DISEÑO ALCANTARILLADO COMBINADO SECTOR LA GRANJA

PROYECTO: REPOSICIÓN DEL ALCANTARILLADO COMBINADO EN EL
BARRIO LA GRANJA COMPRENDIDO ENTRE EL SECTOR DEL DESVÍO A
LA VEREDA LA CONCORDIA HASTA LA INSTITUCIÓN TÉCNICA
AGROPECUARIA "JMH" POR LA VÍA A LA VEREDA TRES ESQUINAS.
MUNICIPIO DE PUPIALES - DEPARTAMENTO DE NARIÑO
PRESENTADO POR ALCALDIA MUNICIPIAL DE PUPIALES NARIÑO
RICARDO J BENAVIDES
ALCALDE MUNICIPAL 2020 - 2023
PUPIALES, AGOSTO 25 DE 2020


Ingeniero Civil
TABLA DE CONTENIDO
1. DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO ............................................................... 6
1.1. UBICACIÓN ........................................................................................................... 6
1.1.1. Descripción del municipio Pupiales .......................................................... 6
1.1.2. Ubicación específica del proyecto ............................................................ 8
2. INFORMACION PRELIMINAR REFERENTE AL ESTADO DEL ALCANTARILLADO DEL
BARRIO LA GRANJA CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE PUPIALES NARIÑO .. 10
2.1.1. PROBLEMA ACTUAL CON EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO ........... 10
2.2. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA .................................................................... 12
2.2.1. JUSTIFICACION DE LA NECESIDAD QUE SE REQUIERE SOLUCIONAR
CON EL PROYECTO ............................................................................ 12
2.2.2. OBJETIVOS ......................................................................................... 12
2.1.1 Objetivo general ................................................................................... 12
2.1.2 Objetivos específicos ............................................................................ 12
3. MEMORIAS DE DISEÑO PARA EL ALCANTARILLADO COMBINADO DEL BARRIO LA
GRANJA MUNICIPIO DE PUPIALES NARIÑO ........................................................... 13
3.1. DIAGNOSTICO DE LA SITUACION ACTUAL DEL SISTEMA DE
ALCANTARILLADO EXISTENTE ................................................................................ 13
3.1.1. EVALUACION DE LA OFERTA DEL SERVICIO ...................................... 14
3.1.2. EVALUACION DE LA DEMANDA DEL SERVICIO ................................... 16
3.1.3. FORMULACION Y ANALISIS DE ALTERNATIVAS ................................. 16
3.1.4. Alternativa 1. Ampliación y optimización de sistema de alcantarillado actual.
........................................................................................................... 16
3.1.5. Alternativa 2. Construcción de colectores alcantarillado pluvial. ................ 17
3.1.6. Selección de alternativa de construcción de colectores combinados .......... 18
4. DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO COMBINADO ................................. 19
4.1.1. DEFINICIÓN PERIODO DE DISEÑO ..................................................... 19
4.2. PROYECCION DE LA POBLACION .................................................................... 19
4.3. DOTACION NETA ................................................................................................ 22
4.3.1. DOTACION BRUTA .............................................................................. 23
4.3.2. CALCULO DE LA PRODUCCION DE AGUA RESIDUALES ..................... 24
4.3.3. Aguas Residuales Industriales ............................................................... 25
4.3.4. Aguas Residuales Comerciales .............................................................. 25
4.3.5. Aguas Residuales Institucionales ........................................................... 25
4.3.6. CAUDAL MÁXIMO HORARIO................................................................ 26
4.3.7. APORTES DE CONEXIONES ERRADAS QCE ........................................ 27
4.3.8. APORTES POR INFILTRACIÓN QINF ..................................................... 27
4.3.9. APORTE AGUAS LLUVIA ..................................................................... 28






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
Ingeniero Civil
4.3.10 Curvas de intensidad frecuencia y duración IDF………….………………….28
4.3.11. Tiempo de concentración…………………………………………………………35
4.4. CAUDAL DE DISEÑO TOTAL QDT ....................................................................... 36
4.5. DENSIDAD DE POBLACIÓN ............................................................................... 37
4.5.1. PARAMETROS DE DISEÑO ................................................................. 38
4.5.2. Áreas de drenaje .................................................................................. 40
4.5.3. Estimación de Coeficiente de Retorno (R) ............................................... 40
4.5.4. Diámetro mínimo .................................................................................. 41
4.5.5. Aporte de sedimentos ........................................................................... 41
4.5.6. Velocidad mínima ................................................................................. 42
4.5.7. Velocidad máxima ................................................................................ 42
4.5.8. Pendiente mínima ................................................................................. 42
4.5.9. Pendiente máxima ................................................................................ 43
4.5.10. Profundidad hidráulica máxima .............................................................. 43
4.5.11. Profundidad mínima a la cota clave ........................................................ 43
4.5.12. Profundidad máxima a la cota clave ....................................................... 43
4.5.13. Retención de sólidos ............................................................................. 43
4.5.14. Ubicación ............................................................................................. 44
4.5.15. Distancia entre colectores...................................................................... 44
4.5.16. Unión entre colectores .......................................................................... 45
4.5.17. Distancias mínimas a otras redes ........................................................... 45
4.5.18. Cimentación de colectores ..................................................................... 45
4.5.19. Pérdidas de energía en estructuras de conexión y pozos de inspección. ... 46
4.5.20. Conexiones domiciliarias. ...................................................................... 48
4.6. MATERIALES....................................................................................................... 49
4.6.1. PARÁMETROS DE DISEÑO DE POZOS DE INSPECCIÓN. .................... 52
4.6.2. Requisitos de diseño de estructuras de conexión..................................... 52
4.6.3. Profundidad.......................................................................................... 54
4.6.4. Diámetros de acceso ............................................................................ 54
4.6.5. Distancia entre pozos ............................................................................ 55
4.6.6. PARÁMETROS DE DISEÑO DE LAS CÁMARAS DE CAÍDA. .................. 55
4.6.7. PARÁMETROS DE DISEÑO DE ALIVIADEROS ..................................... 56
4.6.8. DISEÑO HIDRÁULICO DE COLECTORES ............................................. 56
5. DIAGNOSTICO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO ACTUAL .............................. 58
5.1.1. Diámetro mínimo .................................................................................. 58
5.1.2. Aporte de sedimentos ........................................................................... 58
5.1.3. Velocidad mínima ................................................................................. 58
5.1.4. Velocidad máxima ................................................................................ 59






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
Ingeniero Civil
5.1.5. Pendiente mínima ................................................................................. 59
5.1.6. Pendiente máxima ................................................................................ 59
5.1.7. Profundidad hidráulica máxima .............................................................. 59
5.1.8. Profundidad mínima a la cota clave ........................................................ 60
5.1.9. Profundidad máxima a la cota clave ....................................................... 60
6. RESULTADOS HIDRAULICOS DEL DISEÑO DEL NUEVO ALCANTARILLADO ....... 64
6.1.1. Diámetro mínimo ............................................................................................ 64
6.1.2. Aporte de sedimentos ........................................................................... 64
6.1.3. Velocidad mínima ................................................................................. 64
6.1.4. Velocidad máxima ................................................................................ 65
6.1.5. Pendiente mínima ................................................................................. 65
6.1.6. Pendiente máxima ................................................................................ 65
6.1.7. Profundidad hidráulica máxima .............................................................. 65
6.1.8. Profundidad mínima a la cota clave ........................................................ 66
6.1.9. Profundidad máxima a la cota clave ....................................................... 66
6.1.10. Retención de sólidos ............................................................................. 66
LISTADO DE TABLAS
Tabla 1. Red alcantarillado casco urbano de Pupiales ..................................................... 14
Tabla 2. Inventario de redes de alcantarillado .................................................................. 15
Tabla 3. Estado de la red de alcantarillado del casco urbano del municipio de Pupiales
Nariño .............................................................................................................................. 15
Tabla 4. Resultados censales para casco urbano de Pupiales Nariño ............................. 19
Tabla 5. Resultados proyección de la población del casco urbano del municipio de Pupiales
Nariño .............................................................................................................................. 20
Tabla 6. Dotación neta máxima según RAS 330 de 2017 ................................................ 23
Tabla 7. Precipitación para diferentes tiempos de duración ............................................. 30
Tabla 8. Intensidades de lluvia para diferentes tiempos de duración. .............................. 30
Tabla 9. Precipitación 24 horas en función del periodo de retorno ................................... 35
Tabla 10. Estimación Densidades .................................................................................... 37
Tabla 11. Estimación Casas lotes y poblacion en el barrio la granja ................................ 38
Tabla 12. Profundidad mínima de colectores ................................................................... 43
Tabla 13. Coeficiente de rugosidad de Manning según tipo de tubería ............................ 44
Tabla 14. K obtenido en las curvaturas de los pozos de inspección................................. 47
Tabla 15. Normas técnicas para tuberías en concreto a emplear .................................... 49
Tabla 16. Normas técnicas para aceros ........................................................................... 49
Tabla 17. Normas técnicas para tuberías a emplear ........................................................ 50






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
Ingeniero Civil
Tabla 18. Diámetro mínimo interno de estructuras de conexión ....................................... 53
Tabla 19. Diámetro de la Cámara de caída en función del ............................................... 55
Tabla 21. Ingreso de datos .............................................................................................. 61
Tabla 22. Chequeo caudal pluvial .................................................................................... 61
Tabla 23. Chequeo cálculo de caudal sanitario ................................................................ 61
Tabla 24. Chequeo hidráulico .......................................................................................... 62
Tabla 13. Coeficiente de rugosidad de Manning según tipo de tubería ............................ 67
Tabla 25. Ingreso de datos .............................................................................................. 68
Tabla 26. Chequeo caudal pluvial .................................................................................... 68
Tabla 27. Chequeo cálculo de caudal sanitario ................................................................ 69
Tabla 24. Chequeo hidráulico .......................................................................................... 69
LISTADO DE FIGURAS
Figura 1. Ubicación del municipio de Pupiales ................................................................... 7
Figura 2. División política municipio de Pupiales................................................................ 7
Figura 3. Ubicación del proyecto construcción alcantarillado combinado sector la Granja . 9
Figura 4. Sistema de alcantarillado actual........................................................................ 18
Figura 5. Sistema de alcantarillado futuro ........................................................................ 18
LISTADO DE GRAFICAS
Gráfica 1. Resultado proyección de población en el casco urbano de Pupiales ............... 22
LISTADO DE FOTOGRAFIAS
Fotografía 1. Hundimiento de la vía por colapso del sistema de alcantarillado ................ 10
Fotografía 2. Hundimiento en detalle ............................................................................... 11
Fotografía 3. Hundimiento demarcado para evitar accidentes ......................................... 11







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
Ingeniero Civil
PROYECTO: REPOSICION DEL ALCANTARILLADO COMBINADO EN EL
BARRIO LA GRANJA COMPRENDIDO ENTRE EL SECTOR DEL DESVIO A LA
VEREDA
LA
CONCORDIA
HASTA
LA
INSTITUCION
TECNICA
AGROPECUARIA "JMH" POR LA VIA A LA VEREDA TRES ESQUINAS.
MUNICIPIO DE PUPIALES - DEPARTAMENTO DE NARIÑO
MEMORIAS DE DISEÑO
1. DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO
1.1. UBICACIÓN
1.1.1. Descripción del municipio Pupiales
Pupiales, es un municipio que se encuentra ubicado al sur occidente colombiano y
forma parte del departamento de Nariño, es un municipio andino integrado a la
altiplanicie de Túquerres e Ipiales.
La distancia del municipio a la capital departamental (Pasto), es de 89 Kms.
aproximadamente, la distancia que nos separa del centro de la subregión de
Obando (Ipiales) es de 7 kms y 10 kms de distancia con la frontera de la hermana
república del Ecuador.
El municipio pupialeño, presenta un clima frio, frio seco. Las altitudes van desde los
2650 m.s.n.m. en la desembocadura de la quebrada Doña Juana, sobre el río
Boquerón, hasta los 3.600 m.s.n.m. en el páramo Paja Blanca.
Para el Municipio de Pupiales se determinan las siguientes coordenadas
geográficas:
Latitud: 0°52´21” Norte
Longitud: 77°38´28” Oeste.
Altitud: 2.970 m.s.n.m.
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





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
Ingeniero Civil
Figura 1. Ubicación del municipio de Pupiales
Fuente: Plan de Desarrollo Municipal 2020-2023
Figura 2. División política municipio de Pupiales
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




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
Ingeniero Civil
Fuente: Plan de Desarrollo Municipal 2020-2023
1.1.2.
Ubicación específica del proyecto
El municipio de Pupiales, tiene una extensión de 13.049.3 hectáreas, las que
representan el 0.4% de la superficie total del departamento de Nariño, siendo uno
de los municipios más pequeños, lo cual permite que el municipio ocupe el puesto
N° 44 en extensión, frente a los 64 existentes en el departamento.
El casco urbano, está formada por doce barrios y ocupa una superficie de 177.6
hectáreas que representan el 1.34% del área total del territorio municipal; estos
barrios son:






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
Ingeniero Civil
El Centro, El Progreso, La Granja, San Francisco, La Unión, La Avenida Sarasty,
Urbanización Villarreal, El 20 de Julio (El Bosque), Urbanización el Dorado,
Urbanización Corazón de Jesús, La Nueva Colombia y Alambuera. Actualmente se
encuentran en proyecto de construcción las urbanizaciones: Villa María, Villa Las
Palmas, Los sauces y La Inmaculada.
El barrio la Granja a la que hace referencia este proyecto, se encuentra ubicado al
sur oriente del casco urbano de Pupiales, donde se encuentra la Institución Técnica
Agropecuaria José María Hernández los detalles de la ubicación del proyecto se
presentan en la siguiente figura.
Figura 3. Ubicación del proyecto construcción alcantarillado combinado sector la Granja
Fuente: Mapa Qgis del proyecto 2020
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







Ingeniero Civil
2. INFORMACION PRELIMINAR REFERENTE AL ESTADO DEL
ALCANTARILLADO DEL BARRIO LA GRANJA CASCO URBANO DEL
MUNICIPIO DE PUPIALES NARIÑO
2.1.1.
PROBLEMA ACTUAL CON EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO
El sistema de alcantarillado del barrio la Granja casco urbano de Pupiales, tiene
más de 30 años de operación y fue construido con tubería de cemento con 12
pulgadas de diámetro. La tubería en diferentes tramos ha colapsado generando
hundimientos en la vía.
Fotografía 1. Hundimiento de la vía por colapso del sistema de alcantarillado
Fuente: Este proyecto 2020







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
Ingeniero Civil
Fotografía 2. Hundimiento en detalle
Fuente: Este proyecto 2020
Fotografía 3. Hundimiento demarcado para evitar accidentes









Ingeniero Civil
Fuente: Este proyecto 2020
2.2. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
Desde que se construyó este tramo de alcantarillado sanitario, no se ha realizado
mantenimientos ni reposición de tubería. Por lo anterior, el sistema de alcantarillado
ha tenido sucesivos colapsos de su tubería, con lo cual se generan hundimientos
de la vía, infiltración de aguas residuales domésticas y posiblemente olores nocivos
y humedades en las casas.
2.2.1.
JUSTIFICACION DE LA NECESIDAD QUE SE REQUIERE SOLUCIONAR
CON EL PROYECTO
El proyecto busca reponer todos los componentes del alcantarillado sanitario
(tubería – cámaras – conexiones domiciliarias) además de ampliar el sistema de
alcantarillado en la vía para generar mayor cobertura del servicio para nuevos
usuarios.
2.2.2.
OBJETIVOS
2.1.1 Objetivo general
Reponer el alcantarillado combinado en el barrio la Granja comprendido entre el
sector del Desvió a la vereda la Concordia hasta la Institución Técnica agropecuaria
"JMH" por la vía a la vereda tres esquinas. Municipio de Pupiales - departamento
de Nariño
2.1.2


Objetivos específicos
Mejorar la gestión pública en el servicio de alcantarillado del barrio la Granja
casco urbano del municipio de Pupiales Nariño
Obtener un sistemas de recolección y transporte de las aguas residuales
optimo en el barrio la Granja casco urbano del municipio de Pupiales Nariño









Ingeniero Civil
3. MEMORIAS REPOSICION DEL ALCANTARILLADO COMBINADO EN EL
BARRIO LA GRANJA COMPRENDIDO ENTRE EL SECTOR DEL DESVIO A
LA VEREDA LA CONCORDIA HASTA LA INSTITUCIÓN TÉCNICA
AGROPECUARIA "JMH" POR LA VÍA A LA VEREDA TRES ESQUINAS.
MUNICIPIO DE PUPIALES - DEPARTAMENTO DE NARIÑO
3.1.
DIAGNOSTICO DE LA SITUACION ACTUAL DEL SISTEMA DE
ALCANTARILLADO EXISTENTE
El Plan de uso eficiente y ahorro de agua para el Municipio de Pupiales es un
instrumento facilitador de las acciones encaminadas a la sostenibilidad y protección
del recurso hídrico, con vigencia 2017-2027, en cabeza de la Empresa de servicios
públicos varios de Pupiales EMSERP E.S.P
Siendo éste el componente vital de esta área; la cual pretende ofrecer una
protección social vista desde el concepto de calidad de vida, tanto para la población
del casco urbano como la del sector rural, mediante estrategias de conservación y
prevención de las microcuencas, reducción de las pérdidas ocasionadas por daños
en la infraestructura hidráulica y recuperación de las zonas deforestadas entre otros.
Generando a través del PUEAA la planificación del recurso agua para obtener un
equilibrio entre la oferta y la demanda hídrica.
El promedio total de la cobertura del servicio de alcantarillado en el municipio de
Pupiales es de 13.13%; en el sector urbano este servicio tiene una cobertura del
61,03 % y para el sector rural el porcentaje de cobertura se mantiene en 0%. Este
sistema de alcantarillado es combinado tipo bayoneta sin interceptor construido
aproximadamente hace 60 años, igualmente el alcantarillado de la cabecera
municipal de Pupiales, ya cumplió su vida útil. Por este motivo se presentan
colapsos de la tubería de concreto en su mayor parte. El alcantarillado del casco
urbano del Municipio de Pupiales es de tipo combinado y tienen una longitud total
de 16167,89 metros lineales de acuerdo a la planimetría que se usó como fuente
bibliográfica. A continuación, se hace la descripción de la red del Municipio.









Ingeniero Civil
Teniendo en cuenta que toda la red de alcantarillado del Municipio es combinada,
las características de diámetro y longitud que presenta la red en el casco urbano,
en cuanto al tipo de material que tienen los tramos, se ilustra a continuación:
Tabla 1. Red alcantarillado casco urbano de Pupiales
Diámetro Concreto
PVC (m)
Total (m)
(pulg)
(m)
6
105,15
0
105,15
8
6697,62
907,48
7605,1
10
1820,5
247,14
2067,64
12
2479
294,79
2773,79
14
224,47
0
224,47
16
985,12
210
1195,12
18
0
0
0
20
84,78
459,86
544,64
22
0
0
0
24
56
1595,98
1651,98
Total
12452,64
3715,25
16167,89
Fuente: Municipio de Pupiales Primera Etapa Optimización Alcantarillado Combinado Cabecera Municipal 2010.
De la anterior tabla se concluye que el 77% de la tubería de alcantarillado es en
concreto y el 22,9% restante es en PVC, por lo anterior se requiere reponer 12452,6
metros de tubería de concreto en regular o mal estado a tubería de PVC. Lo anterior
denota un alto rezago de optimización del alcantarillado del casco urbano del
municipio de Pupiales Nariño.
Nótese que para la tubería de 12”, de la que trata este proyecto, el 89,4% de la
tubería es en concreto y su edad supera los 30 años. Por este motivo y por el estado
actual de las vías en el barrio la Granja es fundamental la actualización del
alcantarillado.
La red la componen tuberías de 8 pulgadas con un aporte del 47,04%, en menor
medida de diámetros de 12 pulgadas con un aporte del 12,79% para una longitud
total de 16167,89 metros lineales, distribuidos entre todos los sectores con
cobertura del casco urbano del Municipio de Pupiales.
3.1.1.
EVALUACION DE LA OFERTA DEL SERVICIO
El sistema de alcantarillado del casco urbano del municipio de Pupiales, está
compuesto por cuatro (4) emisarios. Para estimar la capacidad del sistema, El









Ingeniero Civil
documento de Optimización de La Red De Alcantarillado Combinado de La
Cabecera Municipal, calculó la capacidad de cada uno de los emisarios, teniendo
en cuenta la pendiente, el diámetro, tipo de alcantarillado y longitud el cálculo de la
capacidad se describe a continuación, cabe resaltar que en este documento no se
encuentra desglosado el procedimiento y que este método se tomó de la bibliografía
encontrada en el PSMV vigente de Pupiales.
Tabla 2. Inventario de redes de alcantarillado
Emisario
Diámetro
Capacidad
Colector 1
8
60,48
Colector 2
16
645,26
Colector 3
16
322,63
Colector 4
12
265,00
Total
1293,37
Fuente: Municipio de Pupiales Primera Etapa Optimización Alcantarillado Combinado Cabecera Municipal 2010.
Conforme al documento Optimización del Alcantarillado Combinado de La Cabecera
Municipal elaborado en el 2010, el estado de la tubería se clasifica en bueno, regular
y malo dependiendo del tiempo de instalación. Bueno para tubería instalada en un
tiempo menor a diez (10) años, regular, para tubería instalada en un tiempo menor
a vente (<20) años y malo, para tubería instalada hace más de veinte (>20) años.
En Tabla 3 se muestra el resumen del estado de las tuberías según el catastro de
redes clasificado por diámetros. De igual manera se presenta el estado de los
colectores principales y secundarios.
Tabla 3. Estado de la red de alcantarillado del casco urbano del municipio de Pupiales Nariño
Diámetro
(pulg)
6
8
10
12
14
16
TOTAL
Longitud
total (m)
Porcentaje
105.2
8940.2
4044.5
3088.9
316.7
1968.5
18464
0.6%
48.4%
21.9%
16.7%
1.7%
10.7%
100.0%
Malo
Long
%
52.6
226.8
0.28%
1.23%
335.9
1.82%
615.3
3.33%
ESTADO
Regular
Long
%
52.6
6072.9
1657.9
2621.5
125.5
910.7
11441.1
0.28%
32.89%
8.98%
14.20%
0.68%
4.93%
61.96%
Bueno
Long
%
2640.5
2386.7
131.5
191.2
1057.8
6407.7
14.30%
12.93%
0.71%
1.04%
5.73%
34.70%
Fuente: Municipio de Pupiales Primera Etapa Optimización Alcantarillado Combinado Cabecera Municipal 2010.
De la tabla anterior se concluye que de la tubería de 12”, a la que se refiere este
proyecto, equivale al 16,7% del total de la tubería instalada y 10,9% de esa tubería
de 12” se encuentra en mal estado (335,9m) y un 84,8% se encuentra en regular









Ingeniero Civil
estado y el 4,25% en buen estado. Esto resume el estado actual del alcantarillado
del casco urbano de Pupiales.
El PSMV en la página 52 dice “Adicionalmente, dentro del documento de diseño del
Proyecto de Alcantarillado del Sector de La Granja, se mencionan problemas
derivados del estado actual de las tuberías en donde mencionan inundaciones
considerables causadas por las olas invernales de los últimos años, hundimientos
de la vía pública , daños en los bienes públicos y privados, proliferación de plagas
y detrimentos patrimoniales por arregles temporales que no generan soluciones
definitivas sumado a las bajas pendientes del área generando estancamiento de
residuos y mala evacuación de las aguas residuales”. Por lo anterior este problema
fue analizado y priorizado en la actualización del PSMV.
3.1.2.
EVALUACION DE LA DEMANDA DEL SERVICIO
Teniendo en cuenta que para el 2018 la población total del casco urbano del
municipio de Pupiales cuenta con 6314 habitantes y según lo certificado por la
EMSERP E.S.P existe un total 1754 suscriptores en el área urbana del Municipio
Las áreas sin cobertura de alcantarillado en el casco urbano del Municipio de
Pupiales son viviendas que manejan el sistema de pozo séptico y letrinaje para el
almacenamiento de las aguas residuales, en la cabecera municipal existen seis (6)
áreas ubicadas en los Barrios La Granja, San Carlos, sector El Coso y un sector de
la Carrera sexta. A continuación, se describen las áreas sin cobertura encontradas
por el grupo consultor el día de la visita técnica.
3.1.3.
FORMULACION Y ANALISIS DE ALTERNATIVAS
Para la ejecución del proyecto reposición del alcantarillado combinado en el barrio
la Granja comprendido entre el sector del desvío a la vereda la Concordia hasta la
Institución Técnica agropecuaria "JMH" por la vía a la vereda tres esquinas.
Municipio de Pupiales - departamento de Nariño, se plantea dos alternativas:
3.1.4. Alternativa 1. Ampliación y optimización de sistema de alcantarillado
actual.









Ingeniero Civil
En el caso de la ampliación optimización del sistema de alcantarillado, cabe resaltar
que la formulación de alternativas se limita a dos, en función del tipo de sistema a
implementar. En este sentido, se propone como primera medida la optimización del
sistema de alcantarillado combinado existente en un diámetro adecuado
dependiendo de los tramos y con base a las necesidades del sistema, valorando en
este punto el tipo de material de la tubería que mejor se ajuste a las condiciones
hidráulicas de flujo y de caudal. El material a utilizar es el policloruro de vinilo (PVC),
con el fin de dar continuidad al servicio en una capacidad suficiente. Lo anterior
porque se requiere remplazar la tubería existente en concreto colapsado por una
tubería más resistente para 362,25 metros, además de ampliar la cobertura del
alcantarillado en 280,53 metros en dos tramos uno hacia la I.E.T.A José María
Hernández con 164,27m y otra hacia la salida a Miraflores con 116,33 metros.
Con las redes combinadas, se asegura a largo plazo que soportaran el incremento
de caudal, ocasionado por el aumento de población y eventos de lluvias.
3.1.5. Alternativa 2. Construcción de colectores alcantarillado pluvial.
La segunda propuesta va encaminada hacia el diseño e construcción de colectores
pluvial, de manera que se instalen dos líneas de recolección tanto para aguas
negras como para aguas lluvias.
Este tipo de alcantarillado no resulta conveniente, debido a que se manejarían altos
costos de construcción porque además de la instalación de tubería para el
alcantarillado pluvial, por el estado de la tubería existente obligatoriamente se
tendría que cambiar la totalidad del sistema.
La alternativa mencionada, hace que el proceso de recolección y evacuación de
aguas negras y aguas lluvias, esté dirigida hacia la optimización del servicio
prestado, de manera que no se presente la acumulación de agua que corra por las
calles (cuyo volumen supere la capacidad del colector) y se convierta en un riesgo
que ocasione deterioro de la infraestructura urbana y accidentes.
3.1.6. Selección de alternativa de construcción de colectores combinados.
La alternativa escogida se dirige hacia la optimización y ampliación de colectores
combinados existentes, ajustados a las normas de diseño actuales.









Ingeniero Civil
Y=587900
X=938700
Y=587900
X=938900
X=938800
Los tramos obtenidos a partir de la evaluación hidráulica, requieren ser intervenidos
debido a que son sectores en mal estado porque ya cumplieron su vida útil o porque
según la modelación hidráulica no cuentan con la capacidad hidráulica suficiente
para conducir el caudal futuro.
Y=587800
Y=587800
X=938600
X=939000
Figura 4. Sistema de alcantarillado actual
Y=587700
Y=587700
K0+000.00
CT=2955.511
CBE=2953.731
CBS=2953.723
Y=587900
11
Y=587900
12
X=938700
K0+464.68
CT=2954.005
CBE=2951.335
CBS=2951.285
15
Fallo
Fallo
ETO
CO NCR
CONCRETO SAN. Ø12" L=98.40m
9.3
" L=3
. Ø12
5m
CONC
RETO
SAN.
Ø12"
L=83.15m
K0+142.62
CT=2956.444
CBS=254.344
13
CONCRETO SAN. Ø12" L=78.85m
GPS 2
14
L=61.66m
CONCRETO SAN. Ø12"
SAN
K0+225.77(1)
CT=2955.033
CBE=2953.333( 12)
CBS=2953.283
K0+403.02
CT=2954.147
CBE=2952.247
CBS=2952.225
X=938800
16
K0+304.62
CT=2954.728
CBE=2952.928
CBS=2952.922
Fallo
X=938600
GPS 1
Y=587600
Y=587800
X=939000
X=938700
X=938900
Y=587600
Y=587800
X=939000
X=938800
Figura 5. Sistema de alcantarillado futuro
Y=587500
X=938600
Y=587500
X=938900
10
PVC
Y=587700
PVC SAN.
Ø12"
00m
L=15,
K0+000.000
CT=2955.840
CBS=2954.440
K0+463.53
CT=2954.005
CBE=2951.325
CBS=2951.285
Fallo
K0+303.60
CT=2954.724
CBE=2952.465
CBS=2952.365
K0+362.13
CT=2954.388
CBE=2951.888
CBS=2951.788
16
PVC SAN. Ø12" L=59,09m P= 0,24%
Fallo
PVC SAN.
13
L=77,90m P= 0,31%
PVC SAN. Ø12"
P= 0,23%
PVC SAN. Ø12" L=58,53m
15
17
K0+421.22
CT=2954.147
CBE=2951.647
CBS=2951.547
K0+225.70(1)
K0+162.27(2)
CT=2955.065
CBE=2953.665(14)
CBE=2952.560(13A)
CBS=2952.465
Ø12"
L=41,65m
Ø12"
L=72m
P=0,8
2%
K0+000.00
CT=2957.821
CBS=2955.520
Y=587700
PVC
SAN.
Ø12"
L=70,82m
P=0,5
5%
K0+71.99
CT=2957.130
CBE=2954.930
CBS=2954.830
12
%
4m P=0,50
Ø12" L=41,2
PVC SAN.
P= 0,89%
K0+142.81
CT=2956.444
CBE=2954.333
CBS=2954.233
GPS 2
13A
K0+149.52
CT=2954.969
CBE=2952.660
CBS=2952.560
X=938600
GPS 1
Fallo
P= 0,54%
PVC SAN. Ø12" L=42,30m
Ø12"
SAN.
0,64%
PVC
5m P=
L=14,7
18
K0+184.050
CT=2955.636
CBE(12)=2954.136
CBE(AFQ)=
CBS=2954.036
14
SAN.
11
PVC SAN.
Ø12"
L=59,08m
P=
K0+090.44
CT=2954.986
CBE=2953.080
CBS=2952.980
0,54%
13B
PVC SAN.
Ø12"
L=90,44m
P=
0,64%
13C
K0+000.00
CT=2955.162
CBS=2953.660
Y=587600
X=938800
X=939000
X=938700
Y=587600
Y=587500
Y=587500


X=938900







Ingeniero Civil
Las líneas azules representan la ampliación del alcantarillado, y las líneas rojas
hacen parte de la optimización del alcantarillado. Esta optimización incluye la
demolición de cámaras existentes, centralización a la mitad de la calzada para una
red de 178,72 metros incluye 4 pozos de inspección y una nueva red y ampliación
de la red hacia la I.E.T.A José María Hernández con 164,3m y otra hacia la salida a
Miraflores con 240,71 metros con la construcción de 8 pozos de inspección.
4. DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO COMBINADO
4.1.1.
DEFINICIÓN PERIODO DE DISEÑO
Teniendo en cuenta, el artículo 40 de la resolución RAS 330 de 2017 “Para todos
las componentes de los sistemas de acueducto, alcantarillado y aseo, se adopta
como período de diseño 25 años.
4.2. PROYECCION DE LA POBLACION
La tasa de crecimiento poblacional se estima tomando en cuenta los resultados de
los censos históricos realizados. El proyecto “construcción del alcantarillado
sanitario del barrio la Granja del casco urbano del municipio de Pupiales Nariño”,
reqiere el análisis de las estadísticas censales para los años 1985, 1993 y 2005, es
necesario proyectar la población del casco urbano de Pupiales. Para ello se
referencio la tabla b.2.1, del título B del RAS 2000, donde para un nivel de
complejidad MEDIO, es necesario realizar proyecciones aritméticas, Geométrico,
exponencial y otro (wappus). Los resultados censales para el casco urbano del
municipio de Pupiales Nariño se presenta en la siguiente tabla:
Tabla 4. Resultados censales para casco urbano de Pupiales Nariño
Año censal
Poblacion
1985
3834
1993
4111
2005
5215
Fuente: Resultados censales (DANE, 2005).
Las ecuaciones de los diferentes métodos son:









Ingeniero Civil
La proyección de la población se realiza a 25 años, donde el año de inicio es 2021.
Los resultados de la proyección de población se presentan en la siguiente tabla:
Tabla 5. Resultados proyección de la población del casco urbano del municipio de Pupiales Nariño
Año
Aritmetica Geometrico Exponencial
Wappus
2020
6595
6461
6460
5350
2021
6687
6554
6553
5359
2022
6779
6649
6647
5368
2023
6871
6744
6742
5377
2024
6963
6841
6839
5387
2025
7055
6940
6938
5396
2026
7147
7040
7037
5405
2027
7239
7141
7139
5414
2028
7331
7244
7241
5423









Ingeniero Civil
2029
2030
2031
2032
2033
2034
2035
2036
2037
2038
2039
2040
2041
2042
2043
2044
2045
7423
7515
7607
7699
7791
7883
7975
8067
8159
8251
8343
8435
8527
8619
8711
8803
8895
7348
7454
7561
7670
7780
7892
8006
8121
8238
8356
8476
8598
8722
8848
8975
9104
9235
7345
7451
7558
7667
7777
7888
8002
8117
8234
8352
8472
8594
8717
8843
8970
9099
9229
5433
5442
5451
5461
5470
5479
5489
5498
5507
5517
5526
5536
5545
5554
5564
5573
5583
Fuente: Este estudio 2020
Para analizar los resultados, se requiere graficar los resultados de la proyección de
población, la cual se presenta a continuación:









Ingeniero Civil
Gráfica 1. Resultado proyección de población en el casco urbano de Pupiales
10000
9000
8000
7000
6000
5000
Aritmetica
Geometrico
Exponencial
2045
2044
2043
2042
2041
2040
2039
2038
2037
2036
2035
2034
2033
2032
2031
2030
2029
2028
2027
2026
2025
2024
2023
2022
2021
2020
4000
Wappus
Fuente: Este estudio 2020
Se observa que las proyecciones generadas por los métodos aritmético y
geométrico son muy similares, la proyección Wappus es demasiado baja, mientras
que la proyección exponencial es más alta, luego se selecciona la proyección de
población por el método geométrico como la más acertada para realizar los cálculos.
4.3.
DOTACION NETA
“La dotación neta corresponde a la cantidad mínima de agua requerida para
satisfacer las necesidades básicas de un habitante sin considerar las pérdidas que
ocurran en el sistema de acueducto”.
A continuación, se presenta la información utilizada para el cálculo de la dotación
del proyecto.
Área total del casco urbano de Pupiales: 1204881 m 2 – 120,5 Has
Población actual del casco urbano: 6451 habitantes
Población futura (25 años): 9235 habitantes









Ingeniero Civil
Densidad de población actual: 53,6 habitantes/Ha
Densidad de población futura: 76,6 habitantes/Ha
Área aportante barrio la Granja: 2,94 Has
Población del barrio la Granja actual: Densidad población actual x área la Granja
53,6Hab/Ha x 2,94 Ha = 158 Hab
Población del barrio la Granja futura: Densidad población futura x área la Granja
76,6Hab/Ha x 2,94 Ha = 225 Hab
Población escolar: 300 estudiantes
Clima: frio: 14º C; Altura media: 2915 m.s.n.m.
Porcentaje de Pérdidas = 25% del Consumo Total
La dotación neta para uso doméstico se calculó según la tabla del Articulo 43 RAS
330 de 2017, que se presenta en la siguiente tabla
Tabla 6. Dotación neta máxima según RAS 330 de 2017
ALTURA PROMEDIO SOBRE EL
DOTACIÓN NETA MÁXIMA
NIVEL DEL MAR EN LA ZONA
(L/hab·día)
ATENDIDA
> 2000 m.s.n.m
120
1000 – 2000 m.s.n.m
130
< 1000 m.s.n.m
140
Fuente: RAS 330 de 2017
Se selecciona una dotación de 120 litros /habitante- día
4.3.1.
DOTACION BRUTA
La demanda bruta se calcula con la ecuación:
 D

Db   neta 
1  % P 
Donde:
Dneta: Demanda neta calculada = 120 l/hab-día
P: Pérdidas estimadas o calculadas en el sistema de distribución. Se estima un
25% de pérdidas.
Db= 120 L/hab-día / (1-0,25) = 160 lps









Ingeniero Civil
4.3.2.
CALCULO DE LA PRODUCCION DE AGUA RESIDUALES
Según el Artículo 134, de la resolución RAS 330 de 2017, el cálculo de la producción
de aguas residuales, en función de la proyección de la población se calcula con la
siguiente ecuación:
𝐶𝑟 𝑥 𝑃 𝑥 𝐷𝑛𝑒𝑡𝑎
𝑄𝐷 =
86400
Donde:
Dneta: Dotación neta calculada como dotación (l/hab-dia) = 120l/hab-dia
P: Número de habitantes proyectados al periodo de diseño = 225
Coeficiente de retorno Cr: debe estimarse a partir del análisis de información
existente en la localidad y/o de mediciones de campo realizadas por la
persona prestadora del servicio. De no contar con datos de campo, se debe
tomar un valor de 0,85.
0,85 𝑥 225 𝑥 120
86400
QD= 0,26 lps
𝑄𝐷 =
Caudal medio diario: Se debe calcular el caudal medio diario de aguas residuales
como la suma de los aportes domésticos, industriales, comerciales e institucionales.
Caudal máximo horario. El factor de mayoración utilizado en la estimación del
caudal máximo horario debe calcularse hacienda uso de mediciones de campo, en
las cuales se tengan en cuenta los patrones de consume de la población. En
ausencia de datos de campo, se debe estimar con las ecuaciones aproximadas,
teniendo en cuenta las limitaciones que puedan presentarse en su aplicabilidad.
Este valor deberá estar entre 1,4 y 3,8.
Caudal de conexiones erradas. Los aportes por conexiones erradas deben
estimarse a partir de la informaci6n existente en la localidad. En ausencia de esta
información deberá utilizar un valor máximo de 0,2 L/s.ha.
Caudal de infiltración. El caudal de infiltración debe estimarse a partir de aforos en
el sistema y de consideraciones sobre la naturaleza y permeabilidad del suelo, la
topografía de la zona y su drenaje, la cantidad y distribuci6n temporal de la









Ingeniero Civil
precipitación, la variaci6n del nivel freático con respecto a las cotas clave de las
tuberías, las dimensiones, estado y tipo de tuberías, los tipos, número y calidad
constructiva de uniones y juntas, el número de estructuras de conexión y demás
estructuras, y su calidad constructiva. Ante la ausencia de información, se debe
utilizar un factor entre 0,1 y 0,3 L/s.ha, de acuerdo con las características
topográficas, de suelos, los niveles freáticos y la precipitación de la zona del
proyecto. Para situaciones en las cuales el nivel freático se encuentre por debajo
del nivel de cimentaci6n de la red, el caudal de infiltración podrá excluirse como
componente del caudal de diseño.
El artículo 134 del RAS 330, dice que el caudal de aguas residuales no domésticas.
Para zonas netamente industriales, comerciales e institucionales se deben elaborar
análisis específicos de aportes de aguas residuales. Lo anterior es complicado para
este proyecto y por eso se utiliza los criterios del RAS 2000 para el cálculo de estos
aspectos.
4.3.3. Aguas Residuales Industriales
No existen industrias, por lo tanto, la contribución industrial es cero.
4.3.4. Aguas Residuales Comerciales
En el barrio la Granja, no existe un sector comercial a gran escala solo unas tiendas
que tienen un área de 0,03has lo cual genera un caudal de 0,14lps, donde el área
se multiplica por un factor de 0,45lps/Ha
4.3.5. Aguas Residuales Institucionales
Como sector institucional se tiene la institución educativa Técnica Agropecuaria
José María Hernández, con un área de 1,049 hectáreas que, multiplicado por un
factor de 0,45lps/Ha obteniendo un caudal de 0,472lps.
Para realizar los cálculos de caudales en los diferentes sectores es necesario tener
en cuenta las siguientes variables básicas:
Coeficiente de retorno (R) = 0,85
Coeficiente aporte por conexiones erradas Cerr= 0,2 L/s.ha









Ingeniero Civil
Coeficiente aporte sector comercial (CAC) = 0,4 lps/Ha (Tabla D 3.3)
Coeficiente aporte sector Institucional (CAIns) = 0,487 lps/Ha (Tabla D 3.4)
QMD= QAC+QAins+QD + Qerr
4.3.6.
CAUDAL MÁXIMO HORARIO
El caudal máximo horario es la base para establecer el caudal de diseño de una red
de colectores de un sistema de recolección y evacuación de aguas residuales. El
caudal máximo horario del día máximo se estima a partir del caudal final medio
diario, mediante el uso del factor de mayoracion, F, utilizando la siguiente ecuación:
QMH  F * QMD
Donde:
QMH= Caudal medio horario
F= Factor de mayoracion
QMD= Caudal medio calculado por aportes domiciliario, comercial e institucional
El factor de mayoración puede ser calculado con diferentes fórmulas de acuerdo a
la Norma RAS/2000, estas fórmulas estiman el factor de mayoración (F), en función
del número de habitantes:
F = (1 + 14)/(4 + P0.5) Según Harmon RAS-2.000. Ec. D.3.4
F = 5.0/P 0.2 Según Babbit RAS-2.000. Ec. D.3.5
F = 3.5/P 0.1 Según Flores RAS-2.000. Ec. D.3.6
Donde:
P: en miles de habitantes
El factor de mayoracion para estimar el caudal máximo horario, con base en el
caudal medio diario, tiene en cuenta las variaciones en el consumo de agua por
parte de la población de la vereda la Granja del casco urbano del municipio de
Pupiales Nariño.
El valor del factor disminuye en la medida en que el número de habitantes
considerado aumenta, pues el uso del agua se hace cada vez más heterogéneo y
la red de colectores puede contribuir cada vez más a amortiguar los flujos.









Ingeniero Civil
La variación del factor de mayoracion debe ser estimada a partir de mediciones de
campo. Sin embargo, esto no es factible en muchos casos, por lo cual es necesario
estimarlo con base en relaciones aproximadas como la de Harmon en función del
número de habitantes.
En general el valor de F debe ser mayor o igual a 1,4.
El factor F debe calcularse tramo por tramo de acuerdo con el incremento progresivo
de población y caudal.
4.3.7.
APORTES DE CONEXIONES ERRADAS QCE
"Cuando por condiciones económicas, urbanas u otras no se puede implementar un
sistema de drenaje pluvial suficiente, se propone que el aporte de aguas lluvias por
conexiones erradas sea de 0.2 lt*s/Ha, restringiéndose así la capacidad de
transporte de aguas lluvias en redes secundarias para adoptar un factor de
mayoración (F) mínimo de 2 para los colectores que tengan una mayor capacidad
de transporte."1
Teniendo en cuenta lo anterior y que se diseña un sistema de alcantarillado sanitario
sin separación de aguas en las viviendas, se sigue la recomendación de la Norma
RAS 2000, según la cual el caudal por conexiones erradas puede estimarse según
la Tabla D.3.5 RAS 2000.
QCE =0,2 lit /Seg/ha
4.3.8.
RAS-2.000. Tabla D.3.5
APORTES POR INFILTRACIÓN QINF
Considerando las condiciones de suelo de este sector y el nivel freático en él
existente, se tomará una condición baja de infiltración; estimada según Tabla D.3.7
RAS 2000.
1
Tomado de los comentarios que hace la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá a la
Tabla D.3.5 de la Norma RAS/2000









Ingeniero Civil
QINF = 0,2 L/Seg/ha
4.3.9.
RAS-2.000. Tabla D.3.7
APORTE AGUAS LLUVIA
Según el artículo 135 de la resolución RAS 330 DE 2017, La estimación de los
caudales de aguas lluvias para el diseño de colectores y canales se debe realizar
mediante modelos lluvia - escorrentía, basados en modelos de abstracciones. Se
puede utilizar el método racional, siempre y cuando el área de drenaje sea inferior
a 80 ha. Por lo anterior como el área de drenaje es de 2,9 hectáreas, se utiliza el
método racional para el cálculo de la pluviosidad.
Según la tabla 16, del mismo artículo, para los tramos de alcantarillado con áreas
tributarias entre 2 y 10 hectáreas, el periodo de retorno es de 5 años.
Para el análisis de la intensidad de lluvia. Se deben seleccionar las curvas IDF del
municipio de Pupiales Nariño, que se obtuvo a partir de información pluviográfica de
la zona Los resultados se presentan a continuación:
4.3.10.
Curvas de intensidad frecuencia y duración IDF.
Ajuste de los datos con una Función de Distribución de Probabilidad
Una vez calculadas las intensidades máximas horarias de precipitación para cada
estación y para cada año, fue necesario asignar a cada duración de lluvia
seleccionada un período de retorno, para luego ajustar dichos valores a la Función
de Distribución de Probabilidad de valor extremo tipo I como la función Gumbel.
Esta función de distribución de probabilidad se define como:
Donde:
X es el valor a asumir por la variable aleatoria y σ, µ son parámetros a estimar en
función de los valores de la muestra.
Como medida de bondad de ajuste se utilizó el Coeficiente de Determinación (R²),
y el Test de Kolmogorov-Smirnov.









Ingeniero Civil
Determinación de las Curvas IDF para distintos periodos de retorno
Una vez hecho el ajuste con la función de distribución de probabilidad de Gumbel,
se procedió a graficar la intensidad de precipitación y la duración, de modo de
obtener los puntos de la curva asociada a un período de retorno de 5 años. Luego,
se repitió la misma operación con el período de retorno T= 5, 10, 25, 50,....,500
años.
Definición de Tablas de Uso Práctico
En esta etapa se procedió a la construcción de tablas, que dan cuenta de la relación
entre la intensidad de precipitación en 5, 10,15, 20, 25, 30 minutos, y la intensidad
de 24 hr, y esto para cada periodo de retorno considerado. Ello, porque la
precipitación de 24 horas es la más común de encontrar y estas relaciones
permitirían la extrapolación a zonas sin datos.
Análisis Estadístico
Una vez definidas las tablas de uso práctico y diseñadas las curvas IDF para cada
estación, se procedió a analizar el comportamiento de las variables involucradas en
este estudio, relacionando simultáneamente las tres variables en una familia de
curvas, de modo de representar la relación de la intensidad, duración y la frecuencia
no sólo en forma gráfica, sino que también en forma analítica, para lo cual se utilizó
la ecuación propuesta por Aparicio (1997), la cual ha sufrido una pequeña
modificación, quedando expresada de la siguiente forma:
Donde:
k, m y n son constantes que se calculan mediante un análisis de regresión lineal
múltiple, donde T es el período de retorno en años, D la duración en minutos u
horas, e I la intensidad de precipitación en mm/hr.
Luego, aplicando los logaritmos a la ecuación anterior, se pretende llegar a la forma
de un modelo de regresión lineal múltiple y cuyo modelo se expresa en la ecuación:









Ingeniero Civil
(3)
Para establecer la calidad de la regresión, se analizaron los supuestos de regresión
para la función modelada y este análisis debió probar los supuestos de Normalidad,
Homocedasticidad y no-Autocorrelación. Además, se utilizó como medida de
bondad de ajuste al Coeficiente de Determinación R2 y la prueba U de Mann
Whitney.
A continuación, se presenta los resultados obtenidos:
Tabla 7. Precipitación para diferentes tiempos de duración
P.M.P. (mm) para diferentes tiempos de duración Sg. Periodo de Retorno
Tiempo de Cociente
Duración
2 años 5 años 10 años 25 años 50 años 75 años 100 años 500 años
24 hr
X24
45.91 67.04
81.03
98.70
111.82 119.44
124.83
154.91
18 hr
X18 = 91% 41.78 61.01
73.74
89.82
101.75 108.69
113.60
140.97
12 hr
X12 = 80% 36.73 53.63
64.82
78.96
89.45
95.55
99.86
123.93
8 hr
X8 = 68% 31.22 45.59
55.10
67.12
76.03
81.22
84.88
105.34
6 hr
X6 = 61% 28.01 40.89
49.43
60.21
68.21
72.86
76.15
94.49
5 hr
X5 = 57% 26.17 38.21
46.19
56.26
63.73
68.08
71.15
88.30
4 hr
X4 = 52% 23.87 34.86
42.13
51.33
58.14
62.11
64.91
80.55
3 hr
X3 = 46% 21.12 30.84
37.27
45.40
51.44
54.94
57.42
71.26
2 hr
X2 = 39% 17.91 26.15
31.60
38.49
43.61
46.58
48.68
60.41
1 hr
X1 = 30% 13.77 20.11
24.31
29.61
33.54
35.83
37.45
46.47
Fuente: Este estudio 2020
Basándose en los resultados de la anterior tabla, y los tiempos de duración
adoptados, calculamos la intensidad equivalente para cada caso, según:
Tabla 8. Intensidades de lluvia para diferentes tiempos de duración.
Tiempo de duración
Intensidad de la lluvia (mm /hr) según el Periodo de Retorno
Hr
min
2 años 5 años 10 años 25 años 50 años 75 años 100 años 500 años
24 hr
1440
1.91
2.79
3.38
4.11
4.66
4.98
5.20
6.45
18 hr
1080
2.32
3.39
4.10
4.99
5.65
6.04
6.31
7.83
12 hr
720
3.06
4.47
5.40
6.58
7.45
7.96
8.32
10.33
8 hr
480
3.90
5.70
6.89
8.39
9.50
10.15
10.61
13.17
6 hr
360
4.67
6.82
8.24
10.03
11.37
12.14
12.69
15.75
5 hr
300
5.23
7.64
9.24
11.25
12.75
13.62
14.23
17.66
4 hr
240
5.97
8.72
10.53
12.83
14.54
15.53
16.23
20.14









Ingeniero Civil
3 hr
2 hr
1 hr
180
120
60
7.04
8.95
13.77
10.28
13.07
20.11
12.42
15.80
24.31
15.13
19.25
29.61
17.15
21.80
33.54
18.31
23.29
35.83
19.14
24.34
37.45
23.75
30.21
46.47
Fuente: Este estudio 2020
La representación matemática de las curvas Intensidad - Duración - Período de
retorno, Sg. Bernard es:
En la cual :
I
= Intensidad.
t
= Duración de la lluvia (min)
T
= Periodo de retorno (años)
a,b,c =Parámetros de ajuste.
a *T b
I c
t
Realizando un cambio de variable:
d  a *T b
Dónde:
d
 I  d * t c
tc
Los parámetros de ajuste para los diferentes periodos de retorno se presentan a
continuación:
I
Periodo de retorno para T = 2 años
Nº
x
y
1
1440
1.913
2
1080
2.321
3
720
3.061
4
480
3.903
5
360
4.668
6
300
5.234
7
240
5.969
8
180
7.040
9
120
8.953
10
60
13.774
10
4980
56.834
Ln (A) =
A=
5.1566
Periodo de retorno para T = 5 años
Nº
x
y
1
1440
2.793





ln x
7.272
6.985
6.579
6.174
5.886
5.704
5.481
5.193
4.787
4.094
58.155
173.57
ln x
7.272
ln y
0.649
0.842
1.119
1.362
1.541
1.655
1.787
1.952
2.192
2.623
15.720
B=
ln x*ln y
4.717
5.881
7.360
8.406
9.069
9.441
9.791
10.134
10.494
10.738
86.033
-0.6164
(lnx)^2
52.888
48.786
43.287
38.116
34.646
32.533
30.037
26.967
22.920
16.764
346.944
ln y
1.027
ln x*ln y
7.470
(lnx)^2
52.888




Ingeniero Civil
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
Ln (A) =
1080
720
480
360
300
240
180
120
60
4980
5.5352
3.389
4.469
5.698
6.816
7.643
8.715
10.279
13.073
20.112
82.988
A=
6.985
6.579
6.174
5.886
5.704
5.481
5.193
4.787
4.094
58.155
253.45
1.221
1.497
1.740
1.919
2.034
2.165
2.330
2.571
3.001
19.505
B=
8.526
9.851
10.744
11.297
11.600
11.866
12.100
12.306
12.288
108.048
-0.6164
48.786
43.287
38.116
34.646
32.533
30.037
26.967
22.920
16.764
346.944
Periodo de retorno para T = 10 años
Nº
x
y
1
1440
3.376
2
1080
4.096
3
720
5.402
4
480
6.887
5
360
8.238
6
300
9.237
7
240
10.534
8
180
12.424
9
120
15.801
10
60
24.309
10
4980
100.304
Ln (A) = 5.7247
A=
ln x
7.272
6.985
6.579
6.174
5.886
5.704
5.481
5.193
4.787
4.094
58.155
306.33
ln y
1.217
1.410
1.687
1.930
2.109
2.223
2.355
2.520
2.760
3.191
21.400
B=
ln x*ln y
8.849
9.849
11.098
11.914
12.412
12.681
12.905
13.084
13.214
13.064
119.069
-0.6164
(lnx)^2
52.888
48.786
43.287
38.116
34.646
32.533
30.037
26.967
22.920
16.764
346.944
Periodo de retorno para T = 25 años
Nº
x
y
1
1440
4.113
2
1080
4.990
3
720
6.580
4
480
8.390
5
360
10.035
6
300
11.252
7
240
12.831
8
180
15.135
9
120
19.247
10
60
29.611
10
4980
122.184
Ln (A) = 5.9220
A=
ln x
7.272
6.985
6.579
6.174
5.886
5.704
5.481
5.193
4.787
4.094
58.155
373.15
ln y
1.414
1.607
1.884
2.127
2.306
2.421
2.552
2.717
2.957
3.388
23.374
B=
ln x*ln y
10.284
11.227
12.396
13.132
13.574
13.806
13.986
14.109
14.158
13.872
130.544
-0.6164
(lnx)^2
52.888
48.786
43.287
38.116
34.646
32.533
30.037
26.967
22.920
16.764
346.944
ln x*ln y
(lnx)^2
Periodo de retorno para T = 50 años
Nº
x
y





ln x
ln y




Ingeniero Civil
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
Ln (A) =
1440
1080
720
480
360
300
240
180
120
60
4980
6.0467
4.659
5.653
7.454
9.504
11.368
12.747
14.536
17.145
21.804
33.545
138.415
A=
7.272
6.985
6.579
6.174
5.886
5.704
5.481
5.193
4.787
4.094
58.155
422.72
1.539
1.732
2.009
2.252
2.431
2.545
2.677
2.842
3.082
3.513
24.621
B=
11.191
12.099
13.216
13.902
14.308
14.518
14.670
14.757
14.755
14.383
137.798
-0.6164
52.888
48.786
43.287
38.116
34.646
32.533
30.037
26.967
22.920
16.764
346.944
Periodo de retorno para T = 75 años
Nº
x
y
1
1440
4.977
2
1080
6.038
3
720
7.962
4
480
10.152
5
360
12.143
6
300
13.616
7
240
15.527
8
180
18.314
9
120
23.290
10
60
35.831
10
4980
147.849
Ln (A) = 6.1126
A=
ln x
7.272
6.985
6.579
6.174
5.886
5.704
5.481
5.193
4.787
4.094
58.155
451.53
ln y
1.605
1.798
2.075
2.318
2.497
2.611
2.743
2.908
3.148
3.579
25.280
B=
ln x*ln y
11.670
12.559
13.650
14.309
14.696
14.894
15.031
15.099
15.071
14.653
141.633
-0.6164
(lnx)^2
52.888
48.786
43.287
38.116
34.646
32.533
30.037
26.967
22.920
16.764
346.944
Periodo de retorno para T = 100 años
Nº
x
y
1
1440
5.201
2
1080
6.311
3
720
8.322
4
480
10.611
5
360
12.691
6
300
14.231
7
240
16.228
8
180
19.141
9
120
24.342
10
60
37.449
10
4980
154.526
Ln (A) = 6.1568
A=
ln x
7.272
6.985
6.579
6.174
5.886
5.704
5.481
5.193
4.787
4.094
58.155
471.93
ln y
1.649
1.842
2.119
2.362
2.541
2.655
2.787
2.952
3.192
3.623
25.722
B=
ln x*ln y
11.991
12.868
13.941
14.582
14.956
15.146
15.273
15.329
15.283
14.834
144.202
-0.6164
(lnx)^2
52.888
48.786
43.287
38.116
34.646
32.533
30.037
26.967
22.920
16.764
346.944
Periodo de retorno para T = 500 años









Ingeniero Civil
Nº
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
Ln (A) =
x
1440
1080
720
480
360
300
240
180
120
60
4980
6.3727
y
6.454
7.831
10.327
13.167
15.749
17.659
20.138
23.752
30.207
46.472
191.758
A=
ln x
7.272
6.985
6.579
6.174
5.886
5.704
5.481
5.193
4.787
4.094
58.155
585.63
ln y
1.865
2.058
2.335
2.578
2.757
2.871
3.003
3.168
3.408
3.839
27.881
B=
ln x*ln y
13.561
14.376
15.361
15.914
16.227
16.377
16.456
16.450
16.316
15.718
156.755
-0.6164
(lnx)^2
52.888
48.786
43.287
38.116
34.646
32.533
30.037
26.967
22.920
16.764
346.944
Resumen de aplicación de regresión potencial
Periodo de
Término ctte. de
Coef. de
Retorno (años)
regresión (d)
regresión [ c ]
2
173.57
-0.61639
5
253.45
-0.61639
10
306.33
-0.61639
25
373.15
-0.61639
50
422.72
-0.61639
75
451.53
-0.61639
100
471.93
-0.61639
500
585.63
-0.61639
Promedio =
379.79
-0.61639
Fuente: Este estudio 2020
En función del cambio de variable realizado, se realiza otra regresión de potencia
entre las columnas del periodo de retorno (T) y el término constante de regresión
(d), para obtener valores de la ecuación:
Regresión potencial
Nº
x
1
2
2
5
3
10
4
25
5
50
6
75
7
100
8
500
y
173.571
253.446
306.331
373.150
422.721
451.533
471.925
585.630





ln x
0.693
1.609
2.303
3.219
3.912
4.317
4.605
6.215
ln y
5.157
5.535
5.725
5.922
6.047
6.113
6.157
6.373
ln x*ln y
3.574
8.908
13.182
19.062
23.655
26.391
28.353
39.604
(lnx)^2
0.480
2.590
5.302
10.361
15.304
18.641
21.208
38.621




Ingeniero Civil
8
767
Ln (A) =
5.4832
3038.307
A=
26.873
174.12
47.027
B=
162.730
0.2139
112.507
Fuente: Este estudio 2020
Termino constante de regresión (a)
Coef. de regresión (b)
= 174,12
=0.214
Finalmente se obtiene la ecuación de intensidad válida para la cuenca:
174,12
I=
0.214
* T
0.616
t
Donde:
I = intensidad de precipitación (mm/hr)
T = Periodo de Retorno (años)
t = Tiempo de duración de precipitación (min)
Los resultados de precipitación en función del periodo de retorno se presentan en
la siguiente tabla:
Tabla 9. Precipitación 24 horas en función del periodo de retorno
ESTACION
52050100
ALTITUD
msnm
2830 m.s.n.m
5
62.04
PERIODO DE RETORNO (AÑOS)
10
25
50
100
76.07
93.81
106.96
120.02
500
150.19
Fuente: Este estudio 2020
4.3.11. Tiempo de concentración.
Es el tiempo que demora una partícula de agua desde el punto más remoto de la
cuenca hasta el punto de interés. Corresponde al lapso entre el final de la lluvia y el
momento en que cesa el escurrimiento superficial. También se puede definir como
el lapso de tiempo entre el inicio de la precipitación y el momento en que toda el
área de drenaje contribuye al escurrimiento superficial.









Ingeniero Civil
Puede utilizarse un procedimiento de tanteos para determinar el tiempo crítico de
concentración donde existen varias rutas posibles que deben considerarse. El
tiempo de concentración de cualquier punto en un sistema de drenaje de aguas
lluvias es la suma del tiempo de entrada to (el tiempo que se toma para fluir desde
el punto más remoto hasta la entrada al alcantarillado) y del tiempo de flujo tf en los
alcantarillados localizados aguas arriba conectados al punto de salida:
𝑡𝑐 = 𝑡0 + 𝑡𝑓
El tiempo de flujo está dado por la ecuación:
𝑛
𝑡𝑓 = ∑
𝑖=1
𝐿𝑖
𝑉𝑖
Donde:
Li es la longitud del i-ésimo tubo a lo largo de la trayectoria de flujo
Vi es la velocidad de flujo en el tubo.
Según el artículo 135 de la resolución RAS 331 de 2017, Se debe considerar el
tiempo de entrada y el tiempo de recorrido en el sistema. El tiempo de entrada se
debe calcular de acuerdo con las características del área de drenaje. Se debe
realizar una simulación para tiempos de concentración mínimo entre 3 y 10 minutos,
y evaluar la incidencia de adoptar uno u otro valor.
El tiempo de entrada, o tiempo de concentración para el caso de que no exista
alcantarillado aguas arriba, puede obtenerse mediante observaciones
experimentales o puede estimarse utilizando ecuaciones como las presentadas a
continuación:
KIRPICH (California)
U.S. CORPS OF ENGINEERS
CHOW
Tc = 0.055 L0.77 S-0.385
Tc = 0.0882 L0.76 S-0.19
Tc = 0.197 L0.64 S-0.32
Pueden existir varias rutas posibles de flujo para diferentes cuencas drenadas por
un alcantarillado; el mayor tiempo de concentración de todos los tiempos para las
diferentes rutas se supone que es el tiempo de concentración crítico del área
drenada.
4.4.
CAUDAL DE DISEÑO TOTAL QDT









Ingeniero Civil
El caudal de diseño es la suma de los caudales máximos horarios, infiltración y
conexiones erradas en condiciones ordinarias.
Q D T  QMH  QINF  QCE
Este caudal se obtiene tramo a tramo, tomando en cuenta el caudal máximo horario
en función de la población local, el factor de mayoración obtenido y las áreas
aportantes respectivas.
En aquellos casos en los que el caudal de diseño calculado en el tramo sea inferior
a 1.5 LPS, se adoptará este valor como caudal de diseño (Cap. D.3.2.5 RAS 2000).
4.5.
DENSIDAD DE POBLACIÓN
El sistema de recolección y evacuación de aguas residuales se diseña para la
máxima densidad de población futura, que depende de la estratificación
socioeconómica, uso de la tierra y ordenamiento urbano, sin embargo, se tiene en
cuenta la densidad en condiciones iníciales para realizar el chequeo del
comportamiento hidráulico del sistema.
Para estimar las densidades correspondientes se emplea la siguiente ecuación:
𝑃
𝐷=
𝐴
Dónde:
A = Area de viviendas (Ha)
P = Poblacion (hab)
D = Densidad (hab/Ha)
Para el diseño hidráulico del sistema de alcantarillado se tienen las densidades
consignadas en la siguiente tabla.
Tabla 10. Estimación Densidades
1204881 m2
Area total casco urbano
120.5 Has
Poblacion total actual
6461 habitantes
Poblacion total futura
9235 habitantes









Ingeniero Civil
Densidad poblacion actual
Densidad poblacion futura
Area aportante
Poblacion la Granja actual
Poblacion la Granja futura
53.6 hab/Ha
76.6 hab/Ha
3.2 Has
170 habitantes
243 Habitantes
Fuente: Este estudio 2020
Tabla 11. Estimación Casas lotes y poblacion en el barrio la granja
Poblacion base 4
Objeto
Numero
hab/casa
Casas
37
148.0
Lotes
36
95
Institucio Educativa
1
300.0
Fuente: Este estudio 2020
Teniendo en cuenta que la zona correspondiente al barrio la granja es de 3,2 ha, se
calcula la población de diseño de la siguiente manera:
3,2 Ha*76,6Hab/Ha = 245 Habitantes
4.5.1.
PARAMETROS DE DISEÑO
Alcance
Se establecen las condiciones para la definición y estimación de los parámetros de
diseño que deben considerarse en el proceso de diseño de sistemas de recolección
y evacuación de aguas lluvias y servidas.
Al tratarse de un sistema de alcantarillado combinado los parámetros que
predominan el diseño son los del alcantarillado pluvial por lo tanto se relacionara el
sistema de alcantarillado combinado propuesto con un sistema de alcantarillado
pluvial.
Consideraciones generales









Ingeniero Civil
Los sistemas de recolección combinados pueden proyectarse cuando las
condiciones propias de drenaje de la localidad requieran una solución a la
evacuación de la escorrentía pluvial en conjunto con el caudal sanitario proveniente
de las viviendas.
Dependiendo de las condiciones topográficas, tamaño de la población, las
características de las vías, la estructura y desarrollo urbano, entre otras, la
evacuación de la escorrentía podría lograrse satisfactoriamente a través de las
cunetas de las calles. Donde sea necesario, estos sistemas pueden abarcar la
totalidad de la población o solamente los sectores con problemas de inundaciones.
No necesariamente toda población o sector requiere un sistema pluvial.
Los sistemas de recolección y evacuación de aguas pluviales pueden ser
proyectados y construidos para:
Permitir una rápida evacuación de la escorrentía pluvial de las vías públicas.
Evitar la generación de caudales excesivos en las calzadas.
Evitar la invasión de aguas pluviales a propiedades públicas y privadas.
Evitar la acumulación de aguas en vías de tránsito.
Evitar la paralización del tráfico vehicular y peatonal durante un evento fuerte de
precipitación.
 Evitar las conexiones erradas del sistema de recolección y evacuación de aguas
residuales.
 Mitigar efectos nocivos a cuerpos de agua receptores por contaminación de
escorrentía pluvial urbana.





Los siguientes son algunos de los factores que deben ser considerados en el estudio
de los problemas de recolección y evacuación de aguas pluviales en áreas urbanas:
1.
2.
3.
4.
Tráfico peatonal y vehicular.
Valor de las propiedades sujetas a daños por inundaciones.
Análisis de soluciones con canales abiertos o conductos cerrados.
Profundidad de los colectores.
En la elaboración de un proyecto de sistemas de recolección y evacuación de aguas
lluvias es necesaria la consideración económica. La selección de los periodos de
retorno que deben adoptarse en el proyecto está en función de la ocurrencia de









Ingeniero Civil
eventos de precipitación y debe representar un balance adecuado entre los costos
de construcción y operación y los costos esperados por daños y perjuicios de
inundación para el periodo de diseño. La capacidad de recolección de aguas lluvias
del conjunto de sumideros debe ser consistente con la capacidad de evacuación de
la red de colectores para garantizar que el caudal de diseño efectivamente llegue a
la red de evacuación.
4.5.2.
Áreas de drenaje
El trazado de la red de alcantarillado debe, seguir el curso de las calles.
La extensión y el tipo de áreas tributarias deben determinarse para cada tramo por
diseñar. El área aferente debe incluir el área tributaria propia del tramo en
consideración. Las áreas de drenaje deben ser determinadas por medición directa
en planos, y su delimitación debe ser consistente con las redes y drenaje natural.
En este sentido no se considera la construcción de sumideros para agua lluvia ya
que esta se infiltra por las juntas del sistema de adoquines adecuado en las calles.
El área de drenaje es de 3,2 hectáreas
4.5.3.
Estimación de Coeficiente de Retorno (R)
Para la estimación del caudal de diseño puede utilizarse el método racional, el cual
calcula el caudal pico de aguas lluvias con base en la intensidad media del evento
de precipitación con una duración igual al tiempo de concentración del área de
drenaje y un coeficiente de escorrentía. La ecuación del método racional es.
Q  2.78  C  i  A
De acuerdo con el método racional, el caudal pico ocurre cuando toda el área de
drenaje está contribuyendo, y éste es una fracción de la precipitación media bajo
las siguientes suposiciones:


El caudal pico en cualquier punto es una función directa de la intensidad i de
la lluvia, durante el tiempo de concentración para ese punto.
La frecuencia del caudal pico es la misma que la frecuencia media de la
precipitación.









Ingeniero Civil

El tiempo de concentración está implícito en la determinación de la intensidad
media de la lluvia por la relación anotada en el punto 1 anterior.
El método racional es adecuado para áreas de drenaje pequeñas hasta de 1300 ha.
Cuando son relativamente grandes, puede ser más apropiado estimar los caudales
mediante otros modelos lluvia escorrentía que representen mejor los histogramas
de precipitación e hidrógrafas de respuesta de las áreas de drenaje y que
eventualmente tengan en cuenta la capacidad de amortiguamiento de las ondas
dentro de la red de colectores. En estos casos, es necesario justificar el método de
cálculo.
Cuando el caudal residual sea mayor o igual al 5% del caudal pluvial este será tenido
en cuenta de lo contrario solo se tendrá en cuenta el aporte de aguas lluvias.
Para su estimación se tiene en cuenta que no toda el agua suministrada por el
acueducto municipal a cada vivienda va al alcantarillado. De acuerdo al artículo 134
del RAS 330, El coeficiente de retorno (CR) debe estimarse a partir del análisis de
informaci6n · existente en la localidad y/o de mediciones de campo realizadas por
la persona prestadora del servicio. De no contar con datos de campo, se debe tomar
un valor de 0,85.
4.5.4.
Diámetro mínimo
Según el artículo 144 de la sección 4 “REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS
PLUVIALES Y COMBINADAS” de la RAS 330, el diámetro interno real mínimo
permitido en redes de alcantarillado pluvial y combinado es de 260mm.
La sección de alcantarillado Sin Arrastre de Sólidos, que va por las calles tendrá un
diámetro de 12 pulgadas, porque la red se conecta a un colector de 16 pulgadas y
la tubería a reponer tenía ese diámetro.
4.5.5.
Aporte de sedimentos
Según el artículo 149 de la sección 4 “REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS
PLUVIALES Y COMBINADAS” de la RAS 330, la velocidad mínima real permitida
en el colector de alcantarillado pluvial o combinado es aquella que genere un
esfuerzo cortante en la pared de la tubería mínimo de 2,0 Pa. Los criterios de









Ingeniero Civil
velocidad y esfuerzo cortante se deben determinar para el caudal de diseño, en las
condiciones iniciales y finales del periodo de diseño.
La recolección de residuales necesariamente implica también la captación de
material granular y coloidal. Igualmente, pueden captarse lodos provenientes de
conexiones erradas sanitarias.
4.5.6.
Velocidad mínima
Según el Artículo 145 de la RAS 330, La velocidad real dentro de un colector debe
estar entre 0,40 m/s y 5,0 m/s, determinada para el caudal de diseño en las
condiciones iniciales y finales del periodo de diseño. Las velocidades del
alcantarillado combinado están entre 0,47m/s y 0,87m/s. Cumpliendo este criterio
de diseño.
En cada tramo debe verificarse el comportamiento autolimpiante del flujo, para lo
cual es necesario utilizar el criterio de esfuerzo cortante medio. Se establece, por lo
tanto, que el valor del esfuerzo cortante medio sea mayor o igual a 3,0 N/m 2 (0,3
Kg/m2) para el caudal de diseño, y mayor o igual a 1,5 N/m 2 (0,15 Kg/m2) para el
10% de la capacidad a tubo lleno.
4.5.7.
Velocidad máxima
Según el artículo 150 de la sección 4 “REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS
PLUVIALES Y COMBINADAS” de la RAS 330, la velocidad máxima real en un
colector por gravedad no debe sobrepasar 5,0 m/s, determinada para el caudal de
diseño. La velocidad máxima contemplada en los sistemas de alcantarillado
combinado será de 10 m/s. En este alcantarillado la velocidad máxima será de
0,87m/s
4.5.8.
Pendiente mínima
El valor de la pendiente mínima del colector debe ser aquel que permita tener
condiciones de auto limpieza, de acuerdo con los criterios de velocidad mínima.
Este factor será modificado en caso de ser necesario para equilibrar el tope de
velocidades máximas y mínimas en los sistemas que se diseñan.









Ingeniero Civil
4.5.9.
Pendiente máxima
El valor de la pendiente máxima admisible es aquella para la cual se tenga una
velocidad máxima real, según los criterios de velocidad máxima.
4.5.10. Profundidad hidráulica máxima
La profundidad hidráulica máxima en colectores de aguas residuales puede ser la
correspondiente a flujo lleno.
4.5.11. Profundidad mínima a la cota clave
Los colectores de redes de recolección y evacuación de aguas residuales deben
estar a una profundidad adecuada para permitir el drenaje por gravedad de las
descargas domiciliarias sin sótano, aceptando una pendiente mínima de éstas de
0,30%. Además, el cubrimiento mínimo del colector debe evitar la ruptura de éste,
ocasionada por cargas vivas que pueda experimentar. Los valores mínimos
permisibles de cubrimiento de los colectores se definen en la siguiente tabla.
Tabla 12. Profundidad mínima de colectores
Tipo
Profundidad a la clave del colector (m)
Vías peatonales o zonas verdes
0,75
Vías vehiculares
1,20
Fuente: RAS 330- 2017
4.5.12.
Profundidad máxima a la cota clave
En general la máxima profundidad de los colectores es del orden de 5 m, aunque
puede ser mayor siempre y cuando se garanticen los requerimientos geotécnicos
de las cimentaciones y estructurales de los materiales y colectores durante (y
después de) su construcción, para lo cual deben considerarse las disposiciones de
los capítulos G.2 y G.3 del Título G. Los cruces subterráneos de lagos, ríos y
corrientes superficiales deberán acompañarse de un diseño apropiado e idóneo que
justifique las dimensiones, los impedir su destrucción por efectos de la socavación
de la corriente atravesada.
4.5.13. Retención de sólidos









Ingeniero Civil
En los sistemas no convencionales de alcantarillados sanitarios sin arrastre de
sólidos, el agua residual es descargada a un tanque interceptor de sólidos donde
éstos se retienen y degradan, produciendo un efluente sin sólidos sedimentables
que es transportado por gravedad al sistema de colectores. En general, sirven para
uso doméstico en pequeñas comunidades o poblados y su funcionamiento depende
de la operación adecuada de los tanques interceptores, de la evacuación periódica
de los lodos y del control al uso indebido de los colectores.
Para un nivel de complejidad medio, y donde las condiciones de mantenimiento
preventivo se hacen en forma ocasional, el coeficiente n de rugosidad de Manning
se establece con base en la siguiente tabla, para el caso de concreto y pvc.
Tabla 13. Coeficiente de rugosidad de Manning según tipo de tubería
Material
n
CONDUCTOS CERRADOS
Asbesto – cemento
Concreto prefabricado interior liso
Concreto prefabricado interior rugoso
Concreto fundido en sitio, formas lisas
Concreto fundido en sitio, formas rugosas
Gras vitrificado
Hierro dúctil revestido interiormente con cemento
PVC, polietileno y fibra de vidrio con interior liso
Metal corrugado
Colectores en ladrillo
0,011 – 0,015
0,009 – 0,015
0,015 – 0,017
0,012 – 0,015
0,015 – 0,017
0,011 – 0,015
0,011 – 0,015
0,009 -0,015
0,022 – 0,026
0,013 – 0,016
Fuente: RAS 2000
4.5.14. Ubicación
En general, los colectores deben localizarse siguiendo el lineamiento de las calles.
El colector de aguas residuales no se localizará en el mismo costado de ubicación
de la red de acueducto.
4.5.15. Distancia entre colectores
La distancia mínima entre los colectores de aguas sanitarias o pluviales y otras
redes de servicios públicos debe ser de 1 m en la dirección horizontal y 0.30 m en
la dirección vertical, medida ésta entre la cota clave de la tubería de alcantarillado y
la cota batea de las otras redes (Normas RAS/2000). Debido a que los puntos de
arranque y empalme de las tuberías de alcantarillado tanto sanitario como pluvial









Ingeniero Civil
son obligados no se puede cumplir, en todos los tramos, con los aislamientos
verticales entre estas redes que recomienda la Normatividad vigente.
Por otro lado, el numeral 6 del artículo 145 de la RAS 330, estima que se deben
instalar cámaras o registros de inspección circular o rectangular, con distancias
máximas entre sí de 120 m.
4.5.16. Unión entre colectores
La unión o conexión de dos o más tramos de colectores debe hacerse con
estructuras hidráulicas apropiadas, denominadas estructuras de conexión.
Usualmente, estas estructuras son pozos de unión o conexión o estructuras - pozo.
Estas estructuras están comunicadas con la superficie mediante pozos de
inspección. El diseño hidráulico de estas estructuras depende del régimen de flujo
de los colectores afluentes y del colector de salida o principal, y se basa
fundamentalmente en la determinación de las pérdidas de cabeza hidráulica
producidas por la unión (D.6.3. Normas RAS-2000).
4.5.17. Distancias mínimas a otras redes
Las distancias mínimas libres entre los colectores que conforman la red del sistema
de recolección y evacuación de aguas residuales y las tuberías de otras redes de
servicios públicos deben ser 1,0 m en la dirección horizontal medidos entre las
superficies externas de los dos conductos y 0,3 m en la dirección vertical.
En todos los casos, la distancia vertical se mide entre la cota de clave de la tubería
de la red de alcantarillado y la cota de batea de la tubería de otros servicios. Los
cruces de redes deben analizarse de manera individual para establecer la necesidad
de diseños especiales, en particular en aquellos casos donde la distancia mínima
vertical sea menor a la establecida anteriormente.
4.5.18. Cimentación de colectores
Se prevé la cimentación de los colectores en recebo - cemento en una proporción
10:1, y con un espesor bajo la batea de 0.10 m, por todo el ancho de zanja, como
material de atraque una capa de recebo - cemento con proporción 10:1, debido al
alto nivel freático existente en la zona, el relleno inicial será en recebo compactado









Ingeniero Civil
hasta 30 cm sobre la clave de la tubería, el resto de relleno con material de préstamo
o material seleccionado de la excavación debidamente compactado con saltarín.
4.5.19. Pérdidas de energía en estructuras de conexión y pozos de
inspección.
La unión o intersección de dos o más colectores debe hacerse con estructuras
hidráulicas apropiadas, cuyo diseño hidráulico se basa en la determinación de las
pérdidas de cabeza en la estructura, con el fin de estimar la cota batea del colector
de salida. El análisis es diferente dependiendo del régimen de flujo, tanto de los
colectores de entrada como en los de salida.
Régimen subcrítico
La unión de los colectores se realiza mediante los pozos de inspección, donde se
debe evaluar las pérdidas que se producen en la unión de la estructura-pozo, con
el fin de estimar el nivel de salida del sistema de alcantarillado. Este análisis varía
de acuerdo con el régimen del flujo tanto del colector principal como de los
colectores afluentes.
Cuando el régimen es subcrítico, es aplicable el criterio de conservación de energía,
donde se considera que cuando dos o más colectores concurren a una estructura pozo, la cota de energía del colector de salida será menor o igual que la de los
colectores afluentes, con el fin de evitar remansos que alteren el funcionamiento
óptimo del sistema de alcantarillado.
La energía específica en cualquier punto, respecto al fondo del conducto, estará
determinada por la suma de la profundidad del agua (Y), y la cabeza de velocidad
media del tramo (V2/2g). La cota de energía en ese punto, se determinará
adicionando a la cota de batea del conducto la energía específica.
La pérdida de energía ocasionada en la unión de la estructura - pozo, se obtiene
mediante el cálculo de una caída (ΔH) en el mismo, que se obtendrá aplicando las
siguientes fórmulas:









Ingeniero Civil
Donde:
H: Caída en la cota de batea del colector que llega con nivel de energía más bajo
a la estructura - pozo.
He: Pérdida de energía por efecto de la intersección
E: Diferencia de las energías específicas del colector de salida y del colector que
llega con nivel de energía más bajo a la estructura - pozo
Hv2: Cabeza de velocidad del colector de salida del pozo
Hv1: Cabeza de velocidad del colector que llega con cota de energía más baja a la
estructura - pozo.
ΔHc: Pérdida de energía por cambio de alineamiento del colector principal, su forma
de estimación está basada en función del radio de curvatura del eje del colector (r c),
el cual puede ser proporcionado por el desarrollo de una curva en el alineamiento
de la tubería o en la cañuela de la estructura - pozo, y por el diámetro de salida (Ds)
del sistema de alcantarillado.
V: Velocidad promedio del colector principal (llegada y salida).
En la siguiente tabla, se presenta las K, válido para curvas hasta de 90 o de flexión,
en donde se define el factor multiplicador (K) para el cálculo de la pérdida Hc:
Tabla 14. K obtenido en las curvaturas de los pozos de inspección
rc/Ds
K
Mayor de 3
1,5 a 3
1,0 a 1,5
0,05
0,20
0,40
Fuente: RAS 2000
Régimen supercrítico
En el caso de régimen supercrítico, las consideraciones básicas de diseño hidráulico
permiten establecer dos situaciones: unión de colectores sin caída en la estructura
de unión y unión de colectores con cámara de caída. La primera corresponde al
caso en el cual la cota de la superficie de agua en los colectores afluentes a la
estructura es aproximadamente la misma y la cota de energía del colector de salida
es menor que la de los de entrada para evitar la formación de resaltos hidráulicos.
En este caso, las pérdidas de energía corresponden principalmente al flujo
curvilíneo dentro de la estructura entre los colectores principales y representan la
caída en la cota batea de los colectores principales. Su diseño debe tener en cuenta









Ingeniero Civil
que los máximos ángulos de deflexión siguen una relación inversa con el diámetro
del colector de salida.
Para los casos en los cuales no es justificable o no hay espacio para construir
estructuras de unión como las anteriores, en particular cuando los diámetros son
mayores que 900 mm, pueden hacerse estructuras-pozos convencionales con
cámaras de caída. En este caso, el análisis hidráulico corresponde al de un
conducto cerrado con control en la entrada; esto es que la capacidad de la tubería
es mayor que la capacidad de la entrada al colector, identificando primero si ésta se
sumerge o no (con base en el caudal y el diámetro del colector de salida), y
estimando las pérdidas de energía correspondientes, al igual que la profundidad de
agua esperada en la estructura-pozo. El diseño debe buscar que esta profundidad
no sobrepase las elevaciones de los flujos afluentes, los cuales pueden estimarse
suponiendo en la entrada a la estructura las correspondientes profundidades
normales.
En general los métodos de pérdidas de energía deben utilizarse para diámetros
mayores de 500 mm. En localidades muy planas la caída no debe ser mayor que 20
mm por pozo a menos que los análisis hidráulicos así lo exijan.
4.5.20.
Conexiones domiciliarias.
Según el artículo 144 del RAS 330, la conexión domiciliaria a la red de alcantarillado
sanitario debe cumplir los siguientes parámetros:
 El diámetro interno real mínimo de las tuberías es 140 mm.
 La pendiente mínima de la tubería es 2%.
 La entrega a la red de alcantarillado se debe realizar por gravedad y por la parte
media superior del colector de alcantarillado, como mínimo las cotas claves de
las tuberías deben quedar al mismo nivel.
 Se debe proveer una caja de inspecci6n al inicio de la tubería de la conexi6n
domiciliaria, la cual podrá ser utilizada como punto de control para monitorear
vertimientos.
 En el empate a la tubería de la red de alcantarillado se deben usar accesorios
como silla tee, silla yee, tee y/o yee o cajas de empalme en el caso de redes en
tubería de concreto.









Ingeniero Civil
 Para colectores con diámetro superiores a 600 mm no se permitirán conexiones
directas para lo cual se tiene que implementar una manija de acometida múltiple
que va hasta el pozo de inspección.
4.6.
MATERIALES.
Todos los materiales y elementos permitidos para ser utilizados en un sistema de
recolección y evacuación de aguas residuales deben cumplir las especificaciones
técnicas correspondientes de ICONTEC o en su defecto las que se señalen en este
reglamento o sus actualizaciones posteriores. En las siguientes tablas se relacionan
las normas técnicas del ICONTEC e internacionales asociadas con tipos de tuberías
y demás materiales.
Tabla 15. Normas técnicas para tuberías en concreto a emplear
Tabla 16. Normas técnicas para aceros
Fuente: RAS 2000









Ingeniero Civil
Tabla 17. Normas técnicas para tuberías a emplear









Ingeniero Civil









Ingeniero Civil
Fuente: RAS 2000
4.6.1.
PARÁMETROS DE DISEÑO DE POZOS DE INSPECCIÓN.
4.6.2.
Requisitos de diseño de estructuras de conexión
Según el artículo 154 de la sección 5 del RAS 330, Las estructuras de conexi6n
pueden ser pozos o cámaras de inspección. Deben cumplir con los siguientes
requisitos mínimos:
 Las estructuras de conexión deben ubicarse como mínimo en los siguientes
puntos de la red de alcantarillado: al inicio de la red; en los cambios de dirección
del flujo; en los cambios de diámetro, material y pendiente del colector; en la
confluencia de más de dos tuberías; y a distancia máxima de 120 m para tramos
con aportes de caudal y 300 m en interceptores y emisarios finales sin aportes
de caudal.
 En el trazado de las redes de alcantarillado y en la localización de las estructuras
de conexión deberán tenerse en cuenta los siguientes lineamientos: minimizar
los cambios de velocidad en las cámaras o estructuras de conexión, minimizar
los cambios de dirección, evitar que las entradas de flujo sean opuestas entre sí,
evitar deflexiones entre las tuberías de entrada y salida mayores a 90°, dirigir los
flujos hacia la tubería de salida y realizar acabados hidrodinámicos en la
confluencia de las uniones.









Ingeniero Civil
 El diámetro interno de la estructura de conexión debe definirse con las
condiciones hidráulicas y geométricas del empalme de las tuberías, garantizando
que las tuberías que se conecten a la estructura caben sin cruzarse entre sí y
que las perdidas hidráulicas debido al radio de curvatura de conexión sean
mínimas. Adicionalmente, se debe considerar la disponibilidad de equipos para
el mantenimiento. Las estructuras de conexión para inspección, limpieza e
ingreso del personal de mantenimiento deben diseñarse con los diámetros
mínimos estipulados en la siguiente tabla.
Tabla 18. Diámetro mínimo interno de estructuras de conexión
Mayor diámetro de las
diámetro interno de la
tuberías conectadas (mm)
estructura (m)
De 200 a 500
1,2
Mayor que 500 hasta 750
1,5
Mayor que 750 hasta 900
1,8
Fuente: RAS 330 – 2017
 Las estructuras de conexión en las cuales la limpieza y mantenimiento se realice
con equipo especializado y se prevé el ingreso excepcional de personal deben
tener un diámetro mínimo de 0,8 m. En caso que no esté previsto el ingreso de
personal, estas estructuras podrán tener un diámetro menor de 0,80 m; en todo
caso, se deben revisar las condiciones hidráulicas y geométricas del empalme de
las tuberías.
 Para tuberías de diámetros mayores de 900 mm o profundidades mayores a 7,0
m, medidos entre la cota rasante hasta la cota batea de la tubería más baja, se
debe realizar un diseño hidráulico y estructural de acuerdo con las condiciones
particulares de la conexión.
 El diámetro mínimo del acceso es de 0,60 m y debe contar con tapa.
 Se deberá proveer escalera de acceso anticorrosiva, la cual podrá ser
permanente o movil.
 Para tramos iniciales se podrán prever bocas de inspección y limpieza con
diámetros Mínimo de 200 mm









Ingeniero Civil
 Para instalar una tubería se debe adoptar un sistema que absorba los
movimientos diferenciales entre la tubería y la estructura, y los esfuerzos que se
generen por esta causa. Para tuberías rígidas se instalará una banda de material
elástico alrededor de un tramo de tubo empotrado en el cilindro de la estructura,
la banda tendrá un ancho igual al espesor del muro menos 2 cm, de forma que
quede un centímetro a cada extrema donde se aplicará un cordón de material
sellante elástico. Para tuberías flexibles con acople mecánico se debe instalar
una unión a la llegada de la estructura, de acuerdo con las recomendaciones del
fabricante; la unión debe quedar adherida externamente a la estructura y el tubo
se instala en la union.
 Todas las estructuras de conexión deben tener cañuela en el fondo, con el fin de
disminuir las pérdidas de energía. El ancho de la cañuela debe ser coma mínimo
el ancho del diámetro interno de la tubería de menor tamaño que se conecte a la
estructura y crecer en forma gradual hacia la tubería de salida.
 Las estructuras de conexi6n deberán contar con una diferencia entre las cotas
bateas de los colectores de entrada y salida, definida mediante un análisis
hidráulico, considerando el régimen de flujo de los colectores y las pérdidas de
energía generadas por la geometría de la estructura.
 Para velocidades superiores a 5 m/s en los tramos de entrada, se deben diseñar
estructuras de disipaci6n de energía y/o elementos de protección de las cámaras
de conexión.
 El diseño estructural debe considerar las cargas a las que estará expuesta la
estructura de conexión, de conformidad con el tipo de vía donde será instalada.

Las estructuras deben tener impermeabilización interna y externa.
4.6.3.
Profundidad
La profundidad mínima de los pozos de inspección debe ser 1 m sobre la cota clave
del colector afluente más superficial.
4.6.4.
Diámetros de acceso









Ingeniero Civil
El diámetro del orificio de entrada es generalmente 0,6 m. Sin embargo, si la altura
del pozo es menor que 1,8 m, el cuerpo del cilindro puede ser extendido hasta la
superficie, donde debe disponerse de una losa como acceso.
4.6.5.
Distancia entre pozos
La distancia máxima entre pozos, cuando la limpieza es manual, está entre 100 y
120 m, y para métodos mecánicos o hidráulicos de limpieza, puede llegar a los 200
m. En el caso de alcantarillados sanitarios sin arrastre de sólidos, la distancia entre
pozos o cajas puede ser de este orden. En emisarios finales o en colectores
principales, donde las entradas son muy restringidas o inexistentes, la distancia
máxima entre estructuras de inspección puede incrementarse en función del tipo de
mantenimiento, la cual debe ser del orden de 300 m. En cualquier caso, las
distancias adoptadas deben ser sustentadas con base en los criterios expuestos.
4.6.6.
PARÁMETROS DE DISEÑO DE LAS CÁMARAS DE CAÍDA.
Según el artículo 155, de la RAS 330, los requisitos de diseño de cámara de caída
son:
El colector que llegue a una estructura de conexión con una diferencia de nivel entre
las cotas bateas mayor a 0,75 m, respecto del colector de salida, debe entregar
mediante una cámara de caída. Para desniveles mayores a 7,0 m, se deben diseñar
estructuras de disipación de energía.
El diámetro interno real de la tubería de la cámara de caída debe ser el indicado en
la siguiente tabla. Si la tubería de entrada tiene un diámetro interno real mayor que
900 mm, debe diseñarse una transición entre el colector y la estructura de conexión
que garantice la reducción de energía.
Tabla 19. Diámetro de la Cámara de caída en función del
diámetro de la Tubería de entrada
Diámetro
interno
real Diámetro interno real mínimo de
tubería de entrada (D)
la tubería de la cámara de caida
D≤ 300mm
170mm
300mm > D ≤ 450mm
280mm
450mm > D ≤ 900mm
360mm
Fuente: RAS 330 - 2017









Ingeniero Civil
Todos los colectores que lleguen a una estructura de conexión, con una diferencia
mayor de 0.75 m con respecto a la batea del colector de salida, deben entregar al
pozo mediante una cámara de caída. Para colectores afluentes menores de 300
mm (12 pulg.) de diámetro puede analizarse la alternativa de no construir la cámara
de caída, pero debe proveer un colchón de agua en la parte inferior del pozo que
amortigüe la caída.
El diámetro del tubo bajante debe ser del mismo diámetro que el tubo de entrada,
pero en ningún caso menor que 200 mm (8 pulg.). Si la tubería de entrada tiene un
diámetro mayor que 900 mm (36 pulg.), en lugar de tubo de caída debe diseñarse
una transición escalonada entre el tubo y la cámara.
Todos los colectores que lleguen a una estructura de conexión, con una diferencia
mayor de 0.75 m con respecto a la batea del colector de salida, deben entregar al
pozo mediante una cámara de caída, cuya boca inferior debe estar orientada en tal
forma que el flujo confluya con un ángulo máximo de 15º con respecto a la dirección
del flujo principal. Para colectores afluentes menores de 300 mm de diámetro puede
analizarse la alternativa de no construir la cámara de caída, pero proveer un colchón
de agua en la parte inferior del pozo que amortigüe la caída.
La distancia entre colectores está dentro de los parámetros establecidos, se aclara
que la distancia máxima en el colector es de 150 metros, en alcantarillado
combinado de 146 metros y en alcantarillado pluvial de 111,9 metros.
4.6.7.
PARÁMETROS DE DISEÑO DE ALIVIADEROS
El caudal de alivio debe corresponder al caudal medio diario de aguas residuales
que llegan a la estructura de alivio multiplicado por el factor de dilución, el cual debe
ser mayor que 1. El factor de dilución es la relación entre el caudal a partir del cual
el aliviadero comienza a derivar agua y el caudal medio diario de las aguas
residuales.
4.6.8.
DISEÑO HIDRÁULICO DE COLECTORES
En general, los colectores deben diseñarse como conducciones a flujo libre por
gravedad. El flujo de aguas residuales en una red de alcantarillado para su
recolección y evacuación no es permanente. Sin embargo, el dimensionamiento









Ingeniero Civil
hidráulico de la sección de un colector puede hacerse suponiendo que el flujo en
éste es uniforme. Esto es válido en particular para colectores de diámetro pequeño.
Existen varias fórmulas de flujo uniforme apropiadas para este propósito, dentro de
las cuales están la de Chézy y la de Manning. La ecuación de Chézy constituye la
representación de la ecuación de Darcy para flujo en conductos abiertos, mientras
que la fórmula de Manning es la más utilizada en la práctica.
V  C ( R * S )1 / 2
V  (1 / n) * R 2 / 3 * S 1 / 2
Chezy - Manning
Alternativamente a las fórmulas de flujo uniforme el diseñador puede utilizar otros
modelos de flujo permanente o no permanente.
El diseño de colectores matrices debe hacerse con flujo gradualmente variado, lo
mismo que los canales colectores de aguas lluvias y en general colectores de
diámetros superiores o iguales a 900 mm. Para colectores entre 600 mm y 900 mm
se recomienda revisar el diseño con flujo gradualmente variado. Cuando la
velocidad en un colector es mayor a 2 m/s se recomienda hacer un análisis
hidráulico detallado del tramo.









Ingeniero Civil
5. DIAGNOSTICO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO ACTUAL
5.1.
5.1.1.
EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD
ALCANTARILLADO EXISTENTE.
HIDRÁULICA
REDES
DE
Diámetro mínimo
Según el artículo 144 de la sección 4 “REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS
PLUVIALES Y COMBINADAS” de la RAS 330, el diámetro interno real mínimo
permitido en redes de alcantarillado pluvial y combinado es de 260mm.
La sección de alcantarillado Sin Arrastre de Sólidos, que va por las calles tiene un
diámetro de 12 pulgadas, porque la red se conecta a un colector de 16 pulgadas. El
problema principal radica en el colapso se la tubería en concreto existente, por lo
cual se considera urgente el cambio de tubería u optimización de la misma. La
tubería en mal estado son 362,5 metros lineales
5.1.2.
Aporte de sedimentos
Según el artículo 149 de la sección 4 “REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS
PLUVIALES Y COMBINADAS” de la RAS 330, la velocidad mínima real permitida
en el colector de alcantarillado pluvial o combinado es aquella que genere un
esfuerzo cortante en la pared de la tubería mínimo de 2,0 Pa. Los criterios de
velocidad y esfuerzo cortante se deben determinar para el caudal de diseño, en las
condiciones iniciales y finales del periodo de diseño. El esfuerzo cortante para esta
tubería es inferior a 2pa, debido a su edad y estado.
Para el barrido del aporte de sedimentos la velocidad mínima debe ser de 0,75 m/s,
la cual se tiene en cuenta en los diferentes tramos de diseño. Las velocidades están
entre 0,41 y 0,9 m/s. hay 4 tramos con velocidades inferiores a 0,75m/s
5.1.3.
Velocidad mínima
Según el Artículo 145 de la RAS 330, La velocidad real dentro de un colector debe
estar entre 0,40 m/s y 5,0 m/s, determinada para el caudal de diseño en las
condiciones iniciales y finales del periodo de diseño. Las velocidades del









Ingeniero Civil
alcantarillado existente están entre 0,41m/s y 0,9m/s. Cumpliendo a medias este
criterio de diseño.
En cada tramo debe verificarse el comportamiento autolimpiante del flujo, para lo
cual es necesario utilizar el criterio de esfuerzo cortante medio. Se establece, por lo
tanto, que el valor del esfuerzo cortante medio sea mayor o igual a 3,0 N/m2 (0,3
Kg/m2) para el caudal de diseño, y mayor o igual a 1,5 N/m 2 (0,15 Kg/m2) para el
10% de la capacidad a tubo lleno. La fuerza tractiva para este alcantarillado esta
entre 0,16 y 0,64kg/m2. Apenas cumpliendo este criterio.
5.1.4.
Velocidad máxima
Según el artículo 150 de la sección 4 “REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS
PLUVIALES Y COMBINADAS” de la RAS 330, la velocidad máxima real en un
colector por gravedad no debe sobrepasar 5,0 m/s, determinada para el caudal de
diseño.
La velocidad máxima del alcantarillado existente es de 0,9m/s
5.1.5.
Pendiente mínima
El valor de la pendiente mínima del colector debe ser aquel que permita tener
condiciones de auto limpieza, de acuerdo con los criterios de velocidad mínima.
Este factor será modificado en caso de ser necesario para equilibrar el tope de
velocidades máximas y mínimas en los sistemas que se diseñan. La pendiente
mínima para este alcantarillado es 0,44%, generando una velocidad de 0,43m/s.
muy por debajo de la velocidad mínima para generar arrastre 0,75m/s
5.1.6.
Pendiente máxima
El valor de la pendiente máxima admisible es aquella para la cual se tenga una
velocidad máxima real, según los criterios de velocidad máxima.
5.1.7.
Profundidad hidráulica máxima









Ingeniero Civil
La profundidad hidráulica máxima en colectores de aguas residuales puede ser la
correspondiente a flujo lleno. Para este caso las profundidades no superan los 2,7
metros.
5.1.8.
Profundidad mínima a la cota clave
Los colectores de redes de recolección y evacuación de aguas residuales deben
estar a una profundidad adecuada para permitir el drenaje por gravedad de las
descargas domiciliarias sin sótano, aceptando una pendiente mínima de éstas de
0,30%. Las profundidades están entre 1,2 y 2,7 metros.
5.1.9.
Profundidad máxima a la cota clave
En general la máxima profundidad de los colectores es del orden de 5 m, aunque
puede ser mayor siempre y cuando se garanticen los requerimientos geotécnicos
de las cimentaciones y estructurales de los materiales y colectores durante (y
después de) su construcción, para lo cual deben considerarse las disposiciones de
los capítulos G.2 y G.3 del Título G. Los cruces subterráneos de lagos, ríos y
corrientes superficiales deberán acompañarse de un diseño apropiado e idóneo que
justifique las dimensiones, los impedir su destrucción por efectos de la socavación
de la corriente atravesada. La profundidad máxima es de 2,7 metros.









Ingeniero Civil
Tabla 20. Ingreso de datos
DESDE
HASTA
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
TOTALES
LONGITUD
83.99
39.35
78.85
98.4
61.66
362.25
Diametro
pulgadas
Diametro
interno
mm
Material
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
0.305
0.305
0.305
0.305
0.305
CONC
CONC
CONC
CONC
CONC
COTA CLAVE
COTA RAZANTE
COTA BATEA
PENDIENTE
DESDE
HASTA
DESDE
HASTA
DESDE
HASTA
2954.64
2954.01
2953.58
2953.23
2952.53
2954.04
2953.63
2953.23
2952.55
2951.63
2956.44
2955.51
2955.03
2954.73
2954.147
2955.51
2955.03
2954.73
2954.147
2954
2954.34
2953.70
2953.28
2952.93
2952.23
2,953.731
2,953.327
2,952.930
2,952.247
2,951.330
0.73
0.95
0.44
0.69
1.45
PROFUNDIDADES
DE EXCAVACION
INICIAL
FINAL
2.10
1.81
1.75
1.80
1.92
Ancho
de
Zanja
(m)
Area
Superficial
tubo (m2)
Area
Lomgitudinal
(m2)
Vol de
excav
(m3)
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.21
0.21
0.21
0.21
0.21
58.79
27.55
55.20
68.88
43.16
114.06
48.38
97.97
127.43
99.10
486.94
1.78
1.70
1.80
1.90
2.67
Fuente: Este estudio 2020
Tabla 21. Chequeo caudal pluvial
DESDE
HASTA
DOTACION
LONGITUD
11
12
13
14
15
12
13
14
15
16
160
160
160
160
160
83.99
39.35
78.85
98.40
61.66
SUPERIOR
AREA
PROPIA
ACUM
0
0.21
0.40
0.78
1.26
0.21
0.19
0.37
0.49
0.31
0.21
0.40
0.78
1.26
1.57
COEF
TIEMPO DE CONCENTRACION (min)
Tinicial
Ttramo
Ttotal
0.75
2.52
1.43
0.75
1.58
0.67
0.75
2.88
1.33
0.75
2.77
1.67
0.75
1.72
1.06
Fuente: Este estudio 2020
3.95
2.25
4.22
4.44
2.77
I
Ci
COEF ESCORRENTIA
CAUDAL DISEÑO LPS
2.55
3.61
2.45
2.37
3.17
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
1.83
2.53
1.75
1.72
2.27
1.00
3.68
3.34
5.13
11.31
Tabla 22. Chequeo cálculo de caudal sanitario
Pozo
Area
Trib.
(ha)
Dotacion
Bruta
Domestico Inicial (Actual)
Comercial
Institucional
QM
F. Mayor.
Q Infil
Aportes máx
por drenaje
domic sin sist
pluvial
Q diseño (L/s)
Q inicial (L/s)
De
A
Parcial
L/Hab.dia
Densid
Actual
Pob.
Tramo
Pob.
Acum
Qi L/s
Area
(Ha)
Q L/s
Area
(Ha)
Q L/s
Q L/s
F
QMH
L/s
L/s
L/s
Producido
en tramo
Total
L/s
(acum)
Adop.
Producido
en tramo
Total
L/s
(acum)
Adop.
11
12
13
14
15
12
13
14
15
16
0.215
0.189
0.373
0.485
0.308
160.0
160.0
160.0
160.0
160.0
53.62
53.62
53.62
53.62
53.62
12
10
20
26
57
12
22
42
26
84
0.022
0.042
0.080
0.050
0.161
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.022
0.042
0.080
0.050
0.161
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
0.084
0.158
0.305
0.190
0.611
0.043
0.038
0.075
0.097
0.062
1.00
3.68
3.34
5.13
11.31
1.13
3.88
3.72
5.42
11.98
1.13
3.88
3.72
5.42
11.98
1.50
3.88
3.72
5.42
11.98
1.11
3.84
3.65
5.38
11.84
1.11
3.84
3.65
5.38
11.84
1.5
3.8
3.6
5.4
11.8
 






Ingeniero Civil
Tabla 23. Chequeo hidráulico
AREA TRIBUTARIA
TRAMO
Superior
Aferente
L. Proy.
Acumulada
Colector
L. real
Pendiente
Colec.
Colector
Caudal
Q Diseño
DE
A
(Ha)
(Ha)
(Ha)
(m)
(m)
(%)
(L/s)
11
12
13
14
15
12
13
14
15
16
0.000
0.215
0.403
0.776
1.262
0.215
0.189
0.373
0.485
0.308
0.215
0.403
0.776
1.262
1.569
83.99
39.35
78.85
98.40
61.66
84.00
39.35
78.85
98.40
61.66
0.73
0.95
0.44
0.69
1.45
1.50
3.88
3.72
5.42
11.98
DE
A
(m/s)
(m)
(m)
Fuerza
Tractiva
>=0.15 kg/m2
(kg/m2)
11
12
13
14
15
12
13
14
15
16
0.41
0.57
0.43
0.54
0.90
0.01
0.02
0.01
0.01
0.04
0.02
0.03
0.04
0.04
0.04
0.17
0.29
0.16
0.25
0.64
TRAMO
V
V2/2g
Radio
Hidráulico
Q inicial
Nominal
(pulg)
Diametro
Nominal
(m)
(L/s)
(pulg.)
(mm)
1.50
12
0.305
3.84
12
0.305
3.65
12
0.305
5.38
12
0.305
11.84
12
0.305
Fuente: Este estudio 2020
Num.
de
Froude
Caida
Tramo
Energia
Especifica
Prof.
Hidraulica
(m)
(m)
(m)
(m)
0.04
0.05
0.06
0.06
0.07
0.61
0.37
0.35
0.68
0.90
0.05
0.02
0.92
0.07
0.03
1.04
0.07
0.04
0.70
0.07
0.04
0.88
0.12
0.05
1.26
Fuente: Este estudio 2020
d
Material
Tub
Interno
(m)
(m)
mat
0.305
0.305
0.305
0.305
0.305
CONC
CONC
CONC
CONC
CONC
Cota Clave
n
QO
VO
(L/s)
(m/s)
0.013
0.013
0.013
0.013
0.013
85.91
98.36
67.22
84.05
121.55
1.18
1.35
0.92
1.15
1.67
Cota Rasante
Q/QO
V/VO
d/D
r/RO
H/D
0.02
0.04
0.06
0.06
0.10
0.35
0.43
0.47
0.47
0.54
0.13
0.17
0.20
0.20
0.25
0.32
0.41
0.48
0.48
0.59
0.07
0.10
0.13
0.13
0.17
Recubrimiento
Cota Batea
Superior
(msnm)
Inferior
(msnm)
Origen
(msnm)
Extremo
(msnm)
Superior
(m)
Inferior
(m)
Superior
(msnm)
Inferior
(msnm)
2954.64
2954.01
2953.58
2953.23
2952.53
2954.04
2953.63
2953.23
2952.55
2951.63
2956.44
2955.51
2955.03
2954.73
2954.15
2955.51
2955.03
2954.73
2954.15
2954.00
1.80
1.51
1.45
1.50
1.62
1.48
1.40
1.50
1.60
2.37
2954.34
2953.70
2953.28
2952.93
2952.23
2953.73
2953.33
2952.93
2952.25
2951.33
El análisis hidráulico se realizó tomando en cuenta que se tuviera un buen flujo en la tubería de concreto, pero como la
tubería es vieja y colapsada, no se puede considerar este aspecto en la evaluación hidráulica. Tomando en cuenta el
supuesto flujo libre de aguas combinadas en la red se puede concluir que las fuerzas tractivas para los tramos 11 a 12 y
13 a 14 son bajas muy cercanas al mínimo, por lo cual la capacidad de arrastre se restringe y se puede generar depósitos
de lodo que taponan las redes haciéndolas colapsar. Así mismo las velocidades en esos tramos no permiten ser auto
 






Ingeniero Civil
limpiantes. Lo anterior obliga a tener en cuenta estos aspectos para el diseño de la nueva red de alcantarillado ya que
segun el diagnostico general del alcantarillado se encontró que este colapso y es fundamental la construcción total de la
red existente más su ampliación hacia la parte alta del barrio.
 






Ingeniero Civil
6. RESULTADOS HIDRAULICOS DEL DISEÑO DEL NUEVO
ALCANTARILLADO
6.1.
6.1.1.
EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD HIDRÁULICA REDES DEL NUEVO
ALCANTARILLADO
Diámetro mínimo
Según el artículo 144 de la sección 4 “REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS
PLUVIALES Y COMBINADAS” de la RAS 330, el diámetro interno real mínimo
permitido en redes de alcantarillado pluvial y combinado es de 260mm.
La sección de alcantarillado Sin Arrastre de Sólidos, que va por las calles tendrá un
diámetro de 12 pulgadas, porque la red se conecta a un colector de 16 pulgadas y
la tubería a reponer tenía ese diámetro.
6.1.2.
Aporte de sedimentos
Según el artículo 149 de la sección 4 “REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS
PLUVIALES Y COMBINADAS” de la RAS 330, la velocidad mínima real permitida
en el colector de alcantarillado pluvial o combinado es aquella que genere un
esfuerzo cortante en la pared de la tubería mínimo de 2,0 Pa. Los criterios de
velocidad y esfuerzo cortante se deben determinar para el caudal de diseño, en las
condiciones iniciales y finales del periodo de diseño.
La recolección de residuales necesariamente implica también la captación de
material granular y coloidal. Igualmente, pueden captarse lodos provenientes de
conexiones erradas sanitarias.
Para el barrido del aporte de sedimentos la velocidad mínima debe ser de 0,75 m/s,
la cual se tiene en cuenta en los diferentes tramos de diseño. Las velocidades están
entre 0,5 y 0,98 m/s. Lo anterior no asegura un buen barrido de sedimentos, pero
esto se compensa con el diámetro de tubería ya que este alcantarillado puede
desempeñarse bien con tubería PVC de 10 pulgadas, pero se amplió a 12 pulgadas
para ampliar la capacidad de arrastre por capacidad de conducción.
6.1.3.
Velocidad mínima









Ingeniero Civil
Según el Artículo 145 de la RAS 330, La velocidad real dentro de un colector debe
estar entre 0,40 m/s y 5,0 m/s, determinada para el caudal de diseño en las
condiciones iniciales y finales del periodo de diseño. Las velocidades del
alcantarillado combinado están entre 0,5m/s y 0,98m/s. Cumpliendo este criterio de
diseño.
En cada tramo debe verificarse el comportamiento autolimpiante del flujo, para lo
cual es necesario utilizar el criterio de esfuerzo cortante medio. Se establece, por lo
tanto, que el valor del esfuerzo cortante medio sea mayor o igual a 3,0 N/m 2 (0,3
Kg/m2) para el caudal de diseño, y mayor o igual a 1,5 N/m 2 (0,15 Kg/m2) para el
10% de la capacidad a tubo lleno. La fuerza tractiva para este alcantarillado esta
entre 0,21 kg/m2 y 0,53Kg/m2. Por encima del mínimo de 0,15 Kg/m2.
6.1.4.
Velocidad máxima
Según el artículo 150 de la sección 4 “REDES DE ALCANTARILLADO DE AGUAS
PLUVIALES Y COMBINADAS” de la RAS 330, la velocidad máxima real en un
colector por gravedad no debe sobrepasar 5,0 m/s, determinada para el caudal de
diseño.
La velocidad máxima contemplada en los sistemas de alcantarillado combinado
será de 10 m/s. En este alcantarillado la velocidad máxima será de 0,98m/s
6.1.5.
Pendiente mínima
El valor de la pendiente mínima del colector debe ser aquel que permita tener
condiciones de auto limpieza, de acuerdo con los criterios de velocidad mínima.
Este factor será modificado en caso de ser necesario para equilibrar el tope de
velocidades máximas y mínimas en los sistemas que se diseñan.
6.1.6.
Pendiente máxima
El valor de la pendiente máxima admisible es aquella para la cual se tenga una
velocidad máxima real, según los criterios de velocidad máxima.
6.1.7.
Profundidad hidráulica máxima









Ingeniero Civil
La profundidad hidráulica máxima en colectores de aguas residuales puede ser la
correspondiente a flujo lleno. Para este caso las profundidades no superan los 2,7
metros.
6.1.8.
Profundidad mínima a la cota clave
Los colectores de redes de recolección y evacuación de aguas residuales deben
estar a una profundidad adecuada para permitir el drenaje por gravedad de las
descargas domiciliarias sin sótano, aceptando una pendiente mínima de éstas de
0,30%. Además, el cubrimiento mínimo del colector debe evitar la ruptura de éste,
ocasionada por cargas vivas que pueda experimentar. Las profundidades están
entre 1,2 y 2,7 metros.
6.1.9.
Profundidad máxima a la cota clave
En general la máxima profundidad de los colectores es del orden de 5 m, aunque
puede ser mayor siempre y cuando se garanticen los requerimientos geotécnicos
de las cimentaciones y estructurales de los materiales y colectores durante (y
después de) su construcción, para lo cual deben considerarse las disposiciones de
los capítulos G.2 y G.3 del Título G. Los cruces subterráneos de lagos, ríos y
corrientes superficiales deberán acompañarse de un diseño apropiado e idóneo que
justifique las dimensiones, los impedir su destrucción por efectos de la socavación
de la corriente atravesada. La profundidad máxima es de 2,7 metros.
6.1.10. Retención de sólidos
En los sistemas no convencionales de alcantarillados sanitarios sin arrastre de
sólidos, el agua residual es descargada a un tanque interceptor de sólidos donde
éstos se retienen y degradan, produciendo un efluente sin sólidos sedimentables
que es transportado por gravedad al sistema de colectores. En general, sirven para
uso doméstico en pequeñas comunidades o poblados y su funcionamiento depende
de la operación adecuada de los tanques interceptores, de la evacuación periódica
de los lodos y del control al uso indebido de los colectores.









Ingeniero Civil
Para un nivel de complejidad medio, y donde las condiciones de mantenimiento
preventivo se hacen en forma ocasional, el coeficiente n de rugosidad de Manning
se establece con base en la siguiente tabla, para el caso de concreto y pvc.
Tabla 24. Coeficiente de rugosidad de Manning según tipo de tubería
Material
n
CONDUCTOS CERRADOS
Asbesto – cemento
Concreto prefabricado interior liso
Concreto prefabricado interior rugoso
Concreto fundido en sitio, formas lisas
Concreto fundido en sitio, formas rugosas
Gras vitrificado
Hierro dúctil revestido interiormente con cemento
PVC, polietileno y fibra de vidrio con interior liso
Metal corrugado
Colectores en ladrillo
0,011 – 0,015
0,009 – 0,015
0,015 – 0,017
0,012 – 0,015
0,015 – 0,017
0,011 – 0,015
0,011 – 0,015
0,009 -0,015
0,022 – 0,026
0,013 – 0,016
Fuente: RAS 2000
Se utilizó un coeficiente de rugosidad de 0,013









Ingeniero Civil
Tabla 25. Ingreso de datos
DESDE
HASTA
10
11
11
12
12
14
14
13
13C
13B
13B
13A
13A
13
13
15
15
16
16
17
17
18
AFQ
14
TOTALES
LONGITUD
71.99
70.82
41.24
41.65
90.44
59.08
14.75
77.9
58.53
59.09
42.29
15
642.78
Diametro
pulgadas
Diametro
externo
mm
COTA CLAVE
Material
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
12.00
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
COTA RAZANTE
COTA BATEA
PENDIENTE
DESDE
HASTA
DESDE
HASTA
DESDE
HASTA
2955.870
2955.180
2954.694
2954.386
2954.310
2953.630
2953.210
2953.015
2952.474
2952.138
2951.897
2954.790
2955.280
2954.794
2954.486
2954.015
2953.730
2953.310
2953.115
2952.574
2952.238
2951.997
2951.675
2954.586
2957.820
2957.130
2956.444
2955.636
2955.160
2954.980
2954.960
2955.065
2954.724
2954.388
2954.147
2955.840
2957.130
2956.444
2955.636
2955.065
2954.980
2954.960
2955.065
2954.724
2954.388
2954.147
2954.005
2955.636
2955.520
2954.830
2954.344
2954.036
2953.960
2953.280
2952.860
2952.665
2952.124
2951.788
2951.547
2954.440
2,954.930
2,954.444
2,954.136
2,953.665
2,953.380
2,952.960
2,952.765
2,952.224
2,951.888
2,951.647
2,951.325
2,954.236
0.82
0.55
0.50
0.89
0.64
0.54
0.64
0.57
0.40
0.24
0.52
1.36
PROFUNDIDADES
DE EXCAVACION
INICIAL
FINAL
Ancho
de
Zanja
(m)
2.30
2.30
2.10
1.60
1.20
1.70
2.10
2.40
2.60
2.60
2.60
1.40
2.20
2.00
1.50
1.40
1.60
2.00
2.30
2.50
2.50
2.50
2.68
1.40
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
Area
Superficial
tubo (m2)
Area
Lomgitudinal
(m2)
Vol de
excav
(m3)
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
50.39
49.57
28.87
29.16
63.31
41.36
10.33
54.53
40.97
41.36
29.60
10.50
113.38
106.58
51.96
43.73
88.63
76.51
22.72
133.60
104.48
105.48
78.15
925.22
Fuente: Este estudio 2020
Tabla 26. Chequeo caudal pluvial
DESDE
HASTA
DOTACION
LONGITUD
10
11
12
14
13C
13B
13A
13
15
16
17
11
12
14
13
13B
13A
13
15
16
17
18
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
71.99
70.82
41.24
41.65
90.44
59.08
14.75
77.90
58.53
59.09
42.29
SUPERIOR
AREA
PROPIA
0.000
0.415
0.445
0.263
0.000
0.487
0.152
0.317
0.252
0.320
0.318
0.415
0.445
0.263
0.284
0.487
0.152
0.033
0.252
0.320
0.318
0.202
ACUM
COEF
TIEMPO DE CONCENTRACION (min)
Tinicial
Ttramo
Ttotal
0.415
0.85
1.60
1.23
0.860
0.75
2.55
1.20
0.708
0.75
2.00
0.70
0.547
0.75
1.66
0.71
0.487
0.75
2.73
1.54
0.639
0.75
2.33
1.00
0.185
0.75
1.10
0.25
0.568
0.75
2.64
1.32
0.572
0.75
2.56
0.99
0.638
0.75
3.07
1.00
1.158
0.75
1.99
0.72
Fuente: Este estudio 2020
2.83
3.75
2.70
2.37
4.26
3.33
1.35
3.96
3.55
4.06
2.71
I
Ci
COEF ESCORRENTIA
CAUDAL DISEÑO LPS
3.13
2.63
3.23
3.49
2.43
2.83
4.94
2.55
2.72
2.51
3.21
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
2.22
1.88
2.26
2.45
1.75
2.01
3.38
1.82
1.93
1.78
2.26
2.88
4.25
5.17
4.69
2.08
3.63
3.09
2.64
3.00
2.85
8.40
 






Ingeniero Civil
Tabla 27. Chequeo cálculo de caudal sanitario
Pozo
Area
Trib.
(ha)
Dotacion
Bruta
Domestico Futuro (Diseño)
Comercial
De
A
Parcial
L/Hab.dia
Area
(Ha)
Dens.
Futura
Pob.
Tramo
Pob.
Acum
Q L/s
Area
(Ha)
10
11
12
14
13C
13B
13A
13
15
16
17
AFQ
11
12
14
13
13B
13A
13
15
16
17
18
14
0.415
0.445
0.263
0.284
0.487
0.152
0.033
0.252
0.320
0.318
0.202
0.000
160.0
160.0
160.0
160.0
160.0
160.0
160.0
160.0
160.0
160.0
160.0
160.0
0.415
0.445
0.263
0.284
0.487
0.152
0.033
0.252
0.320
0.318
0.202
0.000
76.65
76.65
76.65
76.65
76.65
76.65
76.65
76.65
76.65
76.65
76.65
76.65
32
34
20
22
37
12
3
19
25
24
15
0
32
66
86
108
145
157
159
179
203
228
243
0
0.057
0.119
0.155
0.195
0.262
0.283
0.288
0.323
0.367
0.411
0.439
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.030
0.030
0.000
0.000
0.000
0.000
L. Proy.
L. real
Institucional
Area
(Ha)
Q L/s
Q L/s
QM
Q L/s
0.000 0.000 0.000 0.057
0.000 0.000 0.000 0.119
0.000 0.000 0.000 0.155
0.000 1.049 0.472 0.667
0.000 0.305 0.137 0.399
0.000 0.000 0.000 0.283
0.014 0.000 0.000 0.301
0.014 0.000 0.000 0.336
0.000 0.000 0.000 0.367
0.000 0.000 0.000 0.411
0.000 0.000 0.000 0.439
0.000 0.000 0.000 0.000
Fuente: Este estudio 2020
F. Mayor.
Q Infil
Aportes máx
por drenaje
domic
consist
pluvial
Q diseño (L/s)
Q inicial (L/s)
F
QMH
L/s
L/s
L/s
Producido
en tramo
Total
L/s
(acum)
Adop.
Producido
en tramo
Total
L/s
(acum)
Adop.
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
3.8
0.218
0.452
0.591
2.534
1.517
1.076
1.145
1.277
1.394
1.561
1.667
0.000
0.083
0.089
0.053
0.057
0.097
0.030
0.007
0.050
0.064
0.064
0.040
0.000
2.88
4.25
5.17
4.69
2.08
3.63
3.09
2.64
3.00
2.85
8.40
0.00
3.18
4.79
5.81
7.28
3.69
4.74
4.24
3.96
4.46
4.47
10.10
0.00
3.18
7.97
13.79
21.07
3.69
8.43
33.74
37.70
42.16
46.63
56.74
0.00
3.18
7.97
13.79
21.07
3.69
8.43
33.74
37.70
42.16
46.63
56.74
1.50
3.13
4.69
5.68
5.79
3.08
4.49
3.95
3.64
4.14
4.11
9.72
0.00
3.13
7.82
13.50
19.28
3.08
7.57
11.52
22.93
27.07
31.18
40.90
0.00
3.1
7.8
13.5
19.3
3.1
7.6
11.5
22.9
27.1
31.2
40.9
1.5
Tabla 28. Chequeo hidráulico
AREA TRIBUTARIA
TRAMO
Pendiente
Caudal
DE
A
(Ha)
(Ha)
(Ha)
(m)
(m)
(%)
(L/s)
(L/s)
Nominal
(pulg)
(pulg.)
10
11
12
14
13C
13B
11
12
14
13
13B
13A
0.000
0.415
0.445
0.263
0.000
0.487
0.415
0.445
0.263
0.284
0.487
0.152
0.415
0.860
0.708
0.547
0.487
0.639
71.99
70.82
41.24
41.65
90.44
59.08
71.99
70.82
41.25
41.65
90.44
59.08
0.82
0.55
0.50
0.89
0.64
0.54
3.18
7.97
13.79
21.07
3.69
8.43
3.13
7.82
13.50
19.28
3.08
7.57
12
12
12
12
12
12
Superior
Aferente
Acumulada
Colector
Colec.
Colector
Q Diseño
Q inicial
Diametro
Nominal
(m)
(mm)
Interno
(m)
(m)
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
0.350
0.305
0.305
0.305
0.305
0.305
0.305
Material
Tub
QO
VO
(L/s)
(m/s)
0.013
0.013
0.013
0.013
0.013
0.013
91.33
74.48
71.65
95.22
80.79
74.25
1.25
1.02
0.98
1.30
1.11
1.02
mat
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
 




n
Q/QO
V/VO
d/D
r/RO
H/D
0.03
0.11
0.19
0.22
0.05
0.11
0.41
0.55
0.65
0.67
0.45
0.55
0.15
0.26
0.34
0.36
0.18
0.26
0.37
0.61
0.75
0.80
0.45
0.61
0.09
0.18
0.24
0.27
0.12
0.18


Ingeniero Civil
13A
13
15
16
17
AFQ
13
15
16
17
18
14
0.152
0.317
0.252
0.320
0.318
0.000
0.033
0.252
0.320
0.318
0.202
0.000
0.185
0.568
0.572
0.638
1.158
0.000
14.75
77.90
58.53
59.09
42.29
15.00
DE
A
(m/s)
(m)
(m)
Fuerza
Tractiva
>=0.15
kg/m2
(kg/m2)
10
11
12
14
13C
13B
13A
13
15
16
17
AFQ
11
12
14
13
13B
13A
13
15
16
17
18
14
0.51
0.55
0.64
0.86
0.47
0.55
0.65
0.76
0.70
0.62
0.88
0.51
0.01
0.02
0.02
0.04
0.01
0.02
0.02
0.03
0.03
0.02
0.04
0.01
0.03
0.04
0.06
0.06
0.03
0.04
0.05
0.07
0.08
0.09
0.09
0.02
0.23
0.24
0.28
0.51
0.20
0.24
0.32
0.38
0.31
0.20
0.44
0.24
TRAMO
V
V2/2g
Radio
Hidráulico
14.75
77.90
58.53
59.09
42.29
15.00
d
(m)
0.05
0.07
0.10
0.11
0.05
0.07
0.09
0.13
0.16
0.20
0.18
0.03
0.64
0.57
0.40
0.24
0.52
1.36
Caida
Tramo
33.74
11.52
12
0.350
37.70
22.93
12
0.350
42.16
27.07
12
0.350
46.63
31.18
12
0.350
56.74
40.90
12
0.350
1.50
1.50
12
0.350
Fuente: Este estudio 2020
Energia
Especifica
Prof.
Hidraulica
(m)
(m)
(m)
0.59
0.39
0.21
0.37
0.58
0.32
0.10
0.44
0.24
0.14
0.22
0.20
0.06
0.09
0.12
0.14
0.06
0.09
0.11
0.16
0.18
0.22
0.22
0.04
Num.
de
Froude
0.305
0.305
0.305
0.305
0.305
0.305
Cota Clave
Superior
Inferior
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
PVC
Cota Rasante
Origen
Extremo
80.97
75.91
64.06
49.28
73.10
117.65
1.11
1.04
0.88
0.68
1.00
1.61
0.42
0.50
0.66
0.95
0.78
0.01
Recubrimiento
Superior
Inferior
0.80
0.85
0.93
1.03
0.98
0.32
0.51
0.57
0.67
0.87
0.75
0.10
1.02
1.08
1.16
1.20
1.20
0.24
Cota Batea
Superior
Inferior
(msnm)
(msnm)
(msnm)
(msnm)
(m)
(m)
(msnm)
(msnm)
0.03
1.00
2955.87
0.05
0.77
2955.18
0.07
0.75
2954.69
0.08
0.99
2954.39
0.03
0.85
2954.31
0.05
0.77
2953.63
0.06
0.84
2953.21
0.10
0.78
2953.02
0.12
0.64
2952.47
0.17
0.48
2952.14
0.15
0.72
2951.90
0.01
1.45
2954.79
Fuente: Este estudio 2020
2955.28
2954.79
2954.49
2954.02
2953.73
2953.31
2953.12
2952.57
2952.24
2952.00
2951.68
2954.59
2957.82
2957.13
2956.44
2955.64
2955.16
2954.98
2954.96
2955.07
2954.72
2954.39
2954.15
2955.84
2957.13
2956.44
2955.64
2955.07
2954.98
2954.96
2955.07
2954.72
2954.39
2954.15
2954.01
2955.64
1.95
1.95
1.75
1.25
0.85
1.35
1.75
2.05
2.25
2.25
2.25
1.05
1.85
1.65
1.15
1.05
1.25
1.65
1.95
2.15
2.15
2.15
2.33
1.05
2955.52
2954.83
2954.34
2954.04
2953.96
2953.28
2952.86
2952.67
2952.12
2951.79
2951.55
2954.44
2954.93
2954.44
2954.14
2953.67
2953.38
2952.96
2952.77
2952.22
2951.89
2951.65
2951.33
2954.24
Diseño:
 




0.013
0.013
0.013
0.013
0.013
0.013
0.40
0.46
0.59
1.06
0.71
0.04


Ingeniero Civil
ARTURO APRAEZ C.
Mat. 52202-097999 NRÑ
CONSULTOR
 



