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CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA REDES DE DISTRIBUCIÓN: Válvulas e Hidrantes.


a) Válvulas

La red de distribución debe estar provista de válvulas tipo compuerta con vástago no deslizante, provistas  de  cabezal  superior  estándar  para  todos  los  diámetros,  operables mediante llave “T”.

Las válvulas deben colocarse, en las intersecciones de las mallas principales, de tal manera que formen cuarteles cuyo desarrollo no debe pasar los siguientes valores:
- 1500 m en poblaciones menores y de baja densidad de habitantes (menor de 250 hab/ha).
- 800 m en poblaciones con densidad mayor de 250 hab/ha

Debe colocarse una válvula en los puntos en que exista un ramal de derivación importante. En poblaciones hasta de 1000 habitantes, puede proveerse sólo una válvula a la entrada de la población, excepto en los casos en los que se tenga que definir áreas de consumo o zonas de presión diferenciada.

En los puntos bajos de la red se instalarán válvulas de purga o desagüe y se diseñaran las obras necesarias para su adecuado desagüe. No se permitirá puntos muertos en la red, debiendo terminar necesariamente en válvulas con drenaje.

En los puntos altos de la red se instalarán las ventosas correspondientes. Todas las válvulas deben complementarse y protegerse con cajas de mampostería, hormigón, o metálicos, con tapa a nivel de la rasante.

b) Hidrantes


Los hidrantes deben instalarse en tuberías de un diámetro mínimo de 75 mm [3”] y a una distancia máximo entre ellos, de 500 m. cada hidrante llevará su propia válvula para aislarla de la red. Se ubicarán de preferencia en las esquinas, o intersección de dos calles, sobre la acera, para un mejor acceso.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA REDES DE DISTRIBUCIÓN: Ubicaron de Tuberías.


Las tuberías de la red de distribución se colocarán en los costados Sur y Este de las calles a 1.0 m del cordón de la acera (o un tercio de la calzada si se ha estado empleando con anterioridad este criterio) y a una profundidad mínima de 0.80 m. en vías con tráfico vehicular, y a 0.50 m en área rural, medidas desde la rasante a la corona del tubo. Como se muestra en la figura 6.1.

 FIG. 6.1 UBICACIÓN DE LA TUBERÍA
La separación entre tos tuberías de agua potable y alcantarillado será de 3 m en planta. De no poder cumplirse con esta condición, se colocarán los tuberías en zanjas separadas a una distancia de 1.50 m, debiendo colocarse la tubería de agua potable a 0.30 m como mínimo por encima de la de alcantarillado.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA REDES DE DISTRIBUCIÓN: Velocidades y Presiones.


VELOCIDADES

-La velocidad máxima en la red de distribución será de 2 m/s.
-La velocidad mínima en ningún caso será menor de  0.30 m/s.

PRESIONES

Durante el período de la demanda máxima horaria, la presión dinámica en cualquier punto de la red no será menor a:

En poblaciones rurales menores, a 5000 habitantes:  5 m.c.a.

En poblaciones de 5000 a 15000 habitantes:   l0 m.c.a. En poblaciones de áreas urbanas:20 m.c.a.

La presión máximo estática no será en ningún caso mayor a 70 m.c.a.

Las áreas que estén ubicadas en terrenos altos y que requieran mayores presiones para ser abastecidas, deben  tener,  en  lo  posible,  sistemas  separados  de  presión,  debiendo mantenerse las presiones por medio de bombeo o tanques elevados.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA REDES DE DISTRIBUCIÓN: Caudales de Diseño y Diametros Minimos.


CAUDALES DE DISEÑO

La red se calculará para el consumo máximo horario en toda su extensión o para el caudal máximo diario mas la demanda contra incendio aplicada sucesivamente en distintos puntos de la red, utilizando para el diseño el valor mayor resultante.

La tuberías principales se calcularan con el caudal acumulado que les corresponda, a partir del caudal determinado tal como se indica en el párrafo anterior. Para el cálculo de la red de  distribución  se considerará  la  zona  urbana  actual,  de  acuerdo  con  sus  densidades actuales y probables.


DIAMETROS MINIMOS

En poblaciones urbanas mayores de 5000 habitantes el diámetro mínimo será de 50 mm [2”].  En  poblaciones  urbanas  menores  a  5000  habitantes  se  aceptara  como  diámetro mínimo 38 mm [1 1/2”].

En  poblaciones  menores  a  5000  habitantes,  en  el  área  rural,  el  diámetro  mínimo  en sistemas cerrados será de 1”, aceptándose ramales de 3/4”

Sistemas de Distribución.


Se le llama sistema de distribución al conjunto de tuberías destinadas al suministro de agua a los usuarios. Para el diseño de la red de distribución es imprescindible definir la fuente de abastecimiento y la ubicación tentativa del estanque de almacenamiento. La importancia en esta determinación radica en poder asegurar  a la población el suministro eficiente y continuo de agua en cantidad y presión adecuadas durante todo el periodo de diseño.

Las cantidades de agua estarán definidas por los consumos estimados en base a las dotaciones de agua. Sin embargo, el análisis de la red debe contemplar las condiciones más desfavorables, para las condiciones de consumo máximo horario y las estimaciones de la demanda de incendio, dependiendo de la ciudad y de la zonificación de la zona en estudio. 

En la norma boliviana NB689 nos indica: Los sistemas de distribución deben cumplir con los siguientes requisitos principales:

a)  Suministrar agua potable al consumidor en la cantidad y calidad necesarias.
b)  Proveer suficiente agua para combatir incendios en cualquier punto del sistema.

Las presiones en la red deben satisfacer ciertas condiciones mínimas y máximas para las diferentes situaciones de análisis que pueden ocurrir. En tal sentido la red debe mantener presiones de servicio mínimas, que sean capaces de llevar agua al interior de la vivienda.

También en la red deben existir limitaciones de presiones máximas, tales que no provoquen daños en las conexiones y que permitan el servicio sin mayores inconvenientes de uso.

TUBERÍAS DE ADUCCIÓN: Anclajes.

En el diseño de líneas de aducción colocadas sobre soportes, se presentan con frecuencia cambios   de   dirección   tanto   horizontal   como   verticales,   las   cuales   provocan   un desequilibrio entre las distintas fuerzas actuantes que intentarán desplazar la tubería. A fin de  evitar  estos  posibles  desplazamientos  se  diseñan  anclajes  especiales,  capaces  de absorber el desequilibrio de las fuerzas que puedan ocurrir en cualquier cambio en el trazado de la tubería. En la foto 5.2 se ve dos tipos de anclajes en T y en terminación

En tuberías de aducción deben preverse los anclajes de seguridad necesarios, ya sea de hormigón (ciclópeo, simple o armado) o metálicos, en los siguientes casos:

a) En tuberías expuestas o la intemperie que requieran estar  apoyadas en soportes, o adosadas a formaciones naturales de rocas (mediante anclajes metálicos).

b) En los cambios de dirección tanto horizontales como verticales de tramos enterrados o expuestos, siempre que el cálculo estructural lo justifique.

FOTO 5.2 ANCLAJE EN “T” (Izq.) Y EN CODO (Der.)

TUBERÍAS DE ADUCCIÓN: Diámetros Mínimos.


En la selección del diámetro de la tubería, deben analizarse las presiones disponibles, las velocidades de escurrimiento y las longitudes de la línea de aducción, si el sistema es por gravedad  el  diámetro  está  completamente  definido,  si  está  alimentada  por  bomba,  la elección estará basada en un estudio técnico económico.

En efecto si el diámetro es pequeño la pérdida de carga es grande y entonces habrá que usarse una bomba de carga elevada que logre vencer las pérdidas, siendo por esta razón muy elevado el costo de la impulsión. Por el contrario si el diámetro es grande la pérdida de carga es pequeña y la altura a elevar del agua será menor, lo que significa menor costo de bombeo pero el costo de la tubería es mayor que en el primer caso.

En resumen el primer caso la tubería es barata y el costo del bombeo grande en el segundo caso sucede lo inverso: la tubería es costosa y el gasto de bombeo es reducido

Se debe procurar que ambos costos, de un costo anual mínimo, el diámetro correspondiente a este caso se llama diámetro económico de la línea de aducción (figura 5.6)

 FIG. 5.6 REPRESENTACION GRAFICA DEL “DIÁMETRO ECONOMICO DE LA LINEA DE CONDUCCIÓN”

TUBERÍAS DE ADUCCIÓN: Estaciones reductoras de Presión.


Si  en  el  perfil  aparecen  depresiones  muy  profundas,  puede  ser  económico  colocar depósitos intermedios llamados cajas rompedoras de presión, que tienen por objeto romper la línea piezométrica, reducir la altura de presión y establecer un nuevo nivel estático que dará lugar a tuberías de menor espesor y por consiguiente, de menor costo (Figura 5.5).

Su empleo se recomienda también cuando la calidad de las tuberías, válvulas y accesorios de la tubería de aducción no permiten soportar altas presiones, así como para mantener las presiones máximas de servicio dentro de una red de distribución.

 FOTO 5.1 CONSTRUCCION DE UNA CAMARA ROMPE PRESION 

Las estaciones reductoras de presión pueden estar basadas en el uso de válvulas reductoras de presión, en la foto 5.1 se muestra la construcción de una cámara reductora de presión con diferentes accesorios también se muestra la válvula reductora de presión (accesorio verde) 


FIG. 5.5 Depósito intermedio o caja rompedora de presión para romper la línea piezométrica 

TUBERÍAS DE ADUCCIÓN: Presiones Máximas.


Se recomienda que la presión estática máxima no sea mayor al 80% de la presión nominal de trabajo de las tuberías a emplearse, debiendo ser compatibles con las presiones de servicio de los accesorios y válvulas a emplearse

TUBERÍAS DE ADUCCIÓN: Ubicación de válvulas.

En los puntos altos y bajos de la línea de aducción mediante tubería a presión es necesario ubicar respectivamente válvulas de purga de aire  y de limpieza. Cada válvula deberá estar protegida con una cámara de inspección accesible dotada de sistema de drenaje.
La instalación de válvulas de purga de aire, se podrá evitar siempre y cuando haya un reservorio instalado en una cota de elevación más baja que los probables sitios de bolsones de aire y que estos se encuentren por lo menos diez metros por debajo del nivel estático.

TUBERÍAS DE ADUCCIÓN: Profundidad de Instalación.

En cualquier caso la profundidad mínima para el tendido de la línea de aducción será igual o mayor a 0.60m, medida sobre la clave.

En áreas de cultivo y cruces de caminos, las líneas FF.CC. o aeropuertos, la profundidad mínima será de 1.0m, salvo que sean diseñados sistemas de protección

Materiales Utilizados para las Tuberías de Aducción.


Para grandes presiones. PN > 40 bars, (40kg/cm2) se emplearán tuberías de acero con uniones soldadas. Tuberías con presiones de servicio PN entre 15 bars y 40 bars, se emplearán tuberías de acero, con uniones soldadas o apernadas; o fierro fundido dúctil, con uniones elásticas y/o rígidas, dependiendo del tipo de instalación, pendientes, etc. En todo caso la elección de uno u otro material dependerá de un análisis comparativo técnico económico.

En sistemas de aducción con presiones PN < 15 bars se podrán emplear tuberías de FFD, FF, FG, PVC o PE, de acuerdo con las características particulares de cada proyecto y de los factores económicos ya indicados.

ADUCCION DEL AGUA: Velocidad de Diseño.

En tuberías de impulsión la velocidad no excederá de 2m/s. Cuando existan alturas de carga elevada se utilizarán las siguientes velocidades máximas:

Tabla 5.3 Velocidades máximas recomendadas para el escurrimiento del agua en los distintos tipos de tubería
Fuente: Abastecimiento de Agua Potable (Enrique cesar Valdez y Luis A. Gutierres Morales)

A objeto de mitigar los efectos por golpe de ariete, y en general cuando sea inminente, se recomienda que las velocidades máximas no superen el rango de 1.2m/s a1.5m/s. La velocidad mínima podrá ser determinada en función a las condiciones de autolimpieza, calidad del agua, etc.

Análisis para la Selección del Trazado de la Aduccion.

En  la  selección  del  trazado  de  la  aducción, se debe considerar además del análisis económico, caudal y vida útil, los siguientes factores:

a)  Que en lo posible la conducción sea cerrada y a presión.

b)  Que el trazado de la línea sea lo más directo posible de la fuente a la red de distribución.
c)  Que la línea de conducción evite tramos extremadamente difíciles o inaccesibles

d)  Que la línea de conducción esté siempre por debajo de la línea piezométrica más desfavorable, a fin de evitar zonas de depresión que representan un peligro de aplastamiento de la tubería y posibilidad de cavitación.

e)   Evitar presiones excesivas que afecten la seguridad de la conducción.

f)   Que la línea evite zonas de deslizamiento e inundaciones.

g)  Evitar tramos de pendiente y contrapendiente, los que pueden causar bloqueos de aire en la línea.

Analizando el punto (d) en la figura 5.4 muestra una conducción mal trazada, que tendrá presión negativa (vacío) en los lugares que se encuentran sobre la línea piezométrica. Evidentemente, en los puntos C y D, en donde a línea piezométrica corta a la tubería, la carga de presión se iguala a la atmosférica. Si la velocidad del agua no es suficientemente grande, en el punto E se desprenderá el aire que lleva siempre disuelto el agua. Este aire modificará  la  línea  piezométrica  y  si  suponemos  que  llega  a  adquirir  la presión atmosférica, la nueva línea piezométrica pasará de la posición HF a la HE.

Como el caudal que circula por toda la tubería es el mismo, la línea piezométrica en su parte inferior tendrá que ser paralela a HE, (GB) y por tanto, la tubería entre E y G estará sometida a la presión atmosférica y no trabajará a sección llena.

 FIG. 5.4 LINEA DE CONDUCCIÓN MAL TRAZADA

Aunque se puede dar solución a este problema colocando en E una bomba de vacío para extraer el aire y mantener el grado de vacío existente, será preferible evitarlo buscando mejores trazos de la línea de conducción, siempre que esto sea posible. Las tuberías que pasan sobre la línea piezométrica reciben el nombre de sifones.

Aduccion del Agua.


Es la conducción o transporte de agua desde la obra de toma hasta la planta de tratamiento, tanque de regulación, o directamente a la red, ya sea por tubería, canal o túnel.

Accesorios Complementarios para Estanques.

1 Tubería de llegada

El diámetro de la tubería de llegada o alimentación estará definido por la línea de aducción. Deberá estar provisto de llave de igual diámetro antes de la entrada al estanque y proveerse de By-pass para atender situaciones de emergencia. Cuando se trate de estanque de dos celdas,  la  bifurcación  se  hará  manteniendo  el  diámetro  para  ambas  derivaciones  y proveyendo llaves a cada una. Fig. 4.13





2  Tubería de salida

El diámetro de la tubería de salida será el correspondiente al diámetro de la matriz de distribución, debiendo estar provista de llave. Similarmente cuando existen dos celdas, el diámetro de cada una de ellas será correspondiente a la matriz de distribución y se proveerá de llaves antes de la unión hacia una sola línea de distribución. Fig. 4.14


3  Tubería de limpieza (lavado)

La tubería de limpieza deberá ser de un diámetro tal que facilite el vaciado del estanque en un periodo que no exceda de 2 a 4 horas. La limpieza estará provista de llave y el fondo del tanque deberá contar con una pendiente no menor al 1%, hacia la salida. No es aconsejable que las tuberías de limpieza descarguen directamente en colectores cloacales, por lo cual deben tomarse las previsiones para evitar cualquier riesgo de contaminación posible. Fig. 4.15





4  Tubería de rebose

El tanque de almacenamiento deberá contar con una tubería de rebose, la misma que se conectará con descarga libre a la tubería de limpieza o lavado y no se proveerá de llave, permitiéndose la descarga en cualquier momento. En todo caso, es aconsejable que el diámetro de la tubería de rebose no sea menor que el de llegada.

5  Ventilación

Los tanques de almacenamiento deben proveerse de un sistema de ventilación, dotado de protección para evitar el ingreso de insectos y otros animales. Para ello es aconsejable la utilización de tubos en “U” invertida, protegidos a la entrada con rejillas o mallas metálicas y separadas del techo del estanque a no menos de 30cm. Fig. 4.16




6  Medidor

Es  recomendable  colocar  un  medidor  registrador  a  la  salida  del  tanque,  que  permita determinar los volúmenes suministrados en forma diaria, así como las variaciones de los caudales. Ello permitirá durante la fase de operación determinar las fallas del servicio, desperdicios y usos no controlados, pudiendo tomarse medidas correctivas para el mejor funcionamiento del sistema.

7 Otros accesorios


Todo tanque de almacenamiento deberá estar provisto de: control de niveles, flotantes, cámaras de visita con tapas sanitarias y escaleras de acceso interior y exterior.

Deberá preverse una altura de revancha, o altura libre por encima del nivel máximo de aguas, no menor a 0.20m, a fin de contar con un espacio de aire ventilado.

Tipos de Estanques.

1 Tanques superficiales

Se recomienda este tipo de tanques cuando lo permita la topografía del terreno, asegurando las  presiones adecuadas  en  todos  los  puntos  de  la  red.  Estos  tanques  podrán  ser  de mampostería, hormigón simple o armado. Los estanques de concreto armado se construyen preferiblemente de dos o más celdas (de una sola celda para capacidades pequeñas).

Puede hacerse el prediseño seleccionando una relación h/L = 0.50 a 0.75, siendo “h” la altura y “L” el lado del cuadrado En caso de diseñarse más de una celda, la capacidad total del estanque será dividida en celdas de capacidades iguales.
Cuando los requisitos de capacidad sean grandes, en el diseño de los tanques superficiales debe tomarse en cuenta las siguientes recomendaciones:

a)  En  tanques  unitarios  es  recomendable  colocar  un  paso  directo  (by-pass)  que permita mantener el servicio mientras se efectúa el lavado o la reparación del tanque, con la debida consideración a la sobrepresión que pueda presentarse.

b)  Las tuberías de rebose descargarán mediante una interconexión a la tubería de desagüe  la  cual  se  conducirá  a  una  descarga  final  lejos  del  tanque  para  no comprometer la estructura.
c)  Se instalarán válvulas de compuerta en todas las tuberías. El número mínimo será de cuatro, cada una de ellas irá ubicada en:
-la tubería de entrada al tanque (prever el golpe de ariete)
-la tubería del by-pass
-la tubería de salida del tanque
-la tubería de desagüe (se deberá tener en cuenta la pendiente del fondo del tanque).

d)  Este tipo de tanques deberá ser construido con una cubierta protectora, con tapa de acceso sanitario e incluir accesorios tales como: escaleras ventiladores, aberturas de acceso, cámara de válvulas, etc.

2  Tanques elevados
Se recomienda este tipo de tanques cuando por razones de servicio se requiera elevarlos. Los estanques elevados se construyen de acuerdo a los requerimientos y características del proyecto, podrán ser de acero; hormigón armado, pretensado o postensado, o fibra de vidrio, sus diseños en muchos casos atienden también a razones ornamentales.
En el diseño de tanques elevados, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:
a)  Que  el  nivel  mínimo  del  agua  en  el  tanque  sea  suficiente  para  conseguir  las presiones adecuadas en la red de distribución.
b)  Las tuberías de rebose y desagüe se interconectarán a un nivel accesible y por una sola tubería se descargará en un punto alejado del tanque.
c)  Se instalarán válvulas en las tuberías conforme a lo indicado anteriormente
d)  En tanques unitarios se recomienda disponer un paso directo (by-pass) que permita mantener el servicio mientras se efectué el lavado o la reparación del tanque.
e)  Deben ser construidos con una cubierta protectora y deben contar con los siguientes accesorios: escaleras, dispositivos de ventilación, abertura de acceso, cámaras de válvulas, pararrayos y otros dispositivos necesarios.
f)  En los tanques de regulación se diseñarán dispositivos que permitan controlar el nivel máximo del agua.

Ubicación del Estanque.

La   ubicación   del   estanque   está   determinada   principalmente   por   la   necesidad   y conveniencia de mantener presiones en la red dentro de los límites de servicio, con lo que se logra una distribución con menores pérdidas de carga. Estas presiones en la red están limitadas por Normas, según la NB 689 se tiene:

-          En poblaciones rurales menores, a 5000 hab.:  5  m.c.a.
-          En poblaciones de 5000 a 15000hab:                          10 m.c.a.
-          En poblaciones de áreas urbanas:                                 20 m.c.a.
-          La presión estática no será en ningún caso mayor a:     70 m.c.a.

De preferencia los tanques elevados conviene situarlos en una zona opuesta al punto de alimentación  de  la red,  consiguiéndose  de  este  modo  una  mejor  disponibilidad  de presiones.

 FIG. 4.11 UBICACIÓN DE UN ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO Y LINEAS DE PRESION

En la figura 4.11 se muestra las líneas de carga estática y dinámica para dos alternativas de ubicación  del  estanque,  la  ubicación  de  este  en  “C”  permitirá  aprovechar  la  mayor elevación del terreno para lograr con menor elevación de torre y/o menores diámetros, presiones residuales dentro los límites de servicio.

Tanques de Regulación.

Los estanques de almacenamiento juegan un papel básico para el diseño del sistema de distribución de agua, tanto desde el punto de vista económico, así como por su importancia en el funcionamiento hidráulico del sistema y en el mantenimiento de un servicio eficiente.
Un estanque de almacenamiento cumple tres propósitos fundamentales:

1)  Compensar las variaciones de los consumos que se producen durante el día.
2)  Mantener las presiones adecuadas en la red de distribución.
3)  Mantener  almacenada  cierta  cantidad  de  agua  para  atender  situaciones  de emergencia tales como incendios e interrupciones por daños de tuberías de aduc- ción o de estaciones de bombeo.

Dependiendo de la topografía se hace indispensable separar la zona (alta, media, baja) para mantener las presiones en cada red, dentro de límites admisibles. Esta separación de redes puede hacerse mediante estanques o mediante válvulas reguladoras de presión

1 CAPACIDAD DEL SISTEMA DE ALMACENAMIENTO

La capacidad del estanque, o del conjunto de tanques para el caso de grandes sistemas, será igual al volumen que resulte de las siguientes consideraciones:
-Volumen de regulación.
-Volumen de lucha contra incendios
-Volumen de reserva

1.1 Volumen de regulación

El sistema de almacenamiento previsto como regulación  está destinado a proveer:

-Suministro de agua en las horas de demanda máxima.
-Presiones adecuadas en la red de distribución


El volumen de regulación se debe considerar entre el 15% y el 30% del consumo máximo diario si el sistema es por gravedad; si el sistema es por bombeo se considerarán los mites del 15 al 25% de acuerdo al mero y duración de los periodos de bombeo así como los horarios en los que se hallan previstos dichos bombeos.

1.2 Volumen  contra incendios 

Para poblaciones menores a 10000 habitantes, no es recomendable y resulta antieconómico el  proyectar  sistema  contra  incendio.  Se  deberá  justificar  en  los  casos  en  que  dicha protección sea necesaria. Para poblaciones mayores a 10000 habitantes se asume un tiempo de duración del incendio entre 2 y 4 horas, para caudales de incendio de 10, 16 o 32
[lts/seg] de acuerdo a la importancia y densidad poblacional dela zona.

Con lo cual se tiene una de las siguientes alternativas:

a)  10 [lts/seg] * 4 [horas] * 3600 [seg] = 140000 [lts] b)  16 [lts/seg] * 4 [horas] * 3600 [seg] = 230400 [lts] c)  32 [lts/seg] * 4 [horas] * 3600 [seg] = 460800 [lts]

1.3 Volumen de reserva

Ante la eventualidad de que en la línea de aducción puedan ocurrir daños que mantendrían una situación de déficit en el suministro de agua, ya sea mientras se hacen las reparaciones de los sistemas de toma, conducción, tratamiento y/o casos de falla de un sistema de bombeo,  es  aconsejable  un  volumen  adicional  que  de  oportunidad  a  restablecer  la conducción de agua hasta el estanque. En tal caso se recomienda considerar un volumen equivalente a 4 horas de consumo correspondiente al consumo máximo diario (Qmax_d)
1.4 Volumen total

Resultará como el mayor valor de la suma de cualquiera de las siguientes cantidades:

Cálculo hidráulico de Sumideros.

Los sumideros son ias estructuras encargadas de recoger ia escorrentía de ias caiies. Se ubican a iado y iado de ia caiie y en ia esquina aguas debajo de cada manzana.

1 Clasificación de los sumideros

En generai ios sumideros se dividen en cuatro tipos:

  -Sumideros de ventana o acera
  - Sumideros de reja o caizada
  - Sumideros mixtos o combinado



La descripción de ios detaiies de ias dimensiones y métodos constructivos de ios sumideros

2  Capacidad de agotamiento de un boca de tormenta

La capacidad de una boca de tormenta / sumidero, cuaiquiera sea su tipo, depende de ia aitura de agua en ei tramo de acera aguas arriba dei sumidero. Si esta estuviese ubicada en un tramo de pendiente uniforme, ia aitura de agua en ia cuneta dependera de sus características como conducto iibre. Taies características inciuyen ia sección transversai, ia pendiente y ia rugosidad de ia cuneta y de ias superficies dei pavimento sobre ei cuai escurre ei agua.

En ia determinación de ia capacidad dei sumidero ia primera condición es que ias características de escurrimiento en conducto iibre de ia cuneta aguas arriba sean conocidas.

3  Calculo de la capacidad de caudal de una cuneta
Cuando ia sección transversai de ia cuneta consiste esenciaimente de un pavimento con pendiente uniforme, ei  caudai  puede  ser  rapidamente  caicuiado  usando  ei  nomograma de  IZZARD  para escurrimiento en  un canai trianguiar (ver  Anexo 5.2).  Este  nomograma es  también apiicabie a secciones compuestas de dos o mas partes de secciones diferentes.

Ei nomograma de IZZARD, permite caicuiar ia aitura de agua en ei bordiiio de acera para un caudai dado o viceversa. En estos caicuios se debe tener presente que ia aitura de agua obtenida es para una iongitud  de  cuneta  suficiente  para  estabiecer  un  escurrimiento  uniforme,  siendo  esta  iongitud probabiemente 15m. Invariabiemente, una cuneta va graduaimente acumuiando agua de modo que ei caudai no es constante a io iargo de su iongitud.

Para ei caicuio dei caudai en cunetas es posibie ei empieo de ia formuia de Manning considerando una sección trianguiar.

Los vaiores dei coeficiente “n” de Manning adoptados, son ios que se muestran en ia tabia 5.4.

Para cunetas con pendientes pequeñas donde es posibie ia acumuiación de sedimentos, ios vaiores de “n” mencionados en ia tabia deben ser incrementados en 0.002 a 0.005.

4  Capacidad de drenaje de los sumideros

Ei nomograma de IZZARD fue construido para ia siguiente ecuacion:

donde:

Q = Caudal de drenaje de la cuneta ( L / s ) Y = Profundidad máxima ( cm.)
Z = Inverso de la pendiente transversal. n  = Coeficiente de Manning.
S = Pendiente longitudinal
Se recomienda utiiizar ei nomograma de Izzard para vaiores de Z > 8. Para vaiores de Z < 8 utiiizar