ANEJO Nº17: Alcantarillado y saneamiento.

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1 ANEJO Nº17: Alcantarillado y saneamiento.

2 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 3 2. RED DE ALCANTARILLADO DEL PARQUE 4 3. CÁLCULO DE LA RED DE ALCANTARILLADO 6 4. RED DE SANEAMIENTO EDIFICACIONES CÁLCULO DE LA RED DE SANEAMIENTO Evacuación de aguas de cubierta Evacuación de aguas residuales DESAGUE DEL LAGO Y FUENTES 18 2 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

3 1. INTRODUCCIÓN En el parque se ha previsto una red de drenaje y alcantarillado, ya que se prevé necesaria la evacuación de las aguas pluviales evitando inundaciones y estancamientos, y una red de saneamiento con el fin de eliminar las aguas pluviales y residuales de los edificios y el agua del lago y las fuentes. La red de drenaje será de suma importancia ya que como se ve en el Anejo de climatología durante el otoño suelen darse fuertes lluvias provocando en ocasiones inundaciones; por lo que se ha establecido una red de recogida de aguas pluviales que recorre todo el parque para evitar esas indeseables inundaciones. En el presente anejo detallaremos esta red y su cálculo y dimensionamiento. Debido a la expansión del pueblo las aguas pluviales que se recogen están aumentando considerablemente. Aprovechando la cercanía del mar el Ayuntamiento tiene proyectado que toda la zona en expansión cercana al mar vierta todas las aguas pluviales allí. Las aguas negras de los 4 edificios y las pluviales que se recogen en ellos se evacuaran a la red municipal de alcantarillado. Para el diseño y dimensionado de la red de alcantarillado y la red de saneamiento se han empleado las NTE de Instalaciones de salubridad: alcantarillado (ISA) y saneamiento (ISS), respectivamente. 3 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

4 2. RED DE ALCANTARILLADO DEL PARQUE Las aguas pluviales recogidas en el parque se verterán al mar. La salida al mar será única por lo que los diámetros de las últimas tuberías serán bastante grandes. La red de recogida de aguas pluviales del parque la componen: Principalmente dos líneas las cuales van recogiendo el agua de toda la superficie del parque hasta llegar al colector de salida donde se unirán. Una línea A recoge todas las aguas pluviales y de escorrentía de la zona 1º del parque situada a la parte más al sur, esta zona recogerá menos caudal debido a que es más pequeña y todos los viales son de tierra morterenca y la escorrentía es menor. La línea B comprende la zona 2ª la cual abarca mayor superficie y su pavimento infiltra menos y posee mayor escorrentía. Los elementos de la red de alcantarillado serán los siguientes elementos: Sumideros Encargados de recoger las aguas superficiales y llevarlas hacia los colectores. El agua va a parar a los sumideros debido a la ligera pendiente (2,5 %) que adoptarán los viales hacia ambos lados. Los sumideros dispondrán de una tapa formada por una rejilla metálica. La separación de los sumideros dependerá de la superficie a evacuar por estos, disponiéndose entre m. Pozos de registro Enlazan colectores entre sí, y sirven de acometida para los sumideros. También se debe colocar pozos siempre que existan: cambios de pendiente, de sección y de dirección. Estos serán de sección circular siempre que los conductos que acometan a el tengan una altura igual o inferior a 60 cm. Colectores Son los encargados de transportar las aguas, en tramos rectos y enlazando pozos de registro entre si. Para enlazar con otra canalización deben acometer siempre primero a un pozo. Se utilizarán tuberías de PVC corrugado, de distintos diámetros. 4 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

5 Arqueta a pie de bajante Esta arqueta recibe el vertido lateralmente, y se desaloja lateralmente, de manera que los tubos de entrada y salida estén enfrentados, y con ligera pendiente hacia la salida. Arqueta sifónica Arqueta con cierre hidráulico, que se consigue mediante un codo de 90º colocado en la tubería de vertido cuya parte inferior está a un nivel más bajo que la salida de la arqueta, de tal forma que siempre haya agua tapando la boca del codo. La red de alcantarillado del parque estará formada por una red de tuberías de PVC corrugado. Esta red recorrerá todo el parque recogiendo las aguas pluviales mediante los sumideros. Las tuberías de PVC corrugado presentan la ventaja de que además de ser flexibles y ligeras, presentan una elevada rigidez circunferencial, lo cual mejora la resistencia al aplastamiento de la misma. Las aguas pluviales irán a parar a los sumideros debido a la ligera pendiente que adoptan todas las calles hacia los lados. Menos en la zona árabe donde la pendiente va hacia el centro. Adoptamos una pendiente para las tuberías de saneamiento del 0,005, a ser una pendiente suficiente para que el agua discurra con facilidad, y para disminuir la profundidad de las zanjas necesarias. Además, utilizando esta pendiente podemos comprobar una vez dimensionadas las tuberías mediante la fórmula de Manning, se obtienen velocidades del agua superiores a 0,4 m/s, límite por debajo del cual podríamos tener problemas de sedimentación. Los albañales irán situados 60 cm por debajo de la zona de tránsito. La zanja donde discurre el albañal se rellenará por tongadas de 20 cm, con tierra exenta de áridos mayores de 8 cm y apisonada, una vez cubierta la tubería por arena de río. Si se observara que se necesita refuerzo, la arena sería sustituida por hormigón en masa de resistencia 100 Kg/cm 2. 5 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

6 3. CÁLCULO DE LA RED ALCANTARILLADO Antes de dimensionar la instalación se han tenido en cuenta dos criterios fundamentales: - La pendiente de la solera de los colectores, se ajustará lo máximo posible a la pendiente longitudinal de las calles, en caso de ser ésta adecuada, a fin de reducir el movimiento de tierras y el uso de maquinaria correspondiente. - Se comprobará que las velocidades de circulación estén comprendidas en el intervalo de 0.5 y 1 m/s, con el fin de evitar sedimentación de materiales en suspensión por velocidades demasiado reducidas, o en caso contrario, evitar la erosión del material de la conducción. Se denomina caudal de cálculo de lluvia o escorrentía al máximo caudal que se decide admitir en la red de saneamiento y que, en consecuencia, será el que llegará al colector. Lógicamente la elección de un mayor o menor caudal de cálculo para una determinada zona viene determinado por los daños que pudieran crear las inundaciones que pudiera producirse. Cuanto mayor sea el caudal de cálculo adoptado, mayor será el coste de implantación de las infraestructuras de saneamiento, pero se provocarán menos inundaciones por insuficiencia de las conducciones, y en consecuencia menos perjuicios económicos y sociales. Siguiendo el método racional, el máximo caudal de aguas de lluvia evacuado en una zona, para una determinada frecuencia de precipitación valdrá: Q = (K x l x S) / 3600 Donde: Q: Caudal de cálculo de la escorrentía, en l/s. K: Coeficiente de escorrentía, adimensional. 6 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

7 TIPO DE SUPERFICIE K Cubiertas impermeables Asfaltos Hormigones Adoquinado Macadam bituminoso Adoquinado ordinario Empedrado de mosaico Macadam ordinario Pavimentos sin afirmar Terrenos sin construir y deportivos. Jardines y praderas Parques l: Intensidad de lluvia correspondiente a la máxima precipitación para un periodo de retorno determinado, y duración correspondiente al tiempo de concentración que se haya obtenido, en mm/h. S: Superficie total de la zona, en ha. El tiempo de concentración, es el tiempo necesario para que llegue a la alcantarilla considerada el máximo caudal de la cuenca, valor que en jardines y zonas verdes, se considera igual a la duración del chubasco. Para cuencas de pequeña longitud, y espacios libres urbanos, se adopta un tiempo de concentración de 10 minutos. Para el cálculo de I t existen distintos métodos, en este caso se realiza por el método de Nadal. 7 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

8 I t se calcula según la siguiente expresión: I At = 9.25 x I 60 x (A t ) Donde: I At : Intensidad media máxima para un intérvalo de tiempo At. I 60 : Intensidad media máxima para un intérvalo de tiempo de 60 minutos. At : Intervalo de tiempo en minutos. Del mapa de isolineas correspondientes a las precipitaciones medias máximas en una hora, para un periodo de retorno de 10 años, y para la zona de Valencia, se obtiene el valor de I 60 = 60 mm/h. Por tanto para un intérvalo tiempo At de 10 minutos: I 10 = 9.25 x 60 x (10) = mm / h A partir de esto podemos hallar el caudal en los puntos de desagüe deseados según la superficie de recogida de aguas, para un período de retorno de 10 años y para un tiempo de concentración de 10 min, con la siguiente ecuación: Q = (K S ) / 3600 Donde: Q: caudal a desaguar (L/s). S: Superficie a desaguar (m 2 ). 8 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

9 Posteriormente, una vez conocido el caudal, se obtiene el cálculo de los distintos diámetros de las tuberías de saneamiento utilizando la fórmula de Manning: Q = V S Formula de Manning : V = (1 / n) R ( 2 / 3 ) I (1/2) Q = (1 / n) R (2 / 3) I (1/2) S Donde: V: velocidad del agua en m/s. n: 0.010= coeficiente de Manning para PVC corrugado. I: pendiente en tanto por uno. Q: caudal en m 3 /s. R: Radio hidráulico de la sección normal en m. S: Sección en m 2. En el caso de una tubería circular: S: (1/2) r 2 ( - sen ) R: (r/2) 1- (sen / ) Siendo r: Radio de la tubería en m : Resguardo en radianes (adoptamos 180º= rad) Desarrollando la ecuación de Manning I = Q = D ( 8/3) 9 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

10 Donde: I: Pendiente en tanto por uno. D: m. Q: m 3 /s. Dando valores al caudal obtenido en cada caso según la superficie de recogida de aguas, determinamos el diámetro de la tubería en cada tramo requerido. Colocaremos cada 15 colectores una arqueta sinfónica. Todos los tubos o colectores que sirven de acometida entre sumideros y los pozos de registro de los colectores principales tienen un DN 100mm. Línea A Tram o Caudal (l/h) D (m) D (mm ) DN 1 1,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,04 0, , ,07 0, , ,01 0, , ,01 0, , ,01 0, , ,08 0, , ,38 0, , ,58 0, , ,91 0, , ,64 0, , ,95 0, , ,95 0, , ,28 0, , ,68 0, , ,13 0, , ,28 0, , ,78 0, , ,41 0, , ,69 0, , ,31 0, , ,96 0, , ,19 0, , ,13 0, , ,34 0, , ,45 0, , ,45 0, , ,45 0, , ,74 0, , ,83 0, , ,36 0, , ,40 0, , ,15 0, , ,16 0, , ,36 0, , ,45 0, , ,78 0, , ,96 0, , Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

11 41 14,03 0, , ,99 0, , ,83 0, , ,90 0, , ,89 0, , ,26 0, , ,25 0, , Tram o Caudal (l/h) D (m) D (mm ) DN 48 4,39 0, , ,29 0, , ,32 0, , ,49 0, , ,56 0, , ,22 0, , ,90 0, , ,11 0, , ,75 0, , ,45 0, , ,23 0, , ,69 0, , ,26 0, , ,13 0, , ,41 0, , ,84 0, , ,67 0, , ,98 0, , ,84 0, , ,32 0, , ,63 0, , ,61 0, , ,28 0, , ,61 0, , ,53 0, , ,91 0, , ,75 0, , ,22 0, , ,33 0, , ,79 0, , ,54 0, , ,01 0, , ,89 0, , ,84 0, , ,43 0, , ,98 0, , ,28 0, , ,23 0, , ,24 0, , ,11 0, , ,42 0, , ,39 0, , ,05 0, , ,20 0, , ,60 0, , ,96 0, , ,77 0, , Tabla 1. Diámetros de la línea A 11 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

12 Línea B Tramo Caudal (l/h) D (m) D (mm) DN 1 1,03 0, , ,24 0, , ,84 0, , ,14 0, , ,63 0, , ,92 0, , ,72 0, , ,88 0, , ,11 0, , ,58 0, , ,77 0, , ,32 0, , ,85 0, , ,45 0, , ,25 0, , ,82 0, , ,73 0, , ,56 0, , ,30 0, , ,59 0, , ,09 0, , ,27 0, , ,19 0, , ,09 0, , ,04 0, , ,76 0, , ,53 0, , ,29 0, , ,85 0, , ,73 0, , ,98 0, , ,40 0, , ,99 0, , ,43 0, , ,75 0, , ,37 0, , ,52 0, , ,31 0, , ,96 0, , ,45 0, , ,07 0, , ,70 0, , ,01 0, , ,94 0, , ,12 0, , ,18 0, , ,43 0, , ,61 0, , ,60 0, , ,88 0, , ,48 0, , ,38 0, , ,19 0, , ,10 0, , ,31 0, , ,47 0, , ,20 0, , ,78 0, , ,44 0, , ,70 0, , ,48 0, , ,03 0, , ,37 0, , ,56 0, , ,03 0, , ,18 0, , ,89 0, , ,14 0, , Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

13 69 2,42 0, , ,29 0, , ,45 0, , ,05 0, , ,18 0, , ,63 0, , ,26 0, , ,02 0, , ,90 0, , ,55 0, , ,97 0, , ,56 0, , ,47 0, , ,44 0, , ,44 0, , ,75 0, , ,04 0, , ,15 0, , ,73 0, , ,17 0, , ,12 0, , ,70 0, , ,68 0, , ,16 0, , ,33 0, , ,71 0, , ,57 0, , ,85 0, , ,88 0, , ,43 0, , ,39 0, , ,83 0, , ,22 0, , ,54 0, , ,62 0, , ,88 0, , ,50 0, , ,72 0, , ,20 0, , ,86 0, , ,52 0, , ,83 0, , ,56 0, , ,64 0, , ,05 0, , ,05 0, , ,59 0, , ,04 0, , ,56 0, , ,00 0, , ,59 0, , ,58 0, , ,10 0, , ,93 0, , ,51 0, , ,49 0, , ,10 0, , ,62 0, , ,11 0, , ,74 0, , ,04 0, , ,80 0, , ,84 0, , ,55 0, , ,19 0, , ,19 0, , ,45 0, , ,26 0, , ,00 0, , ,11 0, , ,80 0, , ,80 0, , Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

14 141 63,67 0, , ,71 0, , ,39 0, , ,32 0, , ,98 0, , ,40 0, , ,90 0, , ,87 0, , ,73 0, , ,60 0, , ,47 0, , ,13 0, , ,41 0, , ,49 0, , ,17 0, , ,69 0, , ,06 0, , ,02 0, , ,84 0, , ,48 0, , Tabla 2. Diámetros línea B 4. RED DE SANEAMIENTO EDIFICACIONES Debido a la existencia de edificios en el parque diseñaremos una red de saneamiento con dos funciones, una será la evacuación de las aguas pluviales de las cubiertas y la otra consistirá la eliminación de las aguas negras o residuales. En el diseño de esta red de saneamiento se seguirán las normas NTE-ISS correspondientes a saneamiento. En la evacuación de aguas pluviales contaremos con los siguientes elementos: Canalón Elemento que se coloca en el lateral de la cubierta para la recogida de aguas pluviales de esta. Será de PVC y su pendiente será del 1% para que el agua discurra sin problemas. Bajante Elemento que conduce el agua verticalmente desde los canalones hasta el suelo o arqueta de pie de bajante. Será de PVC. Cuando las bajantes sean exteriores se protegerán los dos metros inmediatos sobre el nivel del suelo con contratubo de fundición. El diámetro adecuado de la bajante se calcula según la superficie de la proyección horizontal de la cubierta que vierte a una misma bajante. Arqueta de pie de bajante Se utilizan para registro cuando la conducción a partir de ese punto va a quedar enterrada. Las arquetas se disponen al pie de las bajantes y se utilizará en las uniones de los colectores. 14 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

15 Colector Canalizaciones de PVC que tienen como función el transporte de aguas hasta los pozos de registro de la red de alcantarillado del parque. Su pendiente es igual a la de los colectores de la red de alcantarillado 10 por mil. 5. CALCULO RED DE SANEAMIENTO EVACUACIÓN DE AGUAS DE CUBIERTA Calcularemos la red de saneamiento para los edificios del parque. Todos los edificios del parque presentan las mismas dimensiones de 6 x 10 m. Las cubiertas de los edificios son todas a un agua y la superficie que abarcaran será de 60 m 2. Como la cantidad de agua de lluvia recogida en los edificios es poca se ha decidido que el agua recogida en las cubiertas se vierta a la red de saneamiento de los edificios, evacuando finalmente en la red de alcantarillado municipal. Para el cálculo de los diámetros mínimos de los canalones, bajantes, colectores y arquetas, deberemos conocer los siguientes datos: Zona pluviométrica: Z. Superficie del faldón: Todos presentan una superficie de 60 m 2. Pendiente de los canalones: 0.5 %. Cubiertas a un agua. Pendientes de los colectores: 1% - Canalones y bajantes Edificio D. canalón (cm.) D. bajante (cm.) Vestuarios 15 7 Quiosco 15 7 Bar 15 7 Casetaalmacén Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

16 - Arquetas de pie de bajante Las dimensiones de estas arquetas las obtendremos mediante unas tablas en función del colector de salida 80 mm. Por tanto obtenemos unas dimensiones de las arquetas de 38 x 26 cm. - Diámetro de los colectores Se obtiene en tablas en función de la pendiente y la superficie evacuada. Por tanto obtendremos que con un colector de diámetro 100 mm será suficiente para evacuar toda la superficie de las cubiertas. Como la cantidad de agua de lluvia recogida en los edificios es poca canalizaremos esta agua a la red de aguas residuales de las casetas, evacuando al final en la red de alcantarillado municipal EVACUACIÓN DE AGUAS RESIDUALES La red de aguas fecales será la encargada de recoger y desalojar las aguas provenientes de la evacuación de los lavabos, duchas e inodoros. La red de aguas fecales estará formada por tubos de PVC de diámetro 250 mm., conectados mediante sifones para evitar malos olores. Además, todos y cada uno de los aparatos sanitarios dispondrán de sifón individual. En el diseño de la red de aguas negras se ha procurado reducir al mínimo los recorridos de las tuberías de pequeña evacuación. - Cálculo de la red de recogida de aguas fecales Para el cálculo de los diámetros utilizaremos el método de las unidades de descarga, por el que se le atribuye a cada aparato sanitario un determinado número de unidades de descarga, que luego se transforman en caudales. La relación existente entre los caudales de aguas negras y las unidades de descarga está expresada por la fórmula: Qn 0, 67 U D en l/s 16 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

17 tabla: Las unidades de descarga de los distintos aparatos se recogen en la siguiente Aparato Ud. descarga D. min. Lavabo 2 40 Ducha 3 50 Inodoro Fregadero 4 50 Para el cálculo, se admite que las aguas negras circularán por el tubo a H modo de canal, alcanzando una altura de la mitad del diámetro: 0,5 D Se ha escogido una pendiente mínima del 1% para las aguas fecales, y material PVC sanitario. El diámetro elegido para los colectores de los 4 edificios es de 250 mm en PVC. Para evitar obturaciones. Las dimensiones de las arquetas se determinarán, en función del diámetro calculado para el colector de salida de cada arqueta. Siendo sus dimensiones de 63 cm x 51 cm x 60 cm. El colector de la caseta almacén y del bar se unirán a un pozo de registro y de este saldrá un colector con un DN315 Tendremos tres acometida en el alcantarillado público municipal. 17 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería

18 6. DESAGÜE DEL LAGO Y FUENTES Como se indico en el Anejo de agua potable y bocas de riego el desagüe del lago se realizará mediante una bomba la cual se alquilará o será propiedad municipal así aprovecharemos la gran cantidad de agua para regar las zonas más cercanas del parque. El desagüe de las fuentes se realizará aprovechando la red de alcantarillado del parque. Los tiempos de vaciado de las distintas fuentes variaran según el colector de desagüe al cual están conectados. La fuente ovalada está conectada a un colector de 200 mm y como su volumen es de 48 m 3 y el caudal que puede desaguar es de 29.5 m 3 /h el tiempo de vaciado será de 1 hora y 40 minutos. La fuente en forma de estrella grande desaguara en un colector de 160mm al tener un volumen de 150m 3 ; el caudal que podrá desaguar será de 16m 3 /h, el tiempo de desagüe será de 9 horas y 20 minutos. Las fuentes en forma de estrella pequeñas poseen un volumen de 6.33m 3. Dos derivan en colectores de 315mm, y las otras dos una en un colector de 160mm y otra en uno de 250mm. El tiempo de vaciado de las cuatro no llega ni al cuarto de hora. En los planos correspondientes al Alcantarillado: evacuación de aguas pluviales línea A y línea B se pude observar con más detalle lo redactado en el anejo. 18 Francisco Javier Fernández Guerrero Universidad de Almería