DISEÑO
ALCANTARILALDO SANITARIO
URBANIZACION VILLA SARA
INSPECCION DE VERACRUZ
CUMARAL – META.
MEMORIAS DE CÁLCULO
Luis Eduardo Forero Dominguez
Ingeniero Civil
Especialista en agua y saneamiento Ambiental
Marzo 2025
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Diseño Hidráulico de Alcantarillado para Villa Sara, Cumaral, Ejercicios de Hidráulica
El diseño hidráulico de la red de alcantarillado sanitario para la urbanización villa sara en cumaral, meta. Se incluyen los cálculos de caudal, la verificación de la capacidad de las tuberías, la modelación del sistema de alcantarillado y la validación de los perfiles hidráulicos. El documento también incluye una sección de conclusiones y una serie de ilustraciones y tablas que complementan la información.
Tipo: Ejercicios
2024/2025
1 / 15
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DISEÑO
ALCANTARILALDO SANITARIO
URBANIZACION VILLA SARA
INSPECCION DE VERACRUZ
CUMARAL – META.
MEMORIAS DE CÁLCULO
Luis Eduardo Forero Dominguez
Ingeniero Civil
Especialista en agua y saneamiento Ambiental
Marzo 2025
CUMARAL - Meta Especialista en Aguas y Saneamiento Ambiental
CUMARAL - Meta Especialista en Aguas y Saneamiento Ambiental
INTRODUCCION
El presente documento describe el procedimiento de diseño para el colector de alcantarillado para
el proyecto urbanización Villa Sara, ubicado en la inspección de Veracruz en Cumaral – Meta,
El presente proyecto tiene como fin el diseño de la red de alcantarillado sanitario de este predio a
desarrollar en la Inspección de Veracruz en el municipio de Cumaral - Meta. Para el desarrollo
integral de este proyecto se tiene como base toda la información recolectada sobre la composición
geográfica y social de los habitantes de la zona, de tal manera que se desarrolle un análisis real y
aterrizado a las necesidades propias de la comunidad que allí habita.
- GENERALIDADES
El municipio de Cumaral está ubicado en el departamento del Meta, a aproximadamente 430 msnm,
la temperatura que varía entre los 28°c y 32° c, cuenta con una superficie total de 580 km2 pero para
el presente documento se tendrá en consideración la urbanización Villa Sara ubicada en la
Inspección de Veracruz y para la cual de acuerdo al polígono seleccionado se calculan con un área
estimada 2 ha y un total de 108 Lotes
- LOCALIZACION
Urbanización Villa Sara – Inspección de Veracruz
municipio de Cumaral Meta. 4°13'55.05" N 73°13'13.15" O
Ilustración 1 , Localización del Proyecto
CUMARAL - Meta Especialista en Aguas y Saneamiento Ambiental
- OBJETIVOS 3.1. OBJETIVO PRINCIPAL
Diseñar el colector interno de alcantarillado y los diferentes ramales que sean necesarios
hasta el punto de conexión determinado.
3.2. OJETIVOS ESPECIFICOS
Aplicar la normativa técnica establecida para la modelación del sistema de alcantarillado
para el área objeto del presente estudio.
Aplicar la metodología y calculo para realizar la modelación de la red de alcantarillado
sanitario y verificar que cumpla con los parámetros técnicos de diseño exigidos por la
normativa.
- MARCO LEGAL
Para la elaboración del presente diseño se tuvo en cuenta la normativa colombiana actual vigente
para el diseño de alcantarillados sanitarios que corresponde a la Resolución 0330 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 y 2320 de 2009”,
de igual forma se tuvo en cuenta las consideraciones técnicas establecidas en el titulo D del RAS que
corresponde a Sistemas de recolección y evacuación residuales domésticas y aguas lluvias, y la
resolución 799 del 2021 “Por la cual se modifica la Resolución 0330 de 2017”.
Para el suministro de servicios públicos en lo que tiene que ver con suministro de agua,
saneamiento básico y aseo, en Colombia se cuenta con las siguientes normas:
El Código de los Recursos Naturales Renovables (Decreto-Ley 2811 de 1974) y los
reglamentos que subsisten;
El Código Sanitario Nacional (Ley 09 de 1979) y los reglamentos;
El marco jurídico establecida por la Constitución Nacional;
La Ley 99 de 1993 y los reglamentos pertinentes
La ley 142 de 1994 y sus reglamentos (Régimen de los servicios públicos domiciliarios);
La ley 388 de 1997 sobre planes de ordenamiento territorial
Código penal.
- DESARROLLO 5.1. DATOS DE DISEÑO
CUMARAL - Meta Especialista en Aguas y Saneamiento Ambiental
Tabla 2 , Fuente: resolución 0330 del 2017
5.1.6. COEFICIENTE DE RETORNO
El coeficiente de retorno es el porcentaje de agua distribuida al usuario que se utiliza y es entregado
al sistema de alcantarillado y representara el porcentaje de caudal a transportar en el sistema de
alcantarillado, teniendo en cuenta que no se cuenta con información de campo y de acuerdo a lo
establecido en la Resolución 0330 del 2017 se tomara el 85%.
5.2. CALCULO DE CAUDALES
5.2.1. CAUDAL DOMESTICO (Qd)
Con los datos obtenidos anteriormente y teniendo en cuenta que no existen proyecciones de
demanda de agua se procede a calcular el caudal domestico utilizando la proyección de población
con la ecuación que se relaciona a continuación:
Fuente: título D – RAS.
5.2.2. CAUDAL INDUSTRIAL (QI)
No se contempla zonas industriales en la zona por lo tanto el valor es cero (0).
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5.2.3. CAUDAL COMERCIAL (QC)
No se contemplan zonas comerciales en la zona por lo tanto el valor es cero (0)
5.2.4. CAUDAL INSTITUCIONAL (Q IN)
No se contempla áreas institucionales en la zona por lo tanto el valor es cero (0).
5.2.5. FACTOR DE MAYORACION
Con el dato de población se calcula el factor de mayoración aplicando la ecuación de Flores
obteniendo un F=3.12, sin embargo, de acuerdo a la norma se tomará como máximo el factor de
mayoración = 3.
5.2.6. CAUDAL DE CONEXIONES ERRADAS (Qce)
Se toma como aporte de caudal para conexiones erradas 0,2 el cual se multiplica por el área total de
diseño en hectáreas 2 obteniendo un Qce = 0.40 l/s.
5.2.7. CAUDAL POR INFILTRACION (Qin)
Se toma como aporte de caudal para conexiones erradas 0,2 el cual se multiplica por el área total de
diseño en hectáreas 2 obteniendo un Qce = 0.40 l/s.
5.2.8. CAUDAL DE DISEÑO
De acuerdo a lo anteriormente enunciado a continuación resumen los datos calculados:
CUMARAL - Meta Especialista en Aguas y Saneamiento Ambiental
- VERIFICACION RESULTADOS – SIMULACION 6.1. VERIFICACIÓN DE CAUDAL
Una vez realizada la simulación se verifica que los caudales entregados sumen el total del caudal
de diseño, se observa un caudal máximo de 2.74 L/s, lo que llega al último tramo proyectado.
Ilustración 2 , Modelación Swmm Caudales
Se procede a correr el modelo validando los caudales del mismo.
6.2. CAPACIDAD DE TUBERIAS
Seguidamente se procede a realizar la revisión del lleno total en las tuberías (Tirante (y)), verificando
que este dato no sea superior al 85% teniendo en cuenta esta información se verifican los tramos no
supera el 10% de su capacidad, en totalidad la capacidad de la tubería es de 7%, sin embargo puede
generar rebose en el tramo inicial por posibles taponamientos en el pozo existente o pozo 1..
Ilustración 3 , modelación Swmm Capacidad de los conductos
6.3. INUNDACION EN NODOS
De igual forma se procede a verificar la inundación en los nodos la cual debe ser igual a cero (0),
parámetro que se está cumpliendo a cabalidad siendo el color azul en los nodos, inundación inferior
CUMARAL - Meta Especialista en Aguas y Saneamiento Ambiental
a 0,10 m, no supera en ninguno de los casos los 5 cm, esta inundación se puede generar por las
pendientes reducidas de los tramos.
Ilustración 4 , Modelación Swmm Inundación de Nodos
6.4. VELOCIDADES
La velocidad mínima con la que se quiera diseñar la red de alcantarillado pluvial debe cumplir con la
condición de auto limpieza, por tal motivo se requiere calcular el esfuerzo tractivo empleando la
siguiente ecuación para asegurar que los tramos
Dónde:
𝝉 = Esfuerzo tractivo
γ = Peso específico del agua
R = Radio hidráulico
S = Pendiente de la conducción
Seguidamente validamos las velocidades en la red las cuales deben estar por encima de los 0.
m/s y no superar los 5 m/s en este caso observamos tramos que están por debajo por lo cual
verificaremos hidráulicamente que se garantice el cortante siendo superior a 1 pa o 0,10 kg/m2,
esto nos garantizara la capacidad de auto limpieza de la red.
CUMARAL - Meta Especialista en Aguas y Saneamiento Ambiental
6.5.2. COLECTOR 1 – EFLUENTE 1
6.5.3. COLECTOR 2 - EFLUENTE 2
Hemos validado en los tramos proyectados que el tirante es minimo para el caudal máximo
proyectado.
6.6. CALCULO DE CORTANTE
Una vez modelado el sistema se procede a realizar el cálculo de cortante teniendo en cuenta que
el mínimo de este debe ser de 0.10 Kg/m2 con el cual nos está cumpliendo.
Tabla 4 , Cálculos matemáticos - Validación del esfuerzo cortante.
Tram o Vivien da Area Acum ul Po b.
Q
Med io Diari o F Q D q Pen d Diam Nom min 200m m Diam . Interi or V Q q/Q v Y / d F Fuerza Tractiva
CUMARAL - Meta Especialista en Aguas y Saneamiento Ambiental
D
e A Area Propi a Total ha b l/s l/s l/s % mm, " m m/ s l/s < 0 1. m/s < %^85 >, kg/m^2 A 2 0.07^ 0.07^15 0.^
S
2 8 0.26^ 0.26^58 0.^
S
8 3 0.05^ 0.31^69 0.^
S
2 3 0.35^ 0.35^77 0.^
S
3 4 0.34^ 0.^
1 0.^
S
8 9 0.20^ 0.20^45 0.^
S
9 4 0.08^ 0.28^62 0.^
S
4 5 0.13^ 0.41^91 0.^
S
0 5 0.09^ 0.09^21 0.^
S
5 6 0.19^ 0.29^63 0.^
S
1 6 0.06^ 0.06^14 0.^
S
E
xt 0.19^ 0.25^55 0.^
S
- CONCLUSION