DISEÑO DE REDES DE ALCANTARILLADO PLUVIAL

Transcripción

1 DISEÑO DE REDES DE ALCANTARILLADO PLUVIAL INGENIERÍA SANITARIA II CIV 3239 B MSc. Ing. Amilkar Ernesto ILAYA AYZA INTRODUCCION Los sistemas de recolección y evacuación de aguas pluviales deben proyectarse cuando las condiciones propias de drenaje de la localidad requieran una solución a la evacuación del escurrimiento pluvial. 1

2 INTRODUCCION Los sistemas de recolección y evacuación de aguas pluviales se deben proyectar y construir para: a) Permitir una rápida evacuación del agua pluvial de las vías públicas b) Evitar la formación de caudales excesivos en las calzadas c) Evitar la invasión de aguas pluviales a propiedades públicas y privadas INTRODUCCION d) Evitar la acumulación de aguas en vías de circulación e) Evitar la paralización del tráfico vehicular y peatonal durante una precipitación pluvial intensa f) Evitar las conexiones erradas del sistema de recolección y evacuación de aguas residuales g) Mitigar efectos nocivos a cuerpos de agua receptores por contaminación de escurrimiento pluvial urbano 2

3 INTRODUCCION En el análisis de los problemas de recolección y evacuación de aguas pluviales en áreas urbanas se deben considerar los siguientes factores: a) Tráfico peatonal y vehicular b) Valor de las propiedades sujetas a daños por inundaciones c) Análisis de soluciones con canales abiertos o conductos cerrados d) Profundidad de los colectores ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ALCANTARILLADO PLUVIAL En la elaboración de un proyecto de sistemas de recolección y evacuación de aguas pluviales es necesaria la consideración económica. La selección del periodo de retorno (frecuencia) que debe adoptarse en un proyecto está en función de la probabilidad de ocurrencia de lluvias, y debe representar un balance adecuado entre los costos de construcción y operación y los costos esperados por daños y perjuicios de inundación para el periodo de diseño. 3

4 ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ALCANTARILLADO PLUVIAL La capacidad de recolección de aguas pluviales del conjunto de sumideros o bocas de tormenta debe ser consistente con la capacidad de evacuación de la red de colectores para garantizar que el caudal de diseño efectivamente llegue a la red de evacuación. ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE ALCANTARILLADO PLUVIAL La elaboración de los proyectos debe ser precedida por estudios de los regímenes locales de precipitación de las lluvias intensas de la región. Además del dimensionamiento de los colectores, se debe incluir un estudio de captación de aguas pluviales superficiales, esto es, la localización de bocas de tormenta en función de sus capacidades de evacuación, el estudio de los caudales que escurren por las cunetas en función de sus características hidráulicas y el estudio hidráulico de las tuberías de conexiones de las bocas de tormenta con el sistema de alcantarillado. 4

5 COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO PLUVIAL Los componentes de un sistema de alcantarillado pluvial son los siguientes: a) Conjunto cordón - cuneta b) Sumideros (bocas de tormenta) c) Cámara de conexión d) Tubería de conexión e) Cámara de inspección f) Colectores secundarios g) Colector principal PARÁMETROS DE DISEÑO PERIODO DE DISEÑO Se toman las mismas consideraciones para la elección del periodo de diseño que en alcantarillado sanitario. PERIODO DE RETORNO TIEMPO DE DURACION INTENSIDAD COEFICIENTE DE ESCORRENTIA AREA DE APORTE 5

6 ÁREAS DE APORTE El trazado de la red de drenaje de aguas pluviales debe seguir las calles de la localidad. La extensión y el tipo de áreas tributarias deben determinarse para cada tramo por diseñar. El área de estudio debe incluir el área tributaria propia del tramo en consideración. Las áreas de aporte de drenaje deben ser determinadas por medición directa en planos, y su delimitación debe ser consistente con las redes de drenaje natural. ÁREA DE APORTE 6

7 ESTIMACIÓN DEL CAUDAL En general puede ser empleado cualquier modelo de lluvia-escorrentía. Para áreas pequeñas se utiliza el método racional. Para áreas grandes puede utilizarse el método del diagrama unitario u otros COEFICIENTE DE RUGOSIDAD El coeficiente de rugosidad n de la fórmula de Manning para alcantarillados pluviales principalmente depende de la forma y del tipo de material y/o canal. 7

8 CRITERIOS DE DISEÑO (NB 688) Diámetro mínimo = 200 mm (8 ) Tensión tractiva mínima = 1.5 Pa Pendiente mínima = en función de la tensión tractiva mínima Pendiente máxima admisible = aquella que establezca una velocidad igual a 5 m/s Tirante de agua = el colector debe ser capaz de evacuar un caudal a tubo lleno. SUMIDEROS O BOCA DE TORMENTA 8

9 SUMIDEROS O BOCA DE TORMENTA De cuneta o calzada De acera o banqueta SUMIDEROS O BOCA DE TORMENTA Combinado Ranurado de calzada 9

10 SUMIDEROS O BOCA DE TORMENTA UBICACIÓN DE SUMIDEROS Las bocas de tormenta deben ubicarse antes de los pasos peatonales, en los puntos bajos de las cunetas, también en puntos intermedios y en cualquier otro lugar donde se verifique la acumulación de aguas superficiales. 10

11 UBICACIÓN DE SUMIDEROS INNOVACIONES EN SUMIDEROS 11

12 INTERCONEXIÓN ENTRE TRAMOS DE COLECTORES La interconexión entre tramos de colectores se debe hacer siempre mediante la instalación de una cámara de inspección, según las siguientes condiciones: a) Las dimensiones de los colectores no deben disminuir en la dirección aguas abajo b) En la unión de colectores de diámetros diferentes, las claves deben mantener el mismo nivel c) La caída máxima aceptable en una cámara de inspección no debe exceder de 2,5 m d) En caso de que sea necesaria la adopción de una caída mayor a 2,50 m de altura, se debe estudiar la disipación de energía existente DEPOSITOS DE RETENCIÓN 12