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DISEÑOS HIDRÁULICOS
Redes de Colectores
Parámetros de diseño utilizados
En la Tabla******* se muestra un resumen de los parámetros utilizados para el
cálculo de los colectores y emisario final que sirvieron de base para el diseño del
alcantarillado sanitario del corregimiento de La Junta, municipio de San Juan del
esar, los cuales fueron calculados y e!plicados en el numeral " anterior#
Tabla Parámetros de diseño utilizados
DESCRIPCI!" P#RÁ$ETRO$oblaci%n actual &'()" '"+ ab-.ata de crecimiento anual "-/0$er1odo de diseño )+ años$oblaci%n futura &'('2 "3/ ab-
4ivel de comple5idad 6a5o7otaci%n neta )+( l8ab9d1aoeficiente de retorno (-3(audal por cone!iones erradas ' l8seg9a
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p g
$etodolo%&a Diseño Hidráulico
El diseño de los colectores se izo mediante la utilizaci%n de una o5a electr%nica
debidamente diseñada y formulada para que, a partir de los datos básicos de áreas
aferentes, caudales, poblaci%n, longitudes de tramos y cotas de terreno, obtener los
resultados del diseño acordes con la normatividad vigente-
Pro'eccio(es de Poblaci)(
$ara el cálculo de la poblaci%n futura se tomaron como fuentes de informaci%n los
censos realizados por la fundaci%n uni%n temporal =aicao y las proyecciones
efectuadas por la misma entidad para la zona del barrio 4azaret,
"I*EL DE CO$PLE+ID#D DEL SISTE$# ,"CS-P#R# L# PRO.ECCI!" DE PO/L#CI!"
=todo por emplear
4ivel de omple5idad del
Sistema
6a5o =edio
=edio Flto
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( ) ucf TTUCf r(*PP
−
+= 1
( )
1
1
−
=
− ciuc TT
ci
uc
P
Pr
7onde r se define como la tasa de crecimiento anual y las
demás variables se determinan como en el mtodo anterior- La tasa de
crecimiento anual se calcula de la siguiente manera#
La tasa de crecimiento anual calculada por este mtodo fue de ),))0
$royecci%n de poblaci%n por el mtodo geomtrico 6arri% 4azaret
Fño $oblaci%n
'(); ';"'()" '"+'('2 p
. &$uc8$ci¿
1
Auc− Aci
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$ 012 Habita(tes
0343 "i5el de Com6le7idad del Sistema
El 4ivel de omple5idad del Sistema se define de acuerdo con lo e!puesto en
el numeral F-;-) del T1tulo F del .eglamento de Fgua $otable y Saneamiento
6ásico K .FS '(((-
4ivel de comple5idaddel sistema
$oblaci%n de lazona
apacidad econ%micade los usuarios
6a5o B '-+(( 6a5a
=edio '-+() a )'-+(( 6a5a=edio alto )'-+() K (-((( =edia
Flto @(-((( Flta
$ara proyecci%n de la poblaci%n- Se realizaron las proyecciones para periodos
de diseño de asta )+ años seg>n el nivel de comple5idad,
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Fmbiente, Civienda y 7esarrollo Territorial, Mpor la cual se modifica parcialmente la
.esoluci%n 4o- )(2 de '((( que adopta el .eglamento Tcnico para el Sectorde Fgua $otable y Saneamiento 6ásico K .FS<
Co(tribucio(es ' Caudales de #%uas Residuales
El volumen de aguas residuales aportadas al sistema estará compuesto por las
aguas domsticas, -no se consider% el aporte de uso institucional porque el pot de
=aicao no establece crecimiento institucional en esa zona, 4o se consideraron
aportes comerciales debido a que los pocos establecimientos de este tipo son en
su mayor1a de uso compartido con viviendaN tampoco se tuvieron en cuenta
caudales industriales por no e!istir este tipo de establecimientos en el barrio
4azaret
• Fguas residuales domsticas &A7
El caudal de las aguas residuales domsticas se calculará utilizando la siguiente
f%rmula#
A7 & ! $ ! . 8 3-"((
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• .# oeficiente de retorno- $ara efectos del presente diseño utilizaremos un
coeficiente igual a (-3(-
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onsidera los aportes de aguas lluvias al sistema de alcantarillado sanitario por
malas cone!iones de patios y ba5antes de te5ados- La tabla 7-;- del .FS '((( dacomo gu1a valores má!imos de los aportes por cone!iones erradas para el caso
de ine!istencia de alcantarillado de aguas lluvias en los niveles ba5o y medio de
comple5idad de ' l8seg9a, asumiendo para el presente estudio por este concepto
un valor de 'l8seg8a, toda vez que en el corregimiento no se presentan
cone!iones de este tipo puesto que no e!iste sistema de alcantarillado sanitario ydebido a que las viviendas tampoco cuentan con patios pavimentados ni con
ba5antes, y a que desde un principio se deberán controlar este tipo de cone!iones-
• Caudal de infiltración (Q INF -onsidera la infiltraci%n de agua subsuperficial a las redes del sistema de
alcantarillado sanitario a travs de fisuras en los colectores en 5untas
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El caudal má!imo orario del d1a má!imo se estima como el caudal medio diario
afectado por el factor de mayoraci%n, &?-
A=O ?* A=7
Factor de mayoración (F)
El factor de mayoraci%n tiene en cuenta las variaciones del consumo de agua por
parte de la poblaci%nN se estimará con base en relaci%n de Oarmon,
)4(
141
5.0 P
F +
+=
7onde#
? ?actor de mayoraci%n
$ 4>mero de abitantes en miles-
• Caudal de diseño (Q D )
El caudal de diseño se obtendrá sumando al caudal má!imo orario y los aportespor infiltraci%n y cone!iones erradas- uando el caudal de diseño calculado en el
tramo sea inferior a ) + l8seg se adoptará ste como caudal de diseño
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El diámetro interno real m1nimo a utilizar será de '(( mm &3
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• 7m# diámetro menor &pulg•
Τ = arɣ ∗( R R0 )∗S
• Q# esfuerzo cortante• ar# peso espec1fico aguas residuales &Dg8m;ɣ• .#radio idráulico al caudal de diseño• .o# radio idráulico a tubo lleno• S# pendiente de la l1nea de energ1a &m8m
V
V 0
• C#velocidad al caudal de diseño• Co# velocidad a tubo lleno
Q
Q0
• A#velocidad al caudal de diseño• Ao# velocidad a tubo lleno
R
R0
• .#radio idráulico al caudal de diseño• .o# radio idráulico a tubo lleno
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Colum(a @=A diámetro calculado del tramo#
D=1.548
( N ∗Q
S
1
2 )3
8
D=1.548( 0.013∗1.5
1000
0.005
1
2 )3
8
=0.07m
Colum(a @4A diámetro comercial elegido# '(( mm &3 pulg
Colum(a @>A velocidad a tubo lleno#
V =
caudal atubo lleno
1000 x 4
x diamtro comercial2
V =
23.82
1000 x 4
x 0.2002=0.76m /!
Colum(a @@A caudal a tubo lleno#
Q=0.312
[ D
8
3∗S
1
2
n
]Q=0.312 [ 0.2008
3∗0.005
1
2
0.013 ]=23.82lt! /!g
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Colum(a @344 mColum(a 0@A cota clave final del tramo# B43;4 m
Colum(a 00A Celocidad real#
V = V
Vo x Vo
V =0.58 x 0.76=0.44m /!g
Colum(a 0BA ?uerza tractiva#
Τ = arɣ ∗
( R
R0 )∗S
Τ =1.05∗0.411∗0.005=0.11#g /m2
Colum(a 0;A .gimen de flu5o o n>mero de froude#
NF = V
√ g∗ H
NF = 0.44
√ 9.81∗0.0336=0.77
−critico
Colum(a 0
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