APOYO TÉCNICO EN DISEÑOS Y OPTIMIZACIÓN DE SISTEMAS DE ACUEDUCTO,
OBRAS DE PROTECCIÓN PARA VEREDAS O MUNICIPIOS EN LA CONSULTORÍA
TITO ALEJANDRO SAAVEDRA.
PRACTICA SOCIAL, EMPRESARIAL Y SOLIDARIA
PRESENTADO POR:
SEBASTIÁN CAMILO HERNÁNDEZ VELÁSQUEZ
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
VILLAVICENCIO - META
2019
APOYO TÉCNICO EN DISEÑOS Y OPTIMIZACIÓN DE SISTEMAS DE ACUEDUCTO,
OBRAS DE PROTECCIÓN PARA VEREDAS O MUNICIPIOS EN LA CONSULTORÍA
TITO ALEJANDRO SAAVEDRA.
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
SEBASTIÁN CAMILO HERNÁNDEZ VELÁSQUEZ
ING. NELSON EDUARDO GONZALEZ ROJAS
Asesor Técnico Universidad
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
VILLAVICENCIO - META
2019
AUTORIDADES ACADÉMICAS
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
Dra. MARITZA RONDÓN RANGEL
Rectora nacional
Dr. HENRY EMIRO VERGARA BOBADILLA
Sub director Académico
Dr. CESAR AUGUSTO PÉREZ LONDOÑO
Director académico sede Villavicencio
Dra. RUTH EDITH MUÑOZ
Directora administrativa
Ing. MARIA LUCRECIA RAMIREZ SUAREZ
Jefe de Programa
Ing. NELSON EDUARDO GONZÁLEZ ROJAS
Coordinador de investigación del programa de ingeniería
PÁGINA DE ACEPTACIÓN
Nota de aceptación
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Firma del presidente del jurado
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Firma del Jurado
_______________________________________
Firma del Jurado
AGRADECIMIENTOS
Inicialmente agradecer a Dios por todo lo que me ha otorgado hasta el año actual, también quiero
agradecer a mis Padres, hermanos y allegados por brindarme el apoyo incondicional durante mi
importante proceso de formación profesional y así lograr obtener el título como Ingeniero Civil.
Por último agradecer al Ingeniero Tito Alejandro Saavedra Ramírez, por obsequiarme la
oportunidad de realizar mi práctica empresarial en su empresa.
Tabla de Contenido
1 Introducción .......................................................................................................................... 10
2 Objetivos ............................................................................................................................... 12
2.1 Objetivo General ............................................................................................................ 12
2.2 Objetivos Específicos ..................................................................................................... 12
3 Justificación .......................................................................................................................... 13
4 Marco referencial .................................................................................................................. 14
4.1 Marco contextual ............................................................................................................ 14
4.2 Marco Teórico ................................................................................................................ 18
4.2.1 Sistema de alcantarillado ........................................................................................ 18
4.2.2 Componentes de una red de alcantarillado sanitario ............................................... 19
4.2.3 Componentes de una red de alcantarillado pluvial ................................................. 20
4.2.4 Componentes obras de protección río Guamal ....................................................... 21
5 Recolección de información básica ...................................................................................... 23
5.1 Proyecto 1:...................................................................................................................... 23
5.1.1 Estado actual del sistema existente ......................................................................... 24
5.1.2 Áreas aferentes ........................................................................................................ 24
5.2 Proyecto 2:...................................................................................................................... 25
5.2.1 Amenaza por inundación y socavación lateral área de interés, POMCA del rio
Guamal. 25
5.2.2 Amenaza por avenidas torrenciales POMCA rio Guamal. ..................................... 25
6 Metodología .......................................................................................................................... 26
7 Composición del proyecto 1 ................................................................................................. 29
7.1 Levantamiento topográfico ............................................................................................ 29
7.1.1 Localización ............................................................................................................ 29
7.1.2 Personal y equipos .................................................................................................. 29
7.1.3 Levantamiento topográfico, toma de detalles ......................................................... 29
7.2 Estudio de suelos ............................................................................................................ 31
7.3 Diseño geométrico.......................................................................................................... 32
7.4 Diseño hidráulico ........................................................................................................... 34
7.4.1 Población................................................................................................................. 34
7.4.2 Periodo de diseño .................................................................................................... 35
7.4.3 Dotación neta .......................................................................................................... 35
7.4.4 Caudal de aguas residuales ..................................................................................... 36
7.4.5 Coeficiente de retorno ............................................................................................. 36
7.4.6 Caudal de aguas residuales comerciales e industriales ........................................... 37
7.4.7 Caudal de aguas institucionales .............................................................................. 38
7.4.8 Caudal medio diario de aguas residuales ................................................................ 38
7.4.9 Conexiones erradas ................................................................................................. 39
7.4.10 Caudal por infiltración ............................................................................................ 39
7.4.11 Caudal Máximo Horario ......................................................................................... 40
7.4.12 Factor de mayoración .............................................................................................. 40
7.4.13 Caudal de diseño ..................................................................................................... 41
7.4.14 Parámetros técnicos de diseño de las redes............................................................. 42
7.4.15 Profundidad mínima a la cota clave ........................................................................ 42
7.4.16 Profundidad máxima a la cota clave ....................................................................... 43
7.4.17 Diámetro interno de tuberías ................................................................................... 43
7.4.18 Verificación de auto limpieza ................................................................................. 44
7.4.19 Velocidad máxima .................................................................................................. 44
7.4.20 Esfuerzo cortante .................................................................................................... 44
7.4.21 Borde libre .............................................................................................................. 45
7.4.22 Estructuras complementarias .................................................................................. 45
7.4.23 Resultados obtenidos .............................................................................................. 47
7.5 Especificaciones técnicas ............................................................................................... 49
7.6 Presupuesto..................................................................................................................... 49
8 Composición del proyecto 2 ................................................................................................. 50
8.1 Levantamiento topográfico ............................................................................................ 50
8.1.1 Procesamiento de la información ............................................................................ 51
8.1.2 Resumen de los levantamientos .............................................................................. 52
8.2 Análisis dinámica fluvial río Guamal............................................................................. 53
8.2.1 Resultado final cauce activo río Guamal ................................................................ 56
8.3 Diseño estructural de las obras hidráulicas para los siete tramos críticos seleccionados
en el estudio .............................................................................................................................. 57
8.3.1 Contención y cimentación....................................................................................... 57
8.4 Memorias de cantidades ................................................................................................. 59
9 Impacto ................................................................................................................................. 60
10 Conclusiones ......................................................................................................................... 61
11 Recomendaciones ................................................................................................................. 62
12 Referencias ............................................................................................................................ 63
Tabla de Ilustraciones
Ilustración 1. Comunas de Villavicencio, IGAC .......................................................................... 15
Ilustración 2. Localización general “POMCA RÍO GUAMAL” .................................................. 16
Ilustración 3. Ubicación específica del proyecto, Google Earth ................................................... 25
Ilustración 4. Catastro pozo ubicado Villavicencio - Acacías ...................................................... 30
Ilustración 5. Levantamiento topográfico vía Villavicencio – Acacías ........................................ 31
Ilustración 6. Estudio de suelos NHSQ INGENIERIA ................................................................ 32
Ilustración 7. Tramos y pozos proyectados en planta. .................................................................. 33
Ilustración 8. Convención de pozos de inspección ....................................................................... 33
Ilustración 9. Tramos y pozos proyectados en perfil. ................................................................... 34
Ilustración 10. Resumen, resultados diseño hidráulico, parte 1 .................................................... 48
Ilustración 11. Resumen, resultados diseño hidráulico, parte 2 .................................................... 48
Ilustración 12. Resumen, resultados diseño hidráulico, parte 3 .................................................... 49
Ilustración 13. Levantamiento topográfico, tramo inicial aguas arriba ........................................ 52
Ilustración 14. Convenciones levantamiento topográfico ............................................................. 52
Ilustración 15. Tramo de estudio - dinámica fluvial río Guamal .................................................. 55
Ilustración 16. Cauce activo 1997 – IGAC ................................................................................... 56
Ilustración 17. Imagen satelital ALOS.......................................................................................... 56
Ilustración 18. Cauce activo actual ............................................................................................... 57
Ilustración 19. Conformación de contención con tubos geotextiles ............................................. 58
Ilustración 20. Contención con bolsacretos para aproches en puente ........................................... 59
Lista de Tablas
Tabla 1. Dotación neta máxima, Artículo 43 Resol. 0330 - 2017 ................................................ 36
Tabla 2. Coeficiente de Retorno, Titulo D RAS ........................................................................... 37
Tabla 3. Máximo factor de mayoración, Titulo D RAS ............................................................... 41
Tabla 4. Profundidad mínima de instalación de tubería en sistemas de alcantarillado................. 43
Tabla 5. Diámetros de estructuras de conexión establecida, RAS 0330 - 2017. .......................... 46
Tabla 6. Coordenadas mojones - fuente Consorcio dinámica fluvial río Guamal 2018 ............... 51
Tabla 7. Valores formaletas llenas bolsacretos – fuente GEOMATRIX ...................................... 59
1 Introducción
Los sistemas de saneamiento básico son proyectos fundamentales para la generación de calidad
de vida para todas las comunidades. Por ello los proyectos urbanísticos cuentan con los sistemas
básicos de acueducto y alcantarillado de aguas residuales.
Para el primer proyecto, se describe el manejo de las aguas residuales que son transportadas
desde los pozos junto a la Avícola, de los pozos provenientes del sector Asovibe y la entrada al
barrio Playa Rica, uniéndose en el denominado pozo n° 7, en el proyecto, que se encuentra
ubicado frente a la funeraria La Paz, cruzando la vía nacional encargada de comunicar la ciudad
de Villavicencio con el municipio de Acacias; este cruce se elabora con medios mecánicos para
así no afectar su estructura, hasta llegar al pozo existente perteneciente a la Empresa de
Acueducto y Alcantarillado de Villavicencio, el cual se encuentra ubicado en el Barrio San
Jorge, normalmente clasificadas según el tipo de agua residual que circule por ellas.
Esta Red de Alcantarillado Sanitario se emplea con el fin de suplir la necesidad de los habitantes
de este sector de Villavicencio, así mismo proteger los ríos, quebradas, como lo es la quebrada
siete “7” vueltas, la cual está siendo afectada debido a vertimientos de aguas residuales de los
habitantes del sector.
Para el segundo proyecto, el río Guamal hace parte de las principales corrientes del departamento
del Meta, nace en la cordillera oriental y se extiende por el piedemonte llanero. En estos ríos se
presentan actividades turísticas y de explotación minera, siendo estas de gran importancia para el
desarrollo del departamento. El uso inadecuado de las zonas limítrofes de estos ríos es la
principal consecuencia de los desbordamientos del cauce en temporada invernal.
Con el pasar de los años, el comportamiento del rio presenta variables que afectan de manera
continua a los pobladores de la zona que limitan con el cauce activo del afluente, sin embargo la
gran cantidad de material de arrastre y los proyectos mineros han generado acumulación de este
material que ha cambiado el cauce de las aguas de manera constante, el aumento del caudal y la
naturaleza del rio forman rompimiento de este cauce, generando trasvases a otros cuerpos de
agua causando exceso de caudal y desbordamiento de los mismos.
En la actualidad, la corporación ambiental del Meta definió siete puntos críticos donde el río
Guamal, en 5 de ellos causa trasvases a los caños Palomarcado, Camelias y caños Negros, y dos
puntos donde se presenta afectación en los aproches del puente sobre el río Guamal, que
comunica al municipio del mismo nombre con el municipio de San Martin de los Llanos, puntos
que han sido estudiados por parte de consorcio para definir las obras a realizar y los
requerimientos de las mismas.
Año tras año los desbordamientos ocasionados en las épocas de invierno, por parte del río
Guamal, han causado cuantiosos daños a los pobladores, afectado de manera económica y de
calidad de vida; por lo tanto la Corporación Para El Desarrollo Sostenible Del Área De Manejo
Especial La Macarena CORMACARENA suscribe el contrato para la formulación de las
soluciones estructurales o no estructurales para la situación en los puntos críticos.
2 Objetivos
2.1 Objetivo General
Profundizar el conocimiento teórico obtenido en la Universidad Cooperativa de Colombia, por
medio de la asistencia técnica en los diseños de las redes de alcantarillado sanitario para las
zonas de expansión, reposición colector capachos y diseños de obras de protección para los
trasvases del río Guamal.
2.2 Objetivos Específicos
Apoyar en los diseños técnicos e hidráulicos en la gerencia técnica de la Empresa Tito
Alejandro Saavedra Ramírez.
Establecer recomendaciones técnicas a la consultoría, para el diseño de las redes de
alcantarillado del municipio de Villavicencio.
Participar en la ejecución de los planos de diseños, siguiendo los ajustes técnicos
realizados por la subgerencia técnica de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de
Villavicencio.
Determinar los diseños estructurales y no estructurales a los trasvases presentados en el
Río Guamal.
Asistir en la elaboración de los componentes establecidos en el contrato suscrito por la
Corporación Para El Desarrollo Sostenible del Área Manejo Especial la Macarena; Sigla:
CORMACARENA.
3 Justificación
Proyecto 1: Basándose en la expansión urbana que viene presentando la capital del Meta, es de
importancia el diseño de redes de alcantarillado sanitario para el servicio de los usuarios a futuro,
con ello mejorar la calidad de vida de la población, por ello, se establece el proyecto denominado
Colector Capachos, establecido por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Villavicencio
“EAAV”. En la elaboración de estos diseños se quiere dar solución al drenaje sanitario, siendo
participe en algunos factores importantes. Sin embargo estar con el rumbo fijo en brindar este
sistema bien optimizado, con el fin de no alterar ni ocasionar inconvenientes en la vía existente,
se tiene en cuenta un tipo de excavación especializado, con el cual se logre el paso del costado
derecho al izquierdo de la vía que comunica la ciudad de Villavicencio con el municipio de
Acacías, sin que se logre afectar la estructura de pavimento existente.
Proyecto 2: Los puntos críticos del río Guamal se presentan en los sectores que forman trasvases
en el caño camelias y caños negros, juntos pertenecientes al sector la isla, un trasvase que se
presenta en el sector del caño palomarcado, afluente que atraviesa el área urbana del municipio
de Guamal y dos puntos en los aproches del puente que comunica al municipio con la región del
Ariari (Vía Guamal-San Martin).
Los trasvases que se presentan por parte del rio Guamal, se generan gracias a los aumentos del
caudal y a su gran capacidad de arrastre, que generan estas entradas de agua a cuerpos vecinos y
así mismo aumentan el caudal de los depositantes que afectando a las poblaciones circunvecinas,
ocasionando daños en cultivos y en las propiedades rurales que se traducen en afectaciones
económicas y en la calidad de vida de los habitantes de cada una de las zonas de inundación.
Las soluciones planteadas por el consorcio son estructuras que proporcionan los cierres a los
trasvases, evitando la carga externa a los afluentes con el fin de mitigar el impacto social y
económico.
4 Marco referencial
4.1 Marco contextual
Proyecto 1: La ciudad de Villavicencio es la capital del departamento del Meta, hace parte de la
región de Orinoquía. Tiene una altitud de 467 m.s.n.m. y está ubicada a 86 km de la Ciudad
capital de Colombia “Bogotá D.C”, cuenta con una temperatura media de 27°C y un población
aproximada de 452.472 habitantes. Limita al Norte con los municipios de Restrepo y El
Calvario, al Oriente con Puerto López, Al Occidente con Acacías y el Departamento de
Cundinamarca, y por último al Sur con Acacías y San Carlos de Guaroa. Como capital del
departamento, alberga sedes de la Gobernación del Meta, La Empresa de Acueducto y
Alcantarillado de Villavicencio “EAAV”, la Empresa Electrificadora del Meta “EMSA”,
sucursal del Banco de la República de Colombia y la Cámara de Comercio de Colombia.
Villavicencio se encuentra organizado en 8 comunas, cuenta con 235 barrios, 101 asentamientos,
2 invasiones, 7 corregimientos y 61 veredas en su totalidad. (Alcavidia de Villavicencio, 2019)
Ilustración 1. Comunas de Villavicencio, IGAC
Proyecto 2: El río Guamal representa la corriente principal del área de estudio, su longitud total
es de 178.21 km, hasta su confluencia con el río Camoa donde juntos conforman el río Metica.
Nace sobre el páramo de Peña Lisa (Sumapaz) en el municipio de Acacías y se forman múltiples
brazos, entre ellos los caños camelias y caños negros en margen derecha y trasvase al caño
palomarcado en margen izquierda.
Cabe resaltar que la cuenca del río Guamal tiene un área de 1009.63 km2, distribuida en los
municipios de Guamal, Acacías, Cubarral, Castilla La Nueva, San Carlos de Guaroa y San
Martín; abastece de agua superficial y subterránea a una población aproximada de 6500
habitantes rurales, a 32,400 habitantes urbanos, tal como lo indica el POMCA del río Guamal. La
cuenca del río Guamal se encuentra localizada entre las siguientes coordenadas geográficas
(WGS84):
Latitud mínima: 3°40’45,5” N Latitud máxima: 4°6’0,98” N
Longitud mínima: 73°9’36,9” W Longitud máxima 73°59’5,6” W
Ilustración 2. Localización general “POMCA RÍO GUAMAL”
El río Guamal recorre una cuenca de montaña de 220 km2 drenada por una corriente con
longitud total de 38,5 km. El río transcurre encañonado desde su nacimiento en el páramo de
Peña Lisa (Sumapaz) hasta su salida al llano, donde adquiere un régimen trenzado, típico de la
salida de los ríos caudalosos al llano.
Los principales tributarios son las quebradas La Playa, Agualínda y La Chorrera, los caños
Colorado, San Antonio, Cristalino, Aguepanelo y los ríos Minero y Guamalíto.
En zonas de cambio de pendiente de fuerte a moderada, con grandes caudales en lechos de suelos
granulares gruesos (arenas gravas) se presenta sedimentación de material de textura gruesa por
disminución de la velocidad de la corriente después de las avenidas torrenciales o por el mismo
cambio de pendiente. Los materiales se sedimentan en barras o puntas formándose varios cauces
o brazos con islas intermedias, algunas veces con vegetación. Los lechos, en general son amplios
y existe inestabilidad lateral.
Al producirse una creciente, el río inunda las islas causando el ensanchamiento de los canales y
la formación de nuevos canales. Las islas y barras mayores avanzan río abajo por la erosión del
material aguas arriba y sedimentación en su punto inferior. En resumen, los detalles
morfológicos de los ríos trenzados cambian permanentemente, pero se mantiene el esquema
general (rango de anchos, longitudes y sinuosidad).
En el caso particular del río Guamal, además del cambio de pendiente se presenta el
ensanchamiento del cauce ya que el río sale de la cordillera, donde transcurre por un cauce en
roca, al llano, donde discurre por suelos aluviales depositados por el mismo, con relieve suave y
por lo tanto fácilmente inundable. (CORMACARENA, 2014)
4.2 Marco Teórico
4.2.1 Sistema de alcantarillado
“El sistema de alcantarillado está compuesto por una serie de tuberías y obras complementarias,
necesarias para recolectar y evacuar las aguas residuales de una población y la escorrentía
superficial producida por la lluvia.
Los sistemas de alcantarillado se clasifican según el tipo de aguas que conducen, de la siguiente
forma:
Alcantarillado Sanitario: Es el sistema de recolección diseñado para llevar las aguas
domésticas e industriales.
-Alcantarillado pluvial: Es el sistema compuesto por todas las instalaciones e
infraestructura destinada a la evacuación, recolección, conducción de aguas lluvias,
drenaje de la escorrentía superficial, con el fin de controlar las crecientes y mitigar el
riesgo por inundación en época de invierno de acuerdo con las condiciones topográficas,
hidrológicas y socioeconómicas.
-Alcantarillado Combinado: Es un sistema que conduce, evacua y permite el drenaje por
condiciones técnicas y condiciones topográficas simultáneamente de aguas residuales y
aguas lluvia.
El servicio de acueducto, y alcantarillado sanitario y alcantarillado pluvial es la provisión a título
oneroso de agua apta para consumo, junto con la recolección y conducción de las aguas servidas,
drenaje y conducción de aguas lluvias; teniendo en cuenta que está conformado por las
actividades de tipo técnico, operativo y comercial necesarias para la adecuada prestación de estos
servicios. El servicio se clasifica según el usuario que se atiende en servicio comercial,
residencial, especial, industrial y oficial” (EAAB, 2006).
4.2.2 Componentes de una red de alcantarillado sanitario
Los componentes de una red de alcantarillado sanitario son:
Colectores terciarios: Son tuberías de pequeño diámetro (150 a 250 mm de diámetro
interno, que pueden estar colocados debajo de las veredas, a los cuales se conectan las
acometidas domiciliares.
Colectores secundarios: Son las tuberías que recogen las aguas del terciario y los
conducen a los colectores principales. Se sitúan enterradas, en las vías públicas.
Colectores principales: Son tuberías de gran diámetro, situadas generalmente en las partes
más bajas de las ciudades, y transportan las aguas servidas hasta su destino final.
Pozos de inspección: Son cámaras verticales que permiten el acceso a los colectores, para
facilitar su mantenimiento.
Conexiones domiciliares: Son pequeñas cámaras, de hormigón, ladrillo o plástico que
conectan el alcantarillado privado, interior a la propiedad, con el público, en las vías.
Estaciones de bombeo: Como la red de alcantarillado trabaja por gravedad, para funcionar
correctamente las tuberías deben tener una cierta pendiente, calculada para garantizar al
agua una velocidad mínima que no permita la sedimentación de los materiales sólidos
transportados. En ciudades con topografía plana, los colectores pueden llegar a tener
profundidades superiores a 4 - 6 m, lo que hace difícil y costosa su construcción y
complicado su mantenimiento. En estos casos puede ser conveniente intercalar en la red
estaciones de bombeo, que permiten elevar el agua servida a una cota próxima a la cota de
la vía.
Líneas de impulsión: Tubería en presión que se inicia en una estación de bombeo y se
concluye en otro colector o en la estación de tratamiento.
Estación de tratamiento de las aguas usadas o Estación Depuradora de Aguas
Residuales (EDAR): Existen varios tipos de estaciones de tratamiento, que por la calidad
del agua a la salida de la misma se clasifican en: estaciones de tratamiento primario,
secundario o terciario.
Vertido final de las aguas tratadas: el vertido final del agua tratada puede ser: llevada a
un río o arroyo, vertida al mar en proximidad de la costa, vertida al mar mediante un
emisario submarino, llevándola a varias centenas de metros de la costa, reutilizada para
riego y otros menesteres apropiados.
4.2.3 Componentes de una red de alcantarillado pluvial
La red de alcantarillado pluvial se compone por:
Cunetas: Las cunetas recogen y concentran las aguas pluviales de las vías y de los terrenos
colindantes.
Bocas de tormenta (imbornales o tragantes): Son estructuras verticales que permiten la
entrada del agua de lluvia a los colectores, reteniendo parte importante del material sólido
transportado.
Colectores secundarios: Son las tuberías que recogen las aguas de lluvia desde las bocas
de tormenta (imbornales o tragantes) y las conducen a los colectores principales. Se sitúan
enterradas, bajo las vías públicas.
Colectores principales: Son tuberías de gran diámetro, conductos de sección rectangular
o canales abiertos, situados generalmente en las partes más bajas de las ciudades, y
transportan las aguas servidas hasta su destino final.
Pozos de inspección (de registro, cámaras de inspección): Son cámaras verticales que
permiten el acceso a los colectores, para facilitar su mantenimiento.
Arcas de expansión o pozos de tormentas: Estas estructuras se utilizan en ciertos casos,
donde es necesario laminar las avenidas producidas, generalmente, por grandes tormentas,
allí donde no son raras.
Vertido final de las aguas de lluvia: Son estructuras destinadas a evitar la erosión en los
puntos en que las aguas de lluvia recogidas se vierten en cauces naturales de ríos, arroyos
o mares. (Rincon, Lopez, Balanta, & Pareja, s.f.)
4.2.4 Componentes obras de protección río Guamal
Los diseños de las obras de protección del río Guamal están compuestos por los factores
nombrados y definidos a continuación:
Geotubos: son contenedores construidos en polipropileno de alta resistencia, pueden
construirse de cualquier tamaño y de acuerdo a la necesidad de la solución, pueden ser
montados sobre ruedas.Son una práctica, rápida y eficiente solución a los problemas de
erosión en zonas costeras, ríos, lagos, entre otros. Están fabricados a partir de Geotextiles
de alto modulo (de características especiales para resistir altas tensiones), que pueden ser
utilizados para la construcción de Obras hidráulicas y marítimas. Tienden a ser más
estables hidráulica y geotécnicamente ya que son unidades con un mayor volumen, con
mayor área de contacto y más pesadas. Generalmente son la solución más económica ya
que permite el uso de materiales más finos (in situ) para su construcción.El diámetro y
longitud del geotubo se determina a partir de los requerimientos del proyecto y su relleno
se realiza mediante el acoplamiento directo de un sistema de bombeo. (Geo Membranas
soluciones de Ingeniería, s.f.)
Bolsacretos: es una formaleta flexible y permeable elaborada a partir de cintas planas de
polipropileno que forman un textil de excelentes características, se llena con mortero o
concreto formando un enrocado de gran tamaño. Se fabrican de acuerdo con las
dimensiones y especificaciones del proyecto para optimizar el manejo, uso e instalación
en obra.
El tipo de tejido permite la salida del agua de amasado con facilidad, favoreciendo así el
fraguado inicial de la mezcla. Los poros tienen un tamaño óptimo para retener la pasta de
cemento de la mezcla, sin que se presente pérdidas de cemento. (PAVCO, s.f.)
Colchacreto articulado: Es una formaleta textil diseñada para ser llenada con concreto
hidráulico de agregado fino para emplear en obras de protección o revestimientos
flexibles. Está compuesta por dos capas de geotextil inter tejidas en sus bordes laterales y
en zonas intermedias distribuidas de tal manera que cuando se llena, se obtiene un
sistema de bloques articulados que permanecen interconectados a través de la capas de
geotextil y mediante tendones interiores longitudinales y transversales. (GEOMATRIX)
FORTEX® es un geotextil tejido con fibras de poliéster de Alta Tenacidad caracterizado
por presentar alto desempeño mecánico e hidráulico. Su estructura está definida por la
técnica de inserción de trama, la cual le confiere la más rápida respuesta en tensión ante
las deformaciones del suelo y estabilidad en el desempeño hidráulico en cualquier nivel
de tensión o confinamiento. (GEOMATRIX)
5 Recolección de información básica
5.1 Proyecto 1:
Para la ejecución del diseño hidráulico, se tomaron las normas y especificaciones del título D
“Sistemas de recolección y evacuación de aguas residuales domésticas y aguas lluvias RAS-
2016, la resolución 0330 del 08 de junio de 2017, por la cual se adopta el reglamento técnico
para el sector de agua potable y saneamiento básico – RAS y se derogan las resoluciones 1096 de
2000,0424 de 2001, 0668 de 2003, 1459 de 2005, 1447 de 2005 y 2330 de 2009” del ministerio
de vivienda, ciudad y territorio; se ejecutó con la información del POT plan de ordenamiento
territorial de la ciudad de Villavicencio y a su vez se tomaron todas las políticas y lineamientos
de la empresa de acueducto y alcantarillado de Villavicencio (EAAV).
Para la recolección de información básica se solicitó a la Empresa de Acueducto y Alcantarillado
de Villavicencio “EAAV” todo lo relacionado con el sector en el cual se desarrollarán los
proyectos de redes de alcantarillado, con el fin de obtener una base de dato s que nos permitiera
caracterizar las condiciones sociales, técnicas y ambientales de dichas zonas.
La Avícola, para lograr comercializar su producto utiliza 60.000 litros/día de agua, dato que fue
suministrado por el propietario del sector teniendo en cuenta su horario de servicio nocturno, en
el sector también se encuentra ubicado el establecimiento Capachos, y la funerario La Paz, estas
serán tenidas en cuenta para la obtención de caudal según el RAS.
Por medio de una solicitud enviada por el representante legal de la junta de acción comunal del
barrio Villa Betty ASOVIBE a la empresa de acueducto y alcantarillado de Villavicencio
“EAAV”, en este diseño se toman en cuenta 1050 viviendas, un aproximado de (12.42Ha) que
realizarán descargas futuras en la red de alcantarillado proyectada.
5.1.1 Estado actual del sistema existente
El sector donde se ejecutará el proyecto actualmente tiene tramos que cuentan con un sistema de
alcantarillado sanitario, sin embargo las aguas residuales son vertidas en la quebrada siete
vueltas. Se tienen presente los establecimientos comerciales, sobre la calle 19 sur entre la vía
Acacias y la carrera 46, se encuentra construido un alcantarillado sanitario en material Gress de
diámetro de 8”, y la paralela a esta se encuentra un alcantarillado pluvial en material de concreto.
5.1.2 Áreas aferentes
Para la delimitación de las áreas aferentes del proyecto, se tomó en cuenta el POT 2015, plano de
“clasificación del suelo urbano” y se recurrió a la información suministrada por la EAAV. La
empresa solicita que se tenga en cuenta 12.42 Hectáreas para el proyecto ASOVIBE (expansión
urbana), y del plano del POT se delimitaron áreas del suelo urbano y áreas de suelo de expansión
urbana, esta última cuenta aproximadamente con 0.8 hectáreas únicamente. Es de aclarar que
para este proyecto sólo se tiene en cuenta las áreas del costado derecho, sentido Villavicencio –
Acacias. Se incluye las áreas aferentes que actualmente drenan al tramo de 8” en gress existente
en la calle 19 sur. La delimitación de áreas de drenaje se presentan adjuntas en el plano de diseño
de alcantarillado colector Capachos.
Ilustración 3. Ubicación específica del proyecto, Google Earth
5.2 Proyecto 2:
5.2.1 Amenaza por inundación y socavación lateral área de interés, POMCA del rio
Guamal.
La totalidad del área de interés y objeto de la presente convocatoria, según el POMCA, se ubica
en amenaza alta de inundación, más sin embargo la principal problemática se da por los fuertes
procesos de socavación lateral y la generación de trasvase de cuenca del río Guamal a los caños
Camelias y caños Negros en margen derecha y trasvase al caño Palo Marcado en margen
izquierda, siendo este último de especial interés dado a que el mismo discurre por el casco
urbano del municipio de Guamal.
5.2.2 Amenaza por avenidas torrenciales POMCA rio Guamal.
Se analizaron principalmente dos (2) factores como eventos detonantes que pudieran generar la
ocurrencia de tal evento, altas precipitaciones o precipitaciones pico en las microcuencas de la
cuenca del río Guamal y obstrucción de los cauces por movimientos en masa. Las altas
precipitaciones pueden generar represamientos en los cauces de la cuenca alta del río Guamal,
produciendo una descarga de material aguas abajo. Los movimientos en masa pueden generar
obstrucción de los cauces, debido a una sobrecarga, la cual puede generar una avalancha con
arrastre del material que obstruye el cauce e ir incorporando nuevo material debido a la dinámica
de éste.
La mayor afectación por avenidas torrenciales se verá registrada en los municipios de Guamal y
Cubarral y en zonas aledañas a los cauces de los ríos Humadea y Guamal, y algunas veredas del
municipio de Castilla La Nueva. Los cascos urbanos de los municipios de Guamal y Cubarral no
se encuentran en la zonificación de amenaza por avenidas torrenciales, pero se debe tener en
cuenta que para eventos de gran magnitud los depósitos pueden extenderse aún más y generar
afectación en estos cascos urbanos, especialmente en la zona urbana de Guamal, que se
encuentra limitada por el cauce del río Guamal, el cual puede llevar depósitos de la avenida
torrencial una vez se presente.
6 Metodología
Para el diseño de este proyecto de apoyo y asesoría técnica, se siguen los lineamientos
establecidos por el Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio “República de Colombia” en la
resolución 0330 de 08 de junio 2017, Por la cual se adopta el Reglamento Técnico para el Sector
de Agua Potable y Saneamiento Básico – RAS y se derogan las resoluciones 1096 de 2000, 0424
de 2001, 0668 de 2003, 1459 de 2005, 1447 de 2005 y 2320 de 2009”.
Basado en ello, se adopta el procedimiento a continuación estipulado en el Capítulo 2
“DISEÑO” artículo 22. Procedimiento General, la elaboración de los diseños detallados de cada
proyecto debe seguir los siguientes pasos, de los cuales se nombran los más requeridos por el
anexo técnico del contrato.
Paso 1: Definición y localización de cada uno de los componentes del proyecto a diseñar.
De acuerdo con el análisis del problema a resolver y teniendo en cuenta lo definido en las
herramientas de planeación y la etapa de planeación respectivas así como las características
específicas de la zona, el diseñador definirá los componentes del proyecto y su localización
específica dentro del área de estudio.
El diseñador deberá tener en cuenta la información contenida en los estudios básicos, con el fin
de identificar posibles interferencias y/o limitaciones en la localización del proyecto.
Paso 2: Reconocimientos de campo, investigación predial inicial. El diseñador realizará los
reconocimientos detallados de campo que le permitan visualizar en forma directa y sin lugar a
equívocos la situación de la zona, las posibilidades reales de manejo de las soluciones a los
problemas formulados, las necesidades de adquisición de predios, requerimientos de estudios
especiales así como la definición y alcance de los trabajos topográficos a realizar para el
desarrollo del proyecto.
Paso 3: Levantamientos topográficos. Todos los diseños de los sistemas deben ser
desarrollados sobre levantamientos topográficos de precisión altimétricos y planimétricos, cuyo
objetivo es obtener un reflejo exacto de la realidad del sitio donde se desarrollarán las obras, por
lo cual deberán ser desarrollados con equipos de alta precisión.
Paso 4: Investigación de suelos y geotecnia. La planeación de los trabajos de campo y del
muestreo será responsabilidad del especialista en el tema de suelos y geotecnia, de tal forma que
sean suficientes para la toma de decisiones inherentes al diseño.
Paso 6: Diseño geométrico y análisis de interferencias. Sobre la topografía realizada y de
acuerdo con los requerimientos del proyecto, se procederá a realizar el diseño geométrico de los
alineamientos, cámaras y estructuras que requiere el proyecto localizándolos en planta y perfil, e
incorporando todas y cada una de las interferencias que se puedan encontrar al momento de
ejecutar las obras. Todo el detalle este diseño deberá estar consignado en los planos y demás
documentos del diseño realizado.
Paso 7: Diseño hidráulico. El diseño hidráulico deberá incluir todos los esquemas, cálculos y
modelaciones necesarias para la definición de las obras, precisando parámetros tales como
diámetros, caudales, velocidades y especificaciones de materiales y demás aspectos técnicos que
permitan asegurar el desempeño adecuado de los sistemas. Los esquemas y cálculos constituirán
la memoria de cálculo que soportan las determinaciones de los elementos diseñados.
Paso 11: Definición de especificaciones técnicas de construcción. El diseño deberá precisar las
especificaciones técnicas de cada uno de los elementos del proyecto, incluyendo los detalles de
materiales, condiciones, cantidades y medidas que se aplican al proyecto. Adicionalmente, el
diseño deberá incluir los procedimientos constructivos recomendados para la construcción de las
obras.
Paso 14: Determinación del presupuesto y cronograma de obras. El diseño deberá incluir el
presupuesto de obra estimado de las obras a ejecutar, especificando las cantidades de obra y los
respectivos análisis de precios unitarios. Adicionalmente, el diseño deberá incluir una propuesta
de cronograma de ejecución de las mismas.
7 Composición del proyecto 1
7.1 Levantamiento topográfico
7.1.1 Localización
El levantamiento topográfico se realizó en la vía que comunica la ciudad de Villavicencio con
Acacias, desde la avícola Pro hábil hasta la calle 19 sur en el barrio San Jorge, teniendo en
cuenta que es una vía de alto flujo vehicular.
7.1.2 Personal y equipos
Para la ejecución del levantamiento topográfico se cuenta con una comisión conformada por:
1 Topógrafo, certificado por el Consejo Profesional Nacional de Ingeniería (COPNIA)
1 Cadenero I
1 Cadenero II
Con el fin de realizar los levantamientos topográficos y catastro de pozos requeridos, se cuenta
con los siguientes equipos:
GPS de Precisión referencia sokkia grx-1
Estación Total
Trípode, miras y bastones
Prismas y Porta Prisma
Cinta métrica
Barra
Pica
Llave para tapa de pozos
7.1.3 Levantamiento topográfico, toma de detalles
Se elaboró el punto de amarre con el GPS de precisión Sokkia GRX-1, este sistema permite
elaborar el levantamiento topográfico con solo un punto de referencia, la recolección de
información se puede máximo 15 kilómetros de distancia, desde el estático hasta el colector, no
es necesario tener certificaciones de calibración ya que este GPS trabaja con información
satelital. Con este sistema no se necesita elaborar ajuste de poligonales para poder realizar el
trabajo de campo. Se levantaron detalles tales como: vías, drenajes, construcciones,
cerramientos, árboles, postes, cajas, puentes, alcantarillas y demás estructuras necesarias para el
proyecto. Terminado el levantamiento, se descargan los datos y se procesa la información con el
fin de obtener las coordenadas de los puntos para el respectivo diseño.
Ilustración 4. Catastro pozo ubicado Villavicencio - Acacías
Ilustración 5. Levantamiento topográfico vía Villavicencio – Acacías
7.2 Estudio de suelos
La elaboración de informe y estudio de suelos y geotecnia estuvo a cargo de la Empresa “NHSQ
Ingeniería” la cual fue contratada por la consultoría.
Ilustración 6. Estudio de suelos NHSQ INGENIERIA
7.3 Diseño geométrico
Para el diseño geométrico se utilizaron los software Autocad y Autocad Civil 3D. Como se
puede evidenciar en las siguientes ilustraciones, se establecen los números de pozos proyectados
especificando las cotas de terreno y bateas, la longitud de cada tramo de tubería junto con su
diámetro correspondiente; enseñando también la localización general del proyecto, la ubicación
de un viaducto proyectado necesario para soportar la red proyectada en unos de los tramos.
Además, se realiza el diseño en planta y perfil de todos los tramos con sus respectivos pozos
proyectados, especificando también la longitud, diámetro y material de cada tramo, la
profundidad de cada pozo y las pendientes de diseño establecidas. En el mismo plano se anexan
unas tablas que contienen las cotas rasantes, claves y batea en cada tramo; con ello identificar la
profundidad total en cada punto de la red proyectada.
Ilustración 7. Tramos y pozos proyectados en planta.
Ilustración 8. Convención de pozos de inspección
Ilustración 9. Tramos y pozos proyectados en perfil.
7.4 Diseño hidráulico
7.4.1 Población
Las proyecciones de población para proyectos de recolección y evacuación de aguas residuales
deben considerar las densidades de saturación de acuerdo con los planes de ordenamiento
territorial de la localidad, los cuales serían de 450 hab/ha, a través de zonificaciones del uso de la
tierra.
𝑷𝒐𝒃𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 =á𝒓𝒆𝒂 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒂 × 𝒅𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒑𝒐𝒃𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍
𝟏𝟎𝟎𝟎
La densidad poblacional de diseño usada en este producto, está justificada en la relación enviada
por parte de la empresa de acueducto y alcantarillado de Villavicencio EAAV, donde se
suministran shapes indicando los valores de la población para el sector.
7.4.2 Periodo de diseño
Para todos los componentes del sistema de acueducto, alcantarillado y aseo, se adopta como
periodo de diseño 25 años, según lo establece la resolución 0330 del 08 de junio de 2017 “Por la
cual se adopta el reglamento técnico para el sector de agua potable y saneamiento básico – RAS
y se derogan las resoluciones 1096 de 2000,0424 de 2001, 0668 de 2003, 1459 de 2005, 1447 de
2005 y 2330 de 2009” del ministerio de vivienda, ciudad y territorio en el artículo 40 “Periodo de
diseño”.
7.4.3 Dotación neta
La dotación neta para el diseño está determinada de acuerdo a la información histórica de los
consumos de agua potable de los suscriptores, que debe estar recopilada por parte de la empresa
prestadora del servicio de acueducto de agua potable y alcantarillado; de lo contrario, recopilada
por la superintendencia de servicios públicos domiciliarios (SSPD) siempre y cuando la
información sea consistente, de lo contrario se debe usar los valores determinados en la tabla de
dotación neta máxima por habitante según la altura sobre el nivel del mar de la zona atendida
definida en el artículo 43 Dotación neta máxima, de resolución 0330 del 08 de junio de 2017
“Por la cual se adopta el reglamento técnico para el sector de agua potable y saneamiento básico
– RAS y se derogan las resoluciones 1096 de 2000,0424 de 2001, 0668 de 2003, 1459 de 2005,
1447 de 2005 y 2330 de 2009” del ministerio de vivienda, ciudad y territorio.
Dotación neta máxima por habitante según la altura sobre el nivel del mar de la zona
atendida.
ALTURA PROMEDIO SOBRE
EL NIVEL DEL MAR DE LA
ZONA ATENDIDA
DOTACION NETA
MAXIMA
(L/HAB*DIA)
> 2000 m.s.n.m 120
1000 – 2000 m.s.n.m 130
< 1000 m.s.n.m 140
Tabla 1. Dotación neta máxima, Artículo 43 Resol. 0330 - 2017
Para el diseño del presente proyecto la dotación neta es de 140 l/hab-día.
7.4.4 Caudal de aguas residuales
El volumen de aguas residuales aportadas a un sistema de recolección y evacuación está
integrado por las aguas residuales domésticas, industriales, comerciales e institucionales. Su
estimación debe basarse, en lo posible, en información histórica de consumos, mediciones
periódicas y evaluaciones regulares. Para su estimación deben tenerse en cuenta las siguientes
consideraciones.
400.86
*** ADCCRQD
Dónde:
QD : Caudal doméstico (l/s)
CR : coeficiente de retorno
C : consumo de agua potable (L/Hab-dia)
D : Densidad de población de la zona (Hab/Ha)
A : Área de drenaje de la zona (Ha)
7.4.5 Coeficiente de retorno
Este coeficiente se define como la fracción del agua doméstica que se devuelve al sistema de
alcantarillado de aguas negras, según lo establece la resolución 0330 del 08 de junio de 2017,
siendo este de 0.85.
Nivel de Complejidad del Sistema Coeficiente de Retorno
Bajo y Medio 0,8
Medio Alto y Alto 0,85 Tabla 2. Coeficiente de Retorno, Titulo D RAS
7.4.6 Caudal de aguas residuales comerciales e industriales
En caso de que en la zona objeto del diseño de la red de alcantarillado de aguas residuales
existan zonas netamente comerciales, el caudal de aguas residuales comerciales debe justificarse
a través de un estudio detallado, ya sea de los consumos actuales, de los suscriptores
comerciales, a lo cual se suma la información de lo establecido en la Resolución 0075 de 2011,
expedida por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, o la norma que la
modifique o sustituya, o con base en los consumos diarios por persona, número de personas en
áreas comerciales y en coeficientes de retorno mayores que los de consumos domésticos, para
aquellos casos en que no exista información comercial de consumos históricos. En caso de que
en el área objeto del proyecto Existan zonas mixtas, comerciales y residenciales, los caudales
comerciales deben estimarse teniendo en cuenta la concentración comercial relativa a la
concentración residencial, utilizando una contribución de caudal comercial correspondiente a 0,5
L/s por ha comercial.
La avícola, para poder sacar a comercializar su producto utiliza 60.000 litros/día de agua,
equivalente a 0.69 l/s, caudal que para efectos de diseño se incrementará por un factor de 1.5, ya
que en el proceso de lavado se tendrán picos de consumo de agua, el caudal final es de 1.04 l/s.
7.4.7 Caudal de aguas institucionales
El consumo de agua de las diferentes instituciones varía de acuerdo con el tipo y tamaño de las
mismas, dentro de las cuales pueden mencionarse escuelas, colegios y universidades, hospitales,
hoteles, cárceles, etc. En el capítulo B.2 del Título B del RAS: “Sistemas de Acueducto”, se
establece su estimación. Debe hacerse la revisión de las captaciones de agua utilizadas por el
sector institucional, las cuales no necesariamente provienen del acueducto; pero si pueden estar
interesados en utilizar el sistema de alcantarillado sanitario. En consecuencia, los aportes de
aguas residuales institucionales QIN deben determinarse para cada caso en particular, con base
en información de consumos de entidades similares registrados en la localidad. Sin embargo,
para pequeñas instituciones ubicadas en zonas residenciales, los aportes de aguas residuales
pueden estimarse en 0,5 L/s por ha institucional. El QIN debe ser estimado para las condiciones
iniciales, QINi, y finales, QINf, de operación del sistema, de acuerdo con los planes de desarrollo
previstos.
7.4.8 Caudal medio diario de aguas residuales
El caudal medio diario de aguas residuales (QMD) para un colector con un área de drenaje dada
es la suma de los aportes domésticos, industriales, comerciales e institucionales.
INCIDMD QQQ QQ
Donde:
QMD: Caudal medio diario (l/s)
QD: Caudal doméstico (l/s)
QI: Caudal Industrial (l/s-ha)
QC: Caudal comercial (l/s-ha)
QIN: Caudal institucional (l/s-ha)
QMD debe ser estimado para las condiciones iniciales, QMD, y finales, QMD, de operación del
sistema. En los casos donde las contribuciones industriales, comerciales e institucionales sean
marginales con respecto a las domésticas, pueden ser estimadas como un porcentaje de los
aportes domésticos.
7.4.9 Conexiones erradas
Esta es una contribución adicional del caudal debido al aporte de aguas pluviales en la red aguas
sanitarias y viceversa. Según lo establece la resolución 0330 del 08 de junio de 2017, en ausencia
de información de la localidad, deberá utilizarse como un valor máximo de 0.2 l/s-ha
7.4.10 Caudal por infiltración
Es inevitable la infiltración de aguas subsuperficiales a las redes de sistemas de alcantarillado de
aguas residuales, principalmente freáticas, a través de fisuras en las tuberías, en juntas hechas
deficientemente, en la unión de tuberías con cámaras de inspección y demás estructuras, y en
estos elementos cuando no son completamente impermeables. Su estimación debe hacerse en lo
posible a partir de aforos en el sistema en horas cuando el aporte de agua residual es mínimo, y
de consideraciones sobre la naturaleza y permeabilidad del suelo, la topografía de la zona y su
drenaje, la cantidad y distribución temporal de la precipitación, la variación del nivel freático con
respecto a las cotas clave de las tuberías, las dimensiones, estado y tipo de tuberías, los tipos,
número y calidad constructiva de uniones y juntas, el número de cámaras de inspección y demás
estructuras y, su calidad constructiva. El diseñador debe minimizar los aportes por infiltración.
A lo largo de la vida útil de las redes, el aporte de aguas de infiltración también puede estar
asociado con el nivel de amenaza sísmica de la localidad. Se requiere que el diseñador justifique
los valores adoptados teniendo en cuenta los factores señalados. En ausencia de medidas directas
o ante la imposibilidad de determinar el caudal por infiltración, el aporte puede establecerse
según lo establece la resolución 0330 del 08 de junio de 2017, utilizando un factor entre 0.1 y
0.3.
Para el caso del diseño actual se toma como valor de caudal por infiltración 0,3 L/s.ha.
7.4.11 Caudal Máximo Horario
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.
DQQMH MF
Dónde:
QMH: Caudal de máximo horario (l/s-ha)
F: Factor de Mayoración (-)
QMD: Caudal medio diario (l/s)
7.4.12 Factor de mayoración
En el factor de mayoración para calcular el caudal máximo horario, utilizando como base el
caudal medio diario, se tienen en cuenta las variaciones en el consumo de agua por parte de la
población. El factor disminuye en la medida en que el número de habitantes considerado
aumenta, pues el uso de agua se hace cada vez más heterogéneo y la red de tuberías puede
contribuir cada vez más a amortiguar los picos de caudal. El factor de mayoración debe
calcularse, hasta donde sea posible, haciendo uso de mediciones de campo, en donde se tengan
en cuenta los patrones de consumo de la población y la medición de los caudales en las horas de
mayor consumo. Sin embargo, si esto no es factible, el diseñador puede utilizar la ecuación
empírica de Flores en la cual se puede calcular F como función del número de habitantes, este
último dado en miles de habitantes.
F =3,5
𝑃0,1
Donde:
F =Factor de mayoración (adimensional).
P =Población servida en miles de habitantes (hab/1000).
Sin embargo el máximo valor del factor de mayoración debe limitarse, cualquiera que sea la
expresión utilizada para su cálculo, de acuerdo con el tamaño de la población servida como se
muestra en la Tabla D.3.4.
Población servida en número de
habitantes
Factor de mayoración máximo
<20.000 3,00
20.000 – 50.000 2,50
50.001 – 750.000 2,25
>750.000 2,00 Tabla 3. Máximo factor de mayoración, Titulo D RAS
El valor del factor de mayoración debe de estar entre 1.4 y 3.8.
7.4.13 Caudal de diseño
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 institucionales, comerciales, por infiltraciones y
conexiones erradas. Ver literal D.3.3.6 del RAS-2016.
CEfINFMH DT Q QQ Q
Dónde:
QDT: Caudal de Diseño (l/s-ha)
QMH: Caudal de máximo horario (l/s-ha)
QINF: Caudal por Infiltración (l/s-ha)
QCEf: Caudal por Conexiones Erradas (l/s-ha)
Cuando el caudal de diseño calculado en el tramo sea menor que 1,5 L/s, debe adoptarse este
último valor como caudal de diseño para dimensionar las tuberías de sistemas de alcantarillado
de aguas residuales. Además de los valores anteriores, que corresponden a los valores finales
previstos, deben estimarse los valores iniciales de caudal de operación de cada tramo para
propósitos de verificación del comportamiento hidráulico del sistema en sus etapas iniciales de
servicio. (Titulo D, RAS, 2016).
7.4.14 Parámetros técnicos de diseño de las redes
El tamaño y la pendiente de un colector deben ser adecuados para conducir el caudal de diseño,
evitar la sedimentación de sólidos para las condiciones iníciales de servicio y garantizar su
adecuada operación y funcionalidad, por ende se deben tener en cuenta los siguientes parámetros
técnicos:
7.4.15 Profundidad mínima a la cota clave
Los colectores de redes de recolección y evacuación de aguas residuales se diseñaron a una
profundidad adecuada para permitir el drenaje por gravedad de las descargas domiciliarias y
comerciales del sector. Además, el cubrimiento mínimo del colector debe evitar la ruptura de
éste, ocasionada por cargas vivas que pueda experimentar. Los valores mínimos permisibles de
cubrimiento de las tuberías se definen en la tabla Tabla 4.
Servidumbre Profundidad a la cota clave del tramo
(m)
Vías peatonales o zonas verdes 0,75
Vías vehiculares 1,20 Tabla 4. Profundidad mínima de instalación de tubería en sistemas de alcantarillado.
Para el caso del diseño actual, se cuenta con una profundidad mínima de 1.00 m, para el paso de
un cuerpo de agua mediante paso elevado.
7.4.16 Profundidad máxima a la cota clave
Por lo general, se estima que el límite técnico-económico de instalación de tuberías en un sistema
de alcantarillado a través de la metodología de excavación con zanja abierta, está alrededor de
los 5,0 m de profundidad, aunque las técnicas de instalación utilizando perforación dirigida,
microtunelización, pueden permitir profundidades mayores.
Para el caso del diseño actual, se cuenta con una profundidad máxima de 3.34 m, a cota clave de
la tubería.
7.4.17 Diámetro interno de tuberías
En las redes de recolección y evacuación de aguas residuales, y principalmente en los primeros
tramos, la sección circular es la más usual para las tuberías. El diámetro interno mínimo
permitido en redes de sistemas de recolección y evacuación de residuales es 170 mm. Según lo
establece la resolución 0330 del 08 de junio de 2017, artículo 140.
Para el caso del diseño actual, se cuenta con un diámetro mínimo en las tuberías de 8”.
7.4.18 Verificación de auto limpieza
Según lo establece la resolución 0330 del 08 de junio de 2017 artículo 141, la velocidad mínima
permitida en el colector de alcantarillado sanitario, es aquella que genere un esfuerzo cortante en
la tubería mínimo de 1 Pa. Los criterios de velocidad y esfuerzo cortante se deben determinar
para el caudal de diseño, en las condiciones iniciales y finales del periodo de diseño.
7.4.19 Velocidad máxima
Según lo establece la resolución 0330 del 08 de junio de 2017 artículo 142, recomienda una
velocidad máxima real de 5 m/s.
7.4.20 Esfuerzo cortante
Se debe calcular con el objeto de verificar la condición de auto limpieza de la tubería con las
condiciones iníciales de operaciones del sistema.
𝜏 = 𝛾𝑅ℎ𝑆
Donde:
: Esfuerzo cortante (kg. /cm2)
: Peso específico del agua residual
Rh : Radio hidráulico (m)
S : Pendiente (m/m)
Para ARU > 0.15 kg/m2
7.4.21 Borde libre
Se debe asegurar una adecuada ventilación en los colectores, para evitar la acumulación de gases
lo cual presenta una alta peligrosidad; por ello es necesario que exista un espacio entre la cota
clave de la tubería y la lámina de agua.
El criterio para definir el borde libre puede estar en función de la relación entre la profundidad
hidráulica al diámetro interno del colector (H/D), la cual debe ser como máximo 85%.
7.4.22 Estructuras complementarias
Estructuras de unión de colectores y pozos de inspección
La unión o conexión de dos o más tramos de colectores debe hacerse con estructuras hidráulicas
denominadas estructuras de conexión. Usualmente, estas estructuras son pozos de unión o
conexión o estructuras – pozo. Estas estructuras están comunicadas con la superficie mediante
pozos de inspección, los cuales permiten el acceso para la revisión y mantenimiento de la red. El
término pozo de inspección usualmente hace referencia al conjunto estructura de conexión-pozo
de inspección. Por lo general, la forma de la estructura – pozo es cilíndrica en su parte inferior y
de cono truncado en su parte superior. Sus dimensiones deben ser suficientemente amplias para
que el personal de operación y mantenimiento pueda ingresar y maniobrar en su interior. Para
esto debe ser provista una escalera de acceso con pasos de hierro y los elementos mínimos de
seguridad industrial para los operarios. La cañuela o piso de la estructura es una plataforma en la
cual se hacen canales que prolongan los conductos y encauzan sus flujos, cuando esto se
requiera. La parte superior remata en una protección de su desembocadura a la superficie donde
se coloca la correspondiente tapa. Según lo establece la resolución 0330 del 08 de junio de 2017
artículo 154, deben cumplir con los siguientes requisitos mínimos:
1. Las estructuras de conexión deben ubicarse como mínimo en los siguientes puntos de la
red de alcantarillado: al inicio de la red; en los cambios de dirección del flujo; en los
cambios de diámetro, material y pendiente del colector; en la confluencia de más de dos
tuberías; y a distancia máxima de 120 m para tramos con aportes de caudal y 300 m en
interceptores y emisarios finales sin aportes de caudal.
2. En el trazado de las redes de alcantarillado y en la localización de las estructuras de
conexión deberán tenerse en cuenta los siguientes lineamientos: minimizar los cambios de
velocidad en las cámaras o estructuras de conexión, minimizar los cambios de dirección,
evitar que las entradas de flujo sean opuestas entre sí, evitar deflexiones entre las tuberías
de entrada y salida mayores a 90º, dirigir los flujos hacia la tubería de salida y realizar
acabados hidrodinámicos en la confluencia de las uniones.
3. El diámetro interno de la estructura de conexión debe definirse con las condiciones
hidráulicas y geométricas del empalme de las tuberías, garantizando que las tuberías que
se conecten a la estructura caben sin cruzarse entre sí y que las pérdidas hidráulicas debido
al radio de curvatura de conexión sean mínimas. Adicionalmente, se debe considerar la
disponibilidad de equipos para el mantenimiento. Las estructuras de conexión para
inspección, limpieza e ingreso del personal de mantenimiento deben diseñarse con los
diámetros mínimos estipulados en la Tabla.
MAYOR DIAMETRO DE
LAS TUBERIA
CONECTADAS (mm)
DIAMETRO INTERNO DE
LA ESTRUCTURA (m)
De 200 a 500 1.20
Mayor que 500 hasta 750 1.50
Mayor que 750 hasta 900 1.80
Tabla 5. Diámetros de estructuras de conexión establecida, RAS 0330 - 2017.
Las estructuras de conexión en las cuales la limpieza y mantenimiento se realice con equipo
especializado y se prevé el ingreso excepcional de personal deben tener un diámetro mínimo de
0,8 m. En caso que no esté previsto el ingreso de personal, estas estructuras podrán tener un
diámetro menor de 0,80 m; en todo caso, se deben revisar las condiciones hidráulicas y
geométricas del empalme de las tuberías.
Para tuberías de diámetros mayores de 900 mm o profundidades mayores a 7.0 m, medidos entre
la cota rasante hasta la cota batea de la tubería más baja, se debe realizar un diseño hidráulico y
estructural de acuerdo con las condiciones particulares de la conexión.
7.4.23 Resultados obtenidos
Coeficiente de retorno=
0,85
Caudal de infiltración=
0,3 l/s/Ha
Caudal de conexiones erradas=
0,1 l/s/Ha
n de Manning=
0,01
Caudal por Hectárea=
0,620 l/s/Ha
Densidad Poblacional
450 hab/Ha
Dotación neta=
140 l/hab/dia
A continuación se presenta el resumen de los cálculos del diseño hidráulico para el sistema de
alcantarillado sanitario:
| Ilustración 10. Resumen, resultados diseño hidráulico, parte 1
Ilustración 11. Resumen, resultados diseño hidráulico, parte 2
Conex.
Err. Infilt
Caudal
Anterior
Caudal
institucional
Inicial Final Propia Anterior Acum Pobl. F F F Qmd Qmhor Qcerr Qtot QA Qi
(-) (-) (-) (miles) (Harmon) (Babbit) (Flores) (l/s) (l/s) (l/s) (l/s) (l/s) (l/s)
1A 3A 0.018 12.420 12.438 5.597 3.1992 3.543 3.000 7.709 23.127 1.244 3.731 0.000 0.000
2A 3A 0.222 0.000 0.222 0.100 4.2437 7.926 3.000 0.138 0.413 0.022 0.067 0.000 0.000
3A 5A 0.153 12.660 12.813 5.766 3.1871 3.522 3.000 7.941 23.824 1.281 3.844 0.000 0.000
4A 5A 0.158 0.000 0.158 0.071 4.2813 8.484 3.000 0.098 0.294 0.016 0.047 0.000 0.000
5A 6A 0.237 12.971 13.208 5.944 3.1746 3.501 3.000 8.186 24.559 1.321 3.962 0.000 0.000
6A 7A 0.000 13.208 13.208 5.944 3.1746 3.501 3.000 8.186 24.559 1.321 3.962 0.000 0.000
1 7A 0.147 0.000 0.147 0.066 4.2885 8.607 3.000 0.091 0.273 0.015 0.044 0.000 0.000
7A 2 0.000 13.355 13.355 6.010 3.1700 3.493 3.000 8.277 24.832 1.336 4.007 0.000 1.050
2 3 0.000 13.355 13.355 6.010 3.1700 3.493 3.000 8.277 24.832 1.336 4.007 1.050 0.578
3 4 0.359 13.355 13.714 6.171 3.1591 3.475 3.000 8.500 25.499 1.371 4.114 1.628 0.000
4 5 0.000 13.714 13.714 6.171 3.1591 3.475 3.000 8.500 25.499 1.371 4.114 1.628 0.000
5 13 0.433 13.714 14.147 6.366 3.1462 3.453 3.000 8.768 26.305 1.415 4.244 1.628 0.000
13 6 0.194 14.147 14.341 6.453 3.1406 3.444 3.000 8.888 26.665 1.434 4.302 1.628 0.000
6 7 0.000 14.341 14.341 6.453 3.1406 3.444 3.000 8.888 26.665 1.434 4.302 1.628 0.000
8 9 0.936 0.000 0.936 0.4212 4.0114 5.944 3.000 0.580 1.740 0.094 0.281 0.000 0.000
9 9A 1.380 0.287 1.667 0.7502 3.8770 5.296 3.000 1.033 3.100 0.167 0.500 0.000 0.000
9A 7 1.271 1.667 2.938 1.3221 3.7185 4.728 3.000 1.821 5.463 0.294 0.881 0.000 0.000
7 10 0.000 17.279 18.946 8.5257 3.0232 3.257 3.000 11.743 35.228 1.895 5.684 1.628 0.000
10 11 0.426 18.946 19.372 8.7174 3.0137 3.243 3.000 12.007 36.020 1.937 5.812 1.628 0.000
11 12 1.088 19.372 20.460 9.207 2.9902 3.207 3.000 12.681 38.043 2.046 6.138 1.628 0.000
12 14 0.282 20.460 20.742 9.3339 2.9844 3.199 3.000 12.856 38.567 2.074 6.223 1.628 0.000
Pozos Mayoración Aguas servidas
Delta Pend. f f
Inicial Final Qd Qdmín L Cota ini. Cota fin. Inicial Final Inicial Final Dh s teorico comer
(l/s) (l/s) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (%) (in) (in)
1A 3A 28.102 28.102 15.25 446.30 445.50 1.85 1.20 444.45 444.30 0.15 0.98 6.755 10
2A 3A 0.502 1.500 44.97 447.00 445.50 1.60 1.20 445.40 444.30 1.10 2.45 1.898 8
3A 5A 28.949 28.949 48.81 445.50 442.14 1.80 1.20 443.70 440.94 2.76 5.65 4.921 10
4A 5A 0.357 1.500 76.12 443.30 442.14 1.65 1.20 441.65 440.94 0.71 0.93 2.274 8
5A 6A 29.842 29.842 95.95 442.14 440.00 1.80 1.00 440.34 439.00 1.34 1.40 6.470 12
6A 7A 29.842 29.842 26.86 440.00 439.00 1.02 1.00 438.98 438.00 0.98 3.65 5.404 12
1 7A 0.332 1.500 29.23 439.50 439.00 1.30 1.20 438.20 437.80 0.40 1.37 2.116 8
7A 2 31.224 31.224 112.71 439.00 439.05 1.20 1.75 437.80 437.30 0.50 0.44 8.159 12
2 3 31.802 31.802 45.41 439.05 439.03 1.80 2.40 437.25 436.63 0.62 1.37 6.654 12
3 4 32.613 32.613 62.17 439.03 438.95 2.42 2.57 436.61 436.38 0.23 0.37 8.581 12
4 5 32.613 32.613 26.33 438.95 438.95 2.59 2.69 436.36 436.26 0.10 0.38 8.538 12
5 13 33.591 33.591 68.32 438.95 439.17 2.71 3.19 436.24 435.98 0.26 0.38 8.630 12
13 6 34.030 34.030 23.50 439.17 439.17 3.21 3.30 435.96 435.87 0.09 0.38 8.662 12
6 7 34.030 34.030 20.53 439.17 439.10 3.32 3.32 435.85 435.78 0.07 0.34 8.853 12
8 9 2.115 2.115 60.31 442.33 441.34 1.70 1.30 440.63 440.04 0.59 0.98 2.563 8
9 9A 3.766 3.766 70.83 441.34 440.21 1.70 1.20 439.64 439.01 0.63 0.89 3.240 8
9A 7 6.638 6.638 73.92 440.21 439.10 1.65 1.20 438.56 437.90 0.66 0.89 4.004 8
7 10 44.434 44.434 33.58 439.10 438.94 3.34 3.30 435.76 435.64 0.12 0.36 9.699 12
10 11 45.397 45.397 52.69 438.94 438.32 3.32 2.89 435.62 435.43 0.19 0.36 9.760 12
11 12 47.855 47.855 86.34 438.32 437.47 2.91 2.37 435.41 435.10 0.31 0.36 9.963 12
12 14 48.492 48.492 64.39 437.47 436.19 2.38 1.40 435.09 434.79 0.30 0.47 9.535 12
TopografíaPozos Caudales de diseño
Profundidades a
cota claveCota Clave
Área
Ilustración 12. Resumen, resultados diseño hidráulico, parte 3
7.5 Especificaciones técnicas
Las especificaciones técnicas del proyecto tienen como fin explicar la metodología que se debe
utilizar para la ejecución propuesta en los diseños elaborados, con ello la empresa contratista
encargada de ejecutar el proyecto, se le facilite la elaboración del mismo. Cabe destacar que se
debe especificar el ítem de las actividades propuestas en el proyecto y anexar la cantidad
necesaria, en metros, cantidad, m2, etc. Anexando también la forma de pago de cada actividad.
7.6 Presupuesto
Para la ejecución del presupuesto del proyecto se tomaron en cuenta las listas de precios
sugeridas y suministradas por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Villavicencio, en el
cual se debe especificar cada actividad incluyendo sus cantidades unitarias para la ejecución de
V Q q/Q H/D H d/D d v Froude
Inicial Final lleno lleno (-) (-) (m) (-) (m) (N/m2) real inicial final V2/2g inicial final
(m/s) (l/s) (m/s) (m) (m) (m) (m) (m)
1A 3A 1.58 79.9866 0.351 0.354 0.090 0.414 0.105 5.38 1.200 444.20 444.05 0.073 444.374 444.224 1.277
2A 3A 2.15 69.5688 0.022 0.067 0.014 0.123 0.025 3.77 0.777 445.20 444.10 0.031 445.253 444.153 2.125
3A 5A 3.78 191.7815 0.151 0.213 0.054 0.293 0.074 23.59 2.271 443.45 440.69 0.263 443.783 441.023 3.117
4A 5A 1.32 42.9595 0.035 0.086 0.017 0.150 0.030 1.73 0.530 441.45 440.74 0.014 441.492 440.782 1.280
5A 6A 2.12 154.9838 0.193 0.244 0.074 0.318 0.097 7.48 1.370 440.04 438.70 0.096 440.228 438.888 1.604
6A 7A 3.43 250.5051 0.119 0.179 0.055 0.273 0.083 17.26 1.899 438.68 437.70 0.184 438.942 437.962 2.595
1 7A 1.60 52.0350 0.029 0.067 0.014 0.138 0.028 2.34 0.581 438.00 437.60 0.017 438.042 437.642 1.589
7A 2 1.20 87.3495 0.357 0.354 0.108 0.417 0.127 2.93 0.910 437.50 437.00 0.042 437.665 437.165 0.884
2 3 2.10 153.2416 0.208 0.251 0.077 0.327 0.100 7.48 1.378 436.95 436.33 0.097 437.142 436.522 1.590
3 4 1.09 79.7682 0.409 0.388 0.118 0.449 0.137 2.57 0.870 436.31 436.08 0.039 436.481 436.251 0.808
4 5 1.11 80.8223 0.404 0.388 0.118 0.445 0.136 2.63 0.882 436.06 435.96 0.040 436.231 436.131 0.819
5 13 1.11 80.9039 0.415 0.395 0.120 0.452 0.138 2.66 0.889 435.94 435.68 0.040 436.113 435.853 0.818
13 6 1.11 81.1603 0.419 0.395 0.120 0.455 0.139 2.69 0.892 435.66 435.57 0.041 435.834 435.744 0.821
6 7 1.05 76.5792 0.444 0.415 0.126 0.470 0.143 2.45 0.856 435.55 435.48 0.037 435.726 435.656 0.769
8 9 1.36 43.9958 0.048 0.102 0.021 0.176 0.036 2.10 0.579 440.43 439.84 0.017 440.480 439.890 1.285
9 9A 1.29 41.9509 0.090 0.151 0.031 0.256 0.052 2.65 0.653 439.44 438.81 0.022 439.510 438.880 1.191
9A 7 1.30 42.0311 0.158 0.213 0.043 0.297 0.060 3.02 0.778 438.36 437.70 0.031 438.448 437.788 1.193
7 10 1.07 78.3983 0.567 0.502 0.153 0.544 0.166 2.81 0.946 435.46 435.34 0.046 435.667 435.547 0.772
10 11 1.08 78.7534 0.576 0.510 0.155 0.550 0.168 2.86 0.955 435.32 435.13 0.047 435.529 435.339 0.774
11 12 1.08 78.5835 0.609 0.534 0.163 0.570 0.174 2.90 0.969 435.11 434.80 0.048 435.327 435.017 0.767
12 14 1.23 89.5175 0.542 0.487 0.148 0.529 0.161 3.61 1.067 434.79 434.49 0.058 435.004 434.704 0.885
Pozos Cota Batea Cota energia
Verificación de autolimpieza Verificación de autolimpieza
dichas actividades. Se debe tener en cuenta los porcentajes establecidos actualmente para la
administración, imprevistos y utilidades, sin dejar atrás el porcentaje de interventoría.
8 Composición del proyecto 2
8.1 Levantamiento topográfico
Teniendo en cuenta los requerimientos para el diseño se realizó el levantamiento topográfico,
tomando como referencia dos deltas pisados en campo por el equipo de topografía y dándole
coordenadas asumidas para empezar con este trabajo, dejando pisados (4) mojones (GPS 1, 2, 3,
4,). Para hacer la georreferenciación al final del trabajo y así darle coordenadas reales, se
procede a realizar una poligonal abierta (sin control) iniciando unos metros antes del puente,
levantando rio arriba 10,4 km con sus respectivos puntos críticos estudiados con secciones
trasversales cada 0.5 km y levantando 0.3 km por ambos costados del rio, también se levantó la
banca así llevando un levantamiento consecutivo para un mejor diseño, vale resaltar que el
puntos críticos ya no se encuentran causes de agua debido a que es un rio trenzando y su cauce
varía continuamente, adicionalmente se evidenciaron casos donde se ha canalizado.
Durante el levantamiento se tomaron detalles tales como vía, cuerpos de agua, bancas y demás
detalles de relevancia para la ejecución de este proyecto.
Las coordenadas de estos deltas son las siguientes:
MOJONES (GPS)
COORDENADAS
PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCIÓN
168 920270.223 1033259.238 542.572 GPS 1
169 920344.827 1033217.372 543.384 GPS 2
170 924823.113 1027386.711 673.508 GPS 3
171 924720.378 1027330.858 660.369 GPS 4
Tabla 6. Coordenadas mojones - fuente Consorcio dinámica fluvial río Guamal 2018
Todo el proceso de detalle de los levantamiento fue ejecutado de manera exitosa, a pesar de que
se presentaron precipitaciones fuertes que en algunos puntos no permitían el trabajo, sin
embargo fue posible la ejecución y ajuste de dicho levantamiento como se observa en el anexo
fotográfico de este documento.
8.1.1 Procesamiento de la información
Las actividades de campo inician con la instalación de puntos de amarre para la ubicación de la
estación, una vez ubicados y georreferenciados se realiza la toma de los puntos topográficos
(niveles, fondos, estructuras, alturas de lámina de agua, etc.) Sobre un aproximado de diez
kilómetros desde el puente sobre el rio Guamal, hasta los aproches del caño Camelias y
desplazados trecientos metros por fuera del borde del cauce del rio de lado y lado.
Una vez obtenida esta información, se descargan las carteras de los equipos topográficos a los
equipos de cómputo, para que a partir de estos datos se pueda modelar la topografía del terreno;
dicha modelación es realizada sobre programas de diseño asistido por computador (CAD) donde
se define un modelo de terreno de acuerdo a la superficie modelada.
Ilustración 13. Levantamiento topográfico, tramo inicial aguas arriba
Ilustración 14. Convenciones levantamiento topográfico
8.1.2 Resumen de los levantamientos
El levantamiento topográfico demuestra el cauce del rio Guamal, 10 kilómetros
aproximadamente, aguas arriba del puente que comunica al municipio de Guamal con el
municipio de San Martin, en el departamento del Meta, muestra un terreno variado con alturas
que van desde los 500 a los 700 m.s.n.m.
Respecto al reconocimiento de los trasvases cabe resaltar que los cinco puntos de estudio fueron
detallados a pesar de que en algunos puntos se evidencio la presencia de niveles bajo de las
aguas, lo que indica que las variaciones en los cauces son de gran importancia puesto a que se
presentan de manera continua. El cauce del rio presenta zonas de socavación y desvío del cauce
por detrás de obras de protección en algunos puntos, lo que denota un cambio brusco en
dinámica actual.
Referente a los aproches del puente sobre el rio Guamal en la vía nacional, no se presentan una
socavación grave, por el contrario es notorio la acumulación de material de arrastre en cada uno
de los aproches, el equipo topográfico realiza el levantamiento de los puntos en estos sectores
donde se encuentra que en la margen izquierda aguas abajo ya se han realizado obras de
protección como un muro y una hilera de bolsacretos, pero se resalta que los niveles de terreno
dentro del cauce del rio no presentan grandes diferencias con los del terreno de los predios
contiguos a este aproche, ubicados en la vía que conduce a los sectores de caños negros y la isla.
8.2 Análisis dinámica fluvial río Guamal
Se realiza el análisis de dinámica fluvial del tramo sobre el río Guamal como también de los
tramos priorizados para el análisis sobre los ríos Camelias y Negro. Se parte de un análisis del
cauce activo mediante el uso de sensores remotos. Para este caso se realizó el uso de imágenes
satelitales de diferentes fechas. Estas imágenes nos permiten identificar el estado del drenaje
como es la interpretación de la lámina de agua al igual la identificación de las barras de
sedimentación del mismo para identificar el cauce activo de los cuerpos de agua.
En el análisis de dinámica fluvial se realiza la identificación de los estados del cuerpo en la fecha
de las imágenes y los cambios que ha sufrido los causes tanto por actividades antrópicas como
por la dinámica o divagación natural del río.
Esta actividad permite realizar la identificación de los puntos críticos y los sectores donde se han
presentados los mayores cambios de los ríos o las zonas donde se han presentado los trasvases
que han generado el cambio de la dinámica de algunos ríos.
Los cuerpos de agua analizados presentan cambios en el comportamiento de flujo debido a las
nuevas entradas de aguas por los puntos donde se generaron los trasvases al igual de las zonas
que son afectadas por las planicies de inundación de los cuerpos de agua que han sido
modificadas por las nuevas entradas de agua.
La identificación de puntos de ruptura de la infraestructura de protección como lo son los diques
o gaviones como también los procesos morfodinámicos que se presentaron y se están
presentando afectando estas obras y posibilitando la generación de nuevos puntos de trasvase.
Con base en los resultados y análisis generados se realiza la identificación del cauce activo de los
cuerpos de agua dentro de la zona de influencia del estudio. Al igual la identificación y
georreferenciación de los puntos críticos presentados.
Ilustración 15. Tramo de estudio - dinámica fluvial río Guamal
Para el análisis completo del cauce activo del río Guamal se basan en fotografías aéreas
solicitadas por los especialistas al Instituto Geográfico Agustín Codazzi, y unas fotografías
recolectadas del satélite ALOS (este satélite fue lanzado en enero del 2006 por la Agencia
Japonesa de Exploración Aeroespacial). Esta imagen satelital presenta una información
multiespectral la cual permite realizar la identificación de los diferentes elementos geográficos
como lo son la lámina de agua al igual las barras e islas generadas en la zona.
Ilustración 16. Cauce activo 1997 – IGAC
Ilustración 17. Imagen satelital ALOS
8.2.1 Resultado final cauce activo río Guamal
En la ilustración 18 se logra determinar el cauce activo actual del río Guamal, luego de haber
hecho los análisis multitemporales demostrados anteriormente. En dicha ilustración se encuentra
implantado el cauce activo en el levantamiento topográfico actual presentado a
CORMACARENA.
Ilustración 18. Cauce activo actual
8.3 Diseño estructural de las obras hidráulicas para los siete tramos críticos seleccionados
en el estudio
Las obras de protección longitudinales se pueden elaborar con distintos materiales y técnicas
constructivas, pero su alineamiento debe ser lo menos intrusivo posible hacia el cauce. En este
caso, la obra inicialmente planteada debe ser modificada en diversos aspectos, siendo el más
importante su alineamiento, dado que en el trascurso del tiempo los procesos erosivos han
modificado el cauce activo del río. Se presenta a continuación esta evaluación.
8.3.1 Contención y cimentación
LOCALIZACIÓN APROCHES, PUENTE RÍO GUAYURIBASIN ESCALA
633.
00
717.00
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D37B D37C
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D103 D104
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D84
D85A D85B
D92 D93
D93A
D103A
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D72A
D72B
D72C
D60
D53
D60A
D60B
D60C
D60D
D60E
D105
D107 D108
D109 D110
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D40
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D19
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D120
D122 D123
D79
D72A D72B
D76C
D104 D150 D151
D152
D153
D156 D157 D158
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D160
D161 D162
D166 D167
D169
D161 D156
D159
D164
D165
D166 D167 D166
D150
D49
D49A D49B
D96
D99
D170
D171
CAÑOS NEGROS
TRASVASE 1
CAÑOCAMELIAS 1
RÍO GUAMAL
RÍO GUAMAL
RÍO GUAMAL
RÍO
GUA
MAL
PU
EN
TE
925000 N. 925000 N.
924000 N. 924000 N.
923000 N. 923000 N.
922000 N. 922000 N.
921000 N. 921000 N.
920000 N. 920000 N.
1025000 E
.1025000 E
.
1026000 E
.1026000 E
.
1027000 E
.1027000 E
.
1028000 E
.1028000 E
.
1029000 E
.1029000 E
.
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.1030000 E
.
1031000 E
.1031000 E
.
1032000 E
.1032000 E
.
1033000 E
.1033000 E
.
1034000 E
.1034000 E
.
APROCHE 2
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
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S16
S17
S18S19
S20
S21
S1
ESCUELA PIO XII
CAÑOCAMELIAS 1
0+000
0+100
0+20
0
0+30
0
0+40
0
0+50
0
0+600
0+700
0+800
0+900
1+000
1+100
1+20
0
1+301.610+000
0+100
0+200
0+300
0+
400
0+500
0+600
0+70
0
0+800
0+900
1+000
1+100
1+129.83
0+
000
0+
100
0+20
0
0+30
0
0+40
0
0+50
0
0+60
0
0+70
0
0+80
0
0+90
0
1+00
0
1+10
0
1+20
0
1+30
0
1+40
0
1+50
0
1+60
0
1+70
0
1+800
1+884.55
Dentro de la información brindada por CORMACARENA, la socavación estimada para los
sectores de estudio varía entre 5.0 y 6.0 metros, por lo que son valores altos que indican que la
socavación es un punto clave para tener en cuenta en el diseño. Esto demuestra que el terreno
puede soportar el peso de la estructura sin ningún problema.
Ilustración 19. Conformación de contención con tubos geotextiles
Debido a la fuerte abrasión que representa el transporte de material en estos ríos, la protección de
los Geotubos, será de flexocreto articulado, el cual tiene una mayor resistencia a la abrasión, pero
posee una flexibilidad adecuada frente a deformaciones de la estructura.
Respecto a los aproches del puente, se define una estructura de protección en bolsacretos que
permitan disminuir los impactos generados por el caudal del río a su paso por los sectores.
Ilustración 20. Contención con bolsacretos para aproches en puente
Característica
Promedio
Valor
Espesor (m) 0.36
Cubrimiento /
volumen de
concreto
2.20m² /
0.80m³
Ancho (m) 1.00
Largo (m) 2.40 Tabla 7. Valores formaletas llenas bolsacretos – fuente GEOMATRIX
8.4 Memorias de cantidades
Para hallar las cantidades de materiales, excavaciones, rellenos, etc, de los aproches del puente
del río Guamal y las obras de protección en los trasvases se manejaron los siguientes formatos:
Ver Anexo 1: Memoria de cantidades aproche 1
Ver Anexo 2: Memoria de cantidades caño Palomarcado
9 Impacto
Proyecto 1: La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Villavicencio es la encargada de
garantizar la prestación de servicios de acueducto y alcantarillado a la comunidad, con el
cumplimiento de los principios de continuidad, eficiencia y calidad, por ello requiere del diseño
y ejecución de proyectos para la optimización y expansión de redes de acueducto y
alcantarillado. Por esto, el objetivo propuesto dentro del Plan de Ordenamiento Territorial busca
mejorar la calidad de vida de todos los sectores poblacionales de la ciudad.
El servicio de alcantarillado tiene un mayor número de usuarios, gracias a que las redes existen
en áreas por desarrollar y sus condiciones técnicas son viables. Cabe destacar que el sistema de
alcantarillado suministrado en la ciudad, se destaca en su mayoría a los usuarios de los estratos 1,
2 y 3, contando con un 79% sobre el valor total.
Gracias al proyecto lanzado por la EAAV, se realizará la expansión urbana en las zonas de la
Avícola y la mejoría del sistema para los usuarios ya nombrados anteriormente, con ello
optimizar el sistema.
Proyecto 2: Debido a la intervención que pretende hacer CORMACARENA por medio de los
estudios y diseños presentados para el gran afluente como lo es el río Guamal, se va a
salvaguardar la vida de las persones aledañas, las cuales eran las principales personas afectadas,
debido a sus pérdidas económicas causadas por las crecientes presentadas históricamente por los
trasvases de estudio. También se cuidará la vida del puente en funcionamiento que conecta el
municipio de Guamal con el municipio de San Martín, logrando que este cumpla con su vida útil
de diseño sin afectar las pilas de los aproches 1 y 2 de este.
10 Conclusiones
La red de alcantarillado proyectada tiene una longitud de 987.49 m, 150.73 m de
reposición y optimización de tubería de gress por PVC, para un total de 1138.22 m.
El proyecto atraviesa una vía nacional que será intervenida por medio subterráneo, con un
sistema tipo ramming para no afectar el flujo vehicular y permitir el tránsito normal.
El proyecto colector capachos va encaminado a recolectar grandes cantidades de agua
sanitaria, con ello brindar un sistema estable y mejorar la calidad de vida de las personas
a futuro.
Las intervenciones que realizará CORMACARENA brindarán solución a los
crecimientos en los trasvases generados por el arrastre de material en el río Guamal.
Se establecen diseños preventivos con el conjunto de bolsacretos hincados, con ello
proteger las pilas del puente al efecto de socavación.
Gracias a la práctica empresarial ejecutada en la oficina del ingeniero Tito Saavedra
Ramírez, adquirí, apliqué conocimientos y teoría adquirida en la Universidad Cooperativa
de Colombia.
11 Recomendaciones
Establecer más convenios con empresas para la realización de prácticas sociales y
solidarias, con ello brindar una oportunidad para competir por un cargo laboral indefinido
o en algunos casos temporal.
Realizar evaluaciones que permitan observar el avance y conocimiento adquirido por
cada estudiante de cada programa, sin otorgar algún tipo de calificación en una materia
que tengan inscrita, sólo con el fin de analizar las capacidades de cada estudiante y
programa.
Elaborar más prácticas encaminadas a situaciones que se puedan presentar en el ámbito
laboral, explorar un poco más allá de la enseñanza teórica, con ello ayudar a estar aún
más preparados para casos que se puedan presentar en el campo profesional.
12 Referencias
Alcaldia de Villavicencio, M. (2019). Alcaldía de Villavicencio Meta. Obtenido de
http://www.villavicencio.gov.co/MiMunicipio/Paginas/Informacion-del-Municipio.aspx
CORMACARENA, C. p. (2014). POMCA DEL RÍO GUAMAL - HUMADEA.
EAAB, E. d. (2006). PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO. Bogotá.
Geo Membranas soluciones de Ingeniería. (s.f.). Geo membranas soluciones de ingeniería.
Obtenido de http://www.geomembranas.com.co/portfolio-items/geotubos-2/
GEOMATRIX. (s.f.). FORTEX Geotextiles. Obtenido de http://g-
tech.geomatrix.co/uploads/1470747761_HT-
0002_Geotextiles_tejidos_bajo_modulo_D_TIPICOS.pdf
GEOMATRIX. (s.f.). Geomatrix. Obtenido de
http://www.geomatrix.co/cconsultores/catalogos/formatelatext/FOLLETO_COLCHACR
ETO_ART.pdf
PAVCO. (s.f.). Geosintéticos. Obtenido de https://pavcogeosinteticos.com/bolsacreto/
RESOLUCION 0330 . (2017). Resolución 0330. Ministerio de Vivienda, ciudad y Territorio.
Rincon, J., Lopez, R. A., Balanta, L., & Pareja, C. A. (s.f.). Garrynevyll. Obtenido de
http://garrynevyll.blogspot.com.co/
Titulo D, RAS. (2016). Sistemas de Recolección y Evacuación de Aguas Residuales Domésticas
y Aguas Lluvias.
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