TESIS, QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL ... · lineamientos que la CONAGUA recomienda seguir para realizar cualquier tipo de proyecto ya sea de agua potable o de alcantarillado.

PRESENTA:

NORMA MARINA BAÑUELOS CISNEROS.

ASESOR DE TESIS:

ING. M. EVELIA FIGUEROA ARELLANO.

MÉXICO, D. F. OCTUBRE 2010

TESIS, QUE

PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

UNIDAD ZACATENCO.

PROYECTO DESVÍO DEL COLECTOR “BARRANCA SECA”

SAN JUAN IXTAYOPAN, DELEGACIÓN TLÁHUAC


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AGRADECIMIENTOS

Antes que nada agradezco a mi Padre Celestial por permitirme acabar mi carrera, agradecerle el que

me haya dotado de fuerza y fortaleza, de sabiduría y entendimiento para poder transitar por este

camino que elegí hace tiempo.

En segundo lugar agradecerle a mi madre, a mi padre, a mis hermanos y a mis abuelos por apoyarme

en todo y en todo momento, por levantarme en aquellos momentos en que no podia más y en los que

comenzaba a flaquear…. Principalmente a mi madre…. ¿Qué es lo que puede hacer una madre por

un hijo? Ella hace hasta lo imposible con tal de ayudarle… ¡¡¡Mil gracias mamá!!!.

También a mis profesores y a amigos que estuvieron en las diferentes etapas de este proceso, me

apoyaron y me ayudaron en diferentes ámbitos…. A ellos muchas gracias.

Finalmente agradecerle a mis asesores los cuales revisaron este trabajo una y otra vez haciendo las

debidas observaciones, gracias por tenerme paciencia cuando también queria dejar de lado todo este

proyecto, porque tuvimos que enfretar y salvar muchos obstáculos para ver el final del camino…

Gracias profesores:

Ing. María Evelia Figueroa Arellano.

Ing. María del Rosario Mendoza González.

Ing. Sergio Villa Infante.

Ing. Jorge Zavala Aguilera.

Dr. Alma Trujillo Muñoz.

Hubo otras aportaciones igual de valiosas, a todos ellos les dijo ¡¡¡¡GRACIAS!!!!!


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I

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN……………………………………………………. IV

OBJETIVO…………………………………………………………… VIII

JUSTIFICACIÓN……………………………………………………. X

MARCO TEÓRICO………….…………………..…………….……. XIII

CAPÍTULO I RECOPILACIÓN DE

INFORMACIÓN……………..…………………..…………….…...... 1

I.1 MARCO FÍSICO………………………………………………….…. 2

I.1.1 Localización geográfica...……………………………………….… 2

I.1.2 Superfície y límites delegacionales.................................................. 6

I.1.3 Características fisiográficas....…………………………………….. 6

I.1.4 Características geológicas. ………………………………………... 11

I.1.5 Características hidrográficas y meteorológicas..............…………... 11

I.2 MARCO URBANO.............................................................................. 12

I.2.1 Población. ………………………………………………………… 12

I.2.2 Usos de suelo y características de la zona.……………….……..... 13

I.3 INFRAESTRUCTURA ACTUAL DE DRENAJE.......................... 14

I.3.1 Redes. ………………………………………………………..…… 14

I.3.2 Colectores marginales. ………………………………………..….. 15

I.3.3 Tratamiento de aguas residuales.………………………………….. 16

CAPÍTULO II ESTUDIOS PREVIOS………………………………………………... 17

II.1 LEVANTAMIENTO TOPOGRÀFICO…………………………… 18

II.1.1 Trazo y nivelación de la poligonal de apoyo.……………….……… 19

II.1.2 Secciones transversales. …………………………………………… 19

II.1.3 Cálculo y elaboración de planos topográficos……………….……… 19


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II

II.2 ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS………………………… 20

II.2.1 Condiciones geotécnicas del sitio…………………………………... 21

II.2.2 Resultados…………………………………………………………... 21

II.2.3 Interpretación estratigráfica………………………………………… 22

CAPÍTULO III NORMATIVIDAD…………………………………………………….. 27

III.1 Período de diseño y vida útil……………………………………….. 28

III.2 Población…………………………………………………………… 30

III.3 Dotación de agua potable. …………………………………………. 35

III.4 Aportación de aguas negras...………………………………….…… 35

III.5 Coeficientes de variación.…………………………………….……. 36

III.6 Gastos de diseño……………………………………………………. 37

III.7 Variables hidráulicas permisibles...………………………………... 39

III.8 Profundidad en zanjas……………………………………………… 42

III.9 Obras accesorias.…………………………………………………… 43

III.10 Conexiones…………………………………………………………. 49

III.11 Instalación de tuberías……………………………………………… 52

CAPÍTULO IV MEMORIA DESCRIPTIVA Y DE CÁLCULO.……………………. 58

IV.1 Período de diseño y vida útil.………………………………………….. 59

IV.2 Población de proyecto.…………………………………………………. 60

IV.3 Dotación de agua potable.……………………………………………… 69

IV.4 Aportación de aguas negras.…………………………………………… 69

IV.5 Coeficientes de variación.……………………………………………… 70

IV.6 Gastos de diseño……………………………………………………..… 70

IV.7 Datos de proyecto…………………………………………………….… 73

IV.8 Tabla de cálculo…………………………………………………….….. 74

IV.9 Comprobación de la tubería de descarga………………………………. 85

IV.10 Catálogo de conceptos, cantidades de obra y presupuesto………..….… 87


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III

CONCLUSIONES………………………….……………………….. XXXIII

RECOMENDACIONES……………………………………………… XXXV

BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………… XXXVII

GLOSARIO…………………………………………………………… XXXIX

ANEXOS.

A Nomograma de Manning.

B Reporte fotográfico del levantamiento topográfico.

C Reporte fotográfico del estudio de mecánica de suelos.

ÍNDICE DE FIGURAS……………………………………………….. XLIII

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS……………………………………….. XLV

ÍNDICE DE TABLAS………………………………………………… XLVII


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IV

INTRODUCCIÓN


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V

INTRODUCCIÓN

En 1885 se empezó a estudiar de una manera más profunda el alcantarillado en la Ciudad de

México, fue el ingeniero Gayol quien estudio la forma de mejorar el desagüe además de las

condiciones sanitarias de las casas.

Sus estudios sirvieron de base para posteriores proyectos y construcciones. El ingeniero Gayol fue

nombrado jefe de la “Comisión de Ingenieros”, posteriormente fue director de “Junta Directiva de

Saneamiento”.

En la década de los 30’s se terminó la construcción del sistema de drenaje y saneamiento de la

Ciudad de México siguiendo el proyecto del ingeniero Gayol el cual consistía hacer que una red de

tuberías descargarán en el gran canal y en el lago de Texcoco.

Para los años de 1950 y 1951 en la Ciudad se registraron inundaciones, para solucionar este

problema se opto por la construcción de plantas de bombeo.

A mediados de los 50’s se comienza el proyecto de la construcción de colectores cuyo diámetro iba

desde 122 cm hasta los 305 cm, este se concluyo hasta 1962.

En Julio de 1960 se concluyó la construcción del interceptor poniente, cuya duración consto de 10

meses.

Tres años más tarde se inicio la construcción de la segunda etapa del interceptor poniente el cual

tendría una longitud de 30 km.

Casi a finales de la década de los 60’s se inicia la construcción del emisor central, una parte del

interceptor del oriente y su desarrollo de ambos llego a ser de 65 km de túneles, esta obra se finalizo

en 7 años.

Cuatro años más tarde se concluye el entubamiento del Rio Churubusco.

Desde la década de los 80’s hasta hoy en día se han ido realizando trabajos que forman parte del

Sistema de Drenaje Profundo de la Ciudad de México.

El sistema de alcantarillado que posee la Ciudad es de tipo combinado ya que conduce aguas negras

y pluviales a través de redes de tuberías.

Los Sistemas de Drenaje Profundo y Semiprofundo, constituyen la parte medular del sistema de

desagüe. Constan de varios interceptores que operan por gravedad y fluyen hacia un mismo

conducto para evacuar las aguas negras y pluviales.


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VI

Por sus características de construcción y por la profundidad en que se encuentran es más difícil que

sean afectados por el hundimiento diferenciales que sufre año con año de la Ciudad de México

algunos colectores han sido afectados por esto, tal es el caso del colector “Barranca Seca”,

localizado en la delegación Tláhuac. 3

El presente trabajo esta compuesto por diferentes secciones las cuales llevan por nombre: marco

teórico, recopilación de información, estudios previos, normatividad y la memoria descriptiva y de

cálculo del colector.

En el marco teórico se da una breve descripción de lo que son los sistemas de alcantarillado, los

tipos que existen, los elementos que lo integran: como los albañales, las atarjeas, los colectores, los

emisores, etc. Dentro del mismo se exponen las ventajas y desventajas de tienen los diferentes tipos

de tuberías ya sean de acero, concreto, polietileno de alta densidad, como otros mas. Los requisitos

que debe cumplir una red de alcantarillado. Las especificaciones de las obras accesorias, las cuales

son básicamente para el mantenimiento y la operación de la red.

En el capítulo I denominado “Recopilación de información” se muestra la localización geográfica de

la delegación y sus límites además de sus características geológicas, meteorológicas, fisiográficas,

hidrográficas, todas estas contenidas dentro del marco físico. También está el marco urbano el cual

hace referencia a la población, a los usos de suelos, sus propiedades. En este mismo capítulo

muestra la infraestructura existente de la zona de estudio esto con el fin de tomar en cuenta todas las

obras existentes (redes de colectores y atarjeas actuales) que podían intervenir en el desarrollo del

proyecto.

Pasamos al capítulo II “Estudios previos” solo se hace referencia al levantamiento topográfico y al

estudio de mecánica de suelos, con todo y sus respectivas interpretaciones para el último caso y para

el primero el criterio a seguir, al igual que la tolerancia del equipo utilizado para el levantamiento

topográfico.

En el capítulo III titulado “Normatividad” está dedicado solamente a la mención de las normas y

lineamientos que la CONAGUA recomienda seguir para realizar cualquier tipo de proyecto ya sea

de agua potable o de alcantarillado.

Aquí se expone de manera breve y concisa cada uno de los puntos que tomamos en cuenta para

dicho desarrollo.

Finalmente esta el capítulo IV “Memoria de descriptiva y de cálculo” en donde se explica de manera

detallada cómo se fue realizando el diseño para desviar el colector “Barranca Seca”.

3 Sánchez Segura Araceli, (2006), Proyecto de Sistemas de Alcantarillado, Editorial IPN, México, p. 26.


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VII

Dentro de este se desarrollo el método de ajuste por mínimos cuadrados, además de la

determinación de la dotación de agua y con esto la aportación de aguas negras, los coeficientes de

variación y los gastos de diseño, esto es para completar el calculo hidráulico del colector;

posteriormente se explico el procedimiento a seguir para realizar el calculo geométrico y por último

las cantidades de obra para generar el catálogo de presupuesto el cual nos arroja el monto de la obra.

Después de este último apartado se tienen las conclusiones del presente estudio. Seguida de esta se

encuentran las recomendaciones que se hacen de acuerdo a nuestra experiencia.

Posteriormente tenemos los anexos que son una parte no menos importante que las anteriores, aquí

se muestran los nomogramas de Manning y los reportes fotográficos del levantamiento topográfico y

del estudio de mecánica de suelos.

Seguidos de estos continúan los índices de figuras, el de tablas y el de fotografías.

Y para finalizar encontramos la bibliografía y un glosario de términos que pueden ayudar a

comprender mejor algunos conceptos propias de la materia.


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VIII

OBJETIVO


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IX

OBJETIVO

El objetivo del presente trabajo es realizar el “Proyecto Ejecutivo del Desvío del Colector Sanitario

Barranca Seca, ubicado en el pueblo de San Juan Ixtayopan, delegación Tláhuac.”, con la finalidad

de que opere correctamente y así mejorar el servicio de drenaje en la zona.

En el presente proyecto se identificarán las problemas que actualmente presenta el colector Barranca

Seca, así mismo se describirá paso por paso el análisis de solucionar a emplear para solucionar

dichos problemas.

Se pretende que esta solución sea la más viable y factible en cuanto al diseño, operatividad,

funcionabilidad del colector.


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X

JUSTIFICACIÓN


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XI

JUSTIFICACIÓN

Este proyecto es de vital importancia que se realice debido a que ocasiona problemas de

inundaciones en la zona de estudio, es decir en el poblado de San Juan Ixtayopan localizado en la

Delegación Tláhuac.

Dichos problemas afectan a los habitantes de este lugar en la época de lluvias. Específicamente en la

colonia que lleva por nombre “Jardines del Llano”; es aquí en donde se presentan más problemas

debido al colector sanitario Barranca Seca.

En primera instancia el trazo del este colector no está precisamente a la mitad de una calle o vialidad

como debiera ser, sino que atraviesa algunos predios en varios tramos afectando a más de un

poblador, por el mal olor.

El mal funcionamiento hidráulico de colector más los asentamientos diferenciales que ha ido

sufriendo el suelo de la zona y a su vez también en la tubería del mismo colector, ocasionando en

algunos tramos de tubería: dislocamientos, contra pendientes, azolves y mal olor.

El asolvamiento en los pozos de visita los hace funcionar como desarenadores, debido a la

sedimentación de la materia orgánica y es por esto que se da el mal olor.

El colector “Barranca Seca” atraviesa el panteón municipal “Jardines del Llano” ubicado dentro de

la misma colonia, este hecho provoca enfado por parte de los habitantes ya que se presentan malos

olores durante la época de estiaje, mientras en la época de lluvias provoca que salga el agua residual

de las coladeras existentes.

Además de este inconveniente, el colector ya ha agrietado una de las bardas perimetrales con las que

cuenta dicho panteón.

Debido al asentamiento que se ha ido dando en el colector al paso del tiempo, han dado propuestas

de solución tal como la que actualmente se observa, la cual es que la altura de las chimeneas de los

pozos de visita se ha ido aumentando, llegando a medir 1.80 metros por encima del nivel de terreno;

esto con la finalidad de evitar que brote el agua residual fuera de los mismos en la época de lluvias.

Cabe destacar en este último punto que el agua brota por los brocales de los pozos de visita no

porque sea insuficiente en dicha época, si no porque en donde ocurre esto los tramos de tubería están

en contra pendiente.


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XII

Analizando lo anterior se llego a la conclusión de que la mejor solución, es la de desviar el colector

del mismo nombre en el tramo que esta dentro de la delegación Tláhuac, y así mejorar el servicio de

drenaje.

Con esto se evitar en primera instancia que atraviese el panteón “Jardines del Llano”, en segunda

que su trazo vaya por debajo de una vialidad y así poder erradicar los otros problemas como es el

caso del mal olor.

El trazo del colector de proyecto estará paralelo al existente y descargará su caudal a la planta de

tratamiento “El Llano” la cual tiene una capacidad para tratar 250 litros por segundo.

Se espera que con este proyecto quede cubierta de forma satisfactoria el objetivo, además de la

inconformidad y descontento por parte de los habitantes de la colonia Jardines del Llano donde se

localiza el proyecto.

La tubería del colector existente no se va a extraer solo se va a dejar fuera de funcionamiento,

colocándole un tapón de concreto en el orificio de la tubería, y así evitar el paso del flujo de agua

hacia el mismo.

La solución que sea elegida deberá cumplir con la característica de que el colector sea funcional

tanto hidráulicamente como geométricamente, además de ser factible, eficiente y viable llevar a cao

el proyecto del mismo.


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XIII

MARCO TEÓRICO


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XIV

MARCO TEÓRICO

Este capítulo es dedicado a la descripción de los tipos de sistemas de alcantarillado y sus

características particulares de cada uno de ellos.

Los componentes que integran un sistema de alcantarillado desde el albañal hasta su disposición

final (planta de tratamiento); además de los tipos de trazas: peine, bayoneta o la combinación de

ambas.

Las partes de un tubo y los diferentes materiales utilizados para la fabricación de estos, asi mismo se

hace mención de las desventajas como de las ventajas al momento de su utilización.

Hablamos también sobre las obras accesorias de la red de alcantarillado como las estructuras de

caída y para finalizar exponemos los requisitos que debe cumplir la red de alcantarillado para que

tenga un óptimo funcionamiento.

En estos tiempos de notable crecimiento demográfico y la diversificación de actividades humanas

que están deteriorando temerariamente el medio ambiente, como ingenieros, nos incumbe la

obligación de aprovechar racionalmente los recursos naturales aplicando técnicas sanitarias con el

fin de proteger la salud y buscar el bienestar y prosperidad de la sociedad.

El agua puede ser buena y mala pues lo mismo puede llevar enfermedades, muerte, destrucción y

penas, que salud, vida y felicidad. Todo depende del conocimiento que se tenga tanto de su

influencia sobre la vida y los bienes, como de las leyes que rigen su comportamiento.

En el desarrollo de las localidades urbanas, sus servicios en general, se inician con un precario

abastecimiento de agua potable y van satisfaciendo sus necesidades con base en su economía. 4

La urbanización incrementa los volúmenes de agua de lluvia que escurren superficialmente, debido a

la impermeabilidad de las superficies de concreto y pavimento. Por ello las conducciones artificiales

para evacuar el agua son diseñadas con mayor capacidad que la que tienen las corrientes naturales

existentes.

Se requiere así un sistema de alcantarillado sanitario para eliminar las aguas negras que produce una

población, incluyendo al comercio y a la industria. El alcantarillado tiene como principal función la

conducción de aguas residuales y pluviales hasta sitios donde no provoquen daños e inconvenientes

a la población de la localidad de donde proceden.

4 Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) Subdirección General Técnica (Gerencia de Ingeniería Básica y Normas

Técnicas), (2000), Alcantarillado Sanitario, Editorial CONAGUA, México, p. 1.


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XV

La eliminación de las aguas negras debe ser de forma rápida y segura a través de un conjunto de

tuberías subterráneas colocadas a lo largo de toda la localidad, para conducirlas hasta el sitio de

vertido donde serán tratadas.

El encauzamiento de aguas residuales evidencia la importancia de aplicar lineamientos técnicos, que

permitan elaborar proyectos de alcantarillado económicos, eficientes y seguros, considerando que

deben ser auto limpiantes, auto ventilantes e hidráulicamente herméticos.

Un sistema de alcantarillado está integrado por todos o algunos de los siguientes elementos:

albañales, atarjeas, colectores, interceptores, emisores, plantas de tratamiento, descarga final y obras

accesorias.

El vertido o descarga final de las aguas servidas podrá ser con un previo tratamiento, desde un

cuerpo receptor hasta el reuso, dependiendo del tratamiento que se realice y de las condiciones

particulares de la zona de estudio. 5

En el diseño de un sistema de alcantarillado sanitario se debe conocer la infraestructura existente de

la localidad (agua potable, ductos de gas, teléfono, energía eléctrica, alcantarillado pluvial, etc.), con

el fin de evitar que las tuberías diseñadas coincidan con estas instalaciones y asegurándose que en

los cruces con la red de agua potable, la tubería de alcantarillado siempre se localice por debajo de

ésta.

Existen tres tipos de sistemas de alcantarillado que adquieren su denominación por la naturaleza de

las aguas que transportan y para lo cual fueron expresamente proyectados: 6

Sistema separado de aguas negras.

Se diseña únicamente para recibir las aportaciones de aguas de desecho, tanto domesticas como

industriales, con el fin de alejarlas de la localidad hasta un sitio adecuado, donde serán tratadas para

posteriormente verterlas a una corriente natural, o volver a usarlas en actividades tales como el riego

de jardines, en la industria o en la agricultura siempre y cuando su calidad lo permita.

Sistema separado de aguas pluviales.

Se proyecta exclusivamente para captar las aguas de lluvia, lo que puede lograrse de dos formas:

La primera, proyectando las tuberías por las calles que vayan a contar con este servicio para su

captación se requerirán coladeras pluviales, las cuales recibirán las aguas de lluvia y las

transportaran hasta un sitio donde no causen molestia a los habitantes.

5 Ídem., p. 8. 6 Sánchez Segura Araceli, (2006), Proyecto de Sistemas de Alcantarillado, Editorial IPN, México, pp. 29, 30.


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XVI

La segunda es proyectar solo interceptores para conducir las aguas de lluvia recolectadas por las

coladeras pluviales, evitando su acumulación para que no produzcan daños a la localidad.

Sistema combinado.

Es aquel que sirve para captar y conducir por la misma red de tuberías las aguas negras de desecho

así como las aguas de lluvia.

Para la elección del tipo de sistema es necesario analizar la topografía del lugar; además del capital

económico de la población, con el fin de justificar el proyecto.

Se deberá revisar la topografía para conocer si las aguas pluviales podrán ser drenadas de forma

superficial por algún río o corriente efímera (cauce a cielo abierto), sin causar molestias a la

población. Si la topografía no permite la eliminación de las aguas pluviales por algún dren, entonces

se elegirá el sistema pluvial o en su defecto el sistema combinado.

El capital económico se analizará a detalle con el objeto de conocer si la población puede o no

absorber el costo, que conlleva realizar algún tipo de sistema antes expuesto. En el caso de que

ocurra que la población no pueda sustentar los 2 sistemas anteriores se procederá a diseñar el

sistema separado de aguas negras.

A continuación se hará una breve descripción de las partes que consta una red de alcantarillado:

Albañales.

Se denominan así a los conductos que recolectan las aportaciones de aguas residuales de una casa o

edificio y las entrega a la red municipal. El diámetro del albañal en la mayoría de los casos es de 15

centímetros (6”), siendo éste el mínimo aceptable.

Estos conductos se dividen en dos partes: a la primera se le denomina albañal interior y es el que se

localiza dentro del predio, casa o edificio. A la segunda parte se le denomina albañal exterior,

porque se localiza del parámetro exterior de la casa o edificio al entronque con el conducto de la

calle. Al conducto o albañal exterior también se le denomina descarga domiciliaria.7

Atarjeas. 8

La red de atarjeas son las tuberías de diámetro mínimo dentro de la red se instalan a los largo de los

ejes de las calles de una localidad, tiene por objeto recolectar y transportar las aportaciones de las

descargas de aguas negras hacia los colectores, interceptores ó emisores.

7 Ídem., p. 31.

8 Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) Subdirección General Técnica (Gerencia de Ingeniería Básica y Normas

Técnicas), (2000), Alcantarillado Sanitario, Editorial CONAGUA, México, pp. 12, 13.


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XVII

El ingreso del agua a las tuberías es paulatino a lo largo de la red, lo que da lugar a ampliaciones

sucesivas de la sección de los conductos en la medida en que se incrementan los caudales.

La conexión entre albañal y atarjea debe ser hermética, su diseño en general, debe seguir la

pendiente natural del terreno, siempre y cuando cumpla con los límites máximos y mínimos de

velocidad y la condición mínima de tirante.

Los trazos más usuales se pueden agrupar en forma general en los siguientes tipos:

Trazo en bayoneta.

Se denomina así al trazo que iniciando en una cabeza de atarjea tiene un desarrollo en zigzag o en

escalera (ver figura No. 1).

ATARJEAS CABEZA DE ATARJEASPOZO DE VISITA

Figura No. 1. Trazo en bayoneta de la red de atarjeas. 9

9 Ídem., p. 14.


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XVIII

Trazo en peine.

Es el trazo que se forma cuando existen varias atarjeas con tendencia al paralelismo, empiezan su

desarrollo en una cabeza de atarjea, descargando su contenido en una tubería común de mayor

diámetro, perpendicular a ellas (ver figura No. 2).

ATARJEASPOZO DE VISITA CABEZAS DE ATARJEAS

Figura No. 2. Trazo en peine de la red de atarjeas. 10

Trazo combinado.

Corresponde a una combinación de los dos trazos anteriores y a trazos particulares obligados por los

accidentes topográficos de la zona (ver figura No. 3).

10

Ídem., p. 14.


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XIX

POZO DE VISITA CABEZAS DE ATARJEASATARJEAS

Figura No. 3. Trazo combinado de la red de atarjeas. 11

Colector.

Es la tubería localizada en la parte baja de la localidad, su función es captar las aportaciones

provenientes de la red de atarjeas, puede terminar en un interceptor, en un emisor o en la planta de

tratamiento.

Interceptor.

Los interceptores, son las tuberías que interceptan las aportaciones de aguas negras de los colectores

y terminan en un emisor o en la planta de tratamiento.

Emisor. 12

Es el conducto que recibe las aguas de uno o más colectores ó interceptores, no recibe ninguna

aportación adicional (atarjeas o descargas domiciliarias) en su trayecto y su función es conducir las

aguas negras a la planta de tratamiento. También se le denomina emisor al conducto que lleva las

aguas tratadas (efluente) de la planta de tratamiento al sitio de descarga.

11

Ídem., pp. 15, 16. 12

Ídem., pp. 16, 17.


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XX

Por razones de economía, los colectores, interceptores y emisores deben tender a ser una réplica

subterránea del drenaje superficial natural.

Para recolectar las aguas residuales, se debe seguir un modelo de configuración, para el trazo de los

colectores, interceptores y emisores el cual depende de:

La topografía.

El trazo de las calles.

El sitio de vertido.

La disponibilidad de terreno para ubicar la planta de tratamiento.

Los modelos de configuración más usuales son:

Modelo perpendicular.

En el caso de una comunidad paralela a una corriente, la mejor forma de colectar las aguas

residuales se logra colocando tuberías perpendiculares a la corriente además un interceptor paralelo

a la corriente (ver figura No. 4).

COLECTO

R

COLECTO

R

CO

LEC

TO

R

DRENAJE TRIBUTARIO

A PLANTA DE TRATAMIENTO

INTERCEPTOR

Figura No. 4. Modelo perpendicular. 13

13

Ídem., p. 18.


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XXI

Modelo radial.

Las aguas residuales fluyen hacia afuera de la localidad, en forma radial a través de colectores (ver

figura No. 5).

DRENAJE

TRIBUTARIO

CO

LECTO

R

A PLANTA DE

TRATAMIENTO

COLECTOR

COLECTO

R

A PLANTA DE

TRATAMIENTO

A PLANTA DE

TRATAMIENTO

Figura No. 5. Modelo radial. 14

Modelo de interceptores.

Se emplea en zonas con curvas de nivel más o menos paralelas, sin grandes desniveles y cuyos

colectores se conectan a un interceptor el cual conducirá las aguas residuales hasta un emisor o una

planta de tratamiento (ver figura No. 6).

14

Ídem., p. 19.


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XXII

A PLANTA DE

TRATAMIENTO

DRENAJE

TRIBUTARIO

COLECTORCOLECTOR COLECTOR

INTERCEPTOR

DRENAJE

TRIBUTARIO

Figura No. 6. Modelo de interceptores. 15

Modelo de abanico.

Cuando la localidad se encuentra ubicada en un valle, se pueden utilizar las líneas convergentes

hacia una tubería principal (colector) localizada en el interior de la localidad, originando una sola

tubería de descarga (ver figura No. 7).

15

Ídem., p. 20.


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XXIII

DRENAJE

TRIBUTARIO

COLECTOR PRINCIPALA PLANTA DE

TRATAMIENTO

Figura No. 7. Modelo de abanico. 16

Tuberías

Las tuberías utilizadas en una red de alcantarillado son de importancia debido a que con estas por las

cuales se transportan las aguas negras y las que las conducen hasta el sitio de descarga final. Se

compone de dos o más tubos acoplados mediante un sistema de unión, el cual permite la conducción

de las aguas negras. Las partes esenciales de una tubería de alcantarillado son las siguientes: (ver

figura No. 8) 17

16

Ídem., p. 20. 17

Sánchez Segura Araceli, (2006), Proyecto de Sistemas de Alcantarillado, Editorial IPN, México, p. 42.


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XXIV

El lomo: representado por la parte superior.

La clave: o punto más elevado del perímetro interior.

El eje: o línea horizontal de mayor amplitud.

La plantilla: o punto más bajo del perímetro interior.

La base: o punto más bajo de la tubería.

El espesor: o grosor de la tubería.

El diámetro exterior e interior.

ESPESOR.

DIÁ

ME

TR

O

INT

ER

IOR

.

DIÁ

ME

TR

O

EX

TE

RIO

R.

LOMO.

EJE.

BASE.

PLANTILLA.

CLAVE.

Figura No. 8. Corte transversal de una tubería.

18

LOMO

CLAVE

PLANTILLA

BASE

LOMO

CLAVE

PLANTILLA

BASE

EJE

Figura No. 9. Corte longitudinal de una tubería.

19

Para elegir el material de la tubería se deben tomar en cuenta algunas características como:

Hermeticidad.

Resistencia mecánica.

Durabilidad.

Resistencia a la corrosión.

Capacidad de conducción.

Economía.

Facilidad de manejo e instalación.

18

Ídem., p. 43. 19

Ídem., p. 44.


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XXV

Dichas tuberías se fabrican de diversos materiales, los más comunes son:

Concreto simple (CS).

Concreto reforzado (CR).

Fibrocemento (FC).

Plástico – poli (cloruro de vinilo) (PVC).

Polietileno de alta densidad (PEAD).

Acero (AC).

A continuación, se describen las ventajas y desventajas del empleo de las tuberías de alcantarillado

antes mencionadas:

Tubería de concreto simple (CS) y reforzado (CR) con junta hermética.20

Las ventajas de los tubos de concreto incluyen:

Economía.- Bajo costo de adquisición y mantenimiento.

Hermeticidad.- El empleo de la junta hermética con anillo de hule impide infiltraciones de

agua y contaminación debido a las mismas.

Diversidad en diámetros mayores.- Se suministran diámetros hasta de 3.05 metros.

Durabilidad.- Larga vida útil de las tuberías.

Alta resistencia mecánica. Resistencia especialmente a cargas externas.

Entre sus desventajas se tienen:

Fragilidad.- Los tubos requieren cuidados adicionales durante su transporte e instalación.

Capacidad de conducción.- La tubería de concreto presenta un coeficiente de rugosidad alto,

lo que la hace menos eficiente hidráulicamente.

Corrosión cuando se encuentra en condiciones ácidas ó alcalinas.

Tuberías de fibrocemento (FC) 21

Entre las ventajas de estas tuberías se encuentran:

Ligereza.- Debido a su bajo peso y su longitud de 5 metros por tramo, su manejo e

instalación es sencilla y rápida.

20 Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) Subdirección General Técnica (Gerencia de Ingeniería Básica y Normas Técnicas),

(2000), Alcantarillado Sanitario, Editorial CONAGUA, México, p. 22. 21 Ídem., pp. 23, 24.


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XXVI

Resistencia y durabilidad.- La tubería de fibrocemento presenta alta resistencia al

aplastamiento, garantizando los valores mínimos de ruptura que para cada diámetro y clase

exige la norma NMX-C-039-81. Esta resistencia (en kg/m) se obtiene multiplicando la clase

por el diámetro en milimetros.

Hermeticidad.- Garantizada por el empleo de anillo de hule en las juntas.

Resistencia a los sulfatos.

Capacidad de conducción.- Debido a su bajo coeficiente de fricción, es posible instalar tubos

de menor diámetro.

Y entre sus desventajas:

Mayor costo de adquisición de la tubería.

Fragilidad.- Los tubos requieren cuidados en su transporte e instalación

Número de coplees.- A menor longitud de tubo se requiere mayor número de coplees.

Tuberías de poli (cloruro de vinilo) (PVC) 22

Entre las ventajas de las tuberías de PVC se tienen:

Hermeticidad.- Este tipo de tuberías son impermeables y herméticas, debido, por un lado, a

la naturaleza intrínseca impermeable del material, y por otro lado, a las juntas herméticas que

se logran en el acoplamiento de los tubos, por el uso en las juntas de anillos de material

elastomérico.

Ligereza.- Esta característica de los tubos de PVC se traduce en facilidad de manejo, estiba,

transporte e instalación, lo que se manifiesta aún más en la tubería de pared estructurada que

es más ligera que la tubería plástica de pared sólida tradicional.

Resistencia a la corrosión.- Las tuberías de PVC son inmunes a los tipos de corrosión que

normalmente afectan a los sistemas de tubería enterradas, ya sea corrosión química o

electroquímica. Puesto que el PVC se comporta como un dieléctrico, no se producen efectos

electroquímicos ó galvánicos en los sistemas integrados por estas tuberías, ni éstas son

afectadas por suelos corrosivos. En consecuencia, no requieren de recubrimientos, forros ó

protección catódica.

Capacidad de conducción.- Las paredes de estas tuberías son poco rugosas, lo que se traduce

en una alta eficiencia hidráulica.

Flexibilidad.- El bajo módulo de elasticidad de las tuberías las hace flexibles, y por lo tanto

adaptables a movimientos o asentamientos diferenciales del terreno ocasionados por sismos

o cargas externas.

22

Ídem., pp. 25, 26.


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XXVII

Y entre sus desventajas:

Fragilidad.- Requieren de cuidados durante su manejo, ya sea en el transporte o en la

instalación.

Baja resistencia mecánica.

Susceptible al ataque de roedores.

Baja resistencia al intemperismo.- La exposición prolongada de la tubería a los rayos solares

reduce su resistencia mecánica.

Tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) 23

Como ventajas de las tuberías de polietileno se destacan:

Economía.- Los volúmenes de excavación en zanja son reducidos.

Resistencia a la corrosión.- Elevada resistencia contra ataque de fluidos ácidos y alcalinos.

Capacidad de conducción.- Las paredes de este tipo de tuberías son poco rugosas, lo que se

traduce en una alta eficiencia hidráulica en la conducción.

Alta flexibilidad.- El bajo módulo de elasticidad de este tipo de tuberías las hace ser muy

flexibles y en consecuencia adaptables a cualquier tipo de terreno y a movimientos

ocasionados por sismos y cargas externas.

Rapidez de instalación.- Su bajo peso, aunado a su presentación en tramos hasta de 12

metros y a la unión por termofusión sin piezas especiales, agiliza su instalación.

Alta resistencia a la intemperie.- Resistentes por tiempo prolongado al intemperismo.

Hermeticidad.- Son impermeable, hermética y resistente al ataque biológico.

Ligereza. Considerando su bajo peso, ofrecen manejabilidad en el transporte e instalación.

Durabilidad.- Con mantenimiento nulo, tienen una vida útil de 50 años, y 15 años de

resistencia a la intemperie.

Y como desventajas:

Alto costo de adquisición e instalación

Tubería de acero. 24

Las ventajas de la tubería de acero incluyen:

Alta resistencia mecánica. Resiste cargas de impacto y altas presiones internas.

Fácil transporte e instalación.

23

Ídem., pp. 27, 28. 24

Ídem., p. 28.


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XXVIII

Y como desventajas:

Por ser metálica presenta corrosión, lo que reduce su vida útil y crea altos costos de

mantenimiento para prevenirla.

Las obras accesorias comúnmente usadas para mantenimiento y operación del sistema de

alcantarillado son:

Descarga domiciliaria.

Pozos de visita.

Estructuras de caída.

A continuación se hace una descripción de sus características y funciones.

Descarga domiciliaria. 25

También llamado albañal exterior, es una tubería que permite el desalojo de las aguas servidas, de

las edificaciones a la atarjea. La descarga domiciliaria se inicia en un registro principal, localizado

en el interior del predio, provisto de una tapa de cierre hermético que impide la salida de malos

olores, con un diámetro mínimo de 15 centímetros, una profundidad mínima de 60 centímetros y una

pendiente mínima del 1 %; se conecta a la atarjea por medio de un codo de 45° y un slant, o una

silleta dependiendo del material utilizado.

Se debe garantizar que la conexión del albañal a la atarjea, sea hermética. Dependiendo del tipo de

material de la atarjea o colector, se debe de seleccionar de preferencia el mismo material en la

tubería de albañal y en las piezas especiales, así como el procedimiento de conexión

correspondiente.

Pozos de visita.

La estructura típica de liga entre dos tramos de la red es el pozo de visita, que permite el acceso del

exterior para su inspección y maniobras de limpieza; también tiene la función de ventilación de la

red para la eliminación de gases. La unión de la red de la tubería con el pozo de visita debe ser

hermética de ahí la importancia de los materiales utilizados en su construcción. Los pozos de visita

deben localizarse en todos los cruceros, cambios de dirección, pendiente y diámetro y para dividir

tramos que exceden la máxima longitud Se clasifican en:

25

Ídem., p. 38.


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XXIX

Pozos comunes.

Pozos especiales.

Pozos caja.

Pozos caja unión.

Pozos caja deflexión.

Estructuras de caída. 26

Son estructuras que fundamentalmente sirven para absorber desnivel. Por razones de carácter

topográfico o por tenerse elevaciones obligadas para las plantillas de algunas tuberías, suele

presentarse la necesidad de construir estructuras que permitan efectuar en su interior los cambios

bruscos de nivel. Las estructuras de caída que se utilizan son:

Caídas libres.- Se permiten caídas hasta de 0.50 metros dentro del pozo sin la necesidad de

utilizar alguna estructura especial.

Pozos con caída adosada.- Son pozos de visita comunes, a los cuales lateralmente se les

construye una estructura que permite la caída en tuberías de 0.20 y 0.25 metros de diámetro

con un desnivel hasta de 2.00 metros.

Pozos con caída.- Son pozos constituidos también por una caja y una chimenea de tabique, a

los cuales en su interior se les construye una pantalla que funciona como deflector del caudal

que cae. Se construyen para tuberías de 0.30 a 0.76 metros de diámetro y con un desnivel

hasta de 1.50 metros.

Estructuras de caída escalonada.- Son estructuras con caída escalonada cuya variación es de

0.50 en 0.50 metros hasta llegar a 2.50 metros (cinco tramos) como máximo, que están

provistas de dos pozos de visita en los extremos, entre los cuales se construye la caída

escalonada; en el primer pozo, se localiza la plantilla de entrada de la tubería, mientras que

en el segundo pozo se ubica su plantilla de salida. Este tipo de estructuras se emplean en

tuberías con diámetros desde 0.91 hasta de 2.44 metros.

26

Ídem., p. 47.


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XXX

Requisitos de una red de alcantarillas para un buen funcionamiento. 27

Todo sistema debe procurar la eliminación rápida y segura de las aguas residuales. Para realizarlo

cualquier tipo sistema debe de cumplir con algunos requisitos, los cuales son:

Localización adecuada.

Seguridad en la eliminación.

Resistencia necesaria.

Facilidades de inspección y limpieza.

Capacidad suficiente.

Según el sistema, estos requisitos tienen mayor o menor importancia y se realizan con más o menos

facilidad y economía.

Localización adecuada. 28

Puede decirse que las alcantarillas deben instalarse, por lo general, en el centro de las calles. Solo

en casos especiales: anchura de las mismas, pavimentos que resulte oneroso romper, el estar

ocupado el centro de las vías por algunas instalaciones que no sea conveniente o resulte muy caro

remover, etc. se varía esta localización, que debe ser preferente a la de cualquier otra instalación

subterránea. En algunos casos, esta variación impondrá el establecer dos atarjeas, una a cada lado de

la calle, cerca de las banquetas. Nunca deben quedar las alcantarillas debajo de las casas, cruzando

las manzanas; es decir, el suelo arriba de la instalación debe estar libre o descubierto.

También, por regla general las alcantarillas se establecerán paralelamente al terreno, es decir,

siguiendo sus pendientes y declives, puesto que el alcantarillado no es más que una red subterránea

de conductos que repite en forma perfeccionada el desagüe superficial.

Los conductos principales o colectores deberán quedar alojados en las calles más bajas, para facilitar

hacia ellos el escurrimiento de las zonas más elevadas.

El movimiento del agua debe ser de las partes altas a las bajas, canalizando y concentrando los

gastos hacia la salida de la ciudad y transportándolas hasta el punto final o de vertido; de manera que

el sentido de escurrimiento en las alcantarillas está determinado por la configuración física del

terreno.

27

López Alegría Pedro, (1990), Abastecimiento de Agua Potable y disposición y eliminación de excretas, Editorial IPN -

Alfaomega, México, p. 259. 28

Ídem., p. 260.


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XXXI

Se procurará que las líneas colectoras sean lo más rectas posible, evitando inflexiones y vueltas, que

las corrientes sigan el camino más corto, no dando lugar a lo que se llama contracorrientes. Estas

indicaciones generales que norman el criterio en la elaboración de un proyecto, a veces no pueden

seguirse por las condiciones especiales en que se tienen que contravenir.

Seguridad en la eliminación. 29

La eliminación de las aguas negras o residuales debe hacerse de forma eficiente y sin causar

molestias en la localidad, por lo cual debe cuidarse los siguientes aspectos:

1. Evitar que aparezca a la vista del usuario el aspecto de las aguas negras además de

resguardar a la atmósfera de malos olores producto de la descomposición de las materias

contenidas en las mismas para esto se usarán conductos cerrados, se cuidara su velocidad, su

impermeabilidad y su ventilación. Se podrá hacer uso de los canales abiertos, pero tan pronto

como la zona urbana vaya creciendo se hará preciso recubrirlo para así evitar los malos

olores.

2. Las pendientes dentro de los conductos deben ser tales que en condiciones de velocidad

mínima, no permitan la sedimentación de la materia suspendida que contienen las agua

negras y en condiciones de velocidad máxima, no produzca erosión en las tuberías.

3. El material de las tuberías debe ser el más apropiado ya que debe ser impermeable para

evitar la contaminación de los mantos freáticos y del subsuelo por filtraciones de las aguas

residuales.

4. Los pozos de visita son estructuras que sirven para la ventilación de la red, asimismo para

evitar la acumulación de gases corrosivos o explosivos como lo es el metano.

Resistencia adecuada. 30

Se entiende que las tuberías beben ser capaces de soportar los esfuerzos y las cargas a las que están

sujetas, tanto interior como exteriormente. Se consideran como fuerzas externas: la firmeza del

subsuelo, las supresiones, los empujes de las tierras laterales, los esfuerzos transmitidos por el

tráfico. Como fuerzas internas: el movimiento y las presiones del agua conducida y las fluctuaciones

de gasto que pueden hacer trabajar a dicho conducto como canal o como tubo forzado.

Se deben utilizar materiales que sean impermeables para evitar fugas de aguas negras y en

consecuencia la infiltración de dichas aguas en el subsuelo, propiciando su contaminación.

29

Ídem., pp. 263, 264. 30

Ídem., p. 264.


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XXXII

Facilidad para la limpieza e inspección. 31

No es posible conservar la red de alcantarillado limpia por sí sola, debido a que las materias en

suspensión tienden a sedimentarse además de adherirse a las paredes de las tuberías, aun cuando la

velocidad de arrastre sea superior a los límites mínimos. Esto propicia la formación de azolves, por

lo que se hace necesaria la inspección y el desazolve periódicamente para conservar los conductos

en óptimas condiciones.

Capacidad suficiente. 32

La red debe proyectarse con suficiencia para conducir en condiciones de seguridad, el gasto máximo

de aguas por eliminar, a fin de que la eliminación sea rápida y no provoque estancamientos que

favorezcan depósitos indeseables. A la vez evitarán el asentamiento de la materia transportada por

las aguas negras.

31

Ídem., p. 264. 32

Ídem., p. 265.


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1

CAPÍTULO I

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN


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2

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

Se expondrá la localización geográfica de la delegación Tláhuac así como de San Juan Ixtayopan

que es la zona de estudio donde se va a realizar el proyecto ejecutivo del “Desvío del colector

sanitario Barranca Seca”.

También hablaremos de las características geológicas, meteorológicas, fisiográficas, hidrográficas

propias de la delegación.

En lo concerniente al marco urbano se hará la comparativa entre la población de la delagación con

respecto a la población del Distrito Federal, además se expondrán los usos de suelo en esta

demarcación asi como sus características.

También se vera la infraestructura actual de drenaje con la cual cuenta esta delegación, estructura

como la red de colectores principales, asi como su red secundaria (atarjeas), y las plantas de

tratamiento de aguas residuales que estan dentro de la misma, mencionando las características

particulares de cada una de ellas.

I.1 MARCO FÍSICO.

I.1.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA. 33

Las referencias geográficas así como la localización de la delegación Tláhuac se muestra en la

Tabla No. 1 y en la Figura No. 10.

Norte 19° 20’

Sur 19° 12’ Latitud norte

Este 98° 56’

Oeste 99° 04’ Longitud oeste

Tabla No. 1. Localización geográfica. 34

33

Ídem., p. 2. 34

Ídem., p. 2.


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3

Gustavo A.

MaderoAzcapotzalco

Miguel

HidalgoVenustiano

Carranza

Cuauhtémoc

Benito

Juárez

Iztacalco

Alvaro

ObregónCuajimalpa

de MorelosCoyoacán

Iztapalapa

Tláhuac

La Magdalena

Contreras

Tlalpan

Xochimilco

Milpa Alta

Figura No. 10. Ubicación geográfica.

35

TLÁHUAC.

"En el lugar de quien cuida el agua'' es el significado de Tláhuac, vocablo de origen Náhuatl

tornado para denominar a la décimo tercera delegación que conforma al Distrito Federal.

Situada al este del Distrito Federal la delegación de Tláhuac tiene su origen prehispánico en una isla

casi en el centro del lago de Xochimilco, cubre una superficie de 85.346 km2.

35

Información propia.


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4

Después de que Itzcoatl y Nezahualcóyotl, señores de México y Texcoco acabaron con el imperio de

Azcapotzalco y sometieron a los pueblos que habían estado sujetos a los tecpanecas, comienza la

ardua tarea de ganarle terreno al lago mediante la construcción de las chinampas dedicadas al cultivo

de hortalizas; la fertilidad de estas tierras la aumentaba el flujo de varios manantiales muy

abundantes en ese tiempo. 36

La quinta parte de la superficie delegacional ha sido urbanizada y el resto sigue siendo área rural; de

la primera, la mitad tiene uso habitacional, un porcentaje menor por industrias y menos por

servicios. De la zona no urbanizada más del 90% se dedica a actividades agrícolas, el resto son

suelos con pendientes pronunciadas e inundables y otra parte se dedica a la chinamperia.

El principal eje de desarrollo comercial ha sido la Av. Tláhuac, al igual que la industria en su

mayoría mediana y ligera se ha asentado a lo largo de esta arteria vial.

Funcionan planteles de educación preescolar, primaria, secundaria y bachillerato únicamente. Las

principales vías de comunicación con el resto del área urbana son la Av. Tláhuac, la carretera

Mixquic-Chalco y la autopista México-Puebla.

Del 95% de la demanda de agua potable que se cubre en la zona urbana, la mayor parte proviene de

los mantos acuíferos de la región, una mínima parte proviene del valle de Lerma. Los servicios de

drenaje, pavimentación y electricidad cubren paulatinamente la demanda.

SAN JUAN IXTAYOPAN. 37

Ixtayopan significa "donde se forma la sal".

San Juan Ixtayopan se encuentra ubicado al sur de la Delegación colinda con los pueblos de

Santiago Tulyehualco y San Antonio Tecomitl. En la actualidad lo conforman cinco barrios, San

Agustín, La Concepción, La Soledad, La Asunción y la Lupita.

A su vez existen seis colonias, Francisco Villa, El Rosario, Tierra Blanca, Peña Alta y Jardines del

llano que actualmente cuenta con una población aproximada de 35 mil habitantes.

San Juan Ixtayopan es una zona importante en hallazgos arqueológicos, algunos de los cuales la

comunidad ha logrado concentrar en un pequeño museo perteneciente al pueblo.

36

Extinta Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica (DGCOH) hoy Sistema de Aguas de la Ciudad de

México (SACM), (2001), Plan de Acciones Hidráulicas 2001 – 2005 Delegación Tláhuac, Editorial SACM

(Documentos internos), México, p. 1. 37

www.tlahuac.df.gob.mx/menusup/turismo/ixtayopan.html

http://www.tlahuac.df.gob.mx/menusup/turismo/ixtayopan.html


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5

En el que se exhiben 188 piezas. Fueron encontradas en el parque de los Olivos y Santo Domingo,

también del horizonte postclásico tardío; entre ellas, soportes zoomorfos, vasijas, tejolotes, núcleos

de obsidiana, figurillas antropomorfas, sellos y malacates.

CROQUIS DE LA ZONA DE ESTUDIO.

El proyecto ejecutivo del colector Barranca Seca se ubicará entre la calle Lirios anteriormente

llamada Puente de Tubos y el Canal del Río Ameca, en la colonia Jardines del Llano de la

delegación Tláhuac, Distrito Federal. En la figura No. 11 se muestra el croquis de localización de

dicho proyecto, dentro del pueblo de San Juan Ixtayopan.

Figura No. 11. Zona de proyecto.

38

38

Información proporcionada por el Sistema de Aguas de la Ciudad de México.


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6

I.1.2 SUPERFICIE Y LÍMITES DELEGACIONALES.

La subdivisión de la superficie dentro de la delegación es la urbana con una extensión de 28.166

km2 lo que equivale al 33% de la superficie de la demarcación, y el área ecológica con 57.180 km

2

que es el 67% del total.

En la tabla No.2 se muestran las delegaciones o municipios colindantes a la delegación Tláhuac.

Orientación. Delegación o municipio

limitante. Perímetro.

Norte Iztapalapa

Av. Tláhuac y calle Providencia (noreste del panteón San

Lorenzo Tezonco), parteaguas del Cerro de Santa

Catarina

Este Ixtapaluca y Chalco, Estado de

México

Mojoneras Diablotitla, Terremote de San Andrés, Chila,

Ameyalco, Tepetlatitlán y Las Nieves, Av. Toluca

Tecamazuchil, Calles Mariano Arista, Terraplen, Josefa

Ortíz de Domínguez, Carretera Tlaltenango a la México

Puebla, Carretera Río Ameca.

Sur Milpa Alta

Camino de Tetelco a Tezompa, casco de la hacienda de

Santa Fe Tetelco, parteaguas del Cerro del Calvario y

parteaguas del Volcán Teuhtli

Oeste Xochimilco e Iztapalapa

Av. Tláhuac, La Turba, Leandro Valle, Canal de Caltongo

- Canal de Chalco, Francisco Villa, Calz. de la Morena y

Av. División del Norte

Tabla No. 2. Límites delegacionales. 39

I.1.3 CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS.

La tabla No. 3 muestra los bancos de nivel maestro y ordinario, se incluyen los pertenecientes al

Sistema de Aguas de la Ciudad de México SACM (extinta DGCOH) y los pertenecientes al

Organismo de Cuenca del Valle de México.

39

Extinta Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica (DGCOH) hoy Sistema de Aguas de la Ciudad de

México (SACM), (2001), Plan de Acciones Hidráulicas 2001 – 2005 Delegación Tláhuac, Editorial SACM

(Documentos internos), México, p. 2.


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7

No. Banco. Ubicación. Longitud. Latitud. Elevación.

1 B(S10E07)02 Enrique Álvarez y Cecilio Agosto, col.

Zapotitla 99002'14" 19°18'39" 2,257.772

2 B(S10E08)01 Antiguo Camino a Tlaltenco, col.

Ampliación López Portillo 99°01'34" 19°18'07" 2,244.262

3 B(S11E06)05 Calz. Ignacio Zaragoza y Eusebio Gil

Cuevas, col. Agrícola Metropolitana 99°03'05" 19°17'35" 2,237.712

4 B(S11E09)02 Colonia 3 de Mayo 98°59'47" 19°17'37" 2,239.925

5 B(S12E05)01 Océano y Piraña, col. Ex-Hacienda San

Nicolás Tolentino del Mar 99°03'47" 19017'23" 2,238.801

6 B(S12E07)01 Bodas de Fígaro y Heraclio Elizalde, col.

Agrícola Metropolitana 99°02'40" 19°17'25" 2,237.776

7 B(S12E07)02 Francisco I. Madero y Adolfo Ruíz

Cortmes, col. La Conchita 99°02'11" 19°17'16" 2,236.922

8 B(S12E08)02 Cjón. Francisco I Madero y Las Puertas,

col. Ojo de Agua 99°01'20" 19°17'35" 2,236.534

9 B(S12E09)02 San Rafael Atlixco y Mar de los Nublados,

col. El Triángulo 99°00'44" 19°17'04" 2,235.070

10 B(S12E10)03 Colonia Selene 98°59'43" 19°17'08" 2,234.982

11 B(S12E10)04 Colonia San José 98°59'25" 19°16'47" 2,231.590

12 B(S13E07)02 Colonia La Conchita Zapotitlán 99002'28" 19°16'22" 2,235.979

13 B(S13E10)01 Colonia San José 98°59'50" 19°16'36" 2,232.296

14 B(S13E10)02 Colonia Ampliación Selene 93059-29" 19°16'26" 2,231.811

15 B(S14E10)01 Calz. Tláhuac Chalco y San José 98°59'39" 19015'55" 2,233.769

16 B(S14E11)01 Carr. A Chalco 98°59'25" 19°15'53" 2,231.464

17 B(S14E11)02 Calzada Tláhuac-Chalco 98°59'15" 19°15'52" 2,231.123

18 B(S17E12)01 Colonia Barrio San Miguel 98°57'46" 19°13'35" 2,239.854

19 B(S17E12)02 Colonia San Miguel 98°57'56" 19°13'27" 2,239.215

20 B(S17E12)03 Colonia San Miguel Tetelco 98°58'14" 19°13'11" 2,239.137

21 B(S18E11)01 Colonia La Conchita 98°5877" 19°12'56" 2,242.483

22 B(S18E12)01 Colonia Emiliano Zapata 98°57'47" 19°12'26" 2,241.043

23 B(S11E06)04 Av. De los Cisnes y Lago Alberto 98°58'14" 19°13'11" 2,238.183

24 B(S11E07)05 Gral. M. López y ducación San

Rafael Atlixco 99°02'31" 19°18'18" 2,254.542

25 B(S11E09)04 Pablo González, entre Ojo de Agua y Gral.

Felipe Ángeles 99°00'37" 19°17'26" 2,238.183

26 B(S12E08)01 Av. San Rafael Atlixco y Morelos 99°01'03" 19°17'28" 2,241.141

27 B(S12E10)02 Circo Ptolomeo entre Mar de la Crisis y

Mar de la Lluvia 98°59'21" 19°17'19" 2,235.655

28 B(S12E11)01 Cruce de canales 855 y 864, sobre el bordo 98°58'44" 19°16'50 2,234.723

Tabla No. 3. Relación de bancos de nivel. 40

40

Ídem., pp. 5 – 8.


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8


29 B(S13E06)01 Canal de Chalco col. Villa

Centroamericana y del Caribe 99°02'55" 19°16'32" 2,236.551

30 B(S13E06)03 Leandro Valle y Langosta 99°0333" 19°16'48" 2,235.954

31 B(S13E09)01 Emiliano Zapata y Av. F:C: San Rafael

Atlixco 99°00'32" 19°16'40" 2,234.161

32 B(S13E09)03 F.F.C.C. San Rafael Atlixco y Feo. ducac

Mina 99°00'19" 19°16'18" 2,236.402

33 B(S14E09)01 Av. Tláhuac-Tulyehualco 98°59'44" 19°15'56" 2,235.327

34 B(S14E10)02 Carr. Tláhuac-Chalco y Rio Amecameca 98°5939" 19°15'27" 2,234.909

35 B(S14E11)03 Camino de ducación entre Canal 859 y

Canal 872, Canal 856 y Canal 850 98°59'09" 19°15'17" 2,233.629

36 B(S14E12)01 Carr. Tláhuac-Chalco 98°5831" 19°15'47" 2,231.620

37 B(S15E10)02 Benito ducac y Morelos 98°59'44" 19°14'56" 2,234.499

38 B(S15E11)01 Entre Canal 856 y Canal 850 98°59'10" 19°14'44" 2,235.954

39 B(S15E12)01 Carretera Chalco entre Canal General y

Canal 858 98°57'58" 19°14'36" 2,233.700

40 B(S16E11)01 Camino de ducación sobre el bordo del

Río Amecameca 98°59'13" 19°13'55" 2,242.285

41 B(S16E12)01 Carretera Chalco, Pueblo San Andrés

Mixquic 98°58'04" 19°13'54" 2,236.564

42 B(S17E11)02

94

Camino de ducación Río Ameca y

carretera Tecomitl, Mixquic 98°58'57" 19°13'16" 2,241.252

43 B(S17E11)03 Camino Real a San Juan y Camino 98°5834" 19°13'23" 2,239.710

44 B(S17E13)01 Camino de ducación entre límites de la

Delegación Tláhuac y Chalco 98°56'58" 19°13'03" 2,233.288

45 B(S18E12)03 San Juan y San Pedro Tezompa 99°54'43" 19°12'47" 2,237.608

46 M(S09E12)02 Colonia ducación Santa Catarina 98°57'39" 19°19'12" 2,240.407

47 M(S10E11)01 Emiliano Zapata y calle 8, col. Barrio San

Miguel 99°00'21" 19°16'41" 2,238.673

48 M(S10E12)01 Colonia Santa Catarina Yecahuizotl 98°57'46" 19°18'45" 2,238.639

49 M(S10E12)02 C- 23 casi, Eje 10 Sur 98°57'59" 19°18'26" 2,237.426

50 M(S11E06)01 Av. Tláhuac y Porvenir, col. Los Olivos 99°0322" 19°18'08" 2,242.029

51 M(S11E06)02 Calz. México - Tulyehualco 99°03'03" 19°18'04" 2,241.544

52 M(S11E06)03 Salvador Días Mirón y Av. Tláhuac 99°02'54" 19°18'00" 2,242.402

53 M(S11E07)01 Av. Tláhuac y San Juan de Dios, col.

Santiago Zapotitlán 99°02'29" 19°17'55" 2,240.976

54 M(S11E07)02 Gildardo Magaña e Independencias, col.

Santiago Zapotitlán 99°02'03" 19°17'47" 2,239.362

Continuación Tabla No. 3. Relación de bancos de nivel.


UNIDAD ZACATENCO.



9


55 M(S11E08)01 Ant. Camino a Tlaltenco y Av. Tláhuac,

col. José López Portillo 99°01'26" 19°17'53" 2,239.624

56 M(S11E08)02 Av. Tláhuac y ler. Cjón de Independencia,

col. La Conchita 99°01'45" 19°17'51" 2,238.309

57 M(S11E08)03 Miguel Hidalgo e Independencia 99°00'59" 19°17'49" 2,241.703

58 M(S11E08)04 Luciano Becerra y Luis Delgado 99°01'44" 19°17'19" 2,235.780

59 M(S11E09)01-

R-96

Prol. Emiliano Zapata y Antonio

Salanueva 99°00'35" 19°17'52" 2,241.109

60 M(S11E09)03 Golfo de Iris y Montes Apeninos, col.

ducación Selene 99°00'15" 19°17'36" 2,237.672

61 M(S11E10)01 Colonia ducación Selene 98°59'10" 19°17'48" 2,238.292

62 M(S11E10)02 Colonia 3 de Mayo 98°5930" 19°17'36" 2,240.604

63 M(S11E11)01 Carr. Tlaltenco a la México - Puebla 98°58'50" 19°18'07" 2,242.253

64 M(S12E07)01 Canal Revolución casi Calle Revolución 99°02'24" 19°16'47" 2,236.542

65 M(S12E07)02 Orilla sur del lago recreatovo, Bosque de

Tláhuac 99°03'00" 19°11'28" 2,237.004

66 M(S12E09)01 Montes Caucase y Océano de las ducación

, Col. duca. Selene 99°00'14" 19°17'15" 2,235.437

67 M(S12E09)03 Mar del ducac y Valle Alpino, col. Santa

Cecilia 99°00'14" 19°16'53" 2,235.116

68 M(S12E10)01 Colonia ducación Selene 98°59'51" 19°17'24" 2,235.253

69 M(S13E07)01 Zona Agrícola 99°02'13" 19°16'18" 2,234.226

70 M(S13E09)02 Calle y calle 16, col. Barrio Asunción 99°00'07" 19°16'35" 2,234.413

71 M(S13E09)04 ducaci ducaci y Francisco ducac Mina,

col. Barrio San Miguel 99°00'03" 19°16'17" 2,234.919

72 M(S13E10)03 Severiano Ceniceros y 20 de Noviembre,

col. Tláhuac 99°00'00" 19°16'00" 2,234.849

73 M(S14E09)02 Calz. De la Morena entre Bugambilia y

Jacarandas colonia Quiahuatla 98°59'59" 19°15'46" 2,234.136

74 M(S14E09)03 Calz. De la Morena y Francisco Villa

colonia Barrio San Sebastián 99°00'08" 19°15'30" 2,233.812

75 M(S15E09)02 ducaci Ocampo y Oda. 15 de Septiembre

colonia Francisco Villa 99°00'08" 19°14'50" 2,247.225

76 M(S15E10)01 Norte del Comercio y V. Carranza Feo.

Villa. 98°59'44" 19°14'35" 2,241.684

77 M(S16E10)01 Av. Sur del Comercio y 1a Cda. Sur del

Comercio. Pueblo San Juan Ixtayopan. 98°59'40" 19°14'18" 2,243.573

78 M(S16E10)02

Av. Sur del Comercio frente a Deportivo

entre Pedro Hernández Silva y ducación

Tecnológica col. Jaime Torres Bodet.

98°59'34" 19°13'49" 2,243.877

91 P(S10E06)01 Buena Suerte y Priv. de Providencia, col.

Las Arboledas 99°03'17" 19°18'23" 2,246.885

92 P(S10E12)01 Colonia Barrio San Miguel 98°58'05" 19°18'40" 2,244.104



UNIDAD ZACATENCO.



10


93 P(S15E09)04

Av. División del Norte y Norte del

Comercio col. Barrio Santa María del

Olivar

99°00'12" 19°14'58" 2,248.932

94 P(S15E09)05

Camino de Terraceria Entre Monte

Carmelo y De La Barranca col. Francisco

Villa.

98°59'55" 19°14'39" 2,251.644

95 P(S15E10)01 Av. De las Palmas col. Pueblo San Juan

Ixtayopan 98°58'45" 19°14'18" 2,250.462

96 P(S16E10)02 Educación Secundaria y Verso col. Bodet 98°59'49" 19°14'00" 2,255.657

97 P(S18E11)05 Morelos y Cuauhtemoc col. Morélos 98°58'26" 19°12'47" 2,246.019

98 P(S18E11)07 Ahualapa entre las calles Av. Morelos y

20 de Noviembre, col. La Conchita. 98°58'17" 19°12'42" 2,251.374

99 P(S18E12)01 Hidalgo y Av. 20 de Noviembre col. La

Conchita. 98°58'02" 19°12'33" 2,247.789

100 P(S18E12)02 Puebla y Cda. Hidalgo col. Cristo Rey 98°58'08" 19°12'35" 2,243.243

101 P(S18E12)03 Av. Las Nieves y Av. Chihuahua col.

Emiliano Zapata 98°58'04" 19°12'20" 2,265.751

102 P(S10E08)01 Ant. Camino a Tlaltenco y F.F.C.C. San

Rafael Atlixco col. Santiago Zapotitlan 99°01'45" 19°18'13" 2,250.428

103 P(S10E08)02 Pozo Sta. Catarina N°. 4 en piso junto a

caseta 9900113" 19°18'01" 2,245.708

119 P(S11E07)01 Juan de Dios Peza y Ferrocarril San Rafael

Atlixco col. Santiago Zapotitlan 99°02'26" 19°18'09" 2,254.288

120 P(S11E09)01 Pozo Santo N°. 3 col. Guadalupe

Tlaltenco 99°00'21" 99°17'50" 2,255.686

121 P(S11E10)01 Pozo Santa Catarina N°2 Col. Francisco

Tlaltenco 99°00'02" 19°17'57" 2,251.186

122 P(S16E10)01 Sur de Comercio y Cda. Hidalgo col.

Barrio Tecaxtitla 98°59'37" 19°13'43" 2,245.547

NOTA: Simbología de Bancos según su clave:

B: Bancos ordinarios.

P: Bancos en pozos de agua potable municipal.

M: Bancos maestros, fijos o profundos.

No se incluyen los bancos pertenecientes a la Gerencia de Aguas del Valle de México (Organismo de Cuenca del Valle

de México).



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11

I.1.4 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS. 41

Tláhuac formó parte de los lagos de Xochimilco y Chalco que al secarse originaron una superficie

de suelo lacustre.

Sus características más importantes están representadas por tres zonas: plana o lacustre, de

transición y de lomas. En la primera, predominan los depósitos de tobas, limos, arcillas y arenas

finas; en la de transición existen pequeños estratos de arcillas, arenas y gravas; y en la de lomas,

gravas, arenas, bloques, coladas de basalto, lavas y piroclastos; su estructura geológica propicia una

alta permeabilidad.

De acuerdo a la zonificación, desde el punto de vista estratigráfico, el Distrito Federal presenta tres

tipos de zonas (Ver tabla No. 4).

1 Lomas: conformada por gravas, arenas, bloques, bloques, basaltos y piroclásticas.

2 Transición: conformada por arcillas, arena y grava.

3 Fondo de lago: conformada por tobas, limos, arcillas y arenas finas.

Era. Periodo. Roca o suelo. Unidad litológíca % de la superficie

delegacional

Cenozoico

S

u

e

l

o

Aluvial 14.45

Lacustre 56.64

Cuaternario Ígnea extrusiva Brecha volcánica

básica

18.51

Basalto Brecha

volcánica básica

2.89

Terciario Ígnea extrusiva Andesita 7.51

Tabla No. 4. Unidades litológicas. 42

I.1.5 CARACTERÍSTICAS HIDROGRÁFICAS Y METEOROLÓGICAS. 43

Una corriente efímera lleva agua cuando llueve o inmediatamente después, en Tláhuac el río

Amecameca es considerado como tal, ya que sirve como dren de aguas pluviales, sus aguas son

utilizadas para el riego de zonas agrícolas que encuentra a lo largo de su cauce.

El clima predominante dentro de la delegación es templado subhúmedo con lluvias en verano, la

temperatura oscila entre 8.3ºC hasta los 22.8ºC y la promedio es de 15.7ºC. La precipitación media

es de 274.3 mm.

41

Ídem., p. 13. 42

Ídem., p. 13. 43

Ídem., p. 15.


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12

I.2 MARCO URBANO.

I.2.1 POBLACIÓN.

En la tabla No. 5, se muestra el crecimiento histórico de la población de esta demarcación en

comparativa con la del Distrito Federal, hasta el año 2000.

Año.

Población. Densidad bruta.

Habitantes

en la

delegación.

Habitantes

en el D.F.

(%) con

respecto al

D. F.

Habs/ha en

la

delegación.

Habs/ha en

D. F.

(%) con

respecto al

D.F.

1970 62,419 6,874,165 0.91 22.16 105.97 0.21

1980 146,923 8,831,079 1.66 52.16 136.14 0.38

1990 206,700 8,235,744 2.51 73.39 126.97 0.58

2000 302,483 8,591,309 3.52 107.39 132.45 0.81

Tabla No. 5. Tendencia de crecimiento de la población 1970-2000. 44

Proyección de población de la delegación Tláhuac hasta el año 2015.

El Programa de Desarrollo Urbano del Distrito Federal, plantea la política demográfica de alcanzar

en 20 años una tasa de crecimiento anual de 1.079 por ciento y una densidad bruta de 190 hab/ha.

En la tabla No. 6 se observa la proyección de población de la delegación partir del año 2000 hasta el

año 2015, además se muestra en comparativa con la población del Distrito Federal.

44

Ídem., p. 23.


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13

Año. Habitantes en la

delegación.

Habitantes en el Distrito

Federal.

Porcentaje con respecto

al D.F.

2000 302,483 8,591,309 3.52

2001 314,222 8,638,245 3.64

2003 339,085 8,738,879 3.88

2005 365,916 8,848,856 4.14

2007 394,869 8,968,589 4.40

2009 426,114 9,098,524 4.68

2011 459,830 9,239,139 4.98

2013 496,215 9,390,943 5.28

2015 535,478 9,554,485 5.60

Tabla No. 6. Proyección de la población al año 2015. 45

I.2.2 USOS DE SUELO Y CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA.

El uso del suelo predominante en la delegación es de conservación ecológica, según el Programa

Parcial de Desarrollo, el área habitacional mezclada con servicios, se extiende en la parte central, de

oeste a este de los costados de la Av. Tláhuac. (Ver tabla No. 7).

Uso. Superficie (km2). Porcentaje (%).

Habitacional 20.48 24.00

Habitacional en área de conservación 1.71 2.00

Equipamiento urbano 0.85 1.00

Conservación ecológica 57.18 67.00

Mixtos 3.41 4.00

Espacios abiertos 1.71 2.00

TOTAL 85.35 100.00

Tabla No. 7. Tipos de usos del suelo en la delegación. 46

La zona de reserva ecológica ocupa el mayor porcentaje de la delegación, dentro de la zona urbana

se carece de espacios abiertos para la recreación, mientras que el uso habitacional ocupa apenas el

13.59 % del área total. 47

45

Ídem., p. 25. 46

Ídem., p. 37. 47

Ídem., p. 38.


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14

I.3 INFRAESTRUCTURA ACTUAL DE DRENAJE.

La delegación Tláhuac cuenta con un nivel de servicio en drenaje del 96% el restante se debe a la

falta de infraestructura en algunas colonias.

Por su ubicación dentro de la zona lacustre del Valle de México, Tláhuac cuenta con un complejo

sistema de canales, los que son utilizados básicamente para la agricultura y el desalojo de aguas

residuales y pluviales constituyendo estos últimos parte de la principal infraestructura de drenaje. 48

En la tabla No. 8, presenta un resumen de la infraestructura de drenaje existente en la delegación.

Descripción. Cantidad. Unidad.

Red primaria (diámetros iguales o mayores a 61 cm, y menores a 315 cm) 82.10 km

Red secundaria (diámetros menores a 61 cm) 429.50 km

Cauces a cielo abierto 39.60 km

Planta de bombeo 2 Planta

Cárcamos de bombeo 2 Cárcamo

Lagunas de regulación 1 Laguna

Estaciones pluviográficas 3 Estación

Tabla No. 8. Infraestructura de drenaje. 49

I.3.1 REDES.

REDES SECUNDARIAS.

Se considera red secundaria al conjunto de tuberías cuyo diámetro es menor a 61 cm, la longitud de

la red actual es de 429.5 kilómetros en la delegación. 50

RED PRIMARIA.

Se considera red primaria al conjunto de tuberías cuyo diámetro es igual o mayor que 61 cm,

contabilizando un total de 82.10 kilómetros de colectores. 51

48

Ídem., p. 55. 49

Ídem., p. 55. 50

Ídem., p. 55. 51

Ídem., p. 56.


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15

I.3.2 COLECTORES MARGINALES.

A consecuencia de los hundimientos diferenciales, los drenes principales ya no pueden ser

alcanzados por los colectores porque han quedado en cotas muy bajas con respecto a ellos,

impidiendo por lo tanto su funcionamiento a gravedad, se ha tenido que recurrir al uso de equipos de

bombeo para desalojar adecuadamente el agua residual.

En época de lluvia se hace uso del sistema de canales para drenar con mayor eficiencia las aguas

pluviales que escurren en la delegación. Los principales son el Rafael Castillo, La Lupita,

Revolución, Guillermo Prieto, Luis Echeverría, Las Puertas, Acalote, Rafael Atlixco, Chalco y el

Río Amecameca.

El Río Amecameca nace en el Estado de México en el municipio de Tenengo del Aire y drena las

aguas pluviales de la zona sur - oriente de la delegación Tláhuac y parte del Estado de México, tiene

un sentido de escurrimiento de sur a norte; 9 de sus 15 kilómetros de longitud se encuentran dentro

de la delegación.

El funcionamiento de este canal es afectado por el azolve, como consecuencia directa de la falta de

mantenimiento. Actualmente sólo conduce aguas pluviales ya que las sanitarias que antes escurrían

por él ahora lo hacen a través del colector marginal (ver tabla No. 9). 52

Nombre. Ubicación. Diámetro.

(m)

Longitud (m). Estructura en donde

descarga. Calles. Colonias. Total. En la Deleg.

Río Amecameca Margen del Río

Amecameca

Margen derecho del

Río Amecameca

después del km 6

cambia al margen

izquierdo

1.22

1.52 12,060

2,500

8,060

Hacia la planta de

rebombeo de aguas

combinadas San

Lorenzo Tezonco con

un diámetro de 244 cm

Prolongación Río

Amecameca

Zona agrícola Atrás

de los viveros San

Luis

2.44 1,500 1,500 Laguna de regulación

San Lorenzo Tezonco

Tabla No. 9. Colectores marginales. 53

52

Ídem., p. 59. 53

Ídem., p. 59.


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16

I.3.3 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.

La creciente demanda de agua para consumo humano ha requiriendo buscar alternativas de solución

a la escasez de agua potable, lo cual ha propiciado el uso de agua residual tratada en actividades

donde la calidad de potable no es necesaria como es el caso de la agricultura, el llenado de canales,

enfriamiento de motores y riego de áreas verdes.

En la delegación Tláhuac existen plantas de tratamiento de agua residual alimentadas por los

colectores de los pueblos en donde se ubican, cuyo caudal es procesado a nivel primario y terciario

para después dirigirlo hacia las zonas agrícolas de la zona.54

En la tabla No. 10 se indican los datos

técnicos de las plantas existentes en la delegación.

No. Nombre. Ubicación. Capacidad

(lps).

Recibe

agua de: Envía agua a: Observaciones.

1 La Lupita

Canal La Lupita y Calle

Juárez, Col. Pueblo San

Juan Ixtayopan

30 San Juan

Ixtayopan

Zona agrícola San Juan

Ixtayopan

2 San Nicolás

Tetelco

Cda. 20 de Noviembre,

Deportivos San Nicolás

Tetelco

30 San Nicolás

Tetelco

Zona agrícola San Nicolás

Tetelco

No opera, se

construye red.

3

Santa

Catarina

(nivel

terciario)

Al sureste del pueblo.

Zona chinampera de

Santa Catarina

150 Llenado de canales de riego

y recarga del acuífero En operación.

4

San Lorenzo

(nivel

terciario

Cerca de la laguna de

regulación 90

Llenado de canales de riego

y recarga del acuífero

5

Mixquic

(nivel

terciario)

Calle Lázaro Cárdenas,

junto al río América 30

Canal

Ameca Riego de hortalizas

6 El Llano Colonia El Llano a un

costado del río Ameca 250

San Juan

Ixtayopan y

Jaime

Torres

Bodet

Riego de productos

agrícolas en estiaje y

recarga del acuífero en

época de lluvias

En operación.

Tabla No. 10. Plantas de tratamiento de aguas residuales. 55

54

Ídem., p. 63. 55

Ídem., p. 63.


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17

CAPÍTULO II

ESTUDIOS PREVIOS


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18

ESTUDIOS PREVIOS

Este capítulo está dedicado a dos puntos fundamentales para la realización de cualquier proyecto

ejecutivo ya sea de agua potable, alcantarillado o de otra índole.

El primero es el levantamiento topográfico y sus datos necesarios para realizar dicho trabajo. Uno de

estos datos son las coordenadas geográficas de los vértices, el banco de nivel con su respectiva

elevación.

El segundo es el estudio de mecánica de suelos para la cual se realizaron 4 sondeos. Estos sondeos

fueron a pozos a cielo abierto, se determino las propiedades del suelo, como su contenido de agua, el

límite líquido así como el plástico, la densidad de sólidos entre otras, además se presenta la

interpretación estratigráfica del suelo de la zona de estudio.

II.1 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO.

Se llevo a cabo el levantamiento topográfico de la planimetría y la altimetría del colector Barranca

Seca, así como de la infraestructura del drenaje existente, con objeto de estar en condiciones de

revisar, diagnosticar y plantear alternativas.

El levantamiento planimétrico se ligo a una poligonal abierta.

El sistema de coordenadas está apoyado en el vértice No. I y el vértice No. II de los cuales las

coordenadas se obtuvieron a base de GPS (ver tabla No. 11) y están ligados con la Red Geodésica

Nacional Activa del Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) y sus

coordenadas son:

Vértice. Coordenadas

(X).

Coordenadas

(Y).

V No. I 501812.974 2125310.346

V No. II 501984.971 2126297.619 Tabla No. 11. Coordenadas del vértice No. I y del vértice No. II.

56

El levantamiento altimétrico se referenció al banco de nivel oficial del Sistema de Aguas de la

Ciudad de México (SACM) B (S17E11)03 con una elevación de 2239.710 m.s.n.m. nivelado en el

2005 (sobre placa de bronce), ubicado Camino Real a San Juan y Camino, dejando bancos de nivel

fijos en las inmediaciones del trazo del colector.

56

Información proporcionada por el Sistema de Aguas de la Ciudad de México (SACM).


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19

Estos bancos se establecieron en campo mediante varillas o clavos (como se observan en algunas

fotografías del anexo C), sobre estructuras inamovibles, fuera de cualquier trazo de proyecto a fin de

que puedan ser localizados con facilidad durante la obra.

Se sondearon todos los pozos y/o cajas de visita del colector existente a fin de reconocer su

profundidad, arrastre hidráulico, diámetro, pendiente y estado que guarda cada uno de ellos.

II.1.1 TRAZO Y NIVELACIÓN DE LA POLIGONAL DE APOYO.

La nivelación de la infraestructura existente se efectuó mediante nivelaciones ordinarias a lo largo

del trazo de proyecto.

Se realizó una nivelación de precisión al milímetro con el nivel WILD NAK2 y placa planoparalela

para dar cotas a los bancos de nivel, a los puntos de referencia de la poligonal de apoyo y pozos de

visita.

Con el propósito de verificar y contar con los niveles de las redes de drenaje existentes, fue

necesario realizar un sondeo de la red de alcantarillado por las calles donde se proyectará el colector,

en cada uno de los pozos de visita, de los cuales se obtuvo su profundidad, diámetro, pendiente,

sentido de escurrimiento, además de la elevación del brocal. Los pozos de visita quedaron referidos

al levantamiento topográfico con ángulo y distancia.

En los casos en que los pozos presentaron azolve ó se encontraban sobrecargados, se obtuvo la

información necesaria, empleando para ello un escantillón formado con tubería de fierro

galvanizado, verificando la profundidad de la estructura.

II.1.2 SECCIONES TRANSVERSALES.

Las secciones transversales se obtuvieron perpendicularmente con respecto a la poligonal de apoyo.

Los cadenamientos que indica el espaciamiento entre secciones, se basa al levantamiento de la

planimetría referida al trazo de la poligonal de apoyo.

Las distancias horizontales en las secciones se determinaron en base al punto de referencia de cada

sección, las dimensiones en el dibujo de los puntos de referencia son representativos.

II.1.3 CÁLCULO Y ELABORACIÓN DE PLANOS TOPOGRÁFICOS.

Una vez concluidos todos los trabajos de campo y una vez analizada la información para el colector

de proyecto, se procedió a realizar el cálculo y elaboración de los planos topográficos de

planimetría, en los cuales se determinaron las rasantes y las pendientes de los pozos existentes.


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20

Una vez terminados, los planos incluyen la siguiente información: planimetría, perfiles, tuberías

existentes, tanto de agua potable como de alcantarillado, cuadros de coordenadas de la poligonal de

apoyo, norte y notas particulares, para cada uno de los sitios; los planos que se formaron, en todo

momento respetan lo indicado en los manuales de presentación, control de informes y propuestas,

editado por el Sistema de Aguas de la Cuidad de México (SACM).

En el anexo C se muestra el anexo fotográfico del levantamiento topográfico.

II.2 ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS. 57

El marco estructural del Distrito Federal esta relacionado con la Cuenca del Valle de México, toda

vez que forma parte integral de ella.

Los procesos endógenos, tectónicos y volcánicos, que actúan conjuntamente con procesos exógenos

de denodación, dan al Distrito Federal una estructura compleja, por los diferentes elementos

geomorfológicos.

A. Elevaciones tectónicas volcánicas de distintas edades y dimensiones, de origen neogénico

(sierra de las Cruces) y cuaternario (Sierra de Santa Catarina). La configuración en la

disposición de estos aparatos neovolcánicos, hace suponer que están orientados sobre un

sistema de fracturas meridianas (norte – sur) que al cruzarse con el sistema diagonal este –

oeste, da lugar a la aparición de los mayores edificios volcánicos.

B. Zona de transición o talud de pie de monte. Dicha unidad separa las principales estructuras

pre – cuaternarias del fondo de la cuenca; se localiza tanto al este como al oeste del Distrito

Federal, quedando la porción accidental dentro de su perímetro. Se trata de planicies

elevadas por sobre la cuenca lacustre constituidas por elementos heterogéneos de origen

volcánico, cuya disposición inclinada les da la apariencia de un pie de monte, en el sentido

topográfico.

C. Fondo de la cuenca o planicie lacustre. Se trata de edificaciones volcánicas dentro de la

cuenca lacustre, surgidos a partir de fracturamientos locales de la corteza. En la región que

comprende el Distrito Federal se encuentran 2 tipos de procesos morfodinámicos; unos

dirigidos por acciones hídricas y gravitacionales. En ambos casos, los procesos tienen una

acción continua, afectando las formas más superficiales.

57

TINEP, S. A. de C. V., (2000), Construcción de la planta de tratamiento “El Llano” en la delegación Tláhuac,

Distrito Federal. Tomo 1: Estudios y proyecto ejecutivo. Informe final, Editorial: Documentos internos. (Proyecto),

México, pp. 10, 11.


UNIDAD ZACATENCO.



21

II.2.1 CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO.

El predio en estudio se ubica en la denominada zona de lago del Valle de México, que se caracteriza

por la presencia de depósitos de origen pluvial y lacustre. La zona se presenta estratigráficamente

como una alternancia de capas de materiales arenosos - arcillosos de alta plasticidad y baja

resistencia al corte y en menor proporción limos.

En el sitio no existen rellenos y los suelos superficiales tienen un importante contenido de materia

orgánica. En el sitio de proyecto se realizaron la excavación de pozos a cielo abierto, a una

profundidad de 3 metros.

Se realizaron 4 pozos a cielo abierto a 3 metros de profundidad obteniendo muestras representativas

alteradas e inalteradas de cada uno de los estratos de subsuelo, necesarias para determinar las

propiedades de los materiales. Las muestras obtenidas se trasladaron al laboratorio y se sometieron a

pruebas para clasificarlas y determinar su propiedad índice como:

Grupo del Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)

Contenido de agua (w)

Límites de consistencia líquido y plástico (LL y LP)

Composición granulométrica (incluido el porcentaje de finos que pasa la malla No. 200, F)

II.2.2 RESULTADOS.

Los suelos explorados corresponden predominantemente a arcillas arenosas (CL) con gravas

aisladas, color café claro, de consistencia blanda a media. Algunas de las propiedades relevantes de

estos materiales se listan enseguida:

w = Contenido de agua, %: 24 a 25 %

LL = Límite líquido, %: 24 a 35 %

LP = Límite plástico, %: 18 a 21 %

F = Por ciento de finos, %: 48 a 64 %

CL = Contracción lineal, %: 4.5 a 7.9 %

Ss = Densidad de sólidos: 2.64 a 2.69

Las muestras inalteras se ensayaron adicionalmente en pruebas de densidad de sólidos y en triaxiales

no consolidadas no drenadas. En los 4 perfiles estratigráficos de los pozos a cielo abierto, se puede

observar que se encuentra constituido por un relleno de limo arenoso (ML y MH) y arena fina

limosa (SM), colores café y gris verdoso. Además de que presenta capas de limos orgánicos (OH),

de color negro.


UNIDAD ZACATENCO.



22

II.2.3 INTERPRETACIÓN ESTRATIGRÁFICA.

La estratigrafía deducida de los trabajos de exploración se presenta en seguida:

Suelo vegetal. A partir del nivel del terreno actual y hasta 0.40 metros de profundidad existe en el

sitio una capa de suelo vegetal constituido por arcilla café obscuro arenosa con raíces de pasto.

Suelos orgánicos de alta plasticidad. Bajo la capa vegetal y hasta la profundidad de 1.5 metros,

existen suelos orgánicos de alta plasticidad, con humedad entre 50 y 60%. Los límites líquidos

variaron entre 70 y 269%, en tanto que los índices plásticos fluctuaron entre 10 y 149%.

Arcilla con arena. Entre las profundidades de 1.5 y 2.0 metros existen en el sitio arcillas con arenas

pumíticas café marrón de consistencia media.

Arcilla color negro. Se exploraron arcillas color negro entre las profundidades de 2.0 y 2.5 metros,

clasificadas de acuerdo con el sistema SUCS. La humedad varió entre 67 y 485%, el límite líquido

entre 81 y 485% y el límite plástico entre 67 y 72%.

Arcilla gris claro. Entre las profundidades de 2.5 y 2.9 metros se exploró un estrato de arcilla gris

claro de consistencia firme.

Arena. A partir de 2.9 metros y hasta la máxima profundidad explorada (3.1 metros), se detectó un

estrato de arenas de grano fino a medio con compacidad media a suelta.

Nivel freático. Durante la realización del pozo a cielo abierto se detectó la presencia del nivel

freático a una profundidad de 2.90 metros con respecto al nivel del terreno natural.

Véase el anexo fotográfico del estudio de mecánica de suelos (Anexo D).

A continuación se muestra la estratigrafía y las propiedades del subsuelo en el sondeo de cada uno

de los pozos a cielo abierto (ver de la figura No. 12 a la figura No. 15).


UNIDAD ZACATENCO.



23

DESCRIPCIÒN

Tierra de labor.

PROPIEDADES INDICE RESISTENCIA

AL CORTE

PESOS

VOLUMETRICOSP

E

R

F

I

L

P

R

O

F.

m

Limo arenoso, color cafe.

Arena poco limosa, color cafe.

Arena fina con arena pumitica, color cafe.

Limo poco arenoso de alta

plasticidad, color cafe claro

con raices.

PROFUNDIDAD EXPLORADA:

ESTRATIGRAFIA Y PROPIEDADES DEL SUBSUELO EN EL SONDEO PCA-1

ARCILLA

LIMO

ARENA

GRAVA

SUELO ORGANICO

RELLENOS

NIVEL FREATICO:

MEDIDO EL:

3.10 mts

3.00

2.75

2.50

2.25

2.00

1.75

1.50

1.25

1.00

0.75

0.50

0.25

Contenido de agua, w (%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.010 20 30 40 50

Limite Liquido, wL (%)

Limite Plastico, wP (%)

Porcentaje de finos, F

Peso vol.seco suelto.

qu / 2

ds

Peso vol. nat., t/mm

Peso vol.seco, t/md

3

3tS

(t/m )2

(t/m )2


plasticidad, color negro con

raices.

Figura No. 12. Estratigrafía y propiedades del subsuelo en el sondeo PCA – 1.

58

58

Ídem., p. 27.


UNIDAD ZACATENCO.



24

Tierra de labor.

RESISTENCIA

AL CORTE

PESOS

VOLUMETRICOS

Limo arenoso, color

cafe.


plasticidad, color gris con

raices.



ARCILLA

LIMO

ARENA RELLENOS

NIVEL FREATICO:

MEDIDO EL:

3.00 mts

3.00

2.75

2.50

2.25

2.00

1.75

1.50

1.25

1.00

0.75

0.50

0.25

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.010 20 30 40 50


qu / 2

ds


Peso vol.seco, t/md

3

3tS

(t/m )2

(t/m )2


plasticidad, color negro.

Limo poco arenoso, color

blanquisco.

GRAVA

SUELO ORGANICO

RELLENOS

DESCRIPCIÒN

PROPIEDADES INDICEP

E

R

F

I

L

P

R

O

F.

m






59

59

Ídem., p. 28.


UNIDAD ZACATENCO.



25

Tierra de labor.

RESISTENCIA

AL CORTE

PESOS

VOLUMETRICOS

Limo arenoso, color

cafe con raices.

Arena poco limosa, color cafe.

Limo poco arenoso, color cafe claro.



ARCILLA

LIMO

ARENA

NIVEL FREATICO:

MEDIDO EL:

3.00 mts

3.00

2.75

2.50

2.25

2.00

1.75

1.50

1.25

1.00

0.75

0.50

0.25

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.010 20 30 40 50


qu / 2

ds


Peso vol.seco, t/md

3

3tS

(t/m )2

(t/m )2

Limo arenoso de alta

plasticidad, color gris

oscuro.


plasticidad, color negro.

Arena poco limosa,

color gris con cafe.

GRAVA

SUELO ORGANICO

RELLENOS

DESCRIPCIÒN

PROPIEDADES INDICEP

E

R

F

I

L

P

R

O

F.

m






60

60

Ídem., p. 29.


UNIDAD ZACATENCO.



26

Tierra de labor.

RESISTENCIA

AL CORTE

PESOS

VOLUMETRICOS

Limo poco arenoso, color cafe.

Arena limosa, color cafe.


plasticidad, color cafe.



ARCILLA

LIMO

ARENA

NIVEL FREATICO:

MEDIDO EL:

3.00 mts

3.00

2.75

2.50

2.25

2.00

1.75

1.50

1.25

1.00

0.75

0.50

0.25

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.010 20 30 40 50


qu / 2

ds


Peso vol.seco, t/md

3

3tS

(t/m )2

(t/m )2

Limo arenoso de alta

plasticidad, color gris

oscuro con raices.

GRAVA

SUELO ORGANICO

RELLENOS

DESCRIPCIÒN

PROPIEDADES INDICEP

E

R

F

I

L

P

R

O

F.

m






61

61

Ídem., p. 30.


UNIDAD ZACATENCO.



27

CAPÍTULO III

NORMATIVIDAD


UNIDAD ZACATENCO.



28

NORMATIVIDAD

En este apartado se expondrán al lector las normas o criterios redactados por la Comisión Nacional

del Agua (CONAGUA), que deben seguirse para el diseño de un sistema de alcantarillado.

Así como hay tres tipos de alcantarillado (sanitario, pluvial y combinado), también existen

diferentes métodos o procedimientos para diseña cada uno de estos.

Específicamente para este proyecto se tomo en cuenta solo las normas para alcantarillado sanitario.

Básicamente utilizamos los libros titulados “Datos básicos”, “Alcantarillado Sanitario” y “Obras

accesorias para alcantarillado sanitario y pluvial”.

A continuación se exponen dichas normas de una forma un tanto resumidas.

III.1 PERÍODO DE DISEÑO Y VIDA ÚTIL.

PERÍODO DE DISEÑO. 62

Es el intervalo de tiempo durante el cual se estima que la obra por construir llega a su nivel de

saturación; este período debe ser menor que la vida útil.63

Los períodos de diseño están vinculados con los aspectos económicos, los cuales están en función del

costo y del dinero, para su selección se deben considerar ambos aspectos. Se buscará el máximo

rendimiento de la inversión, al disponer de infraestructura con bajos niveles de capacidad en el corto

plazo. De acuerdo con los criterios los componentes de los sistemas deberán diseñarse para períodos

de cinco años o más.

En la tabla No. 12 se presentan los períodos de diseño recomendables para los diferentes elementos

de los sistemas de agua potable y alcantarillado.

62 63

Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) Subdirección General Técnica (Gerencia de Ingeniería Básica y Normas

Técnicas), (1994), Datos básicos, Editorial CONAGUA, México, p. 8.


UNIDAD ZACATENCO.



29

ELEMENTO. PERÍODO DE DISEÑO

(años).

Fuente:

a) Pozo

b) Embalse (presa)

5

hasta 50

Línea de conducción de 5 a 20

Planta potabilizadora de 5 a 10

Estación de bombeo de 5 a 10

Tanque de 5 a 20

Distribución primaria de 5 a 20

Distribución Secundaria a saturación (*)

Red de atarjeas a saturación (*)

Colector y emisor de 5 a 20

Planta de tratamiento de 5 a 10

(*) En el caso de distribución secundaria y red de atarjeas, por condiciones de construcción difícilmente se podrá diferir

la inversión.

Tabla No. 12. Período de diseño.

64

VIDA ÚTIL

Es el tiempo que se espera que la obra sirva a los propósitos de diseño, sin tener gastos de operación

y mantenimiento elevados que hagan antieconómico su uso o que requiera ser eliminada por

insuficiente. Este período está determinado por la duración misma de los materiales de los que estén

hechos los componentes, por lo que es de esperar que este lapso sea mayor que el período de diseño. 65

En la tabla No. 13 se indica la vida útil de algunos elementos, considerando una buena operación y

mantenimiento. Se deben tomar en cuenta todos los factores, características y posibles riesgos de

cada proyecto para establecer el período de vida útil de cada una de las partes del sistema.

64

Ídem., p. 49. 65

Ídem., p. 9.


UNIDAD ZACATENCO.



30

ELEMENTO. VIDA UTIL

(Años). Pozo:

a) Obra civil

b) Equipo electromecánico

de 10 a 30

de 8 a 20

Línea de conducción de 20 a 40

Planta potabilizadora.

a) Obra civil


40

de 15 a 20

Estación de bombeo.

a) Obra civil


40

de 8 a 20

Tanque.

a) Elevado

b) Superficial

20

40

Distribución primaria de 20 a 40

Distribución Secundaria de 15 a 30

Red de atarjeas de 15 a 30

Colector y emisor de 20 a 40

Planta de tratamiento

a) Obra civil


40

de 15 a 20

Nota: La vida útil del equipo electromecánico, presenta variaciones muy considerables, principalmente en las partes

mecánicas, como son cuerpos de tazones, impulsores, columnas, flechas, portachumaceras, estoperos, etc., la cual se ve

disminuida notablemente debido a la calidad del agua (contenido de fierro y manganeso) y a las condiciones de

operación como son la velocidad de la bomba, su distribución geométrica en las plantas de bombeo y paros y arranques

frecuentes.

Tabla No. 13. Vida útil.

66

III.2 POBLACIÓN.

POBLACIÓN ACTUAL

Utilizando la información que proporciona el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e

Informática (INEGI), relativa a cuando menos los últimos tres censos disponibles, se realiza la

proyección de la población al término del período de diseño en que se ejecutan los estudios y

proyectos. Los resultados obtenidos de la población actual, se validan con la información que

proporcione la Comisión Federal de Electricidad (CFE), referente a número de contratos de servicio

domestico, índice de hacinamiento (número de habitantes / vivienda) y cobertura en el servicio de

energía eléctrica. 67

66

Ídem., p. 50.

67

Ídem., p. 51.


UNIDAD ZACATENCO.



31

POBLACIÓN DE PROYECTO

La población de proyecto es la cantidad de personas que se espera tener en una localidad al final del

período de diseño del sistema de alcantarillado.

Esta población futura se estima para cada grupo demográfico, a partir de datos censales históricos,

las tasas de crecimiento, los planes de desarrollo urbano, su característica migratoria y las

perspectivas de su desarrollo económico. 68

Existen varios métodos de predicción de la población de proyecto, recomendándose el Método de

ajuste por Mínimos Cuadrados que a continuación se describe.

MÉTODO DE AJUSTE POR MÍNIMOS CUADRADOS.

La población de proyecto se calcula ajustando los datos históricos de los censos anteriores, a una

recta o a una curva de tal manera que los puntos que pertenecen a estas, sean lo más aproximado

posible a los datos registrados.

Se puede determinar la población de proyecto por medio de ajustes: lineal y no – lineal,

considerando el modelo que mejor se ajuste a los datos de los censos. Se tienen que obtener

constantes, conocidas como coeficientes de la regresión; estas constantes son: “a” y “b”.

Para determinar que tan acertada fue la selección de la recta o la curva de ajuste de los censos, se

obtiene un parámetro denominado coeficiente de correlación “r”, cuyo rango de variación es de – 1 a

+ 1. Cuando el valor absoluto de “r” sea más próximo a 1, el modelo de ajuste correspondiente,

deberá ser seleccionado. 69

Los modelos de ajuste pueden ser:

Lineal.

Exponencial.

Logarítmico.

Potencial.

68

Ídem., p. 2. 69

Ídem., p. 5


UNIDAD ZACATENCO.



32

Estos modelos ajustan los datos históricos de la población según conformen una recta o una curva.

Una vez obtenido el comportamiento histórico de los datos censales mediante un ajuste, se puede

calcular la población para cualquier año futuro “t”.

Las expresiones características para obtener el valor de la población para cualquier año “t”, son las

siguientes:

Ajuste Lineal.

Una vez obtenido el comportamiento histórico de los datos censales mediante el ajuste lineal, se

calcula la población para cualquier año futuro, sustituyendo el valor del tiempo,”t” en la ecuación

No. 3.2.1.

btaP Ecuación No. 3.2.1

Los coeficientes “a” y “b” se obtienen mediante las siguientes expresiones:

N

tbPa

ii

Ecuación No. 3.2.2

22

ii

iiii

ttN

PtPtNb

Ecuación No. 3.2.3

Y el coeficiente de correlación “r” se obtiene con:

2222

iiii

iiii

PPNttN

PtPtNr

Ecuación No. 3.2.4


UNIDAD ZACATENCO.



33

Ajuste Exponencial. 70

La expresión general está dada por:

btaeP Ecuación No. 3.2.5

Donde “a” y “b” son las constantes que se obtienen mediante las ecuaciones:

N

tbP ii

ea

ln

Ecuación No. 3.2.6

22

lnln

ii

iiii

ttN

PtPtNb

Ecuación No. 3.2.7

Mientras que el coeficiente de correlación “r” se obtiene:

iiii

iiii

PPNttN

PtPtNr

lnln

lnln

222

Ecuación No. 3.2.8

Sustituyendo el valor "t" deseado en la ecuación No. 3.2.5 se predice la población futura.

Ajuste Logarítmico. 71

Este modelo tiene la expresión general:

tbaP ln Ecuación No. 3.2.9

Los coeficientes “a” y “b” se obtienen mediante las siguientes expresiones:

N

tbPa

ii

ln

Ecuación No. 3.2.10

70

Ídem., p. 6. 71

Ídem., p. 7.


UNIDAD ZACATENCO.



34

22lnln

lnln

ii

iiii

ttN

PtPtNb


El coeficiente de correlación “r” mediante:

2222lnln

lnln

iiii

iiii

PPNttN

PtPtNr


Sustituyendo en la ecuación No . 3.2.9 el valor del tiempo "t", se conoce la población futura.

Ajuste Potencial. 72

Se calcula la población para cualquier año futuro sustituyendo el valor “t” en la expresión general

que está dada por:

batP Ecuación No. 3.2.13

La solución de los coeficientes “a” y “b” se obtiene como sigue:

N

tbP ii

ea

lnln


22lnln

lnlnlnln

ii

iiii

ttN

PtPtNb


Y el coeficiente de correlación para este modelo es:

2222lnlnlnln

lnlnlnln

iiii

iiii

PPNttN

PtPtNr


72

Ídem., p. 8.


UNIDAD ZACATENCO.



35

El significado de los términos de las ecuaciones aplicadas al método de los mínimos cuadrados es el

siguiente:

P Población futura o intercensal.

a y b Coeficientes constantes de la regresión.

t Cualquier año futuro o intercensal.

r Coeficiente de correlación.

it Suma de los años con información.

ln Logaritmo natural.

N Número total de datos.

iP Suma del número de habitantes.

e Base de los logaritmos naturales.

III.3 DOTACIÓN DE AGUA POTABLE.

La dotación esta en función de la magnitud y el clima de la población. Véase tabla No. 14.

Habitantes Cálido Templado Frío

de 2500 a 15000 150 125 100 l/h/d

de 15000 a 30000 200 150 125 l/h/d

de 30000 a 70000 250 200 175 l/h/d

de 70000 a 150000 300 250 200 l/h/d

de 150000 en adelante 350 300 250 l/h/d

Tabla No. 14. Dotación de agua potable.

III.4 APORTACIÓN DE AGUAS NEGRAS. 73

La aportación es el volumen diario de agua residual entregado a la red de alcantarillado, la cual es un

porcentaje de la dotación de agua potable.

Considerando que el alcantarillado para aguas negras de la localidad, debe ser el reflejo del servicio

de agua potable, se considera una aportación de aguas negras entre el 75% y 80% de la dotación de

agua potable, ya que el 20% o 25% se pierde o se consume antes de llegar a los conductos.

73

Ídem., p. 36.


UNIDAD ZACATENCO.



36

Para este proyecto se considerara como aportación de aguas negras el 80% de la dotación de agua

potable.

DotaciónAportación %80 Ecuación No. 3.4.1

III.5 COEFICIENTES DE VARIACIÓN.

Los coeficientes de variación de las aportaciones de aguas negras son dos:

Coeficiente de variación máxima instantánea.

Llamado también Coeficiente de Harmon y es para cuantificar la variación máxima instantánea de las

aportaciones de aguas negras, se utiliza la expresión:

PM

4

141

Ecuación No. 3.5.1

Donde:

M Coeficiente de variación máxima instantánea de aguas negras o coeficiente de Harmon.

P Población servida acumulada hasta el punto final (aguas abajo) del tramo de tubería considerada,

en miles de habitantes

Se aplica tomando en cuenta las siguientes consideraciones: 74

En tramos que presenten una población acumulada menor a los 1 000 habitantes, el

coeficiente se considera constante e igual a 3.8.

Para una población acumulada mayor de 63,450 habitantes, el coeficiente se considera

constante e igual a 2.17

Lo anterior resulta de considerar al alcantarillado como un reflejo de la red de distribución de agua

potable ya que el coeficiente "M" se equipara con el coeficiente de variación del gasto máximo

horario necesario en un sistema de agua potable, cuyo límite inferior es de 1.40 x I.55 = 2.17

74

Ídem., pp. 38, 39.


UNIDAD ZACATENCO.



37

Coeficiente de seguridad.

Generalmente en los proyectos de redes de alcantarillado se considera un margen de seguridad

aplicando un coeficiente. En el caso de rehabilitaciones a una red existente, previendo los excesos en

las aportaciones que puede recibir la red, generalmente por concepto de aguas pluviales, se considera

un coeficiente que puede ser igual a 1.5

III.6 GASTOS DE DISEÑO. 75

Los gastos de diseño que se emplean en los proyectos de alcantarillado sanitario son: Gasto medio,

mínimo, máximo instantáneo y máximo extraordinario. Los tres últimos se determinan a partir del

primero.

La Comisión Nacional del Agua (CNA) considera que el sistema de alcantarillado sanitario, debe

construirse herméticamente por lo que no se adicionará al caudal de aguas residuales el volumen por

infiltraciones.

Gasto medio.

El gasto medio es el caudal de aguas residuales en un día de aportación promedio al año. Para

calcular el gasto medio de aguas negras, se requiere definir la aportación de aguas residuales.

En función de la población y de la aportación, el gasto medio de aguas negras en cada tramo de la red

se calcula con:

86400

PPMED

PAQ

Ecuación No. 3.6.1

Donde:

MEDQ Gasto medio de aguas negras, en lps.

PA Aportación de aguas negras, en lts/hab/día.

PP Población, en habitantes.

seg86400 Número de segundos en un día.

75


Técnicas), (2000), Alcantarillado Sanitario, Editorial CONAGUA, México, pp. 55, 56.


UNIDAD ZACATENCO.



38

Gasto mínimo. 76

El gasto mínimo es el menor de los valores de escurrimiento que normalmente se presentan en una

tubería; es igual a la mitad del gasto medio.

MEDMIN QQ 5.0 Ecuación No. 3.6.2

Donde:

MEDQ Gasto medio de aguas residuales, en lps.

Gasto máximo instantáneo.

El gasto máximo instantáneo es el valor máximo de escurrimiento que se puede presentar en un

instante dado. Resulta de multiplicar el gasto medio de aguas negras por el coeficiente de Harmon.

MEDMinst MQQ Ecuación No. 3.6.3

Donde:

MinstQ Gasto máximo instantáneo, en l/s.

M Coeficiente de Harmon o coeficiente de variación máxima instantánea de aguas negras,

adimensional.

En el caso de zonas habitacionales el coeficiente M esta dado por la ecuación No. 3.5.1.

El coeficiente M en zonas industriales, comerciales o públicas presenta otra ley de variación.

Siempre que sea posible, debe hacerse un aforo del caudal de agua residual en las tuberías existentes

para determinar sus variaciones reales.

De no disponer de ésta información, el coeficiente M podrá ser de 1.5 en zonas comerciales e

industriales.

76

Ídem., p. 59.


UNIDAD ZACATENCO.



39

Gasto máximo extraordinario. 77

Es el caudal de aguas residuales que considera aportaciones de agua que no forman parte de las

descargas normales, como bajadas de aguas pluviales de azoteas, patios, o las provocadas por un

crecimiento demográfico explosivo no considerado.

En función de éste gasto se determina el diámetro de las tuberías, ya que se tiene un margen de

seguridad para prever los caudales adicionales en las aportaciones que pueda recibir la red.

Para el cálculo del gasto máximo extraordinario se tiene:

MinstSMext QCQ Ecuación No. 3.6.4

Donde:

MinstQ Gato máximo instantáneo, en l/s.

SC Coeficiente de seguridad adoptado.

III.7 VARIABLES HIDRÁULICAS PERMISIBLES.

Velocidades. 78

A. Velocidad mínima.

La velocidad mínima se considera aquella con la cual no se permite depósito de sólidos en las atarjeas

que provoquen azolves y taponamientos. La velocidad mínima permisible es de 0.3 m/s,

considerando el gasto mínimo calculado.

Adicionalmente, debe asegurarse que el tirante calculado bajo éstas condiciones, tenga un valor

mínimo de 1.0 cm, en casos de pendientes fuertes y de 1.5 cm en casos normales.

B. Velocidad máxima.

La velocidad máxima es el límite superior de diseño, la cual trata de evitar la erosión de las paredes

de las tuberías y de las estructuras: para su revisión se utiliza el gasto máximo extraordinario.

77

Ídem., p. 60. 78

Ídem., p. 60.


UNIDAD ZACATENCO.



40

Las velocidades para los diferentes tipos de materiales se muestran en la tabla No. 15.

Material de la tubería. Velocidad (m/s)

Máxima. Mínima.

Concreto simple hasta 45 cm de

diámetro. 3.00 0.30

Concreto reforzado de 61 cm de

diámetro o mayores. 3.50 0.30

Concreto preesforzado 3.50 0.30

Acero con revestimiento. 5.00 0.30

Acero galvanizado. 5.00 0.30

Asbesto cemento. 5.00 0.30

Fibrocemento. 5.00 0.30

Fierro fundido. 5.00 0.30

Hierro dúctil. 5.00 0.30

Polietileno de alta densidad. 5.00 0.30

PVC (Policloruro de vinilo) 5.00 0.30

Tabla No. 15. Velocidad máxima y mínima permisible en tuberías. 79

Pendientes. 80

La finalidad de limitar las pendientes es evitar el azolve, la erosión de las tuberías y la construcción

de estructuras de caída libre que encarecen notablemente la obra, y aumenta los malos olores de las

aguas negras, propiciando la contaminación ambiental.

Las pendientes de las tuberías, deberán seguir hasta donde sea posible el perfil del terreno, con objeto

de tener excavaciones mínimas, pero tomando en cuenta las restricciones de velocidad y de tirantes

mínimos.

En los casos especiales en donde las pendientes del terreno sean muy grandes, es conveniente se

consideren tuberías que permitan velocidades altas. En la tabla No. 16 se muestran las pendientes

máximas y mínimas para los diferentes diámetros.

79

Sánchez Segura Araceli, (2006), Proyecto de Sistemas de Alcantarillado, Editorial IPN, México, p. 72. 80




UNIDAD ZACATENCO.



41

Diámetro

nominal

(cm)

Calculadas. Pendientes

recomendables para

proyectos

(milésimos)

Máxima V = 3.00 m/s

a tubo lleno.

Mínima V = 0.60 m/s

a tubo lleno.

Pendiente

(Milésimos)

Gasto

(l/s)

Pendiente

(Milésimos)

Gasto

(l/s) Máxima Mínima

20 82.57 94.24 3.30 18.85 83 4.0

25 61.32 147.26 2.45 29.45 61 2.5

30 48.09 212.06 1.92 42.41 48 2.0

38 35.09 340.23 1.40 68.05 35 1.5

45 28.01 477.13 1.12 95.43 28 1.2

61 18.67 876.74 0.75 175.35 19 0.8

76 13.92 1360.93 0.56 272.19 14 0.6

91 10.95 1951.16 0.44 390.23 11 0.5

107 8.82 2697.61 0.35 539.52 9 0.4

122 7.41 3506.96 0.30 701.39 7.5 0.3

152 5.53 5443.75 0.22 1088.75 5.5 0.3

183 4.31 7890.66 0.17 1578.13 4.5 0.2

213 3.52 10689.82 0.14 2137.96 3.5 0.2

244 2.94 14027.84 0.12 2805.57 3.0 0.2

Notas:

1. Fórmula empleada Manning (n = 0.013)

2. Para lograr en mejor funcionamiento hidráulico se proyectarán las atarjeas de 20 cm. de diámetro con una

pendiente mínima de 4 milésimo.

Tabla No. 16. Pendientes máximas y mínimas.

81

Diámetros.

A. Diámetro mínimo.

La experiencia en la conservación y operación de los sistemas de alcantarillado ha demostrado que

para evitar obstrucciones el diámetro mínimo en las tuberías debe ser de 20 centímetros.

81

Sánchez Segura Araceli, (2006), Proyecto de Sistemas de Alcantarillado, Editorial IPN, México, p. 61.


UNIDAD ZACATENCO.



42

B. Diámetro máximo.

Está en función de varios factores, tales como: el gasto máximo extraordinario, las características

topográficas y de mecánica de suelos, el tipo de material de la tubería y los diámetros comerciales

disponibles en el mercado.

La selección del diámetro depende de las velocidades permisibles, aprovechando al máximo la

capacidad hidráulica del tubo trabajando a superficie libre.

III.8 PROFUNDIDAD EN ZANJAS. 82

La profundidad de instalación de las tuberías queda definida por:

La topografía.

El trazo.

Los colchones mínimos.

La velocidad máxima y mínima.

Las pendientes del proyecto.

La existencia de conductos de otros servicios.

Las descargas domiciliarias.

La economía de las excavaciones.

La resistencia de las tuberías a cargas exteriores.

Las profundidades a las cuales se instalen las tuberías deben estar comprendidas dentro de la

profundidad mínima y máxima

Profundidad mínima.

La profundidad mínima la rigen dos factores:

A. Evitar rupturas del conducto ocasionadas por cargas vivas mediante un colchón mínimo que

es función de la resistencia del diámetro del tubo. En la tabla No. 17 se observan los

colchones mínimos recomendados para los diferentes diámetros.

82




UNIDAD ZACATENCO.



43

Diámetro nominal del tubo

(cm)

Colchón mínimo (m)

Hasta 45 0.9

Mayor de 45 a 122 1.0

Mayor de 122 a 183 1.3

Mayores de 183 1.5

Tabla No. 17. Colchón mínimo. 83

Estos colchones mínimos podrán modificarse en casos especiales previo análisis particular y

justificación en cada caso.

B. Permitir la correcta conexión de las descargas domiciliarias al sistema de alcantarillado

municipal, con la observación de que el albañal exterior, tendrá como mínimo una pendiente

geométrica de 1% (10 milésimas) y que el registro interior más próximo al paramento del

predio, tenga una profundidad mínima de 60 centímetros.

Profundidad máxima. 84

A. La profundidad máxima será aquella que no ofrezca dificultades constructivas mayores

durante la excavación, de acuerdo con la estabilidad del terreno en que quedará alojada la

tubería.

B. En el caso de atarjeas la experiencia ha demostrado que entre 3.00 y 4.00 metros de

profundidad, el conducto principal puede recibir directamente los albañales de las descargas y

que a profundidades mayores resulta más económico el empleo de atarjeas laterales

(madrinas).

III.9 OBRAS ACCESORIAS. 85

Las obras accesorias comúnmente usadas para mantenimiento y operación del sistema de

alcantarillado son:

Descarga domiciliaria

Pozos de visita

Estructuras de caída

Sifones invertidos

Cruces elevados, con carreteras, vías de ferrocarril, ríos y arroyos o canales.

83

Ídem., p. 44. 84

Ídem., p. 45. 85


Técnicas), (2000), Alcantarillado Sanitario, Editorial CONAGUA, México, p. 38.


UNIDAD ZACATENCO.



44

Pozos de visita. 86

Son estructuras que permiten la inspección, ventilación y limpieza de la red de alcantarillado. Se

utilizan generalmente en la unión de varias tuberías y en todos los cambios de diámetro, dirección y

pendiente.

El número máximo de tuberías que pueden descargar en un pozo de visita son tres y debe de existir

una tubería de salida. Comúnmente se construyen de tabique, concreto reforzado o mampostería de

piedra. Cuando se usa el primero, el espesor mínimo será de 28 centímetros a cualquier profundidad.

Este tipo de pozos de visita se deben aplanar y pulir exteriormente e interiormente con mortero

cemento - arena mezclado con impermeabilizante, para evitar la contaminación y la entrada de aguas

freáticas; el espesor del aplanado debe ser como mínimo de 1 centímetro. Además se debe de

garantizar la hermeticidad de la conexión del pozo con la tubería, utilizando anillos de hule (véase

figura No. 16).

Figura No. 16. Conexión hermética de pozo de visita con tubería.

87

86

Ídem., p. 41. 87

Ídem., p. 42.


UNIDAD ZACATENCO.



45

Los pozos de visita se clasifican en:

1. Pozos comunes. 88

Los pozos de visita comunes están formados por una chimenea de tabique de forma cilíndrica en la

parte inferior y troncocónica en la parte superior. La cimentación de estos pozos puede ser de

mampostería o de concreto. En terrenos suaves se construye de concreto armado aunque la chimenea

sea de tabique.

Un brocal de concreto o de fierro fundido, cubre la boca. El piso de los pozos de visita comunes, es

una plataforma en la cual se localizan canales (medias cañas) que prolongan los conductos. Una

escalera de peldaños de fierro fundido empotrados en las paredes del pozo, permite el descenso y

ascenso al personal encargado de la operación y mantenimiento del sistema.

Los pozos de visita comunes tienen un diámetro interior de 1.2 metros para darle paso a una persona

y permitirle maniobrar en su interior, se utilizan con tubería de hasta 61 centímetros de diámetro, con

entronques de hasta 0.45 metros de diámetro y permiten una deflexión máxima en la tubería de 90°

grados.

2. Pozos especiales. 89

Este tipo de pozos son de forma similar a los pozos de visita comunes pero son de dimensiones

mayores.

Existen dos tipos de pozos especiales:

A. El tipo 1, presenta un diámetro interior de 1.5 metros, se utiliza con tuberías de 0.76 a 1.07

metros de diámetro con entronques a 90° grados de tuberías de hasta 0.3 metros de diámetro y

permite una deflexión máxima en la tubería de 45° grados. La profundidad mínima que se

maneja por lo general es de 1.50 metros.

B. El tipo 2, el cual presenta 2.0 metros de diámetro interior, se usa con diámetros de 1.22

metros y entronques a 90° grados de tuberías de hasta 0.3 metros de diámetro y permite una

deflexión máxima en la tubería de 45° grados. La profundidad mínima que se maneja para

este tipo de pozo es de 2..00 metros

88

Ídem., p. 42. 89

Ídem., p. 43.


UNIDAD ZACATENCO.



46

3. Pozos caja.

Los pozos caja están formados por el conjunto de una caja de concreto reforzado y una chimenea de

tabique similar a la de los pozos comunes y especiales. Su sección transversal horizontal tiene forma

rectangular o de un polígono irregular.

Sus muros así como el piso y el techo son de concreto reforzado, arrancando de éste último la

chimenea que al nivel de la superficie del terreno, termina con un brocal y su tapa, ambos de fierro

fundido o de concreto reforzado.

Los pozos cuya sección horizontal es rectangular, se les llama simplemente pozos caja. Estos pozos

no permiten deflexiones en las tuberías.

Existen tres tipos de pozos caja:

A. El tipo 1, que se utiliza en tuberías de 0.76 a 1.07 metros de diámetro con entronques a 45°

grados hasta de 0.60 metros de diámetro.

B. El tipo 2, que se usa en tuberías de 0.76 a 1.22 metros de diámetro con entronques a 45°

grados hasta de 0.76 metros de diámetro.

C. El tipo 3, el cual se utiliza en diámetros de 1.52 a 1.83 metros con entronques a 45° grados

hasta de 0.76 metros de diámetro.

4. Pozos caja de unión. 90

Se les denomina así al pozo caja de sección horizontal en forma de polígono irregular. Estos pozos no

permiten deflexiones en las tuberías.

Existen dos tipos de pozos caja unión:

A. El tipo 1, se utiliza en tuberías de hasta 1.52 metros de diámetro con entronques a 45° grados

de tuberías hasta de 1.22 metros de diámetro.

B. El tipo 2, el cual se usa en diámetros de hasta 2.13 metros con entronques a 45° grados de

tuberías hasta de 1.52 metros de diámetro.

90

Ídem., pp. 43, 44.


UNIDAD ZACATENCO.



47

5. Pozos caja de deflexión.

Se les nombra de esta forma a los pozos caja a los que concurre una tubería de entrada y tienen sólo

una de salida con un ángulo de 45° grados como máximo.

Se utilizan en tuberías de 1.52 a 3.05 metros de diámetro.

Separación entre pozos de visita. 91

La separación máxima entre los pozos de visita debe ser la adecuada para facilitar las operaciones de

inspección y limpieza. Se recomiendan las siguientes distancias de acuerdo al diámetro.

A. En tramos de 20 centímetros hasta 61 centímetros de diámetro, 125 metros.

B. En tramos de diámetro mayor a 61 centímetros y menor ó igual a 122 centímetros, 150

metros.

C. En tramos de diámetro mayor a 122 centímetros y menor ó igual a 305 centímetros, 175

metros.

Estas separaciones pueden incrementarse de acuerdo con las distancias de los cruceros de las calles,

como máximo un 10%.

Cambios de dirección.

Para los cambios de dirección, se emplean las deflexiones necesarias en los diferentes tramos de

tubería y se efectúan como se indica:

A. Si el diámetro de la tubería es de 61 centímetros o menor, los cambios de dirección son hasta

de 90° grados, y deben hacerse con un solo pozo común.

B. Si el diámetro es mayor de 61 centímetros y menor o igual que 122 centímetros, los cambios

de dirección son hasta 45° grados, y deben hacerse con un pozo especial.

C. Si el diámetro es mayor de 122 centímetros y menor o igual a 305 centímetros, los cambios de

dirección son hasta 45° grados, y deben hacerse en un pozo caja de deflexión.

Si se requieren dar deflexiones más grandes que las permitidas, deberán emplearse el número de

pozos que sean necesarios, respetando el rango de deflexión permisible para el tipo de pozo.

91

Ídem., p. 65.


UNIDAD ZACATENCO.



48

Estructuras de caída. 92

1. Caídas libres.

En pozos de visita común, especial 1 o especial 2, la caída libre es hasta de 50 centímetros para

tuberías hasta de 25 centímetros de diámetro. En éste caso, la caída libre se mide de la plantilla del

tubo de llegada a la clave del tubo de salida.

En pozos común o especial 1, con tuberías de entrada y salida de 30 a 76 centímetros de diámetro, la

caída libre es de hasta un diámetro (el mayor). En éste caso la caída libre se mide de la plantilla del

tubo de entrada a la plantilla del tubo de salida.

2. Caídas adosadas (CA)

Esta estructura se construye sobre tuberías de entrada hasta de 25 centímetros de diámetro, con

caídas hasta 200 centímetros, y se adosa a pozo común, especial 1 o especial 2. En éste caso, la

caída se mide de la clave del tubo de entrada a la clave del tubo de salida.

3. Pozos con caída (CP)

Se construyen sobre tuberías de entrada y salida de 30 a 76 centímetros de diámetro; no admiten

entronques y la caída es hasta de 150 centímetros. En éste caso, la caída se mide de la plantilla del


4. Caída escalonada (CE)

Se construyen sobre tuberías de entrada y salida mayores de 76 centímetros de diámetro; no admiten

entronques y la caída es hasta de 250 centímetros. En éste caso, la caída se mide de la plantilla del


En la tabla No. 18 se indica que tipo de caída debe construirse dependiendo del diámetro de la

tubería y cual es la altura máxima que debe tener dicha caída.

92

Ídem., p. 67.


UNIDAD ZACATENCO.



49

TIPO DE CAÍDA.

DIÁMETROS (cm)

ALTURA DE LA

CAÍDA (cm)

Libre en pozo común, especial 1

o especial 2.

Diámetro de entrada

20 a 25

50

Caída adosada a pozo común,

especial 1 o especial 2.

Diámetro de entrada

20 a 25

200

Libre en pozo común o

especial 1

Diámetro de entrada y

salida 30 a 76

Un diámetro

( el mayor )

Pozo con caída


salida 30 a 76

150

Estructura de caída

escalonada


salida mayor de 76

250

(*).- La altura de la caída para cada caso, se calcula siguiendo las indicaciones de los párrafos anteriores.

Tabla No. 18. Tipos de estructuras de caída. 93

III.10 CONEXIONES. 94

Desde el punto de vista hidráulico se recomienda que en las conexiones, se igualen los niveles de las

claves de los conductos por unir. Con este tipo de conexión, se evita el efecto del remanso aguas

arriba. En la tabla No. 19 muestra los tipos de conexiones recomendables según el diámetro utilizado

y el diámetro al que se va a unir.

93

Ídem., p. 68. 94


Técnicas), (2002), Obras Accesorias para Alcantarillado Sanitario y Pluvial, Editorial CONAGUA, México, p. 34.


UNIDAD ZACATENCO.



50

D/D 20 25 30 38 45 61 76 91 107 112 152 183 213 244 305

20 P PEC PEC EC EC C C

25 P PEC PEC EC EC C









152 P PEC PEC EC EC

183 P PEC PEC EC

213 P PEC PEC

244 P PEC

305 P

Nota:

D Diámetro del tubo, centímetros.

P Conexión a plantilla.

E Conexión a ejes.

C Conexión a claves.

Tabla No. 19. Conexiones. 95

Atendiendo a las características del proyecto, se pueden efectuar las conexiones de las tuberías,

haciendo coincidir las claves, los ejes o las plantillas de los tramos de diámetro diferente (figuras No.

17, No. 18 y No. 19), se recomienda que las conexiones a ejes y plantilla se utilicen únicamente

cuando sea indispensable.

Figura No. 17. Conexión clave con clave.

96

95

Ídem., p. 35. 96

Ídem., p. 36.


UNIDAD ZACATENCO.



51

Figura No. 18. Conexión plantilla con plantilla.

97

Figura No. 19. Conexión eje con eje.

98

97

Ídem., p. 36. 98

Ídem., p. 36.


UNIDAD ZACATENCO.



52

III.11 INSTALACIÓN DE TUBERÍAS.

Las tuberías de alcantarillado sanitario se instalarán enterradas en la superficie, dependiendo de la

topografía del terreno, de la clase de tubería y del tipo de terreno; además se debe de comprobar la

pendiente del fondo de la zanja, para proceder a la colocación de la tubería en la misma.

La instalación de un sistema de alcantarillado sanitario debe realizarse comenzando de la parte baja

hacia la parte alta; por facilidad de instalación, las campanas deben colocarse siempre en dirección

aguas arriba. El sistema se puede poner en funcionamiento de acuerdo a su avance constructivo. 99

Cuando se interrumpa la instalación de las tuberías deben colocarse tapones en los extremos ya

instalados, para evitar la entrada de agentes extraños tales como: agua, tierra, entre otros a la misma.

El tipo de acoplamiento ó junteo de la tubería, dependerá del tipo de material elegido, de acuerdo a

la técnica de instalación recomendada por cada fabricante. A continuación se hace una descripción

del procedimiento de instalación en la tubería de concreto reforzado.

1. Instalación de tuberías de concreto simple y reforzado. 100

Antes de proceder a la instalación de las tuberías de concreto simple o reforzado se deben de limpiar

y posteriormente lubricar con cepillo las campanas, cajas, espigas y anillos de hule de los tubos a

acoplar (figuras No. 20 a, b y c). La junta de hule se coloca en la espiga del tubo y posteriormente

se alinea la campana y espiga de los tubos que serán junteados (figura No. 20 d y e).

El procedimiento de acoplamiento dependerá del tamaño de la tubería. En tubos pequeños el

procedimiento es acuñar una barra contra una tabla colocada horizontalmente cruzando el lado

acampanado del tubo. Posteriormente se debe de presionar de manera que la tabla inserte la tubería

(ver figura No. 20 f). En tubos medianos, se utilizan dispositivos mecánicos a lo largo de la tubería,

los cuales son asegurados a una sección del tubo instalado varios tramos atrás y unidos por un tablón

atravesado. Por fuerza mecánica la junta es llevada a posición de unión (figura No. 20 g). En tubos

grandes se debe de colocar una viga en un tubo instalado algunas secciones atrás. A esta viga se le

une otra mediante algún jalador mecánico de manera que tenga apoyo. Por fuerza mecánica la punta

es llevada a la posición de unión (figura No 20 h).

99


Técnicas), (2000), Alcantarillado Sanitario, Editorial CONAGUA, México, p. 123. 100

Ídem., p. 123.


UNIDAD ZACATENCO.



53

Figura No. 20. Instalación de tubería de concreto.

101

101

Ídem., p. 126.


UNIDAD ZACATENCO.



54

Excavación de zanjas.

Para obtener la máxima protección de las tuberías se recomienda que estas se instalen en condición

de zanja de acuerdo a las características del terreno así deberá ser el tipo de excavación.

La excavación de la zanja se puede llevar a cabo ya sea a mano o con máquina (ver figuras No. 21 a

y b), dependiendo de las características de la zona de proyecto, como pueden ser el acceso a la zona,

el tipo de suelo, el volumen de excavación, etc. Se debe realizar conservando las pendientes y

profundidades que marque el proyecto; el fondo de la zanja debe ser de tal forma que provea un

apoyo firme y uniforme a lo largo de la tubería. 102

Figura No. 21. Tipos de excavación.

103

La forma más común de verificar la profundidad de las zanjas es fabricando niveletas y

escantillones, teniendo en cuenta que a la cota de plantilla del proyecto se le deben aumentar 5

centímetros de cama, más el espesor del tubo.

102

Ídem., p. 118. 103

Ídem., p. 119.


UNIDAD ZACATENCO.



55

Ancho de zanja.

Es indispensable que a la altura del lomo del tubo, la zanja tenga realmente el ancho que se indica en

la tabla mencionada; a partir de este punto puede dársele a sus paredes el talud necesario para evitar

el empleo de ademe. Si resulta conveniente el empleo de un ademe, el ancho de zanja debe ser igual

al indicado en la tabla indicada anteriormente más el ancho que ocupe el ademe. 104

En la tabla No. 20 se presentan las dimensiones recomendables de la plantilla y del ancho de zanja

de acuerdo al diámetro de la tubería.

Diámetro

nominal

(cm)

ANCHO DE ZANJA

(cm)

PLANTILLA (cm)

Concreto

Simple

Concreto

Reforzado.

Concreto

Simple

Concreto

Reforzado.

20 75 10

25 80 10

30 85 85 10 10

38 95 95 10 10

45 110 110 10 10

61 130 130 13 13

76 150 150 14 14

91 170 15

107 190 17

122 210 20

152 250 23

183 280 27

213 320 30

244 350 34

Tabla No. 20. Ancho de zanja y plantilla. (Fragmenta de la tabla No. 8-1) 105

Plantilla o cama.

La plantilla o cama consiste en un piso de material fino, colocado sobre el fondo de la zanja que

previamente ha sido arreglado con la concavidad necesaria para ajustarse a la superficie externa

interior de la tubería, en un ancho cuando menos igual al 60 % de su diámetro exterior, o el

recomendado por el fabricante (ver figura No. 22). 106

104

Ídem., p. 119. 105

Ídem., p. 134 106

Ídem., p. 122.


UNIDAD ZACATENCO.



56

Figura No. 22. Plantilla a cama en zanja.

107

Deberán excavarse con sumo cuidado las cavidades o conchas para alojar la campana o cople de las

juntas de los tubos, con el objeto de permitir que la tubería se apoye en toda su longitud sobre el

fondo de la zanja o la plantilla apisonada, el espesor de ésta será de 10 centímetros. El espesor

mínimo sobre el eje vertical de la tubería será de 5 centímetros.

En caso de instalar tubería de acero y si la superficie del terreno lo permite no es necesaria la

plantilla; para el caso de tuberías de polietileno, no se requiere de colocación de plantilla en

cualquier material excepto roca. En lugares excavados en roca o tepetate duro, se preparará la zanja

con material suave que pueda dar un apoyo uniforme al tubo (tierra o arena suelta con espesor

mínimo de 10 centímetros). 108

Relleno de la zanja.

El relleno en la zanja se debe de colocar tan pronto sea instalada y probada la tubería. De esta

manera se disminuye el riesgo de que la tubería sufra algún desperfecto.

Una vez colocada la tubería sobre la plantilla de la zanja, se llevará a cabo un correcto apostillado

del tubo con material granular fino colocado a mano. Se deberá usar la herramienta adecuada para

que el material quede perfectamente compactado entre la tubería y las paredes de la zanja.

107

Ídem., p. 123. 108

Ídem., p. 122.

.


UNIDAD ZACATENCO.



57

Para el acostillado del tubo se usará un pisón de cabeza angosta (ver figura No. 23 a). El resto de la

tubería debe ser cubierto hasta una altura de 30 centímetros arriba de su lomo con el mismo material

granular fino colocado a mano y compactado cuidadosamente, llenando todos los espacios libres

abajo y adyacentes a la tubería.

Ese relleno se debe hacer en capas que no excedan de 15 centímetros de espesor y se apisonará con

pisón de cabeza plana ó con un apisonador mecánico. El material mencionado se debe de compactar

de 90 a 95 % de la Prueba Proctor. 109

En lugares libres de tráfico vehicular, después de llevar a cabo el relleno apisonado, el resto del

relleno se puede hacer usando tierra sin cribar, pero de calidad aceptable (libre de piedras). Este

relleno puede hacerse por volteo a mano ó volteo mecánico, dejando un lomo ó borde sobre el nivel

del terreno para que asiente naturalmente (ver figura No. 23 b). Si la excavación se hace en calles

pavimentadas todo el relleno debe ser apisonado y con material cribado de la excavación o tepetate

(figura No. 23 c).

Figura No. 23. Procedimiento de relleno de zanjas.

110

109

Ídem., p. 131. 110

Ídem., p. 131.


UNIDAD ZACATENCO.



58

CAPÍTULO IV

MEMORIA DESCRIPTIVA Y DE

CÁLCULO


UNIDAD ZACATENCO.



59

MEMORIA DESCRIPTIVA Y DE CÁLCULO

En el capítulo anterior hablamos sobre las normas que se deben considerar para realizar un proyecto

ejecutivo, en esté mostraremos como es que se determinan cada uno de estos valores y el como

intervienen en las diferentes etapas de cálculo.

Se mostrara de forma detallada el metodo de ajuste por mínimos cuadrados el cual sirve para hacer

la proyección de la población en un tiempo determinado (años). Iremos calculando cada uno de los

valores importantes en el desarrollo del cálculo, como es el caso de la dotación de agua potable y la

aportación de aguas negras mismas que son parte fundamental en el proceso para determinar los

gastos de diseño y los coeficientes de variación con estos se puede realizar el cálculo hidráulico del

colector; cabe mencionar que nos tenemos que apoyar en datos del plano topográfico.

Este cálculo estará concrentrado en una tabla que a su vez nos ayudará para la realización del

cálculo geométrico que igualmente estará contenido en una tabla. En esta tabla sacaremos la

profundidad de la tuberia en cada tramo, el ancho de zanja y el espesor de la plantilla por mencionar

algunos conceptos. Por último obtendremos las cantidades de obra para generar el catálogo de

conceptos y asi finalizar con el presupuesto de la obra.

Resulta de gran importancia mencionar que el colector de proyecto descargará a la planta de

tratamiento “El Llano” localizada a una margen del Río Ameca; con un gasto máximo instantáneo

de 365.52 lps. La planta opera actualmente con un gasto de 90 lps, aunque tiene capacidad para 250

lps.

IV.1 PERÍODO DE DISEÑO Y VIDA ÚTIL

De acuerdo con la tabla No. 13 y No. 14 mostradas anteriormente nuestro período de diseño será de

15 años. En cuanto a la vida útil será de hasta 40 años.

Sin embargo en la actualidad, se aceptan como período de diseño de proyecto los siguientes

parámetros: 111

Para localidades mayores a 15000 usuarios de 15 a 20 años.

Para localidades entre 2500 y 15000 usuarios de 6 a 10 años.

Para equipos electromecánicos (vida útil) de 10 a 15 años.

Tomando como referencia este criterio, nuestro período de diseño es de 15 a 20 años, mientras la

vida útil oscilará entre 10 y 15 años.

111

Sánchez Segura Araceli, 2006, Proyecto de Sistemas de Alcantarillado, Editorial IPN, México, Pág.69


UNIDAD ZACATENCO.



60

IV.2 POBLACIÓN DE PROYECTO.

Para dar inicio al cálculo de población de proyecto, es necesario saber la población histórica de la

zona en estudio, misma que se obtiene en las diversas oficinas municipales y estatales de la

localidad

El colector proyecto esta ubicado en la Delegación Milpa Alta y drena la parte alta de la misma;

específicamente los poblados: Villa Milpa Alta, San Lorenzo Tlacoyucan, Santa Ana TLacotenco y

San Antonio Tecomitl.

Para realizar un ponderado de habitantes de esta zona se considero los censos de población y

vivienda realizados por el Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) de los

años 1995, 2000 y 2005; de los antes citados. En la tabla No. 21 se vacían los datos de la población

histórica recopilada:

Año. No. De

Habitantes.

1995 43575

2000 47970

2005 53300

Tabla No. 21. Población histórica. 112

Método de ajuste por mínimos cuadrados.

En la tabla No.22 se realizan las operaciones correspondientes, tomando como base la tabla No. 21

(Población histórica) aplicando la fórmula que nos indica el encabezado de cada una de las

columnas.

Además calcula la sumatoria para cada columna, que nos servirá para sustituir en las formulas de

ajuste para el cálculo de los coeficientes "a", "b" y "r".

Año.

(t)

No. De

Habitantes.

(P)

T 2

P 2 T * P

Ln t

1995 43,575 3,980,025 1,898,780,625 86,932,125 7.60

2000 47,970 4,000,000 2,301,120,900 95,940,000 7.60

2005 53,300 4,020,025 2,840,890,000 106,866,500 7.60

6 000 144,845 12,000,050 7,040,791,525 289,738,625 22.80

Tabla No. 22. Variables y sumatorias para uso de ecuaciones de proyección de población. 113

112

Información propia. 113



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61

Ln P (Ln t) 2

(Ln P) 2 (Ln t * Ln P)

P * Ln t t * Ln P

10.68 57.74 114.11 81.17 331,100.25 21,311.07

10.78 57.77 116.17 81.93 364,615.29 21,556.66

10.88 57.81 118.45 82.75 405,261.18 21,821.80

32.34 173.32 348.74 245.85 1,100,976.73 64,689.53

Continuación Tabla No. 22. Variables y sumatorias para uso de ecuaciones de proyección de población.

Donde:

T 2 = Año elevado a la segunda potencia.

P 2= Población al cuadrado.

T * P = Producto del año por la población.

Ln t = Logaritmo natural del año.

Ln P = Logaritmo natural de la población.

(Ln t) 2= Logaritmo natural del año elevado al cuadrado.

(Ln P) 2= Logaritmo natural de la población a la segunda potencia.

(Ln t * Ln P) = Producto de ambos logaritmos.

P * Ln t = Producto de la población por el logaritmo del año.

t * Ln P = Producto del año por el logaritmo de la población.

A continuación se muestran las ecuaciones que se utilizan para realizar el método para determinar

los valores "a", "b" y "r" para los cuatro distintos tipos de ajuste. En cada una de ellas se hace la

sustitución de los valores correspondientes para llegar al resultado.

Ajuste Lineal.

Con ayuda de la ecuación No. 3.2.3 determinamos el coeficiente “b”:

22

ii

iiii

ttN

PtPtNb

Ecuación No. 3.2.3

2

6000120000503

14484560002897386253

b

500.972b


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62

Continuamos usando la ecuación No. 3.2.2 para calcular el coeficiente “a”:

N

tbPa

ii

Ecuación No. 3.2.2

3

600050.972144845a

33333.1896718a

Finalmente obtenemos el factor de correlación “r” con ayuda de la ecuación No. 3.2.4:

2222

iiii

iiii

PPNttN

PtPtNr

Ecuación No. 3.2.4

22144845704079152536000120000503

14484560002897386253

r

998463.0r

Ajuste Exponencial.

En base a la ecuación No. 3.2.7 obtendremos el coeficiente “b”:

22

lnln

ii

iiii

ttN

PtPtNb

Ecuación No. 3.2.7

2

6000120000503

3443.3260005304.646893

b

020145.0b


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63

Usando la ecuación No. 3.2.6 determinamos el coeficiente “a”:

N

tbP ii

ea

ln

Ecuación No. 3.2.6

3

6000020145.03443.32

ea

1352879.1 Ea

Con la ecuación No. 3.2.8 encontramos el factor de correlación “r”:

iiii

iiii

PPNttN

PtPtNr

lnln

lnln

222

Ecuación No. 3.2.8

223443.327374.34836000120000503

3443.3260005304.646893

r

999647.0r

Ajuste Logarítmico.

Con ayuda de la ecuación No. 3.2.11 calculamos el coeficiente “b”:

22lnln

lnln

ii

iiii

ttN

PtPtNb


28027.223211.1733

1448458027.227266.11009763

b

02145.1944917b


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64

Mientras que usando la ecuación No. 3.2.10 obtenemos el coeficiente “a”:

N

tbPa

ii

ln


3

8027.2202145.1944917144845a

85338.14734838a

Con ayuda de la ecuación No. 3.2.12 finalmente determinamos el factor de correlación “r”:

2222lnln

lnln

iiii

iiii

PPNttN

PtPtNr


22144845704079152538027.223211.1733

1448458027.227266.11009763

r

998423.0r

Ajuste Potencial.

En base a la ecuación No. 3.2.15 encontramos el coeficiente “b”:

22lnln

lnlnlnln

ii

iiii

ttN

PtPtNb


28027.223211.1733

3443.328027.228460.2453

b

28967.40b


UNIDAD ZACATENCO.



65

Continuamos usando la ecuación No. 3.2.14 para así conocer el coeficiente “a”:

N

tbP ii

ea

lnln


3

8027.2228967.403443.32

ea

129841.4 Ea

Finalmente obtenemos el factor de correlación “r” con ayuda de la ecuación No. 3.2.16:

2222lnlnlnln

lnlnlnln

iiii

iiii

PPNttN

PtPtNr


223443.327374.34838027.223211.1733

3443.328027.228460.2453

r

999628.0r

Los Valores de los coeficientes "a", "b" y "r" por los cuatro distintos tipos de ajuste. (Ver tabla No.

23)

Tipo de

Ajuste. Coeficiente "a" Coeficiente "b" Factor "r"

Lineal -1,896,718.333333 972.500000 0.998463

Exponencial 1.52879E-13 0.020145 0.999647

Logarítmico -14,734,838.853381 1,944,917.021453 0.998423

Potencial 4.841E-129 40.289671 0.999628 Tabla No. 23. Resumen de los coeficientes.

114

114



UNIDAD ZACATENCO.



66

El factor de correlación “r” que este más próximo al valor de la unidad, según el tipo de ajuste será

el que se elija para el cálculo de proyección de población.

El ajuste exponencial y potencial son los que tienen el factor “r” más próximo a la unidad, por lo

tanto solo se tomaran en cuenta estos dos.

Sustituyendo cada uno de los valores obtenidos anteriormente (a, b y r) en las ecuaciones No. 3.2.1,

No. 3.2.5, No. 3.2.9 y la No. 3.2.13 respectivamente, obtenemos la proyección de población para el

año 2024.

Ajuste Lineal.

btaP Ecuación No. 3.2.1

202450.9723333.1896718 P

habP 71622

Ajuste Exponencial.

btaeP Ecuación No. 3.2.5

2024020145.01352879.1 eEP

habP 78035

Ajuste Logarítmico.

tbaP ln Ecuación No. 3.2.9


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67

2024ln021453.1944917853381.14734838 P

habP 71486

Ajuste Potencial.

batP Ecuación No. 3.2.13

289671.402024129841.4 EP

habP 77816

Con la población proyecto de los ajustes exponencial y potencial se hace un promedio y esa será la

población proyecto.

Para hacer el promedio solo se toma el ajuste exponencial y el ajuste potencial debido a que el

coeficiente “r” de estos dos ajustes se acerca más a la unidad como se muestra en la tabla No. 23.

POTEXPPROY PPP

7781678035PROYP

habPPROY 77925

En la tabla No. 24, se muestran los resultados definitivos del cálculo de población de proyecto.


UNIDAD ZACATENCO.



68

Años.

(t)

Nº de

habitantes.

(P)

Ajuste

Lineal.

Ajuste

Logarítmico.

Ajuste

Exponencial.

Ajuste

Potencial.

1995 43,575 43,419 43,417 43,508 43,506

2000 47,970 48,282 48,286 48,118 48,122

2005 53,300 53,144 53,142 53,218 53,215

2009 57,034 57,018 57,684 57,665

2010 58,007 57,986 58,857 58,833

2011 58,979 58,953 60,055 60,023

2012 59,952 59,920 61,277 61,238

2013 60,924 60,887 62,524 62,476

2014 61,897 61,853 63,797 63,739

2015 62,869 62,818 65,095 65,026

2016 63,842 63,783 66,419 66,339

2017 64,814 64,748 67,771 67,678

2018 65,787 65,712 69,150 69,043

2019 66,759 66,675 70,557 70,435

2020 67,732 67,638 71,993 71,855

2021 68,704 68,601 73,458 73,302

2022 69,677 69,563 74,953 74,777

2023 70,649 70,525 76,478 76,282

2024 71,622 71,486 78,035 77,816 Tabla No. 24. Población de proyecto por año.

115

115



UNIDAD ZACATENCO.



69

IV.3 DOTACIÓN.

De acuerdo al cálculo anterior la población de proyecto es de 77 925 habitantes. El clima en la zona

de estudio es templado según se indica en el inciso 1.1.7.

Relacionando ambos factores y haciendo uso de la tabla No. 14 se concluye que la dotación es de 250

lts/hab/día.

Habitantes Cálido Templado Frío

de 2,500 a 15,000 150 125 100 l/h/d

de 15,000 a 30,000 200 150 125 l/h/d

de 30,000 a 70,000 250 200 175 l/h/d

de 70,000 a 150,000 300 250 200 l/h/d

de 150,000 en adelante 350 300 250 l/h/d Tabla No. 14. Dotación de agua potable.

IV.4 APORTACIÓN DE AGUAS RESIDUALES.

Se considera una aportación de aguas negras del 80% debido a que la red de drenaje debe ser el

reflejo del servicio de agua potable, según ecuación No. 3.4.1

DotaciónAportación %80 Ecuación No. 3.4.1

De acuerdo con la tabla No. 31 se determina la dotación la cual es:

díahabltsDotación //250

Sustituyendo:

PA )/250(80.0 diahablts

PA diahablts /00.200


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70

IV.5 COEFICIENTES DE VARIACIÓN.

Anteriormente se describieron los coeficientes, por lo que solo nos enfocaremos en el cálculo.

Coeficiente de variación máxima instantánea.

En base a la ecuación No. 3.5.1 se determina el Coeficiente de Harmon.

PM

4

141

Ecuación No. 3.5.1

Donde:

M Coeficiente de Harmon, adimensional.

P Población, en miles de habitantes.

habM

925.774

141

091.2M

Coeficiente de seguridad.

Previendo los excesos en las aportaciones que puede recibir la red, por concepto de aguas pluviales,

se considera un coeficiente que puede ser igual a 1.5.

IV.6 GASTOS DE DISEÑO.

Gasto medio diario.

Se obtiene de multiplicar la población proyecto, por la aportación entre el número de segundos que

hay en un día usamos la ecuación No 3.6.1

86400

PPMED

PAQ

Ecuación No. 3.6.1


UNIDAD ZACATENCO.



71

Donde:

PA diahablts /00.200

PP hab77925

Sustituyendo en la ecuación se tiene:

seg

habdiahabltsQMED

86400

77925/00.200

lpsQMED 3811.180

Gasto mínimo.

Se considera como gasto mínimo la mitad del gasto medio. Se acepta como gasto mínimo de aguas

negras por conducir la descarga de un excusado que es de 1.5 l.p.s. El gasto mínimo lo

obtendremos de la siguiente forma:

Para determinarlo nos apoyaremos en la ecuación No. 3.6.2

MEDMIN QQ 5.0 Ecuación No. 3.6.2

Donde:

lpsQMED 3811.180

Realizando la operación:

lpsQMIN 38.1805.0

lpsQMIN 19.90

Gasto máximo instantáneo.

El gasto máximo instantáneo es el producto del coeficiente de Harmon por el gasto medio. Tomando

como base la ecuación No. 3.6.3 se calcula como sigue:

MEDMinst MQQ Ecuación No. 3.6.3


UNIDAD ZACATENCO.



72

Anteriormente se obtuvo dicho coeficiente, que es igual a:

091.2M

Sustituyendo M en la ecuación queda:

lpsQMinst 38.180091.2

lpsQMinst 25.377

Gasto máximo extraordinario.

Se obtienen a partir del producto del gasto máximo instantáneo por un coeficiente de seguridad que

generalmente es de 1.5, utilizamos la ecuación No. 3.6.4

MinstSMext QCQ Ecuación No. 3.6.4

Sustituyendo valores:

lpsQMext 25.3775.1

lpsQMext 88.565


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73

IV.7 DATOS DE PROYECTO.

En la tabla No. 25 se enlistan los datos de proyecto.

Población de último censo (2005). 53,300 habitantes.

Población actual (2009). 57,675 habitantes.

Población de proyecto (2024). 77,925 habitantes.

Dotación agua potable. 250 lts/hab/día.

Coeficiente de aportación de aguas negras. 80 % de la dotación

Aportación de aguas negras. 200.00 lts/hab/día.

Gasto medio. 180.38 l.p.s.

Gasto mínimo. 90.19 l.p.s

Gasto máximo instantáneo. 377.25 l.p.s.

Gasto máximo extraordinario. 565.88 l.p.s.

Coeficiente de Harmon. 2.091

Coeficiente de seguridad. 1.50

Diámetro de descarga. 107 cm.

Conducción. Gravedad.

Descarga. Planta de tratamiento.

Tabla No. 25. Datos de proyecto. 116

116



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74

IV.8 TABLA DE CÁLCULO.

Cálculo hidráulico del colector.

Se desarrollará el cálculo del funcionamiento hidráulico del colector a partir de la tabla No. 26 Datos

básicos de proyecto.

Para esto, se hará uso de una tabla de cálculo hidráulico describiendo brevemente cada una de las

columnas que la integran.

Tramo.

Se numeran todos los pozos del colector a partir de aguas arriba y continuando aguas abajo.

Longitud propia, (Lp, mts).

Es la longitud propia del tramo en estudio.

Longitud acumulada (Lp, mts).

Para este caso particular es la suma de la longitud propia del tramo en estudio mas la longitud propia

del tramo anterior (long propia + long propia anterior).

Población (Pob, hab).

La población será igual a la población proyectada al año 2024 (77,925 habitantes) y se considera

desde el primer tramo.

Gasto medio (Qmed, lps).

Se hará en función de la población (columna 4) por la aportación (0.80) que es el 80% de la dotación

y se divide entre 86400.

Gasto mínimo (Qmín, lps).

Se divide la columna 5 entre 2; o bien se multiplica por 0.5.


UNIDAD ZACATENCO.



75

Gasto máximo instantáneo (Qmáx inst, lps).

Se obtiene multiplicando la columna 5 por M (coeficiente de Harmon), el cual se obtiene de acuerdo

a la población.

Gasto máximo extraordinario (Qmáx ext, lps).

Resulta de multiplicar 1.5 que es un coeficiente de seguridad por la columna 7.

Pendiente (S, milésimos).

Tomaremos de la tabla No. 33 la pendiente mínima y la máxima para dicho diámetro de tubería, por

lo tanto las pendientes propuestas no deberán sobrepasar estos parámetros. Para cada tramo se

propone una pendiente.

Cabe mencionar que no es recomendable estar en los extremos, ya que esto significa que si se

calcula con la pendiente mínima se tendrían problemas de sedimentación de las particulas solidas en

tramos de la tubería, por el contrario si se calcula con la pendiente máxima esto ocasionaría el

desgaste de la plantilla de la misma.

Diámetro (, cm).

El diámetro de la tubería será de 1.07 cm debido a que es el mismo diámetro del colector existente el

cual drena los poblados: Villa Milpa Alta, San Lorenzo Tlacoyucan, Santa Ana TLacotenco y San

Antonio Tecomitl ubicados dentro de la Delegación Milpa Alta.

Con esto se pretende que su capacidad permita que el gasto máximo de agua escurra sin presión

interior y con tirante para gasto mínimo que permita arrastrar las partículas sólidas en suspensión.

Gasto y velocidad a tubo lleno (Q Tll, lps; y V Tll, m/seg).

Con los valores de la pendiente y el diámetro se busca en el nomograma de Manning, el valor

correspondiente al gasto y la velocidad a tubo lleno. (Véase figura No. 24 localizada en el apartado

de anexos).

Velocidad real a gasto mínimo y gasto máximo (Vr Qmín, m/seg ; Vr Qmáx, m/seg).

Nuevamente se recurre al nomograma de Manning para conocer la velocidad real a gasto mínimo y a

gasto máximo para esto es necesario utilizar la ultima escala del nomograma en donde aparecen dos

tipos de relaciones. Una es de gasto (Rq) y otra de velocidad (Rv). (Ver figura No. 25). Ambas se

intercalan y así se obtiene la velocidad real.


UNIDAD ZACATENCO.



76

A continuación se presenta en la Tabla No. 26 el cálculo hidráulico del colector “Barranca Seca”

Tramo Lp

(mts)

La

(mts) Pob (hab)

Q med

(lps)

Q mín

(lps)

Q máx

inst (lps)

Q máx

ext(lps)

S

(milés)

(cm)

Q Tll

(lps)

V Tll

(m/seg)

Vr

Qmín

(m/seg)

Vr

Qmáx

(m/seg)

77,925 180.38 90.19 377.25 565.88

107

E

4.24 4.24 4.9 2000 2.20 1.37 1.89

1

60.00 64.24 8.2 2600 2.90 1.68 2.33

2

60.00 124.24 8.2 2600 2.90 1.68 2.33

3

60.00 184.24 8.2 2600 2.90 1.68 2.33

4

60.00 244.24 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

5

60.00 304.24 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

6

60.00 364.24 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

7

60.00 424.24 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

8

60.00 484.24 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

9

60.00 544.24 2.0 1275 1.40 0.99 1.33 Tabla No. 26. Cálculo hidráulico del colector.

117

117



UNIDAD ZACATENCO.



77

Tramo Lp

(mts)

La

(mts)

Pob

(hab)

Q med

(lps)

Q mín

(lps)

Q máx

inst (lps)

Q máx

ext(lps)

S

(milés)

(cm)

Q Tll

(lps)

V Tll

(m/seg)

Vr

Qmín

(m/seg)

Vr

Qmáx

(m/seg)

10

77,925 180.38 90.19 377.25 565.88

107

60.00 604.24 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

11

60.00 664.24 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

12

58.32 722.56 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

13

60.00 782.56 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

14

60.00 842.56 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

15

60.00 902.56 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

16

60.00 962.56 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

17

60.00 1022.56 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

18

60.00 1082.56 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

19

60.00 1142.56 2.0 1275 1.40 0.99 1.33

20

34.42 1176.98 2.0 1275 1.40 0.99 1.33 Continuación Tabla No. 26. Cálculo hidráulico del colector.


UNIDAD ZACATENCO.



78

Tramo Lp

(mts)

La

(mts)

Pob

(hab)

Q med

(lps)

Q mín

(lps)

Q máx

inst (lps)

Q máx

ext(lps)

S

(milés)

(cm)

Q Tll

(lps)

V Tll

(m/seg)

Vr

Qmín

(m/seg)

Vr

Qmáx

(m/seg)

21

77,925 180.38 90.19 377.25 565.88

107

22.00 1198.98 2.5 1450 1.60 1.00 1.68

22

40.00 1238.98 2.5 1450 1.60 1.00 1.68

23

39.14 1278.12 2.5 1450 1.60 1.00 1.68

24

7.07 1285.19 2.5 1450 1.60 1.00 1.68

25

50.00 1335.19 2.5 1450 1.60 1.00 1.68

26

48.85 1384.04 2.5 1450 1.60 1.00 1.68

27

5.20 1389.24 2.5 1450 1.60 1.00 1.68

LLD

Nota:

E = Pozo existente.

LLD = Legada de descarga.

Continuación Tabla No. 26. Cálculo hidráulico del colector.

Los valores expuestos en la tabla No. 26 se verán plasmados en los planos ejecutivos.


UNIDAD ZACATENCO.



79

Cálculo geométrico del colector.

Para obtener el cálculo geométrico del colector, es necesario conocer las cotas de plantilla,

pendientes y diámetros en cada tramo. En este apartado se describe el procedimiento de cálculo para

dicho colector.

La pendiente del pozo (S) se utilizará en milésimos y se multiplicará por la longitud existente entre

pozo y pozo (L), obteniéndose un desnivel (H) que al restarlo a la cota de terreno inmediata anterior,

se obtiene la plantilla requerida.

El cálculo se inicia de aguas arriba hacia aguas abajo, utilizando la formula:

LSCpCp ant * Ecuación No. 4.8.1 118

Donde:

Cp Cota de plantilla de entrada, en metros.

antCp Cota de plantilla anterior, en metros.

S Pendiente, en milésimos.

L Longitud, en metros.

HLS Desnivel, en metros.

Se presentará la descripción de cada una de las columnas que conforman la tabla de cálculo

geométrico del colector “Barranca Seca”.

Tramo.

Se numeran todos los pozos del colector a partir de aguas arriba y continuando aguas abajo.

Cota de terreno (Ct, mts).

Este dato es proporcionado por el Ing. Topógrafo que previamente realizo un levantamiento

topográfico.

Cota de plantilla de entrada (Cp, mts).

Para nuestro caso usamos la ecuación No. 23 ya que conocemos la cota de plantilla del pozo

existente o anterior (E) a este valor se le restará el producto que resulte de la pendiente (en

milésimos) con la longitud (en metros) del tramo en estudio.

118



UNIDAD ZACATENCO.



80

Cota de plantilla de salida (Cs, mts).

Esta elevación es la misma que la anterior salvo que en el trazo del colector se encuentre un vado

como es nuestro caso y se tenga que colocar un pozo de caída, cuya altura estará dada según la tabla

No. 21 expuesta en el capitulo anterior

Longitud propia (Lp, mts).

Es la longitud propia del tramo en estudio.

Longitud acumulada (La, mts).

Para este caso particular es la suma de la longitud propia del tramo en estudio mas la longitud propia

del tramo anterior (long propia + long propia anterior).

Profundidad de entrada (h ent, mts).

Es el resultado de restar la cota de terreno (columna 2) y la de plantilla de entrada (columna 3).

Profundidad de salida (h sal, mts).

Es el mismo procedimiento solo que en vez de usar la cota de plantilla entrante se sustituye por la de

plantilla de salida (columna 4)

Profundidad Media (h med, mts).

Se realiza un promedio de las profundidades calculadas anteriormente, es decir la columna 3 +

columna 4 entre dos.

Profundidad Total (H tot, mts).

Es la profundidad a la que se va a excavar, por tanto para determinarla se tiene que sumar la

profundidad media más el espesor del tubo más la plantilla (columna 9 + columna 12 + columna 13)

Diámetro ( , mts).

Es la misma columna que de la tabla No. 26 cuya descripción se hizo a detalle en el inciso 4.8.1 por

tanto el diámetro de la tubería es de 1.07 mts.


UNIDAD ZACATENCO.



81

Espesor del tubo (Esp, mts).

Es la décima parte del diámetro del tubo, es decir, 0.107 metros, este valor se usará para determinar

la profundidad total a la cual se ha de excavar.

Plantilla (Plant, mts).

Tomando como referencia la tabla No. 20 del capítulo III Normatividad, el valor de la plantilla para

este diámetro es de 17 centímetros.

Ancho de zanja (Anc, mts).

Al igual que la plantilla su valor lo determina la misma tabla No. 20 y es de 190 centímetros.


UNIDAD ZACATENCO.



82

En seguida se muestra la Tabla No. 27 correspondiente al cálculo geométrico del colector “Barranca Seca”.

Tramo Ct (mts) Cp (mts) Cs

(mts)

Lp

(mts)

La

(mts)

h ent

(mts)

h sal

(mts)

hmed

(mts)

H tot

(mts)

(mts)

Esp

(mts)

Plant

(mts)

Anc

(mts)

1.07 0.107 0.17 1.90

E 242.221 239.651 239.630 2.57 2.59

4.24 4.24 2.53 2.81

1 242.101 239.630 239.138 2.47 2.96

60.00 64.24 2.95 2.95

2 242.068 239.138 238.646 2.93 3.42

60.00 124.24 3.42 3.42

3 242.060 238.646 238.154 3.41 3.91

60.00 184.24 3.17 3.17

4 240.590 238.154 236.654 2.44 3.94

60.00 244.24 3.58 3.58

5 239.759 236.534 236.414 3.22 3.34

60.00 304.24 2.99 2.99

6 239.054 236.414 236.294 2.64 2.76

60.00 364.24 2.65 2.65

7 238.835 236.294 236.174 2.54 2.66

60.00 424.24 2.66 2.66

8 238.838 236.174 236.054 2.66 2.78

60.00 484.24 2.93 2.93

9 239.138 236.054 235.934 3.08 3.20

60.00 544.24 3.55 3.55

10 239.828 235.934 235.814 3.89 4.01

60.00 604.24 4.21 4.21

Tabla No. 27. Cálculo geométrico del colector. 119

119



UNIDAD ZACATENCO.



83


(mts)

Lp

(mts)

La

(mts)

h ent

(mts)

h sal

(mts)

hmed

(mts)

H tot

(mts)

(mts)

Esp

(mts)

Plant

(mts)

Anc

(mts)

11 240.218 235.814 235.694 4.40 4.52

1.07 0.107 0.17 1.90

60.00 664.24 4.75 4.75

12 240.670 235.694 235.578 4.98 5.09

58.32 722.56 5.24 5.24

13 240.974 235.578 235.458 5.40 5.52

60.00 782.56 5.35 5.35

14 240.650 235.458 235.338 5.19 5.31

60.00 842.56 5.26 5.26

15 240.538 235.338 235.218 5.20 5.32

60.00 902.56 5.29 5.29

16 240.476 235.218 235.098 5.26 5.38

60.00 962.56 5.41 5.41

17 240.538 235.098 234.978 5.44 5.56

60.00 1022.56 5.60 5.60

18 240.608 234.978 234.858 5.63 5.75

60.00 1082.56 5.72 5.72

19 240.551 234.858 234.738 5.69 5.81

60.00 1142.56 5.62 5.62

20 240.162 234.738 234.669 5.42 5.49

34.42 1176.98 5.41 5.41

21 240.002 234.669 234.614 5.33 5.39

22.00 1198.98 5.37 5.37

22 239.964 234.614 234.514 5.35 5.45

40.00 1238.98 5.56 5.56

23 240.175 234.514 234.416 5.66 5.76

39.14 1278.12 5.94 5.94

Continuación Tabla No. 27. Cálculo geométrico del colector.


UNIDAD ZACATENCO.



84


(mts)

Lp

(mts)

La

(mts)

h ent

(mts)

h sal

(mts)

hmed

(mts)

H tot

(mts)

(mts)

Esp

(mts)

Plant

(mts)

Anc

(mts)

24 240.529 234.416 234.398 6.11 6.13

1.07 0.107 0.17 1.90

7.07 1285.19 6.12 6.12

25 240.506 234.398 234.273 6.11 6.23

50.00 1335.19 5.95 5.95

26 239.941 234.273 234.151 5.67 5.79

48.85 1384.04 5.35 5.35

27 239.062 234.151 234.138 4.91 4.92

5.20 1389.24 4.87 4.87

LLD 238.964 234.138 234.138 4.83 4.83

Nota:

E = Pozo existente.


Continuación Tabla No. 27. Cálculo geométrico del colector.

Así mismo los datos obtenidos de esta tabla se reflejarán en los planos ejecutivos.


UNIDAD ZACATENCO.



85

IV.9 COMPROBACIÓN DE LA TUBERÍA DE DESCARGA.

Para verificar que los gastos son menores que los gastos que pueden pasar por el tramo, se calcula el

gasto a tubo lleno, con la ecuación de Manning considerando el gasto en lts/seg.

AVQ * Ecuación No. 4.9.1 120

La velocidad (V) es igual a la siguiente ecuación:

21

321

srhn

V Ecuación No. 4.9.2

121

Donde:

Q Gasto, m3 /seg.

v Velocidad a tubo lleno, m/s.

A Área, mts2

n Coeficiente de rugosidad, adimensional.

hr Radio hidráulico, mts.

s Pendiente, milésimas.

La tubería a la que se va a descargar es de = 107 cm., con una s 0.002, mientras que la n

0.013 debido a que es de concreto la tubería, por último el gasto que se utilizará es MextQ 565.88

lps. Determinamos el área con:

4

2DA

Ecuación No. 4.9.3 122

Donde:

D Diámetro, mts

4

07.11416.32

mtsA

28992.0 mtsA

120

Sotelo Ávila Gilberto, (2009), Hidráulica de canales, Editorial reimpresión especial conmemorativa, México, p. 110. 121

Idem., p. 110. 122



UNIDAD ZACATENCO.



86

Obtenemos el Radio hidráulico con la siguiente expresión:

4

Drh

Ecuación No. 4.9.4 123

Sustituyendo en la ecuación anterior:

4

07.1 mtsrh

mtsrh 2675.0

Calculamos la velocidad con la ecuación No. 4.9.2 y queda:

21

32

002.02675.0009.0

1V

smV 0629.2

Empleando continuidad (ecuación No. 4.9.1) obtenemos:

28992.00629.2 msmQ

smQ 38550.1

Convirtiéndolo a lps queda:

lpsm

lts

s

mQ 9597.1854

1

10008550.1

3

3

Redondeando el valor:

lpsQ 00.1855

Q > MextQ

1855 lps > 565.88 lps OK

Por lo tanto es aceptable.

123

Sotelo Ávila Gilberto, (2009), Hidráulica de canales, Editorial reimpresión especial conmemorativa, México, p. 146.


UNIDAD ZACATENCO.



87

IV.10 CATÁLOGO DE CONCEPTOS, CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO.

Está compuesto por tres partes, las cuales son complementarias y continuación la una de la otra.

Catálogo de conceptos.

Es formar la descripción de cada uno de los conceptos que se generan en el momento de la ejecución

de la obra. Como los que se muestran en la tabla No 29.

Cantidades de obra.

Continuando con el cálculo del colector llegamos a la parte de la determinación de las cantidades de

obra, para lo cual siguiendo el protocolo se dará una breve descripción de cada una de las columnas

que conforman la tabla No. 28 (esta tabla se encuentra en la página 109) que se mostrará al final de

este apartado.

Cabe mencionar que los datos obtenidos de dicha tabla se expondrán en los planos ejecutivos.

Excavación (ExcTot, m3). (Columna 15, 16, 17, 18 y 19)

Resulta de multiplicar el ancho de zanja por la longitud parcial por la profundidad total, de otra

manera expresado: columna 14 X columna 5 X columna 10.

Para determinar el volumen de excavación a profundidades particulares (2, 4, 6 y 8 mts) es el mismo

procedimiento tomando en cuenta partes proporcionales a las mismas.

Por ejemplo: si se tiene una profundidad total (columna 10) igual a 2.81 quiere decir primero se

calcula el volumen en el rango de 0.00 – 2.00, mientras que el volumen que se determina con el 0.81

mts restante se coloca en la columna de 2.01 – 4.00 mts.

A manera de comprobación la suma de las excavaciones a diferentes profundidades debe ser igual a

la excavación total es decir la columna 15.

Plantilla (Plant, ml).

Se determina multiplicando la longitud propia (columna 5) por el ancho de zanja (columna 14) por

la plantilla (columna 13). Estas dos últimas determinadas en base a la tabla No. 20.

Volumen del tubo (Voltub, mts).

Es solo calcular el área del tubo (con la fórmula tradicional) y multiplicarlo por la longitud del tramo

en estudio.


UNIDAD ZACATENCO.



88

Relleno (Rell, m3).

Teniendo como dato conocido la excavación total se le ha de restar la suma de la plantilla más el

volumen del tubo. (Columna 15 - columna 20 - columna 21). Acarreo (Acarr, m

3).

Es la suma de la plantilla más el volumen del tubo de cada tramo (columna 20 + columna 21).

Trazo y nivelación (Tniv, m2).

Resulta del producto de la longitud parcial por el ancho de la zanja (columna 5 X columna 14)

Corte con sierra (Csierr, ml).

Es el producto de la longitud propia (columna 5) por 2, por que son 2 líneas paralelas.

Demolición de la carpeta (Dem, m3).

Se determina multiplicando la columna 24 (trazo y nivelación) por el espesor de la carpeta asfáltica

que generalmente es de 7.5 centímetros como mínimo.

La tabla No. 28 es un resumen de cantidades de obra para hacer el presupuesto (el cálculo

desglosado de cada concepto se realiza en la tabla No. 29)

CONCEPTO. CANTIDAD. UNIDAD.

Trazo y nivelación 2 639.56 m 2

Corte con sierra en pavimento asfáltica. 2 778.48 ml

Demolición manual de pavimento asfáltica. 197.97 m 3

Excavación de material tipo II en zona B

Total 11 800.31 m 3

0.00 a 2.00 mts 5 279.11 m 3

2.01 a 4.00 mts 4 371.29 m 3

4.01 a 6.00 mts 2 173.32 m 3

6.01 a 8.00 mts 1.60 m 3

Plantilla (cama de arena) 448.72 m 3

Tubería de concreto reforzado de 107 cm. de diámetro 1 389.24 ml

Relleno de tepetate sano compactado al 90% 10 102.37 m 3

Acarreo en camión con carga mecánica de material. 1 697.94 m 3

Pozos caja. 28 Pza. Tabla No. 28. Cálculo geométrico del colector.

124

124



UNIDAD ZACATENCO.



89

En la tabla No 28 se muestra el cálculo de las cantidades de obra.

TRAMO ExcTot

(m3)

Exc

0-2

Exc

2-4

Exc

4-6

Exc

6-8

Plant

(ml)

Voltub

(mts)

Rell

(m3)

Acarr

(m3)

Tniv

(m2)

Csierr

(ml)

Dem

(m3)

E

22.62 16.11 6.51 0.00 0.00 1.37 3.81 17.44 5.18 8.06 8.48 0.60

1

335.88 228.00 107.88 0.00 0.00 19.38 53.95 262.54 73.33 114.00 120.00 8.55

2

389.63 228.00 161.63 0.00 0.00 19.38 53.95 316.29 73.33 114.00 120.00 8.55

3

361.47 228.00 133.47 0.00 0.00 19.38 53.95 288.14 73.33 114.00 120.00 8.55

4

408.15 228.00 180.15 0.00 0.00 19.38 53.95 334.82 73.33 114.00 120.00 8.55

5

341.12 228.00 113.12 0.00 0.00 19.38 53.95 267.79 73.33 114.00 120.00 8.55

6

302.13 228.00 74.13 0.00 0.00 19.38 53.95 228.80 73.33 114.00 120.00 8.55

7

303.50 228.00 75.50 0.00 0.00 19.38 53.95 230.17 73.33 114.00 120.00 8.55

8

334.45 228.00 106.45 0.00 0.00 19.38 53.95 261.12 73.33 114.00 120.00 8.55

9

404.56 228.00 176.56 0.00 0.00 19.38 53.95 331.23 73.33 114.00 120.00 8.55

Tabla No. 29. Determinación de cantidades de obra. .125

125



UNIDAD ZACATENCO.



90

TRAMO ExcTot

(m3)

Exc

0-2

Exc

2-4

Exc

4-6

Exc

6-8

Plant

(ml)

Voltub

(mts)

Rell

(m3)

Acarr

(m3)

Tniv

(m2)

Csierr

(ml)

Dem

(m3)

10

479.80 228.00 228.00 23.80 0.00 19.38 53.95 406.47 73.33 114.00 120.00 8.55

11

541.47 228.00 228.00 85.47 0.00 19.38 53.95 468.14 73.33 114.00 120.00 8.55

12

581.12 221.62 221.62 137.89 0.00 18.84 52.44 509.84 71.28 110.81 116.64 8.31

13

610.40 228.00 228.00 154.40 0.00 19.38 53.95 537.07 73.33 114.00 120.00 8.55

14

599.23 228.00 228.00 143.23 0.00 19.38 53.95 525.90 73.33 114.00 120.00 8.55

15

602.99 228.00 228.00 146.99 0.00 19.38 53.95 529.66 73.33 114.00 120.00 8.55

16

616.67 228.00 228.00 160.67 0.00 19.38 53.95 543.34 73.33 114.00 120.00 8.55

17

637.88 228.00 228.00 181.88 0.00 19.38 53.95 564.55 73.33 114.00 120.00 8.55

18

652.30 228.00 228.00 196.30 0.00 19.38 53.95 578.97 73.33 114.00 120.00 8.55

19

640.56 228.00 228.00 184.56 0.00 19.38 53.95 567.22 73.33 114.00 120.00 8.55

20

354.02 130.80 130.80 92.42 0.00 11.12 30.95 311.95 42.07 65.40 68.84 4.90

21

224.43 83.60 83.60 57.23 0.00 7.11 19.78 197.55 26.89 41.80 44.00 3.14

22

422.24 152.00 152.00 118.24 0.00 12.92 35.97 373.35 48.89 76.00 80.00 5.70

Continuación Tabla No. 29. Determinación de cantidades de obra.


UNIDAD ZACATENCO.



91

TRAMO

ExcTot

(m3)

Exc

0-2

Exc

2-4

Exc

4-6

Exc

6-8

Plant

(ml) Voltub

(mts)

Rell

(m3)

Acarr

(m3)

Tniv

(m2)

Csierr

(ml)

Dem

(m3)

23

441.44 148.73 148.73 143.98 0.00 12.64 35.19 393.61 47.84 74.37 78.28 5.58

24

82.20 26.87 26.87 26.87 1.60 2.28 6.36 73.56 8.64 13.43 14.14 1.01

25

565.28 190.00 190.00 185.28 0.00 16.15 44.96 504.17 61.11 95.00 100.00 7.13

26

496.60 185.63 185.63 125.34 0.00 15.78 43.93 436.89 59.70 92.82 97.70 6.96

27

48.16 19.76 19.76 8.64 0.00 1.68 4.68 41.81 6.36 9.88 10.40 0.74

LLD

Total 11,800.31 5,279.11 4,371.29 2,173.32 1.60 448.72 10,102.37 1,697.94 2,639.56 2,778.48 197.97

Nota:

E = Pozo existente.


Continuación Tabla No. 29. Determinación de cantidades de obra.


UNIDAD ZACATENCO.



92

V-1

0+000.00

V-2

0+179.15

V-3

0+255.54

V-4

0+413.74

P L A N T A

CROQUIS DE LOCALIZACIÓN

COTA DE

(m)

CADENAMIENTO

(km)

E N

m.

s. n

. m

.

E L

E V

A C

I O

N E

S

ARRASTRE HIDRÁULICO

TERRENO NATURAL

TERRENO NATURAL

TERRENO NATURAL

TUBERÍA DE CONCRETO REFORZADO DE 1.07 m. DE DIÁMETRO, CLASE II

P E R F I L

21

1

23

4

5

6

7 8

9

E

2.43

2.47

2.57

3.35

> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > >

3.412.93

3.93

3.23 2.642.54 2.66

3.08

E 1 2 3 4 5 6 7 8 9

COTA DE

(m)

TERRENO

TIPO DE TUBERÍA

(m)

POZO EXISTENTE

Proyecto:

Aprobo:

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería y ArquitecturaUnidad Zacatenco

Ingeniería Civil

Reviso:

Proyecto Ejecutivo del Colector San Juan

Ixtayoapan, Delegacion Tlahuac, del

Km 0+000 al Km 0+500

1:500

Escala:

Fecha:

Mts

Acotaciones:

Plano:

PE-SAN-1/3


ING. SERGIO VILLA INFANTE.

AGOST-2010

Figura No. 24. Plano del proyecto ejecutivo del desvío del colector “Barranca Seca”..

126

126 Información propia.


UNIDAD ZACATENCO.



93

PANTEON COL. EL LLANO

V-5

0+584.15

V-6

0+731.01

V-7

1+188.35

TERRENO NATURAL

TERRENO NATURALTERRENO NATURAL


> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > >

>

2

1

>

>

>

>

32

REBOMBEO

TU

BE

RIA

EX

IST

EN

TE

DE

AG

UA

Ø=12"

TUBERIA EXISTENTE

DE AGUA Ø=8"

10

11

12

1314 15 16 17 18

19

3.89

4.40

4.98

5.40 5.19 5.20 5.26 5.44 5.63 5.69

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > >

>

>

>

E N

m.

s. n

. m

.

E L

E V

A C

I O

N E

S

P L A N T A

TUBERÍA DE CONCRETO REFORZADO DE 1.07 m. DE DIÁMETRO, CLASE IITIPO DE TUBERÍA

20

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Proyecto:

Aprobo:


Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura

Unidad Zacatenco

Ingeniería Civil

Reviso: ING. SERGIO VILLA INFANTE.



Km 0+500 al Km 1+150

1:500

Escala:

Fecha:

Mts

Acotaciones:

Plano:

PE-SAN-2/3


AGOST-2010

Figura No. 25. Plano del proyecto ejecutivo del desvío del colector “Barranca Seca”.

127



UNIDAD ZACATENCO.



94

P. T. A. R.

EL LLANO

CANAL AMECAMECA

V-7

1+188.35

V-8

1+209.66

>>

>>

>>

>

V-9

1+288.89

PANTEON COL. EL LLANO

P L A N T A


TERRENO NATURAL

TERRENO NATURAL

3

2

>

>

>

> > > > > > > > >

>>

>

>

>

>

>

>>>>

>

20

>

>

>

>

21

22

5.43

5.33

>

> > > > > > > > > > > > > > > > > > > >

>

23

24

2526

27

5.35

5.66

6.11

6.11

5.67

4.91

DS

4.83

>>

>>

>>

>>

>

DIMENSIONES DE

ZANJA TIPO

DETALLE DE ZANJAS TIPO

E N

m.

s. n

. m

.

E L

E V

A C

I O

N E

S

>

>>

>>

>>

>>

>>

>>

>>

>>

COTA DE

(m)

CADENAMIENTO

(km)

ARRASTRE HIDRÁULICO

TUBERÍA DE CONCRETO REFORZADO DE 1.07 m. DE DIÁMETRO, CLASE II

P E R F I L

COTA DE

(m)

TERRENO

TIPO DE TUBERÍA

(m)

P L A N T A

20 21 22 23 24 25 26 27 DS

POZO EXISTENTE

Proyecto:

Aprobo:


Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura

Unidad Zacatenco

Ingeniería Civil

Reviso:



Km 1+150 al Km 1+389.24

1:500

Escala:

Fecha:

Mts

Acotaciones:

AGOST-2010

Plano:

PE-SAN-3/3

60

20

25

30

40

.

25

25

25

60

125

107

155

180

150

107

125

ING. SERGIO VILLA INFANTE.


Figura No. 26. Plano del proyecto ejecutivo del desvío del colector “Barranca Seca”.

128



UNIDAD ZACATENCO.



95

PRESUPUESTO.

Finalmente conociendo las cantidades de obra y por consecuencia los conceptos se procede a

realizar el presupuesto. Esto se hace investigando el costo por unidad de cada concepto y

multiplicándolo por la cantidad del mismo.

Así pues el presupuesto para el Colector “Barranca Seca” en San Juan Ixtayopan queda como se

muestra en la tabla No. 30.

DESCRIPCION UNIDAD CANTID. P.

UNITARIO IMPORTE

Trazo y nivelación con equipo de topografía, para obras

hidráulicas, incluye: materiales para señalamiento. m

2 2,639.56 3.54 9,344.04

Corte con sierra en pavimento de concreto asfáltico, con

profundidad mayor de 5 cm. ml 2,778.48 10.36 28,785.05

Demolición manual de pavimento de asfalto sin afectar base,

para trabajos de bacheo, medido en banco. m

3 197.97 213.09 42,185.43

Excavación por medios mecánicos, zona "B", clase II, de

0.00 a 2.00 m de profundidad. m

3 5,279.11 27.90 147,287.17


2.01 a 4.00 m de profundidad m

3 4,371.29 34.08 148,973.56



3 2,173.32 49.64 107,883.60



3 1.60 54.59 87.34

Carga mecánica y acarreo en camión, de material fino o

granular, al primer kilómetro, volumen medido en banco. m

3 1,697.94 19.59 33,262.64

Acarreo en camión, de material fino granular, kilómetros

subsecuentes, zona urbana. m

3 / km 16,979.40 4.57 77,595.86

Cama de arena para asiento de ductos, incluye: acarreo libre

a 20.00 m. m

3 448.72 253.66 113,822.32

Relleno compactado acostillado de material proveniente de

banco (tepetate), compactado al 90% próctor con rodillo

vibratorio, en capas de 20cm, incluye: el tepetate puesto en

obra, acarreo libre hasta 20 m, incorporación de agua,

medido compacto.

m 3 10,102.37 234.20 2,365,975.05

Suministro e instalación de tubo de concreto reforzado, con

junta hermética, en zona "B" de 107 cm. de diámetro. ml 1,389.24 2,535.75 3,522,765.33

Pozo caja de visita sobre tubo de 1.07 m de diámetro con

profundidad a rasante hidráulica de 2.75 m.

Pza

3.00 9,286.53 27,859.59

Tabla No. 30. Presupuesto del colector “Barranca Seca”.129

129



UNIDAD ZACATENCO.



96

DESCRIPCION UNIDAD CANTID. P.

UNITARIO IMPORTE


profundidad a rasante hidráulica de 3.00 m. Pza

2.00 10,117.63 20,235.26



1.00 10,305.23 10,305.23



1.00 12,247.10 12,247.10



2.00 13,262.22 26,524.44



1.00 15,104.42 15,104.42



1.00 17,047.94 17,047.94



1.00 18,025.50 18,025.50



4.00 19,565.63 78,262.52



4.00 21,859.25 87,437.00



1.00 23,987.35 23,987.35

Pozo caja de visita con deflexión sobre tubo de 1.07 m de

diámetro con profundidad a rasante hidráulica de 3.00 m. Pza

1.00 26,685.35 26,685.35



1.00 29,274.89 29,274.89



3.00 32,932.74 98,798.22



1.00 36,983.43 36,983.43



1.00 41,839.57 41,839.57

SUBTOTAL $7,168,585.22

IVA 16% $1,146,973.64

TOTAL $8,315,558.86

Continuación Tabla No. 30. Presupuesto del colector “Barranca Seca”.


UNIDAD ZACATENCO.



XXXIII

CONCLUSIONES


UNIDAD ZACATENCO.



XXXIV

CONCLUSIONES

Se definió el trazo geométrico del colector sanitario “Barranca Seca” con el fin de dar solución a las

demandas hechas por los mismos habitantes de San Juan Ixtayopan en la delegación Tláhuac.

En la realización de este proyecto ejecutivo nos enfrentamos con la dificultad de librar un vado, el

cual ocasionaba que nuestra tubería de 1.07 metros de diámetro resultará superficial. La solución

propuesta fue un pozo caja con caída, y así se evito el problema anterior, no sin antes debiendo

verificar que descargará al pozo existente sin ningún problema y de forma correcta.

Este proyecto ejecutivo de Desvío del colector Barranca Seca es de vital importancia en primera

instancia porque se evitará que el colector sanitario del mismo nombre atraviese por el panteón que

está en dicho poblado, además de la eliminación de malos olores debido a la sedimentación de la

materia orgánica.

También se evitará que en época de lluvias el agua brote a través de los brocales de los pozos de

visita, no porque sea insuficiente el colector, sino por los asentamientos del terreno y de la propia

tubería que ha ido sufriendo al paso del tiempo.

Con este proyecto ejecutivo de “Desvío del Colector Barranca Seca”, se debe de cumplir el objetivo

planteado al inicio de este trabajo, el cual es el de mejorar el servicio de drenaje en la zona además

de opere de forma correcta y eficiente.

El colector de proyecto será paralelo al existente en casi la mayor parte del trazo, el material de la

tubería que se empleará será de concreto reforzado con una longitud de 1389 metros, atravesará por

la calle Lirios (anteriormente llamada Puente de Tubos) en la colonia Jardines del Llano, en San

Juan Ixtayopan en la delegación Tláhuac.

El costo del proyecto ejecutivo será de $ 8,315,558.86 (ocho millones trescientos quince mil

quinientos cincuenta y ocho pesos 86/00).


UNIDAD ZACATENCO.



XXXV

RECOMENDACIONES


UNIDAD ZACATENCO.



XXXVI

RECOMENDACIONES

Se recomienda para realizar el estudio de mecánica de suelos retirar la capa de pavimento asfáltico

se podrá utilizar martillo neumático y las capas que le subyacen, pueden ser eficientemente

excavadas con un trascabo; dichas capas pueden clasificarse como Material A o tipo 1, ya que se

trata de suelos poco a nada cementados. Para el relleno de las zanjas se recomienda utilizar material

producto de banco.

Se recomienda realizar el mismo procedimiento pero utilizando tubería de polietileno de alta

densidad el cual promete ser un material bastante resistente para la utilización en los sistemas de

alcantarillado ya que tiene varias ventajas. Dentro de las cuales destacan que es flexible, duradero,

de fácil transportación y en cantidades muchos más grandes en comparación con el concreto que

solo se transporta un tubo por viaje; además dependiendo del fabricante el colchón mínimo es de por

lo menos de 30 cm. (dependiendo del manual del fabricante de tubería).

Por otra parte el único inconveniente sería su elevado costo y quizás el costo de transportación al

lugar en el que será usado y eso es debido a que no hay muchos proveedores que trabajen con

diámetros grandes como lo es el de 107 cm (105 cm., según especificación del fabricante) ya que se

tiene que hacer bajo pedido.

Una vez ya realizada la obra del Desvío del Colector Barranca Seca se debe de tener un

mantenimiento preventivo, es decir, no permitir que se sedimente la materia orgánica (asolve) y así

evitar malos olores.


UNIDAD ZACATENCO.



XXXVII

BIBLIOGRAFÍA


UNIDAD ZACATENCO.



XXXVIII

BIBLIOGRAFÍA

Sánchez Segura Araceli, (2006), Proyecto de Sistemas de Alcantarillado, Editorial IPN,

México, pp. 29, 31, 42, 61, 69 y 72.

Sotelo Ávila Gilberto, (2009), Hidráulica de canales, Editorial Reimpresión especial

conmemorativa, México, pp. 110 y 146.

López Alegría Pedro, (1990), Abastecimiento de Agua Potable y disposición y eliminación

de excretas, Editorial IPN - Alfaomega, México, pp. 48, 259 – 260 y 263 – 265.

Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) Subdirección General Técnica (Gerencia de

Ingeniería Básica y Normas Técnicas), (2000), Alcantarillado Sanitario, Editorial

CONAGUA, México, pp. 1, 8, 12 – 20, 22 – 28, 38, 41 – 44, 47, 55 – 56, 59 – 60, 65, 67, 68,

118 – 119, 122 – 123, 125 – 126, 130 – 131 y 134.


Ingeniería Básica y Normas Técnicas), (1994), Datos básicos, Editorial CONAGUA,

México, pp. 2, 5 – 9, 36, 38 – 41, 44 – 45 y 49 – 51.


Ingeniería Básica y Normas Técnicas), (2002), Obras Accesorias para Alcantarillado

Sanitario y Pluvial, Editorial CONAGUA, México, pp. 34 – 36.

Extinta Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica (DGCOH, hoy Sistema

de Aguas de la Ciudad de México), (2001), Plan de Acciones Hidráulicas 2001 – 2005

Delegación Tláhuac, Editorial SACM (Documentos internos), México, pp. 1 – 2, 4, 5 – 16,

23 – 26, 37 – 39, 55, 59, 63.

TINEP, S. A. de C. V., (2000), Construcción de la planta de tratamiento “El Llano” en la

delegación Tláhuac, Distrito Federal. Tomo 1: Estudios y proyecto ejecutivo. Informe final,

Editorial: Documentos internos. (Proyecto), México, pp. 27 – 30.

http://www.tláhuac.df.gob.mx/menusup/turismo/ixtayopan.html


UNIDAD ZACATENCO.



XXXIX

GLOSARIO


UNIDAD ZACATENCO.



XL

GLOSARIO

Albañal interior Es la tubería que recoge las aguas negras de una edificación y termina en

un registro.

Alcantarilla Tuberías que conforman una red para evacuar aguas residuales y

pluviales. También se le llama así a los sumideros o bocas de tormenta y

a las estructuras que conducen una corriente a través del terraplén de un

camino o vialidad.

Alcantarillado Conjunto de tuberías que conducen las aguas residuales hasta el sitio de

disposición final de las mismas.

Aportación Volumen de agua residual desechada por el usuario después de su uso.

Atarjea Tubería por la cual son transportadas las aguas residuales provenientes

de los albañales y conducciones hacia los subcolectores y/o colectores.

Bancos de nivel El banco de Nivel es la referencia tanto planimétrica como altimétrica de

los trabajos de campo que se llevaran a cabo, este banco de nivel esta

referenciado por una mojonera o monumento de identificación.

Cabeza de atarjea Extremo inicial de una atarjea.

Caída libre Es la caída permisible en los pozos de visita hasta de 0.5 m sin la

necesidad de utilizar alguna estructura especial (No se considera en este

caso las uniones a claves de las tuberías).

Colector Conducto que recibe la aportación de uno o más subcolectores. Puede

terminar en un interceptor, en un emisor o en la planta de tratamiento.

No es conveniente conectar los albañales (tuberías de 15 y 20 cm)

directamente a un colector de diámetro mayor a 76 cm, debido a que un

colector mayor a este diámetro generalmente va instalado profundo; en

estos casos el diseño debe prever atarjeas paralelas “madrinas” a los

colectores, en las que se conecten los albañales de esos diámetros, para

luego conectarlas a un colector, mediante un pozo de visita.

Descarga

domiciliaria o

albañal exterior

Instalación que conecta el último registro de una edificación (albañal

interior) a la atarjea.

Emisor Es el conducto que recibe las aguas de un colector o de un interceptor.

No se recibe ninguna aportación adicional en su trayecto y su función es

conducir las aguas negras a la caja de entrada de la planta de tratamiento.

También se le denomina emisor al conducto que lleva las aguas tratadas

(efluente) de la caja de salida de la planta de tratamiento al sitio de

descarga.


UNIDAD ZACATENCO.



XLI

Estructuras de caída Estructuras que permitan efectuar en su interior los cambios bruscos de

nivel, por condiciones topográficas o por tenerse elevaciones obligadas

para las plantillas de algunas tuberías. Las estructuras de caída que se

utilizan son: caídas libres, pozos con caída adosada, pozos con caída y

estructuras de caída escalonada.

Estructuras de caída

escalonada

Son estructuras con caída escalonada cuya variación es de 50 en 50 cm.

hasta 2.50 m como máximo; están provistas de una chimenea a la entrada

de la tubería con mayor elevación de plantilla y otra a la salida de la

tubería con la menor elevación de plantilla. Se emplean en tuberías con

diámetros de 0.91 a 3.05 m.

Estructura de

descarga

Obra de salida o final del emisor que permite el vertido de las aguas

negras a un cuerpo receptor; puede ser de dos tipos, recta o desviajada.

Estudio Es el conjunto de trabajos, de investigaciones y de análisis necesarios

para determinar y establecer la justificación y/o las características de una

obra.

Interceptor Es la tubería que intercepta las aguas negras de los colectores y termina

en un emisor o en la planta de tratamiento. En un modelo de

interceptores las tuberías principales (colectores) se instalan en zonas

con curvas de nivel más o menos paralelas y sin grandes desniveles, y

descargan a una tubería de mayor diámetro (interceptor) generalmente

paralelo a alguna corriente natural.

Período de diseño Lapso para el cual se diseña el sistema. Es el período en que se estima

que la obra o elemento del proyecto alcanza su máxima eficiencia.

Plantilla Capa de pedacería de ladrillo, de grava, de concreto simple u otros

materiales adecuados, que se construye para desplantar cimientos o

apoyar tuberías.

Población de

proyecto

Número de habitantes de una localidad al final del período de diseño.

Pozos Caja Los pozos caja están formados por el conjunto de una caja de concreto

reforzado y una chimenea de tabique idéntica a la de los pozos comunes

y especiales. Generalmente a los pozos caja cuya sección horizontal es

rectangular, se les llama simplemente pozos caja y se utilizan en tuberías

con diámetro de 1.52 m.

Pozos caja de

deflexión

Son pozos caja que se utilizan para dar deflexiones máximas de 45

grados en tuberías a partir de 1.52 m.


UNIDAD ZACATENCO.



XLII

Pozos con caída Son pozos constituidos también por una caja y una chimenea a los

cuales, en su interior se les construye una pantalla que funciona como

deflector del caudal que cae. Se construyen para tuberías de 30 a 76 cm

de diámetro y con un desnivel hasta de 1.50m.

Pozos con caída

adosada

Son pozos de vista comunes, especiales o pozos caja a los cuales

lateralmente se les construye una estructura que permite la caída en

tuberías de 20 y 25 cm. de diámetro con un desnivel hasta de 2.00 m.

Pozos comunes Son pozos de visita que tienen forma cilíndrica en la parte inferior y

troncocónica en la parte superior. Tienen un diámetro interior de 1.2 m y

se utilizan en tuberías de hasta 0.61 m de diámetro.

Pozos especiales Al igual que los pozos de visita comunes, tienen forma cilíndrica en la

parte inferior y troncocónica en la parte superior. Presentan un diámetro

interior de 1.5m para tuberías de 0.76 a 1.07m de diámetro, y 2.0m de

diámetro interior para tuberías con diámetro de 1.22 m.

Pozo de visita Estructura que permite la inspección, limpieza y ventilación de la red de

alcantarillado. Se utiliza para la unión de dos o varias tuberías y en

todos los cambios de diámetro, dirección y pendiente.

Rellenos Tapado de oquedades dejadas por excavaciones para estructuras, obras

de drenaje, etc., con el fin de protegerlas, utilizando para ello el producto

o material proveniente de excavaciones para estructuras, de bancos de

préstamo, de dragado, tal como lo fije el proyecto y/o lo que ordene la

Secretaría.

Subcolector Es el conducto que recibe las aguas provenientes de las tuberías

denominadas como red de atarjeas.

Tratamiento Es la remoción en las aguas negras, por métodos físicos, químicos y

biológicos de materiales en suspensión, coloidal y disuelta.

Vida útil Es el lapso en el cual se estima que la obra o elemento del proyecto

funciona adecuadamente.

Slant Es una pieza cuya función es la de servir como conexión entre el codo y

la tubería (albañal exterior).


UNIDAD ZACATENCO.



ANEXOS


UNIDAD ZACATENCO.



ANEXO A. NOMOGRAMA DE MANNING.

MAXIMO

MAXIMO1.11

1.121.13

1.10

105

100

1.10

1.11

1.12

1.13

1.14

1.145

1.14

1.00

1.05

0.95

0.70

0.80

0.90

0.50

0.60

0.40

0.30

0.20

100

1.05

1.074

1.071.061.05

0.90

1.00

0.80

0.70

0.60

0.40

0.50

0.30

0.20

0.10

150

30

40

50

60

70

80

90

100

8.0

7.0

9.0

10

20

6.0

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

0.6

0.7

0.8

0.9

0.5

0.4

RE

LA

CIO

N D

EL

VE

LO

CID

AD

DE

TU

BO

PA

RC

IAL

ME

NT

E L

LE

NO

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LE

NO

.

RE

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D =

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N c

m

Q =

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N lt

s / s

V =

VE

LO

CID

AD

EN

m / s

S =

PE

ND

IEN

TE

HID

RA

UL

ICA

EN

MIL

ES

IMO

S

2.0

10

9.0

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

3.0

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.2

S

V

20 000

3 000

4 000

6 000

8 000

10 000

600

8001 000

2 000

400

300

200

60

80100

40

0.15

30

20

8.010

6.0

4.0

3.0

2.0

1.5

RQ RVRR

DQ

80

107

183

40

50

300

244

200213

152

100

122

70

76

90 91

60 61

45

38

30 30

25

20 20

15 15

10

0.0

0.7

0.8

0.9

1.00

0.5

0.6

0.4

0.00

0.010.3

0.11.0

10

0.3

0.2

0.1

Q Tramo S

21 a LLD 2.5 1450

4 a 21 2.0 1275

1 a 4 8.2 2600

E a 1 4.9 2000

107

107

107

107

NOMOGRAMA DE MANNINGn = 0.013

V = r s 1

n

23

12

Figura No. 27. Cálculo del gasto y velocidad a tubo lleno.

130



UNIDAD ZACATENCO.



0.05

MAXIMO

MAXIMO1.11

1.121.13

1.10

105

100

1.10

1.11

1.12

1.13

1.14

1.145

1.14

1.00

1.05

0.95

0.70

0.80

0.90

0.50

0.60

0.40

0.30

0.20

100

1.05

1.074

1.071.061.05

0.90

1.00

0.80

0.70

0.60

0.40

0.50

0.30

0.20

0.10

150

30

40

50

60

70

80

90

100

8.0

7.0

9.0

10

20

6.0

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

0.6

0.7

0.8

0.9

0.5

0.4

RE

LA

CIO

N D

EL

VE

LO

CID

AD

DE

TU

BO

PA

RC

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ME

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E L

LE

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NO

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EN

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EN

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NO

.

D =

DIA

ME

TR

O E

N c

m

Q =

GA

ST

O E

N lt

s / s

V =

VE

LO

CID

AD

EN

m / s

S =

PE

ND

IEN

TE

HID

RA

UL

ICA

EN

MIL

ES

IMO

S

2.0

10

9.0

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

3.0

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.2

S

V

20 000

3 000

4 000

6 000

8 000

10 000

600

8001 000

2 000

400

300

200

60

80100

40

0.15

30

20

8.0

10

6.0

4.0

3.0

2.0

1.5

RQ RVRR

DQ

80

107

183

40

50

300

244

200213

152

100

122

70

76

90 91

60 61

45

38

30 30

25

20 20

15 15

10

0.0

0.7

0.8

0.9

1.00

0.5

0.6

0.4

0.00

0.010.3

0.11.0

10

0.3

0.2

0.1

Tramo Qmin

180.38

GASTO VELOCIDAD

1450

1275

2600

2000

1.6

1.4

2.9

2.2

565.88

Qmax Extraordinario

A TUBO LLENOMínimo Máximo

1.00

0.99

1.68

1.37

1.68

1.33

2.33

1.89

V real a Gasto

21 a LLD

4 a 21

1 a 4

E a 1

RV max

RV min

NOMOGRAMA DE MANNINGn = 0.013

V = r s 1

n

23

12

Figura No. 28. Cálculo de la velocidad real a gasto mínimo y máximo.

131

131



UNIDAD ZACATENCO.



ANEXO B. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO.

Fotografía No. 1. Banco de nivel oficial del Sistema de Aguas de la Cuidad de México (SACM) B (S17 E11)03 con

elevación de 2239.710 m.s.n.m nivelado en el año 2005. 132

Fotografía No. 2 y No. 3. Observamos la atura de la chimenea con respecto a la de un hombre, es decir están 1.70mts por

encima del nivel de piso cuando deberían estar a nivel del mismo. 133

Fotografía No. 4 y No. 5. Ayudante de topógrafo en el BN – 1, marcado en mampostería

134

132

Fuente: Archivo fotográfico de Sistema de Aguas de la Ciudad de México (SACM). 133

Ídem. 134

Ídem.


UNIDAD ZACATENCO.



Fotografía No. 6 y No. 7. En ambas fotografías vemos al ayudante con un escantillón para saber que altura tiene la

sedimentación que hay en los pozos PV-6 y el PV-9. 135

Fotografía No. 8, No.9, No.10 y No. 11. Observamos que en la zona de estudio es aun rural. Los caminos son de

tercería, hay pasto seco provocando que dichos materiales obstruyan los pozos de visita existentes en este lugar. 136

135

Ídem. 136

Ídem.


UNIDAD ZACATENCO.



Fotografía No. 12 y No. 13. La obstrucción de los pozos con materiales propios de la zona en el PV- 23 (pozo de visita)

y en el PV-6. 137

Fotografía No. 14 y No. 15. Ayudante con prisma ubicado en el Banco de nivel 3. 138

Fotografía No. 16 y No. 17. Estación total y PV-21 (caja de válvulas) en la calle de Lirios en San Juan Ixtayopan.

139

137

Ídem. 138

Ídem. 139

Ídem.


UNIDAD ZACATENCO.



ANEXO C. MECÁNICA DE SUELOS.

Fotografía No. 18. Peón realizando la excavación para tomar la muestra.

140

Fotografía No. 19. Vista completa de la profundidad del pozo a cielo abierto una vez terminado de excavar.

141

. Fotografía No. 20 y No. 21. Observamos al hombre tomando y envolviendo la muestra para la realización de las pruebas

de laboratorio de mecánica de suelos. 142

140

Fuente: Archivo fotográfico de la empresa MS Mecánica de Suelos A. G. S.C. Ingenieros Consultores. 141

Ídem.


UNIDAD ZACATENCO.



Fotografía No. 22. Muestras empaquetadas para el traslado al laboratorio.

143

Fotografía No. 23. Muestra estando en el laboratorio para realizar las pruebas correspondientes.

144

142

Ídem. 143

Ídem. 144

Ídem.


UNIDAD ZACATENCO.



XLIII

ÍNDICE DE FIGURAS


UNIDAD ZACATENCO.



XLIV

ÍNDICE DE FIGURAS

No.

Figura

Título de la figura. Pág.

1 Trazo en bayoneta de la red de atarjeas…………………………………………….. XVII

2 Trazo en peine de la red de atarjeas………………………………………………… XVIII

3 Trazo combinado de la red de atarjeas…………………………………………….. XIX

4 Modelo perpendicular………………………………………………………………. XX

5 Modelo radial……………………………………………………………………….. XXI

6 Modelo de interceptores……………………………………………………………. XXII

7 Modelo de abanico…………………………………………………………………. XXIII

8 Corte transversal de una tubería……………………………………………………. XXIV

9 Corte longitudinal de una tubería…………………………………………………... XXIV

10 Ubicación geográfica……………………………………………………………….. 3

11 Zona de proyecto……………………………………………………………............ 5

12 Estratigrafía y propiedades del subsuelo en el sondeo PCA – 1……………............ 23



15 Estratigrafía y propiedades del subsuelo en el sondeo PCA – 4…………………… 26

16 Conexión hermética de pozo de visita con tubería……………………………. 44

17 Conexión clave con clave. …………………………………………………………. 50

18 Conexión plantilla con plantilla……………………………………………………. 51

19 Conexión eje con eje……………………………………………………………….. 51

20 Instalación de tubería de concreto…………………………………………………. 53

21 Tipos de excavación……………………………………………………………….. 54

22 Plantilla a cama en zanja…………………………………………………………… 56

23 Procedimiento de relleno de zanjas………………………………………………… 57

24 Plano del proyecto ejecutivo del desvío del colector “Barranca Seca”…………….. 92



27 Cálculo del gasto y velocidad a tubo lleno…………………………………............. AN-A

28 Cálculo de la velocidad real a gasto mínimo y máximo……………………………. AN-A


UNIDAD ZACATENCO.



XLV

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS


UNIDAD ZACATENCO.



XLVI

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS No. Foto Título de la fotografía. Pág.

1 Banco de nivel oficial del Sistema de Aguas de la Cuidad de México

(SACM) B (S17 E11)03 con elevación de 2239.710 m.s.n.m nivelado en el

año 2005……………………………………………………………………..

AN-B

2 y 3 Observamos la atura de la chimenea con respecto a la de un hombre, es

decir están 1.70mts por encima del nivel de piso cuando deberían estar a

nivel del mismo……………………………………………………………...

AN-B

4 y 5 Ayudante de topógrafo en el BN – 1, marcado en mampostería………….... AN-B

6 y 7 En ambas fotografías vemos al ayudante con un escantillón para saber que

altura tiene la sedimentación que hay en los pozos PV-6 y el PV-

9……………………………………………………………………………...

AN-B

8, 9,

10 y 11

Observamos que en la zona de estudio es aun rural. Los caminos son de

tercería, hay pasto seco provocando que dichos materiales obstruyan los

pozos de visita existentes en este lugar…………………………………….

AN-B

12 y 13 La obstrucción de los pozos con materiales propios de la zona en el PV- 23

(pozo de visita) y en el PV-6……………………………………………….. AN-B

14 y 15 Ayudante con prisma ubicado en el Banco de nivel 3……………………… AN-B

16 y 17 Estación total y PV-21 (caja de válvulas) en la calle de Lirios en San Juan

Ixtayopan……………………………………………………………………. AN-B

18 Peón realizando la excavación para tomar la muestra…………………….. AN-C

19 Vista completa de la profundidad del pozo a cielo abierto una vez

terminado de excavar……………………………………………………….. AN-C

20 y 21 Observamos al hombre tomando y envolviendo la muestra para la

realización de las pruebas de laboratorio de mecánica de suelos…………… AN-C

22 Muestras empaquetadas para el traslado al laboratorio…………………… AN-C

23 Muestra estando en el laboratorio para realizar las pruebas correspondientes AN-C


UNIDAD ZACATENCO.



XLVII

ÍNDICE DE TABLAS


UNIDAD ZACATENCO.



XLVIII

ÍNDICE DE TABLAS No. Tabla Título de la tabla Pág.

1 Localización geográfica………………………………………………………. 2

2 Límites delegacionales……………………………………………………….. 6

3 Relación de bancos de nivel………………………………………………….. 7

4 Unidades litológicas………………………………………………………….. 11

5 Tendencia de crecimiento de la población 1970-2000……………………….. 12

6 Proyección de la población al año 2015……………………………………… 13

7 Tipos de usos del suelo en la delegación……………………………………... 13

8 Infraestructura de drenaje……………………………………………………. 14

9 Colectores marginales……………………………………………………….. 15

10 Plantas de tratamiento de aguas residuales…………………………………… 16

11 Coordenadas del vértice No. I y del vértice No. II………………………….. 18

12 Período de diseño…………………………………………………………….. 29

13 Vida útil………………………………………………………………………. 30

14 Dotación de agua potable…………………………………………………….. 35

15 Velocidad máxima y mínima permisible en tuberías………………………… 40

16 Pendientes máximas y mínimas………………………………………………. 41

17 Colchón mínimo……………………………………………………………… 43

18 Tipos de estructuras de caída…………………………………………………. 49

19 Conexiones…………………………………………………………………… 50

20 Ancho de zanja y plantilla……………………………………………………. 55

21 Población histórica…………………………………………………………… 60

22 Variables y sumatorias para uso de ecuaciones de proyección de población… 60

23 Resumen de los coeficientes………………………………………………….. 65

24 Población de proyecto por año……………………………………………….. 68

25 Datos de proyecto……………………………………………………………. 73

26 Cálculo hidráulico del colector………………………………………………. 76

27 Cálculo geométrico del colector……………………………………………… 82

28 Determinación de cantidades de obra………………………………………… 88

29 Cálculo geométrico del colector……………………………………………… 89

30 Presupuesto del colector “Barranca Seca”…………………………………… 95

TESIS, QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL ... · lineamientos que la CONAGUA recomienda seguir para realizar cualquier tipo de proyecto ya sea de agua potable o de alcantarillado.

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