Anejo nº 5.- Cálculos justificativos red de aguas residuales. ANEJO Nº 5 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS RED DE AGUAS RESIDUALES.. Página 1
1.- INTRODUCCIÓN. El objeto del presente Anejo es justificar el dimensionamiento de la red evacuación de aguas residuales de la urbanización del Sector Residencial Eras del Portillo, en Motilla del Palancar. El primer paso para el cálculo de la red de aguas residuales es obtener el caudal máximo a evacuar en el tramo más desfavorable de toda la red, para a partir de este dato y en función de la pendiente del tramo, obtener el diámetro necesario. 2.- DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO. El proceso de cálculo consiste en comprobar que el colector previsto sea capaz de desaguar la dotación de agua prevista para toda la urbanización con la mínima pendiente existente en todo el tramo. De esta forma si la conducción prevista es suficiente para ese tramo también lo será para el resto de tramos que tienen menos caudal o mayor pendiente. El cálculo del caudal de diseño se obtiene a partir de las dotaciones de agua potable previstas en cada uno de los usos de la urbanización. El caudal total a evacuar por la red de saneamiento es la suma de los caudales instantáneos de los usos residencial y dotacional, ya que el resto de caudales previstos en el suministro se evacuarán por la red de pluviales. No se han considerado perdidas por sudoración o evaporación. La conducción prevista es de polietileno estructurado de 315 mm de diámetro, que es el mínimo exigido por las Normas para la Redacción de Proyectos de Abastecimiento de Agua y Saneamiento de Poblaciones del Ministerio de Fomento. Se realiza el cálculo hidráulico de los tubos, por medio de la ecuación de Manning. Para validar los resultados se han tenido en cuenta varias consideraciones: - Relación de llenado < 0,8. Requerimientos de velocidades mínima y máxima de Fernando Catalá Moreno Cálculo de caudales en las redes de saneamiento ANEJO Nº 5 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS RED DE AGUAS RESIDUALES.. Página 2
- Velocidad de circulación correspondiente a caudal igual al caudal a sección llena > 0,5 m/2. - Velocidad de circulación para una altura de llenado de 1/5 del diámetro (h/d= 0,20) >= 0,3 m/s. - El caudal medio actual debe garantizar un altura de llenado >= 1/5 del diámetro (h/d = 0,20). Para este cálculo se considera el caudal del mayor ramal de desagüe (el correspondiente a la calle Lirios), obtenido de forma proporcional a las superficies que evacuan cada uno de los ramales. - Velocidad máxima < 5m/s. Además se ha realizado la comprobación de que la velocidad mínima, correspondiente al caudal mínimo, sea superior a 0,3 m/s. Se adjuntan a continuación los cálculos del caudal de diseño y la comprobación hidráulica de la tubería. 3.- CONCLUSIÓN. Como puede observarse el caudal de diseño correspondiente a la población prevista en la urbanización (277 viviendas con 4 habitantes en cada una, 1.108 usuarios) es de 0,0146 m3/s, se evacua por el tubo previsto con una relación de llenado de 0,241. Si se considerase el tubo con relación de llenado 0,8 tendría capacidad para evacuar 0,0783 m3/s, lo cual indica claramente que existe reserva más que suficiente para una población de más del doble de la aquí prevista. ANEJO Nº 5 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS RED DE AGUAS RESIDUALES.. Página 3
PARÁMETROS URBANÍSTICOS DE LA ACTUACIÓN Superficie total del ámbito Superficie de aprovechamiento lucrativo Superficie de Dotacional Público Superficie de Zonas Verdes Superficie de Red Viaria Superficie de parcela mínima 81042,98 m2 39915,35 m2 9359,60 m2 7806,8 m2 23828,31 m2 150 m2 AGUA POTABLE Nº Viviendas a considerar 266 ud. Nº habitantes por vivienda 4 ud/vivienda Dotación 250 l/hab*día Coef. Puntas (Kp) 3 Q RESID INST x viv = (Nº hab/viv * D * Kp)/86400= 0,03472222 l/s*vivienda Q RESID INST = (Nº viv * Nº hab/viv * D * Kp)/(8,6400*10e07)= 0,00923611 m 3 /s Q MEDIO RESID INST = (Nº viv * Nº hab/viv * D )/(8,6400*10e07)= 0,0030787 m 3 /s V total 266,00 m 3 /día AREAS DOTACIONALES Superficie en m2 de parcela 10930,52 m2 Dotación prevista (5 l/s) 131,74 m3/ha neta*día Coeficiente de puntas (Kp) 3 Coeficiente de superficie (Ks) 1 Q INST= (D*S * Kp*Ks)/(86400)= 0,00499995 m 3 /s Q MEDIO= (D*S * Ks)/(86400)= 0,00166474 m 3 /s V total 143,83 m 3 /día V total residuales Vvivien 266,00 Vdotac 143,83 409,83 m 3 /día HIPOTESIS DE CALCULO DIMENSIONAMIENTO RED DE AGUA RESIDUALES Qtotal = Qres(ins)+Qdot(ins) 0,01424 m 3 /s COMPROBACIÓN VELOCIDAD MÍNIMA Qmin = 0,2 x Qm (Según formula de Harman). 0,00094869 m 3 /s Qm = 0,003206 + 0,0016647 = 0,00474345 ANEJO Nº 5 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS RED DE AGUAS RESIDUALES.. Página 4
CALCULO HIDRAULICO DE LOS TUBOS Saneamiento Aportado otras cuencas 0 m3/2 Area total de la subcuenca 81042,98 m2 Q resultante de la subcuenca 0,0146 m3/s Area del ramal a calcular (desagüe por C/ Lirios) 60572,92 m2 Qcalculo en m3/s (desagüe por C/ Lirios) 0,011 m3/s CALCULO DE TUBERIA CIRCULAR DE SANEAMIENTO A SECCIÓN LLENA Coeficiente de manning s/tipo materiales 0,008 PVC Ó PE Circular Diámetro de la tubería en m 0,272 m DN315 Pendiente del tramo en % 0,5 I= 0,005 Ecuación de Manning I=(v2*n2)/R h^4/3 v 2 = I * (D/4)^(4/3)/n^2 v= 1,47 m/s > 0,5 CUMPLE Q max Tubería Q= v*s Q ll = 0,086 m3/s Según las tablas de Thormann y Franke Q p / Q ll = 0,128 v p / v ll = 0,7 v p = 1,03 m/s h/d= 0,241 0,2<h/D< 0,8 CUMPLE Calculo de la capacidad total del colector. Con relación de llenado = 0,2 Q p / Q ll = 0,090 Q p = 0,0217 m3/s v p / v ll = 0,63 v p = 0,93 m/s >0,30 CUMPLE h/d= 0,2 ANEJO Nº 5 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS RED DE AGUAS RESIDUALES.. Página 5
CALCULO HIDRAULICO DE LOS TUBOS Saneamiento - Comprobación de velocidad a Caudal mínimo Aportado otras cuencas 0 m3/2 Area total de la subcuenca 81042,98 m2 Qmin resultante de la subcuenca 0,00097 m3/s Area del ramal a calcular (desagüe por C/ Lirios) 60572,92 m2 Qmin m3/s (desagüe por C/ Lirios) 0,00073 m3/s CALCULO DE TUBERIA CIRCULAR DE SANEAMIENTO A SECCIÓN LLENA Coeficiente de manning s/tipo materiales 0,008 PVC Ó PE Circular Diámetro de la tubería en m 0,272 m DN315 Pendiente del tramo en % 0,5 I= 0,005 Ecuación de Manning I=(v2*n2)/R h^4/3 v 2 = I * (D/4)^(4/3)/n^2 v= 1,47 m/s Q max Tubería Q= v*s Q ll = 0,086 m3/s Según las tablas de Thormann y Franke Q p / Q ll = 0,009 v p / v ll = 0,33 v p = 0,49 m/s >0,3 CUMPLE h/d= 0,065 Calculo de la capacidad total del colector. Con relación de llenado = 0,8 Q p / Q ll = 0,915 Q p MAX= 0,0783 m3/s v p / v ll = 1,06 v p = 1,56 m/s h/d= 0,8 ANEJO Nº 5 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS RED DE AGUAS RESIDUALES.. Página 6
En Motilla del Palancar, Abril de 2016 EL ARQUITECTO: José Saiz López Colegiado nº 7.186 ANEJO Nº 5 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS RED DE AGUAS RESIDUALES.. Página 7