Índice:

Página:
1.- Introducción ---------------------------------------------------------------------------------------------

2.- Objetivos -------------------------------------------------------------------------------------------------

3.- Planteamiento del Proyecto ---------------------------------------------------------------------------

4.- Cálculos -------------------------------------------------------------------------------------------------

5.- Cantidad de Material ----------------------------------------------------------------------------------

6.-Conclusiones --------------------------------------------------------------------------------------------

7.-Anexos ---------------------------------------------------------------------------------------------------

Ingeniería Sanitaria II, Ing. Abner S. Rodríguez Lacayo. Diseño de Alcantarillado Sanitario, Tipo Convencional.

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 Introducción:

Hoy en día la población va en aumento y consigo las demandas de servicios, entre estas se encuentra
la falta de redes de alcantarillado en las zonas urbanas y rurales; para efectos de nuestro proyecto, se
presenta una propuesta de Diseño de Alcantarillado Sanitario, Tipo convencional, para la colonia
“Villa Universitaria”; en forma de circuito cerrado Ubicado en la ciudad de Tegucigalpa.
El plan de diseño de alcantarillado, se considera la topografía del terreno para poder obtener un
sistema eficiente con un funcionamiento por gravedad, tomando en consideración el cumplimiento de
las normas de diseño del SANAA.

Objetivos:

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  Diseñar un Sistema de Alcantarillado Sanitario, Tipo convencional con todas las indicaciones
técnicas y normas de diseño del SANAA.

 Determinar los diámetros de tuberías y longitud necesaria para el proyecto.

 Destacar la ubicación correcta y necesaria de los pozos de inspección.

 Describir la ubicación de profundidad exacta con sus pendientes requeridas para las tuberías a
utilizar.

 Realizar un Cálculo de los volúmenes de suelo a excavar, con los anchos de zanja óptimos
para la instalación de las tuberías de conducción.

MARCO TEÓRICO
Aguas Residuales
Las aguas residuales se definen como “los desperdicios líquidos que resultan del uso doméstico o
industrial del agua y las aguas lluvias”. Las aguas residuales pueden tener varios orígenes:

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  Aguas Residuales domésticas: Son las aguas residuales procedentes de zona de vivienda y de
servicios, generadas principalmente por el metabolismo humano y las actividades
domésticas.
 Aguas Residuales Urbanas: Son las aguas residuales domésticas, o la mezcla de estas con
aguas residuales o con aguas de escorrentía pluvial.
 Aguas Residuales Industriales: Todas las aguas residuales vertidas desde locales utilizadas
para cualquier actividad comercial o industrial, que no sean aguas residuales domésticas ni
aguas de escorrentía pluvial.
 Aguas Lluvias: Procede de la precipitación y, debido a su efecto de lavado sobre calles,
techos y áreas impermeabilizadas, poseen una gran cantidad de sólidos suspendidos, y en
zonas con alta contaminación atmosférica pueden contener químicos y metales pesados.

Sistemas de Alcantarillado
El sistema de alcantarillado consiste en una serie de tuberías y obras complementarias, necesarias
para recibir y evacuar las aguas residuales de la población y la escorrentía superficial producida por
la lluvia. De no existir redes de recolección de aguas, se pondría en grave peligro la salud de las
personas debido al riesgo de enfermedades epidemiológicas, y además, se causarían importantes
pérdidas materiales.
Los sistemas de alcantarillado se clasifican de la siguiente manera:
 Alcantarillado Sanitario: Es el diseño exclusivamente para transportar aguas residuales
 Alcantarillado Pluvial: Es el diseñado exclusivamente para transportar aguas producidas por
la precipitación
 Alcantarillado Combinado: Transporta simultáneamente las aguas producidas por
precipitación pluvial y residuales domésticas e industriales.

Clasificación de las tuberías

Se clasifican de acuerdo con la disposición y aguas que reciben:
 Lateral: Es la tubería que recoge únicamente las aguas residuales de las casas.
 Sub-principal: Recibe las aguas residuales de las tuberías laterales y las casas.
 Principal: Reciben aguas residuales de casas, tuberías laterales y tuberías sub-principales.
 Colector de descarga o Emisor: Recoge todas las aguas residuales en el punto más bajo de la
ciudad, del colector principal, y las transporta a la planta depuradora o al lugar de descarga.
No recibe agua de ninguna casa o de otras líneas a lo largo de todo su recorrido.
 Interceptor: Se utiliza para impedir que las aguas residuales desagüen directamente en un
cuerpo de agua próximo (río, lago, etc.). Puede recibir aguas residuales de las casas que están
frente a él.

Instalaciones Complementarias
Las instalaciones complementarias de los sistemas de alcantarillado son:
 Acometida Domiciliaria

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  Pozos de visita
 Fosos de caída
 Fosos de lavado
 Sifones invertidos
 Tragantes

Pozos de Inspección
Son cámaras que unen la parte inferior de la tubería con la superficie de la calle. Su objetivo es
facilitar el acceso al sistema para su inspección y mantenimiento.
Condiciones para los Pozos de Inspección
Se usarán pozos de inspección en las siguientes condiciones:
1. En distancias que no sean superiores de 80 metros.
2. En todo cambio de alineamiento horizontal.
3. En todo cambio de alineamiento vertical.
4. Donde converjan dos o más tuberías del sistema.
5. En los puntos donde exista cambio de diámetro o material de la tubería.

La altura del pozo no será mayor de 4.50 metros ni menor de 1.50 metros, para paredes normales.
Cuando la altura del pozo este entre 4.50 y 6.00 metros colocar paredes dobles desde la base del pozo
hasta una altura de h/3.

Elementos de un Pozo de Inspección

 Tapa de Acceso: Tiene como fin permitir el acceso para la realización de labores de limpieza
y mantenimiento general de las tuberías, así como proveer el sistema de una adecuada
ventilación para lo cual tiene varios orificios. Su diámetro es de 60 cm y puede ser de hierro
fundido o de concreto.
 Cilindro: Es el cuerpo principal del pozo cuy altura depende de la profundidad de las tuberías
concurrentes. EL diámetro del cilindro debe tener un mínimo de 1.20 m y depende del
diámetro de la tubería de salida, como se muestra en la tabla No. 3 de los anexos.
 Reducción Cónica: Elemento ubicado entre la tapa y el cilindro que permite la conexión
estructural de estos elementos de diámetro diferente.
 Cañuela: En la base del cilindro se localiza la cañuela, la cual es un canal semicircular en
concreto de 3000 psi, encargado de hacer la transición de flujo entre las tuberías entrantes y el
colector saliente, de acuerdo con el régimen de flujo entre ellas, las pérdidas de energía
ocasionadas por la unión.

Los pozos de inspección pueden tener varias formas:

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 Ecuaciones de Cálculo
Ecuación de Chezy:
1
2
V =C ( RS )
V: Velocidad media (m/s)
C: Coeficiente de Descarga
R: Radio Hidráulico (m)
S: Pendiente
El valor del coeficiente de descarga C de Chezy, de acuerdo a Ganguillet-Kullet es:
0.00155 1
23+ +
s n
0000155 n
(
1+ 23+
s
(
√R )
)

n: Rugosidad
R: Radio Hidráulico

Ecuación de Manning:
1
V = R 2/ 3 S1 /2
n
V: Velocidad (m/s)
n: Coeficiente de rugosidad (adimensional)
R: Radio Hidráulico (m)
0.312 8 /3 1 /2
Q= D s
n
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 3
nQ 8
D=1.548∗( 1
)
2
s

Consideración:
 Al calcular el diámetro de la tubería por medo de la ecuación anterior, se debe seleccionar el
diámetro comercial superior (es necesario tener en cuenta el diámentro mínimo).
 La relación d/D debe cumplir la condición d/D < 0.75

Diámetros Mínimos
El diámetro mínimo permitido depende de la clasificación de la tubería así:
 8” (200 mm) para la Red Colectoras (colectores secundarios)
 6” (150 mm) para laterales iniciales y que no esté en la influencia del área tributaria que
conecta a él, siempre que no drenen más de 30 lotes
 4” (100 mm) para las acometidas domiciliarias, con sus respectivas cajas de registro
individuales.

Velocidades Máximas y Mínimas

La velocidad mínima dependerá del material de la tubería, así:
 Para PVC = 0.40 m/s
 Para Concreto = 0.60 m/s

La velocidad máxima también dependerá del material de la tubería, así:

 Para PVC = 5.0 m/s
 Para Concreto = 3.0 m/s

Coeficiente de Rugosidad (n)

Para el diseño de alcantarillas nuevas y en la comprobación de la capacidad de alcantarillas
existentes, se recomienda emplear un coeficiente de rugosidad de Manning y Kutter Ganguillet de
n=0.013

Caudal De Diseño

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Qdiseño= Qdoméstico + Qinfiltración + Qilícito + Qindustrial + Qcomercial + Qinst.públicas

 Caudal Doméstico (Qd)

D∗K 1∗H 1∗P
Qd =
86400
Donde:
Qd = Caudal real en litros/segundo
D = dotación (lppd)
K1= coeficiente de retorno (varía según las condiciones de la población entre
0.70 a 0.80)
P = población en habitantes.
H1= factor de Harmon menor o igual que 4 (relación del gasto máximo al gasto medio)
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H 1=1+
4 + P1/ 2
P = población en miles de habitantes
 Caudal por Infiltración
El caudal de infiltración dependerá del tipo de tubería a utilizar, así tenemos que para tubería PVC,
ADS RIBLOC, NOVAFORT utilizar un caudal de infiltración igual a 1.0 lt/seg/Km; en el caso que
SANAA autorice utilizar tubería de concreto el caudal de infiltración para concreto nuevo será de 1.2
lt/seg/Km; para concreto viejo de 1.5 lt/seg/Km. En el caso de infiltración en los pozos se utilizará un
caudal igual a 0.004
L/s/tapadera.
 Caudal por Conexiones Ilícitas
El valor del caudal por conexiones ilícitas será el 30% del Caudal medio diario a usar.

 Caudal Comercial, Caudal de Instituciones Públicas, Caudal por Infiltración para Concreto
y PVC
El valor del Caudal Comercial, Caudal de Instituciones Públicas, Caudal por Infiltración para
Concreto y PVC se obtendrá de las Tablas 1.1, 1.2 y 1.3 de los Anexos.

Pendientes
1. La pendiente no será menor de 0.5%, ni mayor de 15% en las tuberías del sistema.
2. Para las acometidas domiciliarias la pendiente mínima será de 2%.
3. Cuando el terreno no permita pendientes menores de 15% se deberán usar anclajes cada 10
metros. El tipo de anclajes a utilizar deberá ser aprobado por SANAA.

Planteamiento del Proyecto:

Se desea diseñar el sistema de alcantarillado sanitario, tipo convencional, para El Circuito cerrado:
“Villa Universitaria”, ubicada en la ciudad de Tegucigalpa. Sobre el plano de loteo de la población,

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se ha realizado el trazado de la red de colectores, se seleccionan los colectores iniciales y se
numeraron los pozos teniendo en cuenta la topografía del terreno, el funcionamiento por gravedad del
sistema y los criterios de localización de tuberías.
A continuación, se debe determinó el área de drenaje aferente a cada colector, trazando las diagonales
o bisectrices sobre cada manzana, según se indica en la figura adjunta.

Para los cálculos de diseño se deben tomar en cuenta los siguientes datos:
• Densidad poblacional 377 habitantes/hectárea.

• Se debe considerar que será una urbanización tipo media alta, con una dotación de agua potable de

200 lppd

• El informe debe mostrar por lo menos un ejemplo del cálculo de un tramo de tubería. Los demás

cálculos deben ser mostrados en tablas según se especificó en clase.

• Los resultados deben ser mostrados en los planos planta y perfil, detallando toda la información

necesaria y especificada en clase.

• El diseño debe realizarse cumpliendo las normas de diseño del SANAA.

Cálculos:
Tramo 1-2
¿˙ 200 Lppd; Densidad Pob=377 Hab/Ha; K 1=0.75
Qdiseño=Qdoméstico+Qinfiltración +Qilícito+Qindustrial+Qcomercial+Qinst . pública s
Caudal Doméstico (Qdoméstico)

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 ¿˙ k 1∗h1∗Población
Qdom=
86400
hab
P oblación P=Densidad∗Área=337 ∗0.167 H a
Ha
Población P=63 ha b

14 14
h1 =1+
( ) (
4+P
1
2
=1+
4+ ( 63 )
1
2 )
h1 =2.17 ≤ 4.0

200 Lppd∗0075∗2.17∗63
Qdom=
86400
0.237 L
Qdom= ≅ 0.0002373 m3 / s
s
Caudal de Infiltración (Q inf )
1L
s
Qinf = ∗0.1 km=0.1 L/s
km
Caudal Medio
Qdom+Qcom 0.23
Q med = =( )
2 2
Qmed =0.237 L/ s

Caudal del diseño

0.237 L L L
Qdiseño= +0.1 +0.0711
s s s
Qdiseño=0.4087 L/s
Diámetro Asumido = 6”=0.1524m
Pendiente
Hinicial−Hfinal 42.55−42.20
s= ∗100= ∗100=0.35 %
Longitud 100
*La pendiente de la tubería resultó muy baja, por lo que se acomoda la tubería para tener la
pendiente de 1%
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 0.312 D 8/ 3 s1 /2
Qo=
n

0.312(0.1524)8 /3 (1 /100)1/ 2
Qo=
0.010

m3
Qo=0.020675 ≅ 20.675 L/s
s
*El valor de n se obtuvo de la tabla presentada en el Anexo A2.
3
4 Qo 4( 0.020675 m / s)
Vo= =
π D2 π (0.1524 m)2
Vo=1.1324 m/ s

Q
=0.0197 ≅ 0.02
Qo
V
=0.362
Vo

V =0.362∗1.1324 m/s
m
V =0.4102 >0.4 m/s
s
*Los valores de Q/Qo y V/Vo se obtuvieron de la tabla presentada en el Anexo A1.
d
=0.124<0.75
D

Volumen de Excavación
Cotas del terreno Natural:
o Inicial: 42.55 m
o Final: 42.20 m

Para el punto inicial se hace la excavación mínima de 1.50 m

Prof pozo 1=1.50 m

Para conocer la cota inicial de la tubería se resta:

Cotai tubería
=Cotai −Prof .
TN

Cotai tubería
=42.55 m−1.50 m

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Cotai tubería
=41.05 m

Cotai tubería
−Cotaf tubería
∗100=1.0
L
41.05 m−Cota f tubería
∗100=1.0
100 m
Cota f tubería
=40.55 m

Prof pozo 2=CotaTN −Cota f tubería

Prof pozo 2=42.20 m−40.55 m

Prof pozo 2=2.15 m

1.50 m+2.15 m
Prof prom = =1.825m
2

Volumen de Excavación
Volumen=Prof prom∗Longitud∗Ancho Zanja

V =1.852 m∗100 m∗0.65 m

3
V =118.625 m

*El valor del ancho de zanja se obtuvo de la Tabla presentada en el Anexo A6

Conclusiones:
1. En el diseño de un sistema de alcantarillado se debe procurar siempre trabajar en base a
gravedad, aprovechando la topografía del terreno, eliminando de esta forma, los costos de
colocar una bomba en el sistema.

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 2. Es importante el conocimiento de las normativas que rigen el diseño de un sistema de
alcantarillado, como la normativa que dicta el SANAA, ya que en ellas se presentan
especificaciones que restringen el diseño, como velocidades máximas y mínimas.

Anexos:
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A1: Tabla de Relaciones Hidráulicas para conductos circulares.

A2: Tabla de Coeficiente de Rugosidad.” n”

Tabla de Coeficiente de Rugosidad

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 Material de la Tubería Coeficiente de Rugosidad n
Conductos Cerrados
Asbesto-Cemento 0.011-0.015
Concreto-Interior Liso 0.011-0.015
Concreto-Interior Rugoso 0.015-0.017
Arcilla vitrificada, gres 0.011-0.015
PVC y Fibra de Vidrio 0.010-0.015
Metal Corrugado 0.022-0.026
Conductos Abiertos
Revestimiento en Ladrillo 0.012-0.018
Revestimiento en Concreto 0.011-0.020
Revestimiento rip-rap 0.020-0.035
Sin revestimiento 0.018-0.035

A3: Tabla de diámetros de la tubería de salida para los pozos de inspección.

Diámetro de la tubería de salida Diámetro del Pozo

8"-24" (200mm - 600mm) 1.20 m
26"-30" (660mm - 760mm) 1.50 m
32"-36" (800mm - 900mm) 1.80 m

A4: Tabla de diámetros de la tubería de entrada.

Diámetro de la Tubería de Diámetro del tubo de
Entrada Caída
8" - 12" (200mm - 300mm) 8" (200mm)
14" - 18" (350mm - 450mm) 12" (300mm)
20" - 36"(500mm - 900mm) 16" (400mm)
> 36" (> 900mm) Estructura Especial

A5: Dimensiones de Zanjas para sistemas de Alcantarillado sanitario.

Diámetro de Profundidades
Tubería Hasta 1.75m 1.76m – 2.76m – 3.76m – 4.76m –
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 (Plg.) 2.75m 3.75m 4.75m 6.25m
4, 6 y 8 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80
10 0.70 0.70 0.70 0.75 0.80
12 0.75 0.75 0.75 0.75 0.80
15 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90
18 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10
21 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20
24 1.35 1.35 1.35 1.35 1.35
27 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40
30 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55
36 1.75 1.75 1.75 1.75
42 1.90 1.90 1.90 1.90
45 2.10 2.10 2.10 2.10
60 2.45 2.45 2.45 2.45
72 2.80 2.80 2.80
84 3.20 3.20 3.20
96 3.60 3.60

A6: Valores Típicos para el Caudal de Aguas Residuales Comerciales

DESCARGA
ESTABLECIMIENTO UNIDAD MEDIA
(Lts/día* unidad)
Centro Comercial Empleado 100
Comercio Pequeño Empleado 50
Oficina Empleado 55
Cliente 10
Bar
Empleado 50
Restaurante Comida 20
Aeropuerto Pasajero 10
Edificios Industriales
(excluyendo industrial y Empleado 55
cafetería)
Teatro Asiento 10
Motel Persona 120
Motel con Cocina Persona 200
Huésped 170
Hotel
Empleado 40
Gasolinera Estación 7,500-19,000
Máquina 1,900
Lavandería
Lavado 190

A7: Valores Típicos para el Caudal de Aguas Residuales Públicas

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 DESCARGA
MEDIA
INSTALAC (Lts/día*pers
IÓN ona)

Hospital
400

Prisión 180
Cuartel 200
Escuela 80
Colegio 90
Universidad 100
Parques 60
Oficinas 90

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