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(1)

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“El agua nuestra razón de ser”

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__________________________________________________________________________ Santa Rosa de Cabal - Risaralda

TeleFax: (57) (6) 366 0791 [email protected]

PROYECTO: “REPOSICIÓN DE LAS REDES

EXISTENTES DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO

COMBINADO DE LA CARRERA 15 ENTRE CALLES 10 Y

12 Y CARRERA 13 ENTRE CALLES 15 Y 16 DEL

MUNICIPIO DE SANTA ROSA DE CABAL.”

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“El agua nuestra razón de ser”

INFORME FINAL

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Cra 15 No. 12-11 TeleFAX: (57) (6) 366 0791 Santa Rosa de Cabal – Risaralda

[email protected]

2 Tabla de contenido

INTRODUCCIÓN 4

OBJETIVO 5

LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO 6

Localización 6

Limites 7

Infraestructura vial Urbana 7

División política de Municipio Santa Rosa de Cabal 7 CASCO URBANO MUNICIPIO DE SANTA ROSA DE CABAL. 8

Servicios públicos domiciliarios 9

Servicio de acueducto 9

Servicio de alcantarillado 10

Cobertura de acueducto y alcantarillado 10

JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO 12

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN BÁSICA 13

Información existente en la Empresa 13

Información disponible en otras instituciones 13

Información obtenida de campo 14

LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO 15

IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO 15

DISEÑO REPOSICIÓN DE LAS REDES EXISTENTES DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO COMBINADO DE LA CARRERA 15 ENTRE CALLES 10 Y 12 Y CARRERA 13 ENTRE CALLES 15 Y 16 DEL MUNICIPIO DE SANTA ROSA DE

CABAL 17

Definición del nivel de complejidad del sistema 23

Estimación de la población 23

Métodos de proyección de población 24

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Población Flotante 27

Asignación del nivel de complejidad, capacidad económica y periodo de diseño 27

Parámetros básicos de diseño 28

Estimación Densidad de la Población D 29

Estimación Densidades 30

Estimación Consumo Medio Diario ¡Error! Marcador no definido.

Estimación de R 31

Aguas Residuales Industriales QI 31

Aguas Residuales Comerciales Qc 31

Aguas Residuales Institucionales QIN 31 Caudal Medio de Aguas Residuales (QMD) 31

Caudal de Conexiones Erradas 32

Caudal de Infiltración 32

Caudal máximo horario (QMH) 32

Factor de Mayoración 32

Caudal de Diseño 33

RESUMEN PARÁMETROS HIDRÁULICOS CUMPLIENDO CON RAS 2000 TITULO

D. 33

Parámetros de diseño 34

Red externa de alcantarillado sanitario 17

Diseño hidráulico 36

Diseño De Colectores 36

Diámetro Interno Real Mínimo 36

Velocidad Mínima 36

Velocidad Máxima 37

Pendiente Mínima 37

Pendiente Máxima 37

Profundidad Hidráulica Máxima 37

Profundidad Mínima a la Cota Clave 37

Red Externa De Alcantarillado Pluvial 38

Parámetros de diseño 38

Diseño hidráulico 40

Diseño Estructural de los sistemas de alcantarillado. 43 Parámetros dé diseño: ¡Error! Marcador no definido.

Vista general de consideraciones de instalación ¡Error! Marcador no definido.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 58

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INTRODUCCIÓN

El desafío para la empresa EMPOCABAL E.S.P. E.I.C.E es suministrar servicios de agua para todos los usuarios de Municipio de santa Rosa de Cabal, especialmente los sectores donde la prestación es deficiente, o casi nula; buscando e implementado soluciones prácticas y adecuadas para garantizar un abastecimiento fiable y equitativo del agua en los diferentes sectores del Municipio de Santa Rosa de Cabal, e implementando una adecuada gestión para el correcto saneamiento de los sectores más urgidos de la población. Algunas de estas soluciones son simples y económicas pero siempre buscando la eficiencia sostenible de los sistemas de distribución de agua potable y redes de alcantarillado.

Para proporcionar servicios adecuados de saneamiento y un suministro sostenible de agua también es necesario nuevas inversiones de envergadura en la infraestructura y la tecnología, permitiendo el desarrollo de proyectos a corto plazo y bajo costo, cumpliendo con los requisitos de calidad, dotación, presión, pendientes, caudal, diámetros de las redes, y todos los parámetros básicos que infieren en un buen funcionamiento de los sistemas de acueducto y alcantarillado de barrios, urbanizaciones o sectores beneficiados con la prestación de estos servicios.

En cuanto a las aguas servidas y aguas lluvias se deben evacuar de manera eficaz, desde las instalaciones sanitarias y pluviales en edificios evitando así malos olores de los sistemas de desagüe, deficiencias en los sistemas de ventilación de tuberías sanitarias, obstrucciones en la tuberías e inundaciones en sótanos, hasta su conexión a alcantarillados combinados, o separados en pluviales y de aguas servidas; consiguiendo así mantener la salud pública con sistemas básicos de recolección, trasporte y disposición final de aguas residuales y aliviando la carga de morbilidad ocasionada por el agua sucia. Propiciando de esta manera un adecuado saneamiento ambiental para las zonas de influencia y comunidad afectada sobre todo en las fuentes donde se vierten las aguas residuales.

Por medio de la presente informe, se muestra el proceso de elaboración de los estudios de diseños para las obras de reposición, adecuación e implementación alcantarillado combinado y acueducto de la carrera 15 entre calles 10 y 12 y carrera 13 entre calles 15 y 16 del municipio de Santa Rosa de Cabal, y que permitirá el desarrollo de las políticas de la Empresa de Obras Sanitarias de Santa Rosa de Cabal - EMPOCABAL E.S.P. E.I.C.E. cumpliendo con los requerimientos establecidos en el Reglamento de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS 2000 y la normatividad vigente frente a obras de saneamiento básico y sistema de alcantarillado; mejorando la continuidad en la prestación del servicio público de alcantarillado y logrando así una mejor cobertura, recolección, transporte, conducción eficiente de las aguas residuales del mencionado sector del municipio.

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OBJETIVO

Formular el proyecto conjuntamente con la elaboración de los estudios y diseños hidráulicos y sanitarios para las obras de reposición, adecuación e implementación alcantarillado combinado y acueducto de la carrera 15 entre calles 10 y 12 y carrera 13 entre calles 15 y 16 del municipio de Santa Rosa de Cabal

Mejorar las condiciones hidráulicas del sistema de alcantarillado renovando la red hidráulica, permitiendo esto una mejor prestación del servicio y así mismo bienestar para la comunidad circundante.

Renovar el sistema de acueducto del sector, permitiendo esto garantizar la continuidad de la prestación del servicio de acueducto a la comunidad.

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LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO1

Nombre del municipio: Santa Rosa de Cabal

Código Dane: 66682

Población: 71.601 habitantes (Proyección 2012, DANE)

Gentilicio: Santarrosano

Altitud promedio: 1.701 m.s.n.m

Temperatura: 19°C

Extensión total: 486 Km2

Extensión área urbana: 20 Km2

Extensión área rural: 466 Km2

Distancia de referencia: a 15 Km de Pereira (Capital de departamento de Risaralda)

LOCALIZACIÓN

Está localizado al sur oriente del Departamento de Risaralda en las coordenadas 4 grados 52 minutos latitud norte y 75 grados 37 minutos de longitud oeste, su cabecera municipal se encuentra a 1840 metros sobre el nivel del mar y a una distancia de 15 kilómetros de la ciudad de Pereira, capital del departamento.

Se encuentra en el flanco occidental de la Cordillera Central entre alturas que van desde los 4.600 m.s.n.m. en el Nevado de Santa Isabel hasta los 1.400 en la vereda Las Mangas, esta diferencia de alturas ha contribuido a que se presente una gran diversidad de recursos en cuanto a flora, fauna, climas, geoformas y suelos. Cuenta con un área de 547 Km2 distribuidos entre el área rural y el casco urbano (de 3.4 Km2) conformado por 84 barrios organizados en 5 comunas, 49 veredas agrupadas en 5 corregimientos y una inspección forestal, ocupa el cuarto lugar en Risaralda en cuanto a la extensión territorial.

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7 Del total del área municipal el 99% pertenece al área rural y aproximadamente el 70% de esta extensión está conformada por parques naturales y zonas de interés ambiental.

El área urbana y suburbana de Santa Rosa de Cabal está asentada principalmente sobre depósitos de piedemonte, presenta pendientes entre 0 y 5 % en el centro de la cabecera municipal, los sectores de La Hermosa, el Estadio, La María y las llanuras formadas por el río San Eugenio y la quebrada San Roque; las vertientes de los drenajes naturales presentan pendientes entre 15 y 35 %, en general presenta las características de suelos situados sobre la Cordillera Central, con una zona paramuna en los límites con los departamentos de Tolima, Caldas y Quindío. El territorio es montañoso y se destacan accidentes orográficos como el antiguo Nevado de Santa Isabel situado en el límite con el departamento del Tolima, y la Cuchilla de Corozal.

LIMITES

Al Norte con Palestina, Chinchiná y Villamaría (Caldas), al Sur con los municipios de Pereira y Dosquebradas; por el Oriente con el municipio de Villamaría (Caldas) y Santa Isabel (Tolima) por el Occidente con los municipios de Pereira, Marsella y Dosquebradas.

INFRAESTRUCTURA VIAL URBANA

De los 236,71 Km de vías rurales en Santa Rosa de Cabal, 23,5 Km se encuentran pavimentados y tan sólo se construyeron 0,428 Km de huellas en el último año. Por esta razón, la Administración Municipal deberá adelantar programas de mejoramiento de la malla vial rural y mantenimiento de la misma, debido a la importancia que éstas tienen para el desarrollo de la economía local en sectores como el agropecuario y el turismo.

Es importante resaltar que las vías pavimentadas o asfaltadas están en malas condiciones, las cuales requieren un programa de recuperación; en particular y como es del caso la carrera 15 siendo un eje articulador vial de acceso al casco urbano, se encuentra en pésimo estado dado lo altos niveles de tránsito vehicular, sobretodo buses y microbuses urbanos e intermunicipales.

DIVISIÓN POLÍTICA DE MUNICIPIO SANTA ROSA DE CABAL2

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CASCO URBANO MUNICIPIO DE SANTA ROSA DE CABAL.3

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SERVICIOS PÚBLICOS DOMICILIARIOS

La administración de los servicios de acueducto, alcantarillado y aseo del municipio de Santa Rosa de Cabal se encuentra a cargo de la empresa prestadora de servicio públicos EMPOCABAL E.S.P. E.I.C.E creada en el año1997 bajo el acuerdo No 035 emanado por el consejo municipal de Septiembre 05 de 1997 es un organismo industrial y comercial del estado de orden municipal e inscrita ante los organismos de control como cámara de comercio y comisión reguladora de agua potable (CRA) y la superintendencia de servicios públicos (SSP).

Servicio de acueducto

El actual sistema de acueducto que provee de agua potable a los habitantes de la Cabecera Municipal es tiene más de 50 años de construido aunque en este transcurso de tiempo se han venido adelantado algunas mejoras. Su fuente de abastecimiento depende del rio San Eugenio y rio Campoalegrito, en la jurisdicción de la vereda San Ramón y Potreros respectivamente.

El sistema cuenta con dos bocatomas que se encuentra localizada a 6.5 km San Eugenio y 7.5 Campoalegrito kilómetros de la planta de tratamiento, es del tipo de fondo sumergido y se encuentra en buen estado, además cuenta con un desarenador por cada bocatoma con capacidad entre 100L/seg san Eugenio y

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10 400L/seg metros cúbicos construidas en concreto y mampostería estructural.

El sistema de acueducto tiene dos conducciones en tubería de AC de desde 16” hasta 8” San Eugenio y Campoalgrito 24” hasta 10” de diámetro, con una longitud de kilómetros hasta la planta de tratamiento localizada dentro del perímetro urbano de la Cabecera del Municipio de Santa Rosa de Cabal.

La planta de tratamiento es de tipo convencional con capacidad de tratar 550 L/s, su estado es bueno y se le hace un mantenimiento mínimo. Se cuenta con un tanque de almacenamiento de 1350 m3, y la red de distribución es de 25754 ml en diámetros que varían desde 14” a 1.1/2” de diámetro y se encuentran tramos de PVC, AC y HG.

EMPOCABAL E.S.P. E.I.C.E. presta el servicio de acueducto urbano para 12653 usuarios con una cobertura del 98.8%, Además de lo anterior la empresa presta el servicio de acueducto rural (776 usuarios) a las veredas: Guacas, El Español y La Florida con una cobertura del 23%

Servicio de alcantarillado

EMPOCABAL E.S.P. E.I.C.E presta el servicio de alcantarillado combinado con una red de 113052 metros lineales en tubería de concreto con diámetros de 6” a 36", también cuenta con 2661 cámaras aproximadamente de registro, que recoge las aguas servidas domésticas y las aguas pluviales, a esta red se han conectando las domiciliarias de 6” de diámetro, de 12517 usuarios que representan el 97.9% del total de la cobertura.

El alcantarillado combinado que recoge la mayor parte de las aguas negras del área urbana, es repartido para ser evacuado por medio de cuatro (4) emisarios finales; las aguas recogidas por este alcantarillado son vertidas a la quebrada Italia en PVC sanitario 12” a 24”, PVC sanitario El silencio 12” a 20” , San Roque 12” y 24” en PVC.

Se resalta que el alcantarillado actual ya cumplió su periodo de vida útil en varios de los sectores, pues tiene más de cuarenta años de construcción y la vetustez de la tubería está muy avanzada.

Cobertura de acueducto y alcantarillado

COBERTURA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO A DICIEMBRE 31 DE

2007

DESCRIPCIÓN USUARIOS COBERTURA

Acueducto urbano

12653 HAB.

98.8%

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Alcantarillado

12517 HAB.

97.9%

Aseo

13281 HAB.

98.5%

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JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

Actualmente el municipio de Santa Rosa de Cabal tiene un sistema de alcantarillado combinado, el cual presenta problemas en la recolección y transporte de las aguas residuales generadas y aguas lluvias, sobre todo en ciertos sectores críticos donde se presentan falencias en la prestación del servicio.

Las deficiencias que presenta la red actual se deben a 2 razones principales:

1. Existencia de tramos que no poseen la capacidad necesaria para evacuar las aguas residuales domesticas y aguas lluvias, situación que se agrava en temporada invernal escurriendo superficialmente en las calles y propiciando problemas de inundaciones y riesgo para los peatones y vehículos que transitan las vías.

2. La red de alcantarillado del sistema actual ya cumplió su vida útil en ciertos sectores, pues la edad de la tubería en los tramos iníciales y principales corresponde a más de 40 años, haciéndose necesaria su reposición inmediata. Ante la problemática de saneamiento y manejo de vertimientos del Municipio de Santa Rosa de Cabal, se plantea realizar el respectivo tratamiento de las aguas residuales domesticas a mediano y largo plazo, para ello es necesario desde ya, mejorar el sistema de alcantarillado, de tal forma que las aguas residuales y lluvias sean llevadas hacia los puntos de descarga ya dispuestos por el sistema actual en el municipio, que a futuro estarán conectadas a una planta de tratamiento de aguas residuales para posteriormente ser vertida a la fuente receptora.

La propuesta que se plantea para dar solución al mal funcionamiento de la red actual por etapas, para el caso que nos ocupa, se pueden tratar en dos tramos; el tramo No 1 corresponde al sistema de alcantarillado que comprende la Carrera 15 entre calles 10 y 12 y Tramo 2 corresponde al sistema de alcantarillado combinado Carrera 13 entre Calle 15 y 16, mediante la implementación de una nueva red de alcantarillado sanitario, la cual funciona para la recolección y transporte de aguas lluvias residuales domesticas; y la optimizando de la red de alcantarillado existente para la evacuación de aguas lluvias aprovechando la localización de infraestructura actual, los flujos, pendientes, y las conexiones existentes de sistema, adicionalmente aprovechando la intervención del espacio público se plantea la renovación del sistema de acueducto que se encuentre ubicada en la zona de trabajos.

Dado la magnitud de las intervenciones para lograr el objetivo del presente proyecto, y teniendo en cuenta el mal estado de la vía producto de la afectación realizada por la gran cantidad de aguas de escorrentía superficial que circula por las vías mencionadas, se tiene en cuenta dentro del alcance del proyecto las obras de reposición de la capa de rodamiento (pavimento) y andenes laterales, ya que se ven

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13 afectados por las excavaciones a realizar necesarias para la instalación de las redes nuevas, todo con el fin de lograr un proyecto eficiente y sostenible, con mínimo impacto ante los usuarios, habitantes del sector, peatones y flujo vehicular permanente en la zona.

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN BÁSICA

Las actividades desarrolladas para el diagnostico y los diseños correspondientes al objeto del contrato se da por medio de la recopilación y análisis de la información existente y las labores de campo requeridas.

Como fuente primaria de información se constituye la Empresa de servicios Públicos del municipio de Santa Rosa de Cabal EMPOCABAL E.S.P. E.I.C.E

.

Como principales fuentes externas de información se constituyeron: La oficina de Planeación Municipal de Santa Rosa de Cabal, la biblioteca de la Corporación Autónoma Regional de Risaralda (CARDER) y el Instituto Geográfico Agustín Codazzi – IGAC.

A continuación se presenta una relación de la información recopilada y la obtenida en campo.

Información existente en la Empresa

En la tabla se incluye la relación de la información recopilada, en la Empresa de servicios Públicos del municipio de Santa Rosa de Cabal EMPOCABAL E.S.P. E.I.C.E.

REFERENCIAS DE DOCUMENTOS EXISTENTES EN LA EMPRESA N

o TITULO AUTOR ENTIDAD AÑO PRESENTACIÓN

1 Plan Maestro de acueducto y alcantarillad o CONIN ltda. EMPOCABAL E.S.P. E.I.C.E Junio /199 8

Documento medio digital, (Planos) OPTIMIZACIÓN RED DE ALCANTARILLADO Plano 17/17

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Información obtenida de campo

A continuación se referencia los estudios y procesos que se llevaron a cabo con el fin de obtener datos e información adecuada para el proyecto.

De todas estas actividades se obtuvo información fundamental para el desarrollo del diseño de los sistemas tanto de acueducto como de alcantarillado.

REFERENCIAS DE DOCUMENTOS EXISTENTES EN LA EMPRESA

No

TITULO

AUTOR

ENTIDAD

AÑO PRESENTACIÓN

1

2

Plan de gestión

ambiental 2004-2011 Santa Rosa de Cabal

Plano Base del

municipio de Santa Rosa de Cabal. CARDER Alcaldía Municipal CARDER Planeación Municipal 2003 2012 Archivo pdf. Formato.DWG

INFORMACIÓN OBTENIDA EN CAMPO

No

DESCRIPCIÓN

DE LA

ACTIVIDAD

LUGAR

FECHA

OBSERVACIONES

1 Recorrido de

campo

Tramo 1 Carrera 15 entre calles 10 y 12

Tramo 2

Carrera 13 entre calles 15 y 16 Noviembre de 2012 Ingeniero Coordinador de Acueducto y Alcantarillado 2 Identificación de la red de alcantarillado

Tramo 1 Carrera 15 entre calles 10 y 12

Tramo 2

Carrera 13 entre calles 15 y 16

Noviembre de 2012

Se realiza, localización y apiques para identificar la localización exacta de la red instalada y así facilitar el levantamiento de la tubería de la comisión topográfica.

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LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO

El presente proyecto se desarrolla en dos sectores de la ciudad de Santa Rosa de Cabal, sectores que presentan un serio problema por la insuficiencia del sistema de alcantarillado actual ya que las redes existentes no tienen la capacidad de transportar las aguas lluvias y aguas residuales.

Para enfrentar el proyecto se han denominado los sectores a diseñar de la siguiente forma:

TRAMO 1:

Comprende al sistema de alcantarillado que está ubicado en la Carrera 15 entre calles 10 y 12; como se visualiza a continuación:

Zona de influencia del proyecto tramo 1.

TRAMO 2:

Comprende al sistema de alcantarillado que está ubicado en la Carrera 13 entre calles 15 y 16; como se visualiza a continuación:

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16 Zona de influencia del proyecto tramo 2.

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DISEÑO REPOSICIÓN DE LAS REDES EXISTENTES DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO COMBINADO DE LA CARRERA 15 ENTRE CALLES 10 Y 12 Y CARRERA 13 ENTRE CALLES 15 Y 16 DEL MUNICIPIO DE SANTA ROSA

DE CABAL. DIAGNOSTICO

RED EXTERNA DE ALCANTARILLADO SANITARIO

La red de alcantarillado es de tipo combinado y se proyectó en tubería corrugada de PVC; de tal manera a continuación se describe la red que en la actualidad existe en cada uno de los tramos tratados.

Tramo 1

Las aguas residuales se colectan mediante una red que tiene como cámara de inicio la calle 12 con carrera 15 identificada como Cámara C1; el primer sector corresponde a una tubería en concreto simple de diámetro 10” con longitud 96,50 metros, terminando en la cámara de la calle 11 con carrera 15 identificada como C2.

A continuación a partir de la cámara C2 de ubicación en la calle 11 con carrera 15 continua el flujo a través de una tubería en concreto de diámetro 10” con una longitud de 97,53 metros, terminando en la cámara ubicada en la Calle 12 con carrera 15, cámara denominada como C3. Como se ha mencionado estas conducciones se encuentra en concreto que por su antigüedad y el proceso constructivo mediante la cual fue instalada presenta algunas fallas estructurales.

Las condiciones del sistema de alcantarillado en este tramo pueden ser notorias, al momento de visualizar las el estado del pavimento por asentamientos en las domiciliarias y conexiones a la red principal. Al igual por las infiltraciones que son ocasionadas por el estado actual de las uniones y empalmes lo que permite un nivel de infiltración adicional generando una afectación generalizada en toda la estructura del pavimento.

A continuación se anexa un registro fotográfico donde se evidencia el hecho mencionado anteriormente.

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18 Fotografía No 01

En la fotografía No 01 se puede apreciar claramente la afectación a la estructura del pavimento ocasionada por la falle en domiciliarias del sistema de alcantarillado; ubicado en la Carrera 15 entre calles 10 y 11.

Fotografías No 02 y 03

En la fotografía No 02 en el tramo de la carrera 15 entre calles 10 y 11, se identificaron puntos donde es evidente que el sistema de alcantarillado principal presenta fallas las cuales se ven reflejadas en la estructura del pavimento donde constantemente se presenta asentamientos y el deterioro se acrecienta con el tiempo.

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La fotografía No 05 corresponde a la intersección de la carrera 15 con calle 11, se el deterioro de la estructura del pavimento en toda su área es avanzado, se observa que la zona de la cámara de inspección presenta fallas debido a la antigüedad de la misma la cual puede estar presentando fallas estructurales.

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En la fotografía No 04 se aprecia el tramo comprendido en la Carrera 15 entre calles 11 y 12, de acuerdo a la información suministrada por la Empresa de obras sanitarias de santa rosa de cabal EMPOCABAL E.S.P. – E.I.C.E , en este tramo se realizo una intervención parcial de un tramo del alcantarillado, ya que colapso y correspondió realizar el mantenimiento correctivo presentándose falla en la estructura del pavimento.

Fotografía No 06

Fotografía No 06 se aprecia la intersección de la Carrera 15 con calle 12, lo que encontramos un asentamiento del pavimento que probablemente puede ser derivado de la domiciliaria del predio, ya que este se ha venido incrementando hacia la linea de alcantarillado.

Para el sistema de alcantarillado combinado del tramo tratado, se proyecta en tuberías de material tubería corrugada de PVC, con coeficiente de rugosidad n= 0.009 sugerido por el fabricante, pero se acepta para los diseños n= 0.010 tal como lo solicita la norma RAS 2000. El diseño Hidráulico del sistema de recolección de aguas residuales se realizó empleando la tabla de cálculo.

Los datos iníciales de contribución se toman de las tablas consignadas en el Anexo del cuadro de diseño y se procede a diseñar con empate de cota clave debido a que los diámetros son menores a 20”, la diferencia entre la cota de entrada y salida es de 5 cm cuando los diámetros son iguales, pero cuando hay cambio de diámetros no se adopta la diferencia de 5 cm, pues la diferencia entre las cotas bateas dará la caída entre los tramos.

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21 Para llevar a cabo la recolección y transporte de las aguas residuales domesticas generadas en el sector se proyecta un nuevo el diseño del alcantarillado combinado debido a la dificultad existente para separar las aguas lluvias de las residuales mejorando las condiciones del existente (insuficiencia hidráulica del alcantarillado combinado existente tal como se muestra en el anexo Chequeo existente), sobre todo por efectos de la vetustez y debido a que le período de vida útil del mismo ha sido superado.

Tramo 2

Este tramo corresponde a la continuación del proyecto ejecutado mediante recursos de Plan Departamental de Aguas en el 2010 y recursos del municipio donde renovó la línea de alcantarillado por la Carrera 13 entre Calles 10 y 15, igualmente para complementar ya que en el año 2007 se renovó la tubería de alcantarillado en la carrera 13 entre Calles 16 y 21. Lo que deja una reducción en el sistema de alcantarillado en la Carrera 13 entre Calles 15 y 16 que será la obra a ejecutar por medio del presente proyecto.

Siendo así observamos que el proyecto inicia en la Carrera 13 con Calle 15 en la cámara identificada como C4, encontrándose una tubería en concreto de diámetro 10” y longitud 95,90 metros entregando en la cámara ubicada en la Carrera 13 con Calle 16 cámara identificada como C5.

La problemática de este tramo primordialmente es que el sistema de alcantarillado de la Calle 15 aguas arriba se ha renovado totalmente hasta la calle 10 y de la calle 16 aguas abajo el alcantarillado se ha renovado hasta la calle 21, lo que deja una reducción en el sistema entre la calle 15 y 16.

Se han presentado inundaciones en épocas de lluvias en algunos de los predios existentes ya que la capacidad de la tubería no permite evacuar las aguas que acumulan en todo su trayecto.

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En la fotografía No 01 se aprecia la intersección de la carrera 13 con calle 15, donde se aprecia hasta donde llegó la renovación del sistema de alcantarillado, donde la línea divisoria ilustrativa presenta.

Fotografías 02 y 03

En las fotografías 02 y 03 se aprecia que las domiciliarias construidas no se han realizado de una manera técnica, permitiendo esto que los empalmes a la red de alcantarillado presente infiltraciones y por consiguiente permita falla en la estructura de pavimento.

Para el sistema de alcantarillado combinado del tramo tratado, se proyecta en tuberías de material tubería corrugada de PVC, con coeficiente de rugosidad n= 0.009 sugerido por el fabricante, pero se acepta para los diseños n= 0.010 tal como lo solicita la norma RAS 2000. El diseño Hidráulico del sistema de recolección de

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23 aguas residuales se realizó empleando la tabla de cálculo.

Los datos iníciales de contribución se toman de las tablas consignadas en el Anexo y se procede a diseñar con empate de cota clave debido a que los diámetros son menores a 20”, la diferencia entre la cota de entrada y salida es de 5 cm cuando los diámetros son iguales, pero cuando hay cambio de diámetros no se adopta la diferencia de 5 cm, pues la diferencia entre las cotas bateas dará la caída entre los tramos.

Para llevar a cabo la recolección y transporte de las aguas residuales domesticas generadas en el sector se proyecta un nuevo el diseño del alcantarillado combinado debido a la dificultad existente para separar las aguas lluvias de las residuales mejorando las condiciones del existente (insuficiencia hidráulica del alcantarillado combinado existente tal como se muestra en el anexo Chequeo existente), sobre todo por efectos de la vetustez y debido a que le período de vida útil del mismo ha sido superado.

DEFINICIÓN DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA

Estimación de la población

La base de cualquier tipo de proyección de población son los censos, es de anotar que comportamiento demográfico de una región cambia a lo largo del tiempo, según el modelo de establecimiento y consolidación del centro poblado en sí mismo.

A continuación se presenta los datos de población obtenidos para los usuarios del Tramo 1 del alcantarillado: Carrera 15 entre calles 10 y 12, del Municipio de Santa Rosa de Cabal y para el tramo 2 de la Carrera 13 entre calles 15 y 16 los cuales son presentados en los siguientes cuadros:

DATOS DE POBLACIÓN CENSADA

TRAMO 1 TRAMO 2

POBLACIÓN No.

HABITANTES 99 26

La metodología empleada para obtener la información de la población existente se baso en la encuesta puerta a puerta, con personal que la Empresa EMPOCABAL E.S.P. – E.I.C.E. facilito para tal fin.

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24 De acuerdo con las proyecciones del Departamento Nacional de Estadística – DANE, el municipio de Santa Rosa de Cabal tiene en el año 2012 una población total de 71.601 personas, de las cuales 35.768 son hombres y 35.833 son mujeres. No obstante, pese a que el área urbana representa tan sólo el 1% del total del territorio municipal, en él se concentra el 82% de la población del municipio (58.713 Habitantes).

Proyección de la población en el casco urbano

Fuente: Balance de las actividades productivas de Santa Rosa de Cabal 2010. Cámara de Comercio de Santa Rosa de Cabal

Teniendo en cuenta las proyecciones del DANE, hay una tasa de crecimiento de población del 0,33% en el municipio de Santa Rosa de Cabal; sin embargo, debe resaltarse que el número de habitantes que viven en la cabecera ha aumentado un 8% desde el 2001, a una tasa promedio anual del 0,83%.

Métodos de proyección de población

La proyección de población se efectúa a partir de los registros históricos de la población de la cabecera municipal registrados por el Departamento Nacional de Estadística DANE, o en su defecto de censos poblacionales más actualizados, como lo es el consignado en la El Grafico No 1. Estudio efectuado por la Cámara de Comercio de Santa Rosa de Cabal donde se identifica una tasa de crecimiento de la población del casco urbano con promedio anual del 0,83%.

Teniendo en cuenta la población registrada en el censo efectuado in situ para el año 2012 (885 habitantes), el RAS recomienda realizar las proyecciones de población al menos por 3 métodos de proyección siendo los más usados el método Aritmético, Geométrico y Exponencial, Ver Tabla 5.

(25)

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25

MÉTODOS DE CÁLCULO PERMITIDOS SEGÚN EL NIVEL DE

COMPLEJIDAD DEL SISTEMA

Método por Emplear

Nivel

de

Complejidad

del

Sistema

Bajo

Medio

Alto

Aritmético, Geométrico y Exponencial

X

Aritmético

+

Geométrico

+

Exponencial + Otros

X

Por componentes Demográficos

X

Detallar

por

Zonas

y

Detallar

densidades

X

Fuente: RAS, 2000 De acuerdo con lo recomendado por el RAS 2000, se proyecta la población por tres métodos: Aritmético, geométrico y exponencial, de los cuales se estima el promedio. Establecido esto, se calculan las tasas de crecimiento intercensales por los tres métodos mencionados.

Para las ecuaciones a usar en el cálculo de las tasas de crecimiento y proyección de la población se tendrán las siguientes convenciones:

Pf = Población correspondiente al año para el que se requiere proyectar Pci = Población correspondiente al censo inicial con información.

Puc = Población correspondiente al último censo con información. Pep = Población del censo posterior.

Pca = Población del censo anterior.

Tci = Año correspondiente al censo inicial con información. Tuc = Año correspondiente al último censo con información. Tf = Es el año se requiere proyectar la información.

Tcp = Año correspondiente al censo posterior. Tca = Año correspondiente al censo anterior.

Cálculos de las tasas de crecimiento

a) Método Aritmético

Las ecuaciones para la proyección de población (Pf) y cálculo de la tasa de crecimiento (r) son:

De acuerdo a los datos de proyección de población urbana del Municipio suministrados por la Cámara de Comercio de Santa Rosa de Cabal donde se identifica una tasa de crecimiento de la población del casco urbano tiene un promedio anual del 0,83%.

(26)

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b) Método Geométrico

Las ecuaciones para la proyección de población (Pf) y cálculo de la tasa de crecimiento (r) son: Para el caso se tiene: De acuerdo a los datos de proyección de población urbana del Municipio suministrados por la Cámara de Comercio de Santa Rosa de Cabal donde se identifica una tasa de crecimiento de la población del casco urbano tiene un promedio anual del 0,83%.

c) Método Exponencial

Las ecuaciones para la proyección de población (Pf) y cálculo de la tasa de crecimiento (r) son: De acuerdo a los datos de proyección de población urbana del Municipio suministrados por la Cámara de Comercio de Santa Rosa de Cabal donde se identifica una tasa de crecimiento de la población del casco urbano tiene un promedio anual del 0,83%.

d) Proyección de población

TRAMO 1

POBLACIÓN MÉTODO GEOMÉTRICO

TRAMO

1 TRAMO

2 Puc

: Es la población (hab.) correspondiente al último año

censado con información:

302

452 Tuc

: Es el año correspondiente al último año censado con

información:

2012

Tf

: Es el año al cual se quiere proyectar la información:

2042

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27

POBLACIÓN FUTURA TRAMO 1

AÑO

POBLACIÓN

2012

99 2042

127

TRAMO 2

POBLACIÓN FUTURA TRAMO 2

AÑO

POBLACIÓN

2012

26 2042

33

Población Flotante

Santa Rosa de Cabal es un Municipio de carácter turístico, de tal manera se tendrá en cuenta un estimado del 4% como ajuste a la población.

Asignación del nivel de complejidad, capacidad económica y periodo de diseño

De acuerdo a la población proyectada para el año 2012 en la cabecera municipal del municipio de Santa Rosa de Cabal donde se concentra el 82% de la población total se tiene que la cantidad corresponde a 58.713 habitantes y de acuerdo a la proyección se incrementara a 72.252 habitantes, acorde al título A. 3.1 del RAS 2000 le corresponde el nivel de complejidad ALTO y una capacidad económica ALTA de los de acuerdo a la norma, pero realizando las visitas de campo y observando la tipología de vivienda existente en el sector se puede determinar que la capacidad económica de los usuarios es MEDIA.

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28

ASIGNACIÓN DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD

Nivel de

Complejidad del

Sistema

Población en la

Zona

Urbana

(Habitantes)

Capacidad Económica

de los

Usuarios

Bajo

<

2.500 Baja

Medi

Oo

2.501 a 12.500

Baja

Medio

Alto

12.501 a 60.000

Medi

a

Alto

>

60.000 Alta

Fuente: RAS, 2000

Parámetros básicos de diseño

a) Periodo de diseño

Comprende el periodo en el que el conjunto de elementos del sistema funciona de manera adecuada para el servicio de alcantarillado adicionalmente fija las condiciones básicas del proyecto y la capacidad de la obra para atender la demanda futura. Este debe contemplar el nivel socioeconómico, material de tubería, crecimiento poblacional y nivel de complejidad del sistema.

El período de diseño máximo seleccionado es de 30 años cumpliendo con los parámetros de la resolución 2320 de 2009.

Como la población del municipio de Santa Rosa de Cabal es de 58.713, acorde al título D.2.2.3 Periodo de diseño del RAS 2000 le corresponde el nivel de complejidad ALTO, por lo tanto el período de diseño máximo seleccionado es de 30 años.

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29 Periodo de planeamiento de redes de recolección y evacuación de aguas residuales y lluvias para nivel de complejidad ALTO es de 30 años según tabla D.2.1, pero por tratarse de materiales de alta durabilidad los que se implementarán en el proyecto, y dado que es un colector principal de la ciudad, además se determina que el colector es principal la norma nos recomienda que el periodo de diseño es de 30 años, dejando el horizonte hasta el año 2042.

Caudal de Aguas Residuales Domesticas QD

Para determinar la cantidad de aguas residuales domesticas se considera la dotación asignada a cada habitante y la densidad demográfica en el área del proyecto. Dicho caudal se estima para las condiciones iníciales y finales de operación del sistema.

Estimación Densidad de la Población D

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:

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30 consignadas en la Tabla 10 donde ya se ha realizado la corrección por población flotante que corresponde al 4%.

Estimación Densidades

ESTIMACIÓN DENSIDAD INICIAL

Y FUTURA

DENSIDAD (Condiciones

Iníciales)

TRAMO 1

TRAMO 2

Área

Actual

0,932

0,96

Ha

Población

(2012)

99

26 Hab

D inicial 106,223176 27,0833333

Hab/Ha

DENSIDAD (Futura)

Área

Actual

0,932

0,96

Ha

Población

(2042)

126,861023 33,3170364

Hab

D inicial 136,116978 34,7052463

Hab/Ha

Se resalta que para estimar la densidad futura se tiene en cuenta el área correspondiente al sector de influencia del proyecto tanto como para el tramo 1 como para el tramo 2 y no hay zona de expansión, pues es un sector central urbano, con crecimiento restringido por otros sectores anexos del casco urbano.

Dotacion Neta Maxima

Corresponde a la dotación neta, la cual depende del nivel de complejidad del sistema, el clima y del tamaño de la población. De acuerdo al articulo 1 de la resolución 2320 de 2009 modificatoria del ras 2000, para nivel de complejidad

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31 de sistema de acueducto alto, la población del casco urbano del municipio de Santa Rosa de cabal, proyectada a 30 años se incrementará de 58.713 habitantes a 72.252 habitantes, por tanto se tiene un nivel de complejidad del sistema de acueducto Alto. Se tiene que la dotación neta máxima corresponde a 140 L/hab/d.

Dneta= 140 L/HAB/DIA

Estimación de R

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 a la Tabla D.3.1 para nivel de complejidad ALTO el coeficiente de retorno oscila entre 0.8 y 0.85; de donde se adopta un coeficiente de retorno de aguas servidas domesticas de 0.8.

R= 0.80

Aguas Residuales Industriales QI

En los sectores tratados no se encuentran asentadas industrias que incidan en el aporte de aguas residuales a nuestro sistema.

Aguas Residuales Comerciales Qc

De acuerdo al Título D.3.2.2.3 del RAS 2000, establece que para cualquier nivel de complejidad de sistema la contribución comercial oscila entre 0.4 y 0.5 L/s.Ha, de donde se adopta una contribución de 0.5 L/s.Ha.

Qc= 0.5 L/s . Ha

Aguas Residuales Institucionales QIN

De acuerdo al Título D.3.2.2.4 del RAS 2000, establece que para cualquier nivel de complejidad del sistema la contribución institucional mínima oscila entre 0.4 y 0.5 L/s.Ha institucional, para efectos de este diseño se contempla un factor de 0.5 L/s.Ha,.

QIN= 0.5 L/s . Ha

Caudal Medio de Aguas Residuales (QMD)

(32)

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32 dada corresponde a la suma de los aportes domésticos, industriales, comerciales e institucionales.

Q MD= Q D +Q I +Q C +QIN

Caudal de Conexiones Erradas

Corresponde a los aportes de aguas lluvias provenientes de malas conexiones de bajantes de tejados y patios. De acuerdo a lo establecido en el Titulo D.3.2.2.6 para nivel de complejidad alto se adopta como aporte máximo por conexiones erradas un factor de 0.1 L/s.Ha.

Caudal de Infiltración

Corresponde a la cantidad de aguas freáticas que ingresan al sistema a través de roturas, conexiones domiciliarias defectuosas, uniones de tuberías defectuosas, tuberías con paredes permeables y agua potable, conexiones directas de nacimientos o manantiales, drenajes de sistemas de filtración de cimentaciones de edificaciones. La cantidad de agua de infiltración depende de variables como: edad del sistema, materiales de las tuberías, hidrología de la zona de estudio, tipos de suelo y localización de la cuadro del nivel freático.

De acuerdo con los criterios del Ras 2000 (D.3.2.2.7), se estiman como una rata de infiltración media.

QINF= 0.2 L/s . Ha

Caudal máximo horario (QMH)

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 mayoración, F.

Factor de Mayoración

El factor de Mayoración 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. Teniendo en cuenta lo estipulado en el Titulo D.3.2.4 para efectos del

(33)

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33 diseño se adopta las formulas de Harmon y Babbit, válidas para poblaciones de 1.000 a 1.000.000 habitantes, y la de Flores, en las cuales se estima F en función del número de habitantes.

Este factor se estima tramo por tramo de acuerdo al incremento progresivo de población y caudal y en general su valor debe ser mayor o igual a 1.4

Caudal de Diseño

Para estimar el caudal de diseño de cada tramo de la red de colectores se realizo sumando al caudal máximo horario los aportes por infiltraciones y conexiones erradas empleando la siguiente fórmula:

El caudal obtenido corresponde a las contribuciones acumuladas que llegan al Tramo hasta el pozo de inspección anterior, adicionalmente se tiene en cuenta que cuando el caudal de diseño calculado es inferior a 1.5 L/s se adopta este como valor de diseño

RESUMEN PARÁMETROS HIDRÁULICOS CUMPLIENDO CON RAS 2000

TITULO D.

PARÁMETROS DE DISEÑO DE ALCANTARILLADO

Parámetro

Unidad

Rango/Valor

Nivel de complejidad

ALTO

Dotación Neta (Acueducto)

l/usu-día

140 Densidad habitacional prom

hab/viv

TRAMO 1 136 Hab/Ha

TRAMO 2 35 Hab/Ha

Red de alcantarillado

(34)

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RESUMEN PARÁMETROS HIDRÁULICOS CUMPLIENDO CON RAS 2000

TITULO D.

PARÁMETROS DE DISEÑO DE ALCANTARILLADO

Parámetro

Unidad

Rango/Valor

domesticas

Intensidad de precipitación

mm/hr

1288 Tr

0.181

I = ---

(Tc+15)

0.798

Factor de mayoración para aguas

residuales

>1.4, F prom Harmon

1.68 Infiltración

l/s-ha

0.20 Conexiones erradas

l/s-ha

0.10 Diámetro mínimo alcantarillado

aguas residuales

mm

200 (8 pulg)

Diámetro mínimo alcantarillado

aguas lluvias

mm

250 (10 pulg)

Coeficiente de rugosidad, manning

Tubería concreto

Tubería PVC corrugada

Tuberia HD

0.013

0.010

0.013 Relación de tirante hidráulico

máximo, Yn/D

Aguas residuales

Aguas lluvias

0.70

0.85 Velocidad real máxima

Tubería concreto

Tubería PVC

m/s

5.0

10.0 Fuerza Tractiva

Kg/m2

0.12

Parámetros de diseño

Cumpliendo con la normatividad vigente se aplica los parámetros según RAS D.2 y D.3.

 Periodo de diseño de 30 años para nivel de complejidad Alto.

 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 cámaras. La distancia máxima, debe ser de 100 a 120 m si la limpieza de los colectores es manual, y puede llegar a 200 m si es mecánica o hidráulica.

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 La estimación de del coeficiente de retorno de las aguas domiciliarias domesticas será de 0,80, valor para un nivel de complejidad alto.

 El consumo de agua industrial varía de acuerdo con el tipo y tamaño de la industria, en nuestro caso será de 0,0 l/s.ha, debido a que no hay industria representativa en el sector.

 El consumo de agua comercial e institucional para el caso será de 0,5 l/s.ha, debido a que en el sector se tienen algunos locales comerciales, y se tiene la presencia de la instituciones educativas en los sectores a tratar.

 Deben considerarse los aportes de aguas lluvias al sistema de alcantarillado sanitario, provenientes de malas conexiones de bajantes de tejados y patios, se adopta un valor de 0,2 l/s.ha

 Es inevitable la infiltración de aguas subsuperficiales a las redes de sistemas de alcantarillado sanitario, principalmente freáticas, a través de fisuras en los colectores, en juntas ejecutadas deficientemente, en la unión de colectores con pozos de inspección y demás estructuras, por lo tanto se adopta un valor de o,20 l/s.ha

 El caudal de diseño de cada tramo de la red de colectores se obtiene sumando al caudal máximo horario del día máximo, QMH, los aportes por infiltraciones y conexiones erradas, este se cuantifico siguiendo el mismo procedimiento ya descrito, según el número de usuarios aferentes a cada tramo, pero en este caso la mayoración para el caudal máximo horario se realiza mediante la expresión indicada en la tabla 6.

 El diámetro interno real mínimo permitido en redes de sistemas de recolección y evacuación de aguas residuales tipo alcantarillado sanitario convencional es 200 mm (8”).

 Se establece la velocidad mínima como criterio de diseño. La velocidad mínima real permitida en el colector es 0,45 m/s.

 Los valores máximos permisibles para la velocidad media en los colectores por gravedad dependen del material, en función de su sensibilidad a la abrasión. se recomienda que la velocidad máxima real no sobrepase 10 m/s.

 Para permitir aireación adecuada del flujo de aguas residuales, el valor máximo permisible de la profundidad hidráulica para el caudal de diseño en un colector debe estar entre 70 y 85% del diámetro real de éste.

 La profundidad mínima de recubrimiento de los colectores, para zonas verdes será de 0,75 m y en vías vehiculares será de 1,20 m.

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 La profundidad máxima a clave, en general es del orden de 5 m en los colectores.

Diseño hidráulico

Atendiendo todos los parámetros expuestos en la tabla 10, los colectores de alcantarillado se diseñaron para condición de flujo libre por gravedad, utilizando la expresión de velocidad de Manning para flujo uniforme.

 

₁_n _R23 _S12

V   

El diseño hidráulico de los colectores se realizó utilizando hoja electrónica con Manning variable aplicando las expresiones de flujo uniforme. La hoja de cálculo se encuentra elaborada bajo los lineamientos y parámetros de diseño definidos en el capítulo D.2.3. del reglamento RAS 2000, y considera los empates de colectores por perdidas de energía para cambio en el régimen de flujo y velocidad, así como por cambio en el alineamiento horizontal o deflexiones. En la hoja de cálculo se han efectuado variaciones en los rangos de evaluación normalmente utilizados para las perdidas, con el objeto de aproximarse las condiciones de empate de energía obtenidas en un análisis hidráulico por flujo gradualmente variado.

El cuadro con la memoria del diseño hidráulico de la red de alcantarillado se presenta en el cuadro anexo alcantarillado sanitario.

Diseño De Colectores

Para efectos del diseño de los colectores del sistema de alcantarillado sanitario del Municipio de Santa Rosa de cabal se tuvieron en cuenta los siguientes parámetros de diseño:

Diámetro Interno Real Mínimo

El diámetro interno real mínimo permitido en redes de sistemas de recolección y evacuación de aguas residuales tipo alcantarillado sanitario convencional es 200mm (8plg) con el fin de evitar obstrucciones de los conductos por objetos relativamente grandes introducidos al sistema. Cuando se pretende evacuar las aguas residuales de 10 viviendas en adelante, es recomendable utilizar como diámetro mínimo 200 mm (8 plg). Para el cálculo de la tabla se tuvo en cuenta los diámetros reales y no los nominales de la tubería PVC alcantarillado,

Velocidad Mínima

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37 transportados pueden depositarse dentro de los colectores. En consecuencia, se debe disponer regularmente de una velocidad suficiente para lavar los sólidos depositados durante periodos de caudal bajo, razón por la cual se establece la velocidad mínima como criterio de diseño. La velocidad mínima real permitida en el colector es 0,45 m/s.

Para las condiciones iníciales de operación de cada tramo, se verifica el comportamiento auto limpiante del flujo, para lo cual es necesario utilizar el criterio de esfuerzo cortante medio; por lo tanto se establece que el valor del esfuerzo cortante medio sea mayor o igual a 1,5 N/m2 (0,15 Kg/m2) para el caudal inicial máximo horario. El esfuerzo cortante medio está dado por la expresión:

Velocidad Máxima

Los valores máximos permisibles para la velocidad media en los colectores por gravedad dependen del material, en función de su sensibilidad a la abrasión. Teniendo en cuenta que el material a utilizar es tubería en PVC se establece como velocidad máxima 10 m/s.

Pendiente Mínima

El valor de la pendiente mínima del colector es aquella que permite tener condiciones de autolimpieza y de control de gases adecuadas de acuerdo con los criterios establecidos en el literal D.3.2.7 RAS 2000.

Pendiente Máxima

El valor de la pendiente máxima admisible es aquel para el cual se tenga una velocidad máxima real según el literal D.3.2.8 RAS 2000.

Profundidad Hidráulica Máxima

Para permitir aireación adecuada del flujo de aguas residuales, el valor máximo permisible de la profundidad hidráulica para el caudal de diseño en un colector debe estar entre 70 y 85% del diámetro real. Para efectos de este diseño se adopta como profundidad hidráulica máxima 70%.

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 2%. Además, el cubrimiento mínimo del colector debe evitar la ruptura de éste,

(38)

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38 ocasionada por cargas vivas que pueda experimentar. Los valores mínimos permisibles de cubrimiento de los colectores se definen en la Tabla D.3.11 RAS 2000. Para el diseño de los colectores se adopta una altura mínima a cota clave de 1.20 m para vías con alto índice de tránsito vehicular y 0.9 m para zonas donde predomina el tránsito peatonal y de vehículos livianos.

Red Externa De Alcantarillado Pluvial

Las aguas lluvias son colectadas por una red de 380 m de longitud, con diámetros entre 400 mm y 450 mm, 10 sumideros y 4 cámaras de inspección, entregando los flujos a drenes naturales con una estructura de disipación y descole, ver plano de diseño 1/1.

Parámetros de diseño

Cumpliendo con la normatividad vigente se aplica los parámetros según D.4.

 Para la determinación de la curva de intensidad-frecuencia-duración se emplean los datos de lluvia estimados en la estación El Jazmín, de la cual se dispone de la ecuación para la curva intensidad-frecuencia-duración (Jaramillo-Robledo, 2005). La ecuación para el cálculo de la intensidad de lluvia es la siguiente:

En donde I es la intensidad máxima de la lluvia en mm/h, t es la duración del aguacero en minutos, que en este caso se supone igual al tiempo de concentración de la cuenca y Tr es el periodo de retorno del aguacero en años.

1288 Tr

0.181

I = ---

(Tc+15)

0.798

Donde:

tr : Periodo de Retorno.

Tc : Tiempo de concentración.

Se utilizó el método racional (Q=CIA) para el cálculo del caudal, este método es adecuado para áreas de drenaje pequeñas hasta de 700 ha.

 El periodo de retorno de diseño debe determinarse de acuerdo con la importancia de las áreas y con los daños, perjuicios o molestias que las inundaciones periódicas puedan ocasionar a los habitantes, tráfico, vehicular, comercio, industria, etc. Se adoptó un valor de 5 años como periodo de retorno.