TEORÍA Y CÁLCULO DE LAS REDES DE SANEAMIENTO URBANAS

– Profesionales de Ingeniería sanitaria

- Saber realizar la determinación de los caudales a sanear, fundamentalmente los correspondientes a aguas pluviales y el conocimiento hidráulico para el dimensionamiento de las tuberías que van a servir de transporte a las aguas residuales,

1. LAS AGUAS RESIDUALES  

1.1. INTRODUCCIÓN  

1.2. SANEAMIENTO  

1.3. ANTECEDENTES HISTÓRICOS  

1.4. AGUAS RESIDUALES  

1.4.1. Las aguas negras o urbanas  

1.4.2. Las aguas blancas o de lluvia  

1.5. CONTAMINANTES  

1.6. NORMATIVA DEL SANEAMIENTO  

1.6.1. Respecto a la calidad del agua  

1.6.2. Legislación Española  

2. EL DISEÑO DE LAS REDES DE SANEAMIENTO  

2.1. SISTEMAS DE EVACUACIÓN Y TIPOS DE TRAZADO  

2.2. SISTEMAS DE EVACUACIÓN EN LAS REDES DE SANEAMIENTO  

2.3. TIPOS DE EVACUACIÓN EN LAS REDES DE SANEAMIENTO  

2.3.1. Evacuación por gravedad  

2.3.2. Evacuación por gravedad y bombeo  

2.3.3. Evacuación a presión  

2.3.4. Evacuación por vacío  

2.4. ESTRUCTURA BÁSICA DE LA RED DE SANEAMIENTO  

2.4.1. Características determinantes en la estructura de una red alcantarillado  

2.4.2. Periodo de diseño  

2.4.3. Datos previos al diseño  

2.4.4. El trazado  

2.4.5. Profundidad  

2.4.6. Pendiente  

2.4.7. Velocidades máximas y mínimas  

2.5. ALINEACIONES  

2.6. GEOMETRÍA EN LAS SECCIONES DE SANEAMIENTO  

2.6.1. La sección circular  

2.6.2. La sección ovoide  

2.6.3. Colectores visitables  

3. OBRAS E INSTALACIONES EN LAS REDES DE SANEAMIENTO  

3.1. OBRAS E INSTALACIONES NORMALES  

3.2. SUMIDEROS  

3.2.1. Sumidero de rejilla, con abertura en la calzada  

3.2.2. Sumideros de ventana, con abertura en la acera  

3.2.3. Sumideros mixtos  

3.2.4. Sumideros especiales  

3.3. POZOS DE REGISTRO  

3.4. DETALLES CONSTRUCTIVOS  

3.5. DISPOSICIÓN DE LOS POZOS DE REGISTRO  

3.6. OTROS TIPOS ESPECIALES DE POZOS DE REGISTRO  

3.6.1. Registros para evacuación de nieves  

3.6.2. Pozos registro gemelos  

3.7. CÁMARAS DE DESCARGA  

3.8. ACOMETIDAS A EDIFICIOS O DOMICILIARIAS  

3.9. OBRAS E INSTALACIONES ESPECIALES  

3.9.1. Enlaces  

3.9.2. Enlace en desnivel  

3.9.3. Enlace en gola  

3.9.4. Rápidos  

3.10. CURVAS Y CONFLUENCIAS  

3.11. EMISARIOS  

3.12. ALIVIADEROS DE CRECIDA  

3.13. CLASIFICACIÓN  

3.13.1. Vertedero lateral  

3.13.2. Vertedero transversal  

3.13.3. Vertedero con tabiques deflectores  

3.13.4. Sifones aliviadero  

3.13.5. El sifón Neyrpíc  

3.14. DEPÓSITOS DE RETENCIÓN  

3.15. SIFONES  

3.16. OBRAS DE VENTILACIÓN  

3.17. INSTALACIONES DE BOMBEO  

3.18. ELEMENTOS DE CIERRE  

3.19. MEDIDORES DE CAUDAL  

3.19.1. Vertederos de pared delgada  

3.19.2. Canales de aforo Parshall y Palmer  

4. CAUDALES EN LAS REDES SANEAMIENTO: HIDROLOGÍA URBANA  

4.1. CÁLCULO DE CAUDALES EN LAS REDES DE SANEAMIENTO  

4.1.1. Introducción  

4.1.2. Caudal de aguas residuales urbanas  

4.1.3. Determinación de caudales  

4.2. DETERMINACIÓN DE CAUDALES PARA EL AÑO HORIZONTE DE PROYECTO  

4.3. BREVE ANÁLISIS DE LOS DATOS DE UNA PRECIPITACIÓN  

4.3.1. Caudal de aguas de lluvia  

4.3.2. Medida de las precipitaciones  

4.3.3. Tipos de lluvia  

4.3.4. Pluviograma e intensidad de lluvia  

4.3.5. Hictograma  

4.4. CURVAS DE INTENSIDAD-DURACIÓN (ID) Y DE INTENSIDAD DURACIÓN-FRECUENCIA (IDF)  

4.4.1. Curvas intensidad-duración (ID)  

4.4.2. Curvas intensidad, duración, frecuencia (IDF)  

4.5. PERIODO DE RETORNO  

4.6. MÉTODOS ESTADÍSTICOS  

4.6.1. Método de Gumbel  

4.6.2. Método para la determinación de las curvas ID  

4.7. OTROS MÉTODOS PARA LA OBTENCIÓN DE MÁXIMAS INTENSIDADES MEDIAS  

4.7.1. Método de Nadal  

4.7.2. Método de la dirección general de carreteras  

4.7.3. Método de F. Elías Castillo  

4.8. TIEMPO DE CONCENTRACIÓN  

4.9. HIDROLOGÍA URBANA  

4.9.1. Introducción  

4.9.2. Coeficiente de escorrentía  

4.10. CÁLCULO DEL CAUDAL DE AGUAS DE LLUVIA MÉTODO RACIONAL  

4.11. COEFICIENTE DE RETRASO  

4.12. DISPOSICIÓN DEL CÁLCULO DE CAUDALES  

5. CÁLCULO DE LAS REDES DE SANEAMIENTO URBANAS  

5.1. HIDRÁULICA DEL SANEAMIENTO  

5.1.1. Tipos de movimiento de un flujo  

5.1.2. Cálculo de la velocidad en régimen permanente y uniforme  

5.2. DIMENSIONADO A SECCIÓN LLENA  

5.2.1. Dimensionado  

5.2.2. Cálculo a sección llena. Problemas  

5.2.3. Dimensionado de secciones no circulares. Problemas  

5.3. DIMENSIONAMIENTO CON LLENADO PARCIAL. PROBLEMAS  

5.4. RÉGIMEN PERMANENTE NO UNIFORME  

5.5. PERFIL LONGITUDINAL  

5.6. APLICACIONES PRÁCTICAS EN EL CÁLCULO DE REDES DE SANEAMIENTO  

5.6.1. Dimensionamiento de alcantarillas. Problemas  

5.7 TIPOS DE ALIVIADEROS  

5.7.1. Hidráulica de aliviaderos. Capacidad de vertido  

5.7.2. Vertedero rectangular  

5.7.3. Vertedero triangular  

5.7.4. Vertedero trapezoida  

5.8. CÁLCULO DE ALIVIADEROS  

5.8.1. Cálculo de la altura del umbral del aliviadero  

5.8.2. Cálculo de la longitud teórica del aliviadero  

5.8.3. Disposición en planta del aliviadero  

5.9. APLICACIÓN AL CÁLCULO DE ALIVIADEROS. PROBLEMA  

5.10. CÁLCULO DE UN SIFÓN DOBLE INVERTIDO Y ALIVIADERO, PARA TRANSPORTE DE AGUA RESIDUAL. PROBLEMA  

6. MATERIALES Y CONSTRUCCIÓN DE LAS REDES DE SANEAMIENTO  

6.1. INTRODUCCIÓN  

6.2. REVISIÓN DE CONCEPTOS BÁSICOS  

6.3. UNIDADES  

6.4. RECOMENDACIONES TÉCNICAS  

6.4.1. Marcado  

6.4.2. Condiciones generales de las uniones o juntas  

6.5. MATERIALES  

6.5.1. Introducción  

6.6. CLASIFICACIÓN DE LOS CONDUCTOS DE SANEAMIENTO  

6.6.1. Criterios de clasificación  

6.6.2. Material  

6.6.3. Sección  

6.6.4. Comportamiento mecánico  

6.6.5. Características hidráulicas del tubo  

6.7. TUBOS DE FUNDICIÓN  

6.7.1. Generalidades  

6.7.2. Fabricación  

6.7.3. Dimensiones  

6.7.4. Uniones  

6.8. GRES  

6.8.1. Generalidades  

6.8.2 Fabricación  

6.8.3. Dimensiones  

6.8.4. Uniones  

6.9. FIBROCEMENTO  

6.10. HORMIGÓN EN MASA  

6.10.1. Generalidades  

6.10.2. Fabricación  

6.10.3. Dimensiones  

6.10.4. Uniones  

6.11. HORMIGÓN ARMADO  

6.11.1. Generalidades  

6.11.2. Fabricación  

6.11.3. Dimensiones  

6.11.4. Uniones  

6.12. OTRAS TUBERÍAS DE HORMIGÓN  

6.12.1. Tubería de hormigón armado con camisa de chapa  

6.12.2. Tubería de hormigón postensado con camisa de chapa  

6.13. POLIETILENO DE VINILO PVC-U  

6.13.1. Generalidades  

6.13.2. Fabricación  

6.13.3. Dimensiones  

6.13.4. Uniones  

6.14. POLIETILENO (HDPE)  

6.14.1. Generalidades  

6.14.2. Fabricación  

6.14.3. Dimensiones  

6.14.4. Uniones  

6.15. TUBOS DE POLIÉSTER REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO  

6.15.1. Generalidades  

6.15.2. Fabricación  

6.15.3. Dimensiones  

6.15.4. Uniones  

6.16. CONTROL DE CALIDAD  

6.16.1. Control de calidad en la fabricación  

6.16.2. Control de calidad en obra  

6.17. TRANSPORTE Y MANIPULACIÓN DE LAS TUBERÍAS  

6.17.1. Transporte  

6.17.2. Descarga  

6.17.3. Almacenamiento  

6.18. EJECUCIÓN DE LA ZANJA  

6.18.1. Replanteo  

6.18.2. Excavación  

6.18.3. Profundidad  

6.18.4. Anchura  

6.19. COLOCACIÓN DE TUBERÍAS ENTERRADAS DE PVC-U, HPDE y PRFV  

6.20. ENTIBACIONES  

6.20.1. Entibación en terrenos sin cohesión  

6.20.2. Entibación en terrenos con cohesión  

6.20.3. Inundación de las zanjas  

6.20.4. Lechos o camas  

6.20.5. Montaje de los tubos  

6.20.6. Relleno y compactación  

6.21. CONSTRUCCIÓN DE COLECTORES  

6.21.1. Tipos de fabricación de colectores prefabricados  

6.21.2. Construcción in situ  

6.22. PROBLEMAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE REDES DE SANEAMIENTO  

6.23. ESFUERZOS EN TUBERÍAS  

6.23.1. Presión interior máxima admisible en una tubería  

6.23.2. Compresión transversal admisible para una tubería  

6.24. CÁLCULO DE CARGAS  

6.24.1. Clasificación de las tuberías  

6.24.2. Teoría de Marston. Cargas del terreno  

6.24.1. Cargas sobre el relleno de la zanja  

6.24.4. Zanjas con paredes en talud  

6.24.5. Cargas por la acción de cargas puntuales  

7. EL BOMBEO DE LAS AGUAS RESIDUALES  

7.1. DEFINICIONES  

7.1.1. Capacidad de una bomba  

7.1.2. Altura manométrica de una bomba h  

7.1.3. Altura geométrica de aspiración hs  

7.1.4. Altura geométrica de elevación hd  

7.1.5. Altura geométrica total hg  

7.1.6. Pérdidas de carga continúa hrs y hrd  

7.1.7. Altura de velocidad  

7.1.8. Pérdidas de carga en puntos singulares  

7.1.9. Altura manométrica total hm  

7.2. RENDIMIENTO Y POTENCIA  

7.2.1. Rendimiento  

7.2.2. Potencia teórica del motor. Problema  

7.3. BOMBAS PARA IMPULSIÓN DE AGUAS RESIDUALES  

7.3.1. Clasificación y tipos de bombas  

7.4. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS  

7.5. BOMBAS PARA IMPULSIÓN DE AGUAS RESIDUALES  

7.5.1. Bombas centrífugas con impulsor en voladizo  

7.5.2. Bombas de cámara partida  

7.5.3. Bombas de flujo axial  

7.5.4. Bombas de tomillo  

7.6. OTROS TIPOS DE BOMBAS  

7.6.1. Bombas sumergibles  

7.6.2. Bombas dilaceradoras  

7.6.3. Bombas de tomillo excéntricas  

7.6.4. Bombas de emulsión por aire (air-lift)  

7.6.5. Eyectores neumáticos  

7.7. IMPULSORES COMÚNMENTE EMPLEADOS EN LA ELEVACIÓN DE AGUAS RESIDUALES  

7.7.1. Impulsor monocanal (semiabierto y cerrado)  

7.7.2. Impulsor vortex  

7.7.3. Impulsor dilacerador  

7.7.4. Impulsor de tomillo centrífugo  

7.8. COMPORTAMIENTO Y UTILIZACIÓN DE BOMBAS  

7.8.1. Curvas características  

7.8.2. Curva altura manométrica-caudal, H = H (Q)  

7.8.3. Curva rendimientO-caudal, n = n (Q)  

7.8.4. Curva NPSHr  

7.8.5. Curva potencia absorbida-caudal, P = P (Q)  

7.9. DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE BOMBEO  

7.10. VELOCIDAD ESPECÍFICA  

7.11. REGULACIÓN DE BOMBAS  

7.11.1. Regulación por variación de velocidad  

7.11.2. Regulación a velocidad constante  

7.12. CAVITACIÓN  

7.12.1. NPSH disponible  

7.12.2. NPSH requerido  

7.12.3. Condición de no cavitación. Altura máxima de aspiración  

7.13. ACCIONAMIENTO DE BOMBAS  

7.13.1. Introducción  

7.13.2. Motores eléctricos  

7.14. MOTOR DE INDUCCIÓN TRIFÁSICO  

7.14.1. Elementos fundamentales  

7.14.2. Velocidad de sincronismo  

7.14.3. Deslizamiento  

7.14.4. Conexiones  

7.14.5. Limitación de la corriente de arranque  

7.15. ESTACIONES DE BOMBEO DE AGUAS RESIDUALES  

7.15.1. Consideraciones generales  

7.15.2. Cámara de aspiración  

7.15.3. Cámara seca  

7.15.4. Tuberías de aspiración e impulsión  

7.15.5. Instrumentación  

7.15.6. Instalaciones de calefacción y ventilación  

7.16. ACOPLAMIENTO DE BOMBAS  

7.16.1. Acoplamiento en paralelo  

7.16.2. Acoplamiento en serie  

7.16.3. Caso práctico: Problema  

7.17. GOLPE DE ARIETE EN CONDUCCIONES DE IMPULSIÓN  

7.17.1. Introducción  

7.17.2. Explicación del fenómeno  

7.17.3. Oscilaciones de presión en la conducción  

7.18. CÁLCULO DEL GOLPE DE ARIETE  

7.18.1. Cálculo del golpe de ariete según Allievi  

7.18.2. Velocidad de la onda en el golpe de ariete  

7.18.3. Presiones máximas  

7.19. GOLPE DE ARIETE EN CIERRE LENTO  

7.19.1. Longitud crítica y tiempo crítico  

7.20. CONDUCCIONES CON CARACTERÍSTICAS VARIABLES  

7.20.1. Diferentes espesores  

7.20.2. Tramos de diferentes materiales  

7.21. PREVENCIÓN DEL GOLPE DE ARIETE EN IMPULSIONES  

7.21.1. Introducción  

7.22. DISPOSITIVOS DE PREVENCIÓN  

7.22.1. Volante de inercia  

7.22.2. Chimeneas de equilibrio  

7.22.3. Calderín de aire  

7.22.4. Amortiguadores de vejiga de aire comprimido  

7.22.5. Válvulas de alivio o descarga  

7.22.6. Válvulas reductoras de presión  

7.22.7. Ventosas  

7.22.8. Válvulas de retención intercaladas  

8. MANTENIMIENTO Y GESTIÓN DE LA RED DE SANEAMIENTO  

8.1. EL CONTROL DE LA RED  

8.1.1. Introducción  

8.1.2. Sistemas de información  

8.1.3. Optimización en el funcionamiento de las redes  

8.1.4. Fiabilidad y seguridad  

8.1.5. Mantenimiento  

8.2. MANTENIMIENTO EN LAS REDES DE ALCANTARILLADO  

8.2.1. Introducción  

8.2.2. Mantenimiento preventivo  

8.3. LA CORROSIÓN EN EL ALCANTARILLAOO  

8.3.1. Corrosión por sulfuro de hidrógeno  

8.4. MANTENIMIENTO CORRECTIVO  

8.4.1. Rehabilitación de la red  

8.4.2. Técnicas de rehabilitación sin zanja  

8.4.3. Reparaciones de uniones o juntas  

8.4.4. Operaciones correctivas por el funcionamiento de la red  

8.4.5. Operaciones correctivas ajenas al funcionamiento  

8.5. LA GESTIÓN ADMINISTRATIVA DE LA RED  

8.5.1. Modalidades de gestión administrativa  

8.5.2. Gestión directa  

8.5.3. Gestión indirecta  

8.5.4. Otras formas de gestión  

8.5.5. Estado de la gestión en España  

Esta titulación incluirá el nombre del curso, la duración del mismo, el nombre y DNI del alumno, el nivel de aprovechamiento que acredita que el alumno superó las pruebas propuestas, las firmas del profesor y Director del centro.

Entre el material entregado en este curso se adjunta un documento llamado Guía del Alumno dónde aparece un horario de tutorías  y una dirección de e-mail donde podrá enviar sus consultas, dudas y ejercicios.

Los materiales son de tipo monográfico, de sencilla lectura y de carácter eminentemente práctico.

La metodología a seguir se basa en leer el manual teórico, a la vez que se responden las distintas cuestiones que se adjuntan al final de cada bloque temático.

Para su evaluación, el alumno/a deberá hacernos llegar, el "Cuaderno de Ejercicios" que se adjunta.

La titulación será remitida al alumno/a por correo, una vez se haya comprobado el nivel de satisfacción previsto (75% del total de las respuestas).