R - 1

CALCULO HIDRÁULICO DE
REDES DE SANEAMIENTO
COLEGIO DE INGENIEROS
AGRÓNOMOS DE BARCELONA
Barcelona - Mayo de 2008
Cálculo hidráulico de redes de saneamiento

Datos necesarios:
 Trazado en planta de la red, en función de:
 Parcelación de las zonas a urbanizar
 Cuencas vertientes de la zona a urbanizar
 Situación del punto final de evacuación (cauce receptor o
estación depuradora)
 Superficie de cada una de las zonas vertientes a la red de






saneamiento Si.
Porcentaje de superficie edificable, de viales y de espacios
verdes.
Coeficientes de escorrentía de las distintas superficies Ci.
Tiempo de escorrentía.
Tiempo de concentración.
Periodo de retorno.
Precipitación máxima horaria para el periodo de retorno
considerado Im.
Cálculo hidráulico de redes de saneamiento

Datos necesarios (cont.)
 Perfiles longitudinales de cada uno de los ramales
 Identificación de cada uno de los ramales.
 Situar los pozos de inspección

Caudales de cálculo:
 Pluviales:
Q=CxIxS
Residuales residenciales
Q = Qcalculo abast.
3
TRAZADO EN PLANTA Y ESQUEMA DE AREAS
QUE VIERTEN A CADA RAMAL
4
5
1
2
7
8
EDAR
9
10
6
Coeficiente de escorrentía

Es el cociente entre el caudal que discurre por la superficie en
relación con el caudal total precipitado.
TIPO DE SUPERFICIE
C
Cubiertas impermeables
0,70-0,95
Asfaltos
0,85-0,90
Hormigones
0,85-0,90
Adoquinado o entarugado rejuntado
0,80-0,85
Macadam bituminoso
0,70-0,90
Adoquinado ordinario
0,50-0,70
Empedrado de mosaico
0,40-0,50
Macadam ordinario
0,25-0,50
Pavimentos sin afirmar
0,15-0,30
Terrenos sin construir y deportivos
0,15-0,30
Jardines y praderas
0,05-0,25
Parques
0,01-0,20
TIPO DE ZONA
C
Casco urbano con edificación muy densa
0,70-0,90
Barrios antiguos con edificación densa
0,65-0,90
Zona industrial en ciudad
0,60-0,85
Barrios modernos con muchos edificios
0,50-0,70
Zona residencial de edificios aislados
0,25-0,60
Zona industrial de edificios aislados
0,25-0,60
Zona residencial unifamiliar en extraradio
0,25-0,50
Zona suburbana poco poblada
0,10-0,30
Zona rural
0,05-0,25
Tiempo de escorrentía

Es el tiempo que tarda una gota de agua caída en la cuenca en el
punto más alejado, en llegar a la red de alcantarillado.

Este tiempo depende de:

La distancia a recorrer por la gota de agua.

La pendiente del terreno.

Grado de impermeabilidad del terreno.
En la práctica varía entre un mínimo de 3 minutos y un
máximo de 20 minutos
Valores normales: entre 5 y 10 minutos
Tiempo de concentración

Tiempo de concentración, en un punto x cualquiera de la red es el
tiempo empleado por una gota de agua, caída en el lugar más
alejado de dicho punto, para llegar al punto considerado x.

El tiempo de concentración es la suma del tiempo de escorrentía
más el tiempo de recorrido.
En la práctica, y para cuencas pequeñas (de hasta 50 ha)
varía entre un mínimo de 10 minutos y un máximo de 60
minutos
Normalmente se toman valores comprendidos entre
10 y 30 minutos
Periodo de retorno

El periodo de retorno de un suceso (intensidad de un aguacero) se
define como el número de años en que se supera , una vez como
promedio, la intensidad media de dicho suceso.

Las curvas de precipitación media anual pueden estar representadas
para periodos de retorno de 1, 5, 10, 25, 50 o más años, con un índice
de probabilidad del 90%.

A efecto de homologación de base de datos se acepta como
frecuencia tipo un periodo decenal
Coeficiente de afección del Periodo de retorno
Periodo
de
retorno P (años)
Coeficiente
afección
de
1
2
5
10
15
25
50
0,45 0,60 0,80 1,00 1,10 1,25 1,50
100
1,91
Intensidad de lluvia o Precipitación máxima en 1 hora

Es el caudal máximo de agua caído en una unidad de superficie y una
hora de duración.

En meteorología este caudal se suele expresar en mm. Para el cálculo
hidráulico se expresa en l/s. ha.

Equivalencias:

1 mm/min = 166,67 l/s

1 mm/h
= 2,78 l/s.

1 mm
= 1 l/m²

1 l/s.ha
= 0,0001mm/s = 0,006 mm/min = 0,36 mm/h

Lluvias de corta duración son generalmente las más intensas.

Su valor debe tomarse de los gráficos experimentales de curvas de
intensidad de lluvia-Duración del chaparrón, para un periodo
determinado.

A falta de estos gráficos locales pueden utilizarse las curvas de la Fig. 1
en las que:



Im = Intensidad media en un tiempo dado (mm/h).
Ih = Intensidad media en aguaceros de una hora de duración (mm/h).
Tc = Duración del chaparrón igual a tiempo de concentración (min.)

Curva adecuada  Valor máxima intensidad media (Im) para el
periodo de retorno considerado.

A falta de este dato el Gráfico 2 da un valor orientativo para un
periodo decenal.

La curva correspondiente será la de Ih que nos permitirá hallar el
valor de Im
Curvas IDF: Intensidad – Duración – Frecuencia

Para calcular el valor de Im se entra en el gráfico I.D.F (Fig. 1) con el
valor de Ih obtenido del gráfico 2 y con el tiempo de concentración,
como duración del chaparrón. En la escala izquierda se obtendrá el
valor de Im en l/s.Ha.
Ejemplo de cálculo: Red de saneamiento en
Guadalajara

Superficies:
 Edificación viviendas: superficies cubiertas y pavimentadas:
109.000 m².
 Superficie de viales: 15.000 m².
 No se consideran las zonas verdes
 Coeficiente de escorrentía en edificación, pavimentación y viales:
C = 0,8
 Precipitación máxima horaria en Guadalajara para un periodo de
retorno de 10 años y nivel de probabilidad del 90%: 25 mm.
 Tiempo de concentración considerado: 15 minutos
 Intensidad de lluvia según curvas IDF: 80 l/s. Ha.
RAMAL
G-1
H
F
I-J
G
NUDOS
J
L
%
m.
50
50
750
750
100
1500
122
121
3,69
121
120
0,99
140
139
0,50
139
138
0,50
138
137
0,50
137
136
0,50
136
135
4,64
135
134
3,64
134
129
3,16
110
111
2,55
111
112
0,74
112
113
0,50
113
114
0,50
114
115
1,52
115
116
3,26
116
117
0,50
117
118
0,50
118
119
0,50
119
120
0,50
103
104
1,97
104
105
2,53
105
127
127
128
5,00
5,00
128
129
5,00
129
130
130
131
5,00
5,00
131
132
5,00
132
120
120
133
1,84
1,58
133
67
1,58
123
124
0,82
124
125
0,62
125
126
0,62
126
75
5,00
75
74
5,00
74
73
0,88
73
72
0,88
72
71
0,86
71
70
0,88
70
69
0,88
69
68
0,88
68
67
0,88
67
66
0,88
66
65
0,84
65
64
0,84
64
63
0,84
63
62
0,84
62
61
0,84
61
60
0,50
60
59
0,50
59
58
0,50
58
57
0,50
57
56
0,50
SUPERFICIES m²
VIALES
50
50
50
50
50
50
42
VIVIENDAS.
CAUDAL QUE APORTA (l/s)
VIALES
VIV.
TOTAL
4,8
0,0
4,8
4,8
0,0
4,8
0
9,6
0,0
9,6
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
342
0
6000
0,0
38,4
38,4
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
750
1000
4,8
6,4
11,2
750
1000
4,8
6,4
11,2
750
1000
4,8
6,4
11,2
750
1000
4,8
6,4
11,2
750
1000
4,8
6,4
11,2
750
1000
4,8
6,4
11,2
750
1000
4,8
6,4
11,2
750
1000
4,8
6,4
11,2
750
1000
4,8
6,4
11,2
750
1000
4,8
6,4
11,2
500
7500
10000
48,0
64,0
112,0
50
16
27
30
30
30
30
30
20
30
30
1.500
240
1000
1000
9,6
1,5
6,4
6,4
16,0
7,9
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
323
1.740
11,1
12,8
23,9
50
50
50
23,5
23,5
33
32,5
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
1500
9,6
0,0
9,6
750
4,8
0,0
4,8
750
4,8
0,0
4,8
0,0
0,0
0,0
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
1000
0,0
6,4
6,4
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
500
0,0
3,2
3,2
2000
R-1-1
Ejemplo de cálculo
Sistema unitario
Caudal de aguas negras
aportado a cada nudo: 2,5 l/s
10
1
40
4%0
1
50
4
50
5
5%0
3%
EDAR
4%
10
45
0
10
20
45
5%0
10 9
5
10
20 8
7%0 7
70
20
7%0
0
6%0
6
10
2
15
4%0
70
R - 2 - 13
50
4%0
60
0
R-2
2
0
1
2
R
3
12
40
1
50
4
10
50
7%0
5
10
8%
0
10
4
R-2
15
9%0
60
7%0
10
10
10
8%0
6%0
1
50
2
50
1
4%0
70
0
R-
30
5%
0
1-
6
50
6%
50
5%
R-
70
3
0
15
R-
50
6%0
10
7%
12
3
15 Caudal de pluviales
100
2
4%0
80
40 Longitud
50
2
15
40
2
5 9%0
20
70
9%0
1
10
1
Alcantarilla,
Tramo
o
Colector
del
pozo
Tramo
Caudal
en que
total en
al
pend.
pozo
sección
Qpluv.
Q neg.
Desagua
nº
nº
R-1-1
R-1-1
1
2
2
3
R-1-2
R-1-2
R-1-2
1
2
3
2
3
3
R-1
R-1
R-1
R-1
R-1
R-1
1
2
3
4
5
6
2
3
4
5
6
1
R-2-1
R-2-1
R-2-1
R-2-1
1
2
3
4
2
3
4
9
R-2
R-2
R-2
R-2
R-2
R-2
R-2
R-2
R-2
R-2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
R
1
2
Longitud
j
L
(m/ km)x1 0
(m)
el tramo
(l/ s ) x 1 0 0 0 (l/ s ) x 1 0 0 0
(l/ s )
R-1
10000
15000
2500
2500
40
40
40
80
R-1
10000
15000
12000
2500
2500
2500
40
40
40
70
60
70
R
10000
12000
15000
50000
30000
40000
2500
2500
2500
2500
2500
2500
70
60
60
50
50
40
50
60
50
50
50
50
R-2
10000
10000
10000
10000
2500
2500
2500
2500
80
80
60
60
50
50
50
50
R
10000
20000
5000
15000
10000
10000
20000
5000
10000
20000
2500
2500
2500
2500
2500
2500
2500
2500
2500
2500
90
90
90
70
70
70
70
50
50
50
70
40
70
60
50
70
20
10
45
45
10000
2500
30
1.000
Alcantarilla,
Pendiente Diámetro
interior
Caudal de Cálculo
del
al
pozo
pozo
Tramo o
(l/ s)
Negras
Aportado
del tramo por otros
Qn
ramales
nº
nº
Pluviales
del tramo
Qpl
R-1-1
0
1
2
2
3
10,0
15,0
2,5
2,5
0,0
0,0
12,5
30,0
R-1-2
0
0
1
2
3
2
3
3
10,0
15,0
12,0
2,5
2,5
2,5
0,0
0,0
0,0
R-1
0
0
0
0
0
1
2
3
4
5
6
2
3
4
5
6
1
10,0
12,0
15,0
50,0
30,0
40,0
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
R-2-1
0
0
0
1
2
3
4
2
3
4
9
10,0
10,0
10,0
10,0
R-2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
R
1
2
Colector
Caudal
Total
Q
j
d
A sección llena
Caudal
Q
Velocidad
V
A caudal de cálculo
Q
Velocidad
Calado
V
h
A caudal mínimo
Q mínimo
Velocidad
Calado
V
h
Tramo
Longitud
en que
L
Desagua
(m/ km)
(mm)
(l/ s)
(m/ s)
(m/ s)
(mm)
(m/ s)
(mm)
4,0
4,0
300
300
73,01
73,01
1,03
1,03
0,78
0,98
82,80
133,50
0,46
0,46
33,00
33,00
12,5
30,0
44,5
4,0
4,0
4,0
300
300
300
73,01
73,01
73,01
1,03
1,03
1,03
0,78
0,98
1,07
82,80
133,50
170,40
0,46
0,46
0,46
33,00
33,00
33,00
0,0
0,0
74,5
0,0
0,0
0,0
12,5
27,0
119,0
171,5
204,0
246,5
7,0
6,0
6,0
5,0
5,0
4,0
300
300
400
450
450
600
97,10
89,77
191,55
238,03
238,03
452,60
1,37
1,27
1,52
1,50
1,50
1,60
0,95
1,12
1,59
1,60
1,60
1,63
70,80
112,20
230,00
288,00
333,90
315,00
0,58
0,53
0,52
0,48
0,48
0,42
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