Anejo 1 CALCULOS HIDRÁULICOS

DOCUMENTO Nº 1
Anejo nº 1 – Cálculos Hidráulicos
CALCULOS HIDRÁULICOS
ÍNDICE
1.
SANEAMIENTO PROYECTADO................................................................................................. 2
2.
CÁLCULO DE CAUDALES........................................................................................................... 2
3.
2.1
CÁLCULO DEL CAUDAL MEDIO DE AGUAS RESIDUALES................................................................... 3
2.2
CÁLCULO DEL CAUDAL DE AGUAS PLUVIALES. ............................................................................... 3
2.3
TABLA DE GENERACIÓN DE CAUDALES. .......................................................................................... 4
DIMENSIONAMIENTO DE TUBERÍAS. .................................................................................... 6
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DOCUMENTO Nº 1
Anejo nº 1 – Cálculos Hidráulicos
1. SANEAMIENTO PROYECTADO
Para el dimensionamiento hidráulico de la conducción que constituye este Proyecto se
han considerado los caudales máximos aportados por la zona y se ha previsto un crecimiento
anual del 1% en el horizonte de 25 años.
Estos caudales se han obtenido para una lluvia de intensidad media de 326 l/seg/Ha
(período de retorno 10 años, intervalo de referencia una hora y coeficiente de escorrentía de
0,6) en casco urbano y 99,29 l/seg/Ha (período de retorno 5 años, intervalo de referencia una
hora y coeficiente de escorrentía de 0,4) en el resto.
2. CÁLCULO DE CAUDALES
Se procede en este apartado a la estimación de los caudales que determinan las
distintas condiciones de funcionamiento hidráulico de los conductos de saneamiento. Estos
caudales son: “caudal medio de aguas residuales” (Qmr), “caudal punta de aguas residuales”
(Qpr), “caudal de aguas pluviales” (Qll) y “caudal máximo” (Qmax). El caudal máximo incluye el
“caudal punta de aguas residuales” (Qpr) más “caudal de aguas pluviales” (Qll):
Qmax = Qpr + Qll
. Se considera una lluvia de intensidad media máxima (Im) de 99,29 l/seg/Ha, que
corresponde a un período de retorno de 5 años e intervalo de referencia de una hora. Se
estima un coeficiente de escorrentía y admisión (Ce) de 0,4 y una superficie de aportación (SA)
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de 150 m por vivienda ( 0,015 Ha), esto para terreno fuera de casco urbano, para casco
urbano tenemos los siguientes condicionantes: lluvia de intensidad media máxima (Im) de
326 l/seg/Ha, que corresponde a un período de retorno de 10 años e intervalo de referencia de
diez minutos. Se estima un coeficiente de escorrentía y admisión (Ce) de 0,6 y una superficie
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de aportación (SA) de 150 m por vivienda ( 0,015 Ha)
Se considera una dotación media de abastecimiento de 300 l/hab/día y 4 habitantes por
vivienda. Al tratarse de núcleos muy pequeños de población el caudal de aguas residuales se
considera igual al de abastecimiento.
Los Coeficientes de Punta (Kp) aplicables para el cálculo del caudal punta de aguas
residuales serán (en función del número de viviendas al final del período de diseño de la obra):
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Número de Viviendas
Coeficiente Punta (Kp)
Hasta 10
De 18,9 a 18,4
De 11 a 20
De 18,8 a 10,2
De 21 a 50
De 10,6 a 5,4
De 51 a 100
De 5,8 a 3,6
Más de 100
3,0
El sistema de saneamiento se diseña para la máxima aportación prevista dentro de un período
de diseño de 25 años. Las calles afectadas por el presente Proyecto tienen la misma
clasificación según el P.G.O.U. de Beniel.
2.1 CÁLCULO DEL CAUDAL MEDIO DE AGUAS RESIDUALES.
Las fórmulas a aplicar son:
Qmr ( l / seg ) = N act × 1,0125 ×
Hab / Viv × Dotacion
3600 × 24
2.2 CÁLCULO DEL CAUDAL DE AGUAS PLUVIALES.
Las fórmulas a aplicar son:
Q ll (l / seg ) = 1,007 25 × S A × I m × Ce
En el caso de que la red de saneamiento pueda recoger también la escorrentía
superficial que se produzca en alguna zona urbana próxima (de superficie SU y coeficiente de
escorrentía Cu), se deberá añadir el término:
SU × I m × Cu
a las expresiones anteriores.
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2.3 TABLA DE GENERACIÓN DE CAUDALES.
La siguiente tabla muestra la generación de caudales que se transportan en las
conducciones una vez desarrollado todo el saneamiento de la zona y a medida que se van
produciendo las aportaciones de los carriles y calles adyacentes. Se obtiene aplicando las
fórmulas anteriores:
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ACTUACIÓN
Ntra. Sra. del
Rosario
Juan Díaz
Nº VIVIENDAS
23
39
HAB./VIV.
4
4
DOTACIÓN
(l/hab./día)
300
300
COEFICIENTE DE
PUNTA
10
6
CRECIMIENTO 1%
A LOS 5 AÑOS
1.2824
1.2824
CAUDAL RESIDUAL
MEDIO (l/s)
0.41
0.68
CAUDAL RESIDUAL
PUNTA (l/s)
4.10
4.06
M /VIV.
150
150
PRECIPITACIÓN DE
CÁLCULO (l/sg/Ha)
326
326
COEFICIENTE
ESCORRENTÍA
0.6
0.6
CAUDAL
PLUVIALES (l/s)
80.34
132.73
CAUDAL TOTAL (l/s)
84.34
136.79
PENDIENTE
0.0037
0.0025
DIÁMETRO
COMERCIAL
PVCØ315
PVC315/PVC4000
QMÁX
TRANSPORTADO
AL 80% (l/s)
89.70
138.50
VÁLIDO /
NO VÁLIDO
VÁLIDO
VÁLIDO
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3. DIMENSIONAMIENTO DE TUBERÍAS.
Para los cálculos hidráulicos se utilizará la fórmula de Manning-Strickler:
V = k × Rh
2/3
× I 1/ 2
Q =V × S
con un k = 120 (PVC); y dónde Rh es el radio hidráulico, I es la pérdida de carga ó pendiente y
V es la velocidad de la corriente en la sección S considerada.
Estas expresiones nos proporcionan el diámetro requerido en función del caudal Q, el
material del conducto, la altura de la lámina de agua y la pendiente I.
En el presente Proyecto se ha adoptado la siguiente pendiente: 3‰ y 2,5‰.
Hechas estas consideraciones, se obtiene el máximo caudal que puede transportar la
tubería de policloruro de vinilo de diámetro comercial 400 y 315 para un llenado del 80%.
φ ( mm)
Pendiente (m/m)
Radio Hid. (m)
Caudal-φ (l/seg)
315
0.003
0.091
89.70
400
0,0025
0,122
138.50
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