martes, 18 de agosto de 2009


DATOS BASICOS 1
INTRODUCCIÓN
La concentración de la población en núcleos cada vez mayores trae consigo múltiples
problemas, dentro de los cuales la Comisión Nacional del Agua considera como prioritarios el
abastecimiento de agua potable y el desalojo de las aguas residuales.
En la elaboración de cualquier proyecto, es necesario tener especial cuidado en la definición
de los datos básicos. Estimaciones exageradas provocan la construcción de sistemas
sobredimensionados, mientras que estimaciones escasas dan como resultado sistemas
deficientes o saturados en un corto tiempo, ambos casos representan inversiones
inadecuadas que imposibilitan su recuperación, en demérito del funcionamiento de los
propios sistemas.
Tomando en consideración lo anterior, es importante mencionar que el ingeniero proyectista
es el responsable de asegurar la recopilación de información confiable, de realizar análisis y
conclusiones con criterio y experiencia para cada caso particular, y de aplicar los
lineamientos que a continuación se presentan, con objeto de obtener datos básicos
razonables para la elaboración de proyectos ejecutivos de agua potable y alcantarillado
sanitario.
1.1 GENERALIDADES
Una vez recopilada toda la información disponible de los sistemas de agua potable y
alcantarillado en funcionamiento, se hará una síntesis que proporcione un diagnóstico de los
sistemas, señalando sus características más importantes, sus deficiencias y los
requerimientos de rehabilitación, sustitución o expansión. Con lo anterior se deben plantear
alternativas de desarrollo para las posibles áreas de crecimiento inmediato, y programar a
futuro aquellas zonas consideradas en los planes de desarrollo urbano.
Se deben identificar las zonas habitacionales por su clase socioeconómica, diferenciándolas
en: popular, media y residencial. De igual forma se delimitan las zonas industriales,
comerciales y de servicios públicos. Esta información se presenta en un plano general de la
localidad.
Lo anterior representa la información de inicio para obtener los datos básicos que son
necesarios en la elaboración de estudios y proyectos de agua potable y alcantarillado
sanitario.
1.1.1 Población
1.1.1.1 Población actual
Tomando en cuenta las diferentes zonas habitacionales descritas en la sección anterior, se
debe definir la población actual correspondiente.
Utilizando la información que proporciona el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e
Informática (INEGI), relativa a cuando menos los últimos tres censos disponibles, se realiza
la proyección de la población al termino del periodo de diseño en que se ejecutan los
estudios y proyectos.

Los resultados obtenidos de la población actual, por clase socioeconómica, se validan con la
información que proporcione la Comisión Federal de Electricidad (CFE), referente a número
de contratos de servicio domestico, índice de hacinamiento (número de habitantes / vivienda)
y cobertura en el servicio de energía eléctrica.
1.1.1.2 Población de proyecto
De acuerdo con las características socioeconómicas de la población y tornando en cuenta
los planes de desarrollo urbano, se definirán las zonas habitacionales actuales y futuras para
cada grupo demográfico.
Basándose en el crecimiento histórico, las variaciones observadas en las tasas de
crecimiento, su característica migratoria y las perspectivas de desarrollo económico de la
localidad, se definirá en caso de ser posible, la tasa de crecimiento en cada grupo
demográfico para proyectar la población anualmente en un horizonte de 20 años (referencia
1), Esta tasa podrá ser constante o variable, según sea el caso, indicando los períodos para
los cuales corresponde cada tasa de crecimiento. En el documento de datos básicos,
correspondiente a la 1a. Sección del libro V del Manual de Agua Potable, Alcantarillado y
Saneamiento (referencia 6) se presentan ejemplos de aplicación de dos métodos para él
calculo de la población de proyecto.
Se deben elaborar las gráficas correspondientes a las tasas de crecimiento para cada zona
urbana (residencial, media y popular) para un horizonte de 5, 10 y 20 años.
Para definir la densidad de población futura y las estrategias planteadas por la rectoría
municipal para el crecimiento de la localidad, se puede consultar el plan de desarrollo urbano
de la localidad, de manera que se determine el área urbana a la que se le deberán
proporcionar los servicios.
En caso de que el plan no especifique los horizontes de crecimiento a 5, 10 y 20 años, éstos
se establecerán dé acuerdo con los lineamientos seguidos en el mismo; si la localidad en
estudio no cuenta con plan de desarrollo urbano, se definirán, con ayuda de las autoridades
municipales o estatales, las proyecciones de crecimiento de la mancha urbana.
Los factores básicos del cambio en la población son: el aumento natural (más nacimientos
que muertes) y la migración neta (movimiento de las familias hacia dentro y hacia fuera de
un área determinada).
Se establecerá, junto con las autoridades correspondientes, la consistencia de los planes de
desarrollo urbano y programas anteriormente realizados, comparándolos con el crecimiento
observado en la ciudad y las razones por las cuales se presentaron diferencias, si éstas
resultaran considerables.
1.1.2 Período de diseño y vida útil
1.1.2.1 Período de diseño
Se entiende por período de diseño, el intervalo de tiempo durante el cual la obra llega a su
nivel de saturación, este período debe ser menor que la vida útil.
Los períodos de diseño están vinculados con los aspectos económicos, los cuales están en
función del costo del dinero, esto es, a mayor tasas de interés menor período de diseño; sin

embargo no se pueden desatender los aspectos financieros, por lo que en la selección del
período de diseño se deben considerar ambos aspectos.
Considerando lo anterior, el dimensionamiento de las obras se realizará a períodos de corto
plazo, definiendo siempre aquellas que, por sus condiciones específicas, pudieran requerir
un período de diseño mayor por economía de escala.
Siempre que sea factible se deberán concebir proyectos modulares, que permitan diferir las
inversiones el mayor tiempo posible. Se buscará el máximo rendimiento de la inversión, al
disponer de infraestructura con bajos niveles de capacidad ociosa en el corto plazo.
De acuerdo con los criterios anteriores, las componentes de los sistemas deberán diseñarse
para períodos de cinco años o más.
En la tabla 1.1 se presentan los períodos de diseño recomendables para los diferentes
elementos de los sistemas de agua potable y alcantarillado.
TABLA 1.1 PERÍODO DE DISEÑO
ELEMENTO PERÍODO DE DISEÑO
(años)
Fuente
Pozo 5
Embalse (presa) hasta 50
Línea de conducción de 5 a 20
Planta potabilizadora de 5 a 10
Estación de bombeo de 5 a 10
Tanque de 5 a 20
Distribución primaria de 5 a 20
Distribución secundaria a saturación (*)
Re e atarjeas a saturación (*)
Colector y Emisor de 5 a 20
Planta de tratamiento de 5 a 10
(*) En el caso de distribución secundaria y red de atarjeas, por
condiciones de construcción difícilmente se podrá diferir la
inversión.
1.1.2.2 Vida útil
La vida útil es el tiempo que se espera que la obra sirva a los propósitos de diseño, sin tener
gastos de operación y mantenimiento elevados que hagan antieconómico su uso o que
requiera ser eliminada por insuficiente.
En la tabla 1.2 se indica la vida útil de algunos elementos de un sistema de agua potable,
considerando una buena operación y mantenimiento.

Se deben tomar en cuenta todos los factores, características y posibles riesgos de cada
proyecto en particular, para establecer adecuadamente el período de vida útil de cada una
de las partes del sistema.
TABLA 1.2 VIDA ÚTIL
ELEMENTO VIDA ÚTIL (años)
Pozo
Civil de 10 a 30
Electromecánica * de 2 a20
Línea de conducción de 20a4O
Planta potabilizadora
civil
40
Electromecánica * de 5 a 20
Estación de bombeo
civil
40
Electromecánica * de 5 a 20
Tanque
superficial 40
elevado 20
Distribución primaria de 20 a 40
Distribución secundaria de 15 a 30
Red de atarjeas de 15 a 30
Colector y Emisor de 20 a 40
Planta de tratamiento
civil
40
electromecánica de 15 a 20
* La vida útil del equipo electromecánico, presenta variaciones muy considerables,
principalmente en las partes mecánicas, como son cuerpos de tazones, impulsores,
columnas, flechas, portachumaceras, estoperos, etc.. La cual se ve disminuida notablemente
debido a la calidad del agua que se maneja (contenido de fierro y manganeso) y a sus
condiciones de operación.
1.1.3 Zanjas para la instalación de tuberías
Las tuberías se instalan sobre la superficie o enterradas, dependiendo de la topografía, clase
de tubería y tipo de terreno.
Para obtener la máxima protección de las tuberías se recomienda que se instalen en
condición de zanja, debiendo ser ésta de paredes verticales, como mínimo hasta el lomo M
tubo y con el ancho indicado en la tabla 1.3. El tipo de instalación que se adopte, debe
considerar otros factores relacionados con la protección de la línea, como son el deterioro o
maltrato por personas y animales, la exposición de los rayos solares, variación de
temperatura, etc.

En terreno rocoso debe analizarse la conveniencia de instalar la tubería superficialmente
sobre apoyos adecuados, y esta no podrá ser en ningún caso de policloruro de vinilo (PVC),
y solo en casos excepcionales de Asbesto-Cemento (A-C) y concreto, garantizando su
protección y seguridad.
1.1.3.1 Ancho de zanja
En la tabla 1.3 se indica el ancho recomendable de la zanja, para diferentes diámetros de
tubería.
Es indispensable que a la altura del lomo del tubo, la zanja tenga realmente el ancho que se
indica en la tabla 1.3; a partir de este punto puede dársele a sus paredes el talud necesario
para evitar el empleo de ademe. Si resulta conveniente el empleo de un ademe, el ancho de
zanja debe ser igual al indicado en la tabla 1,3 más el ancho que ocupe el ademe.
Tabla 1.3 Ancho de zanja
DIÁMETRO NOMINAL ANCHO
(cm) (pulgadas) (cm)
2.5 1.0 50
3.8 1.5 55
5.0 2.0 55
6.3 2.5 60
7.5 3.0 60
10.0 4.0 60
15.0 6.0 70
20.0 8.0 75
25.0 10.0 80
30.0 12.0 85
35.0 14.0 90
38.0 15.0 95
40.0 16.0 95
45.0 18.0 90
50.0 20.0 115
61,0 24.0 130
76,0 30.0 150
91.0 36.0 170
107.0 42.0 190
122.0 48.0 210
152.0 60.0 250
183.0 72.0 280
213.0 84.0 320
244.0 96.0 355

1.1.3.2 Plantilla o cama
La plantilla o cama consiste en un piso de material fino, colocado sobre el fondo de la zanja
que previamente ha sido arreglado con la concavidad necesaria para ajustarse a la superficie
externa inferior de la tubería, en un ancho cuando menos igual al 60% de su diámetro
exterior (De). El resto de la tubería debe ser cubierto hasta una altura de 30 cm arriba de su
lomo con material granular fino colocado a mano y compactado cuidadosamente, llenando
todos los espacios libres abajo y adyacentes a la tubería. Ese relleno se debe hacer en
capas que no excedan de 15 cm de espesor (figura 1.1).
Deberán excavarse cuidadosamente las cavidades o conchas para alojar la campana o cople
de las juntas de los tubos, con el fin de permitir que la tubería se apoye en toda su longitud
sobre el fondo de la zanja o la plantilla apisonada. El espesor mínimo sobre el eje vertical de
la tubería será de 5 cm (Fig. 1.1).
En caso de instalar tubería de acero y PEAD y si la superficie del terreno lo permite no es
necesaria la plantilla. En lugares excavados en roca o tepetate duro, se preparará la cama
de material suave que pueda dar un apoyo uniforme al tubo, con tierra o arena suelta.
El relleno de la zanja puede ser a volteo o compactado, según se especifique en el proyecto
el criterio para seleccionar el tipo de relleno será dependiendo del lugar en que se instale la
tubería, por ejemplo, en el arroyo de una vialidad con transito vehicular intenso y que
requiera la inmediata reposición del pavimento, todo el relleno será compactado para evitar
en lo posible, asentamientos posteriores y fractura del pavimento; y en zonas rurales o con
poco flujo vehicular, se optará por el relleno a volteo (figura 1.1)
Figura 1.1 RELLENO DE ZANJA
El material del relleno, se procurará sea el mismo producto de la excavación, seleccionado y
libre de piedras, si esto no es posible por el tipo de suelo, se hará con material de banco
1.2 PROYECTOS DE AGUA POTABLE
1.2.1 Demanda
1.2.1.1 Consumo
El consumo de agua se determina dé acuerdo con el tipo de usuarios, se divide según su
uso en: doméstico y no-doméstico; el consumo doméstico, se subdivide según la clase
socioeconómica de la población en residencia¡, medio y popular. El consumo no doméstico
incluye el comercial, el industrial y de servicios públicos a su vez, el consumo industrial se
clasifica en industrial de servicio e industrial de producción (fábricas), esta clasificación se
resume en el siguiente diagrama:

Residencial
Doméstico Medio
Popular
Comercial
Consumo
De servicios
No doméstico Industrial
De producción
Servicios públicos
Los consumos se obtendrán con base en los histogramas, de preferencia de un año, de los
registros del organismo operador. En caso de no disponer de esta información se podrán
considerar los valores de consumos domésticos que se dan en la tabla 1.4, que son los
resultados medios obtenidos en el "Estudio de actualización de dotaciones en el país"
efectuado por la CNA a través del IMTA, en varías ciudades de la República Mexicana,
durante los años de 1992 y 1993.
TABLA 1.4 CONSUMOS DOMÉTICOS PER CÁPITA
CLIMA COÑSUMO POR CLASE SOCIOECONOMICA
(1/hab/dia)
RESIDENCIAL MEDIA POPULAR
Cálido 400 230 185
Semicalido 300 205 130
Templado 250 195 100
NOTAS:
1)
Para los casos de climas semifrío y frío se consideran los mismos valores que para el
clima templado
2) El c lima se selecciona en función de la temperatura media anual (Tabla 1.5)

TABLA 1.5 CLASIFICACIÓN DE CLIMAS POR SU TEMPERATURA
TEMPERATURA MEDIA ANUAL (ºC) TIPO DE CLIMA
Mayor que 22 CALIDO
De 18 a 22 SEMICALIDO
De 12 a 17.9 TEMPLADO
De 5 a 11.9 SEMIFRIO
Menor que 5 FRIO
1.2.1.2 Demanda actual
El consumo promedio calculado para cada tipo de usuario, se multiplicará por la población
actual de cada sector socioeconómico, por las unidades comerciales, industriales y de
servicios públicos existentes, determinados en la sección 1.1.1.2, para calcular el volumen
consumido correspondiente a cada tipo de usuario. A este consumo debe agregarse el
porcentaje de pérdidas físicas correspondiente a fugas, ya sea que éstas sean definidas por
medición mediante un estudio de evaluación de pérdidas o se basen en estimaciones
obtenidas por comparación con una o varías localidades similares en cuanto a nivel
socioeconómico, tamaño de población, costumbres de uso del agua, etc. que ya dispongan
de un estudio similar al indicado.
En caso de no disponer de esta información en él capitulo 2.2.2 del documento de "Datos
Básicos" del libro V, del Manual de Diseño de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento
(ref. 6) se dan algunas recomendaciones para la evaluación de los porcentajes de pérdidas.
1.2.1.3 Proyección de la demanda
La proyección de la demanda de agua potable se realiza con base en los consumos de las
diferentes zonas socioeconómicas y a la demanda actual, tomando en cuenta las
consideraciones siguientes:

En condiciones normales, el consumo doméstico debe presentar una tasa
decreciente en el tiempo, lo que significa que el volumen diario que se asigna por
persona tiende a disminuir año con año, como resultado de la aplicación de
políticas de uso racional de agua potable, actividad obligatoria y cuyo responsable
es el organismo operador.

En caso de aplicar una tasa creciente al consumo doméstico, se deberá justificar
ampliamente la razón de dicha tasa.

La proyección del volumen doméstico total se realiza utilizando las proyecciones de
población por estrato con sus correspondientes consumos para cada año, dentro
del horizonte de proyecto.

Cuando las demandas comercial, industrial y turísticas sean poco significativas con
relación a la demanda doméstica, y no existan proyectos de desarrollo para estos
sectores, las primeras quedan incluidas en la demanda doméstica.


Cuando las demandas de los sectores comercial, industrial y turístico sean
importantes, deberán considerarse las tendencias de crecimiento histórico con los
censos económicos o con los proyectos de desarrollo, de¡ sector público o de la
iniciativa privada (sección 1.1.1.2), y se aplicarán los consumos de cada sector a
las proyecciones correspondientes.

Por lo que se refiere a los volúmenes de agua no contabilizada, su valor se estima
a partir de los volúmenes producidos y consumidos. En este punto se analizan las
tendencias y causas probables de¡' agua no contabilizada, tales como: pérdidas
físicas, errores de macro y micro medición, catastro desactualizado, etc.

A partir del Plan Maestro se obtiene el comportamiento esperado en la eficiencia
del sistema, durante el período de diseño. Con esta información se calculan las
pérdidas que se estiman para cada año.

El cálculo de la demanda se debe realizar anualmente para un período de 20 años,
y se obtiene con la suma de los consumos por sector, incluyendo el agua no
contabilizada.
1.2.1.4 Demanda contra incendio
En pequeñas localidades, salvo casos especiales, se considera innecesario proyectar
sistemas de abastecimiento de agua potable que incluyan protección contra incendios. En
localidades medianas o grandes el problema debe ser estudiado y justificado en cada caso,
de acuerdo con las características particulares de cada localidad.
1.2.1.5 Dotación
Se entiende por dotación el volumen de agua que considera el consumo de todos los
servicios que se hacen por habitante por día, incluyendo pérdidas físicas. La dotación seobtiene a partir de las demandas (secciones 1.2.1.2 a 1.2.1.4)

1.3 PROYECTOS DE ALCANTARILLADO SANITARIO
1.3.1 Aportación de aguas negras
Se adopta el criterio de aceptar como aportación de aguas negras, el 75% de la
dotación de agua potable, considerando que el 25% restante se consume antes de
llegar a los conductos.
La CNA a través del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (I.M.T.A.) realiza
mediciones en diferentes localidades del país, con objeto de definir el porciento de
aportación, el cual será dado a conocer en su oportunidad, en tanto esto concluya se
deberá seguir considerando el 75 % de la dotación.
En las localidades que cuenten con zonas industriales y comerciales de consideración,
se deberá obtener el porcentaje de aportación para cada una de estas zonas en
particular, independientemente a las zonasdomésticas.

Se debe tomar en cuenta, la dotación de agua que se requiera para las condiciones
inmediata y futura de la localidad, considerando la sección 1.2.1.5.
1.3.2 Coeficientes de variación
Los coeficientes de variación de las aportaciones de aguas negras son dos: uno que
cuantifica la variación máxima instantánea (coeficiente de Harmon) de las aportaciones
de aguas negras y otro de seguridad. Él primero se aplica al gasto medio y el segundo
al gasto máximo instantáneo. 1
1.3.2.1 Coeficiente de variación máxima instantánea
Para cuantificar la variación máxima instantánea de las aportaciones, se utiliza la
fórmula de Harmon, cuya expresión es:
14
M = 1 +
4 + P
Donde:
M = Coeficiente de variación máxima instantánea de aguas negras
P = Población servida acumulada hasta el tramo de tubería considerada, en
miles de habitantes
El coeficiente de variación máxima instantánea, o coeficiente de Harmon, se aplica
tomando en cuenta las siguientes consideraciones:
• En tramos que presenten una población acumulada menor a los 1 000
habitantes, el coeficiente se considera constante e igual a 3.8.
• Para una población acumulada mayor de 63,450 habitantes, el coeficiente se
considera constante e igual a 2.17, es decir, se acepta que su valor a partir de esa
cantidad de habitantes, no sigue ya la Ley de Variación establecida por Harmon.
Lo anterior resulta de considerar al alcantarillado como un reflejo de la red de
distribución de agua potable ya que el coeficiente "M" se equipara con el coeficiente de
variación del gasto máximo horario necesario en un sistema de agua potable, cuyo
límite inferior es de 1, 40 x I.55 = 2.17
1.3.2.2 Coeficiente de seguridad
Generalmente en los proyectos de redes de alcantarillado se considera un margen de
seguridad aplicando un coeficiente,
En el caso de rehabilitaciones a una red existente, previendo los excesos en las
aportaciones que puede recibir la red, generalmente por concepto de aguas pluviales,
se considera un coeficiente que puede ser igual a 1.5.
Para nuevos asentamientos, siempre y cuando se garantice que las aportaciones
pluviales de los lotes urbanizados no se conecten a los albañales o a las atarjeas del
alcantarillado sanitario, el coeficiente de seguridad será igual a 1.0.

1.3.3 Gastos de diseño
Los gastos que se consideran en los proyectos de alcantarillado son: medio, mínimo,
máximo instantáneo y máximo extraordinario. Los tres últimos se determinan a partir del
primero.
1.3.3.1 Gasto medio
La cuantificación del gasto medio de aguas negras en un tramo de la red se hace en
función de la población y de la aportación de aguas negras. Esta aportación se
considera como un porcentaje de la dotación de agua potable, que a su vez está en
función de los diferentes usos del suelo (comercial, industrial y habitacional).
La expresión para calcular el valor del gasto medio en zonas habitacionales y
condiciones normales, es:
A.P
Q
=
m e d
86,400
donde:
Q
= Gasto medio, en l/s
m e d
A = Aportación de aguas negras, de acuerdo al uso del suelo,
en l/hab/día
p = Población de proyecto, en habitantes
86,400 = segundos/día
Para localidades con zonas industriales o comerciales que aportan al sistema de
alcantarillado volúmenes de consideración, de acuerdo con la sección 1.3.1, se debe
adicionar al gasto medio, el gasto de aportación obtenido.
1.3.3.2 Gasto mínimo
La expresión que generalmente se utiliza para calcular el valor del gasto mínimo es:
Q
= 0.5 Q
m i n
m e d
donde,-
Q
= Gasto mínimo, en l/s
m i n
Q
= Gasto medio, en l/s
m e d
El límite inferior de la fórmula anterior debe ser de 1.5 l/s cuando se tengan en la zona
excusados de 16 litros de capacidad y 1.0 l/s para excusados de 6 litros. Lo anterior
significa que en los tramos iniciales de las redes de atarjeas, cuando resulten valores
del gasto mínimo menores a 1.5 l/s 6 1.0 l/s según sea el caso, se debe adoptar este
valor para utilizarlo en el diseño.
Es conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un
excusado con tanque de 16 litros. Considerando que actualmente se dispone de
excusados con tanques de 6 litros el gasto de descarga es de 1.0 l/s.

1.3.3.3 Gasto máximo instantáneo
La estimación del gasto máximo instantáneo, se hace afectando al gasto medio por el
coeficiente de variación máxima instantánea “M”, por lo que:
Q
= M .
M 1
Qm e d
donde:
Q
= Gasto máximo instantáneo, en I/s
M1
Q
= Gasto medio, en l/s
m ed
M = Coeficiente de variación máxima instantánea
(sección 1.3.2.1)
1.3.3.4 Gasto máximo extraordinario
En función de este gasto se determina el diámetro adecuado de los conductos de la red
y su valor se calcula multiplicando el gasto máximo instantáneo por el coeficiente de
seguridad, es decir:
Q
= CS . Q
M E
M1
Donde:
Q
= Gasto máximo extraordinario, en I/s
ME
CS = Coeficiente de seguridad (sección 1.3.2.2)
Q
, = Gasto máximo instantáneo, en l/s
MI
1.3.4 Cálculo hidráulico
1.3.4.1 Fórmula para diseño
Se emplea la fórmula de Manning para calcular la velocidad del agua en las tuberías
cuando trabajen llenas, utilizando, además, las relaciones hidráulicas y geométricas de
esos conductos, al operar parcialmente llenos (figura 1.8).
La expresión algebraica de la fórmula de Manning es:
2 1
3
V = 1 . r
. S
2
n
Donde:
V = velocidad media del flujo, en m/s
n = coeficiente de rugosidad
r = radio hidráulico, en m
S = pendiente

1.3.4.2 Valor del coeficiente de rugosidad
El coeficiente de rugosidad varía según la clase de material de las tuberías. Para el
coeficiente "n" de Manning en tuberías se pueden tomar los valores indicados en la
tabla 1. 14.
TABLA 1.14 COEFICIENTE DE RUGOSIDAD
MATERIAL
COEFICIENTE (n)
Asbesto - Cemento
0.010
Concreto liso
0.012
Concreto aspero
0.016
Concreto presforzado
0.012
Acero galvanizado
0.014
Fierro fundido
0.013
Acero soldado sin revestimiento 0.014
Acero soldado con revestimiento
Interior a base de epoxy 0.011
PVC (policloruro de vinilo) 0.009
Polietileno de alta densidad 0.009
En ocasiones se requiere conducir las aguas residuales a través de canales, los valores
medios de "n" más utilizados se indican en la tabla 1.1 5.
TABLA 1.15 COEFICIENTE DE RUGOSIDAD EN CANALES
MATERIAL DE REVESTIMIENTO COEFICIENTE (n)
Concreto con buen acabado 0.014
Concreto con acabado regular 0.016
Mampostería con mortero de cemento
con buen acabado
0.020
1.3.5 Parámetros Hidráulicos Permisibles
1.3.5.1 Velocidades

Velocidad máxima. La velocidad máxima permisible, para evitar erosión en las
tuberías, está en función del tipo de material que se utilice y sus diferentes
valores se presentan en la tabla 1.7 de la sección correspondiente a agua
potable.

Para su revisión se utiliza el gasto máximo extraordinario, considerando el tirante que
resulte (a tubo lleno o parcialmente lleno).

Velocidad mínima. La velocidad mínima permisible es de 0.3 m/seg,
considerando el gasto mínimo y su tirante correspondiente.
Adicionalmente debe asegurarse que dicho tirante tenga un valor mínimo de 1.0 cm en
casos de fuertes pendientes y de 1.5 cm en casos normales.
Estas restricciones tienen por objeto evitar el depósito de sedimentos que provoquen
azolves y taponamientos en el tubo.
FIGURA 1.8 ELEMENTOS HIDRÁULICOS DE LA SECCIÓN CIRCULAR
1.3.5.2 Diámetros mínimo y máximo
Los diámetros mínimo y máximo en un alcantarillado sanitario, los fijan las
consideraciones siguientes:
Diámetro mínimo. La experiencia en la conservación y operación de los

sistemas de alcantarillado a través de los años, ha demostrado que el
diámetro mínimo en las tuberías es de 20 cm, para evitar frecuentes
obstrucciones,

Diámetro máximo. El diámetro máximo está en función de varios factores,
entre los que destacan: las características topográficas y de los suelos de
cada localidad en particular, el gasto máximo extraordinario de diseño, el tipo
de material de la tubería y los diámetros comerciales disponibles en el
mercado.
Para el caso de grandes diámetros se debe realizar un estudio técnico-económico para
definir la conveniencia de utilizar tuberías paralelas (madrinas) de menor diámetro.

En cualquier caso, la selección del diámetro depende de las velocidades
permisibles, aprovechando al máximo la capacidad hidráulica del tubo
trabajando a superficie libre (gravedad).
1.3.5.3 Pendientes
La pendiente de cada tramo de tubería debe ser tan semejante a la del terreno como
sea posible, con objeto de tener excavaciones mínimas. Los valores de las pendientes
máxima y mínima para cada caso, se obtienen a partir de las restricciones de velocidad
marcadas en la sección 1.3.5.11.
En casos especiales de fuertes pendientes es conveniente que en el diseño se
consideren tuberías que permitan velocidades altas, y dependiendo del caso hacer
estudio técnico-economico para determinar el empleo de pendientes mayores, de tal
forma que se pueda tener solo en casos extraordinarios y tramos cortos velocidades de
hasta 8 m/s.

El objeto de establecer límites para la pendiente es evitar, hasta donde sea posible, él
azolve y la construcción de estructuras de caída que además de encarecer las obras,
propician la producción del gas hidrógeno sulfurado, que es muy toxico y aumenta los
malos olores de las aguas negras.

jueves, 12 de marzo de 2009

TEMARIO

OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA
Al finalizar el curso, el alumno será capaz de diseñar sistemas de alcantarillado sanitario y pluvial, mediante la aplicación de las normas de diseño y simulación matemática, con la finalidad de proponer sistemas de red de alcantarillado eficaces para la descarga de aguas pluviales y residuales.
TEMAS Y SUBTEMAS
1. Datos Básicos
1.1. Periodo de diseño
1.2. Población de diseño
1.3. Caudal de diseño

2. Normas de diseño
2.1. Velocidad
2.2. Diámetro mínimo
2.3. Diámetro de diseño

3. Trazo de redes de alcantarillado sanitario
3.1. Clasificación de las tuberías
3.2. Otros elementos

4. Diseño geométrico de redes de alcantarillado sanitario
4.1. Disposición de la red
4.2. Pendientes y colas
4.3. Profundidades de pozos de inspección

5. Análisis del funcionamiento hidráulico de la red
5.1. Cálculo hidráulico de colectores
5.2. Ejemplo de diseño

6. Trazo de redes de alcantarillado pluvial
6.1. Clasificación de las tuberías
6.2. Piezas especiales

7. Ubicación de accesorios pluviales
7.1. Clasificación de accesorios
7.2. Ubicación
8. Métodos de obtención del caudal de diseño
8.1. Método RRL
8.2. Método gráfico Alemán
8.3. Método racional
8.4. Método de Banki Ziegler

9. Análisis del funcionamiento hidráulico del sistema de alcantarillado pluvial
9.1. Cálculo de áreas de aportación
9.2. Selección de sitios de ubicación de coladeras
9.3. Interceptores de calle