Suministro y disposición de aguas - Programa


CARRERA

NIVEL

HORAS SEMANALES

HORAS TOTALES

Ingeniería Civil 8º semestre 4 horas

64 horas

PRERREQUISITO: Hidráulica e Hidrología

CORREQUISITO: 

Fecha de revisión: enero de 2002

JUSTIFICACIÓN

Para proponer soluciones reales de abastecimiento de agua y disposición de las aguas servidas a las comunidades asentadas es indispensable conocer las características de un asentamiento y reconocer los distintos elementos que lo conforman desde el ambiente físico geográfico y climático hasta la organización urbanística.  Del análisis de esa interrelación se definirán sistemas de abastecimiento y de disposición de aguas mediante estudios hidrológicos y diseños hidráulicos.

OBJETIVO GENERAL

Diseñar sistemas de abastecimiento y de disposición de aguas servidas considerando el asentamiento humano integral: su medio físico geográfico y climático, su organización urbanística y las costumbres de la población.

CONTENIDO RESUMIDO Horas

1. Introducción
2. Captaciones y desarenadores
3. Conducciones, tanques, redes de distribución
4. Bombas
5. Alcantarillado
6. Procesos de potabilización del agua.
7. Nociones sobre tratamiento de aguas residuales.

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PROGRAMA DETALLADO
1.  INTRODUCCIÓN

Generalidades. Período de diseño para los diferentes componentes de un acueducto; cálculo de población (métodos aritmético, geométrico, logístico,  curvilíneo). Demanda de incendio.  Consumo, clasificación y   factores que lo afectan.

2.  CAPTACIONES Y DESARENADORES

Tipo de captaciones, bocatoma de fondo, diseño de una bocatoma de fondo.

Teoría de sedimentación, desarenadores.

3.  CONDUCCIONES, TANQUES, REDES DE DISTRIBUCIÓN

Esquema general de las obras. Disposición. Criterios de diseño.

Materiales para tuberías.

Accesorios, anclajes.

Tanques de almacenamiento:  volumen, localización, materiales, accesorios.

Tanques de abastecimiento por bombeo.

Normas de diseño de redes.

Diseño de una red ramificada, método de Hardy-Cross, método de longitudes equivalentes.

Diseño de una conducción.

4.  BOMBAS

Definición, clasificación, componentes.

Cabeza dinámica, curvas del sistema, operación en serie y en paralelo,  NPSH.

Cavitación, selección de bombas, cálculos de altura dinámica, demanda  de potencia,
cambio en las características (velocidad y diámetro del rotor), velocidad específica.

Tuberías, válvulas, accesorios, recomendaciones en la succión y en la  descarga, la estación de bombeo, pruebas de campo, golpe de ariete, diseño de un bombeo.

5.  ALCANTARILLADO

Clasificación: aguas residuales, lluvias y combinadas. Normas.

Caudal de aguas residuales, cálculos hidráulicos, componentes, método racional, tiempo de concentración, curvas de intensidad- dura­ción-frecuencia.

Diseño de un alcantarillado de aguas residuales.

Diseño de un alcantarillado de aguas lluvias.

Diseño de un alcantarillado combinado.

Obras complementarias en alcantarillados:

Cámaras de inspección, cámaras de caída, aliviaderos, tipos de tuberías, cimentaciones, 
anclajes.

6.  PROCESOS DE POTABILIZACIÓN DEL AGUA

Generalidades.  Características físicas, químicas y bacteriológicas del agua, enfermedades de transmisión hídrica, normas de calidad del agua.  Selección de los procesos de  tratamiento.  Procesos unitarios.

Disposición general de la planta.

Coagulación, fases de la coagulación,  factores que influyen en la coagulación, mezcla
rápida, mezcladores hidráulicos (diseño), unidades mecánicas.

Floculación, factores que influyen en el proceso.

Floculadores hidráulicos, floculadores mecánicos, floculadores de medio poroso.

Sedimentación, sedimentación de partículas aglomerables, cargas de diseño, factores del proceso.

Tipos de sedimentadores.

Filtración, mecanismos, clasificación. Factores de la filtración, carrera de un filtro.

Filtración lenta, elementos, ventajas y desventajas, mecanismos.

Desinfección del  agua.

7.  NOCIONES SOBRE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Características de las aguas residuales, indicadores más importantes de contaminación.

Fundamentos microbiológicos en el tratamiento de aguas residuales.

Esquemas generales de tratamiento de aguas residuales:

Procesos fisicoquímicos.

Procesos biológicos, nociones básicas sobre los principales procesos tales como: lodos activados, lagunas de estabilización, sistema UASB.

Pozos sépticos

METODOLOGÍA

El profesor orientará el aprendizaje de los temas propuestos en el contenido motivando la participación del estudiante de manera que este se sienta partícipe en la construcción de su saber, en el desarrollo de sus habilidades y en la formación de sus valores.  El estudiante adquirirá un completo entendimiento de los conceptos fundamentales que requiere la asignatura mediante una aproximación cercana a los fenómenos con apoyo de imágenes, descripciones, experimentos y ejemplos; podrá llevar a cabo cualquier desarrollo demostrativo y sabrá aplicar lo métodos y expresiones para la solución de los problemas relacionados con la asignatura incluyendo el uso de herramientas tecnológicas actuales como software especializado.

El curso estará complementado con visitas a plantas de tratamiento, sistemas de acueducto y laboratorios de control de calidad, en los cuales el alumno se familiarizará con el diseño y operación de los diferentes elementos que componen los sistemas de suministro y  disposición de aguas.

EVALUACIÓN

La evaluación deberá responder con la metodología propuesta y será definida en acuerdo con profesor y estudiantes.

BIBLIOGRAFÍA

CAMPO. Cabal Alvari.  Tratamiento de Aguas Domésticas e Industriales Residuales.  1995

CORCHO. Romero Freddy Hernán.  Sistemas de Alcantarillado. Editorial  Universidad de Medellín  1993

DEPARTAMENTO DE SANIDAD DEL ESTADO DE NEW YORK.  Manual de Tratamiento de Aguas. Editorial  LIMUSA,  1998

HAGER. Willi H..  .Wastewater Hydraulics. Theory and Practice. Editorial  Springer,  1999

LÓPEZ. C. Ricardo Alfredo.  Elementos de Diseño Para Acueductos y Alcantarillado. Editorial  Escuela colombiana de ingeniería,  1995

MCGHEE. Terence J..  Abastecimiento de Agua y Alcantarillado. Ingeniería Ambiental. Sexta edición. Editorial  McGraw Hill,  1999

METCALF y Eddy.  Ingeniería de Aguas Residuales. Redes de Alcantarillado y Bombeo. Segunda edición. Editorial  McGraw Hill,  1995

METCALF y Eddy.  Ingeniería de Aguas Residuales. Tratamiento, vertido y regulación. Tercera edición. Editorial  McGraw Hill,  1995

PÉREZ Parra Jorge Arturo.  Acueductos y Alcantarillados. Editorial  Facultad de Minas,  1995

PÉREZ Parra Jorge Arturo.  Manual de Potabilización del Agua. Tercera edición. Editorial  Facultad de Minas,  1997

PREPARADO POR:

Coordinador de área:  Juan Fernando Barros Martínez