Lo anterior significa que los sistemas de drenaje urbano deben funcionar integralmente y se debe trabajar para reducir al mínimo las sobrecargas, inundaciones, así mismo se debe rehabilitar todo el sistema existente integralmente y no arreglar estructuras separadamente lo cual puede llevar de nueva a sobredimensionamientos innecesarios. De igual manera tanto estaciones elevadoras, como canales y compuertas deben están sincronizados y debe haber un control en tiempo actual que permita manejar adecuadamente la pink. Sin embargo se está trabajando de a poco debido a que ciudades como Bogotá no tuvieron planeación alguna y se podría decir que todo el sistema de alcantarillado es una “colcha de retazos”. Adicionalmente el Ingeniero expresó que el acueducto de Bogotá no se encarga de diseño de redes locales si no de los grandes interceptores y canales de la ciudad, en common alcantarillado aguas negras de tuberías de dimensiones de más 1 m de diámetro. Por lo common el diseño que se sigue para grandes interceptores son diseños siempre en paralelo a los cuerpos de aguas ya existentes como canales artificiales, quebradas o ríos.
Los puntos de descarga ya han sigo estipulados con anterioridad por la empresa por lo tanto esto no se vuelve a planificar, lo que se hace realmente es verificar según la modelación de la purple matriz, aquellos puntos donde todavía se pueden recibir conexiones adicionales. Los puntos de entrega se seleccionan de acuerdo con aspectos técnicos, de ubicación, geológicos, geotécnicos, de disponibilidad de compra de los predios y en todo caso que permitan la evacuación correcta de las aguas transportadas. Por otro lado los puntos de arranque normalmente son los puntos más altos del sistema que permitan la localización y construcción de las diferentes redes. La Pendiente Propia puede dar, por su naturaleza, valores que en la parte de instalación y construcción no sean reproducibles; por lo tanto en este proceso se discretiza el valor de la pendiente propia para tener viabilidad en la construcción y así trabajar con el óptimo. Tener estos valores de pendientes óptimas da un buen índice al diseñador para saber con qué valor trabajar a la hora de diseñar y no deja la elección a un criterio de experiencia, el cual a pesar de ser bueno no deja atrás ciertas falencias que se podrían evitar. Esto depende nuevamente de los usos aguas abajo que se le da al cuerpo receptor y de la calidad con la que se quiera entregar el agua.
Sistemas de alcantarillado diseñados para recolectar escorrentías de aguas pluviales y aguas residuales domésticas e industriales dentro de las mismas tuberías de alcantarillado. Además, como en este sistema de alcantarillado no se mezclan las aguas residuales y las pluviales no se producen vertidos de aguas contaminadas. Esto implica una reducción de los costes de depuración, en comparación con las aguas provenientes de las redes unitarias. De la parte de diseño de sistemas de drenaje urbano, se rescata que la evaluación de costos se hace teniendo en cuenta muchas variables, las cuales no se habían pensado en el ámbito académico y que gracias a la investigación realizada ahora se podrán tener en cuenta. Como ejemplo de esto se tiene la estimación de la reparación de la malla vial, la cual nunca se había contemplado y en realidad es una parte importante en los gastos en los que se incurre para poder construir un sistema de alcantarillado. Debido a la simetría con la que se tiene conceptualizado el programa, no se ha podido evaluar el criterio de longitud, el cual parece ser decisivo en la elección del trazado.
La elección del trazado final simplemente se hace teniendo en cuenta que no haya ninguna violación al cuarto ítem expuesto anteriormente. Si llegan a existir varias posibilidades, se mira la parte hidráulica y aquella que presente menores costos por diámetros es la que se erigirá. Puntualiza, con que la ecuación de diseño que usa es la de Manning, pero no tiene ninguna razón particular de preferencia solo a que es la que siempre se ha usado y es de fácil manejo. El es experto en tecnologías sin zanja y recalca que muchas veces esta es la mejor solución para disminuir costos en una red alcantarillado agua potable y que no se debe descartar esta opción si no buscar nuevos métodos constructivos. Estas anteriores conclusiones se listaron en el presente trabajo, debido a que con base a ellas el grupo CIE-AGUAS ha tratado de desarrollar una metodología de diseño no solo para la parte hidráulica si no para el trazado en sí.
Este comportamiento es mucho más claro en pendientes de instalación medias y altas, que en pendientes bajas. El punto de descarga last es definido o seleccionado conjuntamente con la empresa de servicios públicos, pero normalmente no involucran descarga directa al cuerpo receptor si no empalmes a redes. En estos sitios se cumple al pie de la letra la normatividad del RAS y para realizar modelaciones se trabaja con programas como Mouse, SewerCAD, EPASWMM y hojas de Excel. La ingeniera especifica que la ecuación de diseño es la de Manning y que no conoce en Cali alguien que use la ecuación de Darcy para el diseño de alcantarillados.
Donde Ks si sería la rugosidad absoluta del material con el que se esté trabajando y g seria la constante gravitatoria en la tierra. Una vez con esta expresión, se usa la ecuación authentic de Chézy para dejarla en términos de la velocidad en la tubería, con lo cual se tendría una ecuación explicita para la velocidad, donde ν la viscosidad cinemática del fluido y S seria la pendiente del flujo. Todas las ecuaciones de diseño, se derivan del hecho que las tuberías de alcantarillado jamás pueden trabajar presurizadas. Es decir nunca pueden fluir a su máximo llenado ya que esto causaría sobrecargas en el sistema y por ende posibles riesgos de inundación en los cascos urbanos. Estas configuraciones también son útiles cuando se puede descargar directamente sobre los cuerpos receptores es decir un alcantarillado pluvial o un alcantarillado con bajos índices de contaminación o por el contrario cuando se tiene un cuerpo receptor con una capacidad de autodepuración muy grande.
En cuanto al diseño hidráulico, este se hace para los distintos trazados que se tengan y se escoge la alternativa que mejor optimice el diámetro de los conductos a la vez que sea factible hidráulicamente en los parámetros que gobiernan el diseño (fuerza atractiva, q/Q, parámetros del RAS, and so on.). El ingeniero Ricardo Ruiz tiene 33 años de experiencia en el diseño de redes de alcantarillado. Trabajo con IHT, con varias compañías enfocadas en diseños de sistemas de alcantarillado y fue Decano de la Universidad Gran Colombia. Desde la experiencia de este diseñador, este nos comenta que tanto para una purple de alcantarillado pluvial, sanitaria o combinada, cuando se va a realizar el trazado, todos los aspectos mencionados en la encuesta son importantes.
Esta decisión depende en gran medida del área impermeable que se tenga ya que entre mayor área impermeable (es decir zonas pavimentadas), se aumentan los picos de caudal generados en la ciudad (Ver Figura 4) y por lo tanto se tendrá que dejar de manejar la precipitación por el terreno natural y empezar a transportar el agua por tuberías. Evaluar si los métodos actuales de diseño, se están realizando teniendo en cuenta las variables necesarias para reducir al máximo costos. No obstante, las empresas prestadoras del servicio no son las únicas que llevan la carga económica de las reparaciones y operación de estos sistemas. Se reporto también que los habitantes afectados tenían que asumir un costo de $12,367 pesos por persona para restablecer la operación normal de la purple; esto sin contar que adicionalmente estos deben costear las reparaciones en sus hogares por los daños causados en las inundaciones. El diseño de la purple implica en forma general, la determinación de la geometría de la red, incluyendo el perfil y trazo en planta, los cálculos para el diámetro y las pendientes de cada tramo y la magnitud de las caídas necesarias en los pozos. En este modelo, las aguas residuales fluyen en forma radial, mediante colectores, hacia fuera de la localidad.
Los “segmentos deteriorados” fueron aquellos alcances de un arroyo o río que no cumplían con los estándares de calidad del agua para sus usos previstos. Se utilizaron modelos para calcular la “carga máxima diaria total” (TMDL) de contaminantes que ingresan a la vía fluvial a través de fuentes puntuales y no puntuales que permitirían a los segmentos de arroyos lograr su mayor uso propuesto. El nuevo programa TMDL de la Ley de Agua Limpia proporciona un marco más sofisticado para evaluar los impactos de la contaminación no puntual en la calidad del agua.
Por ejemplo, cuando se están desarrollando terrenos, la parcela generalmente se gradúa para su desarrollo y se instala infraestructura de aguas pluviales para canalizar las aguas pluviales de lotes individuales a un sistema de alcantarillado de aguas pluviales separado conectado a una cuenca de detención donde se retiene hasta que pueda ser descargada fuera del sitio. La preparación del sitio también incluye elevar los sitios de construcción para que se construyan sobre “almohadillas” ligeramente elevadas para alentar que las aguas pluviales fluyan lejos de los cimientos de los edificios y hacia las calles. Después de llegar a la calle, las aguas pluviales son dirigidas a las alcantarillas pluviales por bordillos y canalones. En cuanto a los puntos de arranque el único criterio es que sean ubicados teniendo en cuenta la localización más alejada con respecto a los puntos de descarga y que todavía tengan suscriptores en las cercanías. De igual manera solo para alcantarillados pluviales se trata de seguir el drenaje natural ya que esto hace que la evacuación del agua sea más eficiente; para aguas residuales esto no siempre se cumple. De manera related se tiene que la ruta principal no será aquella por donde más valor de pendiente se tenga ya que probablemente esto no coincida con las vías principales de la ciudad.