DIMENSIONAMIENTO DE REDES DE ALCANTARILLADO. Pablo Martínez Ingeniero Caminos, C. y P. CLABSA

Transcripción

1 DIMENSIONAMIENTO DE REDES DE ALCANTARILLADO Pablo Martínez Ingeniero Caminos, C. y P. CLABSA

2 Tipo de red a considerar Unitaria Separativa Red unitaria, más económica (Una red para todos los caudales) Red separativa, mejor desde un análisis medioambiental. Necesidad de garantizar que la red siga siendo separativa

3 CONCEPTOS GENERALES Elección de un periodo de retorno (Opción entre seguridad / riesgo) Los valores usuales oscilan entre 1 y 25 años. Un valor habitual suele ser 10 años Criterio de cálculo hidráulico del conducto: Lámina libre Flujo en presión sin salida de agua al exterior

4 Velocidades límite Asegurar la autolimpieza del conducto (evitar el depósito de materiales sólidos) Evitar daños por abrasión del material que forma las paredes del conducto La velocidad del agua es un valor dependiente del caudal, pendiente, rugosidad y forma de la sección, además de las condiciones de contorno

5 Velocidad máxima Para caudales máximos, debe evitarse el deterioro del material (incluyendo juntas de construcción) Velocidades de hasta 12 m/s no han producido daños (aguas limpias) Para aguas con partículas sólidas, no sobrepasar valores de 6 a 8 m/s para caudales máximos ocasionales No superar 3 m/s para caudales mínimos

6 Velocidades mínimas Limitar la deposición de partículas sólidas Evitar la formación de gases como el SH 2 Valores de velocidad mínima: de 0.6 a 1 m/s

7 Efecto de la forma de la sección Si hay problemas de bajas velocidades con la sección circular, un ovoide permite alcanzar mayores velocidades

8 Pérdidas localizadas de energía Normalmente no se incluyen en el cálculo Muy importantes en caso de cambios de geometría (pozos) Cuidado especial en caso de ensanchamientos v v 2 2 K 2g K 0.06 a 0.1 contracción K 0.20 a 0.3 expansión 1 2

9 Resistencia al flujo Empleo habitual de la expresión de Manning Uso de otras expresiones: Chezy o Colebrook En general se usan valores demasiado bajos Los valores habituales del coef. de rugosidad de Manning medidos en colectores están entre a 0.017

10 Recogida de aguas residuales Diseño de obras que minimicen las pérdidas de carga

11 Retención de sólidos Evitar la entrada en la red Diseño de obras de retención en cabeceras

12 Uniones de colectores Problemas en la incorporación de caudales Diseñar las obras para que se produzcan las mínimas variaciones de velocidad antes y después de la entrada de caudal

13 Diseño en lámina libre Cálculo como una red de canales Definir resguardos mínimos Secciones tipo cajón: resguardo 0.2 m Secciones abovedadas o circulares: 0.1 m por debajo del calado de máxima capacidad de desagüe

14 Resguardos mínimos Q máx 0.2 metros 0.1 metros

15 Tipos de materiales Seleccionar la solución económica más adecuada en cada caso, priorizando la durabilidad y el menor coste de mantenimiento Garantizar un sistema fiable, estanco y con el menor impacto ambiental en el tiempo Empleo de materiales vítreos, cerámicos o plásticos en caso de aguas agresivas, por su eficiencia respecto a las aguas agresivas

16 Materiales plásticos Interesantes por el menor coef. de rugosidad y su facilidad de puesta en obra (ahorro de medios de puesta en obra) Menores diámetros (útil en puntos con problemas de gálibo) Confirmar los valores de coef. de rugosidad Definir una altura mínima de recubrimiento según normas vigentes para cada tipo de material (UNE EN 1610, UNE EN 1046) Asignar adecuadamente los rellenos y comprobar compactaciones Comprobar tipo de materiales, conocimiento de su fluencia: Rigidez baja o fluencia alta: proteger con medios o usos definidos específicamente Rigidez alta y fluencia baja: solución autoportante

17 Hormigón El hormigón (concreto) es el material más habitual Uso de secciones de hormigón en masa, armado o incluso pretensado Secciones prefabricadas o in situ Para dimensiones grandes suele ser más económica la sección construida in situ Definir la serie o clase de resistencia, adaptando la ejecución y controlando los asentamientos diferenciados Garantizar la ventilación adecuada y evitar las pendientes bajas y terrenos con entornos agresivos

18 Secciones prefabricadas vs. Secciones in situ Hasta diámetros del orden de 2 a 3 metros se suele escoger una sección prefabricada La mayoría son circulares, pero ya se encuentran otras formas Problemas de sellado de juntas (tubo circular de gran diámetro pero de longitud pequeña) por coste y por asegurar una estanqueidad Con secciones grandes, la más económica suele ser una sección cajón, hecha in situ