Diseño y Construcción de Sistemas de Alcantarillado: Especificaciones Técnicas

Terminología de Aguas Residuales

Aguas grises: Aguas residuales provenientes de tinas, duchas, lavatorios, etc.
Aguas negras: Aguas residuales que contienen excretas.
Aguas residuales: Aguas que se descargan después de haber sido usadas en un proceso o producidas por este.
Aguas servidas domésticas: Aguas residuales que solo contienen desechos de una comunidad, compuestas por aguas grises y negras.
Residuo industrial líquido (RIL): Efluente residual evacuado de las instalaciones de un establecimiento.
Red de alcantarillado unitario o combinado: Sistema en el cual las aguas residuales y las aguas lluvias u otros tipos de agua, son conducidas en una misma alcantarilla.

Trazado de Tuberías

Las tuberías deben proyectarse para ser construidas en tramos rectos, de acuerdo con la constitución topográfica del terreno.
Deben contar con un trazado que permita el escurrimiento gravitacional desde el inicio de la unión domiciliaria.
Las tuberías deben seguir la pendiente del terreno natural.
El sistema de alcantarillado debe pasar por debajo de las tuberías de distribución de agua potable.
En los trazados paralelos de agua potable se debe mantener entre las tuberías de ambos sistemas una distancia libre mínima en planta de 2 m.
En los cruces de ambos sistemas se debe dejar una distancia libre mínima de 0.3 m.
No debe existir conexión física entre un sistema de recolección de aguas residuales y un sistema de agua potable.

Cámaras o Chimeneas de Inspección

Se deben instalar cámaras de inspección en los casos siguientes:

Al comienzo de las nacientes.
Cambios de dirección.
Cambios de pendiente.
Cambios de diámetro.
Cambios de material.
Confluencia de dos o más tuberías, excepto los empalmes directos de uniones domiciliarias.
Y a una distancia máxima de:
- 120 m para diámetros nominales de tuberías menores o iguales a 500 mm.
- 150 m para diámetros nominales de tuberías mayores que 500 mm.

Cámaras Tipo A

Son constituidas por un cuerpo de cámara con un cono o sin chimenea en su parte superior y un fondo de pozo en su parte inferior.

Cámaras Tipo B

Son constituidas por un cuerpo de cámara cerrado por una losa con una escotilla en la parte superior y un fondo de pozo en la parte inferior.

Características de las Cámaras y Chimeneas de Inspección

Debe existir un desnivel entre la cota de radier de cada tubería de llegada y la cota de radier de la tubería de salida.
El desnivel se debe calcular como sigue:
1. Si la pendiente de una tubería de llegada es mayor que la pendiente de la tubería de salida, el desnivel debe ser igual a la mayor pendiente por el diámetro del cuerpo de la cámara.
2. Si la pendiente de una tubería de llegada es menor que la pendiente de la tubería de salida, el desnivel debe ser igual al promedio de las pendientes por el diámetro del cuerpo de la cámara.
3. Si el diámetro de la tubería de salida es mayor que el diámetro de la tubería de llegada, el desnivel debe ser igual a la diferencia de los diámetros.

Caída Exterior para Cámara Tipo A y B

En el interior de la cámara, el desnivel entre la tubería de llegada y la tubería de salida no debe ser mayor que 0.50 m.
Si supera los 0.50 m, se deben utilizar cámaras de inspección con caída exterior o con diseño especial.
Las caídas exteriores a una cámara deben quedar siempre ubicadas en el cuerpo de esta.

Estructuración de Tuberías

Lateral: Tubería secundaria que recibe descargas domiciliarias y no recibe efluentes de ninguna otra tubería.
Cañería: Tubería secundaria que recibe descargas domiciliarias y una o más laterales.
Colector: Tubería que forma parte de un sistema de alcantarillado que recibe una o más cañerías, el cual está destinado a recolectar y conducir aguas residuales.
Interceptor: Canalización cerrada destinada a recolectar y conducir hacia un punto común las aguas residuales, provenientes de dos o más colectores.
Emisario: Tubería que recibe agua efluente de toda una red de alcantarillado y la conduce hasta una planta de tratamiento, no recibe directamente uniones domiciliarias.

Diámetros de Tuberías

El diámetro nominal mínimo que se utilizará en las tuberías y cañerías debe ser de 200 mm.
En casos especiales de pasajes sin posibilidades de conexión de futuras extensiones con tramos que sumados no superen los 200 m, se utilizará un diámetro de 175 mm para tuberías de hormigón simple y 180 mm para tuberías de material plástico.
El diámetro nominal mínimo de las tuberías en uniones domiciliarias debe ser de 100 mm para tuberías de hormigón simple y 110 mm para tuberías plásticas.
No se podrán considerar reducciones de diámetro en el sentido de escurrimiento, aun cuando la tubería de menor diámetro tenga capacidad suficiente; la Autoridad Competente podrá aceptar el empalme a tuberías de menor diámetro en casos debidamente justificados.
i = 3%, significa que por cada 100 cm de avance horizontal esta desciende 3 cm.

Bases de Cálculo de Caudales

Población: Se deben analizar los planes de desarrollo de la empresa sanitaria, las estadísticas censales, el crecimiento de la población a servir, el plano regulador vigente y los estudios de población efectuados en la misma área, para el agua potable y fuentes propias.
Consumos: Se debe considerar la dotación de consumo de agua potable y de fuentes propias, para uso doméstico e industrial, de acuerdo con el nivel socioeconómico de la población o tipo de industria a servir y su variación durante el período de previsión.
Infiltración: Cuando corresponda, se debe determinar el caudal de infiltración de las aguas subterráneas a las redes de alcantarillado. La infiltración representa el 5% del flujo máximo horario de aguas servidas y el 10% del flujo promedio de aguas servidas.

Coeficientes y Factores

Coeficiente de recuperación

Refleja el porcentaje de agua consumida que se descarga al alcantarillado y depende de la estructura urbana del sector y del nivel socioeconómico de la población.
Está comprendido entre 0.7 y 1.0; en cualquier caso, el valor debe ser justificado por el proyectista.

Caudales Máximos

Caudal de RILes: Se debe considerar el caudal máximo horario de RILes, real o esperado, dependiendo del tipo de industria.
Caudal de infiltración: Tendrá en cuenta la permeabilidad del terreno, la altura del nivel freático, si llega a alcanzar las tuberías, el tipo de tuberías y juntas, la forma de unión de las conexiones domiciliarias y las paredes, radieres y conexiones de las cámaras de inspección, tomándose en cuenta las fisuras y roturas de juntas debido a los temblores.

Caudales Mínimos

Tuberías nacientes: Se debe utilizar el valor de caudal máximo instantáneo.
Cañerías: Cuando corresponda, se debe utilizar el caudal medio diario.
Colectores, interceptores y emisarios: Se debe utilizar el caudal correspondiente a un 60% del caudal medio diario.

Velocidades

La velocidad máxima es de 3 m/s o el valor aceptado por la empresa sanitaria.
La mínima para la boca llena es de 0.60 m/s.

Pendientes

Se deben considerar pendientes mayores que las pendientes mínimas, si es posible.
Deben ser calculadas entre los centros respectivos de las cámaras de inspección de cada tramo.

Dimensionamiento Hidráulico

Para el dimensionamiento hidráulico de las tuberías se deben utilizar fórmulas que hayan sido obtenidas experimental o teóricamente, de uso generalizado y aceptadas por la Autoridad Competente (Empresa Sanitaria).

El coeficiente de rugosidad que se adopte debe estar de acuerdo con el tipo de material, número de uniones domiciliarias y otras singularidades; el valor recomendado es el equivalente al n=0,013, (Manning), u otro valor aceptado por la Autoridad Competente en casos debidamente justificados.