INGENIERIA CIVIL

ALCANTARILLADOS

COMBINADOS

CUANDO POR UN SOLO DUCTO SE TRANSPORTA

A.R.D Y LA ESCORRENTA SUPERFICIAL

LA UNICA VARIACION QUE SE REALIZA AL CAUDAL

SANITARIO ES EL CORRESPONDIENTE A LA

CONTRIBUCION POR CONEXIONES ERRADAS QUE SE

TRABAJA CON ALCANTARILLADO PLUVIAL

LOS PARMETROS DE DISEO SON LOS

CORRESPONDIENTES AL ALCANTARILLADO PLUVIAL

TIADTESCORRENODTSANITARIDT QQQ

ALIVIADEROS Disminuir los costos de conduccin de los flujos hasta el sitio de

disposicin final o de tratamiento de las aguas residuales.

deben permitir que el caudal de aguas residuales

de tiempo seco contine por el colector hasta la

planta de tratamiento o lugar de disposicin final

Colector

combinado Aliviadero

Canal

aguas

lluvias

Colector aguas negras

PT

TIPOS DE ALIVIADEROS

LATERALES,

TRANSVERSALES

TIPO VRTICE

LATERALES

Consisten en un vertedero que debe

dimensionarse adecuadamente para

cumplir la funcin de impedir el

vertimiento de las aguas negras antes

de que stas tengan determinada

dilucin y verter el exceso cuando el

volumen que llega, debido a las lluvias ,

es mayor.

LATERALES

CORTE A-A

CORTE B-B

Carga residual diluida

Factor de dilucin 1:2

Caudal diludo= 3 QARD

MTODOS DE CLCULO

a) GMEZ NAVARRO:

2/375.0 H

QL

L = longitud del vertedero en mts

H= altura de lmina de agua aguas arriba en mts

Q = caudal a verter en m3/seg

MTODOS DE CLCULO

b) Frmula de COLEMAN,SMITH Y

DEMPSTER

)1()1(****417.1 5.01

5.0

2

13.0

1 HHHVWL

L = longitud del vertedero en mts

V= Velocidad de llegada en mt/seg

W= Ancho medio del canal o del colector en mts

H1= altura de lmina de agua aguas arriba en mts

H2= altura de lmina de agua aguas abajo en mts

MTODOS DE CLCULO

c) Frmula de BABBIT

2

1log***55.7H

HVdoL

L = longitud del vertedero en mts

V= Velocidad de llegada en mt/seg

do= dimetro del conducto de llegada en mt

H1= altura de lmina de agua aguas arriba en mts

H2= altura de lmina de agua aguas abajo en mts

d) Frmula de ENGELS

87.1

1

1.1

51.0h

QL

87.1

1

1.1

51.0h

QL

L = longitud del vertedero en mts

h1= altura de lmina de agua aguas abajo en mts

Q = caudal a verter en m3/seg

Ejemplo

En un determinado sitio de una red de

alcantarillado combinado, se debe proyectar

un aliviadero, se conocen los siguientes

datos:

Caudal de aguas residuales : 20 lts/seg

Caudal de aguas lluvias: 800 lts/seg

Caudal de diseo del colector combinado :

20 lts/seg+800 lts/seg =820 lts/seg

Conducto de llegada:

Qd aguas combinadas = 820 lts/seg

Dimetro de llegada : De = 24" concreto

Pendiente = 1.2%

Se analizan dos condiciones: Utilizando

Coolebrook-white

Cuando transporta

slo el caudal de

aguas combinadas

d d Yn/d Yn Theta A P R Q v D FRO v2/2g

S(m/m) (m) (plg) (-) (m) (rad) (m^2) (m) (m) (Lt/s) m/s m m

0.012 0.61 24.0 0.8247 0.503 4.555 0.257 1.388 0.185 820.00 3.2 0.56 1.365 0.52

Cuando transporta slo el caudal de aguas

negras diludas.

Dilucin 1:2

QA.N. DILUIDAS = 3 * 20 lts/seg =60

lts/seg

d d Yn/d Yn Theta A P R Q v D FRO v2/2g

S(m/m) (m) (plg) (-) (m) (rad) (m^2) (m) (m) (Lt/s) m/s m m

0.012 0.61 24.0 0.1799 0.110 1.75 0.04 0.53 0.07 60.00 1.7 0.08 1.945 0.14

Conducto de salida:

QA.N. DILUIDAS = 60 lt/seg

S = de la tubera de salida del aliviadero

para transportar las aguas negras =

0.75%

Se determina el dimetro de la tubera

para transportar el QA.N. DILUIDAS :

d d Yn/d Yn Theta A P R Q v D FRO v2/2g

S(m/m) (m) (plg) (-) (m) (rad) (m^2) (m) (m) (Lt/s) m/s m m

0.0075 0.30 12.0 0.5420 0.165 3.31 0.04 0.50 0.08 60.00 1.5 0.13 1.301 0.11

Diseo del aliviadero :

Caudal a aliviar:

El caudal que se pretende aliviar y el

cual se vertir a la fuente ms cercana,

corresponde a la diferencia entre el

caudal de aguas combinadas y el

caudal de aguas negras diludas.

QALIVIO = 820 lts/seg - 60 lts/seg

= 760 lts/seg

Longitud del aliviadero:

Utilizaremos varias de las ecuaciones con el objeto de escoger la que ms se ajsute a las condiciones del proyecto:

a) GMEZ NAVARRO:

L = longitud del vertedero en mts

H = diferencia de altura de lmina en el conducto de llegada bajo condiciones de transporte de caudal total combinado y caudal diludo

H= (0.503 m-0.11m )=0.393 m

Q = CAUDAL A VERTER O ALIVIADO= 0.76 m3/seg

mseg

m

L 11.4393.075.0

376.0

2/3

b) Frmula de COLEMAN,SMITH

Y DEMPSTER

L = longitud del vertedero en mts

V= Velocidad de llegada = 3.2 mt/seg

W= Ancho medio del canal o del colector= 0.61 mts

H1= altura de lmina de agua cuando transporta

Caudal combinado=0.503 mts

H2= altura de lmina de agua cuando transporta

caudal diludo= 0.11mts

mmm

mseg

mmL 19.6)503.0

1()11.0

1(*503.0*2.3*61.0*417.1 5.05.013.0

c) Frmula de BABBIT

L = longitud del vertedero en mts

V= Velocidad de llegada=3.2 mt/seg

do= dimetro del conducto de llegada =0.61 mt

H1= altura de lmina de agua cuando transporta

Caudal combinado=0.503 mts

H2= altura de lmina de agua cuando transporta

caudal diludo= 0.11mts

msegmmL 99.711.0

503.0log*2.3*61.0*55.7

d) Frmula de ENGELS

L = longitud del vertedero en mts

h2= altura de lmina de agua cuando

transporta caudal diludo= 0.11mts

Q = caudal a verter =0.79 m3/seg

53.2311.0

76.051.0

87.1

1.1

L

alternativas

ECUACION LONGITUD ALIVIADERO EN MTS

GMEZ NAVARRO 4.1

COLEMAN,SMITH Y DEMPSTER

6.2

BABBIT 8.0

ENGELS 23.5

Evaluando las cuatro alternativas de longitud de alivio se escoge la menor obtenida que corresponde a la ecuacin de Gmez Navarro.

Caudal combinado

Qc=820 lt/seg

Por lo tanto la longitud del alivio es de 4.1 m

ALIVIADERO

Caudal aliviado o

vertido

Hacia el ro=760 lt/s

Q diluido a

PT

Caudal

combinado

Qc=820 lt/seg

Determinacin del perfil Hidrulico(cauela o cada en el fondo) Caudal diluido :

Radio hidrulico inicial : 0.07 mts

Radio hidrulico final : 0.08 mts

Radio hidrulico promedio : 0.075

R2/3 = 0.075 2/3 = 0.178

Velocidad promedio Vp: (1.7 m/seg + 1.5 m/sg )/2 = 1.58 m/seg ( V llegada y V salida de aguas negras diludas).

Aplicando Manning:

3

2

2

1

R

nVS

p

%8.101777.0178.0

015.058.12

S

Prdidas por friccin en L = 4.1 mts =

4.10 * 0.018 = 0.07 mts = 7 cms

Prdidas de energa por transicin He:

K= 0.20 por disminucin de la velocidad

00.0006.0)14.011.0(*20.022

12

22

m

g

V

g

VKHe

Condiciones de empate de energa para el caudal de aguas negras diludas:

Cota terreno tubera de llegada = 100.36

Cota clave tubera de llegada= 99.01

Cota fondo de tubera de llegada = 98.40

Cota de energa en tubera de llegada = 98.4 +0.11+0.14 = 100.30

Cota de fondo de tubera de salida = 98.40-0.07= 98.33

Cota clave de tubera de salida = 98.33 + 0.30 = 98.66

Cota de energa en tubera de salida = 98.33+ (0.165+0.11) = 98.44

E = 100.30-98.44 = 1.86 m

PERFIL

Y1=0.11

Y2=0.165

V1 2/2g=0.14

V2 2/2g=0.11

HP=0.07

99.01 CLAVE

98.40 FONDO

100.30 ENERGIA

98.44ENERGIA

98.66 CLAVE

HE=1.86

98.33 FONDO

100.36

TERRENO

Cotas de la cresta del vertedero

Aguas arriba ( a la llegada) = 98.4+0.11

=98.51

Cota aguas abajo ( a la salida)

=98.33+0.17 = 98.50