CONFIGURACIÓN A1 (Aliviadero)

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CONFIGURACIÓN A1

(Aliviadero)

1. Introducción a la Configuración….……….…2

2. Observaciones, Glosario y Referencias Bibliográficas…….…………..…3

3. Características Principales de la Configuración……….………….…4

4. Anexo1 Cálculos hidráulicos tuberías………5-7

5. Anexo2 Cálculo hidráulico válvula Vortex………8-11

6. Plano de detalle de la Configuración……….……….12

7. Presupuesto orientativo……….……....………13

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A1- ALIVIADERO EN SISTEMA UNITARIO

O ALIVIADERO DE EMERGENCIA AGUAS ARRIBA

DE UN TANQUE DE TORMENTAS

El agua entra en la estructura proveniente de un cierto ramal o área impermeable y se conecta al colector principal en algún punto aguas abajo. En cualquiera de los dos tipos de saneamiento, unitario o separativo, el problema viene cuando la entrada de agua es muy elevada debido a una lluvia media o grande; esta es la solución para el de tipo unitario.

Se trata de una estructura diseñada con dos finalidades; por un lado regular el caudal de salida hacia el colector principal que transportará esa cantidad de agua hasta la EDAR y por otro lado aliviar el caudal sobrante (la diferencia entre el caudal de entrada y el caudal que la estructura permite desaguar hacia el colector principal) a cauce de la manera más rápida y directa posible, sin meter en carga las tuberías de aguas arriba ni crear posibles inundaciones en los puntos bajos (como sótanos o parkings) de las inmediaciones.

Ventajas: Supone una enorme mejora en un sistema de saneamiento conectado enteramente al colector principal gracias a que permite que a la EDAR llegue tan sólo el caudal que ésta puede admitir. De otra manera la EDAR podría sufrir serios daños en sus procesos.

Además, en ese caso se debería by-passear todo el caudal sobrante en la propia EDAR y esto supondría un único punto de alivio a cauce, dañando muchísimo dicho cauce y su vida piscícola. Sin embargo, si tenemos un sistema de saneamiento con varios puntos de alivio sobre cada ramal conectado al mismo, y en puntos donde a nosotros nos interese, conseguimos afectar menos a los cauces.

Por otro lado, también puede considerarse como una primera inversión atajando únicamente el problema de la regulación y posteriormente ampliarlo a un tanque de tormentas en una segunda fase.

Otra solución muy sencilla es utilizar las propias tuberías de conducción como tanques de recolección, ampliando sus diámetros, pero esto tiene sus ventajas y desventajas como veremos en las configuraciones B2 y B6. La principal problemática es la posterior limpieza de los sedimentos creados en las tuberías, por eso la aplicación más recomendable pudiera ser tan sólo para tanques de volumen pequeño, en cuyo caso existe la posibilidad de suministrarlos prefabricados.

Dimensionamiento básico: Qmax, Qs, Qa=Qmax-Qs y Hb.

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OBSERVACIONES:

No se habla aquí de detalles como el carril central, las pendientes transversales, la posición recomendada de la tubería de entrada con respecto al muro de alivio… porque ya se comentan en el Manual de Diseño también colgado en la web; por eso se recomienda la lectura de aquel como complemento a la comprensión de cada configuración.

Idem para los detalles propios de los equipamientos presentados en las configuraciones. Tampoco se comentan aquí detalles como las cotas interiores de la estructura, longitudes del muro de alivio… porque vienen comentadas y definidas en el documento Introducción a

las Configuraciones. Igualmente, se recomienda la lectura de aquel documento para

comprender mejor las configuraciones y planos presentados ahora.

En ese documento también se detallan los costes empleados para calcular los

presupuestos de las diferentes Configuraciones. No obstante, cabe destacar que como se comenta en el documento; los costes son totalmente orientativos porque se baraja la opción más sencilla de excavación y edificación, además no se tienen en cuenta ningún tipo de caseta, acometidas, tuberías, catas… Lo que se pretende con el apartado de presupuestos no es más que poder realizar una comparativa de los costes de los equipamientos y también poder hablar de un precio orientativo de m3 retenido en función de la tipología y el volumen de la estructura.

NOTA: NO SE DEBE CONSTRUIR NINGÚNA ESTRUCTURA TAL CUAL A NINGUNO DE LOS PLANOS PRESENTADOS SIN UNA JUSTIFICACIÓN ESTRUCTURAL NI SE DEBE PENSAR QUE ESE ES EL COSTE REAL DE DICHA ESTRUCTURA.

En relación al documento TDUS y tipologías propuestas, la tipología A2 es exactamente igual que la A1 con la única diferencia que en la tipología A2 el caudal de agua de exceso no es vertido directamente a cauce. El caudal de alivio se deriva a otra estructura de saneamiento, bien sea únicamente para retenerla por un tiempo o incluso para tratarla por sedimentación, y que puede estar adosada al aliviadero o situada a una cierta distancia de éste.

Esta sería la mencionada fase2, ampliando un aliviadero y convirtiéndolo en un tanque de tormentas de cualquiera de las tipologías posibles.

GLOSARIO: Se recomienda la lectura del documento definiciones y abreviaturas para conocer el significado de las expresiones utilizadas en los diferentes documentos de esta web, no obstante se resumen aquí los necesarios para entender la configuración actual.

Qmax: caudal máximo de entrada a la estructura que es la suma del caudal de las aguas residuales (Qr) y pluviales (Qp).

Qs: caudal de salida desde la estructura hacia aguas abajo. Qa: caudal de alivio desde la estructura al medio receptor.

Hb: carga de agua para la que el elemento de regulación debe dar Qs. Es la altura que hay desde la cota de la rasante de entrada a la Vortex hasta la cota del muro de alivio.

DNe, DNs y DNa: diámetro nominal de la tubería de entrada, salida y alivio, respectivamente. Vcons: volumen construido de la estructura, incluido el volumen de hormigón.

Vret: dentro de la estructura, la parte de volumen que se utiliza para la retención de agua sucia y que no es vertida a cauce.

Rendimiento Volumétrico: fracción que representa la cantidad de volumen que se aprovecha para la retención de agua sucia en relación con el volumen construido de una determinada estructura. Se sobre-entiende que a mayor rendimiento mayor optimización de la estructura, siempre que el objetivo sea la retención de volumen.

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CONFIGURACIÓN Nº1:

NOMBRE DEL PLANO Y TIPOLOGÍA: A1 corto -aliviadero-.

FINALIDAD: Se realiza una división de caudal, regulando el caudal de salida al colector y aliviando el resto a cauce. Ya que en este tipo de estructuras no se hace retención ni tratamiento de ningún tipo a las aguas aliviadas, se debe diseñar de la manera más efectiva posible y con un mínimo equipamiento para que estas no sean demasiado contaminantes.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES:

Qmax 1.540 l/s Qs 40 l/s Qa 1.500 l/s DNe 900 (1%) DNs 300 (1%) DNa 700 (3%) Vcons 107 m3 Vret 26 m3 Rendimiento 24,32% NOTA: Se presentan los cálculos empleados para el cálculo de las tuberías necesarias en los anexos1-1 a 1-3.

EQUIPAMIENTO: El equipamiento básico de cualquier aliviadero son el elemento de regulación y el sistema de captura de los contaminantes flotantes, como mínimo y más económico (aunque también el menos efectivo en retención de contaminantes) la pantalla deflectora anti-flotantes.

- Válvula Vortex SUt30-4DN200 (ver cálculo hidráulico en anexo1-4) - Pantalla deflectora H=1,00m L=5,00m

- Escaleras de acceso; fijas y flotante - Tapas de acceso y ventilación

COSAS INTERESANTES QUE SE PRESENTAN:

Podemos ver las extensiones que se pueden hacer para las guillotinas de la cámara de regulación, de esta manera el operario de mantenimiento podría abrir o cerrarlas sin necesidad de bajar. Esto es una cosa obligatoria en Alemania, porque murieron tres operarios de dos sitios diferentes en un mismo año por inhalación de gases tóxicos, pero (al menos todavía) no lo es en España.

Cabe destacar que el rendimiento volumétrico de la estructura no es nada bueno, quiero decir que del total del volumen construido tan sólo aprovechamos un 24,32% para retención de volumen. Claro que debemos recordar que esta tipología no tiene como finalidad la retención de volumen y se confirma que se debe emplear si el único objetivo es la regulación de caudal.

De todos modos, a pesar de que su rendimiento volumétrico es malo, tendremos una estructura que ayudará a que el sistema completo funcione más efectivamente y que podrá ser ampliada y convertida en un tanque de tormentas en el futuro, añadiéndole una cámara de retención, realizando así la obra completa en dos fases.

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CWi13_mai

FECHA:

Nov. 2013

ESCALA:

1:50

A1-ALIVADERO EN SISTEMA UNITARIO O

ALIVIADERO DE EMERGENCIA AGUAS ARRIBA DE

UN TANQUE DE TORMENTAS

TIPOLOGÍA:

DISEÑO:

JON DE ANDRÉS IMAZ

A1 CORTO

CONFIGURACIÓN:

Nº PLANO:

1

(+0034) 948 357 876

(13)

CONFIGURACIÓN A1 (Aliviadero)