PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
ÍNDEX
1 INTRODUCCIÓ ......................................................................................................... 3
2 DESCRIPCIO DE LA XARXA EXISTENT ................................................................ 3
3 DESCRIPCIÓ DE LA SOLUCIÓ ADOPTADA.......................................................... 4 3.1 DRENATGE SUPERFICIAL............................................................................................... 4
3.1.1 Embornals ..................................................................................................... 4 3.1.2 Reixes interceptores...................................................................................... 5
3.2 ESCOMESES DOMICILIÀRIES .......................................................................................... 6 3.3 COL·LECTOR................................................................................................................ 6 3.4 CONNEXIONS DE LA XARXA D’AIGÜES RESIDUALS DEL BARRI DE “LA PLANA” AMB EL COL·LECTOR QUE DISCORRE PEL TORRENT MAL. .................................................................. 8 3.5 CONNEXIONS DE LA XARXA D’AIGÜES PLUVIALS DEL BARRI DE “LA PLANA” AMB EL TORRENT MAL. .................................................................................................................. 9
4 CLIMATOLOGIA..................................................................................................... 10
5 CÀLCUL DE CABALS............................................................................................ 10 5.1 AIGÜES PLUVIALS....................................................................................................... 10
5.1.1 Mètode de càlcul ......................................................................................... 10 5.1.2 Mètode racional ........................................................................................... 10
5.2 AIGÜES RESIDUALS .................................................................................................... 15 5.2.1 Tipus d’aigües residuals .............................................................................. 15 5.2.2 Dotacions d’aigua ........................................................................................ 15 5.2.3 Cabals ......................................................................................................... 15
5.3 TAULA DE RESULTATS................................................................................................. 16 5.4 PLÀNOL DE CONQUES................................................................................................. 19
6 DIMENSIONAMENT I TRAÇAT.............................................................................. 20 6.1 CRITERIS HIDRÀULICS................................................................................................. 20 6.2 EQUACIONS............................................................................................................... 20 6.3 LLISTATS DE DIMENSIONAMENT DE CANONADES ............................................................ 22
7 DIMENSIONAMENTS DELS EMBORNALS I REIXES .......................................... 23
8 ANÀLISI DELS RESULTATS I CONCLUSIONS.................................................... 28
1
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
1 INTRODUCCIÓ
El present annex recull tota la informació i càlculs referents a la xarxa de sanejament
projectada a l’àmbit del barri de “La Plana” d’Esparreguera. El projecte contempla la
demolició de la xarxa existent i la construcció d’una xarxa de sanejament separativa.
Es realitza l’anàlisi i tractament de les dades climatològiques, pluviomètriques i de
característiques del sòl urbà per a obtenir els cabals d’aigües pluvials, i s’estima el
volum d’aigua residuals generades per l’àmbit.
A continuació, s’efectua un estudi de cabals de les conques en les quals s’ha dividit
l’àmbit. S’efectua el dimensionament de les canonades que es projecten en aquest
document per tal de dissenyar la xarxa amb la metodologia que indica la Corporació
Metropolitana de Barcelona.
Per a la realització de càlculs i dissenys s’han seguit les metodologies presentades a les
següents publicacions:
• “Recomendaciones para la Redacción de Proyectos de Saneamiento de la Comarca” de la Corporació Metropolitana de Barcelona (1991)
• “Agua I”. Colección Técnica de Bibliotecas Profesionales.
2 DESCRIPCIO DE LA XARXA EXISTENT
La xarxa existent és una xarxa unitària que dóna servei a l’àmbit del projecte i que
presenta quatre punts de desguàs:
• Un situat a la rotonda de la cruïlla dels carrers Vallespir i Àngel Guimerà.
• Un segon situat a la cruïlla del carrer Jacint Benavente i Àngel Guimerà.
• Un tercer situat a la part sud del carrer Urgell.
• Un quart situat a la rotonda del carrer Pintor Fortuny.
La xarxa està formada per col·lectors de diferents diàmetres, pous de registre,
embornals i reixes que recullen les aigües de l’escorrentia superficial i les escomeses
3
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
domiciliàries.
La xarxa està formada per col·lectors de diferents diàmetres, pous de registre,
embornals i reixes, que recullen, principalment, les escomeses domiciliàries. Les aigües
pluvials discorren superficialment pels vials i es recullen de manera concentrada a
algunes reixes situades als punts baixos del barri. El nombre d’elements de captació,
així com el seu estat de manteniment, és del tot insuficient. Aquest fet, provoca
inundacions a alguns dels baixos dels habitatges, segons informen fonts municipals.
Aquesta xarxa presenta problemes de drenatge de les aigües d’escorrentia superficials
als carrers Empordà, Vallespir, Àngel Guimerà , Joan Maragall i Cerdenya. Per tal de
resoldre’l, la nova xarxa haurà de contemplar elements de drenatge per solucionar el
problema existent.
Les canonades existents són antigues, de diàmetres petits, i el seu estat no permet la
seva reutilització i per tant, el present projecte, planteja la seva total renovació.
Finalment, bona part de les aigües unitàries del barri arriben a un sobreeixidor situat a
l’altre banda de la rotonda de la carretera a Piera. A partir d’aquest punt, les aigües
residuals es duen al col·lector en alta situat al torrent del Mal mitjançant una canonada
situada en terrenys particulars, i les pluvials al propi torrent mitjançant una canonada de
diàmetre 1000mm que ressegueix un camí. El present projecte contempla, doncs,
l’execució del col·lector de residuals fora de terrenys particulars.
3 DESCRIPCIÓ DE LA SOLUCIÓ ADOPTADA
3.1 Drenatge superficial
3.1.1 Embornals
Pel drenatge de l’escorrentia superficial dels carrers inclosos en l’àmbit del projecte es
disposaran embornals a les rigoles dels carrers, amb reixes tipus Barcelona de
810x350mm exteriors classe resistent C-250 de Fábregas o similar.
4
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
Per a calcular la interdistància entre embornals, s’han utilitzat les noves taules
elaborades per Clabsa, que ofereixen l’àrea drenada per embornal en funció del
pendent longitudinal del carrer. Aquests càlculs es recullen a l’apartat 7 del present
annex.
La caixa d’embornal serà feta in situ, amb parets de 14 cm de gruix de maó calat,
arrebossada i lliscada per dins amb morter de ciment, sobre 10cm de formigó de
resistència 15 N/mm2. El pou de caiguda dels embornals tindrà una alçada mínima de
1,5m i una secció interior de 70x30cm2.
Les connexions dels embornals a col·lector seran amb tub de PVC de diàmetre nominal
400mm, de formació helicoïdal amb perfil nervat exterior embolcallat de formigó, amb
junta d’escomesa tipus Tubocor o similar.
3.1.2 Reixes interceptores
Per tal de solucionar els problemes de drenatge superficial que actualment trobem als
carrers Empordà, Vallespir, Àngel Guimerà, Joan Maragall i Cerdenya es projecten a
aquests carrers unes reixes interceptores.
Amb aquestes reixes es pretén interceptar l’aigua que entra a l’àmbit per la part nord,
provinent de zones no urbanitzades, i recollir-la per tal que no discorri per l’àmbit
provocant els problemes actuals.
Les reixes es disposaran perpendiculars a l’eix del carrer ocupant la zona destinada a
trànsit de vehicles.
La caixa de la reixa es projecta feta in situ de formigó armat, de llargada variable
(atenent a la secció del carrer), d’amplada 0,5m i de profunditat de 1m. La reixa serà
tipus B-30AD de Fábregas o similar, de 985x495mm de perímetre, classe resistent D-
400.
Les connexions de les reixes a col·lector es projecten amb tub de PVC de diàmetre
nominal 500mm de formació helicoïdal amb perfil nervat exterior embolcallat de formigó,
amb junta d’escomesa tipus Tubocor o similar.
5
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
3.2 Escomeses domiciliàries
El present projecte preveu l’execució de noves escomeses domiciliàries tant d’aigües
residuals com pluvials.
Per a aigües pluvials s’ha projectat un clavegueró format per un tub de PEAD de doble
paret, de DN 200mm exterior i 180 mm interior embolcallat de formigó amb junta de
connexió tipus Tubocor o similar.
Per a aigües residuals s’ha projectat un clavegueró format també per un tub de PEAD
de doble paret, de DN 200mm exterior i 180 mm interior embolcallat de formigó amb
junta de connexió tipus Tubocor o similar.
3.3 Col·lector
Per recollir tant les aigües de drenatge superficial com les aigües pluvials provinents de
les escomeses domiciliàries es projecta una xarxa de pluvials formada per dues xarxes
que funcionen de manera independent.
Una d’aquestes xarxes abocarà les seves aigües al pou de recollida existent situat al
sud de la rotonda del Carrer Pintor Fortuny. La segona xarxa abocarà les seves aigües
al pou de recollida existent situat a la rotonda del carrers Àngel Guimerà i Vallespir.
La xarxa de pluvials que desembocarà al sud de la rotonda del Carrer Pintor Fortuny
recullirà les aigües de la major part de l’àmbit del projecte. En concret les aigües del
carrer Llevant, Urgell, Prínceps d’Espanya, Joan XXIII, Mossèn Cinto Verdaguer, Joan
Maragall, part de Pompeu Fabra, Batista i Roca, Jacint Benavente, una part de Ramón i
Cajal, Manuel Pallejà, de la Cerdanya, una part d’Àngel Guimerà i pintor Fortuny.
Aquesta xarxa connectarà al col·lector existent que trobem a aquesta rotonda.
La xarxa que desembocarà a la rotonda situada a la cruïlla dels carrers Àngel Guimerà i
Vallespir recullirà les aigües del carrer Vallespir, de Ripollès, Empordà i part d’Àngel
Guimerà, part de Pompeu Fabra i part de Ramón i Cajal. Per tal de projectar la connexió
amb la xarxa existent a aquesta rotonda, s’ha suposat que el col·lector existent té un
6
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
recobriment mínim d’1,5m, dada que caldrà comprovar abans de començar les obres.
La xarxa de pluvials s’ha projectat a contrapendent al tram est del carrer Jacint
Benavente i considerant un recobriment mínim del col·lector de 90cm.
La xarxa de residuals desembocarà a un sol punt: al col·lector en alta de residuals
existent que discorre per la llera del Torrent Mal. Actualment, les aigües residuals ja es
connecten a dit col·lector però la traça del col·lector que les porta des del barri fins al
col·lector en alta, discorre per parcel·les privades. Per aquest motiu, el projecte
contempla refer aquest col·lector per terrenys públics, encara que fora de l’àmbit del
projecte.
Per desembocar a aquest punt, s’ha de projectar un tram de col·lector per fora de
l’àmbit del projecte, tal i com s’explica a l’apartat 1.4 del present annex.
Al tram de carrer situat al sud de la cruïlla Urgell-Jacint Benavente es projecta un altre
tram de col·lector. Tota la xarxa de residuals es projecta a majors profunditats que la
xarxa de pluvial, considerant un recobriment mínim del col·lector de 1,6 m
La xarxa de residuals s’ha projectat a contrapendent al tram est del carrer Jacint Benavente.
Els pendents dels col·lectors s’han intentat ajustar al màxim als pendents del carrers per
evitar excavacions excessives sempre i quan no es superés la velocitat màxima dels 6
m/s en pluvials i 3 m/s en residuals. Es considera també una velocitat mínima a haver
de superar de 0,5 m/s per tal de propiciar l’autoneteja del tub.
Els pendents dels carrers de l’àmbit del projecte; les restriccions de velocitat, cabal i
calat; i la necessitat d’un recobriment mínim fan que s’hagin de projectar alguns pous de
salt.
Tots els col·lectors estan projectats per tubs de polietilè d’alta densitat de doble paret,
coextruïda, de diàmetre variable, exterior corrugat de color negre per a la protecció
contra els raigs UV i interior llis de color blanc per a facilitar la inspecció mitjançant
càmera de TV, embolcallats amb un dau de formigó en massa.
7
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
Els pous seran prefabricats de polietilè de diferents diàmetres, segons l’alçada del pou i
el diàmetre de les canonades que hi connectin (excepte els pous de residuals que es
trobin al col·lector que parteix de la rotonda del carrer Pintor Fortuny i que acaba al
Torrent Mal i els pous de pluvials que s’ubiquin a aquesta mateixa rotonda). Els pous
aniran formigonats exteriorment fins a recobrir totalment totes les connexions. Les
connexions amb els col·lectors es faran mitjançant peça específica.
Aquests pous de PE tindran una tapa de 60 cm de pas lliure circular model R-1 (si
s’ubiquen en paviment bituminós) o R-3 (si s’ubiquen en paviment de llambordes) de
Fábregas o similar, amb la inscripció d’Ajuntament d’Esparreguera i indicant si es tracta
de “Residuals” o “Pluvials”. Aquestes tapes no es recolzaran directament sobre el pou,
sinó sobre un anell de formigó perimetral a aquest, dissipador de les càrregues.
Els pous de residuals que es trobin al col·lector que parteix de la rotonda del carrer
Pintor Fortuny, i que acaba al Torrent Mal, i els pous de pluvials que s’ubiquin a aquesta
rotonda seran quadrats executats in situ amb tapa de 60 cm de pas lliure circular model
R-2 de Fábregas o similar, amb la inscripció d’Ajuntament d’Esparreguera i indicant si es
tracta de “Residuals” o “Pluvials”.
3.4 Connexions de la xarxa d’aigües residuals del barri de “La Plana” amb el col·lector que discorre pel Torrent Mal.
Actualment existeixen quatre col·lectors de connecten part de la xarxa de clavegueram
del barri de La Plana amb el col·lector de residuals que discorre pel Torrent Mal.
El present projecte contempla per una part, la demolició d’un d’aquests col·lectors
existents, concretament el que arranca al carrer Pintor Fortuny i que discorre per
terrenys particulars. Per altra part, contempla l’execució d’un nou col·lector que reculli
les aigües residuals del barri de La Plana, amb una traça paral·lela al col·lector existent
que arranca a la rotonda del Camí de l’Olana i carretera a Piera. Aquest segon col·lector
recollirà part de les aigües pluvials del barri de La Plana i les portarà a abocar a la llera
del Torrent Mal.
8
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
El dimensionament d’aquest col·lector-connexió s’ha realitzat amb l’ajuda del programa
de càlcul “CYPE. Infrastructurres Urbanes. Clavegueram” seguint els criteris hidràulics,
equacions i hipòtesis que més endavant s’expliquen a aquest annex.
Els càlculs del volum d’aigua que s’aboca a aquest col·lector també es detallen i
expliquen més endavant.
De forma resumida avançar que s’ha considerat:
Àrea del barri de la Plana: 19,55hectàries
Densitat de població: 230hab/ha
Dotació d’aigua diària: 300l/habitant i dia
Relació cabal màxim horari- cabal mig horari:3
Coeficient de seguretat: 1.6
Amb aquestes hipòtesis ens resulta un cabal de disseny de 74,94 l/s.
Si considerem un tub de diàmetre exterior 315mm de PEAD i projectem aquest col·lector
amb un pendent mínim de 2,79% veiem que el cabal circulant (al 70% d’ompliment i
velocitats dintre dels límits desitjables) resulta ser de 134 l/s, molt per sobre dels
74.94l/s del nostre cas.
És a dir que per evacuar l‘aigua residual generada al barri de La Plana i considerant un
pendent mínim de col·lector del 2.47% ens és suficient un diàmetre de tub de PEAD
315mm.
3.5 Connexions de la xarxa d’aigües pluvials del barri de “La Plana” amb el Torrent Mal.
La xarxa de pluvials del barri de La Plana que abocarà les seves aigües a la rotonda del
Camí de l’Olana i carretera a Piera connectarà al col·lector existent que arranca a
aquesta rotonda i que aboca les seves aigües al Torrent Mal. Aquest col·lector, al trobar-
se en bon estat, es conserva.
9
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
4 CLIMATOLOGIA
Per a realitzar els càlculs hidrològics de les conques urbanes s’ha utilitzat el programa
de Màximes Pluges Diàries a la Espanya Peninsular (MAXPLUWIN) del Ministeri de
Foment.
Aquest programa valora la precipitació màxima en un dia per a un període de retorn de
10 anys per a la zona d’Esparreguera en 105 mm/dia.
5 CÀLCUL DE CABALS
5.1 Aigües pluvials
5.1.1 Mètode de càlcul
Per la seva universalitat, facilitat d’aplicació, major experiència i seguretat, s’estableix
com a mètode a seguir per al càlcul d’aigües pluvials el denominat “Mètode racional”
sempre que es tracti de conques no superiors a 1.300 hectàrees.
5.1.2 Mètode racional
5.1.2.1 Definició
El mètode racional transforma la pluja en escorrentiu mitjançant la fórmula:
AICQ m ⋅⋅=
On:
• Q: és el cabal en (m3/s). • Cm: és el coeficient d’escorrentiu mitjà que correspon a la relació entre la
quantitat de pluja i la quantitat d’aigua d’escorrentiu en l’àrea A durant el temps de concentració (Tc).
• I: és la intensitat en (m/s) que correspon a la màxima tempesta per a un període de retorn donat (T) per a una durada corresponent al temps de concentració (Tc).
• A: és la superfície de la conca afluent al punt el cabal pluvial del qual es desitja conèixer.
10
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
5.1.2.2 Superfície (A)
La superfície de la conca es subdivideix en les conques parcials corresponents a cada
punt d’incorporació a la xarxa. En el cas que ens ocupa, en sorgeixen un total de 30
conques. S’ha intentat que les conques tinguin superfícies més o menys equivalents,
encara que venen condicionades per la topografia.
Al final del present annex es presenten els plànols de les subconques per a la zona de
projecte.
5.1.2.3 Temps de concentració (Tc)
És el temps que triga la gota que cau en el punt més allunyat de la conca a arribar al
punt en el qual es desitja conèixer el cabal. En general, es pot comprovar fàcilment que
xàfecs la durada dels quals és igual o superior al temps de concentració donen origen a
cabals constants en el punt de càlcul, per la qual cosa es dimensiona la conducció per al
cabal produït per un xàfec de durada igual al temps de concentració. El temps de
concentració es composa de dos sumands:
Temps de concentració (Tc) = Temps d’escorrentiu (Te) + Temps de recorregut (Tr)
5.1.2.3.1 Temps d’escorrentiu (Te)
El temps d’escorrentiu és el temps expressat en minuts que l’aigua discorre per la
superfície del terreny abans d’arribar a un curs d’aigua o la xarxa de clavegueram.
El temps d’escorrentiu, de difícil avaluació, conserva relació amb el pendent del terreny,
el tipus de terreny, tipus i densitat de vegetació, capacitat d’infiltració, distàncies entre
boques d’embornal, evaporació, i queda influït així mateix per una pluja immediatament
anterior.
En el següent quadre es relaciona el temps d’escorrentiu amb el tipus de zona:
Tipus zona Te (min) Poblades, pendents suaus 10 a 15 Planes, edificacions aïllades i jardins 20 a 30 Denses 5 Residencial, blocs aïllats 10
11
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
Per l’àmbit del projecte s’ha utilitzat un temps d’escorrentiu igual a 10 minuts ja que es
tracta d’una zona residencial força impermeabilitzada amb pendent suaus.
5.1.2.3.2 Temps de recorregut (Tr)
El temps de recorregut correspon al temps que l’aigua discorre per d’interior de la xarxa
del clavegueram i depèn de la velocitat al conducte.
5.1.2.4 Període de retorn (T)
Pel càlcul de les xarxes de clavegueram, s’estableix un període de retorn tipus el qual
correspon a una freqüència decennal (10 anys).
5.1.2.5 Intensitat de pluja (I)
La intensitat de precipitació associada a un període de retorn i a una duració la dóna la
següent formulació:
( ) 12828'
1,0
1,01,0
1124
−−
⋅=t
dPIt
Essent:
IP
dd=
24
Id: Intensitat diària (en mm/h).
Pd: Precipitació diària (en mm).
El valor 11 es correspon al valor regional associat a la zona de Catalunya, que segueix
el següent gràfic.
12
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
5.1.2.6 Coeficient d’escorrentiu
• Coeficient mitjà d’escorrentiu
El coeficient mitjà d’escorrentiu de la conca afluent a l’instant d’estudi, es calcula segons
la fórmula:
AAC
C jjm
∑ ⋅=
on (Cj) i (Aj) són els coeficients d’escorrentiu i superfícies respectives de cadascuna de
les zones parcials que es compon l'àrea total (A), conca afluent al punt objecte d'estudi.
• Coeficient escorrentiu
La fixació dels coeficients d’escorrentiu corresponen a cada zona de la conca en estudi,
és variable segons les característiques pròpies de la zona.
Tenen relació amb el coeficient d’escorrentiu:
13
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
1. El pendent del terreny, pel seu menor contacte per a infiltració.
2. El tipus de terreny, i per tant la capacitat d'infiltració de l'aigua. Grau d’impermeabilitat de la conca.
3. Tipus i densitat de vegetació (si hi ha)
4. Retenció en depressions de terreny.
5. Evaporació.
6. Saturació del terreny per pluges anteriors.
En el següent quadre es defineixen uns coeficients d’escorrentiu tipus, per a diferents
usos del sòl, que oscil·len entre valors màxims i mínims depenent dels condicionants
anteriorment exposats.
C Zona Min Màx
Zones Comercials Àrees de centre de ciutat 0.70 0.95 Àrees suburbis 0.50 0.70 Zones Residencials Àrees unifamiliars 0.30 0.50 Blocs aïllats 0.40 0.60 Blocs contigus 0.60 0.80 Residència suburbana 0.25 0.40 Aptes. en àrees resid. 0.50 0.70 Zones Verdes i Especials Parcs i cementiris 0.10 0.25 Terrenys de jocs 0.20 0.35 Ferrocarrils 0.20 0.40 Àrees no edificades, ter. Perm 0.10 0.25 Àrees no edificades, ter. Imp. 0.20 0.45 Autopistes i Portuàries 0.60 0.90
S’ha considerat un coeficient d’escorrentiu de 0,80 per tractar-se d’una zona residencial
d’habitatges unifamiliars amb un grau d’impermeabilització elevat.
14
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
5.2 Aigües residuals
5.2.1 Tipus d’aigües residuals
Existeixen tres tipus d’aigües residuals a efectes de càlcul:
• Aigües residuals urbanes.
• Aigües residuals industrials.
• Aigües residuals mixtes.
Per a les zones d’actuació del present projecte només es consideren aigües residuals
urbanes.
5.2.2 Dotacions d’aigua
A efectes d’establiments de normes s’ha definit les següents dotacions d’aigua per a la
província de Barcelona, en litres per habitant i dia (DP) i en metres cúbics per hectàrea i
dia (DS).
Zona (DP) Dotació de dia màxim
consum (l/hab/dia) (DS) Dotació de dia de
màxim consum m3/Ha/diaHabitatge nivell alt 350-450 - Habitatge nivell mig 250-350 - Habitatge nivell baix 150-250 25-50 Comercials 200-300 25-50 Industrials - 50-300 Tolerància habitatges 150-250 25-50
En aquest cas, per tractar-se d’una zona d’habitatges de nivell mig, hem adoptat una
dotació diària de 300 l/habitant.
5.2.3 Cabals
5.2.3.1 Cabal màxim diari
Amb les característiques definides s’obtenen els cabals diaris de consum.
Cabal = habitants x dotació
15
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
5.2.3.2 Cabal de disseny
És el cabal per al qual es realitza el dimensionament hidràulic dels conductes, i el qual
correspon al cabal màxim horari multiplicat per un coeficient de seguretat.
Per a poblacions amb menys de 100.000 la relació de cabal màxim horari – cabal mig
horari ronda el valor de 3. Aplicant un coeficient de seguretat de 1,6, obtenim que el
cabal de disseny és de 4,8 vegades el cabal màxim diari.
5.3 Taula de resultats
Segons tot l’exposat s’obtenen les següents taules, per a pluvials i per a residuals de
manera separada per tractar-se de xarxa separativa.
16
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
17
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
18
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
5.4 Plànol de conques
La distribució de conques que es correspon amb el quadre anterior és la que es mostra
a continuació:
Plànol distribució conques.
19
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
6 DIMENSIONAMENT I TRAÇAT
En aquest apartat es realitza una explicació de la metodologia emprada per a
determinar les seccions òptimes dels conductes que transportaran els cabals establerts
en el capítol precedent. El dimensionament de les canonades s´ha realitzat amb el
programa de càlcul “CYPE. Infrastructurres Urbanes. Clavegueram”. Al final de l’annex
s’adjunten els llistats de resultats obtinguts del programa amb velocitats, pendents,
amidaments, de cada tram.
6.1 Criteris hidràulics
A continuació es presenten els criteris bàsics pel dimensionament de conductes de
sanejament.
• El grau màxim d'ompliment d'un tram de col·lector ha de ser inferior al 75% de la secció útil.
• La velocitat mínima de circulació és de 0,6 m/s per a les aigües residuals.
• La velocitat màxima de circulació per a aigües residuals és de 3 m/s i per a aigües pluvials és de 6 m/s.
6.2 Equacions
Pel càlcul de la circulació hidràulica de les conduccions utilitzem la fórmula de Manning:
21
321 jRh
nv ⋅⋅= (1)
On: v = velocitat del flux (m/s)
n = coeficient de rugositat de Manning
Rh = radi hidràulic (m)
j = pendent motriu (m/m)
Quan s’estableix un règim uniforme en els diferents trams, la pendent motriu és igual a
la pendent geomètrica (j = i).
Sabent que:
20
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
AQv = (2)
Obtenim:
21
321 jRhA
nQ ⋅⋅⋅= (3)
On: Q = cabal circulant (m3/s)
A = superfície mullada (m2)
La superfície mullada, el radi hidràulic i el calat són respecte a l’angle del sector de la
circumferència mullada:
( ) 2sin81 DA ⋅−= θθ (4)
DRh ⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −=
θθsin1
41
(5)
222sin DDY +⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ −
=πθ
(6)
On: θ = angle del sector mullat (radiants)
D = diàmetre del col·lector (m)
Rh = radi hidràulic (m)
Y = calat (m)
El grau màxim d’ompliment és el 75% de la secció útil, per tant, a partir de l’equació (4)
es troba l’angle corresponent.
( ) 22
43sin
81 DD ⋅⋅=⋅− πθθ
21
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
( ) πθθ ⋅=−23sin
°== 65,227973,3 radθ (7)
Introduïm la variable X, que representa el percentatge del calat respecte al diàmetre de
la canonada:
DYX = (8)
Reemplaçant (8) i (7) en (6) obtenim que el calat màxim respecte al diàmetre de la
canonada és:
21
21
29733,3sin +⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ −
=πX
%2,70=X
6.3 Llistats de dimensionament de canonades
Al final de l’annex s’adjunten els resultats obtinguts per a cada tram de clavegueram de
nova construcció segons el procediment anterior.
22
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
7 DIMENSIONAMENTS DELS EMBORNALS I REIXES
Per a calcular la interdistància entre embornals, s’han utilitzat les noves taules
elaborades per Clabsa, que ofereixen l’àrea drenada per embornal en funció del
pendent longitudinal del carrer.
Pel drenatge de l’escorrentia superficial dels carrers es disposaran reixes tipus
Barcelona de 810x350mm exteriors, classe resistent C-250. L’estudi de Clabsa ofereix
dades per a aquest tipologia de reixa.
S’efectuen el dimensionament d’alguns carrers, els més significatius i es distribuiran els
embornals en funció d’aquest criteri.
Per a la reixa Barcelona 1, l’estudi presenta la següent taula:
C Pendent
% Area m2
0.5 173.89 1 182.62 2 192.34 3 198.26 4 202.57 5 180.25 6 154.03 7 134.86 8 120.19 9 108.59
10 99.16 11 91.34 12 84.73 13 79.08 14 74.19 15 69.90
El pendent de la part nord del carrer Àngel Guimerà és del 4% . Aquest carrer té una
amplada d’uns 9m. Llavors, calcularem la interdistància entre embornals de la següent
manera:
23
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
D = 202.57 m / 4.5m = 45 m.
Els embornals es col·locaran a una interdistància d’uns 45m.
El pendent de la part sud del carrer Àngel Guimerà és de l’1% . Aquest carrer té una
amplada d’uns 11.3m. Llavors, calcularem la interdistància entre embornals de la
següent manera:
D = 182.62 m / 5.65m = 32.3 m.
Els embornals es col·locaran a una interdistància d’uns 33m.
El pendents del carrer Empordà és del 2.8%. Aquest carrer té una amplada d’uns
11.55m. Llavors, calcularem la interdistància entre embornals de la següent manera:
D = 198.26 m / 5.77m = 34.36 m.
Els embornals es col·locaran a una interdistància d’uns 36m.
El pendent de la part nord del carrer Ripollès és del 0.88%. Aquest carrer té una
amplada de 10.4m. La interdistància entre embornals serà:
D = 178 m / 5.2m = 34.23 m.
El pendent de la part sud del carrer Ripollès és del 1.5%. Aquest carrer té una amplada
de 9.94m. La interdistància entre embornals serà:
D = 182.48 m / 4.97m = 36.8 m.
El pendent del carrer Vallespir és del 4.3%. Aquest carrer té una amplada de 15m. La
interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 191.41 m / 7.5m = 25.52 m.
El pendent del carrer Pompeu Fabra és del 3.3%. Aquest carrer té una amplada de
24
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
10.3m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 198.26m / 5.15m = 38.5 m.
El pendent del carrer Pompeu Fabra és del 3.3%. Aquest carrer té una amplada de
10.3m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 198.26m / 5.15m = 38.5 m.
El pendent de la part est del carrer Ramon i Cajal és del 5%. Aquest carrer té una
amplada de 10.3m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 180.25m / 5.15m = 35 m.
El pendent del carrer Joan Maragall és del 2.3%. Aquest carrer té una amplada de
10.1m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 192.34m / 5.05m = 38.09 m.
El pendent del carrer Llevant és del 3.2%. Aquest carrer té una amplada de 10.14m. La
interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 198.26m / 5.07m = 39.10 m.
El pendent del carrer Batista i Roca és del 4%. Aquest carrer té una amplada de
10.04m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 202.57m / 5.02m = 40.35 m.
El pendent de la part nord del carrer Cinto Verdaguer és del 2.4%. Aquest carrer té una
amplada de 10.2m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 195.3m / 5.1m = 38.29 m.
El pendent de la part sud del carrer Cinto Verdaguer és del 3.5%. Aquest carrer té una
25
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
amplada de 10.2m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 209.23m / 5.1m = 41.03 m.
El pendent de la part nord del carrer Joan XXIII és del 2.4%. Aquest carrer té una
amplada de 10m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 195.3m / 5m = 39.06 m.
El pendent de la part sud del carrer Joan XXIII és del 3.8%. Aquest carrer té una
amplada de 10m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 201.7m / 5m = 40.34 m.
El pendent de la part nord del carrer Prínceps d’Espanya és del 2.4%. Aquest carrer té
una amplada de 10.3 m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 195.3m / 5.15m = 37.92 m.
El pendent de la part sud del carrer Prínceps d’Espanya és del 3.4%. Aquest carrer té
una amplada de 10.3 m. La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 200.4m / 5.15m = 38.91 m.
El pendent del carrer Cerdenya és del 0.7%. Aquest carrer té una amplada de 9 m. La
interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 178.00m / 4.5m = 39.6 m.
El pendent del carrer Llevant és del 3.2%. Aquest carrer té una amplada de 10.3 m. La
interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 199.12m / 5.15m = 38.66 m.
El pendent del carrer Urgell és del 2%. Aquest carrer té una amplada de 10.33 m. La
26
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 192.34m / 5.15m = 37.35 m.
El pendent del carrer Pau Casals és del 2.5%. Aquest carrer té una amplada de 10.4 m.
La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 195.3m / 5.2m = 37.55 m.
El pendent del carrer Pintor Fortuny és del 2%. Aquest carrer té una amplada de 9.6 m.
La interdistància entre embornals serà aproximadament:
D = 192.34m / 4.8m = 40.07 m.
Actualment l’àmbit del projecte presenta problemes pel que fa a la recollida d’aigües
superficials als carrers Empordà, Vallespir, Àngel Guimerà , Joan Maragall i Cerdenya.
Per tal de resoldre’l, la nova xarxa contempla la col·locació de reixes talla aigües a
aquests carrers.
Aquestes reixes estan col·locades a la part més elevada d’aquests carrers per evitar
l’entrada de l’aigüa que causa actualment problemes. Les reixes a col·locar són tipus B-
30AD del Grup Fàbregas o similar, de 985x495mm de perímetre exterior, classe
resistent D-400.
27
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
8 ANÀLISI DELS RESULTATS I CONCLUSIONS
- Dins l’àmbit del projecte d’urbanització de millora urbana del barri de “La Plana”
d’Esparreguera” es projecta xarxa de pluvials i residuals (xarxa separativa) nova.
- L’àmbit del projecte s’ha dividit en 30 conques de diversa grandària, atenent a la
topografia i a la voluntat de no utilitzar diàmetres de col·lectors molt grans.
- La xarxa de pluvials projectada abocarà les seves aigües a la xarxa existent a
dos punts: al pou de recollida situat al sud de la rotonda del Carrer Pintor Fortuny
i al pou de recollida situat a la rotonda dels carrers Àngel Guimerà i Vallespir.
Així la xarxa de pluvials estarà formada per dues xarxes que funcionaran de
manera independent. Al tram de carrer situat al sud de la cruïlla Urgell-Jacint
Benavente es projecta un altre tram de col·lector independent de les anteriors
dues xarxes.
- La xarxa de pluvials que desembocarà al sud de la rotonda del Carrer Pintor
Fortuny recollirà les aigües de la major part de l’àmbit del projecte. En concret
les aigües del carrer Llevant, Urgell, Prínceps d’Espanya, Joan XXIII, Mossèn
Cinto Verdaguer, Joan Maragall, part de Pompeu Fabra, Batista i Roca, Jacint
Benavente, una part de Ramón i Cajal, Manuel Pallejà, de la Cerdanya, una part
d’Àngel Guimerà i pintor Fortuny. Aquesta xarxa connectarà al col·lector existent
que trobem a aquesta rotonda i que aboca les seves aigües al Torrent Mal.
- La xarxa que desembocarà a la rotonda situada a la cruïlla dels carrers Àngel
Guimerà i Vallespir recollirà les aigües del carrer Vallespir, de Ripollès, Empordà
i part d’Àngel Guimerà, part de Pompeu Fabra i part de Ramón i Cajal. Per tal de
projectar la connexió amb la xarxa existent a aquesta rotonda, s’ha suposat que
el col·lector existent té un recobriment mínim d’1,5m, dada que caldrà comprovar
abans de començar les obres.
- La xarxa de pluvials s’ha projectat a contrapendent al tram est del carrer Jacint
Benavente.
- La xarxa de residuals desembocarà a un sol punt: al col·lector en alta de
28
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
residuals existent que discorre per la llera del Torrent Mal. Actualment, les
aigües residuals ja es connecten a dit col·lector però la traça del col·lector que
les porta des del barri fins al col·lector en alta, discorre per parcel·les privades.
Per aquest motiu, el projecte contempla refer aquest col·lector per terrenys
públics, encara que fora de l’àmbit del projecte. Al tram de carrer situat al sud de
la cruïlla Urgell-Jacint Benavente es projecta un altre tram de col·lector. Tota la
xarxa de residuals es projecta a majors profunditats que la xarxa de pluvials.
- La xarxa de residuals s’ha projectat a contrapendent al tram est del carrer Jacint
Benavente.
- Els pendents dels col·lectors s’han intentat ajustar al màxim als pendents del
carrers per evitar excavacions excessives sempre i quan no es superés la
velocitat màxima dels 6 m/s en pluvials i 3 m/s en residuals. Es considera també
una velocitat mínima a haver de superar de 0,5 m/s per tal de propiciar
l’autoneteja del tub.
- Els pendents dels carrers de l’àmbit del projecte; les restriccions de velocitat,
cabal i calat ; i la necessitat d’un recobriment mínim fan que s’hagin de projectar
alguns pous de salt.
- Tots els col·lectors estan projectats per tubs de polietilè d’alta densitat de doble
paret, coextruïda, de diàmetre variable, exterior corrugat de color negre per a la
protecció contra els raigs UV i interior llis de color blanc per a facilitar la
inspecció mitjançant càmera de TV, embolcallats amb un dau de formigó en
massa.
- Les reixes per als embornals seran model Barcelona de 810x350 mm exteriors
classe resistent C-250 de Fábregas o similar. La caixa d’embornal serà feta in
situ, amb parets de 14 cm de gruix de maó calat, arrebossada i lliscada per dins
amb morter de ciment, sobre 10cm de formigó de resistència 15 N/mm2. El pou
de caiguda dels embornals tindrà una alçada mínima de 1,5m i una secció
interior de 70x30cm2.
- Les reixes interceptores a col·locar seran tipus B-30AD del Grup Fábregas o
29
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
similar, de 985x495mm de perímetre exterior, classe resistent D-400. La caixa de
la reixa es projecta feta in situ de formigó armat, de llargada variable (atenent a
la secció del carrer), d’amplada 0,5m i de profunditat de 1m.
- Les connexions dels embornals a col·lector seran de PVC de diàmetre nominal
400mm, de formació helicoïdal amb perfil nervat exterior embolcallat de formigó,
amb junta d’escomesa tipus Tubocor o similar.
- Les connexions de les reixes a col·lector seran de PVC de diàmetre 500mm de
formació helicoïdal amb perfil nervat exterior embolcallat de formigó, amb junta
d’escomesa tipus Tubocor o similar.
- Els pous seran prefabricats de polietilè de diferents diàmetres, segons l’alçada
del pou i el diàmetre de les canonades que hi connectin (excepte els pous de
residuals que es troben al col·lector que parteix de la rotonda del carrer Pintor
Fortuny i que acaba al Torrent Mal i els pous de pluvials que s’ubiquin a aquesta
mateixa rotonda). Els pous aniran formigonats exteriorment fins a recobrir
totalment totes les connexions. Les connexions amb els col·lectors es faran
mitjançant peça específica.
- Aquests pous de PE tindran una tapa de 60 cm de pas lliure circular model R-1
(si s’ubiquen en paviment bituminós) o R-3 (si s’ubiquen en paviment de
llambordes) de Fábregas o similar, amb la inscripció d’Ajuntament
d’Esparreguera i indicant si es tracta de “Residuals” o “Pluvials”. Aquestes tapes
no es recolzaran directament sobre el pou, sinó sobre un anell de formigó
perimetral a aquest, dissipador de les càrregues.
- Els pous de residuals que es trobin al col·lector que parteix de la rotonda del
carrer Pintor Fortuny, i que acaba al Torrent Mal, i els pous de pluvials que
s’ubiquin a aquesta rotonda seran quadrats executats in situ amb tapa de 60 cm
de pas lliure circular model R-2 de Fábregas o similar, amb la inscripció
d’Ajuntament d’Esparreguera i indicant si es tracta de “Residuals” o “Pluvials”.
- Es preveu l’execució de noves escomeses domiciliàries tant d’aigües residuals
com pluvials formades cadascuna per un tub de PEAD de doble paret, de DN
30
PROJECTE D’URBANITZACIÓ DE MILLORA URBANA
DEL BARRI DE “LA PLANA” D’ESPARREGUERA
ANNEX NÚM. 3.- CÀLCUL SANEJAMENT I PLUVIALS
200mm exterior i 180 mm interior embolcallat de formigó amb junta de connexió
tipus Tubocor o similar.
31