 Hab.

Poblacin Proyecto 30000 Hab.

Dotacin 200 lt/hab/da

Aportacin 150 lt/hab/da

Frmulas Harmon y Manning

Sistema Separado de Aguas Negras

Eliminacin Por Gravedad

Vertido Riego Previo Tratamiento

Solamente se har el clculo hidrulico de las tuberas principales como son: (colector, subcolector, emisor), ya que las atarjeas el dimetro mnimo, con que se proyectan por especificacin es de 20 cm.

A continuacin se realizar el clculo de la tabla Funcionamiento Hidrulico y Geomtrico del colector, en dnde se describirn cada una de las columnas que intervienen.

1. CRUCERO:

Se enumeran todos los pozos del colector de aguas arriba a aguas abajo y se colocan en cada rengln dejando un espacio entre crucero y crucero.

2. LOGITUD PROPIA:

Es la longitud propia del tramo en estudio.

3. LONGITUD TRIBUTARIA:

Es la suma de las longitudes de todos los tramos de tubera (atarjeas) que llegan o descargan en cada crucero o pozo de visita a partir del cual se considera que recibe aportaciones importantes para efectuar el clculo hidrulico.

4. LONGITUD ACUMULADA: Es la suma de la longitud propia ms la longitud tributaria (Long. Propia + tributaria).

5. POBLACIN: La poblacin servida en cada tramo se calcular por medio de la Densidad de Poblacin.

La poblacin servida en cada tramo ser igual a la Densidad de Poblacin por la longitud acumulada en cada tramo.

Crucero

1 a 2 p = 9.1491 x 259 = 2370 Hab.

2 a 3 p = 9.1491 x 662 = 6057 Hab.

3 a 4 p = 9.1491 x 1107 = 10128 Hab.

GASTOS

La cuantificacin de los gastos se har en funcin de la poblacin servida en cada tramo y tomando en cuenta la aportacin que es de 75% de la dotacin.

A = 0.75 x Dot.

Aportacin = 0.75 x 200 = 150 lt / hab. / da

6) GASTO MINIMO

En los proyectos generalmente se consideran como gasto mnimo la mitad del gasto medio pero habr que hacer un estudio mas riguroso sobre todo en aquellos casos que tengan pendientes muy pequeas o muy grandes se capta como cuantificacin practica del gasto mnimo probable de aguas negras por conducir la descarga de un excusado que es de 1.5 l.p.s. En la inteligencia de que adems se considera que el numero de descargas simultaneas al alcantarillado esta de acuerdo segn el dimetro del conducto receptor.

Qmin = 0.5 Qmed. Lt /s.

Crucero Qmin. = 0.5 Qmed.

1 a 2 Qmin. = 0.5 x 4.1 = 2.0 Lt / s

2 a 3 Qmin. = 0.5 x 10.5 = 5.2 Lt / s

3 a 4 Qmin. = 0.5 x 17.6 = 8.8 Lt / s

7) GASTO MEDIO

Se empezara a calcular primeramente el gasto medio con le siguiente formula: Poblacin x aportacin

Qmed = ---------------------------------- = Lt / s

86400

Crucero

2370 x 150

1 a 2 Qmed = ------------------ = 4.1 Lt / seg. 86400

6057 x 150

2 a 3 Qmed = ------------------ = 10.5 Lt / seg.

86400

10128 x 150

3 a 4 Qmed = ------------------ = 17.6 Lt / seg.

86400

8) GASTO MAXIMO

El gasto mximo tambin es llamado Gasto Mximo Instantneo se hace afectando de un coeficiente M ( Harmon) al gasto medio.

Qmax = M Qmed Lt / s

Cuando la poblacin servida por el conducto sea menor de 182250 usuarios, las expresiones que proporcionan el valor de M son indistintamente de acuerdo con Harmon.

14

M = 1 ----------------------- 4 + (miles)

Cuando la poblacin servida por el conducto es igual o superior a los 182250 usuarios el coeficiente M el valor fijo ser de 1.80, es decir entonces que:

Qmax = 1.8 Qmed Lt / s

Crucero M Qmed.

14

1 a 2 Qmax = (1+ --------------------)(4.1) = 14.5 Lt / s

4 +

14

2 a 3 Qmax = (1+ --------------------) (10.5) = 33.2 Lt / s

4 +

14

3 a 4 Qmax = (1+ --------------------) (17.6) = 51.9 Lt / s

4 +

9) GASTO MAXIMO PREVISTO

En funcin de este gasto se determina el dimetro adecuado de los conductos y su valor debe calcularse multiplicando el gasto mximo por el coeficiente de seguridad de 1.5 es decir.

1) Q mximo previsto = Coef. Seguridad x Q max.2) Q mximo previsto = 1.5 x Q max. Lt / s

Crucero Qmax prev = 1.5 Qmax.

1 a 2 Qmax prev = 1.5 x 14.5 = 21.7 Lt / s

2 a 3 Qmax prev = 1.5 x 33.2 = 49.8 Lt / s

3 a 4 Qmax prev = 1.5 x 51.9 = 77.8 Lt / s

10) PENDIENTE

Las pendientes de las tuberas debern seguir hasta sea posible, la inclinacin del terreno con objeto de tener excavaciones mnimas, para cada tramo se propone una pendiente. Al efectuar el clculo geomtrico se verifica con el monograma de Manning y con tablas de pendientes la cual nos debe producir velocidades mximas y mnimas que se requieren en conducto y por especificacin de proyecto.

Diferencia de cotas de terreno H x 1000

P = -------------------------------------------- = ------------- = milsimos.

Longitud L

Crucero

70.60 69.95

1 a 2 P = -------------------- = 0.013 x 1000 = 13 milsimos.

50

69.95 69.50

2 a 3 P = -------------------- = 0.010 x 1000 = 10 milsimos.

44 69.50 68.75

3 a 4 P = -------------------- = 0.007 x 1000 = 7 milsimos.

104

11) DIAMETRO

Deber seleccionarse el dimetro de las tuberas de manera que su capacidad sea tal que el gasto mximo de agua escurra sin presin interior y con un tirante para gasto mnimo que permitirn arrastrar las partculas slidas en suspensin. Con valores de Q max previsto, y la pendiente buscamos en el monograma de Manning.

Crucero s y Qmax

1 a 2 13 y 21.7 20 cm.

2 a 3 10 y 49.8 25 cm.3 a 4 7 y 77.8 30 cm.

Los dimetros se buscaran en el lado derecho de la escala y cuando el dimetro sea menor de 20 cm. se pondr 20 por especificacin.

12 13) TUBO LLENO

Nuevamente recurrimos al monograma de Manning y con los valores obtenidos de la pendiente y el dimetro quedaran determinados el gasto y la velocidad a tubo lleno.

Crucero s y Q V

1 2 13 y 20 38 l/s 1.20 m/s

2 3 10 y 25 62 l/s 1.20 m/s 3 4 7 y 30 80 l/s 1.15 m/s

14 15) DETERMINACION DE LA VELOCIDAD REAL A GASTO MNIMO Y GASTO MAXIMO

Para poder conocer la velocidad real del gasto mnimo Qmin y a Gasto Mximo Previsto (Qmax prev.) es necesario saber como utilizar la ultima escala del Nomograma de Manning, en donde aparecen dos tipos de relaciones se intercalan y as se obtienen la Velocidad Real.

Tubo Parcialmente Lleno

Relacin del Gasto = --------------------------------