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1. 4 4 Robert Brown 2001 14 de mayo sostiene que el funcionamiento del Interceptor General de Castelldefels presenta un alto grado de estabilidad lo que le confiere una modulaci n uniforme en el tiempo Atendiendo a sus recomendaciones se desprecian las posibles variaciones en la curva de caudales medios asociadas al periodo semanal y a los ciclos estacionales Adem s de lo apuntado por Robert Brown se desprende que la media de los caudales medios horarios durante el ciclo diario es representativa del comportamiento hidr ulico global del sistema independientemente de los caudales punta y valle que se producen de forma inequ voca El c lculo hidr ulico de las diferentes secciones se desarrolla a partir de la media de los caudales medios horarios bajo hip tesis de r gimen permanente De este modo suponiendo que el agua residual es un fluido incompresible se puede concluir que tanto la velocidad de flujo como el caudal pueden considerarse constantes a lo largo de cada uno de los tramos de conducci n 75 El Efecto Corona en la red de saneamiento del rea Metropolitana de Barcelona Adem s no se somete a consideraci n la transici n del r gimen forzado al r gimen en l mina libre En la pr ctica se supone que la transici n entre reg menes tiene lugar exclusivamente en el interior de la c mara de descarga de modo que las longitudes de trabajo en cada tramo son las que aparecen detalladas en la tabla 4 1 del documento
2. Anejo C lculos hidr ulicos Introducci n El comportamiento del colector como reactor biol gico presenta innumerables variables Algunas de estas variables principalmente las relacionadas con la cin tica microbiana y los fen menos de difusi n resultan de dif cil consideraci n m s a n cuando el r gimen de funcionamiento hidr ulico no tiene un patr n estable La mayor parte de los estudios consultados particularmente aqu llos realizados en sistemas a escala Nielsen y Hvitved Jacobsen 1988 Kitagawa et al 1988 Tanaka y Hvitved Jacobsen 2000 parten de datos experimentales extra dos de sistemas hidr ulicos operando en condiciones estacionarias Puesto que las situaciones transitorias en mecanismos complejos del tipo del estudiado presentan grandes problemas a la modelizaci n se ha tratado de caracterizar el comportamiento hidr ulico del Interceptor General de Castelldefels bajo hip tesis de r gimen permanente y bas ndose en la representatividad de sus par metros medios Objeto del anejo Los par metros hidr ulicos a considerar en este anejo son velocidad media del flujo tiempo de permanencia hidr ulica radio hidr ulico calado medio hidr ulico y gen ricamente la geometr a de las secciones mojada y seca de la conducci n en sus tramos por impulsi n y por gravedad M todo Se considera patr n de funcionamiento hidr ulico del sistema la curva de caudales suministrada en el apartado 4 2 figuras 4 3 y
3. Resultados Tramo de conducci n por impulsi n La velocidad media del flujo de agua en el tramo de conducci n por impulsi n se deduce a partir de la media de los caudales medios horarios como Qnn 500m h 1h AO a mis II 1 A u donde u4 es la velocidad media del flujo de agua residual y A es la secci n de la conducci n Para esta velocidad de circulaci n el tiempo de permanencia del fluido en la conducci n t se calcula como L _ 3 600 m 1h u 0 36m s 3 600 s ES 2 8h A 2 donde L es la longitud total del tramo por impulsi n Dado que la conducci n trabaja constantemente a secci n llena el nico par metro geom trico caracter stico de la secci n que resulta de utilidad en el contexto de este estudio es el radio hidr ulico Su valor calculado a partir del di metro de la secci n D1 es D 0 70m R 2 2 0 18 m A 3 4 4 El conjunto de todos los par metros geom tricos e hidr ulicos asociados a la secci n del tramo de conducci n en r gimen forzado aparece detallado en la tabla A 1 Tabla A 1 Par metros geom tricos e hidr ulicos caracter sticos del tramo de conducci n por impulsi n del Interceptor General de Castelldefels Par metro Notaci n Valor Flujo Caudal medio horario m h Qm h 500 Velocidad media m s us 0 36 Tiempo de permanencia hidr ulica h t 2 8 Secci n Secci n mojada m A 0 38 Radio hidr ulico m R 0 18 76 Anejo C lculos hidr uli
4. cos Tramo de conducci n por gravedad En el estudio detallado de este tramo de conducci n se ha recurrido a la formulaci n de Prandtl Colebrook ecuaci n A 4 que se desprende de las expresiones de Darcy Weisbach y Colebrook White k 251 v u 2lo 2 20D A 4 dr D 9 laa Para el par metro k relativo a la rugosidad absoluta de la conducci n se adopta el valor de 1 2 mm de acuerdo a la clasificaci n de Hern ndez 1990 para conducciones de hormig n liso de calidad media o moderadamente rugoso Se ha decidido no penalizar excesivamente los efectos derivados del envejecimiento como proponen Chadwick y Morfett 1986 adoptando un valor de 6 0 mm ni realizar una estimaci n demasiado optimista como el valor de 0 25 mm que hace URALITA 1998 para sus conducciones El par metro v de viscosidad cinem tica del fluido en el caso de las aguas residuales es una medida indirecta Resulta recurrente en gran cantidad de fuentes Imhoff 1969 Manual T cnico del Agua 1979 Hern ndez 1990 URALITA 1998 la asignaci n a este par metro del valor 1 31x10 m s La aplicaci n de la f rmula A 4 con los datos del sistema Interceptor General de Castelldefels permite obtener la velocidad media del flujo de agua residual y el caudal transportado ambos a secci n llena como 6 u 2log AE ES 2 9 81 0 0008 1 0 0 866 m s 3 71 10 10 2 9 81 0 0008 1 0 A 5 0008 AO Th A 6 1h Para poder obtener la velocidad med
5. ia del flujo de agua cuando se transporta el caudal real Qm y por consiguiente cuando la altura de llenado es inferior al di metro se puede hacer uso de los coeficientes correctores de Thormann Franke Hern ndez 1990 o alternativamente de las tablas o bacos donde se proporcionan las correspondientes variaciones de caudal y velocidad de flujo en funci n de la altura de llenado Imhoff 1969 URALITA 1998 Q u A 0 866 m s 0 25 7 1 0 m Para la raz n entre el caudal real y el caudal a secci n llena desde URALITA 1998 se proporcionan las relaciones Cm 500 0204 0 304 20 795 A 7 Q 2 450 D u que conducen a la determinaci n del calado medio y en 0 30 m y la velocidad media del flujo u2 en 0 69 m s Para esta velocidad de circulaci n el tiempo de permanencia del fluido en la conducci n por gravedad t2 se calcula como L 2500m 1h _ u 0 69m s 3 600s A 8 T7 El Efecto Corona en la red de saneamiento del rea Metropolitana de Barcelona Conociendo el valor del calado medio los par metros relativos a la secci n hidr ulica se calculan de acuerdo a las relaciones geom tricas representadas en la figura A 1 p 2 ar0os 2 o D 2y b D sin 2 A D sing p 8 D 2 a E Sl ae A A R d P b Figura A 1 Par metros geom tricos caracter sticos en una secci n circular parcialmente llena El conjunto de todos los par metros geom tricos e hid
6. r ulicos que describen el tramo de conducci n por gravedad de acuerdo al r gimen en l mina libre aparece detallado en la tabla A 2 Tabla A 2 Par metros geom tricos e hidr ulicos caracter sticos de la secci n en el tramo por gravedad en l mina libre del Interceptor General de Castelldefels Par metro Notaci n Valor Flujo Caudal medio horario m h Qmh 500 Velocidad media m s U2 0 69 Tiempo de permanencia hidr ulica h b 1 0 Secci n Secci n m Ao 0 76 Calado m y 0 30 Ancho de l mina m b 0 92 Secci n mojada m Aw 0 20 Per metro mojado m Pw 1 2 Secci n seca m A 0 58 Per metro seco m p 1 2 Radio hidr ulico m Ro 0 17 Calado medio hidr ulico m dm 0 22 78 Anejo C lculos hidr ulicos Referencias Chadwick A J y Morfett J C 1986 Hydraulics in civil engineering Allen 8 Unwin Publishers Ltd London Hern ndez A 1990 Vertidos de aguas residuales Saneamiento y alcantarillado 2 ed Colegio de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Madrid Imhoff K 1969 Manual de saneamiento de poblaciones 1 ed espa ola de Taschenbuch der stadtentw sserung 22 ed M nchen 1969 Manual T cnico del Agua 1979 Degr mont 4 ed espa ola Rueil Malmaison CEDEX URALITA 1998 Manual general URALITA Obra civil vol 2 2 ed Paraninfo ITP Co Madrid 79

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