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REGLAMENTO TCNICO DEL SECTOR DEAGUA POTABLE Y

SANEAMIENTO BASICORAS - 2000

SECCION II

TTULO D

SISTEMAS DE RECOLECCIN Y EVACUACIN DEAGUAS RESIDUALES DOMSTICAS Y PLUVIALES

Repblica de Colombia

Ministerio de Desarrollo Econmico

Direccin de Agua Potable y Saneamiento Bsico

BOGOTA D.C., NOVIEMBRE DE 2000

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RAS-2.000. Sistemas de Recoleccin y Evacuacin de Aguas Residuales y Pluviales

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NDICE

D.0. REFERENCIACIN GENERAL 1

D.0.1 SISTEMA DE UNIDADES 1

D.0.2 VARIABLES 1

D.0.3 ABREVIATURAS 3

D.0.4 NORMAS TCNICAS REFERENCIADAS 3D.0.4.1 NORMAS TCNICAS COLOMBIANAS 3D.0.4.2 NORMAS TCNICAS AWWA 5D.0.4.3 NORMAS TCNICAS ASTM 5D.0.4.4 NORMAS TCNICAS ISO 6D.0.4.5 NORMAS TCNICAS AASHTO 7

D.0.5 LEYES, DECRETOS Y LEGISLACIN PERTINENTE 7

D.1. ASPECTOS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE RECOLECCIN YEVACUACIN DE AGUAS RESIDUALES Y PLUVIALES 9

D.1.1 ALCANCE 9

D.1.2 DEFINICIONES 9

D.1.3 PROCEDIMIENTO GENERAL DE DISEO DE LOS SISTEMAS DE RECOLECCIN YEVACUACIN DE AGUAS RESIDUALES Y PLUVIALES 12

D.1.3.1 PASO 1 - Definicin del nivel de complejidad del sistema 12D.1.3.2 PASO 2 - Justificacin del proyecto y definicin del alcance 12D.1.3.3 PASO 3 - Conocimiento del marco institucional 12D.1.3.4 PASO 4 - Acciones legales 13D.1.3.5 PASO 5 - Aspectos ambientales 13D.1.3.6 PASO 6 - Ubicacin dentro de los planes de ordenamiento territorial y desarrollo urbano previstos13D.1.3.7 PASO 6 - Estudios de factibilidad y estudios previos 13D.1.3.8 PASO 8 - Diseo y requerimientos tcnicos 13D.1.3.9 PASO 9 - Construccin e interventora 14D.1.3.10 PASO 10 - Puesta en marcha, operacin y mantenimiento 14

D.1.4 ESTUDIOS BSICOS 14

D.1.5 SISTEMAS EXISTENTES 14D.1.5.1 Descripcin y diagnstico del sistema existente de abastecimiento de agua potable 14

D.1.5.1.1 Entidad responsable del servicio 14D.1.5.1.2 Componentes del sistema 14D.1.5.1.3 Condiciones del servicio 14D.1.5.1.4 Calidad de agua 14D.1.5.1.5 Operacin y mantenimiento 15D.1.5.1.6 Deficiencias del servicio de abastecimiento 15

D.1.5.2 Descripcin y diagnstico del sistema existente de recoleccin y evacuacin de aguas residualesy lluvias 15

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D.1.5.2.1 Entidad responsable del servicio 15D.1.5.2.2 Componentes del sistema 15D.1.5.2.3 Conexiones domiciliarias 15D.1.5.2.4 Costos del servicio 15D.1.5.2.5 Operacin y mantenimiento 15D.1.5.2.6 Deficiencias del servicio de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y/o pluviales16D.1.5.2.7 Anlisis de estudios previos 16D.1.5.2.8 Percepcin de la comunidad 16

D.1.6 SISTEMAS DE RECOLECCIN Y EVACUACIN DE AGUAS RESIDUALES Y/OPLUVIALES 16D.1.6.1 Tipos de sistemas 16

D.1.6.1.1 Sistemas convencionales 16D.1.6.1.2 Sistemas no convencionales 16D.1.6.1.3 Sistemas in situ 17

D.1.6.2 Seleccin de sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y lluvias 17D.1.6.2.1 General 17D.1.6.2.2 Sistema sanitario convencional 17D.1.6.2.3 Sistema pluvial 17D.1.6.2.4 Sistema combinado 17

D.1.6.2.5 Sistemas sanitarios no convencionales 18D.1.6.2.6 Sistemas de disposicin in situ 18

D.1.6.3 Componentes de los sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y pluviales 18

D.1.7 ACTIVIDADES PARA EL PLANEAMIENTO Y DISEO DE SISTEMAS DE RECOLECCIN YEVACUACIN DE AGUAS RESIDUALES Y PLUVIALES 18D.1.7.1 Informacin bsica 19D.1.7.2 Delimitacin del permetro sanitario municipal 19D.1.7.3 Delimitacin del rea del proyecto 19D.1.7.4 Definicin del periodo de anlisis 19D.1.7.5 Estimacin de la poblacin 19D.1.7.6 Delimitacin de reas de drenaje 19D.1.7.7 Determinacin de las caractersticas del sistema 19

D.1.7.8 Generacin de alternativas de sistemas para la recoleccin y evacuacin de aguas residuales y/opluviales 19D.1.7.9 Aprovechamiento de componentes existentes 19D.1.7.10 Anlisis de sitios de descarga 19D.1.7.11 Predimensionamiento de los componentes de las alternativas 20D.1.7.12 Definicin de criterios para la estimacin de costos 20D.1.7.13 Determinacin de etapas de construccin 20D.1.7.14 Seleccin de la mejor alternativa 20D.1.7.15 Diseo de la alternativa seleccionada 20

D.2. REDES DE COLECTORES 21

D.2.1 ALCANCE 21

D.2.2 CONSIDERACIONES GENERALES 21D.2.2.1 Requisitos que se deben cumplir 21D.2.2.2 Actividades que se deben llevar a cabo. 21D.2.2.3 Periodo de diseo 22

D.2.3 DISEO DE REDES 23D.2.3.1 Dimetros 23D.2.3.2 Diseo hidrulico 23

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D.2.3.3 Coeficientes de rugosidad 23D.2.3.4 Rgimen de flujo 25D.2.3.5 Disposicin general de los colectores 25

D.2.3.5.1 Nomenclatura 25D.2.3.5.2 Pendientes 25D.2.3.5.3 Cambios bruscos de la pendiente 25D.2.3.5.4 Ubicacin 25

D.2.3.6 Distancias mnimas a otras redes 25D.2.3.7 Unin de colectores 26D.2.3.8 Cambios de direccin en los colectores 26D.2.3.9 Prdidas de energa 26

D.2.3.9.1 Prdidas de energa en estructuras de conexin y pozos de inspeccin 26D.2.3.9.2 Prdidas de energa en colectores curvos 27

D.2.3.10 Materiales 28D.2.3.11 Aspectos estructurales y geotcnicos 30D.2.3.12 Amenaza ssmica 30D.2.3.13 Aspectos constructivos 31

D.3. SISTEMAS DE ALCANTARILLADO SANITARIO 33

D.3.1 ALCANCE 33

D.3.2 PARMETROS DE DISEO 33D.3.2.1 Poblacin 33D.3.2.2 Contribuciones de aguas residuales 33

D.3.2.2.1 Domsticas (QD) 33D.3.2.2.2 Industriales (QI ) 34D.3.2.2.3 Comerciales (QC) 35D.3.2.2.4 Institucionales (QIN) 35D.3.2.2.5 Caudal medio diario de aguas residuales (QMD). 35D.3.2.2.6 Conexiones erradas (QCE) 35D.3.2.2.7 Infiltracin (QINF) 37

D.3.2.3 Caudal mximo horario (QMH) 37D.3.2.4 Factor de mayoracin (F) 37D.3.2.5 Caudal de diseo 38D.3.2.6 Dimetro interno real mnimo 38D.3.2.7 Velocidad mnima 38D.3.2.8 Velocidad mxima 40D.3.2.9 Pendiente mnima 40D.3.2.10 Pendiente mxima 40D.3.2.11 Profundidad hidrulica mxima 40D.3.2.12 Profundidad mnima a la cota clave 40D.3.2.13 Profundidad mxima a la cota clave 41D.3.2.14 Retencin de slidos 41D.3.2.15 Operacin, control y seguimiento 41

D.4. REDES DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO PLUVIAL 43

D.4.1 ALCANCE 43

D.4.2 CONSIDERACIONES GENERALES 43

D.4.3 PARMETROS DE DISEO 44D.4.3.1 reas de drenaje 44

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D.4.3.2 Caudal de diseo 44D.4.3.3 Curvas de intensidad-duracin-frecuencia 44D.4.3.4 Periodo de retorno de diseo 45D.4.3.5 Intensidad de precipitacin 46D.4.3.6 Coeficiente de escorrenta 46D.4.3.7 Tiempo de concentracin 47

D.4.3.7.1 Tiempo de entrada, Te 47D.4.3.7.2 Tiempo de recorrido, Tt 48

D.4.3.8 Dimetro mnimo 48D.4.3.9 Aporte de sedimentos 48D.4.3.10 Velocidad mnima 49D.4.3.11 Velocidad mxima 49D.4.3.12 Pendiente mnima 49D.4.3.13 Pendiente mxima 49D.4.3.14 Profundidad hidrulica mxima 50D.4.3.15 Profundidad mnima a la cota clave 50D.4.3.16 Profundidad mxima a la cota clave 50

D.4.4 OPERACIN, CONTROL Y SEGUIMIENTO 50

D.5. REDES DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO COMBINADO 51

D.5.1 ALCANCE 51


D.5.3 CAUDAL DE DISEO 51

D.5.4 PARMETROS DE DISEO 51

D.6. ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS 53

D.6.1 ALCANCE 53


D.6.3 ESTRUCTURAS DE CONEXIN DE COLECTORES Y POZOS DE INSPECCIN 53D.6.3.1 Consideraciones para su proyeccin 53D.6.3.2 Parmetros de diseo 54

D.6.3.2.1 Dimetro 54D.6.3.2.2 Profundidad 54D.6.3.2.3 Dimetro de acceso 54D.6.3.2.4 Distancia entre pozos 54

D.6.3.3 Mtodos de clculo 54

D.6.3.4 Otras estructuras de conexin 54D.6.3.5 Aspectos generales geotcnicos, estructurales y constructivos 55

D.6.4 CMARAS DE CADA 55D.6.4.1 Consideraciones para su proyeccin 55D.6.4.2 Parmetros de diseo 55

D.6.5 SUMIDEROS 55D.6.5.1 Consideraciones para su proyeccin 55D.6.5.2 Parmetros de diseo 56

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D.6.6 ALIVIADEROS 56D.6.6.1 Consideraciones para su proyeccin 56D.6.6.2 Estudios Previos 57D.6.6.3 Parmetros de diseo 57

D.6.6.3.1 Caudal de alivio 57D.6.6.3.2 Frecuencia de alivios 57D.6.6.3.3 Volmenes esperados de alivio. 57D.6.6.3.4 Capacidad del curso o cuerpo de agua receptor de asimilar las cargas contaminantes yvolmenes de agua de alivio. 58D.6.6.3.5 Costos econmicos de sistemas combinados. 58D.6.6.3.6 Comportamiento hidrulico. 58


D.6.7 TRANSICIONES 59D.6.7.1 Consideraciones para su proyeccin 59D.6.7.2 Parmetros de diseo 59D.6.7.3 Mtodos de clculo 59

D.6.8 CANALES 59D.6.8.1 Consideraciones para su proyeccin 59D.6.8.2 Estudios previos 59

D.6.8.2.1 Topografa 59D.6.8.2.2 Catastro 59D.6.8.2.3 Suelos 60

D.6.8.3 Tipos de flujo 60D.6.8.4 Parmetros de diseo 60D.6.8.5 Mtodos de clculo 60

D.6.9 SIFONES INVERTIDOS 60D.6.9.1 Consideraciones para su proyeccin 60D.6.9.2 Parmetros de diseo 60

D.6.9.3 Mtodos de clculo 61D.6.9.4 Mecanismos de limpieza 61

D.7. ESTACIONES ELEVADORAS Y DE BOMBEO 63

D.7.1 ALCANCE 63

D.7.2 ESTUDIOS PREVIOS 63D.7.2.1 Conceptualizacin del proyecto 63D.7.2.2 Sistemas de bombeo 64D.7.2.3 Caudal de bombeo 64D.7.2.4 Aspectos generales de la zona 64

D.7.2.5 Estudios topogrficos 64D.7.2.6 Condiciones geolgicas 64D.7.2.7 Disponibilidad de energa 65D.7.2.8 Factibilidad de ampliacin 65D.7.2.9 Calidad del agua que va a ser bombeada 65D.7.2.10 Vulnerabilidad y riesgo ssmico 65

D.7.3 CONDICIONES GENERALES 65D.7.3.1 Localizacin 65D.7.3.2 Inundaciones 66

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D.7.3.3 Proteccin contra incendios 66D.7.3.4 Facilidad de mantenimiento 66D.7.3.5 Operacin econmica 66D.7.3.6 Restriccin de acceso 66D.7.3.7 Anlisis de costo mnimo 66

D.7.4 PARMETROS DE DISEO 66D.7.4.1 Periodo de diseo 66D.7.4.2 Caudales de diseo 67D.7.4.3 Pondajes y lagunas de amortiguacin 67D.7.4.4 Colector, interceptor o emisario afluente 67D.7.4.5 Tipo de bombas y etapas del proyecto 67D.7.4.6 Pozo hmedo 68D.7.4.7 Control de tamaos de slidos 69D.7.4.8 Potencia de las bombas y motores 69D.7.4.9 Golpe de ariete 69D.7.4.10 Vlvulas y accesorios 69D.7.4.11 Diseos estructurales y geotcnicos 69D.7.4.12 Materiales 70D.7.4.13 Subestacin elctrica 70

D.7.5 INSTALACIONES 70D.7.5.1 Sala de bombas 70D.7.5.2 Medicin y Control 70D.7.5.3 Sala de control 70D.7.5.4 Accesos y escaleras 71D.7.5.5 Iluminacin 71D.7.5.6 Sealizacin 71D.7.5.7 Ventilacin 71D.7.5.8 Proteccin contra incendios 71D.7.5.9 Equipos de movilizacin 71D.7.5.10 Drenaje de pisos 71D.7.5.11 Instalaciones hidrulicas y sanitarias 71

D.7.5.12 Aislamiento acstico 72

D.7.6 DISEOS Y ESPECIFICACIONES ELCTRICOS, MECNICOS, GEOTCNICOS YESTRUCTURALES 72

D.7.7 ASPECTOS DE LA PUESTA EN MARCHA 72D.7.7.1 Inspecciones preliminares 72D.7.7.2 Pruebas preliminares 72D.7.7.3 Pozo hmedo 73D.7.7.4 Bombas y motores 73D.7.7.5 Dispositivos de control 73

D.7.8 ASPECTOS DE LA OPERACIN 73

D.7.9 ASPECTOS DEL MANTENIMIENTO 73

D.8. OPERACIN, CONTROL Y SEGUIMIENTO 75

D.8.1 ALCANCE 75

D.8.2 COMPETENCIA 75

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D.8.3 ASPECTOS DE PUESTA EN MARCHA 75D.8.3.1 Ensayo de infiltracin 75D.8.3.2 Ensayo de exfiltracin 75D.8.3.3 Ensayo de hermeticidad con aire 76

D.8.4 ASPECTOS DE MANTENIMIENTO 76

D.8.5 MEDICIONES E INSTRUMENTACIN 78

D.8.6 CONTROL DE GASES 78

D.8.7 CONTROL DE VERTIMIENTOS INDUSTRIALES Y COMERCIALES 79

UNIN DE COLECTORES CON RGIMEN SUPERCRTICO 81

DISEO HIDRULICO DE SUMIDEROS 87

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CAPTULO D.0

D.0. REFERENCIACIN GENERAL

D.0.1 SISTEMA DE UNIDADES

ao aoda dah horaha hectreahab habitanteC grados centgradoskg. kilogramokm. kilmetroL litrom metro

m

2

metro cuadradom3 metro cbicomg miligramomin. minutomm milmetroN Newtons segundo

D.0.2 VARIABLES

a = constante que depende del tipo de superficie -Arb = rea residencial bruta (D.3.1) haA = rea tributaria (D.4.1) ha

Ai = rea hidrulica mojada en la seccin i-i m

2

bi = ancho de la seccin i-i mC = coeficiente de resistencia al flujo de Chzy (D.2.1) -C = consumo medio diario por habitante L/habd (D.3.1)C = coeficiente de escorrenta (funcin de la permeabilidad del

rea de drenaje) (D.4.1) -D = densidad de poblacin hab/haDBO = demanda bioqumica de oxgeno efectiva mg/LDBO5 = demanda bioqumica de oxgeno a los 5 das del agua

residual a 20 C mg/LDs = dimetro del colector de salida de la estructura-pozo mE = diferencia de energa especfica entre el colector de

salida y el colector principal de entrada a la estructura mHc = prdida de energa por cambio de direccin del colector principal mHe = prdidas de energa ocurridas por la unin de colectores m = ngulo de la interseccin en la unin -F = factor de mayoracin -g = aceleracin de la gravedad, igual a 9,81 m/seg2 m/seg2

= peso especfico del agua residual N/m3

H = profundidad de agua en el colector mHc = energa especfica para la condicin de flujo crtico,

igual a Yc + Vc2/2g mHe = incremento de altura debido a las prdidas de energa m

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Hv = cabeza de velocidad calculada para la velocidad promedio mHv1 = cabeza de velocidad en el colector principal de entrada mHv2 = cabeza de velocidad en el colector principal de salida m

respectivamente mHw = profundidad esperada del agua en la estructura de conexin mi = intensidad de la lluvia mm.K = coeficiente que depende de la relacin entre el dimetro de

la estructura de unin Dp y el dimetro del colector desalida Ds. Los valores de K se indican en la Tabla D.A.3 -

Kc = coeficiente de prdida de energa por flujo curvilneodentro de la estructura -

Kk = 0,1 para velocidad creciente y 0,2 para velocidad decreciente -K1 = representa la relacin entre el caudal mximo diario

y el caudal medio diario, vara entre 1,2 y 1,5 -L = longitud mxima de flujo de escorrenta superficial mLc = longitud del colector mm = coeficiente de retardo -n = coeficiente de rugosidad de Manning -P = poblacin servida = D*A (para calcular F se toma en miles

de hab) (D.3.1) hab

P = poblacin servida en miles de habitantes (D.3.4), (D.3.5), (D3.6) habP = permetro mojado de flujo (D.3.12) mQ = caudal de agua residual (D.3.12) L/sQ = caudal de aguas lluvias (D.4.1) L/sQ = caudal de salida de la estructura de unin en (ANEXO 1) m3/segQc = contribucin comercial L/shaQci = contribucin comercial para las condiciones iniciales de

operacin del sistema L/shaQcf = contribucin comercial para las condiciones finales de

operacin del sistema L/shaQCE = aporte por conexiones erradas L/shaQCEi = aporte por conexiones erradas para las condiciones iniciales

de operacin del sistema L/sha

QCEf = aporte por conexiones erradas para las condiciones finalesde operacin del sistema L/shaQD = contribucin domstica L/sQDi = contribucin domstica para las condiciones iniciales de

operacin del sistema L/sQDf = contribucin domstica para las condiciones finales de

operacin del sistema L/sQDT = caudal de diseo para cada tramo de la red L/shaQi = caudal en la seccin i-i m3/segQI = contribucin industrial L/shaQIi = contribucin industrial para las condiciones iniciales de

operacin del sistema L/shaQIf = contribucin industrial para las condiciones finales de

operacin del sistema L/shaQIN = contribucin institucional L/shaQINi = contribucin institucional para las condiciones iniciales de

operacin del sistema L/shaQINf = contribucin institucional para las condiciones finales de

operacin del sistema L/shaQINF = aporte por infiltracin L/shaQMD = caudal medio diario de aguas residuales L/shaQMDi = caudal medio diario para las condiciones iniciales de

operacin de sistema L/sha

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QMDf = caudal medio diario para las condiciones finales deoperacin de sistema L/sha

QMH = caudal mximo horario L/shaQMHi = caudal mximo horario para las condiciones iniciales de

operacin del sistema L/shaQMHf = caudal mximo horario para las condiciones finales de

operacin del sistema L/shaR = radio hidrulico (D.2.1), (D.2.2), (D.3.11) mR = coeficiente de retorno (D.3.1) -S = pendiente de la lnea de energa (D.2.1), (D.2.2) m/mS = pendiente del colector (D.3.12) m/mS = gradiente hidrulico m/mS = pendiente promedio entre el punto ms alejado y el colector

(D.4.3.7.1) m/mT = temperatura CTc = tiempo de concentracin minTe = tiempo de entrada minTt = tiempo de recorrido min = esfuerzo cortante medio N/m2

V = velocidad media del flujo (D.2.3.2) m/sV = velocidad media del flujo en el colector (D.4.2.7.2) m/sVs = velocidad superficial m/sy1, y2 = profundidades de flujo en el colector principal de entrada y

de salida respectivamente mYi =.profundidad de agua en la seccin i-i m

D.0.3 ABREVIATURAS

AMA Autoridad Municipal AmbientalARA Autoridad Regional AmbientalASTM American Society for Testing MaterialAWWA American Water Works Association Standard

DSPD Direccin de Servicios Pblicos Domiciliarios del Ministerio deDesarrollo Econmico

FAA Federal Aviation AdministrationICONTEC Instituto Colombiano de Normas TcnicasSCS Soil Conservation ServiceSSPD Superintendencia de Servicios Pblicos DomiciliariosNTC Normas Tcnicas ColombianasNTCOO Normas Tcnicas Colombianas Oficiales Obligatorias

D.0.4 NORMAS TCNICAS REFERENCIADAS

Las siguientes son las normas tcnicas a las cuales hace referencia el presente Ttulo. En caso deconflicto prevalecer lo establecido en este Reglamento.

D.0.4.1 NORMAS TCNICAS COLOMBIANAS

NTC 30 Cemento Portland. Clasificacin y nomenclatura.NTC 44 Tubos y juntas de asbesto-cemento para conduccin de fluidos a presin.NTC 116 Alambre duro de acero para refuerzo de concreto.NTC 121 Cemento Portland. Especificaciones fsicas y mecnicas.NTC 126 Solidez de los agregados con el uso del sulfato de sodio o sulfato de magnesio.NTC 127 Determinacin de impurezas orgnicas en agregado fino para concreto.

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NTC 159 Alambres de acero, sin recubrimiento, liberados de esfuerzos para concretopretensado

NTC 161 Barras lisas de acero al carbono para hormign armadoNTC 174 Especificaciones de los agregados para concreto.NTC 183 Determinacin de la dureza al rayado de los agregados gruesosNTC 239 Accesorios para tubos sanitarios de asbesto cemento.NTC 245 Barras de acero al carbono trabajadas en fro para hormign reforzado.NTC 248 Barras y rollos corrugados de acero al carbono para hormign reforzado.NTC 268 Tubos sanitarios de asbesto cemento.NTC 321 Cemento Portland, especificaciones qumicas.NTC 384 Asbesto-cemento. Tubos para alcantarillado.NTC 401 Tubos de hormign reforzado para alcantarillados.NTC 487 Manguitos de asbesto-cemento.NTC 511 Tubos de gres de resistencia normal para drenaje.NTC 589 Determinacin del porcentaje de terrones de arcilla y partculas deleznables en los

agregadosNTC 1022 Tubos de concreto sin refuerzo para alcantarillado.NTC 1087 Tubos de policloruro de vinilo (PVC) rgido para uso sanitario.NTC 1299 Aditivos qumicos para concreto.NTC 1328 Juntas flexibles para la unin de tubos circulares de concreto.

NTC 1341 Accesorios de PVC rgidos para tuberas sanitarias.NTC 1393 Tapas para pozos de inspeccinNTC 1747 Plsticos. Tubos de polietileno PE especificados por su dimetro interior (RDIE-PM).NTC 1748 Tubos de policloruro (PVC) rgido para alcantarillado.NTC 1907 Siderurgia. Alambre de acero para concreto armado.NTC 1925 Mallas de acero soldadas fabricadas con alambre liso, para refuerzo de concreto.NTC 2091 Tubera de acero corrugado y galvanizado para alcantarillado y drenaje subterrneo.NTC 2310 Mallas de acero soldadas fabricadas con alambre corrugado.NTC 2346 Accesorios en hierro dctil y/o hierro gris para agua y otros lquidos. Serie inglesa.NTC 2534 Uniones mecnicas para tubos plsticos de desage y alcantarillado.NTC 2587 Tuberas de hierro dctil. Acoples y accesorios para lneas de tuberas de presin.NTC 2629 Tubera de hierro dctil. Revestimiento de mortero-cemento centrifugado. Controles

de composicin del mortero recientemente aplicado.

NTC 2697 Accesorios de PVC rgido para tubera de alcantarillado.NTC 2802 Cmaras de inspeccin para alcantarillados, construidas en mampostera de ladrillotolete recocido.

NTC 3359 Bridas y accesorios con brida para tubos de hierro fundido.NTC 3409 Plsticos. Accesorios de polietileno(PE) para unin por fusin a tope con tubera de

polietileno (PE).NTC 3410 Plsticos. Accesorios de polietileno tipo campana para tubera de polietileno con

dimetro exterior controlado tipo IPS o CTS.NTC 3526 Juntas de compresin para tubera y accesorios de gres.NTC 3640 Tubos corrugados en policloruro de vinilo (PVC) con interior liso y accesorios para

alcantarillado.NTC 3664 Plsticos. Tubos plsticos de polietileno con base en el dimetro exterior controlado y

clasificado segn presin.NTC 3676 Mtodos para ensayo de pozos de inspeccin en concreto.

NTC 3694 Plsticos. Tubos tipo CTS de polietileno (PE).NTC 3721 Plsticos. Tubos ligeros y accesorios para sistemas de drenaje subterrneo y

alcantarillado. Mtodos de ensayo generales.NTC 3722 Plsticos. Tubos ligeros y accesorios para sistemas de drenaje subterrneo y

alcantarillado. Especificaciones para PVC-U.NTC 3789 Secciones de cmara de inspeccin de prefabricados en concreto reforzado.NTC 3870 Tubos de fibra de vidrio para usos en alcantarillado.NTC 4089 Accesorios de gres para alcantarillado y perforados para drenaje. Resistencia

normal.

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C 969 Infiltration and exfiltration acceptance testing of installing precast concrete pipe sewerlines.

C 1091 Hydrostatic infiltration and exfiltration testing of vitrified clay pipe lines.C 1214 Concrete pipe sewer lines by negative air pressure (vacuum) test method.D 1248 Specification for polyethylene plastics molding and extrusion materials.

D 2239 Specification for polyethylene (PE) plastic pipe (SDR-PR) based on controlled insidediameter.

D 2310 Specification foe machine-made classification, reinforced thermosetting-resin (RTR)pipe, classification.

D 2412 Test for external loading characteristics of plastic pipe, by parallel-plate loading.D 2564 Specification for solvent cements for PVC piping systems.D 2581 Specification for polybutylene (PB) plastic molding/extrusion materials.D 2680 Specification for acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and Poly (Vinyl Chloride) (PVC)

composite sewer pipe.D 2996 Specification for filament-wound glass-fiber-reinforced thermosetting-resin

(fiberglass) pipe.D 2997 Specification for fiberglass pipe-centrifugally cast.D 3033 Specification for type PSP Poly (Vinyl Chloride) (PVC) sewer pipe and fittings.D 3034 Specification for sewer pipe/fittings - PVC, type PSM for sewer applications.

D 3035 Specification for polyethylene (PE) plastic pipe (SDR-PR) based on controlled outsidediameter.D 3212 Specification for joint for drain/sewer plastic pipes, using flexible elastomeric seals.D 3261 Specification for butt heat fusion polyethylene (PE) plastic fittings for polyethylene

(PE) plastic fittings for polyethylene (PE) pipe and tubing.D 3262 Specification for fiberglass sewer pipe, for conveying sanitary sewage/storm

water/industrial wastes.D 3350 Specification for polyethylene (PE) plastic pipe based on outside diameter.D 3681 Specification for chemical resistance of fiber glass (glass fiber reinforced

thermosetting resin) pipe in a defected condition.D 3754 Specification for fiberglass (Glass-Fiber-Reinforced Termosetting-Resin) sewer and

industrial pressure pipe.

F 477 Standard specification for elastomeric seals (gaskets) for joining plastic pipe.F 545 Standard specification for PVC and ABS injected solvent cemented plastic pipe joints.F 679 Standard specification for polyninyl chloride (PVC) large-diameter plastic gravity

sewer pipe and fittings.F 714 Standard specification for polyethylene (PE) plastic pipe (SDR-PR) based on outside

diameter.F 809 Standard specification for large diameter polybutilene plastic pipe.F 894 Standard specification for polyethylene (PE) large diameter profile wall sewer and

drain pipe.F 949 Specification for Poly(Vinyl Chloride) Corrugated Sewer Pipe With a Smooth Interior

and Fittings.F 1417 Standard test method for installation acceptance of plastic gravity sewer lines using

low pressure air.

D.0.4.4 NORMAS TCNICAS ISO

881 Asbestos-cement pipes, joints and fittings for sewerage and drainage.2531 Tubos, racores y accesorios de fundicin dctil para canalizaciones a presin.4633 Juntas de estanqueidad de caucho Guarniciones de juntas de canalizaciones de

alimentacin y evacuacin de aguas (alcantarillados incluidos Especificacin demateriales.

5208 Ensayos de fbrica para vlvulas de mariposa.5210 Conexin a los mecanismos manuales y elctricos para vlvulas de mariposa.

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5752 Dimensiones entre caras de las vlvulas bridadas.5752-14 Dimensionamiento de vlvulas de mariposa.7005-2 Bridas de unin para vlvulas.7259 Vlvulas con compuertas revestidas de Elastmero.

D.0.4.5 NORMAS TCNICAS AASHTO

M 36 Zinc coated (galvanized) corrugated iron or steel culverts and underdrains.M 245 Precoated, galvanized steel culverts and underdrains.

D.0.5 LEYES, DECRETOS Y LEGISLACIN PERTINENTE

Ley 388 de 1997 de ordenamiento territorial

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CAPTULO D.1

D.1. ASPECTOS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE RECOLECCINY EVACUACIN DE AGUAS RESIDUALES Y PLUVIALES

D.1.1 ALCANCE

El presente reglamento establece las condiciones requeridas para la concepcin y desarrollo de sistemasde recoleccin y evacuacin de aguas residuales y pluviales. De esta manera permite orientar laplanificacin, diseo, construccin, supervisin tcnica, operacin, mantenimiento y seguimiento de estossistemas y sus componentes.

En este reglamento se establecen las disposiciones de obligatorio cumplimiento en todo el territorionacional en las etapas de conceptualizacin, diseo, construccin, puesta en marcha, operacin,mantenimiento y seguimiento de todas y cada una de las obras, de tal manera que se garantice suefectividad, seguridad, estabilidad, durabilidad, adecuabilidad y sostenibilidad y redundancia a lo largo desu vida til.

Todas las prescripciones establecidas deben ser aplicadas por todos los niveles de complejidad delsistema, a menos que se especifique lo contrario.

El presente Ttulo incluye los elementos de sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y/opluviales que conforman los alcantarillados sanitarios, pluviales y combinados, sus diferentescomponentes y estaciones de bombeo. Se consideran adems nuevas tecnologas y sistemas dedisposicin in situ como alternativas a los sistemas convencionales. No incluye los sistemas detratamiento de aguas residuales, cuyos diseos, construccin, puesta en marcha, operacin ymantenimiento son tratados en el Ttulo E.

D.1.2 DEFINICIONES

Las definiciones utilizadas en el presente Ttulo se interpretan con el significado que se asigna acontinuacin:

Aguas lluvias Aguas provenientes de la precipitacin pluvial.

Aguas residuales Desecho lquido provenientes de residencias, edificios, instituciones, fbricas oindustrias.

Aguas residuales domsticas Desechos lquidos provenientes de la actividad domstica enresidencias, edificios e instituciones.

Aguas residuales industriales Desechos lquidos provenientes de las actividades industriales.

Aguas de infiltracin Agua proveniente del subsuelo, indeseable para el sistema separado y quepenetra en el alcantarillado.

Alcantarillado Conjunto de obras para la recoleccin, conduccin y disposicin final de las aguasresiduales o de las aguas lluvias.

Alcantarillado de aguas combinadas Sistema compuesto por todas las instalaciones destinadas a larecoleccin y transporte, tanto de las aguas residuales como de las aguas lluvias.

Alcantarillado de aguas lluvias Sistema compuesto por todas las instalaciones destinadas a larecoleccin y transporte de aguas lluvias.

Alcantarillado de aguas residuales Sistema compuesto por todas las instalaciones destinadas a larecoleccin y transporte de las aguas residuales domsticas y/o industriales.

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Alcantarillado separado Sistema constituido por un alcantarillado de aguas residuales y otro de aguaslluvias que recolectan en forma independiente en un mismo sector.

Aliviadero Estructura diseada en colectores combinados, con el propsito de separar los caudalesqueexceden la capacidad del sistema y conducirlos a un sistema de drenaje de agua lluvia.

rea tributaria Superficie que drena hacia un tramo o punto determinado.

Autoridad municipal ambiental (AMA) Entidad municipal que tiene a su cargo el manejo yordenamiento ambiental.

Autoridad regional ambiental (ARA) Entidad regional que tiene a su cargo el manejo y ordenamientoambiental.

Caja de inspeccin domiciliaria Cmara localizada en el lmite de la red pblica de alcantarillado y laprivada, que recoge las aguas residuales, lluvias o combinadas provenientes de un inmueble.

Cmara de cada Estructura utilizada para dar continuidad al flujo cuando una tubera llega a una alturaconsiderable respecto de la tubera de salida.

Caja de paso Cmara sin acceso, localizada en puntos singulares por necesidad constructiva.

Canal Cauce artificial, revestido o no, que se construye para conducir las aguas lluvias hasta su entregafinal en un cauce natural.

CanalizarAccin y efecto de construir canales para regular un cauce o corriente de un ro o arroyo.

Cauela Parte interior inferior de una estructura de conexin o pozo de inspeccin, cuya forma orienta elflujo.

Caracterizacin de las aguas residuales Determinacin de la cantidad y caractersticas fsicas,qumicas y biolgicas de las aguas residuales.

Caudal de saturacin Caudal que corresponde a las condiciones mximas de desarrollo.

Coeficiente de escorrenta Relacin que existe entre la escorrenta y la cantidad de agua lluvia que caeen una determinada rea.

Coeficiente de retorno Relacin que existe entre el caudal medio de aguas residuales y el caudal medio

de agua que consume la poblacin.Coeficiente de rugosidad Parmetro que representa el efecto friccional del contorno del conducto sobreel flujo y en general depende del tipo de material del conducto.

Colector principal matriz Conducto cerrado circular, semicircular, rectangular, entre otros, sinconexiones domiciliarias directas que recibe los caudales de los tramos secundarios, siguiendo lneasdirectas de evacuacin de un determinado sector.

Conexin domiciliaria Tubera que transporta las aguas residuales y/o las aguas lluvias desde la cajadomiciliar hasta un colector secundario. Generalmente son de 150 mm de dimetro para viviendaunifamiliar.

Conexiones erradas Contribucin adicional de caudal debido al aporte de aguas pluviales en la red deaguas sanitarias y viceversa.

Consumo Volumen de agua potable recibido por el usuario en un periodo determinado.Cota de batea Nivel del punto ms bajo de la seccin transversal interna de una tubera o colector.

Cota de clave Nivel del punto ms alto de la seccin transversal externa de una tubera o colector.

Cuneta Canal de seccin triangular ubicado entre el sardinel y la calzada de una calle, destinado aconducir las aguas lluvias hacia los sumideros.

Cuerpo receptor Cualquier masa de agua natural o de suelo que recibe la descarga del afluente final.

Densidad de poblacin Nmero de personas que habitan dentro de un rea bruta o neta determinada.

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Red local de alcantarillado Conjunto de tuberas y canales que conforman el sistema de evacuacin delas aguas residuales, pluviales o combinadas de una comunidad, y al cual desembocan las acometidasdel alcantarillado de los inmuebles.

Red pblica de alcantarillado Conjunto de colectores domiciliarios y matrices que conforman el sistemade alcantarillado.

Red secundaria de alcantarillado Conjunto de colectores que reciben contribuciones de aguasdomiciliarias en cualquier punto a lo largo de su longitud.

Sifn invertido Estructura compuesta por una o ms tuberas que funcionan a presin. Se utilizancuando es necesario pasar las tuberas por debajo de obstculos inevitables.

Sumidero Estructura diseada y construida para cumplir con el propsito de captar las aguas deescorrenta que corren por las cunetas de las calzadas de las vas para entregarlas a las estructuras deconexin o pozos de inspeccin de los alcantarillados combinados o de lluvias.

Tiempo de concentracin Tiempo de recorrido de la escorrenta superficial desde el punto ms alejadode la cuenca de drenaje hasta el punto de salida considerado. En alcantarillados es la suma del tiempo deentrada y derecorrido.

Tramo Colector comprendido entre dos estructuras de conexin.

Tramos iniciales Tramos de colectores domiciliarios que dan comienzo al sistema de alcantarillado.Tubo tubera Conducto prefabricado, o construido en sitio, de concreto, concreto reforzado, plstico,poliuretano de alta densidad, asbesto-cemento, hierro fundido, gres vitrificado, PVC, plstico con refuerzode fibra de vidrio, u otro material cuya tecnologa y proceso de fabricacin cumplan con las normastcnicas correspondientes. Por lo general su seccin es circular.

Volumen til Volumen del pozo de succin, comprendido entre el nivel mximo y el nivel mnimo deoperacin de bombeo.

D.1.3 PROCEDIMIENTO GENERAL DE DISEO DE LOS SISTEMAS DERECOLECCIN Y EVACUACIN DE AGUAS RESIDUALES Y PLUVIALES

D.1.3.1 PASO 1 - Definicin del nivel de complejidad del sistema

Debe definirse el nivel de complejidaddel sistema, segn se establece en el captulo A.3 para cada unode los componentes del sistema.

D.1.3.2 PASO 2 - Justificacin del proyecto y definicin del alcance

Todo componente de un sistema evacuacin o disposicin de aguas residuales y/o pluviales debejustificarse con la identificacin de un problema de salud pblica, del medio ambiente o de bienestarsocial, el cual tiene solucin con la ejecucin del sistema propuesto, ya sea mediante la ampliacin decobertura de un servicio o mejoramiento de su calidad y eficiencia. (Vase captulo A.4)

Adems, el proyecto debe cumplir los criterios de priorizacin establecidos en el captulo A.5.

D.1.3.3 PASO 3 - Conocimiento del marco institucionalEl diseador del sistema debe conocer las diferentes entidades relacionadas con la prestacin del serviciopblico de suministro de agua potable y recoleccin de aguas residuales y pluviales, estableciendoresponsabilidades y las funciones de cada una. Las entidades y aspectos que deben identificarse son:

1. Entidad responsable del proyecto.

2. Diseador.

3. Constructor.

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4. Rol del municipio, ya sea como prestador del servicio o como administrador del sistema.

5. Empresa prestadora del servicio. (Oficial, mixto o privado)

6. Entidades territoriales competentes.

7. Entidades de planeacin. (DNP, DSPD, Ministerio del Medio Ambiente, etc)

8. Entidad reguladora. (CRA u otra)

9. Entidad de vigilancia y control. (SSPD u otra)

10. Operador.

11. Interventor.

12. Acciones proyectadas de la comunidad en el sistema.

13. Autoridad ambiental competente. (Ministerio del Medio Ambiente, corporaciones autnomasregionales, etc)

14. Fuentes de financiacin.

D.1.3.4 PASO 4 - Acciones legales

El diseador debe conocer todas la leyes, decretos, reglamentos y normas tcnicas relacionadas con laconceptualizacin, diseo, operacin, construccin, mantenimiento, supervisin tcnica y operacin de unsistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o pluviales, o cada uno de sus componentes enparticular.

Adems, deben tomarse las medidas legales necesarias para garantizar el adecuado desarrollo delsistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o pluviales, o alguno de sus componentes.

D.1.3.5 PASO 5 - Aspectos ambientales

Debe presentarse el plan de manejo ambiental generado por el proyecto, en el cual se incluyan unadescripcin de las obras y acciones de mitigacin de los efectos en el medio ambiente propios delproyecto, siguiendo todo lo establecido en el literal A1.2.3.

D.1.3.6 PASO 6 - Ubicacin dentro de los planes de ordenamiento territorial y desarrollo urbanoprevistos

El diseador debe conocer los planes de desarrollo y de ordenamiento territorial planteados dentro delmarco de la Ley 388 de 1997 o la que la reemplace y establecer las implicaciones que el sistema tendradentro de la dinmica del desarrollo urbano.

En particular, el diseo de un sistema debe contemplar la dinmica de desarrollo urbano prevista en elcorto, mediano y largo plazo de las reas habitadas y las proyectadas en los prximos aos, teniendo encuenta la utilizacin del suelo, la estratificacin socioeconmica, el plan vial y las zonas de conservacin yproteccin de recursos naturales y ambientales entre otros.

D.1.3.7 PASO 6 - Estudios de factibilidad y estudios previos

Todo proyecto de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o pluviales debe llevar a cabo los

estudios factibilidad y los estudios previos mencionados en el captulo A.7.

D.1.3.8 PASO 8 - Diseo y requerimientos tcnicos

El diseo de cualquier componente de un sistema de evacuacin y disposicin de aguas residuales opluviales debe cumplir con los requisitos mnimos establecidos en el presente Ttulo, segn los literalesestablecidos en cada captulo.

El diseo de cualquier sistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o pluviales debesometerse a una evaluacin socioeconmica y estar sujeto a un plan de construccin, operacin,mantenimiento y expansin de costo mnimo, siguiendo lo establecido en los captulos A.6 y A.8.

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D.1.3.9 PASO 9 - Construccin e interventora

Los procesos de construccin e interventora se deben ajustar a los requisitos mnimos establecidos en elTtulo G - Aspectos Complementarios.

D.1.3.10 PASO 10 - Puesta en marcha, operacin y mantenimiento

Los procedimientos y medidas pertinentes a la puesta en marcha, la operacin y el mantenimiento de losdiferentes componentes de un sistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o pluvialesdeben seguir los requerimientos establecidos en el captulo D.8.

D.1.4 ESTUDIOS BSICOS

Para la elaboracin de un proyecto de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o lluvias esaconsejable disponer estudios previos a su diseo, que permitan caracterizar la regin desde el punto devista fsico y socioeconmico, conocer los sistemas existentes de abastecimiento de agua potable ysaneamiento bsico y considerar los planes de desarrollo urbano y ordenamiento territorial. Esto debecontribuir a seleccionar la alternativa ms adecuada y factible, tcnica, econmica, financiera y de menorimpacto ambiental. En el caso de proyectos de ampliacin y/o rehabilitacin el alcance y necesidad deestudios bsicos son ms limitados y puntuales. En el captulo A.4 del Ttulo A se describe de manera

general la informacin secundaria que puede ser relevante para el diseo.

D.1.5 SISTEMAS EXISTENTES

Dentro de los aspectos previos al diseo que son necesarios desarrollar estn la descripcin y diagnsticode los sistemas existentes de abastecimiento de agua potable y de recoleccin y evacuacin de aguasresiduales y pluviales en el sector objeto del proyecto.

D.1.5.1 Descripcin y diagnstico del sistema existente de abastecimiento de agua potable

Establecer el estado actual del sistema de abastecimiento de agua potable existente en la localidad o enel sector de inters, identificando, entre otros, los siguientes aspectos que permitan determinar su estadoy su relacin con un proyecto de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o pluviales. El grado de

detalle de esta informacin debe ser funcin del tamao y del nivel de complejidad del sistema. Encaso de proyectos de ampliacin o rehabilitacin, el diseador debe establecer qu informacin local, delsector y municipal es necesaria. Esta informacin debe ser fundamentalmente de tipo secundario.

D.1.5.1.1 Entidad responsable del servicio

Identificar la entidad que presta el servicio y su carcter municipal, privado o mixto. Debe conocerse sucapacidad tcnica y operativa.

D.1.5.1.2 Componentes del sistema

Hacer una descripcin general de las fuentes actualmente aprovechadas para abastecimiento de agua.Debe obtenerse informacin sobre los componentes del sistema, principalmente aquellos asociados conel sector objeto del proyecto, donde es deseable que los planos estn actualizados.

D.1.5.1.3 Condiciones del servicio

Recolectar y analizar la informacin sobre la prestacin actual del servicio de abastecimiento de aguapotable en la localidad o sector objeto del proyecto, para determinar consumos tpicos o, en su defecto,estimativos justificados de stos. Describir las reas urbanas no servidas por el sistema existente y quepuedan tener relacin con el proyecto.

D.1.5.1.4 Calidad de agua

Si existe, revisar la informacin sobre calidad del agua de suministro.

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D.1.5.1.5 Operacin y mantenimiento

Es importante conocer la capacidad operativa de la entidad prestadora del servicio y las condicionesexistentes de mantenimiento preventivo y correctivo de los diferentes componentes del sistema.

D.1.5.1.6 Deficiencias del servicio de abastecimiento

Es adecuado puntualizar los aspectos dbiles del servicio de abastecimiento de agua potable y su relacincon el sistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o lluvias, en particular las prdidasurbanas.

D.1.5.2 Descripcin y diagnstico del sistema existente de recoleccin y evacuacin de aguasresiduales y lluvias

Determinar el estado actual de los sistemas existentes de recoleccin y evacuacin de aguas residuales ylluvias de la localidad o del sector de inters del proyecto, identificando los siguientes aspectos, entreotros, que permitan establecer un diagnstico adecuado de los mismos.

D.1.5.2.1 Entidad responsable del servicio

Debe existir en la localidad una entidad responsable de los sistemas de recoleccin y evacuacin deaguas residuales y pluviales. En consecuencia es necesario identificar la entidad que presta el servicio ysu carcter municipal, privado o mixto y en lo posible conocer su capacidad tcnica, operativa yadministrativa, al igual que establecer su relacin con la(s) entidad(es) que prestan los dems serviciosdel sector de agua potable y saneamiento bsico.

D.1.5.2.2 Componentes del sistema

Identificar el tipo (o tipos) de sistema(s) existente(s) e informacin completa del catastro de red dealcantarillado en el sector objeto del proyecto. Recopilar la informacin cartogrfica existente sobre elsistema. Hacer una descripcin general de los sistemas actuales de recoleccin y evacuacin de aguasresiduales y lluvias en el rea de inters, y de cada uno de sus componentes, tales como formas dedisposicin in situ, edad, materiales, redes de colectores, pozos y cajas de inspeccin, interceptores,emisarios, canales, estaciones de bombeo y estructuras especiales, al igual que el plan maestro siexistiese. Calificar el estado, funcionalidad y condiciones de operacin de los sistemas en el rea deinters y estimar los periodos en los cuales los componentes principales podrn operar sin adiciones orefuerzos de capacidad. Describir las diferentes formas de disposicin final y los sitios para tal fin en elsubsuelo, en cuerpos de agua receptores y/o plantas de tratamiento de las reas asociadas con elproyecto.

D.1.5.2.3 Conexiones domiciliarias

Revisar la informacin sobre la prestacin actual del servicio de recoleccin y evacuacin de aguasresiduales y/o lluvias en el sector objeto del proyecto. Identificar las contribuciones especiales.

D.1.5.2.4 Costos del servicio

Conocer de manera aproximada las tarifas del servicio y los costos de operacin y mantenimiento en elsector del proyecto.

D.1.5.2.5 Operacin y mantenimiento

Revisar la capacidad operativa de la entidad prestadora del servicio, las condiciones existentes demantenimiento preventivo y correctivo de los diferentes componentes del sistema y los manuales deoperacin y mantenimiento, si existen.

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D.1.5.2.6 Deficiencias del servicio de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y/o pluviales

Puntualizar los aspectos dbiles del servicio de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y/o lluviasen el sector del proyecto. Describir las reas urbanas no servidas por el sistema existente y que puedantener relacin con el proyecto.

D.1.5.2.7 Anlisis de estudios previos

Revisar los estudios previos existentes sobre recoleccin y evacuacin de aguas residuales y/o lluvias enel sector del proyecto.

D.1.5.2.8 Percepcin de la comunidad

Establecer la percepcin de la comunidad con relacin al estado actual del sistema de recoleccin yevacuacin de aguas residuales y/o lluvias, si existen en el rea de inters, y su posible vinculacin yaceptacin de un nuevo proyecto.

D.1.6 SISTEMAS DE RECOLECCIN Y EVACUACIN DE AGUAS RESIDUALESY/O PLUVIALES

D.1.6.1 Tipos de sistemas

D.1.6.1.1 Sistemas convencionales

Los alcantarillados convencionales son los sistemas tradicionales utilizados para la recoleccin ytransporte de aguas residuales o lluvias hasta los sitios de disposicin final. Los tipos de sistemasconvencionales son el alcantarillado combinado y el alcantarillado separado. En el primero, tanto lasaguas residuales como las pluviales son recolectadas y transportadas por el mismo sistema, mientras queen el tipo separado esto se hace mediante sistemas independientes; es decir, alcantarillado sanitario yalcantarillado pluvial.

D.1.6.1.2 Sistemas no convencionales

Debido a que los alcantarillados convencionales usualmente son sistemas de saneamiento costosos,

especialmente para localidades con baja capacidad econmica, en las ltimas dcadas se han propuestosistemas de menor costo, alternativos al alcantarillado convencional sanitario, basados enconsideraciones de diseo adicionales y en una mejor tecnologa disponible para su operacin ymantenimiento. Dentro de estos sistemas alternativos estn los denominados alcantarilladossimplificados, los alcantarillados condominiales y los alcantarillados sin arrastre de slidos. Los sistemasno convencionales pueden constituir alternativas de saneamiento cuando, partiendo de sistemas in situ,se incrementa la densidad de poblacin.

1. Los alcantarillados simplificados funcionan esencialmente como un alcantarillado sanitarioconvencional pero teniendo en cuenta para su diseo y construccin consideraciones que permitenreducir el dimetro de los colectores tales como la disponibilidad de mejores equipos para sumantenimiento, que permiten reducir el nmero de pozos de inspeccin o sustituir por estructuras mseconmicas.

2. Los alcantarillados condominiales son sistemas que recogen las aguas residuales de un conjunto deviviendas que normalmente estn ubicadas en un rea inferior a 1 ha mediante colectoressimplificados, y son conducidas a la red de alcantarillado municipal o eventualmente a una planta detratamiento.

3. Los alcantarillados sin arrastre de slidos son sistemas en los que el agua residual de una o msviviendas es descargada a un tanque interceptor de slidos donde stos se retienen y degradan,produciendo un efluente sin slidos sedimentables que es transportado por gravedad en un sistema decolectores de dimetros reducidos y poco profundos. En los literales E.3.3 y E.3.4 se presentan loselementos para la concepcin y diseo de estos tanques. Sirven para uso domstico en pequeas

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alcantarillado combinado, permiten cumplir con los usos asignados a dicho cuerpo. Su adopcin requiereuna justificacin tcnica, econmica, financiera y ambiental.

El sistema combinado puede ser utilizado cuando es indispensable transporta las aguas lluvias porconductos enterrados y no se pueden emplear sistemas de drenaje superficiales, debido al tamaode las reas a drenar, la configuracin topogrfica del terreno o las consecuencias econmicas delas inundaciones. Este sistema es particularmente til en reas urbanas densamente pobladas,

donde los volmenes anuales drenados de aguas residuales son mayores que los de aguas lluvias ypor lo tanto su incidencia en los costos de tratamiento de efluentes es moderada

D.1.6.2.5 Sistemas sanitarios no convencionales

La experiencia mundial, con relacin a los sistemas no convencionales, ha permitido identificarlos comoalternativas de saneamiento viables que pueden ser ms accesibles a comunidades de bajos ingresos,sin que esto signifique que no puedan ser adoptados por comunidades de mayores ingresos. Sinembargo, las tecnologas asociadas con su diseo y operacin requieren, en muchos casos, mayorinvestigacin, experiencia, control y anlisis de equipos que permitan efectuar un eficiente mantenimientodel sistema. Por lo tanto, la adopcin de sistemas no convencionales debe estar completamente

justificada con argumentos tcnicos como primera medida, y con argumentos socioeconmicos,

socioculturales, financieros, institucionales y de desarrollo urbano, por otra parte. La aceptacin por partede la comunidad de algunas de estas tecnologas es fundamental. Estos sistemas pueden serconsiderados como alternativas factibles cuando los sistemas convencionales no lo son desde el punto devista socioeconmico y financiero, pero requieren mucha mayor definicin y control de las contribucionesde aguas residuales dada su mayor rigidez en cuanto a posibilidades de prestacin de servicio a usuariosno previstos o a variaciones en las densidades de ocupacin. Para poblaciones con nivel de complejidadbajo y medio y con niveles bajos generalizados de ingresos, los sistemas no convencionales pueden serconsiderados como alternativa al sistema convencional. Para desarrollos de vivienda de inters social yconjuntos residenciales cerrados, los cuales no tengan ninguna posibilidad de densificacin urbana,pueden disearse sistemas condominiales que conecten al alcantarillado. Su adopcin requiere una

justificacin sustentada de tipo tcnico, econmico, financiero y ambiental.

Estos sistemas requieren mucha mayor definicin y control de las contribuciones de aguas residuales(dada su mayor rigidez), mejores equipos para su mantenimiento (en el caso de simplificados y

condominiales), as como operacin y mantenimiento adecuados de los tanques interceptores y control aluso indebido de los colectores

D.1.6.2.6 Sistemas de disposicin in situ

Se pueden proyectar estos sistemas en reas suburbanas con densidades menores que 30 habitantespor hectrea en funcin del nivel de abastecimiento de agua. Estos sistemas pueden pasar a sistemas noconvencionales en la medida en que la densidad de poblacin vaya incrementndose, teniendo en cuentalas consideraciones del literal anterior.

D.1.6.3 Componentes de los sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales ypluviales

Los diferentes componentes del sistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y pluviales

deben ser correlacionados de tal manera que el sistema sea funcional y garantice los objetivos.

D.1.7 ACTIVIDADES PARA EL PLANEAMIENTO Y DISEO DE SISTEMAS DERECOLECCIN Y EVACUACIN DE AGUAS RESIDUALES Y PLUVIALES

Las actividades que de manera general deben seguirse en el desarrollo de un proyecto completo derecoleccin y evacuacin de aguas residuales y/o pluviales se listan a continuacin. Para el caso deexpansiones el diseador debe establecer cuales de estas actividades son relevantes para el casoespecfico.

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D.1.7.1 Informacin bsica

Obtencin de la informacin relevante referida en el literal D.1.4 citando las fuentes respectivas.

D.1.7.2 Delimitacin del permetro sanitario municipal

Es necesario establecer el lmite del permetro sanitario municipal o la porcin relevante de ste, y surelacin con el rea del proyecto.

D.1.7.3 Delimitacin del rea del proyecto

Se debe definir el rea para la cual debe ser proyectado el sistema.

D.1.7.4 Definicin del periodo de anlisis

Es necesario establecer el periodo de planeamiento del sistema y el ao inicial de operacin

D.1.7.5 Estimacin de la poblacin

En el caso de sistemas sanitarios se debe estimar la poblacin a lo largo del periodo de planeamiento delsistema (Vase literal B.2.2). La poblacin estimada en el rea del proyecto debe considerar lasdensidades de saturacin con base en los planes de ordenamiento territorial de la localidad.

D.1.7.6 Delimitacin de reas de drenaje

Es necesario delimitar las reas de drenaje contenidas en el rea de planeamiento

D.1.7.7 Determinacin de las caractersticas del sistema

Se deben determinar las caractersticas del sistema existente (Vase literal D.1.5.2), y de las aguasresiduales y/o pluviales en funcin de las tendencias de ocupacin de la tierra y del ordenamientoterritorial.

D.1.7.8 Generacin de alternativas de sistemas para la recoleccin y evacuacin de aguasresiduales y/o pluviales

Se requiere generar alternativas de sistemas de recoleccin de aguas residuales y/o lluvias. Es necesarioevaluar cada alternativa desde el punto de vista de impacto ambiental.

D.1.7.9 Aprovechamiento de componentes existentes

Debe establecerse la posibilidad de aprovechar total o parcialmente elementos del sistema de recolecciny evacuacin existente.

D.1.7.10 Anlisis de sitios de descarga

Se deben identificar las poblaciones localizadas aguas abajo de los posibles sitios de entrega y/odisposicin de las aguas residuales evacuadas de la localidad y se deben analizar las caractersticas deautodepuracin de los cuerpos de agua receptores (ros, quebradas, arroyos, humedales, lagos, cinagas,embalses y mar) y los posibles efectos ambientales de las descargas con y sin tratamiento, con base en lalegislacin vigente. Si el sitio de disposicin final es el mar, se debe determinar el rgimen de mareas,vientos y corrientes marinas para elnivel de complejidad alto. Si es una corriente, para losniveles decomplejidad medio alto y alto se debe estimar el caudal mnimo semanal con un periodo de retorno de10 aos para determinar su capacidad de depuracin y la frecuencia de niveles extremos mximos paraevitar remansos en la descarga. Para los niveles de complejidad bajo y medio, en localidades contopografa plana, es recomendable estimar el caudal mnimo semanal anterior. Adicionalmente, debentenerse en cuenta las consideraciones del ttulo E. (Integracin sistema de alcantarillado-planta detratamiento).

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D.1.7.11 Predimensionamiento de los componentes de las alternativas

Se deben dimensionar de manera preliminar los componentes de cada una de las alternativasconsideradas en D.1.7.8.

D.1.7.12 Definicin de criterios para la estimacin de costos

Se deben recopilar funciones de costos de componentes similares a los considerados en las diferentesalternativas, citando las fuentes bibliogrficas que avalen su validez. Estas funciones deben considerarcostos de construccin, operacin y mantenimiento.

D.1.7.13 Determinacin de etapas de construccin

Se deben determinar las etapas de construccin o periodos ptimos de expansin de capacidad de loscomponentes de cada alternativa considerada, con base en anlisis de costo mnimo si ste es apropiadopara el tipo de componente, la tasa social de descuento, los factores de economas de escala implcitosen el literal D.1.7.12 y el anlisis de capacidad actual limitante de componentes (ver captulo A.8 del Ttulo

A).

D.1.7.14 Seleccin de la mejor alternativa

Con base en consideraciones tcnicas, econmicas, financieras, culturales y ambientales se debeseleccionar la mejor alternativa para ser diseada, construida, operada y mantenida. La alternativaseleccionada debe contar con licencia ambiental si esta se requiere, o plan de manejo ambiental.

D.1.7.15 Diseo de la alternativa seleccionada

La mejor alternativa debe ser dimensionada completamente y sus costos de construccin totalmentecuantificados dentro de un cronograma preciso de ejecucin de obras, incluyendo aspectos especficosrequeridos de manejo ambiental y urbano durante su construccin, tales como estudios prediales y deservidumbres, licencias ambientales, plan de manejo ambiental, impacto urbano y especificacionestcnicas. El diseo debe generar adems obligatoriamente manuales, programas y procedimientos deoperacin y mantenimiento apropiados para garantizar la efectividad y sostenibilidad del sistema a lo largode su vida til y minimizar efectos ambientales negativos.

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CAPTULO D.2

D.2. REDES DE COLECTORES

D.2.1 ALCANCE

Este captulo tiene por objeto definir las condiciones que deben ser tenidas en cuenta para el diseo deredes de colectores que componen sistemas convencionales y no convencionales de recoleccin yevacuacin de aguas residuales, pluviales o combinadas.

D.2.2 CONSIDERACIONES GENERALES

Los aspectos generales para la concepcin de proyectos de recoleccin y evacuacin de aguas residualesy/o pluviales deben seguirse de acuerdo con el captulo A.4 del Ttulo A. En los literales D.2.2.1 y D.2.2.2se establecen los requisitos y actividades que en general es necesario desarrollar en proyectos completosde recoleccin y evacuacin de aguas residuales y pluviales. Para proyectos de expansin yrehabilitacin, el diseador debe establecer cuales de stos son relevantes para el caso especfico.

D.2.2.1 Requisitos que se deben cumplir

1. Estudio de concepcin del proyecto, elaborado con base en el captulo A.4 del Ttulo A.

2. Levantamiento planialtimtrico del rea del proyecto y de sus zonas de expansin en escala 1:2000, oinferior segn el nivel de detalle que se requiera, si es necesario, con curvas de nivel cada metro. Esteintervalo puede variarse con justificacin, dependiendo de las caractersticas de pendiente del terreno,requiriendo eventualmente un intervalo de 0,5 m o menor, si es muy plano. Para sistemas pluviales ocombinados, la escala puede reducirse a 1:5000 en caso de grandes reas de drenaje. En el captuloG.5 del Ttulo G se establecen los requerimientos mnimos de los levantamientos topogrficos.

3. Planchas topogrficas en escala mnima 1:25 000 de las cuencas, subcuencas y reas de drenaje deinters para el proyecto.

4. Planes de desarrollo urbano y ordenamiento territorial del municipio segn lo estipulado en la Ley 388de 1997 o la que la reemplace.

5. Identificacin de interferencias superficiales y subterrneas que puedan afectar el trazado de las redesdel proyecto.

6. Obtencin del catastro de red del sistema existente de recoleccin y evacuacin de aguas residuales opluviales.

7. Muestreos de suelos para determinar sus caractersticas geomecnicas y las condiciones de nivelesfreticos.

D.2.2.2 Actividades que se deben llevar a cabo.

1. Recopilacin y complementacin del presente Reglamento con requerimientos pertinentes deplaneacin municipal, empresas de servicios pblicos o la prestadora del servicio, autoridadmunicipal

ambiental, alcalda, corporacin autnoma regional y ministerios de Desarrollo, Medio Ambiente ySalud y otras entidades, que permitan establecer las restricciones particulares y los trmitesconsecutivos para la aprobacin final del proyecto.

2. Delimitacin de las cuencas y subcuencas de drenaje cuyas contribuciones puedan afectar aldimensionamiento de los componentes del sistema, incluyendo las zonas de expansin previstas y lasreas de drenaje del proyecto.

3. Obtencin del catastro de red del sistema existente, y de otras redes de servicios pblicos y deelementos especficos que puedan afectar la ubicacin de componentes del proyecto.

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4. Verificacin de la capacidad del sistema existente y de cada uno de sus componentes. Determinacinde componentes limitantes de la capacidad del sistema.

5. Definicin del inicio de operacin del proyecto y determinacin del alcance del proyecto y las etapas deconstruccin de sus diferentes componentes.

6. Caracterizacin de los suelos y niveles freticos en la zona del proyecto.

7. Caracterizacin de las aguas residuales y/o de escorrenta pluvial.8. Estimaciones de poblacin y/o caracterizacin de la precipitacin de la zona

9. Estimacin de las contribuciones iniciales y finales al sistema.

10. Trazado de la red del proyecto, ubicacin de componentes e interrelacin con el sistema existente.

11. Anlisis de servidumbres, corredores y predios.

12. Consideraciones sobre retencin de slidos previa a la evacuacin de las aguas residuales, en el casode sistemas sanitarios sin arrastre de slidos.

13. Consideraciones sobre la generacin de sulfuros en las redes, en el caso de sistemas sanitarios ocombinados.

14. Consideraciones sobre facilidad de operacin y mantenimiento, estabilidad, vulnerabilidad,

redundancia e impacto ambiental.

15. Consideraciones sobre sitios de entrega y disposicin final de las aguas evacuadas de la localidad.

16. Dimensionamiento hidrulico del sistema y todos sus componentes.

17. Diseo del sistema y sus componentes.

18. Presentacin del diseo con el siguiente contenido mnimo: anlisis de alternativas y concepcinbsica del sistema; trazado del sistema en planta y perfil; memorias de clculos hidrulicos, sanitarios,geotcnicos, estructurales, mecnicos, elctricos, electrnicos y dems que se considere pertinente(ver captulo A.6); diseos; planos (es requisito presentarlos tambin en medio magntico) y procesosconstructivos (ver captulo A.6); materiales, cantidades de obra y costos unitarios; especificacionestcnicas; servidumbres y predios; licencia ambiental; plan de manejo ambiental; impacto urbano;aspectos de operacin y mantenimiento; manual de operacin; aspectos de monitoreo y control;

aspectos de vulnerabilidad.

D.2.2.3 Periodo de diseo

El periodo de planeamiento o de diseo, debe fijar las condiciones bsicas del proyecto como lacapacidad del sistema para atender la demanda futura, la densidad actual y de saturacin, la durabilidadde los materiales y equipos empleados, y la calidad de la construccin, operacin y mantenimiento. Elperiodo de planeamiento tambin depende de la demanda del servicio, la programacin de inversiones, lafactibilidad de ampliaciones y las tasas de crecimiento de la poblacin, del comercio y de la industria.Como mnimo, los sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o lluvias deben proyectarsepara los periodos de planeamiento que se presentan en la tabla D.2.1. La vida til de los diferentescomponentes de los sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales o pluviales se definen enel literal A.4.9.

TABLA D.2.1Periodo de planeamiento de redes de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y lluvias

Nivel de complejidad del sistema Periodo de diseo (aos)Bajo y medio 15

Medio alto 20Alto 25

Para colectores principales o emisarios finales el periodo de diseo mnimo debe ser 25 aos, paracualquiernivel de complejidad del sistema.

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D.2.3 DISEO DE REDES

El tamao y la pendiente de un colector deben ser adecuados para conducir el caudal de diseo, evitar lasedimentacin de slidos para las condiciones iniciales de servicio y garantizar su adecuada operacin yfuncionalidad.

D.2.3.1 Dimetros

Para los clculos hidrulicos debe hacerse referencia al dimetro interno real de los colectores.

D.2.3.2 Diseo hidrulico

En general, los colectores deben disearse como conducciones a flujo libre por gravedad. El flujo deaguas residuales o pluviales en una red de alcantarillado para su recoleccin y evacuacin no espermanente. Sin embargo, el dimensionamiento hidrulico de la seccin de un colector puede hacersesuponiendo que el flujo en ste es uniforme. Esto es vlido en particular para colectores de dimetropequeo. Existen varias frmulas de flujo uniforme apropiadas para este propsito, dentro de las cualesestn la de Chzy y la de Manning. La ecuacin de Chzy constituye la representacin de la ecuacin deDarcy para flujo en conductos abiertos, mientras que la frmula de Manning es la ms utilizada en laprctica.

( )V C R S= 1

2 (Chzy) (D.2.1)

( )V n R S= 12

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2 (Manning) (D.2.2)

Alternativamente a las frmulas de flujo uniforme el diseador puede utilizar otros modelos de flujopermanente o no permanente.

El diseo de colectores matrices debe hacerse con flujo gradualmente variado, lo mismo que los canalescolectores de aguas lluvias y en general colectores de dimetros superiores o iguales a 900 mm. Paracolectores entre 600 mm y 900 mm se recomienda revisar el diseo con flujo gradualmente variado.Cuando la velocidad en un colector es mayor a 2 m/s se recomienda hacer un anlisis hidrulico detalladodel tramo.

D.2.3.3 Coeficientes de rugosidadMuchas investigaciones y experimentos de laboratorio y mediciones de campo se han llevado a cabo paradeterminar los coeficientes de friccin para varios materiales y condiciones. En el laboratorio se puedenobtener mediciones precisas, pero es difcil duplicar condiciones de flujo equivalentes a las de unalcantarillado. Por su parte, las mediciones de campo en colectores existentes pueden reflejar variablesdesconocidas propias del sistema analizado, as como errores en la medicin e inhabilidad para controlarvariables identificables.

El coeficiente C de resistencia al flujo de Chzy puede estimarse a partir del coeficiente de friccin f de lafrmula de Darcy-Weisbach, el cual se evala con la frmula de Colebrook-White. Esta frmula seconsidera tericamente la ms completa, pues es aplicable a todos los regmenes de flujo, y depende deldimetro, el nmero de Reynolds y el coeficiente de rugosidad absoluta k propio de la superficie friccional.El coeficiente C puede estimarse tambin con frmulas ms empricas como las de Ganguillet-Kutter yBazin.

El coeficiente de rugosidad de Manning es estimado a partir de mediciones de laboratorio y de campo, ydepende en general del tipo de material del conducto.

En el diseo de redes de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y pluviales, deben usarse valoresde coeficientes de rugosidad que representen adecuadamente el efecto friccional en las condiciones deservicio que el colector experimentar durante su vida til. Estas condiciones de servicio dependen devarios factores:

1. Material del conducto2. Forma y tamao del conducto

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3. Profundidad de flujo4. Tipo de uniones5. Nmero de uniones por unidad de longitud6. Desalineamiento horizontal del conducto7. Desalineamiento vertical del conducto por efecto de las uniones8. Depsitos de material en el conducto9. Entrada de flujos laterales puntuales al conducto10. Penetracin de races11. Crecimiento de biofilmes en el interior del conducto12. Deformacin del colector

Para los niveles de complejidad de sistema medio alto y alto, el valor del coeficiente n de rugosidad deManning en tuberas de pared lisa debe definirse entre 0.009 y 0.013, previa aprobacin de la empresaprestadora del servicio de recoleccin y evacuacin de aguas residuales. Este valor ser establecido bajola responsabilidad del diseador con base en una sustentacin tcnico - econmica incluidos los factoresantes mencionados, la prediccin razonable de que el alcantarillado va a ser adecuadamente construido,operado y mantenido y un diseo que tenga en cuenta estimaciones reales de caudal pico diario.

Para los niveles de complejidad de sistema bajo y medio, donde las condiciones de mantenimientopreventivo se hacen en forma ocasional, el coeficiente n de rugosidad de Maning se debe establecer con

base en la tabla D.2.2.

TABLA D.2.2Valores del coeficiente de rugosidad de Manning

- Colectores y drenajes de aguas residuales domsticas y aguas lluvias -

Valores del coeficiente de rugosidad de ManingMaterial n

CONDUCTOS CERRADOSAsbesto cemento 0.011 - 0.015Concreto prefabricado interior liso 0.011 - 0.015Concreto prefabricado interior rugoso 0.015 - 0.017Concreto fundido en sitio, formas lisas 0,012 - 0,015

Concreto fundido en sitio, formas rugosas 0,015 - 0,017Gres vitrificado 0.011 - 0.015Hierro dctil revestido interiormente con cemento 0.011 - 0.015PVC, polietileno y fibra de vidrio con interior liso 0.010 - 0.015Metal corrugado 0.022 - 0.026Colectores de ladrillo 0.013 - 0.017CONDUCTOS ABIERTOSCanal revestido en ladrillo 0.012 - 0.018Canal revestido en concreto 0.011 - 0.020Canal excavado 0.018 - 0.050Canal revestido rip-rap 0.020 - 0.035

En todos los casos el diseador deber sustentar adecuadamente el valor del n que utilice en su diseoasumiendo la responsabilidad por sus anlisis y recomendaciones.

En caso de utilizar la frmula de Colebrook-White las condiciones de servicio de colectores de aguasresiduales de pared lisa deben representarse con un valor de ks que sea equivalente al valor del n deManning o a los valores de la tabla D.2.2 en sistemas pluviales.

La Direccin de Servicios Pblicos Domiciliarios del Ministerio de Desarrollo (DSPD) a travs de la JuntaTcnica Asesora del Reglamento (ver literal A.1.2.6) propiciar investigacin cientfica de laboratorio y decampo sobre los coeficientes de friccin y establecer los mecanismos, procedimientos y metodologas

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para la revisin, actualizacin y aceptacin de los valores apropiados de los coeficientes de rugosidadpara propsitos de diseo de sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales y lluvias.

D.2.3.4 Rgimen de flujo

Se deben evitar las condiciones de flujo crtico. Es necesario verificar el rgimen para varias condicionesde flujo en especial para las correspondientes a los primeros aos de operacin.

D.2.3.5 Disposicin general de los colectores

D.2.3.5.1 Nomenclatura

La red de colectores y dems estructuras asociadas deben tener una nomenclatura clara que permita unainterpretacin adecuada de las memorias y planos de diseo, apoyada en convenciones estndar para laelaboracin de estos ltimos y la identificacin, caracterizacin y ubicacin topogrfica de los colectores,estructuras de conexin y dems elementos del sistema.

D.2.3.5.2 Pendientes

Las pendientes de los colectores deben seleccionarse de tal forma que se ajusten a la topografa delterreno y que no generen velocidades que estn por fuera de las especificadas en los captulos D.3 y D.4.

En tramos en que la pendiente natural del terreno sea muy baja, deben verificarse detalladamente losesfuerzos cortantes, mientras que si sta es demasiado pronunciada, es necesario establecer un nmeroapropiado de estructuras de cada para que los tramos cortos resultantes tengan la pendiente adecuada.

D.2.3.5.3 Cambios bruscos de la pendiente

En lo posible, deben evitarse los cambios bruscos de la pendiente en los tramos de colectores. En casode un aumento importante de la pendiente, y mientras lo permitan las condiciones hidrulicas en loscolectores y en las estructuras de unin, al igual que los aportes incrementales de caudal aguas abajo,puede reducirse el dimetro interior del colector de salida, siempre que ste sea mayor o igual a 600 mm(24 pulgadas). Para esto deben tenerse en cuenta de manera importante los aspectos operativos y demantenimiento.

D.2.3.5.4 Ubicacin

En general, los colectores deben localizarse siguiendo el lineamiento de las calles. Sin embargo, si latopografa o el costo de construccin lo ameritan, pueden ubicarse por los andenes o dentro de lasmanzanas. En particular, esto ltimo es vlido para los alcantarillados condominiales.

Los colectores de aguas residuales o lluvias no pueden estar ubicados en la misma zanja de una tuberade acueducto y su cota clave siempre debe estar por debajo de la cota batea de la tubera de acueducto.Engeneral para sistemas separados el colector de aguas lluvias debe localizarse en o cerca del eje de lava, mientras que el colector de aguas residuales debe ubicarse hacia uno de los costados, a unadistancia aproximada de un cuarto del ancho de la calzada (semieje) y no menor de 0,5 m del sardinel. Elcolector de aguas residuales no debe localizarse en el mismo costado de ubicacin de la red deacueducto. Los colectores de sistemas combinados deben ubicarse en el eje de la calzada.

D.2.3.6 Distancias mnimas a otras redes

Las distancias mnimas libres entre los colectores que conforman la red de recoleccin y evacuacin deaguas residuales o lluvias y las tuberas de otras redes de servicios pblicos se presentan a continuacin.En los planos del proyecto debe indicarse la posicin relativa de las redes de acueducto, alcantarillado,energa y comunicaciones.

1. Las distancias mnimas libres entre los colectores que conforman la red del sistema de recoleccin yevacuacin de aguas residuales y pluviales y las tuberas de otras redes de servicios pblicos son 1,0m en la direccin horizontal y 0,3 m en la direccin vertical.

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2. En todos los casos, la distancia vertical se mide entre la cota clave de la tubera de la red dealcantarillado y la cota batea de la tubera de otros servicios.

3. Los cruces de redes deben analizarse de manera individual para establecer la necesidad de diseosespeciales, en particular en aquellos casos donde la distancia mnima vertical sea menor a laestablecida anteriormente.

D.2.3.7 Unin de colectoresLa unin o conexin de dos o ms tramos de colectores debe hacerse con estructuras hidrulicasapropiadas, denominadas estructuras de conexin. Usualmente, estas estructuras son pozos de unin oconexin o estructuras-pozo. Estas estructuras estn comunicadas con la superficie mediante pozos deinspeccin. La norma tcnica NTC 1393 del ICONTEC establece los requerimientos de las tapas de estospozos de inspeccin. El diseo hidrulico de estas estructuras depende del rgimen de flujo de loscolectores afluentes y del colector de salida o principal, y se basa fundamentalmente en la determinacinde las prdidas de cabeza hidrulica producidas por la unin. En el literal D.2.3.9 se dan los criteriosbsicos para su diseo hidrulico.

En general la distancia mxima entre estructuras de conexin de colectores est determinada por la mallaurbana, los equipos disponibles de limpieza y el comportamiento hidrulico del flujo. En caso de que lamalla urbana ni el comportamiento del flujo limiten la distancia mxima, sta debe ser de 100 a 120 m si

la limpieza de los colectores es manual, y puede llegar a 200 m si es mecnica o hidrulica. En emisarioso colectores principales, donde las entradas son muy restringidas o inexistentes, la distancia mximaentre estructuras de inspeccin puede incrementarse en funcin del tipo de mantenimiento, la cual es delorden de 300 m.

Debido a que los costos de las estructuras-pozo tienen una incidencia importante en un sistema derecoleccin y evacuacin de aguas residuales o pluviales, se han desarrollado simplificaciones que estncondicionadas por la disponibilidad de mejores equipos de mantenimiento y limpieza, sean estos ltimosmecnicos o hidrulicos, los cuales permiten adems incrementar la longitud de inspeccin.

Estas estructuras corresponden a elementos tpicos de sistemas de alcantarillado simplificado. Dentro deestas estructuras simplificadas estn los terminales de limpieza que pueden sustituir a los pozos dearranque cuando las redes de colectores estn ubicadas en calles sin salida y calles secundarias detrfico liviano. Los tubos de inspeccin y limpieza pueden ser utilizados en tramos intermedios de la red,mientras que las cajas de paso sin inspeccin pueden ser usadas en cambios de direccin, pendiente y

dimetro, cuando la pendiente de los colectores sean mayores que 1% y la profundidad no sea mayor que1,5 m.

En sistemas de alcantarillado simplificado la mayor distancia entre cajas de inspeccin o registros delimpieza no debern exceder los 150 m. para tuberas de 150 mm. de dimetro o menores, y de 200 m.para tuberas mayores de 150 mm.

En los literales G.2.2y G.2.3 del Ttulo G se dan los criterios geotcnicos para el diseo de estructuras deunin de colectores.

D.2.3.8 Cambios de direccin en los colectores

En general, los cambios de direccin deben hacerse mediante cmaras o pozos de inspeccin oestructuras especiales construidas en el sitio. Sin embargo, en colectores matrices o emisarios finalestambin pueden hacerse con el mismo colector mediante curvas, haciendo uso de la deflexin admitidade las uniones o mediante codos prefabricados. El dimetro mnimo y el radio de curvatura mnimo debenser definidos con base en los requerimientos de inspeccin y mantenimiento.

D.2.3.9 Prdidas de energa

D.2.3.9.1 Prdidas de energa en estructuras de conexin y pozos de inspeccin

La unin o interseccin de dos o ms colectores debe hacerse con estructuras hidrulicas apropiadas,cuyo diseo hidrulico se basa en la determinacin de las prdidas de cabeza en la estructura, con el fin

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de estimar la cota batea del colector de salida. El anlisis es diferente dependiendo del rgimen de flujo,tanto de los colectores de entrada como en los de salida.

1. Rgimen subcrtico

En el caso de rgimen subcrtico el criterio de empate de la lnea de energa es apropiado paraanalizar la formacin de remansos que puedan afectar el comportamiento hidrulico. Las prdidas deenerga ocurridas por la unin de colectores y el cambio en la direccin de flujo pueden estimarsecomo

H E K Hv Hv He k C= + +2 1 (D.2.3)

donde

( ) ( )E y Hv y Hv= + +2 2 1 1 (D.2.4)H K HvC C= (D.2.5.)

Si He es positivo, representa la cada de la cota batea entre el colector principal de entrada y elcolector de salida. Debe verificarse que las cotas de energa de los colectores afluentes siempre seanmayores o iguales a la cota de energa del colector de salida, luego de descontarle las prdidas dentro

de la estructura. Cuando la cada de la cota batea es mayor que 750 mm, en los casos dealcantarillado sanitario o combinado, debe proveerse una cmara de cada. Si He es negativo o cero,no debe proveerse cada de la batea del colector de salida. Para este ltimo caso tambin esnecesario verificar que las cotas de energa de los colectores afluentes sean mayores o iguales a lacota de energa del colector de salida, luego de descontarle las prdidas dentro de la estructura.

2. Rgimen supercrtico

En el caso de rgimen supercrtico, las consideraciones bsicas de diseo hidrulico permitenestablecer dos situaciones: unin de colectores sin cada en la estructura de unin y unin decolectores con cmara de cada. La primera corresponde al caso en el cual la cota de la superficie deagua en los colectores afluentes a la estructura es aproximadamente la misma y la cota de energa delcolector de salida es menor que la de los de entrada para evitar la formacin de resaltos hidrulicos.En este caso, las prdidas de energa corresponden principalmente al flujo curvilneo dentro de la

estructura entre los colectores principales, las cuales pueden calcularse con base en la tabla D.2.3, yrepresentan la cada en la cota batea de los colectores principales. Su diseo debe tener en cuentaque los mximos ngulos de deflexin siguen una relacin inversa con el dimetro del colector desalida.

Para los casos en los cuales no es justificable o no hay espacio para construir estructuras de unincomo las anteriores, en particular cuando los dimetros son mayores que 900 mm, pueden hacerseestructuras-pozos convencionales con cmaras de cada. En este caso, el anlisis hidrulicocorresponde al de un conducto cerrado con control en la entrada; esto es que la capacidad de latubera es mayor que la capacidad de la entrada al colector, identificando primero si sta se sumerge ono (con base en el caudal y el dimetro del colector de salida), y estimando las prdidas de energacorrespondientes, al igual que la profundidad de agua esperada en la estructura-pozo. El diseo debebuscar que esta profundidad no sobrepase las elevaciones de los flujos afluentes, los cuales puedenestimarse suponiendo en la entrada a la estructura las correspondientes profundidades normales. En

el Anexo D.1 de este ttulo se amplan las consideraciones hidrulicas en las estructuras de conexinde colectores.

En general los mtodos de prdidas de energa deben utilizarse para dimetros mayores de 500 mm.En localidades muy planas la cada no debe ser mayor que 20 mm por pozo a menos que los anlisishidrulicos as lo exijan.

D.2.3.9.2 Prdidas de energa en colectores curvos

En un colector curvo se generan prdidas de energa adicionales al efecto friccional unidireccional y lapendiente debe incrementarse para tener una diferencia de nivel adicional igual a la prdida de energa

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por flujo curvilneo. Esta prdida de energa se puede estimar como la cabeza de velocidad multiplicadapor un coeficiente de prdida (Kc) que depende del rgimen de flujo y de la relacin entre el radio decurvatura del colector y el dimetro de ste, tal como se especfica en la tabla D.2.3

TABLA D.2.3Valores del coeficiente Kc

Rgimen de flujo Radio curvatura / Dimetro Kc1.0 - 1.5 0.40Subcrtico 1.5 - 3.0 0.20

> 3.0 0.056.0 - 8.0 0.40

Supercrtico 8.0 - 10.0 0.20> 10.0 0.05

D.2.3.10 Materiales

El diseo de sistemas de recoleccin y evacuacin de aguas residuales debe propender por la utilizacinde los materiales ms apropiados teniendo en cuenta las caractersticas de las aguas residuales, lascargas externas actuantes (incluida la amenaza ssmica), las condiciones del suelo, las condiciones denivel fretico, las condiciones de abrasin, corrosin, generacin de sulfuros, etc., buscando siempre lamayor estanqueidad posible. Esto debe ser tenido en cuenta para los colectores, sus uniones, lasestructuras de conexin y todos los dems componentes que conformen el sistema, involucrandoconsideraciones de costo-eficiencia.

En general las tuberas son prefabricadas mediante procesos industriales perfectamente establecidos.stas pueden ser de los siguientes materiales: arcilla vitrificada (gres), concreto simple, concretoreforzado, asbesto cemento, hierro fundido, hierro dctil, PVC, polietileno, polietileno de alta densidad,plstico reforzado con fibra de vidrio, resina termoestable reforzada (fibra de vidrio), mortero plsticoreforzado y acero. En ningn caso se permiten tuberas de arcilla cocida. Las tuberas y dems elementosfabricados con nuevos materiales deben cumplir con las normas de calidad correspondientes y sedemuestre ante la DSPD y la Junta Tcnica Asesora del reglamento su funcionalidad y aplicabilidad.

Algunos colectores y otros componentes del sistema pueden, y en muchos casos deben, ser construidosen el sitio. Tal es el caso de colectores de ladrillo vitrificado, pozos, box culverts, aliviaderos, etc.

En general los colectores deben ser circulares; sin embargo otras secciones cerradas pueden seraceptadas, para las cuales es necesario extender los mismos criterios hidrulicos de las seccionescirculares. Dentro de stas secciones cerradas estn las semicirculares, en herradura, rectangulares ytrapezoidales. No se permiten secciones abiertas para sistemas de recoleccin y evacuacin de aguasresiduales o combinadas aun cuando stos ltimos pueden descargar a travs de un aliviadero el excesode aguas a un canal abierto durante los periodos de lluvia, sta ser combinada pero con alto grado dedilucin.

Todos los materiales y elementos permitidos para ser utilizados en un sistema de recoleccin yevacuacin de aguas residuales deben cumplir las especificaciones tcnicas correspondientes deICONTEC o en su defecto las que se sealen en este reglamento o sus actualizaciones posteriores. Enlas tablas D.2.4 a D.2.6 se relacionan las normas tcnicas del ICONTEC e internacionales asociadas contipos de tuberas y dems materiales.

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TABLA D.2.4Normas tcnicas de tuberas

Tipo de tubera Norma ICONTEC Norma InternacionalConcreto reforzado NTC 401

NTC 1328NTC 3789

ANSI/ASTM C 76ANSI/ASTM C 361ANSI/ASTM C 443ANSI/ASTM C 506ANSI/ASTM C 507ANSI/ASTM C 655ANSI/ASTM C 877

Concreto simple NTC 1022NTC 1328

ANSI/ASTM C 14

Asbesto Cemento NTC 44NTC 239NTC 268NTC 384NTC 487

ASTM C 428ASTM C 644CISO R 881

Arcilla vitrificada (gres) NTC 511NTC 3526NTC 4089

ASTM C 12ANSI/ASTM C 700ASTM C 425ANSI/ASTM C 301

Normas tcnicas de tuberas

Tipo de tubera Norma ICONTEC Norma InternacionalHierro fundido NTC 3359 ASTM A 74-72

ANSI A 21.6 (AWWA C 106)ASTM C 644

Fibra de vidrio (resinatermoestable reforzada)

NTC 3870 ASTM D 3262ASTM D 3681

Hierro dctil NTC 2346NTC 2587NTC 2629

ras 2000 titulo d

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