Diseño y Cálculo de Sistemas de Saneamiento: Requisitos y Criterios

Recopilación de Información para el Diseño y Cálculo de Sistemas de Saneamiento

Para el correcto diseño y cálculo de los sistemas de saneamiento, es fundamental recopilar la siguiente información:

  • Datos de la población actual y su crecimiento.
  • Localización y estado de conservación de las redes municipales de saneamiento.
  • Localización y características de los vertidos industriales.
  • Datos sobre los planeamientos municipales y supramunicipales vigentes.
  • Datos sobre la planificación de infraestructuras públicas y privadas.
  • Información geológico-geotécnica general.
  • Información sobre las características y el estado de la cimentación de edificios cercanos a las conducciones de la red de saneamiento.
  • Localización e información sobre los servicios en el área del proyecto.
  • Datos catastrales de los bienes situados en la zona del proyecto.

Criterios de Dimensionamiento Hidráulico en Conducciones en Lámina Libre

  • El calado relativo (y/D) para el caudal máximo (Qmax) de proyecto no superará 0,75.
  • La velocidad máxima (Vmax), siempre que sea posible, será inferior a 3 m/s.
  • Se comprobará que todas las partículas del agua residual de diámetro equivalente inferior a 3 mm son arrastradas por el caudal mínimo (Qmin) de proyecto. Cuando no pueda alcanzarse esta condición, será admisible que se cumpla con el caudal medio de aguas residuales actual.
  • Es recomendable que en cualquier tramo del colector, la velocidad mínima (Vmin) sea de 0,6 m/s.
  • Las velocidades en los conductos se calcularán por la fórmula de Manning.

Si la red de saneamiento transporta aguas pluviales, tanto en redes unitarias como separativas, se considera que se cumplen las condiciones de autolimpieza cuando se verifica:

  • La velocidad de circulación de un caudal igual a 1/10 parte del caudal a sección llena, debe ser igual o superior a 0,60 m/s.
  • La velocidad de circulación de un caudal igual a la centésima parte del caudal a sección llena, debe ser igual o superior a 0,30 m/s.

Estas condiciones se cumplen para secciones circulares y ovoides si la velocidad del caudal a sección llena es igual o superior a 1 m/s para secciones circulares o a 0,9 m/s para secciones ovoides. La velocidad mínima en la red de saneamiento de aguas pluviales cuando el sistema es separativo, conviene que sea superior a 1 m/s para que no se depositen arenas.

Criterios de Dimensionamiento Hidráulico en Conducciones en Presión

  • Las velocidades recomendadas en impulsiones están comprendidas entre 1 y 1,5 m/s para limitar la pérdida de carga. Para impulsiones de menor longitud podrán admitirse velocidades superiores, sin sobrepasar 3 m/s.
  • Procurar que el diámetro de la conducción de impulsión no sea inferior a 200 mm.
  • Para el cálculo hidráulico de las conducciones en presión se usa la fórmula de Colebrook.

Tipos de Aliviaderos y Estanques de Tormenta

  • A. Aliviadero de tormentas sin cámara de regulación: Solo se adoptará en casos de incorporaciones de muy pequeña importancia.
  • B. Estanques de tormenta de primer lavado: En cuencas en las que se espere un choque de contaminación importante a consecuencia de las aguas de primer lavado.
  • C. Tanques de tormentas decantadores: En redes en las que no se produzcan los efectos contaminadores del choque de aguas de primer lavado.

En estos estanques, las cámaras de regulación están en línea con respecto a la descarga al medio receptor, de modo que las aguas alivien después de pasar por el tanque decantador.

Diseño de Aliviaderos

Es recomendable que el labio del aliviadero del vertido tenga forma triangular para reducir al máximo la acumulación de sedimentos. Existen varias geometrías. La longitud del aliviadero se calcula mediante el caso de Poleni o de la fórmula general, asegurando que el número de Froude de llegada no sea superior a 0,6, para que no influya en la eficacia del vertedero. Por lo tanto, la posición del tubo de entrada al tanque y la posición de la pantalla deben asegurar la condición de Froude.

Parámetros Básicos de Diseño de Tanques de Tormenta

  • La distancia libre entre el techo de la cámara y el nivel máximo de agua en la misma será de 50 cm.
  • El volumen útil de la cámara de retención será el que garantice que el aliviadero no vierte para una lluvia de 10 l/s·Ha y duración de 20 minutos. El volumen de agua aportado en estas condiciones de lluvia menos el volumen descargado por el elemento de regulación durante 20 minutos será menor que el volumen de retención del aliviadero.
  • Para el volumen de la cámara de retención se pueden utilizar:
    • Volumen de 4 m³/Ha neta, en zonas de población densa.
    • Volumen de 9 m³/Ha neta, en zonas de población dispersa.
  • Los depósitos de retención cuentan con un sistema de limpieza que arrastra los sólidos decantados durante la tormenta e incorporarlos al interceptor.
  • Los dispositivos de limpieza se activan automáticamente al producirse el vaciado del depósito de retención.
  • Se tendrán limpiadores de volquete o lanzas de agua.