Este documento presenta los cálculos realizados para diseñar un sistema de cloacas para tres sectores en un municipio. Calcula los aportes de aguas negras basados en normas, incluyendo dotaciones por uso de parcela y aportes de zonas verdes. Usa fórmulas para calcular gastos domiciliarios y de infiltración. Describe el diseño hidráulico de las tuberías usando la fórmula de Manning para determinar diámetros que permitan flujo uniforme a sección plena.

1. CONSTRUCTORA A.C, C.A
MEMORIA DE CÁLCULO
(CLOACAS)
PROYECTO: SANEAMIENTO AMBIENTAL, RED DE CLOACAS,
ACUEDUCTO Y ASFALTADO, SECTOR PROGRESO I, PROGRESO II Y
LOMAS DEL PROGRESO II, MUNICIPIO DIAZ, ESTADO NUEVA ESPARTA.
APORTES CLOACALES
Para la cuantificación de los aportes de las aguas negras se han seguido las
normas e instructivos para el proyecto de alcantarillado del INOS. A tal efecto se
han considerado las dotaciones para la población, de acuerdo a la Gaceta Oficial
dependiendo del uso de la parcela.
En los aportes de las aguas negras se tomaron en consideración las aguas
provenientes de las Zonas Verdes y Parques Recreacionales.
Siguiendo los criterios de las Normas INOS se tomaron en consideración los
gastos provenientes del acueducto y los provenientes de la infiltración.
GASTO DOMICILIARIO
Qmedio = Gasto medio del Acueducto.
K = Coeficiente que es función de la población hasta 20.000
habitantes su valor es de 3.
R = Coeficiente de reingreso, su valor es de 0.80.
Qmax = Q medio x K x R
Qmax = Qmedio x 3 x 0.80 = (2,40 Qmedio)

2. A partir del Qmedio de cada parcela, obtenido en el estudio de dotaciones,
podemos calcular la producción de aguas negras de cada una de ellas por concepto
del gasto proveniente de acueducto.
GASTO DE INFLITRACION
Además de las aguas provenientes de la parte residencial habrá un cierto
gasto adicional proveniente de la infiltración del agua del subsuelo a través de las
juntas de los tubos, la magnitud de este gasto dependerá de:
- Características físicas de la zona.
- Tipos de suelo.
- Altura del nivel freático.
- Tipo de junta.
Las normas establecen que el gasto máximo a considerar por este concepto
será de 20.000 lts/día/Km., y deberá considerarse tanto la longitud de los
colectores como la de los empotramientos (se tomó un promedio de 8 mts. de
empotramientos por parcela).
CRITERIOS UTILIZADOS
Se consideró la pendiente natural del terreno en todo el trazado cloacal,
evitando en lo posible el aumento de los costos de excavación. La descarga del
sistema será en una Boca de Visita Existente de la Red de Aguas Servidas local.
Para el calculo de las tuberías se consideraron tubos de PVC, los cuales
fueron dimensionados suponiendo flujo uniforme a sección plena, por medio de la
formula de Manning.
Q = (A/N) x R2/3
x S1/2

3. Q = Gasto Lts/seg.
V = Velocidad del flujo en la tubería.
R = Radio hidráulico.
S = Pendiente del tramo m/1.000 m.
n = Coeficiente de Manning igual a 0,011 para PVC.
Este sistema cloacal ha sido diseñado para que trabaje como flujo con
superficie libre, es decir, por gravedad, obteniéndose así las características
hidráulicas de los colectores:
θ, I, Q, C, V, clases de tuberías y tipo de apoyos, así mismo en el plano de
perfil se señalan los diferentes tipos de Bocas de Visita modelo INOS que se han
colocado.
DISEÑO DEL SISTEMA DE DISPOSICIÓN DE
AGUAS NEGRAS
CALCULO DE GASTO DE DISEÑO
1.- GASTO DOMICILIARIO
2.- GASTO POR INFILTRACIÓN
1.- GASTO DOMICILIARIO:
Qmax = Qmed x K x R
En donde:
Qmed = Gasto medio del acueducto que abastece a la
Urbanización.
K = Coeficiente que es función de la población de diseño
3,00 (poblaciones menores de 20.000 hab.).
R = Coeficiente de reingreso = 0,80.
Qmax = Qmed x 3 x 0,80 = (2.40 Qmedio).

4. EJEMPLO:
Parcela Nº 1 (CARIBE PLAZA):
A= 350 m2. Según Gaceta Oficial Dotación= 1.900,00 Lts/dia.
Qmed = (1.900,00 Lts/dia.)/(86.400,00seg/dia.) = 0,022 Lts/seg.
Qmax = (2,40 Qmedio) = 2,40 x 0,022 Lts/seg. = 0,053 Lts/seg.
2.- GASTO POR INFILTRACIÓN:
Según las Normas del INOS art. 3.12 el gasto máximo de infiltración e
el sistema de alcantarillado de aguas servidas será de: 20.000 lt/día/Km.
L colector = 4,76 Km.
L empotramientos = 488 x 5 mts/emp = 2,44 Km.
L Total Tubos = 7,20 Km.
Qinfilt = 7,20 Km x 20.000 Lts/día/Km = 144.000,00 Lts/día.
Qinfilt = (144.000,00 Lts/dia)/(86.400,00 seg/dia) = 1,667 Lts/seg.
Nº total empotramientos = 488
Gasto total de infiltración = 1,667 Lts/seg.
Gasto infiltración / Parcela = 0,0034 Lts/seg.
GASTO DE AGUAS NEGRAS
Q AN = (2,40 Qm + 0,0034) x 2
Q AN = Gasto de diseño en lt/seg.
Qm = Gasto medio del Acueducto.

5. 2 = establecido en las Normas INOS (malos empotramientos. Art.
3-13).
EJEMPLO:
Parcela Nº 1 (CARIBE PLAZA):
Q AN = (0,053 Lts/seg + 0,0034 Lts/seg) x 2 = 0,112 Lts/seg.
.

6. CALCULO DEL DIAMETRO DE TUBERIA
(SEGÚN ABACO DE LA FORMULA DE MANNING)
Para explicar la determinación del diámetro de la tubería de un tramo,
explicaremos un ejemplo y posteriormente mostraremos un cuadro con todos los
resultados calculado de igual forma por cada tramo.
EJEMPLO:
TRAMO BV-4-8-3 -- BV-4-7-3-EXIST
n= 0,011 Por ser tubería de P.V.C. (Art. 149 Gaceta Oficial).
I ó S= 0,6 %.
Qr = 86,56 Lt/seg Gasto real
Con estos datos entramos en el ábaco para el cálculo de las características de
conductores circulares a sección plena (Ecuación de Manning), luego con I= 0,6 %
y Qr = 86,56 Lt/seg., vemos que resulta D = 12”, entonces:
Con D = 12” y I = 0,60% observamos en el mismo ábaco que:
Qc = 90 Lt/seg. y Vc = 1,32 m/seg.

7. CALCULAMOS LA RELACIÓN DE GASTOS Y RELACIÓN DE
VELOCIDAD
Qr / Qc = 86,56 / 90 = 0,96 y mediante las curvas para calcular las variaciones de
los elementos hidráulicos.
H / D = 0,79 Vr / Vc = 1,13
H = 0,79 x 30 = 22,80 cm.
Vr = 1,13 x 1,32 = 1,49 m/seg.
D > H 30 CM. > 22,80 CM. √ ACEPTABLE