DOCUMENTO Nº 1 Anejo nº 1 – Cálculos Hidráulicos

CALCULOS HIDRÁULICOS

ÍNDICE

1.

SANEAMIENTO PROYECTADO................................................................................................. 2

2.

CÁLCULO DE CAUDALES........................................................................................................... 2

3.

2.1

CÁLCULO DEL CAUDAL MEDIO DE AGUAS RESIDUALES................................................................... 3

2.2

CÁLCULO DEL CAUDAL DE AGUAS PLUVIALES. ............................................................................... 3

2.3

TABLA DE GENERACIÓN DE CAUDALES. .......................................................................................... 4 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERÍAS. .................................................................................... 6

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1. SANEAMIENTO PROYECTADO Para el dimensionamiento hidráulico de la conducción que constituye este Proyecto se han considerado los caudales máximos aportados por la zona y se ha previsto un crecimiento anual del 1% en el horizonte de 25 años.

Estos caudales se han obtenido para una lluvia de intensidad media de 326 l/seg/Ha (período de retorno 10 años, intervalo de referencia una hora y coeficiente de escorrentía de 0,6) en casco urbano y 99,29 l/seg/Ha (período de retorno 5 años, intervalo de referencia una hora y coeficiente de escorrentía de 0,4) en el resto.

2. CÁLCULO DE CAUDALES Se procede en este apartado a la estimación de los caudales que determinan las distintas condiciones de funcionamiento hidráulico de los conductos de saneamiento. Estos caudales son: “caudal medio de aguas residuales” (Qmr), “caudal punta de aguas residuales” (Qpr), “caudal de aguas pluviales” (Qll) y “caudal máximo” (Qmax). El caudal máximo incluye el “caudal punta de aguas residuales” (Qpr) más “caudal de aguas pluviales” (Qll): Qmax = Qpr + Qll . Se considera una lluvia de intensidad media máxima (Im) de 99,29 l/seg/Ha, que corresponde a un período de retorno de 5 años e intervalo de referencia de una hora. Se estima un coeficiente de escorrentía y admisión (Ce) de 0,4 y una superficie de aportación (SA) 2

de 150 m por vivienda ( 0,015 Ha), esto para terreno fuera de casco urbano, para casco urbano tenemos los siguientes condicionantes: lluvia de intensidad media máxima (Im) de 326 l/seg/Ha, que corresponde a un período de retorno de 10 años e intervalo de referencia de diez minutos. Se estima un coeficiente de escorrentía y admisión (Ce) de 0,6 y una superficie 2

de aportación (SA) de 150 m por vivienda ( 0,015 Ha) Se considera una dotación media de abastecimiento de 300 l/hab/día y 4 habitantes por vivienda. Al tratarse de núcleos muy pequeños de población el caudal de aguas residuales se considera igual al de abastecimiento.

Los Coeficientes de Punta (Kp) aplicables para el cálculo del caudal punta de aguas residuales serán (en función del número de viviendas al final del período de diseño de la obra):

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Número de Viviendas

Coeficiente Punta (Kp)

Hasta 10

De 18,9 a 18,4

De 11 a 20

De 18,8 a 10,2

De 21 a 50

De 10,6 a 5,4

De 51 a 100

De 5,8 a 3,6

Más de 100

3,0

El sistema de saneamiento se diseña para la máxima aportación prevista dentro de un período de diseño de 25 años. Las calles afectadas por el presente Proyecto tienen la misma clasificación según el P.G.O.U. de Beniel.

2.1 CÁLCULO DEL CAUDAL MEDIO DE AGUAS RESIDUALES.

Las fórmulas a aplicar son:

Qmr ( l / seg ) = N act × 1,0125 ×

Hab / Viv × Dotacion 3600 × 24

2.2 CÁLCULO DEL CAUDAL DE AGUAS PLUVIALES. Las fórmulas a aplicar son:

Q ll (l / seg ) = 1,007 25 × S A × I m × Ce En el caso de que la red de saneamiento pueda recoger también la escorrentía superficial que se produzca en alguna zona urbana próxima (de superficie SU y coeficiente de escorrentía Cu), se deberá añadir el término:

SU × I m × Cu a las expresiones anteriores.

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2.3 TABLA DE GENERACIÓN DE CAUDALES.

La siguiente tabla muestra la generación de caudales que se transportan en las conducciones una vez desarrollado todo el saneamiento de la zona y a medida que se van produciendo las aportaciones de los carriles y calles adyacentes. Se obtiene aplicando las fórmulas anteriores:

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ACTUACIÓN

Ntra. Sra. del Rosario

Juan Díaz

Nº VIVIENDAS

23

39

HAB./VIV.

4

4

DOTACIÓN (l/hab./día)

300

300

COEFICIENTE DE PUNTA

10

6

CRECIMIENTO 1% A LOS 5 AÑOS

1.2824

1.2824

CAUDAL RESIDUAL MEDIO (l/s)

0.41

0.68

CAUDAL RESIDUAL PUNTA (l/s)

4.10

4.06

M /VIV.

150

150

PRECIPITACIÓN DE CÁLCULO (l/sg/Ha)

326

326

COEFICIENTE ESCORRENTÍA

0.6

0.6

CAUDAL PLUVIALES (l/s)

80.34

132.73

CAUDAL TOTAL (l/s)

84.34

136.79

PENDIENTE

0.0037

0.0025

DIÁMETRO COMERCIAL

PVCØ315

PVC315/PVC4000

QMÁX TRANSPORTADO AL 80% (l/s)

89.70

138.50

VÁLIDO / NO VÁLIDO

VÁLIDO

VÁLIDO

2

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3. DIMENSIONAMIENTO DE TUBERÍAS. Para los cálculos hidráulicos se utilizará la fórmula de Manning-Strickler:

V = k × Rh

2/3

× I 1/ 2

Q =V × S

con un k = 120 (PVC); y dónde Rh es el radio hidráulico, I es la pérdida de carga ó pendiente y V es la velocidad de la corriente en la sección S considerada. Estas expresiones nos proporcionan el diámetro requerido en función del caudal Q, el material del conducto, la altura de la lámina de agua y la pendiente I. En el presente Proyecto se ha adoptado la siguiente pendiente: 3‰ y 2,5‰. Hechas estas consideraciones, se obtiene el máximo caudal que puede transportar la tubería de policloruro de vinilo de diámetro comercial 400 y 315 para un llenado del 80%. φ ( mm)

Pendiente (m/m)

Radio Hid. (m)

Caudal-φ (l/seg)

315

0.003

0.091

89.70

400

0,0025

0,122

138.50

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