TABLA DE CONTENIDO

1. INFORMACIÓN GENERAL.........................................................................................................................3
1 PÁMETROS DE DISEÑO............................................................................................................................3
1.1 POBLACIÓN.......................................................................................................................................3
1.1 PERIODO DE DISEÑO.......................................................................................................................3
1.2 DOTACIÓN NETA...............................................................................................................................3
1.3 PÉRDIDAS TÉCNICAS.......................................................................................................................3
1.4 DOTACIÓN BRUTA............................................................................................................................4
1.2 COEFICIENTE DE RETORNO...........................................................................................................4
1.3 TOTAL ÁREA TRIBUTARIA................................................................................................................4
1.4 DEMANDA EN EL SISTEMA DE ACUEDUCTO................................................................................5
1.4.1 Caudal Medio Diario.......................................................................................................................5
1.4.2 Caudal Máximo Diario.....................................................................................................................5
1.4.3 Caudal Máximo Horario..................................................................................................................5
1.5 MÉTODO HUNTER.............................................................................................................................6
1.5.1 Cálculo del caudal de consumo......................................................................................................6
1.4.4 Diámetros interno real mínimo en la red de distribución................................................................8
1.4.5 Pérdidas técnicas de agua potable en la red de distribución.........................................................8
1.4.6 Profundidades máximas y mínimas para la instalación de tuberías enterradas de la red de
distribución...................................................................................................................................................9
1.4.7 Presiones de servicio mínimas en la red de distribución................................................................9
1.4.8 Resultados de la modelación hidráulica de la red..........................................................................9
2 DISEÑO DE ALCANTARILLADO SANITARIO..........................................................................................15
2.1 CAUDAL DE AGUA RESIDUAL DOMÉSTICA (QD).........................................................................15
2.2 CAUDAL DE AGUA RESIDUAL INDUSTRIAL (QI)..........................................................................15
2.3 CAUDAL DE AGUA RESIDUAL COMERCIAL (QC).........................................................................15
2.4 CAUDAL DE AGUA RESIDUAL INSTITUCIONAL (QIN)...................................................................15
2.5 CAUDAL MEDIO DE AGUAS RESIDUALES (QMD)..........................................................................16
2.6 FACTOR DE MAYORACIÓN (F)......................................................................................................17
1.5 CAUDAL MAXIMO HORARIO (QMH).................................................................................................18
2.9 CAUDAL DE INFILTRACIÓN (QINF)................................................................................................19
2.10 DIÁMETRO INTERNO REAL MÍNIMO PARA ALCANTARILLADO SANITARIO.............................20
2.11 CRITERIO DE AUTOLIMPIEZA........................................................................................................20
2.12 VELOCIDAD MÁXIMA......................................................................................................................20

1
 2.13 RELACIÓN MÁXIMA ENTRE LA PROFUNDIDAD Y DIÁMETRO DE LA TUBERÍA EN LOS
ALCANTARILLADOS SANITARIOS..............................................................................................................20
2.14 PROFUNDIDAD DE INSTALACIÓN DE LA TUBERÍA.....................................................................20
3..........................................................................................................................................................................23
4 DISEÑO DE ALCANTARILLADO PLUVIAL..............................................................................................24
4.1 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA.................................................................................................24
4.2 CURVAS INTENSIDAD FRECUENCIA (IDF)...................................................................................25
4.3 ÁREA TRIBUTARIA DE DRENAJE..................................................................................................25
4.4 PERIODO DE RETORNO DE DISEÑO............................................................................................25
4.5 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN......................................................................................................25
4.6 TIEMPO DE ENTRADA....................................................................................................................26
4.7 TIEMPO DE RECORRIDO................................................................................................................26
4.8 DIÁMETRO INTERNO REAL MÍNIMO.............................................................................................26
4.9 UNIÓN DE LOS TRAMOS DE ALCANTARILLADOS.......................................................................26
4.10 CRITERIO DE AUTOLIMPIEZA........................................................................................................27
4.11 RELACIÓN MÁXIMA ENTRE LA PROFUNDIDAD Y DIÁMETRO DE LA TUBERÍA EN LOS
ALCANTARILLADOS PLUVIALES Y COMBINADOS...................................................................................27
4.12 SUMIDEROS DE AGUAS LLUVIAS.................................................................................................29
5 REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................30

LISTA DE TABLAS
Tabla 1-1. Dotación neta máxima por habitante según la altura sobre el mar de la zona atendida.....................3
Tabla 1-2 Medidores según caudales...................................................................................................................8
Tabla 1-3. Profundidades mínimas a cotas clave de la tubería............................................................................9
Tabla 1-1-4. Caudal para la Urbanización La Esperanza municipio de Ulloa – Valle del Cauca.......................11
Tabla 2-1. Caudal medio de aguas residuales determinado para la Urbanización............................................16
Tabla 2-2. Caudal máximo horario de agua residual para la Urbanización – Periodo 2018 – 2044..................19
Tabla 2-3. Profundidades a las cotas claves del colector...................................................................................20
Tabla 2-4. Diseño hidráulico de alcantarillado sanitario para Urbanización.......................................................22
Tabla 2-5. Continuación Diseño hidráulico de alcantarillado sanitario para Urbanización.................................23
Tabla 4-1. Coeficiente de escorrentía o impermeabilidad..................................................................................24
Tabla 4-3. Diseño hidráulico de alcantarillado pluvial para Urbanización La Esperanza, municipio de Ulloa –
Valle del Cauca...................................................................................................................................................28
Tabla 4-4. Continuación Diseño hidráulico de alcantarillado pluvial para Urbanización La Esperanza, municipio
de Ulloa – Valle del Cauca..................................................................................................................................28

2
 1. INFORMACIÓN GENERAL

Se plantea el diseño de las redes de distribución de agua potable, así como también el dimensionamiento de
las redes de recolección y transporte de agua residual (alcantarillado sanitario) y las redes que se encargaran
de transportar el agua de escorrentía (alcantarillado pluvial) de la Urbanización La Esperanza ubicada en el
municipio de Ulloa – Valle del Cauca, la cual estará compuesta por un total de 90 viviendas.

1 PÁMETROS DE DISEÑO

En este aparte se presentan los parámetros requeridos para la proyección de la demanda de agua potable, al
igual que las presiones, velocidades, diámetros de tuberías y otros criterios establecidos para el diseño del
sistema de acueducto.
1.1 POBLACIÓN
Teniendo en cuenta los planos arquitectónicos se establece que la Urbanización La Esperanza del municipio
de Ulloa – Valle del Cauca, tendrá un total de 90 viviendas, asimismo el boletín emitido por DANE para el
municipio de Ulloa, este cuenta con una densidad poblacional de 4 habitantes por vivienda, razón por la cual
se establece un total de 360 habitantes para dicha urbanización.

1.1 PERIODO DE DISEÑO

El periodo de diseño es el tiempo para el cual se diseña un sistema o sus componentes, en el cual su
capacidad permite atender la demanda proyectada para este tiempo. Según el Artículo 40 de la Resolución
330 de 2017 del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio (MVCT), para todos los componentes de los
sistemas de acueducto, alcantarillado y aseo, se debe adoptar un periodo de diseño de 25 años. Para este
proyecto, el periodo de diseño comprende el periodo 2017-2042.

1.2 DOTACIÓN NETA

Para el cálculo de la dotación neta, el Artículo 43 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, en
caso de no tener datos históricos de consumo en la zona de interés, la dotación neta máxima asumida debe
cumplir lo siguiente:
Tabla 1-1. Dotación neta máxima por habitante según la altura sobre el mar de la zona atendida.

Altura promedio sobre el nivel Dotación neta máxima

del mar de la zona atendida (L/hab*día)

> 2000 msnm 120

1000 – 2000 msnm 130
< 1000 msnm 140
Fuente: Resolución 330 del 2017.

La Urbanización La Esperanza perteneciente al municipio de Ulloa – Valle del Cauca cuya zona territorial está
ubicada a 1350 msnm, tendrá una dotación neta máxima de 130 L/hab*día.

3
1.3 PÉRDIDAS TÉCNICAS
Según el parágrafo del Artículo 44 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, las pérdidas técnicas máximas
admitidas, para el diseño del sistema de acueducto son del 25%, por lo cual se asume un porcentaje de
pérdidas técnicas del 25%. Entendiéndose que las pérdidas técnicas corresponden al agua producida no
consumida, se considera que este porcentaje no llega al alcantarillado por lo cual no se tiene en cuenta para
el caudal de agua residual.
1.4 DOTACIÓN BRUTA
El Articulo 44 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, la dotación bruta para el diseño de cada
uno de los componentes que conforman un sistema de alcantarillado se debe calcular conforme la siguiente
ecuación:

Dbruta=d neta /(1−%p)

Donde:
Qbruta: Dotación bruta.
dneta: Dotación neta.
%p: porcentaje de pérdidas.

Reemplazando en la ecuación anterior se tiene que la dotación bruta es:

130 L
Dbruta= =173 . día
( 1−0.25 ) hab

Por lo tanto, se tiene una dotación bruta de 173 L/hab.-día.

1.2 COEFICIENTE DE RETORNO

El coeficiente de retorno es la fracción de agua de uso doméstico (dotación neta), entregada como agua
residual al sistema de alcantarillado. De acuerdo a lo establecido por el artículo 134 de la Resolución 330 de
2017 del MVCT, se adopta para este caso un coeficiente de retorno de 0,85.

1.3 TOTAL, ÁREA TRIBUTARIA

A partir de la información topográfica obtenida del levantamiento topográfico realizado, se tiene un área de
1.02 hectáreas de aporte doméstico para el año 2019.
El volumen de aguas residuales aportadas a un sistema de recolección y evacuación está integrado por las
aguas residuales domésticas, industriales, comerciales e institucionales.

4
1.4 DEMANDA EN EL SISTEMA DE ACUEDUCTO
1.4.1 Caudal Medio
Diario

El caudal medio diario (Q md ) corresponde al promedio de los consumos diarios de caudal en un período de
un año, proyectado al horizonte de diseño, el cual debe calcularse utilizando la siguiente ecuación:
P∗d bruta
Q md =
86400
Donde:
Qmd: Caudal de aguas residuales domésticas (L/s).
P: Número de habitantes proyectados al periodo de diseño (habitantes).
dbruta: Dotación neta por habitante (L/hab/día).

Reemplazando en la ecuación anterior tenemos que el caudal medio diario es 0,72 L/s.
1.4.2 Caudal Máximo
Diario
El caudal máximo diario, QMD , corresponde al consumo máximo registrado durante 24 horas a lo largo de
un período de un año. Corresponde a la mayoración del caudal medio diario por el coeficiente de consumo
máximo diario, K1, así:
QMD=Qmd∗k 1
De acuerdo con el parágrafo 2 del Artículo 47 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, cuando se tiene
ausencia de información que permita el cálculo de los factores mayoración se establece que, para
poblaciones menores o iguales de 12.500 habitantes, al periodo de diseño, en ningún caso el factor K1 será
superior a 1.3 ni el factor K2 superior a 1.6. Para poblaciones mayores de 12.500 habitantes, al periodo de
diseño, en ningún caso el factor K1 será superior a 1.2 ni el factor K2 superior a 1.5.
Se adopta como valor de K1: 1,3, por lo tanto, el caudal máximo diario es 0,94 L/s.

1.4.3 Caudal Máximo

Horario
El caudal máximo horario, QMH, corresponde al consumo máximo registrado durante una hora en un período
de un año sin tener en cuenta el caudal de incendio. Se calcula como el caudal máximo diario multiplicado por
el coeficiente de consumo máximo horario, K2:
QMH =QMD∗k 2

Teniendo en cuenta que no se dispone de información suficiente para hacer el cálculo de dicho coeficiente
con base en mediciones, se toma un valor de 1,6. Así el caudal máximo horario para el año correspondiente
al periodo de diseño es de 1.50 L/s.

5
1.5 MÉTODO HUNTER
A continuación, realizamos el cálculo del caudal de diseño acorde a lo establecido en la Norma Técnica
Colombiana NTC 1500 del Código de Fontanería.
1.5.1 Cálculo del caudal de consumo

Para el cálculo del caudal se utiliza el método de unidades de Hunter teniendo en cuenta la asignación de las
unidades para cada aparato como se muestra en la Tabla 4.
El caudal de consumo se calcula a partir de la neta (130 L/hab*día) estipulada en el Artículo 43 de la
Resolución 330 de 2017 del MVCT. De acuerdo con lo anterior, se procede a determinar el caudal de
consumo a partir de la siguiente ecuación.
Q Consumo =Dotación∗No. de casas∗No .de habitantes por vivienda

6
 Fuente: EMCALI (2011).

Posteriormente se suman todas las unidades de los aparatos, igualmente las salidas de los aparatos y se
calcula el coeficiente de simultaneidad (k1) para ese número total de salidas, el cual como mínimo es de 0,21
y máximo 1, según recomienda el libro de Rafael Pérez Carmona, Instalaciones hidráulicas, sanitarias y de
gas en edificaciones.
Este coeficiente se multiplica por la suma total de unidades de gasto, este resultado es el número de unidades
que probablemente funcionan simultáneamente, de acuerdo a estas unidades se determina el diámetro y con
fórmulas de Flamant o Hazen-Williams (según diámetro) se calcula el caudal, velocidad y perdidas unitarias,
para este caso sería:

Tabla 1-3. Unidades de consumo establecidas para la Urbanización La Esperanza del municipio de Ulloa.
Unidades de Hunter

Aparato Unidades de Total No. U. Hunter

Hunter Aparatos Totales

Ducha 2 2 4
Lavamanos 1 2 2
Lavaplatos 3 1 3
Lavadora 2 1 2
Inodoro de tanque 3 2 6
Lavadero 3 1 3
Calentador 3 1 3
Llave 2 2 4
Total Unidades Hunter 27
Número de viviendas 60
Total (Número de viviendas * Total UH) 2430
Total Caudal Maximo (GPM) 371,00
Factor de simultaneidad 0,5
Caudal Maximo Probable (GPM) 185,5
Caudal Maximo Probable (L/s) 11,70

 Caudal probable por vivienda es: 0,60 L/p

 Caudal máximo probable para la urbanización: 11.70 L/s

Con el caudal de diseño se realizó la modelación en el software EPANET 2.0.

7
1.5.1.1.1 Cálculo del macro medidor
La siguiente tabla muestra el tamaño del macro medidor acorde con los rangos de caudales de la norma
ISO4064 o NTC 1063 (en su última versión) para la escogencia del dimensionamiento del medidor el cual
debe estar comprendido entre el QN y QW cont.

Tabla 1-2 Medidores según caudales.

QN QW Cont. Q máx.
Diámetro medidor
[m³/h] [m³/h] [m³/h]
52025 1.5 2.25 3
30 2.5 3.75 5
40 3.5 5.25 7
50 5 7.5 10
60 10 1 20
65 15 22.5 30
70 25 37.5 50
80 40 60 60

El Macro medidor de la red principal tendrá un diámetro de 1 1/2”.

1.4.4 Diámetros interno

real mínimo en la red de distribución
El Artículo 63 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, el diámetro mínimo en las redes de
distribución no deberá ser inferior a 75 mm para sectores urbanos, mientras que para sectores rurales no
deberán ser inferiores a 50 mm. Se deben realizar los cálculos necesarios que permitan garantizar que, con el
diámetro interno real de la tubería seleccionada, se cumplan las condiciones mínimas establecidas.
El diámetro mínimo establecido para la red de distribución de la Urbanización La Esperanza es de 50 mm.

1.4.5 Pérdidas técnicas

de agua potable en la red de distribución
El estándar de eficiencia debe incluir tanto las pérdidas técnicas y comerciales, se adopta un estándar de
eficiencia para pérdidas técnicas de 4 m3/ suscriptor* mes, teniendo en cuenta que las pérdidas técnicas están
asociadas al estado de la red de distribución y por tanto influencian directamente en la modelación hidráulica.
1.4.5.1 Pérdidas por fricción
La ecuación empleada para el cálculo de las pérdidas por fricción en el flujo en tuberías es la
fórmula de Darcy-Weisbach, la cual puede ser utilizada en cualquier rango de velocidad, dado que es
establecida físicamente. La ecuación expresa así las pérdidas de energía por fricción, en metros de cabeza
de agua:

8
 L v2
h f =f ∙ ∙
D 2g
Dónde: L = Longitud de la tubería en m
D = Diámetro interno de la tubería en m
v = Velocidad del flujo en m/s
g = Aceleración de la gravedad
f = factor de fricción de Darcy
El factor de fricción se estima de la siguiente forma:
64
f = ℜ , para flujo laminar, es decir, Re ≤ 2000.

1 ks 2.51
√f
=−2 ∙ log 10 ( +
3.7 D ℜ √ f )
, para flujo turbulento, es decir, Re ≥ 4000.

En la ecuación anterior ks es la rugosidad absoluta de la superficie interna de la tubería (m), y Re es el

número de Reynolds que se define por la siguiente ecuación:
ρ∗v∗D
ℜ=
µ
Dónde:  = Densidad del fluido en kg/m3,

 = Viscosidad absoluta del fluido en Pa·s.

Debe evitarse diseños con flujos en zona de transición (2000 < Re < 4000).
La rugosidad absoluta que se empleó en la modelación fue de 0.0015 para PVC.
1.4.6 Profundidades máximas y mínimas para la instalación de tuberías enterradas de la red de
distribución
De acuerdo con lo establecido en el Artículo 60 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, la profundidad de la
instalación de tuberías que conforman la red de distribución no debe exceder de 1.50 m., medidos desde la
clave de la tubería hasta la superficie del terreno.
Tabla 1-3. Profundidades mínimas a cotas clave de la tubería.
Profundidad a la clave de la tubería (m)
Servidumbres
Zona Urbana Zona Rural
Vías peatonales o zonas verdes 0,60 1,00
Vías vehiculares 1,00 1,00
Fuente: Resolución 330 del 2017.

La profundidad mínima establecida para este proyecto es de 1.0 m.

1.4.7 Presiones de servicio mínimas en la red de distribución

9
La presión dinámica mínima en la red de distribución debe ser de 10 m.c.a. en sistemas con poblaciones de
diseño de menos de 12.500 habitantes. Para poblaciones de diseño de más de 12.500 habitantes la presión
dinámica mínima debe ser de 15 m.c.a.
Las presiones dinámicas mínimas que se presentan para la Urbanización La Esperanza durante la
modelación hidráulica realizada oscilan entre 12 y 30 m.c.a.

1.4.8 Resultados de la modelación hidráulica de la red

La modelación hidráulica de la red de distribución se realizó empleando el software EPANET V2.0, la cual se
adjunta en formato digital en archivo NET.
La red se analizó bajo la condición crítica, tomando como caudal de diseño el caudal máximo hallado por el
método Hunter, correspondiente a 11.09 L/s.
El caudal de diseño se divide entre el número de nodos y se realiza la modelación, los resultados de presión,
diámetros y velocidades se pueden ver en las siguientes Tablas.

Tabla 1-1-4. Caudal para la Urbanización La Esperanza municipio de Ulloa – Valle del Cauca.
Cota Demanda Base Altura Presión
ID Nudo
m LPS m m
Conexión n3 1346.80 0 1364.42 17.62
Conexión n4 1345.50 0 1364.42 18.92
Conexión n5 1352.00 0 1364.42 12.42
Conexión n6 1347.25 0 1364.42 17.17
Conexión n8 1348.25 0 1364.42 16.17
Conexión n9 1351.75 0 1364.42 12.67
Conexión n10 1351.75 0 1364.42 12.67
Conexión n11 1347.35 0 1364.42 17.07
Conexión n12 1341.00 0 1364.42 23.42
Conexión n13 1345.75 0 1364.42 18.67
Conexión n14 1339.00 0 1364.42 25.42
Conexión n15 1346.30 0 1364.42 18.12
Conexión n16 1343.25 0 1364.42 21.17
Conexión n17 1342.95 0 1364.42 21.47
Conexión n18 1352.00 0 1364.42 12.42
Conexión n20 1343.25 0 1364.42 21.17
Conexión n21 1351.15 0 1364.42 13.27
Conexión n22 1350.50 11.09 1364.42 13.92
Embalse 1 1365 No Disponible 1365.00 0.00

Tabla 1-7. Resultados de la Modelación hidráulica través de EPANET 2.0.

Longitud Diámetro Rugosidad Velocidad
ID Línea
m mm mm m/s
Tubería p1 68,67 48,3 0,0015 0,01
Tubería p2 21,71 48,3 0,0015 0,01
Tubería p3 67,49 48,3 0,0015 0,01

10
 Longitud Diámetro Rugosidad Velocidad
ID Línea
m mm mm m/s
Tubería p4 67,40 48,3 0,0015 0,01
Tubería p5 67,40 48,3 0,0015 0,00
Tubería p6 4,50 48,3 0,0015 0,00
Tubería p7 80,22 48,3 0,0015 0,00
Tubería p8 24,75 48,3 0,0015 0,00
Tubería p9 36,75 48,3 0,0015 0,00
Tubería p10 67,57 48,3 0,0015 0,00
Tubería p11 55,57 48,3 0,0015 0,00
Tubería p12 4,78 48,3 0,0015 0,01
Tubería p13 4,50 48,3 0,0015 0,00
Tubería p14 21,50 48,3 0,0015 0,00
Tubería p15 21,58 48,3 0,0015 0,01
Tubería p16 54,74 48,3 0,0015 0,00
Tubería p17 8,96 48,3 0,0015 0,00
Tubería 1 1,00 48,3 0,0015 6,06
Tubería 2 1,00 48,3 0,0015 0,01

Es importante mencionar que la modelación hidráulica se realizó para todas las redes externas de distribución
de agua potable de la Urbanización La Esperanza, perteneciente al municipio de Ulloa – Valle del Cauca,
donde fue posible verificar que la red de distribución de agua potable presentaba valores de presiones dentro
de las admitidas y recomendadas por la Resolución 330 del 08 de junio de 2017. Se adiciono además una
curva de factor de consumo para verificar el funcionamiento hidráulico de la red de distribución en cuanto a
presión, velocidad y demanda las 24 horas del día.
De acuerdo con el Artículo 63 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, el diámetro interno real mínimo en la
red de distribución, no deberá ser inferior a 50 mm para sectores urbanos. Los cálculos realizados permitieron
determinar un diámetro de 50 mm inicialmente con el cual se cumplen las condiciones mínimas de
funcionamiento hidráulico establecidas, como se puede corroborar con la modelación hidráulica. Para la
urbanización La Esperanza se proyectaron redes de 1 ½ pulgadas de diámetro comercial de RDE 21 PVC
para un caudal de 11.09 L/s.

11
Figura 1-1. Modelación hidráulica de la Urbanización La Esperanza – Presiones de la red de abastecimiento

12
Figura 1-2. Modelación hidráulica de la Urbanización La Esperanza – Velocidades de la red de abastecimiento

13
 2 DISEÑO DE ALCANTARILLADO SANITARIO

2.1 CAUDAL DE AGUA RESIDUAL DOMÉSTICA (QD)

De acuerdo a lo recomendado por el artículo 134 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, el aporte
doméstico (QD) está dado por la siguiente ecuación:
C R∗P∗D NETA
Q D=
86400

Donde:

QD: Caudal de aguas residuales domésticas (L/s).

CR: Coeficiente de retorno.

P: Número de habitantes proyectados al periodo de diseño (habitantes).

DNETA: Dotación neta por habitante (L/hab/día).

Aplicando la ecuación anterior a la población establecida para la Urbanización La Esperanza, municipio de

Ulloa – Valle del Cauca, con una dotación neta de 130 L/hab/día y un coeficiente de retorno de 0.85, se
obtienen los caudales de agua residual domestica para el periodo de diseño.
L
0,85∗3600 Hab∗130 . día
Hab
Q D=
86400

Finalmente, el Caudal de aguas residuales domésticas es:

Q D=0,46 L/ s

2.2 CAUDAL DE AGUA RESIDUAL INDUSTRIAL (QI)

Según el Artículo 134 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, para zonas netamente industriales se deben
elaborar análisis específicos para determinar el aporte de aguas residuales industriales (QI). En la
Urbanización, no existen industrias ni se prevén grandes desarrollos industriales a futuro, razón por la cual, el
presente estudio no considera el aporte de agua residual industrial al sistema de alcantarillado sanitario
proyectado.

14
2.3 CAUDAL DE AGUA RESIDUAL COMERCIAL (QC)
De acuerdo con el Artículo 134 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, para zonas netamente comerciales
se deben elaborar análisis específicos para determinar el aporte de aguas residuales comerciales (Q C). En el
caso del Urbanización, no existen grandes zonas comerciales que exijan contemplar un caudal de agua
residual comercial en el sistema de alcantarillado sanitario proyectado.

2.4 CAUDAL DE AGUA RESIDUAL INSTITUCIONAL (QIN)

Al igual que los caudales de agua residual industrial y comercial, para determinar el aporte de aguas
residuales institucionales (QIN) se deben elaborar análisis específicos, según lo establecido en el Artículo 134
de la Resolución 330 de 2017 del MVCT. En el caso del Urbanización, no se tendrán instituciones que
requieran contemplar un caudal de agua residual institucional en el sistema de alcantarillado sanitario
proyectado.
2.5 CAUDAL MEDIO DE AGUAS RESIDUALES (QMD)

El caudal medio de aguas residuales para un colector con un área de drenaje específica, corresponde a la
suma de los aportes domésticos, industriales, comerciales e institucionales. Tal como lo establece la siguiente
ecuación:

Q MD=Q D +Q I + Q C + Q ¿

Donde:

QMD: Caudal medio de aguas residuales (L/s).

QD: Caudal de agua residual doméstica (L/s).

QI: Caudal de agua residual industrial (L/s).

QC: Caudal de agua residual comercial (L/s).

QIN: Caudal de agua residual institucional (L/s).

Teniendo en cuenta que para este diseño no es necesario contemplar caudales de agua residual industrial,
comercial ni institucional, el caudal medio de aguas residuales, será igual al caudal de agua residual
doméstica. En la Tabla 2 -5 se presenta el caudal medio de aguas residuales para el periodo de diseño 2017
– 2042.

15
 Tabla 2-5. Caudal medio de aguas residuales determinado para la Urbanización.

Caudal
Qm ARD Qm ARI Qm ARC Qm ARIn
Año Población medio diario
(L/s) (L/s) (L/s) (L/s)
(L/s)

2019 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2020 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2021 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2022 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2023 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2024 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2025 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2026 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2027 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2028 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2029 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2030 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2031 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2032 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2033 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2034 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2035 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2036 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2037 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2038 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2039 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2040 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2041 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2042 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

16
 Caudal
Qm ARD Qm ARI Qm ARC Qm ARIn
Año Población medio diario
(L/s) (L/s) (L/s) (L/s)
(L/s)

2043 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2044 360 0,46 0,00 0,00 0,00 0,46

2.6 FACTOR DE MAYORACIÓN (F)

El factor de mayoración para estimar el caudal máximo horario (Q MH), con base en el caudal medio diario
(QMD), tiene en cuenta las variaciones en el consumo de agua por parte de la población. El valor del factor
disminuye en la medida en que el número de habitantes considerado aumenta, pues el uso del agua se hace
cada vez más heterogéneo y la red de colectores puede contribuir cada vez más a amortiguar los flujos. La
variación del factor de mayoración debe ser estimada a partir de las mediciones de campo. Sin embargo, esto
no es factible en muchos casos, por lo cual es necesario estimarlo con base en relaciones aproximadas como
las de Harmon y Babbit, válidas para poblaciones de mil a un millón de habitantes, y la de Flores, en las
cuales se estima F en función del número de habitantes (P).

14
F=1+ 0.5
HARMON
(4 + P )

5
F= HABBIT
P 0.2

3.5
F= FLORES
P 0.1
El factor de mayoración también puede ser dado en términos del caudal medio diario como en las fórmulas de
Los Ángeles, Gaines y la de Tchobanoglous.
3.53
F= LOS ÁNGELES
Q 0.0914
MD

3.114
F= GAINES
Q 0.062
MD

3.70
F= TCHOBANOGLUOS
Q 0.0733
MD

17
Para este caso en particular se utilizó la fórmula de establecida por Gaines, puesto que se aplica a caudales
medios entre 0,28 L/s y 4.250 L/s, como el determinado para la Urbanización.

De acuerdo con lo establecido en el Artículo 134 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, F debe estar entre
1.4 y 3.8, y su valor debe calcularse para cada tramo de acuerdo con el incremento progresivo de la
población.

1.5 CAUDAL MAXIMO HORARIO (QMH)

El caudal máximo horario (QMH) es la base para establecer el caudal de diseño de una red de colectores de un
sistema de recolección y evacuación de aguas residuales. El caudal máximo horario del día máximo se estima
a partir del caudal medio diario (QMD), mediante el uso del factor de mayoración (F), el cual se estableció
anteriormente.

Q MH =F+Q MD

A continuación, en la Tabla 2 -6 se presentan los caudales máximo horario de agua residual para la
Urbanización en el periodo comprendido entre 2019 y 2044.

18
 Tabla 2-6. Caudal máximo horario de agua residual para la Urbanización – Periodo 2018 – 2044.
Factor de mayoración Caud Cauda
al l
Factor
medi máxim
En terminos de En terminos de Caudal medio de Agua adoptad
Añ Població o o
población Residual o
o n diario horari
(L/s) o (L/s)
Harmo Babb Flore Gaine
Los Angeles Tchobanoglous
n it s s
201
9 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
0 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
1 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
2 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
3 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
4 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
5 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
6 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
7 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
8 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
202
9 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
0 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
1 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
2 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
3 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
4 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
5 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
6 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
7 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
8 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
203
9 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
204
0 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
204
1 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50

19
 204
2 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
204
3 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50
204
4 360 4,04 6,13 3,88 3,79 3,27 3,72 3,27 0,46 1,50

4.9 CAUDAL DE INFILTRACIÓN (QINF)

La infiltración de aguas superficiales a las redes de sistemas de alcantarillado sanitario, principalmente
freáticas, se da a través de fisuras en los colectores, en juntas ejecutadas deficientemente, en la unión de
colectores con cámaras de inspección y demás estructuras, y en éstos cuando no son completamente
impermeables.

Según el Artículo 134 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, el caudal de infiltración (QINF) debe estimarse
a partir de aforos en el sistema y de consideraciones sobre la naturaleza y permeabilidad del suelo, la
topografía de la zona y su drenaje, la cantidad y distribución temporal de la precipitación, la variación del nivel
freático con respecto a las cotas clave de las tuberías, las dimensiones, estado y tipo de tuberías, los tipos,
número y calidad constructiva de uniones y juntas, el número de estructuras de conexión y demás estructuras,
y su calidad constructiva. Ante la ausencia de información, se debe utilizar un factor entre 0.10 y 0.30 L/s∙ha,
de acuerdo con las características topográficas, de suelos, los niveles freáticos y la precipitación de la zona
del proyecto. Para situaciones en las cuales el nivel freático se encuentre por debajo del nivel de cimentación
de la red, el caudal de infiltración podrá excluirse como componente del caudal de diseño.
Para este proyecto se adopta un aporte máximo por infiltración de 0.20 L/s∙ha.

Q INF = Aporte por infiltración ( s .LHa )∗Área( Ha )

Q INF =0.2 ( s .LHa )∗1.02 ( Ha )=0.20 HaL
2.7 DIÁMETRO INTERNO REAL MÍNIMO PARA ALCANTARILLADO SANITARIO
El Artículo 140 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, el diámetro interno real mínimo
permitido en redes de alcantarillado sanitario es de 170 mm.

2.8 CRITERIO DE AUTOLIMPIEZA

El Artículo 141 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, la velocidad mínima real permitida en
el colector de alcantarillado sanitario es aquella que genere un esfuerzo cortante en la pared de la tubería
mínimo de 1.0 Pa.

2.9 VELOCIDAD MÁXIMA

El Artículo 150 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, la velocidad máxima real en un
colector por gravedad no debe sobrepasar 5,0 m/s, determinada para el caudal de diseño tanto en redes de
alcantarillado sanitario y redes de alcantarillado combinado o pluvial.

20
2.10 RELACIÓN MÁXIMA ENTRE LA PROFUNDIDAD Y DIÁMETRO DE LA TUBERÍA EN LOS
ALCANTARILLADOS SANITARIOS

El Artículo 143 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, para permitir la aireación adecuada
del flujo de aguas residuales el valor máximo permisible de la profundidad de flujo para el caudal de diseño en
un colector sanitario es de 85% del diámetro interno real de éste, correspondiente a flujo lleno.

2.11 PROFUNDIDAD DE INSTALACIÓN DE LA TUBERÍA

Según el Artículo 139 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, la profundidad de instalación de los colectores
debe estar sustentada por estudios geotécnicos y de estabilidad, teniendo en cuenta las condiciones
mecánicas y estructurales de la tubería, las uniones y el suelo. Los valores mínimos permisibles de
recubrimiento de los colectores que no requieren protección a cargas vivas, con relación a la rasante
definitiva.
Tabla 2-7. Profundidades a las cotas claves del colector.
Profundidad a la clave del
Servidumbres
colector (m)
Vías peatonales o zonas verdes 0.75
Vías vehiculares 1.20
Fuente: Resolución 330 del 2017.

Los colectores de aguas lluvias deben localizarse a una profundidad que no interfiera con las conexiones
domiciliarias de aguas residuales, y que permita la adecuada conexión a sumideros.
Para este caso en particular se adopta un valor de 1.20 m, con el objetivo de evitar cruces con otras redes,
rompimiento de tubería y gastos necesarios por enterramiento. Además de lo anterior, este valor garantiza el
poder transportar las aguas por gravedad.
A continuación, en las siguientes tablas se presenta el diseño hidráulico del sistema de alcantarillado sanitario
proyectado para la Urbanización.

21
 Tabla 2-8. Diseño hidráulico de alcantarillado sanitario para Urbanización.

colector
terreno
Áreas tributarias Calculo Q Agua Residual   Ф Sección plena

S
Q diseño por tramo
Longitud

Área acumulada

QMH + Qce + QI
Factor de Mayoración max

Q Conexiones

Q Infiltración
Área propia

Factor de Mayoración
Área Total

erradas
Qm AR

QMH
Tramo Q V T

kg/cm2
m/s
L/s
m Ha. Ha. Ha. L/s L/s L/s L/s L/s L/s " m % %

Colector principal - Urbanización La Esperanza

1 2 66,54 0,08 0,00 0,08 0,05 3,8 3,8 0,18 0,02 0,02 0,20 1,50 8 0,20 8,7 8,7 145,92 4,50 4,43
2 3 42,57 0,08 0,08 0,16 0,10 3,6 3,6 0,35 0,03 0,03 0,38 1,50 8 0,20 0,6 0,6 38,28 1,18 0,30
3 4 23,54 0,08 0,16 0,32 0,19 3,4 3,4 0,67 0,06 0,06 0,73 1,50 8 0,20 8,5 8,2 141,53 4,36 4,17
4 5 12,29 0,08 0,32 0,40 0,24 3,4 3,4 0,83 0,08 0,08 0,91 1,50 8 0,20 0,4 0,5 34,95 1,08 0,25
5 6 24,46 0,08 0,40 0,48 0,29 3,4 3,4 0,98 0,10 0,10 0,98 1,50 8 0,20 0,8 0,8 44,21 1,36 0,41
6 14 10,89 0,08 0,48 1,02 0,62 3,2 3,2 1,30 0,20 0,20 1,30 1,50 8 0,20 36,3 36,3 297,78 9,18 18,44
Segundo Colector - Urbanización La Esperanza
7 3 85,37 0,08 0,00 0,08 0,05 3,8 3,8 0,18 0,02 0,02 0,20 1,50 8 0,20 7,3 7,3 133,54 4,12 3,71
Tercer Colector - Urbanización La Esperanza
8 9 77,61 0,08 0,00 0,08 0,05 3,8 3,8 0,18 0,02 0,02 0,20 1,50 8 0,20 5,0 5,0 110,79 3,42 2,55
9 10 35,37 0,08 0,08 0,16 0,10 3,6 3,6 0,35 0,03 0,03 0,38 1,50 8 0,20 8,3 8,3 142,39 4,39 4,22
10 6 26,85 0,08 0,16 0,24 0,15 3,5 3,5 0,51 0,05 0,05 0,56 1,50 8 0,20 7,2 7,0 130,76 4,03 3,56
Tercer Colector - Urbanización La Esperanza
11 12 36,50 0,08 0,00 0,08 0,05 3,8 3,8 0,18 0,02 0,02 0,20 1,50 8 0,20 22,6 23,0 237,03 7,31 11,68
12 13 22,20 0,08 0,08 0,16 0,10 3,6 3,6 0,35 0,03 0,03 0,38 1,50 8 0,20 0,0 0,5 34,95 1,08 0,25
13 14 9,92 0,06 0,16 0,22 0,13 3,5 3,5 0,47 0,04 0,04 0,52 1,50 8 0,20 -10,6 0,5 34,95 1,08 0,25

22
 Tabla 2-9. Continuación Diseño hidráulico de alcantarillado sanitario para Urbanización.

Velocidad

tractiva
Fuerza
Altura a Altura a

real
Relaciones Energía Caída Cota Rasante Cota Batea Cota Clave
Batea Clave

Camara inicial del

Tramo

Inicial

Inicial
Inicial

Inicial

Inicial
tramo

Final

Final

Final

Final

Final
Tramo v2/2g yn E
q/Q

d/D
v/V

t/T

kg/cm2
m/s
m m m m m msnm msnm m m m m m m

Colector principal - Urbanización La Esperanza

1 2 0,01 0,29 0,08 0,20 1,30 0,86 0,09 0,02 0,10 5,8   1351,05 1345,25 1349,65 1343,85 1,40 1,40 1349,85 1344,05 1,20 1,20
2 3 0,04 0,39 0,13 0,33 0,46 0,10 0,01 0,03 0,04 0,3 0,03 1345,25 1345,00 1343,82 1343,56 1,43 1,44 1344,02 1343,76 1,23 1,24
3 4 0,01 0,29 0,08 0,20 1,27 0,81 0,08 0,02 0,10 1,9 0,03 1345,00 1343,00 1343,53 1341,60 1,47 1,40 1343,73 1341,80 1,27 1,20
4 5 0,04 0,42 0,15 0,38 0,45 0,10 0,01 0,03 0,04 0,1 0,03 1343,00 1342,95 1341,57 1341,51 1,43 1,44 1341,77 1341,71 1,23 1,24
5 6 0,03 0,39 0,13 0,33 0,53 0,13 0,01 0,03 0,04 0,2 0,03 1342,95 1342,75 1341,48 1341,28 1,47 1,47 1341,68 1341,49 1,27 1,26
6 14 0,01 0,29 0,08 0,20 2,66 3,60 0,36 0,02 0,38 4,0 0,03 1342,75 1338,80 1341,25 1337,30 1,50 1,50 1341,46 1337,50 1,29 1,30
Segundo Colector - Urbanización La Esperanza
7 3 0,01 0,29 0,08 0,20 1,19 0,72 0,07 0,02 0,09 6,2   1351,23 1345,00 1349,83 1343,59 1,40 1,41 1350,03 1343,80 1,20 1,20
Tercer Colector - Urbanización La Esperanza
8 9 0,01 0,29 0,08 0,20 0,99 0,50 0,05 0,02 0,07 3,9   1351,52 1347,62 1350,12 1346,22 1,40 1,40 1350,32 1346,42 1,20 1,20
9 10 0,01 0,29 0,08 0,20 1,27 0,82 0,08 0,02 0,10 2,9 0,03 1347,62 1344,68 1346,19 1343,25 1,43 1,43 1346,39 1343,45 1,23 1,23
10 6 0,01 0,29 0,08 0,20 1,17 0,69 0,07 0,02 0,09 1,9 0,03 1344,68 1342,75 1343,22 1341,34 1,46 1,41 1343,42 1341,54 1,26 1,21
Tercer Colector - Urbanización La Esperanza
11 12 0,01 0,29 0,08 0,20 2,12 2,28 0,23 0,02 0,24 8,4   1346,00 1337,76 1344,60 1336,20 1,40 1,56 1344,80 1336,41 1,20 1,35
12 13 0,04 0,42 0,15 0,38 0,45 0,10 0,01 0,03 0,04 0,1 0,03 1337,76 1337,75 1336,17 1336,06 1,59 1,69 1336,38 1336,26 1,38 1,49
13 14 0,04 0,42 0,15 0,38 0,45 0,10 0,01 0,03 0,04 0,0 0,03 1337,75 1338,80 1336,03 1335,98 1,72 2,82 1336,23 1336,18 1,52 2,62

23
 4 DISEÑO DE ALCANTARILLADO PLUVIAL

De acuerdo con el Artículo 136 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, el caudal de diseño de las redes de
alcantarillado combinados es igual al caudal de aguas lluvias, siempre y cuando el caudal de las aguas
residuales no sea mayor al 5% del caudal de aguas lluvias. En este caso en particular el caudal combinado
será igual al caudal de aguas lluvias.

Según el Artículo 135 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT la estimación del caudal pluvial de diseño se
puede realizar a través del método racional, siempre y cuando el área de drenaje sea menor a 80 hectáreas.
Teniendo en cuenta que la Urbanización La Esperanza, perteneciente al municipio de Ulloa – Valle del Cauca
tiene un aporte de área tributaría 1.02 hectáreas, se calculará con este método, el cual calcula el caudal pico
de aguas lluvias con base en la intensidad media del evento de precipitación con una duración igual al tiempo
de concentración del área de drenaje y un coeficiente de escorrentía. La ecuación del método racional es:

Q=2,78∗C∗I∗A

Dónde:

Q= Caudal pico de aguas lluvias (L/s).

C= Coeficiente de impermeabilidad definido para cada área tributaria (adimensional).

I= Intensidad de precipitación correspondiente al tiempo de concentración utilizado (mm/h).

A= Área tributaria de drenaje (ha)

4.1 COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA

El coeficiente de escorrentía, C, es función del tipo de suelo, del grado de permeabilidad de la zona, de la
pendiente del terreno y otros factores que determinan la fracción de la precipitación que se convierte en
escorrentía. En su determinación deben considerarse las pérdidas por infiltración en el suelo y otros efectos
retardadores de la escorrentía. De igual manera, debe incluir consideraciones sobre el desarrollo urbano, los
planes de ordenamiento territorial y las disposiciones legales locales sobre uso del suelo.

Tabla 4-10. Coeficiente de escorrentía o impermeabilidad.

TIPO DE SUPERFICIE C

Cubiertas 0,75 - 0,95

Pavimentos asfálticos y superficies de concreto 0,70 - 0,95

Vías adoquinadas 0,70 - 0,85

24
 TIPO DE SUPERFICIE C

Zonas comerciales o industriales 0,60 - 0,95

Residencial, con casas contiguas, predominio de zonas duras 0,75

Residencial multifamiliar, con bloques contiguos y zonas duras entre éstos 0,60 - 0,75

Residencial unifamiliar, con casas contiguas y predominio de jardines 0,40 - 0,60

Residencial, con casas rodeadas de jardines o multifamiliares apreciablemente separados 0,45

Residencial, con predominio de zonas verdes y parques-cementerios 0,30

Laderas sin vegetación 0,60

Laderas con vegetación 0,30

Parques recreacionales 0,20 - 0,35

Fuente: Ras 2000 – Tabla D.4.5.

El coeficiente de escorrentía es de 0.60, ya que se considera una superficie tipo residencial unifamiliar, con
casas contiguas y predominio de jardines.
4.2 CURVAS INTENSIDAD FRECUENCIA (IDF)

La ecuación de intensidad que se utilizara en el cálculo de caudales de agua lluvia corresponde a la Estación
Alcalá, dada por la siguiente expresión:

21.31∗Tr 0.19
i= ¿¿

4.3 ÁREA TRIBUTARIA DE DRENAJE

Se determinó a través de trazados diagonales o bisectrices por las manzanas, determinando las áreas
aferentes a cada colector. Determinando las áreas tributarias para cada tramo directamente con el
levantamiento topográfico realizado, se establece un aporte de área tributaría 1.02 hectáreas.

4.4 PERIODO DE RETORNO DE DISEÑO

El periodo de retorno de lluvia debe determinarse de acuerdo con la importancia de las áreas y los daños,
perjuicios o molestias que las inundaciones periódicas puedan ocasionar a los habitantes, tráfico vehicular,
comercio, industria, etc. La selección del periodo de retorno está asociada entonces con las características de
protección e importancia del área de estudio y, por lo tanto, el valor adoptado debe estar justificado. El

25
Artículo 135 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que para tramos de alcantarillado con áreas
tributarias entre 2 y 10 hectáreas se debe considerar un tiempo de retorno de 5 años.

Para este caso se adopta un tiempo de retorno de 5 años, teniendo en cuenta que la Urbanización La
Esperanza considera un área tributaria total de 1.02.

4.5 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN

El tiempo de concentración está compuesto por el tiempo de entrada y el tiempo de recorrido en el colector. El
tiempo de entrada corresponde al tiempo requerido para que la escorrentía llegue al sumidero del colector,
mientras que el tiempo de recorrido se asocia con el tiempo de viaje o tránsito del agua dentro del colector.

T C =T e +T t

Donde:

TC= Tiempo de concentración (min).

Te= Tiempo de entrada (min).

Tt= Tiempo de recorrido (min).

Según el Artículo 135 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT, el tiempo de concentración debe estar entre 3
y 10 minutos como mínimo, para este caso se adoptó un valor de 15 minutos, siendo 20 minutos el valor
máximo admitido.
4.6 TIEMPO DE ENTRADA

Existen varias fórmulas para estimar el tiempo de entrada. La ecuación de la FAA de los Estados Unidos se
utiliza frecuentemente para la escorrentía superficial en áreas urbanas. Esta ecuación es:

1
2
0.707∗( 1.1−C )∗L
T e= 1
S3

Donde:

26
Ti = Tiempo de concentración inicial (min).

C= Coeficiente de escorrentía (min).

L= Distancia de recorrido (m).

S= Pendiente media del terreno.

4.7 TIEMPO DE RECORRIDO

El tiempo de recorrido en un colector se puede calcular como:

LC
T t=
( 60∗V )

Dado que Tt debe corresponder a la velocidad real del flujo en el colector, el tiempo de concentración puede
determinarse mediante un proceso iterativo, tal como se describe a continuación:

Suponer un valor de la velocidad real en el colector.

1. Calcular Tt.
2. Calcular Te.
3. Obtener Tc.
4. Obtener i para este valor de Tc y el periodo de retorno adoptado.
5. Estimar Q con el método racional.
6. Con este valor de Q, estimar Tt real; si el valor de Tt estimado en el paso 2 difiere en más de 10%
por defecto o exceso con respecto al valor calculado en el paso 7, es necesario volver a repetir el
proceso.

El tiempo de concentración mínimo en pozos iniciales es 10 minutos y máximo 20 minutos. El tiempo de

entrada mínimo es 5 minutos.

4.8 DIÁMETRO INTERNO REAL MÍNIMO

El Artículo 148 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, el diámetro interno real mínimo
permitido en redes de alcantarillado pluvial y/o combinado es de 260 mm, 10 pulgadas.

27
4.9 UNIÓN DE LOS TRAMOS DE ALCANTARILLADOS
La unión de los colectores se hace mediante un pozo o cámara inspección. De acuerdo con lo mencionado
por López Cualla (2003), existen varios criterios a saber:
1. Empate por la cota clave
2. Empate por la cota batea
3. Empate por el 80% de los diámetros
4. Empate por la línea de energía

De los métodos anteriormente mencionados, los más utilizados son el empate por cota clave (el más simple
desde el punto de vista del cálculo) y el empate por línea de energía. De estos dos, el más acertado desde el
punto de vista hidráulico es el empate por línea de energía.

4.10 CRITERIO DE AUTOLIMPIEZA

El Articulo 149 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, la velocidad mínima real permitida en
el colector de alcantarillado pluvial o combinado es aquella que genere un esfuerzo cortante en la pared de la
tubería mínimo de 2.0 Pa. Los criterios de velocidad y esfuerzo cortante se deben determinar para el caudal
de diseño, en las condiciones iniciales y finales del periodo de diseño.

4.11 RELACIÓN MÁXIMA ENTRE LA PROFUNDIDAD Y DIÁMETRO DE LA TUBERÍA EN LOS

ALCANTARILLADOS PLUVIALES Y COMBINADOS.

El Artículo 151 de la Resolución 330 de 2017 del MVCT establece que, el valor máximo permisible de la
profundidad de flujo para el caudal de diseño en un colector es de 93% del diámetro interno real de éste,
correspondiente a flujo lleno.

A continuación, en las siguientes tablas se presenta el diseño hidráulico del sistema de alcantarillado pluvial
proyectado para la Urbanización La Esperanza.

28
 Tabla 4-11. Diseño hidráulico de alcantarillado pluvial para Urbanización La Esperanza, municipio de Ulloa – Valle del Cauca.

terrenoS

colector
Área Calculo de Caudal de agua lluvia Ф Sección plena

S
Longitud

Área acumulada

Intensi

pluvial
dad
Área propia
Tiempo Q V T

Área Total

q
Tramo
Tc
Te Tt Tt real Tc
Real

kg/cm2
m/s
L/s
m Ha. Ha. Ha. min. min. min. min. min. L/s*Ha. L/s " m % %

Colector Principal Pluvial - Urbanización La Esperanza                          

15,0
A B 23,26 0,11 0,00 0,11 24,67 0,48 0,49 25,15 64,58 11,85 10 0,25 -4,7 0,5 63,36 1,25 0,32
0
15,0
B C 27,96 0,16 0,11 0,27 37,06 0,49 0,49 37,55 64,58 29,08 10 0,25 3,9 0,4 56,68 1,12 0,25
0
15,0 11,7
C D 39,92 0,21 0,27 0,48 0,48 0,11 0,11 0,59 64,58 51,70 10 0,25 44,5 44,0 594,42 27,94
0 3
Segundo Colector Pluvial - Urbanización La Esperanza                          
15,0
E B 57,22 0,11 0,00 0,11 4,33 0,49 0,49 4,82 64,58 11,85 10 0,25 7,0 7,0 237,09 4,68 4,45
0

Tabla 4-12. Continuación Diseño hidráulico de alcantarillado pluvial para Urbanización La Esperanza, municipio de Ulloa – Valle del Cauca.
Altura a Altura a
Relaciones Energía Caída Cota Rasante Cota Batea Cota clave
clave clave
Velocidad asumida

tramoCamara inicial del

Fuerza tractiva
Velocidad real

Tramo

v2/2 Inicial

Inicial

Inicial
Inicial

Inicial
Final

Final

Final

Final

Final
yn E
Tram g
o
q/Q

d/D
v/V

t/T

kg/cm2
m/s

m/s

m m m m m msnm msnm m m m m m m

A B 0,1 0,6 0,3 0,7 0,8 0,8 0,23 0,03 0,0 0,1 0,1   1346,7 1347,8 1345,3 1345,1 1,4 2,6 1345,5 1345,4 1,2 2,4

29
 9 4 3 3 0 0 8 2 5 5 0 8 5 7 5 3 0 2
0,5 0,8 0,5 1,0 0,9 0,9 0,1 0,1 0,0 1347,8 1346,7 1345,1 1345,0 2,7 1,7 1345,3 1345,2 2,4 1,4
B C 0,27 0,05 0,1
1 6 7 8 6 6 4 9 5 5 5 3 2 2 3 8 7 7 8
0,0 0,5 0,2 0,5 5,9 5,9 14,3 0,0 1,8 17, 0,0 1346,7 1329,0 1344,9 1327,4 1,7 1,6 1345,2 1327,6 1,5 1,3
C D 1,80
9 1 2 2 4 4 9 5 5 6 5 5 0 7 0 8 0 2 6 3 4
0,0 0,4 0,1 0,3 1,9 1,9 0,0 0,2 1351,8 1347,8 1350,4 1346,3 1,4 1,4 1350,6 1346,6 1,2 1,2
E B 1,67 0,20 4,0  
5 2 5 8 6 6 4 3 5 5 0 9 5 6 5 4 0 1

30
4.12 SUMIDEROS DE AGUAS LLUVIAS
Los sumideros son las estructuras encargadas de recoger la escorrentía superficial de las calles e
introducirlas a la tubería del alcantarillado pluvial o combinado. Se ubican a lado y lado de la calle y en la
esquina aguas debajo de cada manzana antes del cruce peatonal. También deben colocarse en todos los
puntos bajos o depresiones de la red vial, en las reducciones de pendientes longitudinales de las vías y antes
de puentes vehiculares.

Para este proyecto en particular se proyectaron 5 sumideros de cuneta, los cuales consisten en una captación
con rejilla por el fondo de la cuneta de la calle. La orientación de las rejillas debe ser paralela a la dirección del
flujo de la cuneta.

Los sumideros se ubican como mínimo cuando se presenten las siguientes situaciones:

 Puntos bajos y depresiones en los cuales son de esperarse concentraciones de escorrentía superficial y
donde puede ser muy eficiente la captación.
 Cambio de pendiente longitudinal de las vías que en realidad corresponden a puntos bajos locales.
 Aguas arriba del puente y reductores de velocidad que corresponden a sitios donde se pueden presentar
concentraciones de escorrentía superficial.
 Aguas abajo de puentes elevados para captar la escorrentía generada por estos.
 Antes de las intersecciones de calles, para evitar que el tráfico deba sortear las corrientes superficiales.
 Aguas arriba de los cruces peatonales, para que los peatones no se vean obligados a cruzar las
corrientes de escorrentía.
 Aguas arriba de los pasos a desnivel.

Además de los aspectos tenidos en cuenta anteriormente, es importante incluir los siguientes criterios:

 Análisis del esquema geométrico de cada calle, particularmente de su sección transversal, de forma que
se pueda decidir si se debe poner un sumidero en cada lado o sólo en el lado bajo. Este criterio es
importante en calles antiguas o repavimentadas, es decir donde el drenaje superficial es deficiente.

 En las intersecciones de las calles, antes de la zona de tráfico de peatones y en especial cuando deba
impedirse el flujo transversal de la escorrentía o evitar tras-bases, en los puntos bajos donde puedan
crearse depresiones con aguas estancadas, de tal manera que se garantice la captación de las aguas.

31
 5 REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA

 Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. Resolución 330 de 2017 del MVCT. República de
Colombia, 2000.

 Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Reglamento Técnico para el Sector de

Agua Potable Y Saneamiento Básico - RAS 2000. República de Colombia, 2000.

 López Cualla. Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados. Segunda edición. Editorial
Escuela Colombiana de Ingeniería. 1995.

Para constancia de lo anterior, se firma la presente memoria hidráulica bajo la responsabilidad expresa de los
que intervienen en ella, de conformidad con las funciones desempeñadas por cada uno de los mismos, a los
cinco (05) días del mes de agosto de 2019.

Firma: ______________________________
Nombre: Laura Marcela Perea Vega
Ing. Sanitaria y Ambiental
Especialista en Ingeniería de Recursos Hídricos
MP. 76236-317600 VLL

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