MARCO TEORICOPara el Rediseo del alcantarillado combinado en la calle A, del barrio La Lorena del sector de Puengasi ubicado en el Distrito Metropolitano de Quito. Debemos tener en cuenta algunas consideraciones que a continuacin procedemos enlistar: Estudios topogrficos, Alcantarillado Estudio de la agresividad del suelo, Estudios geotcnicos, Software como AutoCAD, CivilCAD, SWMM, Para poder realizar nuestro plan proyecto debemos desglosar los temas enunciados anteriormente para poder entender y comprender todos ellos.

ESTUDIOS TOPOGRFICOS:Como punto de partida para poder describir los estudios topogrficos que debemos realizar en nuestro proyecto, debemos de tener en claro algunas consideraciones. Unlevantamiento topogrficopermite trazar mapas o planos de un rea, en los cuales aparecen: las principales caractersticas fsicas del terreno, tales como ros, lagos, reservorios, caminos, bosques o formaciones rocosas; o tambin los diferentes elementos que componen la granja, estanques, represas, diques, fosas de drenaje o canales de alimentacin de agua (2010) las diferencias de altura de los distintos relieves, tales como valles, llanuras, colinas o pendientes; o la diferencia de altura entre los elementos de la granja. Estas diferencias constituyen el perfil vertical. (2010)

Cuando se prepara un levantamiento topogrfico, la regla fundamental es procederde lo general a lo particular. Se debe tener presente el trabajo en su conjunto cuando se dan los primeros pasos. Los diferentes tipos de levantamientos topogrficos requieren precisiones diversas, pero es importante determinar con la mayor precisin posible los primeros puntos de cada levantamiento. Los trabajos sucesivos se ajustan en relacin a dichos primeros puntos (2010)La preparacin de un levantamiento topogrfico tambin depende de cul es el objetivo. Es aconsejable adoptar un plan de trabajo similar al descrito para el levantamiento de suelos (ver Volumen 6, Suelo, Seccin 24). (2010)

En primer lugar se procede a un estudio de reconocimiento preliminar. Se pueden usar mtodos rpidos sin preocuparse mucho por lograr una gran precisin. (2010) A partir de los resultados del primer levantamiento, se prepara y se llevan a cabo levantamientos ms detallados y precisos como aquellos que tienen como objetivo la localizacin de la granja y, como paso final, el levantamiento de las instalaciones y construcciones. (2010)La preparacin de un levantamiento topogrfico depende del objeto mismo que se debe estudiar, por ejemplo: una lnea recta definida por al menos dos puntos, tal como el eje de un canal de alimentacin, los diques de un estanque y los diques de un embalse. (2010) una serie de lneas definidas unas en relacin a las otras por ngulos horizontales y distancias horizontales, tales como los ejes de los diques de estanques en una granja acucola (2010). un terreno tal como el sitio elegido para la construccin de un sistema de alcantarillado combinado. (2010).

Planimetra En planimetra se usan cuatro mtodos principales. Es posible determinar la posicin de un punto sobre un plano horizontal:

a partir de un solo punto conocido, por levantamiento de poligonales, un mtodo que consiste en medir distancias horizontales y azimut a lo largo de una lnea quebrada. a partir de un solo punto conocido, por proyeccin radial, un mtodo que consiste en medir distancias horizontales y azimut, o ngulos horizontales. (2010) a partir de una lnea conocida, por offset, un mtodo que consiste en medir distancias horizontales y trazar perpendiculares. a partir de dos puntos conocidos por triangulacin y/o interseccin, mtodos que consisten en medir distancias horizontales y azimut, o ngulos horizontales. (2010)

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Definiciones:Alcantarillado: Se denomina alcantarillado a un conjunto o sistema adecuado de conductos (tuberas o canales) que funcionan a gravedad y que sirven para recolectar aguas residuales provenientes de la actividad humana y/o aguas lluvias de precipitaciones atmosfricas. En este proyecto se tratar un sistema de alcantarillado combinado. (EPMAPS, 2009)Aguas Servidas: Se conocen tambin como aguas negras o aguas residuales y son aquellas que provienen de edificios, habitaciones, oficinas, hospitales, etc., luego de haber sido usadas en baos, cocinas, lavando ropa, etc. En general a las aguas servidas se las considera conformadas por un porcentaje del caudal de agua de entre 70% - 90% y el resto de desperdicios humanos como excrementos, papel, jabn, grasa y dems partculas es suspensin o estado coloidal. En general estas aguas poseen elementos orgnicos putrescibles que originan la produccin de gases y dems organismos patgenos (EPMAPS, 2009). Aguas pluviales: Son las provenientes de las precipitaciones atmosfricas que caen en reas y que tienen influencia en los sistemas de alcantarillado. Si bien estas aguas son inofensivas a nivel qumico, pueden provocar inundaciones o acarrear material que produzca bloqueos en las calles. (EPMAPS, 2009)El sistema combinado se caracteriza por recoger y evacuar en una sola red de tubera tanto las aguas servidas como las pluviales. En general el caudal de diseo de un sistema combinado est formado por un 90% de caudal pluvial y apenas un 10% del caudal sanitario de aguas servidas. Los sistemas de alcantarillado combinado sirven para minimizar problemas en la salud pblica controlar los efectos del medio ambiente como se puede ver en el grfico a continuacin. (EPMAPS, 2009)PARAMETROS DE DISEO GENERALESBases de Diseo para el clculo de las redes de alcantarillado Sanitario y Pluvial:El propsito de todo sistema de alcantarillado combinado es recolectar, transportar y descargar en un sitio adecuado las aguas negras domsticas as como el agua que no se infiltre en el suelo por las precipitaciones. Adems hay que anticipar que existan infiltraciones subterrneas por una junta mal hecha. Para el caso de una urbanizacin, se esperar que el sistema de alcantarillado transporte en su mayora desechos provenientes de baos, cocinas y lavanderas. (EPMAPS, 2009)Las tuberas del sistema de alcantarillado conducirn estas aguas hasta una planta donde sern tratadas adecuadamente para poder ser descargadas al medio ambiente. Al ser un sistema combinado ser necesario aadir separadores de caudal. Para este diseo se tomarn los lineamientos de las Normas Tentativas para el diseo de sistemas de abastecimiento de agua potable y sistemas de alcantarillado Urbano y Rural elaborado por el Instituto Ecuatoriano de Obras Sanitarias (IEOS). En general, se tomarn en cuenta los siguientes parmetros de diseo:Periodo de Diseo Para la construccin de toda obra civil es necesario definir un periodo de tiempo en el que se espera que la obra o sistema funcionen satisfactoriamente. Este periodo estar determinado en funcin a los siguientes parmetros: Vida til de los equipos y materiales a ser usados en el proyecto. Facilidad de expandir o aadir elementos al proyecto en un futuro. Tambin se debe considerar la accesibilidad al sitio donde se vaya a construir el proyecto, ya que mientras ms accesible es el sitio, los perodos de diseo pueden ser menores. Crecimiento de la poblacin. Si la tasa de crecimiento es baja los perodos de diseo pueden ser mximos, mientras que si la tasa es alta, se opta por perodos de diseo pequeos. Capacidad de pago. Se debe hacer previamente un anlisis socioeconmico de la poblacin donde se est ejecutando el proyecto, con el fin de constatar cun factible resulta para la poblacin pagar un proyecto de tal magnitud. 3 En este caso es necesario tomar en cuenta la inversin que pretende realizar el propietario del terreno. En el caso de la urbanizacin Sawgrass, se tomaron en cuenta dos materiales que son los ms utilizados en el medio ecuatoriano, PVC y Hormign. A continuacin se enlistan las caractersticas de cada uno: Hormign La tubera en hormign provee gran resistencia mecnica Bastante econmico Atacado por aguas residuales, sulfatos, aceites Rugoso Instalacin complicada y es necesario tener mucho cuidado en las juntas Altos niveles de infiltracin Vida til de 10 aos Mano de obra ms costosa PVCLigeras: Vida til de hasta 50 aos4 Buena resistencia a aguas agresivas y a la corrosin del cido sulfrico. Superficie lisa que facilita la evacuacin de aguas servidas Instalacin fcil y rpida, juntas hermticas Material ms costosoA pesar de que las tuberas de cemento resultan ms econmicas, el tiempo que demora y los inconvenientes que pueden ocurrir al instalarla la convierten en la menos indicada. Adems al proveer tubera de PVC se est brindando mejores propiedades hidrulicas a la seccin al disminuir el coeficiente de rugosidad y consecuentemente bajar las prdidas. Por ltimo, las tuberas de PVC brindan una vida til de hasta 50 aos mayor que los 10 del hormign. No se planea que exista ninguna expansin en el sistema de alcantarillado, ya que cada red individual sirve a una etapa especfica. De igual manera, se espera una poblacin mxima limitada por la cantidad de lotes por lo que no se toma en cuenta un factor de crecimiento poblacional. En conclusin, se elige como periodo de diseo 25 aos que es lo comn para obras de alcantarillado en el Ecuador. (EPMAPS, 2009)rea de Aporte Las reas de aportacin se obtienen al subdividir el rea original del terreno con el objetivo de distribuir los caudales sanitarios y pluviales de manera equivalente a cada tramo de tubera. Para el trazo de las reas de aporte se tomarn los siguientes lineamientos (EPMAPS, 2009) Si la zona es relativamente plana y con manzanas sensiblemente cuadradas, la superficie de drenaje, para cada tubera, se obtiene trazando diagonales entre pozos de revisin (EPMAPS, 2009). Si la zona es relativamente plana y con manzanas sensiblemente rectangulares, se divide el rectngulo en dos mitades por los lados menores y luego se trazan rectas inclinadas a 450 desde las esquinas, teniendo como base los lados menores, para formar tringulos y trapecios como reas de drenaje (EPMAPS, 2009). Si la topografa es irregular, como es el caso de la Urbanizacin Sawgrass, se deber realizar un anlisis detallado de las zonas en las cuales el procedimiento de divisin antes indicado no es aplicable, debiendo recurrirse a las curvas de nivel para la determinacin de las reas de drenaje (EPMAPS, 2009).Caudales de Diseo:Para el diseo de un alcantarillado combinado es necesario tomar en cuenta dos caudales. El caudal sanitario Qs y el caudal pluvial Qp. Por un lado, para el caudal sanitario se toman en cuenta todas las evacuaciones que existen en un domicilio como baos, cocina, lavadora. Asimismo, se toma en cuenta el caudal de infiltracin de las tuberas y pozos y un caudal de aguas ilcitas. Por otro lado, para el caudal pluvial se toman en cuenta la intensidad de lluvia que podra caer en el tiempo de retorno seleccionado. La suma de todos estos caudales da el caudal total de diseo QT. En el captulo a continuacin se elaborar de manera ms detallada cmo calcular estos caudales para el caso especfico. (EPMAPS, 2009)Hidrulica de Conductos:Introduccin En un sistema de alcantarillado, la recoleccin de las aguas pluviales y sanitarias se hace por medio de tuberas y conductos internos. Las aguas usadas 20 y recolectadas deben ser enviadas a una planta de tratamiento previo a un sitio de disposicin final donde no existan efectos adversos para poblaciones adyacentes. A lo largo de los ltimos aos se ha llegado a la conclusin que el mtodo ms eficiente y aconsejable es construir la red de tuberas de manera subterrnea. En general, se intenta seguir las pendientes del terreno para minimizar los costos de corte y relleno (EPMAPS, 2009)Velocidad Mnima y Mxima:Es de gran importancia tomar en cuenta la velocidad de las aguas servidas en las tuberas con el fin de evitar futuros taponamientos. Para la velocidad mnima se deber considerar como lmite inferior aquella que impida la sedimentacin de 21 partculas slidas y la acumulacin de gas sulfrico, establecindose para cualquier caso una velocidad mnima de 0.60 m/s cuando el tubo est lleno y 0.30 m/s cuando el tubo est parcialmente lleno. Si es que no es posible cumplir con esta normativa, se deber incrementar la pendiente de la tubera. En caso de que esta solucin no sea aplicable, se deber realizar un programa de limpieza y mantenimiento especial para los tramos afectados. En cuanto a la velocidad mxima, es el fabricante el que proporciona estos datos de diseo, ya que depende de las propiedades del material para soportar la erosin. En general, se recomienda usar los valores de la siguiente tabla en funcin al material de la tubera (EPMAPS, 2009) (EPMAPS, 2009)

Hidrulica de Tubo Lleno Para las alcantarillas que funcionan a tubo lleno se puede usar la frmula de Manning para calcular la velocidad y el caudal.

Estudios hidrolgicos:LosEstudios Hidrolgicosson necesarios para todas aquellas actuaciones desarrolladas en la zona de polica, distancia menor a 100 metros del cauce. La hidrologa es necesaria en el desarrollo de nuevas infraestructuraso en losprocesos de urbanizacinresidencial o industrial. stos precisan deEstudios Hidrolgicossi discurren en las proximidades de cauces pblicos o pueden afectarlos. (INAMI, 2011)

Realizamos losEstudios Hidrolgicosyproyectosde hidrologa requeridos por las diferentesConfederaciones Hidrogrficas.Como empresatrabajamos para Administraciones Pblicas, Empresas y Particulares.Conocer lascuencasinundables o las afecciones sobre los cauces son requisitos imprescindiblesantes de comenzar cualquier actuacin urbansticao deinfraestructuras.Cualquier actuacin que discurra en lazona de polica, a menos de 100 metros del lmite de un cauce, requiere de un estudio hidrolgico para obtener la autorizacin de laConfederacin Hidrogrficacorrespondiente. (INAMI, 2011)El primer paso para realizar estos estudios es larecopilacin de informacinmeteorolgica, hdrica ytopogrficade la zona de afeccin del proyecto.

En muchos casos se carece de latopografanecesaria para realizar este tipo de estudios o no tiene el nivel de detalle requerido por los mismos. Para poder realizar un estudio de inundabilidad es necesario un levantamiento topogrficoaescala 1:1000 1:500que refleje las caractersticas exactas del terreno. (INAMI, 2011)

En extensiones muy grandes, donde el nivel de detalle exigido puede ser menor, es posible realizar unmodelo digital del terreno. Realizamos este modelo normalmente mediante interpolacin de curvas de nivel de la topografa existente (a una escala mayor de la requerida) o creando un nuevomapa topogrficomediantefotografas areas restituidascon un trabajo de apoyo sobre el terreno. Dicho estudio topogrficodebe incorporartodas las obras existentes que afecten actualmente al cauce (puentes, colectores, etc.) y cualquier tipo de construccin o cerramiento existente. (INAMI, 2011)

Con esta informacin previa se puede comenzarel Estudio Hidrolgico propiamente dicho que incorpora como datos de partida la climatologa, topografa, hidrologa de la cuenca y condiciones del suelo fundamentalmente. (INAMI, 2011)

Elsoftwaredisponible en hidrologapermite precisar, con un bajo margen de error, situaciones futuras de inundabilidad y anticipar soluciones en caso de que exista cualquier problemamedioambiental relacionado con la posibilidad futura de inundaciones. El programa informtico ms utilizado actualmente esHEC-RAS, desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejrcito de los EEUUy disponible gratuitamente. (INAMI, 2011)

Por ltimorepresentamos los clculos, tablas y listados(complejos y de difcil interpretacin) enmapasdonde aparece reflejada la superficie inundada para diferentesperodos de retorno. Siendo los ms comunes 10, 100 y 500 aos. Estos perodos indican la probabilidad existente de que el agua inunde un terreno en el perodo considerado. Por ejemplo un terreno que resulte inundable para un perodo de tiempo de 500 aos soportar en algn momento de esos 500 aos una crecida que inundar elsueloestudiado, pudindose producir la inundacin cualquier da dentro de los prximos 500 aos. (INAMI, 2011)

El estudio de las afecciones a loscauces, la modificacin de las condiciones de lossuelosen la escorrenta, la necesidad de dimensionar depuradoras o mtodos alternativos para la eliminacin de vertidos contaminantes, como aspectos de la hidrologa,deben de ser tenidos en cuenta en cualquier proceso de transformacin para adaptarse a la legislacin vigente y ser respetuoso con el medio ambiente. (INAMI, 2011)

Nuestra empresaelaboraestudiosde inundabilidad para nuevas construcciones o legalizacionesteniendo una visin global del problema, aunando los clculos tcnicos y las soluciones tecnolgicas disponibles con un estudio de la legislacin y de las repercusiones econmicas de las distintasalternativasposibles. (INAMI, 2011)

Tenemosexperienciacon casi todas lasConfederaciones Hidrogrficasy unarelacin constantecon laConfederacin Hidrogrfica del Tajo.

Si precisa realizar unEstudio hidrolgicorealizado porprofesionales (Ingenieros de Caminos Canales y Puertos,Ingenieros de Monteso Ingenieros Agrnomos)solictenos un presupuestosin ningn compromiso. Le atenderemospersonalizada mentey le informaremos detalladamentedesde el primer momento del tipo de estudio y tramitacin que requiere nuestro proyecto.