Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del distrito de Tumaco (Nariño)

Sin duda, una necesidad básica del ser humano es el uso y consumo de agua, lo cual pese a las condiciones económicas de nuestro país, un gran porcentaje de las poblaciones han logrado abastecerse de agua de alguna manera

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TESIS DE MAESTRÍA 

 

 

DISEÑO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO EN TERRENOS MUY 

PLANOS. FACTIBILIDAD DEL DISEÑO SIN LA OPERACIÓN DE BOMBA. 

CASO DE ESTUDIO: ALCANTARILLADO DEL DISTRITO DE TUMACO 

(NARIÑO) 

 

LIGIA MERCEDES ZÁRATE CARVAJAL 

 

 

Asesor: Juan G. Saldarriaga Valderrama 

 

 

 

 

 

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 

FACULTAD DE INGENIERÍA 

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL 

MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL 

BOGOTÁ D.C. 

2019 

 

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AGRADECIMIENTOS 

Primero  a  Dios  por  ponerme  siempre  en  el  lugar  adecuado  y  permitirme  desarrollar  grandes 
proyectos de vida como este. 

A mi guía y mayor ejemplo de vida, mi ángel en el cielo “mi padre” quién inspira mis fuerzas e ilumina 
mi camino.    A mi esposo  Fredy quien apoya mis pasos  y llena de ilusión mis días.  A mi hija y mi 
madre, quienes asumieron mi limitación de tiempo hacia ellas sin reclamo alguno y con gran amor 
y colaboración para que yo lograse cumplir mi meta de la mejor manera. Y a todos ellos gracias  por 
ser la razón de mi vida. 

A  las  ingenieras  Jackeline  Meneses  y  Fabiola    Araujo  por  su  apoyo  y  confianza  al  permitirme 
desarrollar mis obligaciones de estudiante irrumpiendo en el horario laboral. Al Fondo Todos Somos 
PAZCífico y al Banco Mundial por su colaboración hacia mi tema de tesis y el gran aporte en tanto 
conocimiento. 

A mi amiga Johanna Sauza, a quien Dios puso en mi camino para apoyarnos en múltiples escenarios 
y lograr juntas ya varios grandes  logros en los que se incluye este. A mis compañeros de maestría y 
en especial a Jesús Zambrano quién sin ningún interés particular más que la amistad, compartió su 
conocimiento  y  su  tiempo  para  ayudarnos  a  entender  más  fácilmente  los  conceptos.  E 
indudablemente al ingeniero Juan Saldarriaga por brindarnos tanto conocimiento y que con su gran 
exigencia, simplemente nos hace mejores profesionales. 

 

 

 

 

 

 

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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

 

 

TABLA DE CONTENIDO 

Introducción ............................................................................................................................ 1 

1.1 

Objetivos ............................................................................................................................. 2 

1.1.1 

Objetivo General ......................................................................................................... 2 

1.1.2 

Objetivos Específicos ................................................................................................... 2 

Marco teórico .............................................................................................................................. 3 

2.1 

Sistema de alcantarillado .................................................................................................... 3 

2.1.1 

Tipos de alcantarillado según su procedencia ............................................................ 3 

2.1.2 

Tipos de alcantarillado según su naturaleza ............................................................... 4 

2.2 

Componentes de la red de alcantarillado ........................................................................... 6 

2.3 

Combinación red de alcantarillado convencional y condominial. Caso de estudio Distrito 

de Tumaco ....................................................................................................................................... 9 

2.3.1 

Sistema condominial ................................................................................................... 9 

2.3.2 

Caso de Estudio Tumaco ........................................................................................... 11 

Diseño optimizado de alcantarillado – Herramienta Utopia .................................................... 13 

3.1 

Concepto de Natalia Duque (2015) ................................................................................... 13 

3.2 

Concepto de Jesús Zambrano ........................................................................................... 14 

Metodología .............................................................................................................................. 15 

caso de ESTUDIO. distrito de tumaco nariño ............................................................................ 17 

5.1 

Diagnóstico y Recopilación y análisis de estudios existentes. .......................................... 17 

5.1.1 

Estudios de Acueducto Tumaco ................................................................................ 18 

5.1.2 

Estudios de Alcantarillado Tumaco ........................................................................... 18 

5.2 

Determinación de la población afectada .......................................................................... 24 

5.3 

Cuantificación de la demanda y/o necesidades. ............................................................... 25 

5.3.1 

Dotación Neta y parámetros para el cálculo de la Demanda. ................................... 25 

5.3.2 

Distribución espacial de población y caudales de acueducto. .................................. 26 

5.3.3 

Cálculo de caudal de Alcantarillado Sanitario. .......................................................... 27 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

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Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

 

 

5.4 

Conocimiento de la infraestructura existente .................................................................. 30 

5.5 

Definición del alcance de las intervenciones. ................................................................... 31 

 ........................................................................................................................................................... 34 

5.6 

Estudios básicos de alternativas........................................................................................ 34 

5.6.1 

Definición preliminar de la alternativa ...................................................................... 35 

5.6.2 

Creación de la topología ............................................................................................ 36 

5.6.3 

Concepción de los sectores en Isla Tumaco .............................................................. 37 

5.6.4 

Creación de áreas aferentes ...................................................................................... 40 

5.6.5 

Creación de archivos .TXT para modelación en UTOPIA ........................................... 42 

5.6.6 

Diseño optimizado en UTOPIA .................................................................................. 42 

Análisis de resultados ................................................................................................................ 78 

6.1 

Cálculo de los costos de energía ....................................................................................... 79 

6.2 

Comparación de costos de energía de bombeo................................................................ 80 

Conclusiones.............................................................................................................................. 81 

Recomendaciones ..................................................................................................................... 83 

Referencias ................................................................................................................................ 84 

10 

Anexos ................................................................................................................................... 86 

10.1  Tablas de diseño con versión de UTOPIA con concepto de Natalia Duque (diseño hidráulico 
con  función  objetivo  de  costos  de  Navarro  –  trazado  con  función  objetivo  que  aproxima  a  la 
función de costos). ........................................................................................................................ 86 

10.1.1 

Sector 1...................................................................................................................... 86 

10.1.2 

Sector 2...................................................................................................................... 92 

10.1.3 

Sector 5...................................................................................................................... 99 

10.1.4 

Sector 3.................................................................................................................... 107 

10.1.5 

Sector 4.................................................................................................................... 125 

10.2  Tablas  de  diseño  con  versión  de  UTOPIA  con  concepto  de  Jesús  Zambrano  (diseño 
hidráulico con función objetivo de costos de Navarro – trazado con función objetivo que maximiza 
la cantidad de tubería que va a favor del terreno). .................................................................... 130 

10.2.1 

Sector 1: Modificando cotas en avenida principal .................................................. 130 

10.2.2 

Sector 2: Modificando cotas avenida La Playa ........................................................ 133 

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Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

 

 

10.2.3 

Sector 5: Modificando cotas avenida La Playa ........................................................ 137 

10.2.4 

Sector 3: Modificando cotas avenidas De Los Estudiantes ..................................... 139 

10.2.5 

Sector 4: Modificando cotas avenida De Los Estudiantes ....................................... 144 

10.3  Diseño  con  versión  de  UTOPIA  con  concepto  de  Jesús  Zambrano  con  penalización  de 
cantidad de tuberías de inicio. (Diseño hidráulico con función objetivo de costos de Navarro – 
trazado con función objetivo que maximiza la cantidad de tubería que va a favor del terreno y 
penalización la cantidad de tuberías de inicio). .......................................................................... 149 

10.3.1 

Sector 1: Modificando cotas en avenida principal .................................................. 149 

10.3.2 

Sector 2: Modificando cotas en avenida La Playa ................................................... 151 

10.3.3 

Sector 5: Modificando cotas en avenida La Playa ................................................... 156 

10.3.4 

Sector 3: Modificando cotas en avenida  De Los Estudiantes ................................. 158 

10.3.5 

Sector 4: Modificando cotas en avenida  De Los Estudiantes ................................. 163 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

 

 

ÍNDICE DE FIGURAS 

Figura 1 Pozo de inspección o cámara de inspección......................................................................................... 7

 

Figura 2 Cámara de caída ................................................................................................................................... 8

 

Figura 3 Sistema Condominial ............................................................................................................................ 9

 

Figura 4 Opciones de ramal condominial ......................................................................................................... 10

 

Figura 5 Caso de estudio Tumaco ..................................................................................................................... 12

 

Figura 6 Ubicación Tumaco .............................................................................................................................. 17

 

Figura 7 Distribución por zonas de Tumaco ..................................................................................................... 18

 

Figura 8 Ubicación PTAR proyectada ................................................................................................................ 20

 

Figura 9 Distribución zona palafítica y no palafítica ......................................................................................... 21

 

Figura 10 Comparación alternativas de distribución de Diconsultoría............................................................. 22

 

Figura 11 Alternativa General Diconsultoría .................................................................................................... 22

 

Figura 12 Comparación sistema convencional y simplificado de Diconsultoría ............................................... 23

 

Figura 13 Planificación y estructuración del sistema ....................................................................................... 31

 

Figura 14 Parámetros para selección de alternativa de solución ..................................................................... 32

 

Figura 15 Esquema de propuesta de sistema general para Tumaco ................................................................ 32

 

Figura 16 Análisis zona palafítica ...................................................................................................................... 33

 

Figura 17 Pasarelas en la zona palfítica ............................................................................................................ 34

 

Figura 18 Zona no palafítica isla Tumaco ......................................................................................................... 34

 

Figura 19 Esqumea de aportes al sistema convencional .................................................................................. 35

 

Figura 20 Definición preliminar de la alternativa ............................................................................................. 35

 

Figura 21 Sector 1 con trazado definido ........................................................................................................... 37

 

Figura 22 Sector 2 con trazado definido y coletor principal por avenida La Playa ........................................... 38

 

Figura 23 Sector 5 con trazado definido y colector principal por avenida La Playa ......................................... 38

 

Figura 24 Sector 3 con trazado definido y colector principal por avenida de los Estudiantes ......................... 39

 

Figura 25 Sector 4 contrazado definido y colector principal por avenida de los Estudiantes .......................... 39

 

Figura 26  Creación de Polígonos de Thiessen ................................................................................................. 40

 

Figura 27 Selección de elementos para la creación de polígonoso .................................................................. 40

 

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Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

 

 

Figura 28 Áreas aferentes a cada nodo – Polígonos de Thiessen ..................................................................... 41

 

Figura 29 Modelo de archivo txt para correr UTOPÍA ...................................................................................... 42

 

Figura 30 Sector 1 con trazado definido ........................................................................................................... 44

 

Figura 31 Trazado definido sector 1 – modelo UTOPÍA .................................................................................... 44

 

Figura 32 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 1 con metodología N. Duque ............................. 45

 

Figura 33 Diseño sector 1 – con metodología N. Duque .................................................................................. 45

 

Figura 34 Sector 2 con trazado definido y colector principal por avenida La Playa ......................................... 46

 

Figura 35 Trazado definido sector 2 - modelo UTOPÍA .................................................................................... 46

 

Figura 36 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 2 metodología N. Duque .................................... 47

 

Figura 37 Promedio de excavación en cada tramo - Sector 2 con metodología N. Duque .............................. 47

 

Figura 38 Sector  5 con trazado definido y colector principal por avenida La Playa ........................................ 48

 

Figura 39 Trazado definido sector 5 - modelo UTOPÍA .................................................................................... 48

 

Figura 40 Promedio de excavación en cada tramo - Sector 5 con metodología N. Duque .............................. 49

 

Figura 41  Promedio de excavación en cada tramo – Sector 5 con metodlogía N. Duque............................... 49

 

Figura 42 Sector 3 con trazado definido y colector principal por evinida De Los Estudiantes ......................... 50

 

Figura 43 Trazado definido sector 3 – modelo UTOPÍA .................................................................................... 50

 

Figura 44 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 3 con metodología N. Duque ............................. 51

 

Figura 45 Promedio de excavación en cada tramo  - Sector 3 con metodología N. Duque ............................. 51

 

Figura 46  Promedio de excavación en cada tramo – Sector 4 con metodología N. Duque ............................ 52

 

Figura 47 Trazado definido sector 4 – modelo UTOPÍA .................................................................................... 52

 

Figura 48 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 4 con metodología N. Duque ............................. 53

 

Figura 49 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 4 con metodología N. Duque ............................. 53

 

Figura 50 Sector 2 con colector principal por avenida La Playa ....................................................................... 55

 

Figura 51 Malla sector 2 ................................................................................................................................... 55

 

Figura 52 Trazado sector 2 por UTOPÍA - N. Duque ......................................................................................... 56

 

Figura 53 Vista lateral de avenida La Playa ...................................................................................................... 56

 

Figura 54 Sector 1 modificando cotas en avenida principal ............................................................................. 58

 

Figura 55 Sector 1 malla ................................................................................................................................... 58

 

Figura 56 Trazado UTOPÍA sector 1 con metodología de Jesús Zambrano ...................................................... 59

 

Figura 57 Sector 2 modificando cotas en avenida La Playa .............................................................................. 59

 

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Tesis II 

 

 

Figura 58 Sector 2 malla ................................................................................................................................... 60

 

Figura 59 Trazado UTOPÍA sector 2 con metodología de Jesús Zambrano ...................................................... 60

 

Figura 60 Sector 5 modificando cotas en avenida La Playa .............................................................................. 61

 

Figura 61 Sector 5 malla ................................................................................................................................... 61

 

Figura 62 Trazado UTOPÍA sector 5 con metodología de Jesús Zambrano ...................................................... 62

 

Figura 63 Sector 3 modificando cotas en avenida de Los Estudiantes ............................................................. 62

 

Figura 64 Sector 3 malla ................................................................................................................................... 63

 

Figura 65 Trazado UTOPÍA sector 3 con metodología de Jesús Zambrano ...................................................... 63

 

Figura 66 Sector 4 modificando cotas en avenida de Los Estudiantes ............................................................. 64

 

Figura 67 Sector 4 malla ................................................................................................................................... 64

 

Figura 68 Trazado UTOPÍA sector 4 con metodología de Jesús Zambrano ...................................................... 65

 

Figura 69 Sector 3 modificando cotas en avenida del Comercio...................................................................... 66

 

Figura 70 Trazado UTOPÍA sector 3 con metodología de Jesús Zambrano – colector en av. Del Comercio .... 66

 

Figura 71 Sector 4 modificando cotas en avendia del Comercio...................................................................... 67

 

Figura 72 Trazado UTOPÍA sector 4 con metodología de jesús Zambrano – colector av. del Comercio .......... 67

 

Figura 73 Sector 1 modificando cotas en avenida principal ............................................................................. 69

 

Figura 74 Trazado UTOPÍA sector 1 con metodología de Jesús Zambrano V2 – colector en av. principal ....... 69

 

Figura 75 Sector 2 modificando cotas en avenida La Playa .............................................................................. 70

 

Figura 76 Trazado UTOPÍA sector 2 con metodología de Jesús Zambrano V2 – colector en av. La Playa ........ 70

 

Figura 77 Sector 5 modificando cotas en avenida La Playa .............................................................................. 71

 

Figura 78 Trazado UTOPÍA sector 5 con metodología de Jesús Zmabrano V2 – colector en av. La Playa ........ 71

 

Figura 79 Sector 3 modificando cotas en avenida de los Estudiantes .............................................................. 72

 

Figura 80 Trazado UTOPÍA sector 3 con metodología de Jesús Zambrano V2 – colector en av. de los 

Estudiantes .............................................................................................................................................. 72

 

Figura 81 Sector 4 modificando cotas en avenida de los Estudiantes .............................................................. 73

 

Figura 82 Trazado UTOPÍA sector 4 con metodlogía de Jesús Zambrano V2 – colector en av. de los 

Estudiantes .............................................................................................................................................. 73

 

Figura 83 Sector 3 modificando cotas en avenida del Comercio...................................................................... 74

 

Figura 84 Trazado en UTOPÍA sector 3 – colector principal av. del Comercio ................................................. 74

 

Figura 85 Sector 4 modificando cotas en avenida del Comercio...................................................................... 75

 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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Tesis II 

 

 

Figura 86 Trazado en UTOPÍA sector 4 – colector principal av. del Comercio ................................................. 75

 

Figura 87 Malla sector 3 ubicando bomba centrada en el límite ..................................................................... 76

 

Figura 88 Trazado en UTOPÍA sector 3 – con bombeo ubicado en la parte central del límite ......................... 77

 

Figura 89 Alternativa presentada en la tesis .................................................................................................... 78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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ÍNDICE DE TABLAS 

Tabla 1.- Parámetros de Diseño Tipos de Alcantarillados - Resolución 0330 de 2017 ..................................... 11

 

Tabla 2.- Proyección  anual de población Distrito Tumaco .............................................................................. 25

 

Tabla 3.- Parámetros y Demanda Acueducto ................................................................................................... 26

 

Tabla 4.- Distribución espacial de la población en Tumaco .............................................................................. 26

 

Tabla 5.- Distribución espacial de caudales de acueducto en Tumaco ............................................................ 27

 

Tabla 6.- Distribución espacial de caudal aguas residuales con FM=1.4 .......................................................... 29

 

Tabla 7.- Distribución espacial de caudal aguas residuales con FM=2.6 .......................................................... 29

 

Tabla 8.- Distribución espacial de caudal aguas residuales con FM=3.8 .......................................................... 30

 

Tabla 9.- Resumen de caudales de diseño alcantarillado sanitario .................................................................. 43

 

Tabla 10.- Distribución espacial caudal  alcantarillado – con FM de 2.6 .......................................................... 54

 

Tabla 11.- Cálculo de potencia y costos de bombeo - alternativa de la tesis ................................................... 79

 

Tabla 12.- Cálculo de costos alternativa sin zanja - Findeter ........................................................................... 80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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1  Introducción 

 

Sin duda, una necesidad básica del ser humano es el uso y consumo de agua, lo cual pese a  las 
condiciones  económicas  de  nuestro  país,  un  gran  porcentaje  de  las  poblaciones  han  logrado 
abastecerse de agua de alguna manera, ya sea potable o no potable mediante  fuentes superficiales, 
pozos profundo, agua lluvia, o nuevas alternativas no convencionales. Consecuentemente a esto, 
las  poblaciones  inevitablemente  generan  Aguas  Residuales,  que  en muchos  casos  no  tienen  una 
recolección, disposición, ni tratamiento adecuado, generando grande contaminación y problemas 
en la salud humana. 

Actualmente, el Gobierno Nacional de Colombia, en sus Planes de Desarrollo han implementado 
planes  y  programas  para  mitigar  la  problemática  generada  por  las  Aguas  Residuales,  lo  que  en 
muchas zonas del país procede  actualmente  en la formulación y estructuración de  proyectos de 
recolección,  tratamiento  y  disposición  de  las  aguas  residuales,  pero  en  muchos  zonas  del  país  y 
específicamente en  la  costa  Pacífica,  se  debe  sortear  con condiciones  y  dificultades  atípicas  que 
deben ser tenidas en cuenta en la estructuración de los proyectos para garantizar su operación y 
sostenibilidad. 

Concretamente para la Costa Pacífica Colombiana los estructuradores de proyectos y diseñadores 
deben tener en cuenta una gran variedad de factores importantes  en esta zona del país como lo es 
la baja capacidad de pago de los usuarios, baja capacidad del prestador del servicio, limitaciones de 
otros servicios públicos como  energía eléctrica, difícil acceso y transporte de materiales, suelos con 
baja capacidad portante y presencia de suelos con licuefacción, clima muy lluvioso, gran desorden 
territorial y el gran agravante motivo de esta tesis: la “Topografía muy plana”. 

Cuando se conoce el pacífico y se reconoce las tantas necesidades, se inspira en querer aportar hacia 
la búsqueda de la solución, por lo que la presente investigación pretende plantear una solución de 
un sistema de alcantarillado para este tipo de terrenos planos que además sortée con los múltiples 
factores agravantes, y probar la factibilidad un sistema sin bombeos o con los mínimos bombeos 
para contribuir con la sostenibilidad y correcta operación de los sistemas. 

Se ha tomado como caso de estudio el Distrito Especial, Industrial, Biodiverso y Ecoturístico de San 
Andrés  de  Tumaco, ubicado en el mar Pacífico en el departamento de  Nariño; además se utilizó 
como herramienta de diseño optimizado el programa desarrollado por la Universidad de los Andes 
llamado UTOPÍA, que junto con análisis detallados y combinación de sistemas no convencionales y 
convencionales,  se  busca  la  solución optimizada  sostenible  aplicable  para  Tumaco  y  replicable a 
demás poblaciones con terrenos muy planos.

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1.1  Objetivos 

1.1.1  Objetivo General 

Generar una alternativa de  solución  para el diseño optimizado de  sistemas de alcantarillado en 
terrenos  muy  planos,  analizando  la  factibilidad  de  operación  sin  bombas,  mediante  el  estudio  y 
aplicación  a  la  población  de  Tumaco-Nariño,  replicable  a  demás  poblaciones  con  terrenos  muy 
planos. 

1.1.2  Objetivos Específicos 

  Revisar  los  estudios  y  diseños  del  Plan  maestro  de  Alcantarillado  Sanitario  que  viene 

ejecutando FINDETER, para determinar el tipo de información existente y para presentar un 
diagnóstico de la situación de Tumaco 

  Identificar  las  variables  que  afectan  el  diseño  en  el  caso  de  estudio  de  la  población  de 

Tumaco. 

  Calcular los parámetros para el diseño de alcantarillado en caso de estudio. 
  Definir el alcance del diseño a desarrollar 
  Plantear  alternativa  de  solución  que  permita  involucrar  un  sistema  convencional  y  no 

convencional para lograr un sistema de alcantarillado con baja vulnerabilidad. 

  Demostrar  que  mediante  el  uso  de  la  herramienta  informática  desarrollada  por  la 

Universidad de los Andes UTOPIA es posible encontrar un diseño óptimo de alcantarillado 
con el que se logra minimizar el requerimiento de bombeo. 

  Realizar  análisis  de  los  resultados  y  comparar  con  los  planteamientos  realizados  en  los 

estudios y diseños  en ejecución por FINDETER. 

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2  MARCO TEÓRICO 

2.1  Sistema de alcantarillado 

 

Se define el sistema de alcantarillado como “El conjunto y estructuras destinados a recibir, evacuar, 
conducir y disponer las aguas servidas; fruto de las actividades humanas, o las que provienen como 
fruto de la precipitación pluvial. De acuerdo a su procedencia se distinguen en sanitario, pluvial y 
combinado.”  
(Carmona,  2013),  además,  los  alcantarillados  pueden  ser  clasificados  según  su 
naturaleza como convencionales, no convencionales y sistemas in situ. 

 

2.1.1  Tipos de alcantarillado según su procedencia 

o  Alcantarillado Sanitario 

“Se  diseña  para  recibir,  evacuar,  conducir  y  disponer  las  aguas  domésticas,  de 
establecimientos  comerciales  y  pequeñas  plantas  industriales;  por  lo  general,  las  aguas 
negras  sin  fermentación  son  ligeramente  alcalinas  o  neutras,  y  bastante  diluidas.  Por  lo 
tanto en un sistema sanitario bien proyectado, construido y conservado, el problema de la 
corrosión queda reducido al mínimo, siempre que la velocidad de la corriente sea suficiente 
para arrastrar los desperdicios hasta el punto de descarga, antes que se inicie el proceso de 
putrefacción.” 
(Carmona, 2013) 
 
En conductos viejos, cuando la corriente es lenta o se estanca debido al mal alineamiento o 
asentamiento  del  conducto,  pueden  acumularse  en  ciertos  puntos  materias  orgánicas 
putrescibles. En estos casos,  si la temperatura y la concentración de los  desperdicios  son 
suficientemente altos, y la atmosfera deficiente en oxígeno, se inicia la acción bacteriológica 
que  origina  “gases  cloacales”.  Si  esta  acción  se  efectúa  en  presencia  de  aguas  bastante 
sulfatada se formará entonces el ácido sulfhídrico cuyo olor es semejante al de los huevos 
podridos” 
(Carmona, 2013) 
 

o  Alcantarillado Pluvial 

“Se  diseña  y  construye  para  recibir,  conducir  y  disponer  las  aguas  lluvias  producto  de  la 
precipitación, puede caer en forma líquida, granizo o nieve” 
(Carmona, 2013) 
 

o  Alcantarillado Combinado 

“Es  el  diseñado  y  construido  para  conducir  aguas  negras,  industriales  y  lluvias.  En  la 
actualidad son pocos los alcantarillados de este tipo en zonas urbanas; sin embargo dada la 

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ubicación de privilegio en cuanto a los accidentes topográficos y a la restricción de desarrollo 
urbano, es posible su construcción.” 
(Carmona, 2013) 
 
“Los colectores combinados tienen la ventaja que se lavan cuando llueve; algunos desagües 
sanitarios se proyectan con el objeto de obtener una limpieza periódica.” 
(Carmona, 2013) 

 

2.1.2  Tipos de alcantarillado según su naturaleza 

 

o  Sistemas convencionales de alcantarillado: “Los sistemas de alcantarillado separados son la 

primera opción para el diseño y construcción de sistemas de recolección de aguas residuales 
y lluvias en el territorio nacional. Estos sistemas son los tradicionalmente utilizados para la 
recolección y el transporte de las aguas residuales y las aguas lluvias desde su generación 
hasta las plantas de tratamiento de las mismas o hasta los sitios de vertimiento. Los sistemas 
convencionales se dividen en alcantarillados separados y alcantarillados combinados. En los 
primeros, las aguas residuales y las aguas lluvias son recolectadas y evacuadas por sistemas 
totalmente  independientes;  en  tal  caso,  el  sistema  separado  de  alcantarillado  de  aguas 
residuales usualmente se denomina alcantarillado de aguas residuales; y el sistema por el 
cual se recolectan y se transportan las aguas lluvias se denomina alcantarillado de aguas 
lluvias. Los sistemas de alcantarillado combinados son aquellos en los cuales tanto las aguas 
residuales como las aguas lluvias son recolectadas y transportadas por el mismo sistema de 
tuberías”. 
(Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2016) 

o  Sistemas  no  convencionales  de  alcantarillado:  “Debido  a  que  los  alcantarillados 

convencionales  usualmente  son  sistemas  de  saneamiento  costosos,  especialmente  para 
localidades  con  baja  capacidad  económica,  en  las  últimas  décadas  se  han  propuesto 
sistemas de menor costo, alternativos al  alcantarillado convencional de aguas residuales, 
basados en consideraciones de diseño adicionales y en una mejor tecnología disponible para 
su operación y mantenimiento. Dentro de estos sistemas alternativos están los denominados 
alcantarillados  simplificados,  los  alcantarillados  condominiales  y  los  alcantarillados  sin 
arrastre  de  sólidos.  Los  sistemas  no  convencionales  pueden  constituir  alternativas  de 
saneamiento cuando, partiendo de sistemas in situ, se incrementa la densidad de población. 
  

1.  Los  alcantarillados simplificados  funcionan  esencialmente  como  un  alcantarillado 

de  aguas  residuales  convencional  pero  teniendo  en  cuenta  para  su  diseño  y 
construcción consideraciones que permiten reducir el diámetro de las tuberías tales 
como la disponibilidad de mejores equipos para su mantenimiento, que permiten 

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reducir  el  número  de  cámaras  de  inspección  o  sustituir  por  estructuras  más 
económicas. 
 

2.  Los alcantarillados condominiales son sistemas que recogen las aguas residuales de un 

conjunto  de  viviendas  que  normalmente  están  ubicadas  en  un  área  inferior  a  1  ha 
mediante tramos simplificados, para ser conducidas a la red de alcantarillado municipal 
o eventualmente a una planta de tratamiento. 
 

 

3.  Los alcantarillados sin arrastre de sólidos son sistemas en los que el agua residual, de 

una o más viviendas, es descargada a un tanque interceptor de sólidos donde estos se 
retienen  y  degradan,  produciendo  un  efluente  sin  sólidos  sedimentables  que  es 
transportado por gravedad, en un sistema de tramos con diámetros reducidos y poco 
profundos.  
Sirven  para  uso  doméstico  en  pequeñas  comunidades  o  poblados  y  su 
funcionamiento depende de la operación adecuada de los tanques interceptores y del 
control  al  uso  indebido  de  los  tramos  de  la  red.  Desde  el  punto  de  vista  ambiental 
pueden  tener  un  costo  y  un  impacto  mucho  más  reducido,  sin  embargo,  pueden 
requerir de esfuerzos operativos importantes.  

 
Los sistemas no convencionales pueden utilizarse cuando para un municipio determinado o 
alguna  parte  del mismo  los  sistemas convencionales  no  conformen  alternativas  factibles 
desde el punto de vista socioeconómico y financiero. En el caso de implementar este tipo 
de sistemas en urbanizaciones existentes, debe tenerse presente la necesidad de realizar 
una gestión importante en el trámite de las servidumbres. Además, es importante tener en 
cuenta que los sistemas no convencionales requieren de mayor definición y control sobre 
las contribuciones de aguas residuales debido a su menor flexibilidad teniendo en cuenta 
las posibilidades de prestación del servicio a suscriptores no previstos o a las variaciones en 
las densidades de la población. El desarrollo de este tipo de alcantarillados puede incluir 
servidumbres como parte del proyecto en cuyo caso es necesario que el diseñador tenga 
especial  cuidado  con  estas.  Los  sistemas  de  alcantarillado  no  convencionales  requieren 
además  de  un  componente  institucional  y  de  educación  comunitaria  que  permita  que 
funcionen  según  los  supuestos  de  diseño.”  (Ministerio  de  Vivienda,  Ciudad  y  Territorio, 
2016) 
 

o  Sistemas in situ: “Existen sistemas basados en la disposición in situ de las aguas residuales 

como son las letrinas y tanques, pozos sépticos y campos de riego, los cuales son sistemas 
de  muy  bajo  costo  y  pueden  ser  apropiados  en  áreas  suburbanas  con  baja  densidad  de 
población y con adecuadas características del subsuelo. En el tiempo, estos sistemas deben 
considerarse  como  sistemas  transitorios  a  sistemas  convencionales  de  recolección, 

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transporte y disposición, a medida que el uso de la tierra tienda a ser urbano.” (Ministerio 
de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2016) 

2.2  Componentes de la red de alcantarillado 

“La  red  de  alcantarillado  está  constituida  por  estructuras  hidráulicas  diseñadas  para  permitir  el 
correcto funcionamiento del sistema dentro de las cuales se pueden mencionar: 
(Cualla, 2004) 

o  Colectores o tuberías: 

Son aquellos encargados del transporte de las aguas residuales, se pueden clasificar en: 
 

-  Laterales  o  iniciales:  reciben  únicamente  los  desagües  provenientes  de  los 

domicilios. 

-  Secundarios: Reciben el caudal de dos o más tuberías iniciales. 
-  Colector secundario: Recibe el desagüe de dos o más tuberías secundarias. 
-  Colector principal: Capta el caudal de dos o más colectores secundarios. 
-  Emisario final: Conduce todo el caudal de aguas residuales o lluvias a su punto de 

entrega, que puede ser una planta de tratamiento o un vertimiento a un cuerpo de 
agua, como un río un lago o el mar.  

-  Interceptor: Es un colector colocado paralelamente a un río o canal. 

 

o  Pozos de inspección: 

La unión de tramos de la red de alcantarillado se realiza mediante estructuras denominadas 
pozos  de  unión  o  pozos  de  inspección,  que  permiten  el  cambio  de  dirección  en  el 
alineamiento  horizontal  o  vertical,  el  cambio  de  diámetro  o  sección,  y  las  labores  de 
inspección, limpieza y mantenimiento general del sistema. 
(Cualla, 2004) 
 
La distancia máxima permitida entre pozos depende del tipo de maquinaria utilizada para 
el mantenimiento del alcantarillado. Si el mantenimiento es manual, la distancia máxima se 
limita a 100m o 120m, mientras que si el mantenimiento se realiza por medios mecánicos o 
hidráulicas, la distancia máxima permitida es del orden de 200m. En el emisario final, debido 
al hecho de que en el trayecto no puede existir adición de caudales, la distancia máxima 
entre pozos es de 300m. 
(Cualla, 2004) 
 
El  pozo  puede  construirse  en  mampostería  o  concreto,  en  el  sitio  o  prefabricado,  y  sus 
dimensiones  están  ya  estandarizadas,  por  lo  general.  Puede  tener  diversas  formas 
geométricas. 
(Cualla, 2004) 

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o  Cámaras de caída 

Las  cámaras  de  caída  son  estructuras  utilizadas  para  realizar  la  unión  de  colectores  en 
alcantarillados de alta pendiente, con el objeto de evitar velocidades superiores a la máxima 
permitida y la posible erosión de la tubería. 
(Cualla, 2004) 
 
El requerimiento mínimo para el empleo de la cámara de caída es que exista una diferencia 
mayor de 0.75m entre las cotas batea de las tuberías entrante y saliente (Ras -2000; otras 
normas indican 1.00m de diferencia). En este caso, la unión se realiza a través de una bajante 
ubicada antes de la llegada al cilindro. 
(Cualla, 2004) 
 

Figura 1 Pozo de inspección o cámara de inspección 

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Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

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Tesis II 

 

 

Figura 2 Cámara de caída 

 

o  Aliviadero: 

“Estructura de separación para convertir el alcantarillado combinado, en sistema separado. 
Se diseña y construye con el propósito de aliviar los caudales que exceden la capacidad del 
sistema y conducirlos a un sistema de drenaje”. 
(Carmona, 2013) 
 

o  Canal: 

“Cauce artificial revestido o no, diseñado para conducir aguas lluvias a flujo libre hasta su 
entrega final a un cauce o cuerpo de agua.” 
(Carmona, 2013) 
 

o  Sumideros: 

“Se  construyen  para  recibir  las  aguas  lluvias  de  las  calzadas  y/o  cunetas  de  las  vías  y 
conducirlas a los pozos o estructuras pluviales y/o combinados.” 
(Carmona, 2013) 
 
 
 
 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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Tesis II 

 

2.3  Combinación red de alcantarillado convencional y condominial. Caso 

de estudio Distrito de Tumaco 

2.3.1  Sistema condominial 

Un  sistema  condominial  es  un  sistema  de  alcantarillado  que  asocia  un  proceso  de  participación 
comunitaria para el desarrollo de la proyección de infraestructura que permitirá la recolección de 
aguas  residuales  domésticas,  permitiendo  resolver  principalmente  una  problemática  de  orden 
territorial a bajo costo. 

El Origen del sistema Condominial surgió en Brasil, este sistema fue creado por el Ingeniero José 
Carlos Melo a inicios de los años 80  en la ciudad de Rio Grande Do Norte y actualmente permita 
atender a más de un millón de Brasileños. La más grande aplicación del sistema se da en el Distrito 
Federal de Brasil, donde fue aceptado desde el año 1991 por el prestador del servicio de Brasilia, 
CAESB. 

El sistema condominial se encuentra dividido en dos componentes importantes:  

  Privado 
  Público 

 

 

 

 

 

 

Figura 3 Sistema Condominial 

El  sistema  Privado,  se  refiere  al  sistema  de  redes  que  atiende  un  grupo  de  viviendas  de  forma 
condominial y denominado condominio, es uno de los sistemas No Convencionales aceptados por 
la Normatividad Colombiana Resolución 0330 de 2017. Este sistema se asemeja al funcionamiento 
de un edificio, donde la parte social se encuentra presente tanto en el diseño como en la operación. 
Pues en el momento de diseñarse se debe verificar con los usuarios de cada una de las viviendas la 
forma en que se puede realizar el trazado y  así mismo la parte social es indispensable durante la 
operación ya que de su buen comportamiento como usuarios del sistema y de su organización como 
un solo usuario condominial, depende el éxito del funcionamiento de cada condominio y como tal, 

Público 

Privado 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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10 

 

de todo el sistema de alcantarillado. Es importante que el diseño mantenga profundidades mínimas 
y evitar interferencias, por lo que las redes deberán ser ubicadas preferiblemente en zonas verdes. 

Mientras  que  el  sistema  público,  se  refiere  a  las  redes  convencionales  a  las  cuales  vertirán  los 
condominios, para los que también deberán ser diseñados a la luz de la Resolución 0330 de 2017. 

UBICACIÓN DEL RAMAL CONDOMINIAL: 

•  Ramales Condominial deben ser ubicados preferentemente por las aceras.  

•  En callejones estrechos donde la construcción de dos ramales tipo acera no sea viable, se 

debe considerar un solo ramal que atienda a las dos caras de las manzanas colindantes. 

•  Donde  las  condiciones  topográficas  y  otros  factores  impidan  o  dificulten  los  Ramales 

Condominiales  de  aceras,  los  Ramales  pueden  pasar  por  dentro  de  los  lotes,  mediante 
acuerdo entre los vecinos (Condominio). 

•  Puede construirse también un ramal que “pasa por donde puede”, donde no exista otra 

alternativa posible, observando siempre que el ramal no deba pasar de una manzana a otra. 
Este tipo de ramal, propio de áreas desordenadas, obliga a cierta flexibilidad de los patrones 
para recorrer los meandros de la manzana.  

Se encuentra diferentes opciones de ramal condominial como los siguientes: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ramal 

 

Interior

 

Ramal  

Parte Trasera  

del lote 

Ramal 

 

Andén

 

Figura 4 Opciones de ramal condominial 

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11 

 

Y se puede realizar una comparación de la Normatividad Colombiana para los diferentes tipos de 
ramales: 

RESOLUCIÓN 0330 DE 2017 

PARÁMETRO 

 CONVENCIONAL 

SIMPLIFICADO 

CONDOMINIAL 

TRAZADO 

En  vías,  aprox.  1/4  de  la 
calzada 

ACERA 

ZONAS 

VERDES, 

MINIMIZANDO LONGITUDES 

ACERA  O  DENTRO  DE  LOS 
LOTES 

PRIVADOS. 

LOS 

CONDOMINIALES 

DEBEN 

DESCARGAR 

EN 

UN 

SIMPLIFICADO 

UN 

CONVENCIONAL. 

PROF  MIN.  A 
COTA CLAVE
 

*0.75m  vías  peatonales  o 
zonas 

verdes. 

*1.20m vías vehiculares. 

*  0.6m  en  aceras  o  zonas  verdes 
* 1.0m en cruces y vías o garantizar 
protección. 

0.30m 

en 

lotes 

*0.60m 

en 

acera 

*1.0m en cruces de vías y en la 
entrada de garajes o garantizar 
protección. 

DIAMETRO 
INTERNO REAL
 

* Para Pob>2.500 hab. --> 170 
mm. 
* Para Pob. <= 2.500 hab.  --> 
140mm. 

145mm 

145mm 

CORTANTE 

1.0 Pa 

N.A. 

1.0 Pa 

VELOCIDAD 
min
 

N.A. 

0.4 m/s 

N.A. 

VELOCIDAD 
max
 

5.0 m/s 

5.0 m/s 

5.0 m/s 

RELACIÓN y/d 

85% 

80% 

80% 

Tabla 1.- Parámetros de Diseño Tipos de Alcantarillados - Resolución 0330 de 2017 

2.3.2  Caso de Estudio Tumaco 

La presente tesis se refiere al caso de estudio del Distrito de Tumaco, donde actualmente no existe 
un alcantarillado formal, y se caracteriza por alto grado de desorden territorial, tanto en las zonas 
palafíticas como no palafíticas. 

 

 

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PALAFÍTICA 

NO PALAFÍTICA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En  donde  claramente  en  zonas  palafíticas  y  en  las  grandes  manzanas  No  palafíticas  se  deberá 
construir  sistemas  No  Convencionales,  donde  percibe  la  pertinencia  de  que  sean  de  tipo 
condominial,  por  sus  diferentes  formas  de  desarrollo  de  infraestructura  no  ordenadas  y  no 
convencionales. 

 

Es así como la presente tesis se dedica a la investigación de las redes públicas convencionales, donde 
se podrán conectar las redes condominiales o cualquier otro sistema No Convencional que se defina 
para el Distrito de Tumaco. 

 

Figura 5 Caso de estudio Tumaco 

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13 

 

3  DISEÑO  OPTIMIZADO  DE  ALCANTARILLADO  –  HERRAMIENTA 

UTOPIA 

Teniendo  en  cuanta  que  para  el  diseño  de  redes  de  alcantarillado  se  tienen  dos  problemas  por 
resolver: el trazado y el diseño, la Universidad de los Andes con estudiantes de maestría han venido 
desarrollando metodologías que permitan desarrollar trazados optimizados mediante herramientas 
estadísticas.  Precisamente  es  el  caso  de  la  herramienta  UTOPIA  desarrollada  con  varias 
metodologías propuestas, con lo que en la presente tesis se analizan las metodologías de Natalia 
Duque (2015) y Jesús Zambrano (2019). 

3.1  Concepto de Natalia Duque (2015) 

Es una metodología de diseño de redes de alcantarillado, en donde la selección del trazado de la 
red está basada en un modelo de optimización entera mixto conocido en la literatura como Network 
Design Problem (NDP). En este modelo, el costo del diseño total se aproxima utilizando herramientas 
estadísticas,  en  donde  se  ajustan  diferentes  funciones  (lineales)  para  modelar  el  costo  de  las 
diferentes tuberías en la red. Una vez definido el trazado de la red que podría representar el diseño 
de  menor  costo,  se  pasa  a  realizar  el  diseño  hidráulico  de  la  red  mediante  una  extensión  de  la 
metodología propuesta por Duque et al. (2013). En esta segunda etapa, se utiliza una adaptación de 
un  algoritmo  de ruta más  corta  (Ahuja, et  al.,  1993) sobre  un  grafo  que  representa  el tamaño y 
posición de cada tubería en la red de alcantarillado. 

Propone  una  metodología  exacta  para  encontrar  el  diseño  de  costo  óptimo  de  una  red  de 
alcantarillado utilizando un método basado en Programación Dinámica DP y Programación Entera 
Mixta  (PEM).  Los  problemas  del  trazado  y  el  diseño  hidráulico  son  resueltos  secuencialmente, 
utilizando un grafo que representa el problema de la selección del trazado y un grafo auxiliar sobre 
el cual se resuelve el problema del diseño hidráulico de la red
.” (DUQUE, 2015) 

Resumidamente,  Natalia  Duque  propone  una  metodología  para  el  diseño  optimizado  de 
alcantarillado,  en  el  que  soluciona  el  problema  del  diseño  hidráulico  mediante  una  herramienta 
estadística  que  involucra  una  función  de  costos,  buscando  mínimo  costo;  y  soluciona  el  trazado 
realiza una aproximación a la misma función de costos. Por lo que mediante la herramienta UTOPIA 
se realiza un proceso iterativo donde el sistema selecciona un trazado aleatorio con el cual realiza 
el diseño para luego generar un nuevo trazado. 

 

 

 

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3.2   Concepto de Jesús Zambrano 

Propone  una  metodología  para  la  elección  del  trazado  que  toma  en  cuenta  todos  los  datos 
conocidos para este problema como son los caudales de entrada a los pozos, la topología de la red 
y la topología del terreno, haciendo una extensión de la metodología propuesta por Natalia Duque 
(2015),  es  decir,  mediante  programación  lineal  entera  mixta,  cambiando  las  función  de  costos  a 
utilizar por  una más  general que pueda ser aplicada a redes de diferentes  tamaños, caudales  de 
entrada (aguas servidas y pluviales), densidad de viviendas y topografía de terreno
”. (ZAMBRANO, 
TESIS DE MAESTRIA, 2019) 

Más  concretamente,  a  diferencia  de  Natalia  Duque (2015),  Zambrano  propone  una metodología 
directa que no requiere iteración, en la que realiza en primer lugar la selección del trazado mediante 
la creación de una función objetivo que maximiza la cantidad de tuberías que va a favor del terreno, 
y mantiene  la metodología de  diseño  hidráulico  de  Natalia Duque  (2015), mediante una función 
objetivo de costos (que involucra  precio de excavación vs. costo de tubería). 

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4  METODOLOGÍA 

La metodología a utilizar en el presente desarrollo de investigación se encuentra basada las etapas 
de  planeación  para  la  formulación  y  estructuración  de  proyectos  del  sector  de  agua  potable  y 
saneamiento básico, establecidos en la Resolución 0330 de 2017 del Ministerio de Vivienda, Ciudad 
y Territorio, el cual establece que: “Se deberá seguir el siguiente procedimiento: 

1.  Diagnóstico detallado de la situación del municipio. 
2.  Determinación de la población afectada. 
3.  Características socio-culturales de la población y participación comunitaria. 
4.  Cuantificación de la demanda y/o necesidades. 
5.  Conocimiento de la infraestructura existente. 
6.  Definición del alcance de las intervenciones. 
7.  Estudios básicos de alternativas. 
8.  Formulación y priorización de proyectos. 
9.  Formulación y análisis de alternativas de proyectos. 
10. Comparación de alternativas y selección de alternativa viable. 
11. Elaboración del plan de obras. 
12. Determinación de costos del proyecto. 
13. Formulación  de  cronograma  de  implementación  del  proyecto.”  
(Ministerio  de  Vivienda, 

Ciudad y Territorio, 2017) 

Esta metodología se desarrollará conforme a la disponibilidad de información que se obtiene a nivel 
de proyecto de investigación de grado de maestría, por lo que no desarrolla con exactitud las etapas 
establecidas  por  el MVCT para  la  presentación  y  Viabilización  de  proyectos en  el Mecanismo  de 
Evaluación y Viabilización de  Proyectos, con lo que  se  establece  la siguiente  metodología propia 
para el desarrollo de la investigación: 

1.  Diagnóstico  detallado  de  la  situación  del  municipio  y  Recopilación  y  análisis  de  estudios 

existentes. 

2.  Determinación de la población afectada. 
3.  Cuantificación de la demanda y/o necesidades. 
4.  Conocimiento de la infraestructura existente. 
5.  Definición del alcance de las intervenciones. 
6.  Estudios básicos de alternativas. 
7.  Formulación y priorización de proyectos. 
8.  Planteamiento de una alternativa. 
9.  Comparación de alternativas y selección de alternativa viable. 
10. Elaboración del plan de obras. 

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11. Determinación de costos del proyecto. 
12. Formulación  de  cronograma  de  implementación  del  proyecto.”  
(Ministerio  de  Vivienda, 

Ciudad y Territorio, 2017) 

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5  CASO DE ESTUDIO. DISTRITO DE TUMACO NARIÑO 

En  el  desarrollo  de  la  metodología  planteada  para  el  desarrollo  de  Tesis    se  tiene  los  siguientes 
resultados: 

5.1  Diagnóstico y Recopilación y análisis de estudios existentes. 

La Ciudad de Tumaco se encuentra ubicada en el departamento de Nariño sobre la costa Pacífica, 
conocida como la Perla del Pacífico.  En junio de 2018 el congreso otorgó a Tumaco la categoría de 
Distrito Especial, Industrial, Portuario, Biodiverso y Ecoturístico al municipio de Tumaco. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La zona urbana de Tumaco se encuentra conformada por 3 sectores: zona continental, isla Tumaco 
e Isla el Morro, y una zona de ampliación denominada Nuevo Tumaco. 

 

DISTRITO 
ESPECIAL 

 

DE

 TUMACO

 

Figura 6 Ubicación Tumaco 

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Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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5.1.1  Estudios de Acueducto Tumaco 

El  Fondo  para  el  Desarrollo  del  Plan  Todos  Somos  PAZcífico  –  FTSP  celebró  contrato  de 
consultoría  No.  57833-PTSP-013-2018    con  la  firma  IEH  GRUCÓN  S.A.  cuyo  objeto  es 
REALIZAR  LOS  ESTUDIOS  Y  DISEÑOS  DE  LOS  PROYECTOS  PRIORIZADOS  PARA  LA 
OPTIMIZACIÓN  Y  AMPLIACIÓN  DE  LOS  SISTEMAS  DE  ACUEDUCTO  DEL  MUNICIPIO  DE 
TUMACO, DEPARTAMENTO DE NARIÑO, EN EL MARCO DEL FONDO PARA EL DESARROLLO 
DEL PLAN TODOS SOMOS PAZCÍFICO
” por un valor de $2.191.335.847, proyecto que busca 
establecer, diseñar y viabilizar las obras requeridas para optimizar el sistema de acueducto 
en todo el Distrito de Tumaco, y aumentar la continuidad de 1 hora 2 veces a la semana a 
24 horas 7 días a la semana, además de aumentar la cobertura de un aprox. del 70% al 100%. 

 

Análisis de los estudios: Este proyecto cuenta con ESTUDIO DE POBLACIÓN Y DEMANDA
los  cuales  serán  la  base  para  el  presente  estudio  ya  que  se  encuentran  aprobados  por 
interventoría y con aprobación y viabilización del MVCT. 

5.1.2  Estudios de Alcantarillado Tumaco 

El Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio a través de convenio, designó a Findeter como 
ejecutor de la consultoría para “LA FORMULACIÓN, ESTUDIOS Y DISEÑOS DEFINITIVOS DEL 
PLAN MAESTRO DE ALCANTARILLADO DE SAN ANDRÉS DE TUMACO – DEPARTAMENTO 

ZONA

 C

O

N

TI

EN

EN

TAL

 

ISLA MORRO 

NUEVO TUMACO 

Figura 7 Distribución por zonas de Tumaco 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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DE NARIÑO”,  quien celebró contrato de consultoría No.  PAF-ATF-C-039-2015 con la firma 
DICONSULTORIA S.A. y contrato de Interventoría No. PAF-ATF-I-087-2015 con la firma ING 
INGENIERIA  S.A.  para  tal  fin,  por  lo  que  el  día  18  de  enero  de  2016  se  dio  inicio  a  la 
elaboración de los estudios y diseños, el cual se encuentra en ejecución. 

Esta consultoría tiene como alcance los estudios y diseños de alcantarillado sanitario, y no 
existe ninguna consultoría que se encuentre realizando los estudios y diseños de la solución 
de drenaje de agua lluvia.  

DICONSULTORÍA expone en su documento del Diagnóstico del Distrito de Tumaco, que  tan 
solo existe un 3.62% de alcantarillado construido, pero que además, esta infraestructura no 
cuenta con la capacidad requerida, ni se encuentra en buen estado, por lo que se requiere 
diseñar y construir el 100% del alcantarillado sanitario del Distrito de  Tumaco.  

En cuanto a sistema de tratamiento, la Corporación Autónoma de Nariño, aprobó un único 
punto  para  el  tratamiento  y  vertimiento  mediante  emisario  subfluvial,  lo  cual  limita  el 
comportamiento  del  sistema  de  alcantarillado,  en  el  barrio  denominado  Los  Ángeles 
California en la zona urbana. 

La  consultoría  Di  consultoría  contratada  por  Findeter,  ha  pasado  por  un  proceso  de 
presentación de alternativas para el sistema de tuberías, en el cual basado en una restricción 
del  tipo  de  suelo,  se  fundamentó  en  la  imposibilidad  de  tener  cotas  de  excavación  con 
profundidades  mayores  a  3.5  mts  y  hasta  máximo  5  mts,  por  lo  que  inicialmente  la 
alternativa seleccionada en el año 2018 consistió en un sistema simplificado que descargue 
a un sistema convencional de redes primarias y colectores, sistema que incluyó más de 31 
estaciones de bombeos requeridos para su funcionamiento, todos dependientes unos de 
otros; con lo que el MVCT, el FTSP y el Banco Mundial expresaron su gran preocupación al 
percibirse  como  un  sistema  altamente  vulnerable  al  colapso  en  el  momento  de  falla  de 
servicio de alguna de las bombas, además de los altos costos de operación por en cuanto a 
energía, mantenimiento y administración de las 31 estaciones de bombeos. 

Es así como la empresa consultora Diconsultoría durante el año 2019 ha venido desarrollado 
una alternativa de sistema de alcantarillado basado en colectores principales diseñados sin 
restricción  alguna  de  profundidad  e  involucrando  un  sistema  constructivo  adicional 
“sistema de excavación sin zanja mediante el sistema denominado PIPE JACKING” con el fin 
de eliminar las restricciones de suelos.  

 

 

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Figura 8 Ubicación PTAR proyectada 

Análisis de los estudios:  

  Estudios de suelos: Findeter-Diconsultoría realizó estudios para el Plan Maestro de 

Alcantarillado, el cual concluye que principalmente los suelos de Tumaco son Arenas 
limosas,  con  baja  capacidad  portante  y  baja  resistencia,  con  presencia  de  zonas 
licuables que coinciden principalmente con las zonas palafíticas. 
La  gran  conclusión  de  este  estudio  limita  las  profundidades  del  alcantarillado  a 
proponer a máximo 3,5m de excavación. Pese a esto la consultoría analizó y planteó 
la posibilidad de realizar excavaciones  hasta 5 m de profundidad con zanja abierta

  Análisis de la topografía: se cuenta con estudio topográfico completo, con carteras 

del  levantamiento  y  curvas  de  nivel  cada  0.25  m,  lo  cual  permite  una  muy  alta 
precisión, además cabe resaltar que esta topografía ya cuenta con aprobación de 
interventoría,  con  lo  que  es  preciso  utilizarla  en  los  análisis  de  la  presente  tesis. 
Además,  el  levantamiento  topográfico  refleja  que  Tumaco  se  caracteriza  por  ser 
altamente plano, con diferencia de altura máxima de 1 metro. 

  Ubicación de la PTAR : esta información es de vital importancia y Diconsultoría logró 

la  concertación  del  punto  de  vertimiento  con  Corponariño,  basado  en  estudios 
ambientales,  con  lo  que  la  Corporación  solamente  aprobó  la  construcción  de  la 
PTAR en el predio denominado Los Ángeles California en la zona Continental y un 
emisario  subfluvial  a  descargar  en  el  Océano  Pacífico  tal  como  se  muestra  en  la 
siguiente figura: 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 

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Figura 9 Distribución zona palafítica y no palafítica 

  Plano de Zona Palafítica: Además, la consultoría cuenta con el plano de distribución 

de  la  zona  palafítica  en  el  casco  urbano  del  Distrito  de  Tumaco,  el  cual  es 
indispensable para la formulación de la presente tesis: 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

  Áreas aferentes: Se percibe que el cálculo de caudales aferentes en los estudios y 

diseños del Plan Maestro de Alcantarillado de Diconsultoría no son las apropiadas, 
por lo que no se puede contar con esta información y debe ser re calculadas para el 
desarrollo de la tesis. 
 
 
 

 

 

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Figura 10 Comparación alternativas de distribución de Diconsultoría 

Figura 11 Alternativa General Diconsultoría 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Alternativa de diseño seleccionada con múltiples estaciones de bombeo: Findeter, 

a  través  de  la  firma  Diconsultoría  presenta  dos  planteamientos  de  sistemas  de 
Alcantarillado para Plan Maestro de Alcantarillado: 
 

  Sistema convencional  con 38 Estaciones de Bombeo de Agua Residual. 
  Sistema simplificado con 21 Estaciones de Bombeo de Agua Residual. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Estas  alternativas  se  analizaron  en  la  presente  investigación  y  se  percibe  que 
ninguna de las soluciones son viables, ni técnicamente, ni financieramente, no sólo 
por la gran magnitud de bombeos dependientes unos de otros, sino que además al 
analizar  la topología de cada uno se encuentra que el simplificado no presenta una 
economía tal respecto al convencional, pues plantea tuberías a lado y lado de la 
calzada lo que representa doble costo de inversión, pues lo que hace es duplicar el 
suministro e instalación de tuberías y duplicar la construcción de pozos. 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SIMPLIFICADO 

SIMPLIFICADO 

Figura 12 Comparación sistema convencional y simplificado de Diconsultoría 

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  Alternativa de diseño con sistema de excavación sin zanja (Pipe Jacking): pese a que a la 

fecha, la consultoría Diconsultoría aún no cuenta con un diseño del sistema alcantarillado 
doméstico y que no se encuentra definido el sistema de redes menores (convencional o no 
convencional), se percibe que esta solución tiene altos costos de inversión, en la cual a nivel 
de alternativa la consultoría determinó que el valor de las obras de alcantarillado ascienden 
a los $430.000 millones de pesos, con lo que para Tumaco que cuenta actualmente con una 
población  promedio  de  120.000  habitantes,  equivalentes  a  28.600  usuarios,  se  tiene  un 
valor  per  cápita  de  obras  de  aproximadamente  15  millones  de  pesos/usuario  para  la 
construcción  del  sistema  de  alcantarillado  sanitario,  lo  cual  es  un  consto  per  cápita  de 
inversión alto.  
También, por la experiencia se presume que una vez la consultoría realice diseño a detalle, 
este costo aumentará, toda vez que este sistema constructivo obliga a tener colectores con 
profundidades mínimas de 6mts y diámetro mínimo de 24”, además que tiene restricción 
de material de tubería y sólo permite tubería de acero. 
 
Adicionalmente,  este  sistema  incluye  3  estaciones  de  bombeo,  donde  cada  cabeza 
hidráulica supera los 15 mts de profundidad, siendo así que los costos de energía podrían 
ser lo suficientemente para intuir que esta alternativa sea inviable en cuanto a costos de 
inversión y costos de operación. 
 

Es así como a través de esta tesis se pretende formular una alternativa de diseño,  con la ayuda de 
la  herramienta  de  modelación  UTOPIA  creada  por  la  Universidad  de  los  Andes  que  permita 
implementar    una  concepción  diferente  del  sistema  de  alcantarillado  optimizada  mediante  la 
herramienta computacional. 

5.2  Determinación de la población afectada 

Se realizó análisis de la información contenida en el Plan Maestro Alcantarillado de Findeter a través 
de Diconsultoría y en el Plan de Obras e Inversiones que viene adelantando el FTSP con la firma IEH 
Grucón S.A., de donde se encontró que los cálculos de población son similares en los dos proyectos, 
pero  los  cálculos  de  Parámetros  de  diseño  en  el  Plan  Maestro  de  Alcantarillado  se  encuentran 
calculado con el RAS 2000 y resolución 2320 de 2009, mientras que el POI de Acueducto del Fondo 
Todos  Somos  PAZcífico  con  la  firma  IEH-Grucón  S.A.S.,  se  encuentra  elaborado  a  la  luz  de  la 
resolución 0330 de 2017, actualizado y verificado con los reportes de otros servicios como energía, 
aseo y sisbén, por lo que se concluye es conveniente trabajar con la información de población y 
parámetros de diseño de este último. 

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Con  lo  que  a  continuación  se  relaciona  la  proyección  de  población  planteada  en  el  POI  2018 
elaborado por GRUCON: 

Año 

Tasa anual 

Proyección 

[Hab] 

Población flotante 

[Hab] 

Población total 

[Hab] 

2005 

2.87% 

84679 

4234 

88913 

2010 

2.73% 

97547 

4877 

102424 

2015 

2.60% 

111589 

5579 

117168 

2020 

2.47% 

126782 

6339 

133121 

2025 

2.33% 

142642 

7132 

149774 

2030 

2.20% 

159433 

7972 

167404 

2035 

2.06% 

177028 

8851 

185880 

2040 

1.93% 

195272 

9764 

205035 

2043 

1.85% 

206452 

10323 

216775 

Tabla 2.- Proyección  anual de población Distrito Tumaco 

5.3  Cuantificación de la demanda y/o necesidades. 

5.3.1  Dotación Neta y parámetros para el cálculo de la Demanda. 

El POI 2018 elaborado por GRUCÓN - FTSP establece que a partir de búsqueda de información de 
consumo promedio del municipio del Distrito de Tumaco en el Sistema Único de Información-SUI, 
se  determinó que  la dotación neta residencial corresponde  a  130,13 L/Hab*día, mientras que  la 
dotación neta para la población flotante corresponde al 50% del valor residencial, es decir 65,06 
L/Hab*día, valores que el FTSP concertó con el MVCT. 

Además,  Grucón  en  su  consultoría  estableció  los  siguientes  parámetros  para  el  cálculo  de  la 
Demanda: 

 

 

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Parámetros Demanda de Agua 

Pérdidas Técnicas Máximas Admisibles (%) 

25% 

Porcentaje de Ajuste Población Flotante (%) 

5% 

Porcentaje de Ajuste Dotación Población Flotante 

50% 

Dotación Neta Residencial (L/Hab*día) 

130.13 

Dotación Neta Población Flotante (L/Hab*día) 

65.06 

Dotación Bruta Residencial (L/Hab*día) 

173.51 

Dotación Bruta Población Flotante (L/Hab*día) 

86.75 

Tabla 3.- Parámetros y Demanda Acueducto 

5.3.2  Distribución espacial de población y caudales de acueducto. 

Con la información anterior, y con la información contenida en el Plan de Ordenamiento Territorial 
del Distrito de Tumaco, Grucón estableció la distribución espacial de la población proyectada al año 
2043. 

Densidad Máxima 2043 

 

Zona Continental 

Isla Tumaco  Isla Morro  Nuevo Tumaco 

Densidad Actual (Hab/ha) 

183 

565 

145 

0,00 

Densidad Max (Hab/ha) 

300 

200 

200 

Hectáreas Residenciales (ha) 

145 

134 

124 

580 

Población Max 

43477 

75959 

24896 

62120 

Población Flotante 

2174 

3798 

1245 

3106 

Tabla 4.- Distribución espacial de la población en Tumaco 

 

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Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

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Tesis II 

27 

 

Es  así  como  la  consultoría  logró  establecer  los  caudales  de  acueducto  también  distribuida 
espacialmente, así: 

CAUDALES (2043) 

 

Zona Continental 

Isla 

Tumaco 

Isla Morro 

Nuevo 

Tumaco 

Caudal Residencial (L/s) 

104.77 

183.04 

59.99 

149.7 

Caudal Residencial Población 

Flotante (L/s) 

2.6 

4.9 

1.5 

3.7 

Caudal No Residencial (L/s) 

22.7 

2.4 

36 

11 

Caudal Total QMD (L/s) 

130.1 

190 

97.5 

164.5 

Tabla 5.- Distribución espacial de caudales de acueducto en Tumaco 

5.3.3  Cálculo de caudal de Alcantarillado Sanitario. 

 

  Caudal Medio Diario de Acueducto (ya calculado por consultoría Grucón) 

 

𝑄

𝑀𝐷𝐴𝑐

= 𝑄

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙

+ 𝑄

𝑁𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙

+ 𝑄

𝑓𝑙𝑜𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒

 

 

  Caudal Medio Diario de Alcantarillado: 

𝑄

𝑀𝐷𝐴𝑅

= 𝐹𝑅 ∗ 𝑄

𝑀𝐷𝐴𝑐

 

Donde según la Resolución 0330 de 2017 del MVCT, establece que cuando no se cuenta 
con mediciones, como en este caso, se debe adoptar un FR de 0.85. 

 

  Caudal Máximo Horario de Alcantarillado: 

 

𝑄

𝑀𝐻𝐴𝑅

= 𝐹𝑀 ∗ 𝑄

𝑀𝐷𝐴𝑅

 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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28 

 

Con  lo  que  según  la  Resolución  0330  de  2017,  el  FM  debe  calcularse  haciendo 
mediciones de campo, teniendo en cuenta los patrones de consumo; y de todas formas, 
esta resolución establece que este factor se encuentra entre 1.4 y 3.8, por lo que se 
debe realizar un análisis para adoptar el factor de mayoración adecuado. 

  Caudal de conexiones erradas: 

𝑄

𝐶𝐸

= 0.2 𝐿/𝑠 ∗ 𝐻𝑎 

  Caudal de conexiones erradas: 

𝑄

𝐼𝑁𝐹

= 0.3 𝐿/𝑠 ∗ 𝐻𝑎 

 

  Caudal de diseño:  

 

Es así, como teniendo en cuenta que el Factor de Mayoración para el cálculo del caudal máximo 
horario se encuentra dentro de un rango de 1.4 a 3.8, se presenta a continuación el caudal de diseño 
de alcantarillado, para un caudal mínimo con FM=1.4, un caudal medio con FM= 2.6 y un caudal 
máximo con un FM= 3.8, así: 

Caudales de alcantarillado (2043) con FM  = 1.4 

 

Zona Continental 

Isla Tumaco 

Isla Morro 

Nuevo 

Tumaco 

Población 

43477 

75959 

24896 

62120 

Área (ha) 

244.7 

200.5 

173.7 

580.0 

Caudal Total QMD (L/s) de 

Acueducto 

130.15 

190.02 

97.49 

164.45 

FR 

0.85 

0.85 

0.85 

0.85 

QMD (L/s) de Alcantarillado 

110.6 

161.5 

82.9 

170.2 

FM (1.4-3.8) RAS 

1.4 

1.4 

1.4 

1.4 

𝑸

𝑫𝒊𝒔𝒆ñ𝒐

= 𝑸

𝑴𝑯𝑨𝑹

+ 𝑸

𝑪𝑬

+ 𝑸

𝑰𝑵𝑭

 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

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29 

 

QMH (L/s) de Alcantarillado 

154.8 

226.1 

116.0 

195.7 

Q conexiones erradas (L/s) 

48.9 

40.1 

34.7 

116 

Q infiltración (L/s) 

73.4 

60.1 

52.1 

174 

Q Diseño Alcantarillado (L/s) 

277 

326 

202 

485 

Q Diseño Alcantarillado (L/s*ha) 

1.13 

1.63 

1.17 

0.83 

Tabla 6.- Distribución espacial de caudal aguas residuales con FM=1.4 

 

Caudales de alcantarillado (2043) con FM  = 2.6 

 

Zona Continental 

Isla Tumaco 

Isla Morro 

Nuevo 

Tumaco 

Población 

43477 

75959 

24896 

62120 

Área (ha) 

244.7 

200.5 

173.7 

580.0 

Caudal Total QMD (L/s) de 

Acueducto 

130.15 

190.02 

97.49 

164.45 

FR 

0.85 

0.85 

0.85 

0.85 

QMD (L/s) de Alcantarillado 

110.6 

161.5 

82.9 

170.2 

FM (1.4-3.8) RAS 

2.6 

2.6 

2.6 

2.6 

QMH (L/s) de Alcantarillado 

287.6 

419.9 

215.4 

363.4 

Q conexiones erradas (L/s) 

48.9 

40.1 

34.7 

116 

Q infiltración (L/s) 

73.4 

60.1 

52.1 

174 

Q Diseño Alcantarillado (L/s) 

410 

520 

302 

653 

Q Diseño Alcantarillado (L/s*ha) 

1.67 

2.59 

1.74 

1.13 

Tabla 7.- Distribución espacial de caudal aguas residuales con FM=2.6 

 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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30 

 

Caudales de alcantarillado (2043) con FM  = 3.8 

 

Zona Continental 

Isla Tumaco 

Isla Morro 

Nuevo 

Tumaco 

Población 

43477 

75959 

24896 

62120 

Área (ha) 

244.7 

200.5 

173.7 

580.0 

Caudal Total QMD (L/s) de 

Acueducto 

130.15 

190.02 

97.49 

164.45 

FR 

0.85 

0.85 

0.85 

0.85 

QMD (L/s) de Alcantarillado 

110.6 

161.5 

82.9 

170.2 

FM (1.4-3.8) RAS 

3.8 

3.8 

3.8 

3.8 

QMH (L/s) de Alcantarillado 

420.4 

613.8 

314.9 

531.2 

Q conexiones erradas (L/s) 

48.9 

40.1 

34.7 

116 

Q infiltración (L/s) 

73.4 

60.1 

52.1 

174 

Q Diseño Alcantarillado (L/s) 

542 

714 

402 

821 

Q Diseño Alcantarillado (L/s*ha) 

2.22 

3.56 

2.31 

1.42 

Tabla 8.- Distribución espacial de caudal aguas residuales con FM=3.8 

5.4  Conocimiento de la infraestructura existente 

Tal como lo expone la consultoría de Findeter – Diconsultoría “El casco urbano de Tumaco, dispone 
de  muy  baja  cobertura  en  el  sistema  de  alcantarillado  colectivo  para  recolección,  transporte, 
tratamiento  y  disposición  de  las  aguas  residuales  del  100%  del  casco  urbano  del  municipio;  solo 
alcanza  un  3.62%,  localizado  en  los  Barrios  Pradomar  y  La  Florida  del  sector  Isla  del  Morro, 
determinada con base en la longitud de colectores instalada/requerida. 

La Isla Tumaco no cuenta con sistema de alcantarillado sanitario colectivo. 

El  sector  Continental  maneja  los  vertimientos  de  manera  no  convencional,  mediante  sistema 
condominial en Villa Esperanza y Cristo Rey. 

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31 

 

Figura 13 Planificación y estructuración del sistema 

 

En los tres sectores de Isla del Morro, Isla Tumaco y Continente se presenta soluciones mediante 
sistemas  sépticos  no  tecnificados  y/o  mediante  descargas  directas  al  mar”  
(FINDETER-
DICONSULTORÍA, 2018) 

Con  lo  que  además,  dentro  de  su  informe  de  diagnóstico  Findeter-Diconsultoría,  reporta  que  la 
infraestructura instalada no es adecuada para el nuevo diseño de plan maestro, toda vez que no 
cumple con capacidades, profundidades ni dirección de flujo requerido. Con esto, la presente tesis 
toma como base que se requiere diseñar toda la infraestructura. 

5.5  Definición del alcance de las intervenciones. 

 

Para definir el alcance de las inversiones, se establece previamente el aspecto a tener en cuenta 
para la planificación y definición de alcance de las intervenciones:  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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32 

 

Figura 14 Parámetros para selección de alternativa de solución 

Figura 15 Esquema de propuesta de sistema general para Tumaco 

 

Ahora bien, la alternativa a priorizar debe: 

 

 

 

 

 

 

 

 

Con  el  fin  de  influir  en  la  disminución  de  la  vulnerabilidad,  en  la  presente  tesis  se  propone  que 
aunque cada isla drene a la siguiente, dentro de esta exista una sectorización hidráulica que permita  
disminuir la vulnerabilidad. 

Además, como caso de estudio de la presente investigación, se realiza la priorización de la Isla de 
Tumaco,  toda  vez  que  es  la  Isla  con  mayor  porcentaje  de  población  y  la  cual  genera  mayor 
contaminación en la ciudad. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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33 

 

También, la presente Tesis propone realizar análisis independiente la zona palafítica de la zona no 
palafítica o consolidada, así: 

 

 

 

 

 

 

ANÁLISIS DE LA ZONA PALAFÍTICA

 

La  zona  palafítica,  se  analizará  como  sistemas  no 
convencionales,  los  cuales,  principalmente  se  deben 
concebir  como  sistemas  adosados  a  las  pasarelas 
existentes  como  vías  de  acceso,  y  que  hacen  sus 
aportes a un sistema convencional. 

 

Palafítica 

No Palafítica 

Figura 16 Análisis zona palafítica 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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34 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.6  Estudios básicos de alternativas. 

Con lo anterior, como alternativa de solución se define la necesidad de diseñar un sistema  

 

ANÁLISIS EN ZONA NO PALAFÍTICA

 

La  zona  No  palafítica,  tiene  un  comportamiento  más 
organizado, en donde se  puede  concebir un sistema de 
colectores  convencionales,  junto  con  un  sistema  no 

Figura 17 Pasarelas en la zona palfítica

 

Figura 18 Zona no palafítica isla Tumaco 

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Tesis II 

35 

 

Figura 20 Definición preliminar de la alternativa 

Convencional el cual tendrá los aportes del área palafítica como área aferente típica y en la zona No 
Palafítica, área de sistemas condominiales que  realicen sus aportes al sistema convencional como 
áreas aferentes. 

 

 

 

 

 

 

5.6.1  Definición preliminar de la alternativa 

Con  el  fin  de  disminuir  la  vulnerabilidad  del  sistema  y  tener  el  menor  número  de  bombeos,  se 
establece  la  necesidad  de  concebir  un  sistema  sectorizado,  con  lo  que  preliminarmente  y  con 
cálculos básico se define una primera posibilidad de sectorización, la cual se comprobará mediante 
modelación optimizada con UTOPIA, así: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DISEÑO DE SISTEMA 

CONVECIONAL

 

Q zona 
palafítica 

Q manzanas 
condominiales 

Figura 19 Esqumea de aportes al sistema convencional 

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36 

 

5.6.2  Creación de la topología  

Con  el  fin  de  crear  la  topología  con  base  en  la  información  existente  de  topografía  y  manzaneo 
mediante planos de AutoCAD con curvas de nivel y coordenadas x y y, de la consultoría del Plan 
Maestro  de  Alcantarillado  -  Diconsultoría,  se  utiliza  la  herramienta  Sewer-Gems,  en  la  cual, 
siguiendo la tendencia de la topografía se creó la topología de cada sector a modelar (5 sectores), 
con el siguiente procedimiento: 

1.  Elaboración de archivos .dxf desde Autocad: 

  Desde el programa Autocad, se selecciona los pozos y se copian con ctrl+c  
  En  un  nuevo  archivo  de  Autocad,  se  pega  con  la  opción  “Paste  to  Original 

Coordinates”. 

  Grabar como: Autocad 2004 .dxf 

2.  Asignación de cotas en el programa SEWER GEMS 

  Abrir el archivo .dxf desde Backgroud Layers  New  (seleccionar el archivo). 
  Se graba el archivo, en Save As 
  Verificar  unidades  en  Tools    Options    Units,  se  modifican  y  se  graban  en 

ToolsOptions UnitsSave. (La configuración de unidades se puede abrir en un 
nuevo proyecto ToolsOptionsUnitsLoad 

 

3.  Creación del modelo de Nodos con la herramienta Model Builder en SEGWER GEMS: 

  Model Builder:   NewCadFile(Cargo los fondos). 
  Verificando que en Establish: 0.1m 
  Seleccionar en Key :<Label> 
  Y Finish 

  Con lo que se crea la red modelo de Nodos 
  4.4. Creación de tablas en SEWER GEMS 

  Seleccionando el ícono TableFlexTableType:Manhole 
  Seleccionar: Label-x-y-Elevation(Ground)-Elevation (Invert) 
  Ponerle nombre a la tabla y luego Click DerechoDuplicateAs Shared Flex 
  A continuación Exportar   y se guarda .shp 

4.  Asignación de cotas en SEWER GEMS con la herramienta Trex 
  Seleccionando la herramienta Trex mediante el ícono, y se selecciona: 
  Data:DXFContours 
  File:Seleccionar el archivo de Curvas de nivel .dxf 
  Select elevent: Elevation 

Con lo que los nodos ya cuentan con la asignación de la elevación del terreno con las curvas de nivel. 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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Tesis II 

37 

 

5.6.3  Concepción de los sectores en Isla Tumaco 

En la presente tesis se busca plantear una alternativa de diseño que involucre la disminución en la 
vulnerabilidad  del  sistema,  por  lo  que  se  plantea  una  sectorización  tal  que  permita  minizar  la 
dependencia  entre  sistemas  de  bombeo,  pero    además  se  buscó  la  implementación  de  la 
herramienta informática UTOPIA para el diseño optimizado de cada uno de los sectores hidráulicos, 
teniendo como base la restricción por tipo de suelo para generar excavaciones máximas de 5mts, 
por lo que  se planteó un escenario inicial de sectorización basado en la lógica de la topología de la 
isla y  con una extensión basada en un primer cálculo básico con parámetros típicos mínimos de 
Q=1.5lps y una S=0.006m/m. 

De esta forma se plantearon  5 sectores hidráulicos, de la siguiente forma: 

SECTOR 1: será el sector inicial del sistema en Isla Tumaco y será alimentado por el agua proveniente 
de Isla del Morro. 

El ingreso y la salida se hacen cada uno  por un único punto sobre la avenida principal, donde para 
la salida se instalará el bombeo para el aporte al siguiente sector. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SECTOR 2: este sector es alimentado  por el sector 1, es decir al sector 2 ingresa el caudal propio del 
sector 1 + el caudal de Isla Morro. Además el sector 2 hace sus aportes al sector 5.  

El ingreso y la salida se hacen cada uno  por un único punto sobre la avenida la playa, donde para la 
salida se instalará el bombeo para el aporte al siguiente sector. 

Sale Qs1 + QIM

 

Ingresa de Isla Morro

 

Figura 21 Sector 1 con trazado definido 

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Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

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38 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SECTOR 5: Este sector recibe las aguas del sector 2, por lo que a este llega la sumatoria del caudal 
de Isla Morro, el caudal propio del sector 1 y el caudal propio del sector 2. El caudal que sale del 
sector 5 se recolectará junto con el caudal del sector 4 para dirigirlos por una sola tubería hacia la 
zona continental mediante bombeo. 

El ingreso y salida se hacen  sobre el colector de la avenida la playa por un único punto cada uno, la 
salida es a través del bombeo hacia el siguiente sector. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa Qs1+QIM

 

Sale Qs1+QIM+Qs2

 

Ingresa 
QIM+Qs1+Qs2

 

Sale QIM+Qs1 + Qs2 + Qs5

 

Figura 22 Sector 2 con trazado definido y coletor principal por avenida La Playa 

Figura 23 Sector 5 con trazado definido y colector principal por avenida La Playa 

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39 

 

SECTOR 3: este sector no recibe aportes de otros sectores, aunque si realiza sus aportes al sector 4. 

La  salida se hace  sobre el colector de la avenida de los estudiantes por un único punto a través de 
un bombeo. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sector 4: Este sector recibe las aguas del sector 3. El caudal que sale del sector 4 se recolectará junto 
con el caudal del sector 5 para dirigirlos por una sola tubería hacia la zona continental mediante 
bombeo. El ingreso y salida se hacen  sobre el colector de la avenida de los estudiantes por un único 
punto cada uno.  

 

 

 

 

 

 

 

Sale Qs3

 

Ingresa Qs3

 

Sale

 Qs3 + Qs4

 

Figura 24 Sector 3 con trazado definido y colector principal por avenida de los Estudiantes 

Figura 25 Sector 4 contrazado definido y colector principal por avenida de los Estudiantes 

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40 

 

Figura 26  Creación de Polígonos de Thiessen 

Figura 27 Selección de elementos para la creación de polígonoso 

5.6.4  Creación de áreas aferentes 

Con la topología de la red en Sewer-Gems, se realiza el siguiente procedimiento para la creación de 
las áreas mediante Polígonos de Thiessen: 

ROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIONDE LOS POLIGONOS DE THIESEN EN SEWER-GEMS 

1.  En ARC-GIS Crear un Archivo SHP de contornos, delimitando el área sobre la cual deseamos 

generar los polígonos de THIESSEN. 

2.  En SEWER-GEMS Buscar la herramienta: Thiessen Polygon 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.  Seleccionar los elementos sobre los cuales se quieren se generen los polígonos, para nuestro 

caso: Manhole/All Elements. 
 

 

 

 

 

 

 

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41 

 

4.  Seleccionar el archivo SHP de contornos. 
5.  Seleccionar GENERAR POLÍGONOS con lo que se ha generado en SEWERGEMS un archivo 

.shp de las áreas. 

6.  Y  para convertirlo en Modelo    con la herramienta MODEL BUILDER, tal como ya se ha 

explicado el uso de esta herramienta. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Isla Tumaco 

ÁREAS AFERENTES ALC. CONVENCIONAL

 

*Zona palafítica como área aferente 
*Zonas condominiales como áreas aferentes 

Figura 28 Áreas aferentes a cada nodo – Polígonos de Thiessen 

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42 

 

5.6.5  Creación de archivos .TXT para modelación en UTOPIA 

Se deben crear archivos txt para cada modelación, por sector, los cuales contienen la información 
de  caudal,  coordenadas  x,y  y  z  de  los  nodos  del  sistema  y  los  tramos,  tal  como  se  muestra  a 
continuación:  

  Sector 1: 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.6.6  Diseño optimizado en UTOPIA 

 

 

 

 

 

5.6.6.1  Parámetros establecidos en la modelación en Utopía 

  Ecuación de Darcy 
  Material de tubería PVC  Ks = 0.0000015 
  Profundidad mínima a cota corona = 1.2 mts 

ID Q(lps)      x                 y                z

 

Con Caudales en 
m3/s, Utopía no 
fue capaz

 

de 

realizar los 
cálculos.

 

Debe coincidir con 
el último

 

tramo del 

sistema 

Deben ser IDs iniciando 
en 1 y consecuentes de 
1 en 1

 

Figura 29 Modelo de archivo txt para correr UTOPÍA 

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  Velocidad máxima = 5 m/s (según Res. 0330 de 2017) 
  Cortante mínimo = 1 Pa (según Res. 0330 de 2017 para la limitar la velocidad mínima y 

garantizar el arrastre de sólidos) 

  Ecuación de optimización costos de Navarro 

 

5.6.6.2  Diseño con versión de UTOPIA con concepto de Natalia Duque (diseño hidráulico 

con  función  objetivo  de  costos  de  Navarro  –  trazado  con  función  objetivo  que 
aproxima a la función de costos). 

 

Para este primer ejercicio se trabajó con el planteamiento inicial de sectorización y comportamiento 
de red: es decir los 5 sectores planteados con sus dimensiones, topografía y vertimientos tal como 
se planteó en la primera hipótesis. 

Para  esto,  se  trabajó  ingresando  manualmente  el  trazado,  intentando  dar  una  lógica  según  la 
topografía del terreno. 

 

Además se trabó con los siguientes diámetros: 
0.227,0.452,0.595,0.670,0.747,0.824,0.9776,1.054,1.127,1.202,1.5,2.0,2.5 

Además, se realizó modelación para las 3 posibilidades de caudales según del Factor de Mayoración 
de  caudal  máximo  horario,  con  el  fin  de  realizar  un  análisis  de  sensibilidad  del  comportamiento 
hidráulico. 

QMH  (para caudal máximo horario) 

FM 

Q (lps) 

Isla Tumaco 

Q (lps) 

Isla Morro 

1.4 

326 

202 

2.6 

520 

302 

3.8 

714 

402 

Tabla 9.- Resumen de caudales de diseño alcantarillado sanitario 

Obteniendo los siguientes resultados para cada uno de los siguientes sectores 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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Figura 31 Trazado definido sector 1 – modelo UTOPÍA 

  SECTOR 1:   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Con el siguiente trazado dado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sale Qs1 + QIM

 

Ingresa de Isla Morro

 

Figura 30 Sector 1 con trazado definido 

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45 

 

Figura 32 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 1 con metodología N. Duque 

Figura 33 Diseño sector 1 – con metodología N. Duque 

Obteniendo el siguiente promedio de excavación en cada tramo: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
Y los siguientes diámetros de diseño para cada tramo: 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 
 

 

 

 

Encontrando que a menor caudal de diseño, la profundidad aumenta. De todas formas, con los 3 
caudales, se encuentran profundidades superiores a los 5 metros. 

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Figura 35 Trazado definido sector 2 - modelo UTOPÍA 

  SECTOR 2:  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Con el siguiente trazado dado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa Qs1+QIM

 

Sale Qs1+QIM+Qs2

 

Figura 34 Sector 2 con trazado definido y colector principal por avenida La Playa 

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Figura 36 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 2 metodología N. Duque 

Figura 37 Promedio de excavación en cada tramo - Sector 2 con metodología N. Duque 

Profundidad promedio de excavación por tramo obtenida de UTOPIA: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Diámetro de diseño en cada tramo: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Figura 39 Trazado definido sector 5 - modelo UTOPÍA 

  SECTOR 5:  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Con el siguiente trazado dado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa 
QIM+Qs1+Qs2

 

Sale QIM+Qs1 + Qs2 + Qs5

 

Figura 38 Sector  5 con trazado definido y colector principal por avenida La Playa 

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49 

 

Figura 40 Promedio de excavación en cada tramo - Sector 5 con metodología N. Duque 

Figura 41  Promedio de excavación en cada tramo – Sector 5 con metodlogía N. Duque 

Una vez realizada la modelación en UTOPIA se obtiene los siguientes promedios de excavación para  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y se presentan los diámetros del diseño  para cada tramo:  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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50 

 

Figura 43 Trazado definido sector 3 – modelo UTOPÍA 

SECTOR 3:  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Con el siguiente trazado dado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sale Qs3

 

Figura 42 Sector 3 con trazado definido y colector principal por evinida De Los Estudiantes 

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51 

 

Figura 44 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 3 con metodología N. Duque 

Figura 45 Promedio de excavación en cada tramo  - Sector 3 con metodología N. Duque 

Obteniendo en UTOPIA el siguiente diseño optimizado: 

De donde a continuación se presentan las excavaciones promedio para cada tramo: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y se presentan los diámetros del diseño para cada tramo: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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52 

 

Figura 47 Trazado definido sector 4 – modelo UTOPÍA 

  Sector 4:  

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Con el siguiente trazado dado para el sector 4: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo los siguientes resultados de diseño optimizado con UTOPÍA: 

Ingresa Qs3

 

Sale

 Qs3 + Qs4

 

Figura 46  Promedio de excavación en cada tramo – Sector 4 con metodología N. Duque 

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Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

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Tesis II 

53 

 

Figura 48 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 4 con metodología N. Duque 

Figura 49 Promedio de excavación en cada tramo – Sector 4 con metodología N. Duque 

Obteniendo en UTOPIA el siguiente diseño optimizado: 

De donde a continuación se presentan las excavaciones promedio para cada tramo: 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

Y se presentan los diámetros del diseño para cada tramo: 

 
 
 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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Tesis II 

54 

 

Análisis:  

  De este trabajo, se encontró que el comportamiento no es adecuado, el árbol principal no 

coincide por la vía principal en la que se hace el ingreso de agua y la salida, el sistema genera 
colector principal por vías no principales. 

  Las profundidades son muy grandes y generan grandes excavaciones especialmente hacia 

la  salida  del  sector,  que  se  encuentra  en  vía  principal.  Se  superan  los  5  metros  de 
profundidad. 

  Se debe dar la posibilidad al programa UTOPIA de seleccionar su trazada para verificar una 

propuesta acorde con la función de costos. 

  Se  encontró  la  tendencia  de  que  a  medida  que  aumenta  el  caudal  de  diseño,  las 

profundidades disminuyen. 

  Paralelamente se analiza que diseñar con un factor de mayoración mínimo de 1.4 para el 

caudal de diseño de alcantarillado no permite prever las condiciones actuales del distrito de 
Tumaco donde hoy no existe un sistema de recolección de aguas lluvias por lo que puede 
llegar un importante caudal al sistema y otros aporte por falta de ordenamiento territorial, 
pero además también se analiza que trabajar no el Factor de mayo ración máximo de 3.8 es 
sobre diseñar el sistema y permitir que se realicen aporte no convenientes al sistema de 
alcantarillado sanitario, por lo que se decide diseñar con un factor de mayoración de cauda 
de diseño de 2.6. 

  Se verificaron los parámetros de diseño y cumple con la normatividad del RAS resolución 

0330 de 2017. 

Por lo que de procedió a realizar nuevas modelaciones en un sector representativo para analizar la 
mejora, se seleccionó el sector 2 para realizar la prueba, modelando el sistema como una malla, 
permitiendo que el programa UTOPIA realice la selección del trazado. 

  Sector 2:  

 
Con las conclusiones de las anteriores modelaciones, se tiene: 
Caudal de diseño:  

QMH  (caudal máximo horario) 

FM 

Q (lps) 

Isla Tumaco 

Q (lps) 

Isla Morro 

2.6 

520 

302 

Tabla 10.- Distribución espacial caudal  alcantarillado – con FM de 2.6 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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55 

 

 
Diámetros de diseño: 

Además se trabó con los siguientes diámetros: 
0.227,0.452,0.595,0.670,0.747,0.824,0.9776,1.054,.127,1.202,1.5,2.0,2.5 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

Planteando la configuración mediante malla de la siguiente manera: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa Qs1+QIM

 

Sale Qs1+QIM+Qs2

 

Q = 390.26 lps 

Q = 90.95 lps  

Q = -481.21 
lps  

Figura 50 Sector 2 con colector principal por avenida La Playa 

Figura 51 Malla sector 2 

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56 

 

Figura 53 Vista lateral de avenida La Playa 

Obteniendo con la herramienta UTOPIA, el siguiente: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se observó que continúa sin obtener el árbol principal por la vía principal denominada avenida la 
playa. Por lo que se procedió a verificar en terreno el comportamiento de esta vía. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 mín.=0.152m 

 máx.=0.67m 

Excavación mín.= 1.4m 

Excavación máx. = 6.4 m 

 

 

 

 

 

Figura 52 Trazado sector 2 por UTOPÍA - N. Duque 

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Análisis: 

  Tanto con los resultados de las modelaciones en UTOPIA, como también se evidencia en 

terreno,  se  encuentra  que  la  vía  principal  se  encuentra  predominantemente  elevada, 
debido a la construcción de su estructura vial se encuentra una clara elevación No Natural 
del terreno, y las casas vecinas a esta vía se encuentran enterradas al nivel natural, por lo 
que se concluye que no debería modelarse con el nivel de la vía sino con un nivel natural de 
terreno.  Además  que  la conformación  de  la  estructura  de  esta  vía  para  su  construcción, 
conlleva a intuir que por lo menos existe 1 metro de relleno de materiales  granulares de 
alta resistencia y capacidad portante. Es así como en la presente tesis se plantea darle un 
tratamiento  diferente  a  las  vías  principales  con  conformación  de  vía  estructural, 
disminuyendo la cota de la vía a una cota natural y que además permita lograr un diseño 
optimizado donde el colector principal se trace por dicha vía principal. 

  Finalmente se concluye que es necesario realizar un diseño donde la selección del trazado 

involucre  en  su  función  objetivo  la  maximización  de  cantidad  de  tuberías  a  favor  de  la 
pendiente. Con lo que se propuso utilizar la metodología propuesta pro Jesús Zambrano en 
su tesis del año 2019, con lo que con la colaboración del alumno Andrés Aguilar, se realizó 
la programación del concepto de Jesús Zambrano en UTOPIA. 
 

5.6.6.3  Diseño con versión de UTOPIA con concepto de Jesús Zambrano (diseño hidráulico 

con  función  objetivo  de  costos  de  Navarro  –  trazado  con  función  objetivo  que 
maximiza la cantidad de tubería que va a favor del terreno). 

 

Con la colaboración del estudiante Andrés Aguilar se realizó programación en UTOPIA del concepto 
de Jesús Zambrano para la selección del trazado buscando favorecer la pendiente del terreno con 
el trazado, buscando así disminuir la altura de excavación. 

Además, con lo concluido en el literal anterior,  se procedió a modificar las cotas del terreno sobre 
las  vía  principales  en  donde  se  espera  se  diseñen  los  colectores  principales,  (avenida  la  playa  y 
avenida de los estudiantes) conforme a que se logró entender que no se debe tener en cuenta la 
cota de rasante y subrasante para el diseño por encontrarse tan predominante elevada la cota de 
terreno con respecto a la cota natural del terreno y de las viviendas aledañas. Además se realizó el 
presente diseño con una malla de cada sector para que el software UTOPIA sea quien realice   el 
trazado de todo el sistema. 

 

 

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  Sector 1: Modificando cotas en avenida principal 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Planteando malla para el sector 1: 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

310 lps 

71 lps 

381 lps 

Sale Qs1 + QIM

 

Ingresa de 

 

Isla Morro

 

Figura 54 Sector 1 modificando cotas en avenida principal 

Figura 55 Sector 1 malla 

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59 

 

Obteniendo el siguiente trazado con UTOPIA con metodología de Jesús Zambrano: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 

Con la metodología de Jesús Zambrano,  y modificando las cotas de la avenida la playa, disminuyendo en promedio en 40 
cm las cotas, se encuentra un diseño con un buen trazado y con profundidades de excavación menores a 4.3 mts, con lo 
que se considera un buen diseño para el sector 1. 
 

 

S

ector 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 4.3m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.595m 

Ingresa Qs1+QIM

 

Sale Qs1+QIM+Qs2

 

Figura 56 Trazado UTOPÍA sector 1 con metodología de Jesús Zambrano 

Figura 57 Sector 2 modificando cotas en avenida La Playa 

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60 

 

Planteando la siguiente malla para el sector 2: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo en UTOPIA con metodología de Jesús Zambrano el siguiente trazado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q = 371 
lps 

Q = 141 lps  

Q = -512 lps  

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 4.4m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.824m 

Figura 58 Sector 2 malla 

Figura 59 Trazado UTOPÍA sector 2 con metodología de Jesús Zambrano 

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Tesis II 

61 

 

Con la metodología de Jesús Zambrano,  y modificando las cotas de la avenida la playa, disminuyendo en promedio en 40 
cm las cotas, se encuentra un diseño con un buen trazado y con profundidades de excavación menores a 4.4 mts, con lo 
que se considera un buen diseño para el sector 2. 
 

  Sector 5: Con la siguiente conformación 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se elaboró la siguiente malla para el sector 5: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa QIM+Qs1+Qs2

 

Sale QIM+Qs1 + Qs2 + Qs5

 

Q = 

512

 lps 

Q = 81 lps  

Q = -593 lps  

Figura 60 Sector 5 modificando cotas en avenida La Playa 

Figura 61 Sector 5 malla 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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Tesis II 

62 

 

Obteniendo en UTOPIA con metodología de Jesús Zambrano el siguiente trazado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Con  la  metodología  de  Jesús  Zambrano,    y  modificando  las  cotas  de  la  avenida  la  playa, 
disminuyendo en promedio en 40 cm las cotas, se encuentra un diseño con un buen trazado y con 
profundidades  de  excavación  menores  a  5  mts,  con  lo  que  se  considera  un  buen  diseño  para el 
sector 5. 
 

  Sector 3: 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 5.0m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.747m 

Sale Qs3

 

Figura 62 Trazado UTOPÍA sector 5 con metodología de Jesús Zambrano 

Figura 63 Sector 3 modificando cotas en avenida de Los Estudiantes

 

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 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

63 

 

Se elaboró la siguiente malla para el sector 3: 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Con lo que con la herramienta UTOPIA con metodología de Jesús Zambrano, se obtuvo  el siguiente 
trazado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q = 120 lps  

Q = -120 lps  

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 4.9m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.452m 

Figura 64 Sector 3 malla 

Figura 65 Trazado UTOPÍA sector 3 con metodología de Jesús Zambrano 

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Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

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Tesis II 

64 

 

Con  la  metodología  de  Jesús  Zambrano,    y  modificando  las  cotas  de  la  avenida  la  playa, 
disminuyendo en promedio en 40 cm las cotas, se encuentra un diseño con un buen trazado y con 
profundidades  de  excavación  menores  a  5 mts,  con  lo  que  se  considera  un  buen  diseño  para el 
sector 3. 
 

  Sector 4: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo de la herramienta UTOPOA el siguiente trazado con la metodología de Jesús Zambrano: 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa Qs3|

 

Sale Qs3 + Qs4

 

Q = 120 lps 

Q = 110 lps  

Q = -230 lps  

Figura 66 Sector 4 modificando cotas en avenida de Los Estudiantes

 

Figura 67 Sector 4 malla 

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Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

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Tesis II 

65 

 

Con lo que con la herramienta UTOPIA con metodología de Jesús Zambrano, se obtuvo  el siguiente 
trazado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Con  la  metodología  de  Jesús  Zambrano,    y  modificando  las  cotas  de  la  avenida  la  playa, 
disminuyendo en promedio en 40 cm las cotas, se encuentra un diseño con un buen trazado y con 
profundidades de excavación menores o igual a 5 mts, con lo que se considera un buen diseño para 
el sector 4. 
  

De donde se concluye que este diseño es adecuado, aunque se propone verificar el comportamiento 
hidráulico si para los sectores se modifica los vertimientos realizándolos por la avenida del comercio, 
así: 

 

VERIFICACIÓN  DE  SECTORES  3  Y  4  CON  VERTIMIENTOS  Y  COLECTOR  SOBRE  AVENIDA  DEL 
COMERCIO: 
modificando en promedio 40 cm las cotas de la avenida del comercio 

 

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 5.0m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.595m 

Figura 68 Trazado UTOPÍA sector 4 con metodología de Jesús Zambrano 

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Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

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Tesis II 

66 

 

  Sector 3: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo los siguientes resultados: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Encontrando  que  las  profundidades  de  excavación  aumentan  drásticamente,  superando  la 
restricción de 5 mts, con una excavación máxima 6.9mts. 

Sale Qs3

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 6.9m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.452m 

Figura 69 Sector 3 modificando cotas en avenida del Comercio 

Figura 70 Trazado UTOPÍA sector 3 con metodología de Jesús Zambrano – colector en av. Del Comercio 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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Tesis II 

67 

 

  Sector 4: Igualmente se realiza modelación modificando en promedio 40 cm las cotas en la 

avenida del comercio, encontrando los siguientes resultados con el metodología de Jesús 
Zambrano: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo los siguientes resultados: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa Qs3|

 

Sale Qs3 + Qs4

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 6.9m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.595m 

Figura 71 Sector 4 modificando cotas en avendia del Comercio 

Figura 72 Trazado UTOPÍA sector 4 con metodología de jesús Zambrano – colector av. del Comercio 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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Tesis II 

68 

 

Encontrando igualmente que las profundidades de excavación aumentan drásticamente, superando 
la restricción de 5 mts, con una excavación máxima 6.9mts. 

 

Análisis:  

  Toda vez que la metodología de Jesús Zambrano maximiza la cantidad de tuberías a favor 

del terreno, se encuentra en este ejercicio diseños favorables a la necesidad de Tumaco que 
se refiere a minimizar la profundidad de excavación. 

  Pese a que ya se cuenta con buen diseño del sistema de alcantarillado, aún se encuentran 

redes ramificadas, por lo que se propone realizar una penalización a las tuberías de inicio 
en la función objetivo para la selección del trazado. 
 

5.6.6.4  Diseño con versión de UTOPIA con concepto de Jesús Zambrano con penalización 

de cantidad de tuberías de inicio. (Diseño hidráulico con función objetivo de costos 
de Navarro – trazado con función objetivo que maximiza la cantidad de tubería 
que va a favor del terreno y penalización la cantidad de tuberías de inicio). 

 

Con  la  colaboración  del  estudiante  Andrés  Aguilar  se  realizó  programación  de  la  propuesta  de 
penalización  de  cantidad  de  tuberías  de  inicio.  Con  lo  que  se  realizó  modelación  de  todos  los 
sectores. 

Se continuó trabajando con las cotas del terreno sobre las vía principales modificadas,  en donde se 
espera  se  diseñen  los  colectores  principales,  (avenida  la  playa  y  avenida  de  los  estudiantes) 
conforme a que se logró entender que no se debe tener en cuenta la cota de rasante y subrasante. 
También se trabajó con malla para que el programa realice la selección del trazado con los conceptos 
de Jesús Zambrano. 

 

 

 

 

 

 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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69 

 

Figura 74 Trazado UTOPÍA sector 1 con metodología de Jesús Zambrano V2 – colector en av. principal 

  Sector 1: Modificando cotas en avenida principal  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo e siguiente trazado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Realizando la inclusión de penalización de tramos iniciales se observa un pequeño cambio 
en el trazado, que implica en el sector 1 un aumento en la profundidad máxima de 10 cm. 

Sale Qs1 + QIM

 

Ingresa

 de 

 

Isla Morro

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 4.4m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.595m 

Figura 73 Sector 1 modificando cotas en avenida principal 

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70 

 

Figura 76 Trazado UTOPÍA sector 2 con metodología de Jesús Zambrano V2 – colector en av. La Playa 

  Sector 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo en UTOPIA con metodología de Jesús Zambrano con penalización de tramos de inicio, 
el siguiente trazado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa Qs1+QIM

 

Sale Qs1+QIM+Qs2

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 4.8m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.747m 

Figura 75 Sector 2 modificando cotas en avenida La Playa 

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71 

 

En donde  respecto a la metodología anterior,  se aumenta 40 cm de  profundidad de  excavación, 
aunque disminuye el diámetro máximo, toda vez que aumenta la velocidad.  

  Sector 5: Con la siguiente conformación 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo en UTOPIA con metodología de Jesús Zambrano con penalización de tramos de inicio, 
el siguiente trazado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa QIM+Qs1+Qs2

 

Sale QIM+Qs1 + Qs2 + Qs5

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 5.0m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.747m 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 4.9 m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.747m 

Figura 77 Sector 5 modificando cotas en avenida La Playa 

Figura 78 Trazado UTOPÍA sector 5 con metodología de Jesús Zmabrano V2 – colector en av. La Playa 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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72 

 

Con la metodología de  Jesús Zambrano con penalización de  tramos de  inicio,  y modificando las 
cotas  de  la  avenida  la  playa,  disminuyendo  en  promedio  en 40  cm  las cotas,  a  diferencia  de  los 
sectores 1 y 2, en este caso disminuyó la profundidad de excavación en 10 cm.   
 

  Sector 3: 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Con lo que con la herramienta UTOPIA con metodología de Jesús Zambrano con penalización de 
tramos de inicio, se obtuvo  el siguiente trazado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sale Qs3

 

Excavación mínima: 1.4m 

Excavación máxima: 4.8m 

Diámetro mínimo: 0.182m 

Diámetro máximo: 0.452m 

Figura 79 Sector 3 modificando cotas en avenida de los Estudiantes

 

Figura 80 Trazado UTOPÍA sector 3 con metodología de Jesús Zambrano V2 – colector en av. de los Estudiantes 

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73 

 

Para el sector 3, se presenta una disminución de 10 cm en la profundidad de excavación.  

  Sector 4: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Con lo que con la herramienta UTOPIA con metodología de Jesús Zambrano con penalización de 
tramos iniciales, se obtuvo  el siguiente trazado: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa Qs3|

 

Sale Qs3 + Qs4

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 5.4m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.595m 

Figura 81 Sector 4 modificando cotas en avenida de los Estudiantes

 

Figura 82 Trazado UTOPÍA sector 4 con metodlogía de Jesús Zambrano V2 – colector en av. de los Estudiantes 

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74 

 

Obteniendo un aumento en la profundidad de  excavación de 40 cmts respecto a la metodología 
anterior de Jesús Zambrano, conservando el mismo diámetro máximo. 

Con  estos  diseños,  se  encuentra  que  el  sector  4  sobrepasa  la  restricción  de  profundidad  de 
excavación  de  5  mts,  por  lo  que  se  verificará  la  posibilidad  de  encontrar  un  mejor  trazado  que 
permita no sobrepasar la restricción de profundidad, modificando el lugar de vertimiento del sector 
3 , así: 

VERIFICACIÓN  DE  SECTORES  3  Y  4  CON  VERTIMIENTOS  Y  COLECTOR  SOBRE  AVENIDA  DEL 
COMERCIO: 
modificando en promedio 40 cm las cotas de la avenida del comercio 

  Sector 3: 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo los siguientes resultados: 

 

 

 

 

 

 

 

Sale Qs3

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 6.5m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.452m 

Figura 83 Sector 3 modificando cotas en avenida del Comercio 

Figura 84 Trazado en UTOPÍA sector 3 – colector principal av. del Comercio 

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75 

 

 

Aunque  supera  la  restricción  de  excavación,  mejoró  el  comportamiento  con  la  metodología 
implementada, disminuyendo 40 cmts la profundidad de excavación. 

  Sector 4: Igualmente se realiza modelación modificando en promedio 40 cm las cotas en la 

avenida del comercio, encontrando los siguientes resultados con el metodología de Jesús 
Zambrano: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo los siguientes resultados: 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingresa Qs3|

 

Sale Qs3 + Qs4

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 4.9m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.595m 

Figura 85 Sector 4 modificando cotas en avenida del Comercio 

Figura 86 Trazado en UTOPÍA sector 4 – colector principal av. del Comercio 

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76 

 

Encontrando que disminuyó la profundidad de excavación en 10 cm. 

 

Análisis:  

  Con esta metodología no se encuentran mejoras sustanciales, por el contrario, genera en 

alguno sectores mayores profundidades de excavación. 

  Se encuentra nuevamente que el drenaje del colector principal por la avenida del comercio, 

genera un diseño con profundidades muy altas, siendo inviable esta alternativa. 

  Este desarrollo investigativo conlleva a intuir que el problema se encuentra en el lugar en 

donde se ubique el bombeo hacia el siguiente sector, por lo que se realizó modelación del 
sector  3  el  sistema  de  bombeo  en  un  lugar  central  sobre  la  línea  límite  con  el  siguiente 
sector. 
 

  Sector 3: Se construyó un sector 3  más pequeño y con un sistema de  bombeo centrado 

sobre la línea límite con el sector 4 así: 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obteniendo en UTOPIA los siguientes resultados: 

Figura 87 Malla sector 3 ubicando bomba centrada en el límite 

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77 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Encontrando  aún  una  gran  profundidad  de  excavación,  superando  el  límite  drásticamente  y 
encontrando que esta no es la solución para el sector 3. 

EXCAVACIONES 
MÁXIMAS

 

Excavación mínima: 1.4m 
Excavación máxima: 6.4m 
Diámetro mínimo: 0.182m 
Diámetro máximo: 0.452m 

Figura 88 Trazado en UTOPÍA sector 3 – con bombeo ubicado en la parte central del límite 

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Tesis II 

78 

 

Figura 89 Alternativa presentada en la tesis 

6  ANÁLISIS DE RESULTADOS 

Tal  como  se  expresó  en  el  numeral  anterior,  de  las  metodologías  para  el  diseño  Optimizado 
utilizadas, se obtuvo el mejor diseño con la metodología de Jesús Zambrano (2019) con penalización 
de la cantidad de tramos iniciales. Además, también se concluyó que para el sector 1, sector 2 y 
sector 5 el colector principal debe trazarse por la avenida La Playa, y para el sector 3 y sector 4 por 
la avenida de Los Estudiantes. 

Este diseño se caracterizó por no sobrepasar el límite de excavación de 5 mts para cada sector y se 
concluyó que para las cotas de las vías principales (avenida La Playa y avenida De Los Estudiantes) 
no deberá tenerse en cuenta la rasante y subrasante. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Es  así,  como  ahora  se  requiere  analizar  este  resultado  en  cuanto  a  sus  costos  de  operación  de 
bombeo. 

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Tesis II 

79 

 

6.1  Cálculo de los costos de energía 

Donde los datos de entrada se establecen en la siguiente tabla, y el valor de Kw/h se obtuvo de un 
recibo del servicio de energía de la empresa operadora del servicio de acueducto Aguas de Tumaco 
S.A. E.S.P. 

DATOS 

Ro (Kg/m3)= 

997 

g (m/s2)= 

9.81 

Eficiencia= 

0.7 

Tiempo(horas)= 

24 

Valor ($ Kw/h)= 

$ 461 

 

Bomba 

No. 

Sector k  Sector l 

Tramo  

No. 

Pozo i 

Pozo 

Tubería 

Potencia 

Bomba 

Potencia  

mensual 

Costo  

Mensual 

Cota 

batea i 

Cotea 

batea j 

(m) 

(m) 

(m) 

(m3/s) 

Wat 

Kw/hr 

B1 

17 

28 

42 

98.55 

97.9 

2.85 

0.371 

14.774 

10.637 

$ 4.903.637 

74 

56 

60 

100.75 

100.5 

B2 

58 

64 

79 

97.65 

97.6 

3.1 

0.512 

22.177 

15.967 

$ 7.360.905 

68 

51 

42 

100.7 

100.45 

B3 

108 

32 

95 

97.2 

96.85 

3.65 

0.12 

6.120 

4.406 

$ 2.031.298 

90 

67 

100.5 

100.35 

B4 

CÁMAR

44 

35 

71 

96.85 

96.75 

3.868 

0.823 

44.479 

32.025 

$ 14.763.382 

61 

50 

59 

97.4 

97.28 

I. 

Tumaco 

Contine

nte 

N.A. 

N.A. 

N.A. 

N.A. 

100.618 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COSTO 
TOTAL = 

$ 29.059.222 

Tabla 11.- Cálculo de potencia y costos de bombeo - alternativa de la tesis 

 

 

 

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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6.2  Comparación de costos de energía de bombeo. 

Para  el  caso  de  la  alternativa  planteada  por  Diconsoltoria-Findeter  en  la  cual  los  colectores 
principales se diseñan  sin restricción de excavación, y que por el contrario se involucra un sistema 
constructivo  de  excavación  sin  zanja  (Pipe-Jacking)  donde  la  profundidad  mínima  es  de  6  mts. 
Aunque hoy no se cuenta con el diseño de los colectores por parte de Diconsultoria, por la longitud  
de la Isla de Tumaco mayor a 2 Km, la profundidad máxima en el lugar de Bombeo hacia la zona 
continental superará los 10 mts de profundidad, por lo que se elaboró tabla de costos de operación 
del bombeo para profundidades mayores a 10 mts. 

 

Potencia 

Potencia 

Costo 

Sobre 
Costo 

Bomba 

mensual 

Mensual 

Operación 

(m) 

(m3/s) 

Wat 

Kw/hr 

10 

0.823 

114991.56 

82793.92 

 $ 38.167.998  

31% 

11 

0.823 

126490.71 

91073.31 

 $ 41.984.798  

44% 

12 

0.823 

137989.87 

99352.71 

 $ 45.801.598  

58% 

13 

0.823 

149489.03 

107632.10 

 $ 49.618.398  

71% 

14 

0.823 

160988.18 

115911.49 

 $ 53.435.197  

84% 

15 

0.823 

172487.34 

124190.88 

 $ 57.251.997  

97% 

Tabla 12.- Cálculo de costos alternativa sin zanja - Findeter 

 

Es así como se encuentra que la alternativa presentada mediante la presente tesis de investigación 
es viable en cuanto a costos de operación de bombeo, ya que sus costos, son notablemente menores 
que la alternativa de Findeter con metodología de excavación sin zanja. 

 

 

 

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7  CONCLUSIONES 

El análisis de la factibilidad de sistemas de alcantarillado sin la operación de bombas en zonas muy 
planas, toma importancia en poblaciones como Tumaco,  toda vez que las condiciones tanto sociales 
como topológicas son desfavorables para  la definición de la alternativa de solución del sistema de 
alcantarillado. Es así como la presente tesis se dedica a estudiar la situación de Tumaco, los estudios 
y diseños existentes para la solución de la problemática de alcantarillado y  la propuesta de  una 
nueva alternativa de solución viable. 

Encontrando así que actualmente Tumaco no cuenta con un sistema de alcantarillado, por lo que se 
requiere realizar el diseño del 100% del sistema, por lo que Findeter en convenio con el Ministerio 
de  Vivienda,  Ciudad  y  Territorio  viene  adelantando  los  estudios  y  diseños  del  Plan  Maestro  de 
Alcantarillado  dónde  planteó  inicialmente  una  alternativa  de  solución  que  involucra  mas  de  31 
sistemas de bombeo dependientes unos de otros y una segunda alternativa que conlleva a incluir 
un sistema  constructivo de excavación sin zanja. 

La presente investigación se desarrolló con la metodología de la resolución 0330 de 2017 para la 
formulación  de  proyectos,  por  lo  que    en  la  tesis  se  describe  paso  a  paso  el  desarrollo  de  la 
metodología hasta llegar a obtener los datos necesarios para el diseño y la creación de los archivos 
txt requeridos por el programa UTOPIA de diseño optimizado. 

En el desarrollo de la metodología se conllevó a priorizar una de las 3 islas que conforman el distrito 
de  Tumaco, por la  magnitud de  población y extensión territorial del distrito de  Tumaco que hoy 
cuenta  en  total  con  más  de  120.000  habitantes.  Y  se  planteó  una  sectorización  hidráulica  de  5 
sectores para la Isla de Tumaco. 

Con  la  sectorización  planteada  se  inició  el  diseño  optimizado  en  UTOPIA  con  la  metodología  de 
Natalia Duque, concluyendo principalmente que no es una metodología adecuada para una zona 
plana. Y en el desarrollo de los intentos de diseño se desarrollaron otras conclusiones importantes 
para  aplicar  en  la  mejora  del  planteamiento  y  desarrollo  de  la  alternativa  de  solución  de 
alcantarillado, como lo es que para las vías principales que han sido construidas formalmente no se 
debe tener en cuenta las cotas de rasante y subrasante toda vez que se encuentran superiores a la 
cota natural del terreno y  de las viviendas.  

 Seguido a ello, se implementó el diseño optimizado en UTOPIA con la metodología de Para el diseño 
optimizado de Jesús Zambrano donde al implementar una función para la selección del trazado que 
da  prioridad  a  la  topografía  del  terreno,  y  al  modificar  las  cotas  de  las  vías  principales  que  se 
encuentran  elevadas,  se  logró  encontrar  diseños  adecuados  que  no  sobrepasan  los  límites  de 

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excavación permitidos, es decir menores a 5 metros. Concluyendo así que la metodología de Jesús 
Zambrano es una metodología adecuada para el diseño optimizado en terrenos muy planos. 

Finalmente  se  realizó  cuantificación  de  costos  de  operación  de  los  sistemas  de  Bombeo  
concluyendo que la alternativa de solución mediante sectorización y diseño optimizado con UTOPIA, 
requiere  menores  costos de  operación  que  la  alternativa  planteada  por  FINDETER  que  involucra 
sistema constructivo de excavación sin zanja, el cual supera en un 40% los costos de operación. 

Finalmente se concluye en general que para grandes poblaciones no es posible tener sistemas de 
alcantarillado con zanja abierta sin la inclusión de sistemas de bombeo, pero si existe alternativas 
de  solución  como  la  presentada  que  puede  ser  replicable  a  otras  zonas  donde  se  disminuya  la 
vulnerabilidad de los sistemas de bombeo y se disminuyan los costos de operación por la inclusión 
de bombas. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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8  RECOMENDACIONES 

  Se  recomienda  gestionar  con  CorpoNariño  para  el  caso  de  Tumaco,  y  con  las  demás 

Corporaciones Autónomas Regionales de cada departamento, la posibilidad de tener varios 
puntos de tratamiento y vertimiento de aguas residuales, con el fin de manejar sistemas por 
cuencas de aguas y así logar una mayor disminución de bombeos o eliminarlos. 

  Se recomienda estructurar y construir proyectos piloto de sistemas no convencionales que 

sean representativos para la región, concluir y aplicar lo aprendido a la estructuración de 
proyectos, que igualmente debe ser construidos por fases. 

  Se recomienda implementar una reconstrucción cartográfica del distrito de Tumaco, toda 

vez que no se cuenta con este tipo de información actualizada. 

  Se  debe  realizar  una  topografía  de  alta  precisión  para  el  desarrollo  de  diseños  de 

alcantarillado en terrenos muy plano. 

  Se debe continuar mediante el desarrollo de otras tesis el tema desarrollado en la presente 

tesis,  incluyendo  la  posibilidad  de  que  el  sistema  UTOPÍA  sea  capaz  de  ubicar  el  punto 
óptimo para realizar bombeo, límites de sectorizción e involucrar ecuación de costos para 
sistema constructivo de excavación sin zanja. 
 

 

 

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y Saneamiento Básico. RAS 2da Edición

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del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
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86 

 

10 ANEXOS 

10.1 Tablas de diseño con versión de UTOPIA con concepto de Natalia Duque (diseño hidráulico con función 

objetivo de costos de Navarro – trazado con función objetivo que aproxima a la función de costos). 

 

10.1.1  Sector 1 

SECTOR 1 DISEÑO PARA FM =1.4 (Q. ISLA TUMACO=326 LPS Y Q. ISLA MORRO= 202 LPS) 

Tramo 

No. 

Pozo i 

Pozo j 

Tipo de  

Tramo 

Diámetr

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendien

te 

Longitu

T/D 

Velocid

ad 

Tao 

Froude 

Cota 

batea i 

Cotea 

batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i 

Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

0.227 

100.25 

99.65 

101.75 

101.75 

1.5 

2.1 

0.01 

57.81 

0.13 

0.79 

1.86 

1.77 

10 

0.227 

99.65 

99.15 

101.75 

102.25 

2.1 

3.1 

0.01 

63.58 

0.16 

0.79 

1.75 

1.58 

10 

12 

0.227 

99.15 

98.95 

102.25 

102.25 

3.1 

3.3 

0.00 

85.48 

0.53 

0.81 

1.35 

0.84 

0.227 

100.75 

99.9 

102.25 

102.5 

1.5 

2.6 

0.00 

260.82 

0.33 

0.77 

1.35 

1.05 

10 

0.227 

99.9 

99.65 

102.5 

102.25 

2.6 

2.6 

0.00 

81.41 

0.41 

0.83 

1.50 

1.00 

0.227 

100.3 

99.91 

101.8 

101.81 

1.5 

1.9 

0.01 

46.18 

0.15 

0.79 

1.78 

1.63 

0.227 

99.91 

99.39 

101.81 

102.29 

1.9 

2.9 

0.01 

80.36 

0.18 

0.75 

1.55 

1.44 

11 

0.227 

99.39 

99.09 

102.29 

102.09 

2.9 

0.01 

55.86 

0.21 

0.76 

1.49 

1.33 

11 

0.227 

99.09 

98.74 

102.09 

101.54 

2.8 

0.00 

72.73 

0.23 

0.77 

1.48 

1.27 

10 

12 

0.227 

98.74 

98.35 

101.54 

102.25 

2.8 

3.9 

0.00 

87.94 

0.26 

0.78 

1.48 

1.22 

11 

12 

25 

0.227 

98.35 

98.18 

102.25 

102.98 

3.9 

4.8 

0.00 

60.20 

0.62 

0.95 

1.78 

0.87 

12 

25 

32 

0.595 

98.18 

98.07 

102.98 

103.17 

4.8 

5.1 

0.00 

55.19 

0.57 

1.46 

3.14 

0.89 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html
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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

87 

 

Tramo 

No. 

Pozo i 

Pozo j 

Tipo de  

Tramo 

Diámetr

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendien

te 

Longitu

T/D 

Velocid

ad 

Tao 

Froude 

Cota 

batea i 

Cotea 

batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i 

Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

13 

32 

31 

0.595 

98.07 

97.92 

103.17 

103.22 

5.1 

5.3 

0.00 

74.01 

0.57 

1.48 

3.18 

0.90 

14 

31 

30 

0.595 

97.92 

97.83 

103.22 

103.13 

5.3 

5.3 

0.00 

70.55 

0.66 

1.23 

2.16 

0.67 

15 

19 

15 

0.227 

101 

99.43 

102.5 

102.43 

1.5 

0.01 

113.50 

0.10 

0.75 

1.88 

1.98 

16 

21 

22 

0.227 

100.84 

100.5 

102.34 

102.4 

1.5 

1.9 

0.02 

17.75 

0.09 

0.85 

2.42 

2.31 

17 

22 

16 

0.227 

100.5 

99.52 

102.4 

102.42 

1.9 

2.9 

0.01 

65.71 

0.09 

0.78 

2.00 

2.05 

18 

16 

13 

0.227 

99.52 

99.1 

102.42 

102 

2.9 

2.9 

0.02 

27.55 

0.10 

0.80 

2.11 

2.08 

19 

23 

0.227 

101.4 

99.3 

102.9 

102 

1.5 

2.7 

0.01 

152.99 

0.10 

0.75 

1.87 

1.97 

20 

24 

18 

0.227 

101.3 

99.9 

102.8 

102.5 

1.5 

2.6 

0.01 

97.91 

0.10 

0.76 

1.93 

2.01 

21 

18 

20 

0.227 

99.9 

99.5 

102.5 

102.5 

2.6 

0.01 

27.59 

0.10 

0.77 

1.95 

2.02 

22 

20 

17 

0.227 

99.5 

98.8 

102.5 

102.5 

3.7 

0.01 

49.25 

0.10 

0.76 

1.92 

2.00 

23 

17 

15 

0.227 

98.8 

98.03 

102.5 

102.43 

3.7 

4.4 

0.01 

70.53 

0.12 

0.77 

1.83 

1.80 

24 

15 

14 

0.227 

98.03 

97.65 

102.43 

102.25 

4.4 

4.6 

0.01 

71.30 

0.21 

0.75 

1.48 

1.32 

25 

14 

0.227 

97.65 

97.2 

102.25 

102 

4.6 

4.8 

0.00 

90.34 

0.25 

0.81 

1.62 

1.29 

26 

13 

0.227 

97.2 

97.1 

102 

102 

4.8 

4.9 

0.01 

11.47 

0.25 

1.07 

2.84 

1.71 

27 

13 

30 

0.227 

97.1 

96.93 

102 

103.13 

4.9 

6.2 

0.00 

45.87 

0.35 

0.84 

1.58 

1.11 

28 

30 

28 

0.452 

96.93 

96.6 

103.13 

103 

6.2 

6.4 

0.01 

50.71 

0.65 

2.30 

8.29 

1.46 

29 

28 

34 

0.452 

96.6 

94.75 

103 

102.75 

6.4 

0.01 

345.72 

0.70 

2.13 

7.03 

1.26 

30 

34 

35 

0.452 

94.75 

94.64 

102.75 

102.74 

8.1 

0.01 

18.78 

0.69 

2.22 

7.65 

1.34 

31 

26 

27 

0.595 

101.2 

101.1 

103 

103 

1.8 

1.9 

0.00 

79.32 

0.61 

1.19 

2.06 

0.69 

32 

27 

29 

0.595 

101.1 

101 

103 

103 

1.9 

0.00 

58.15 

0.55 

1.35 

2.67 

0.83 

33 

29 

25 

0.595 

101 

100.88 

103 

102.98 

2.1 

0.00 

82.94 

0.58 

1.26 

2.31 

0.75 

34 

33 

14 

0.227 

101.3 

99.35 

102.8 

102.25 

1.5 

2.9 

0.01 

141.03 

0.10 

0.75 

1.88 

1.98 

 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html
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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

88 

 

 

 

SECTOR 1 DISEÑO PARA FM =2.6 (Q. ISLA TUMACO=520 LPS Y Q. ISLA MORRO= 302 LPS) 

 

Tramo 

No. 

Pozo i 

Pozo j 

Tipo de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendiente 

Longitud 

T/D 

Velocidad 

Tao 

Froude 

Cota 

batea i 

Cotea 

batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i  Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

0.227 

100.25 

99.85 

101.75 

101.75 

1.5 

1.9 

0.0069 

57.809 

0.179 

0.785 

1.681 

1.492 

10 

0.227 

99.85 

99.55 

101.75 

102.25 

1.9 

2.7 

0.0047 

63.576 

0.233 

0.759 

1.452 

1.253 

10 

12 

0.284 

99.55 

99.35 

102.25 

102.25 

2.7 

2.9 

0.0023 

85.485 

0.493 

0.916 

1.616 

0.884 

0.227 

100.75 

100.1 

102.25 

102.5 

1.5 

2.4 

0.0025 

260.816 

0.466 

0.794 

1.324 

0.888 

10 

0.227 

100.1 

99.95 

102.5 

102.25 

2.4 

2.3 

0.0018 

81.405 

0.639 

0.771 

1.174 

0.695 

0.227 

100.3 

100.01 

101.8 

101.81 

1.5 

1.8 

0.0063 

46.176 

0.208 

0.818 

1.744 

1.437 

0.227 

100.01 

99.59 

101.81 

102.29 

1.8 

2.7 

0.0052 

80.363 

0.234 

0.800 

1.612 

1.319 

11 

0.227 

99.59 

99.39 

102.29 

102.09 

2.7 

2.7 

0.0036 

55.864 

0.292 

0.751 

1.332 

1.098 

11 

0.227 

99.39 

99.14 

102.09 

101.54 

2.7 

2.4 

0.0034 

72.727 

0.324 

0.779 

1.394 

1.075 

10 

12 

0.227 

99.14 

98.85 

101.54 

102.25 

2.4 

3.4 

0.0033 

87.939 

0.355 

0.800 

1.435 

1.050 

11 

12 

25 

0.327 

98.85 

98.78 

102.25 

102.98 

3.4 

4.2 

0.0012 

60.199 

0.602 

0.766 

1.037 

0.602 

12 

25 

32 

0.67 

98.78 

98.67 

102.98 

103.17 

4.2 

4.5 

0.0020 

55.193 

0.598 

1.614 

3.629 

0.891 

13 

32 

31 

0.67 

98.67 

98.52 

103.17 

103.22 

4.5 

4.7 

0.0020 

74.007 

0.596 

1.626 

3.685 

0.900 

14 

31 

30 

0.67 

98.52 

98.43 

103.22 

103.13 

4.7 

4.7 

0.0013 

70.551 

0.703 

1.352 

2.487 

0.656 

15 

19 

15 

0.227 

101 

99.83 

102.5 

102.43 

1.5 

2.6 

0.0103 

113.497 

0.124 

0.765 

1.786 

1.759 

16 

21 

22 

0.227 

100.84 

100.5 

102.34 

102.4 

1.5 

1.9 

0.0192 

17.752 

0.089 

0.846 

2.424 

2.305 

17 

22 

16 

0.227 

100.5 

99.72 

102.4 

102.42 

1.9 

2.7 

0.0119 

65.711 

0.109 

0.755 

1.815 

1.859 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

89 

 

Tramo 

No. 

Pozo i 

Pozo j 

Tipo de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendiente 

Longitud 

T/D 

Velocidad 

Tao 

Froude 

Cota 

batea i 

Cotea 

batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i  Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

18 

16 

13 

0.227 

99.72 

99.4 

102.42 

102 

2.7 

2.6 

0.0116 

27.545 

0.131 

0.841 

2.119 

1.879 

19 

23 

0.227 

101.4 

99.8 

102.9 

102 

1.5 

2.2 

0.0105 

152.989 

0.119 

0.751 

1.742 

1.764 

20 

24 

18 

0.227 

101.3 

99.9 

102.8 

102.5 

1.5 

2.6 

0.0143 

97.909 

0.095 

0.764 

1.933 

2.009 

21 

18 

20 

0.227 

99.9 

99.6 

102.5 

102.5 

2.6 

2.9 

0.0109 

27.593 

0.119 

0.767 

1.816 

1.799 

22 

20 

17 

0.227 

99.6 

99.1 

102.5 

102.5 

2.9 

3.4 

0.0102 

49.249 

0.128 

0.774 

1.810 

1.751 

23 

17 

15 

0.227 

99.1 

98.53 

102.5 

102.43 

3.4 

3.9 

0.0081 

70.528 

0.161 

0.798 

1.789 

1.599 

24 

15 

14 

0.227 

98.53 

98.25 

102.43 

102.25 

3.9 

0.0039 

71.296 

0.286 

0.777 

1.436 

1.150 

25 

14 

0.227 

98.25 

98 

102.25 

102 

0.0028 

90.337 

0.371 

0.750 

1.248 

0.959 

26 

13 

0.227 

98 

97.9 

102 

102 

4.1 

0.0087 

11.466 

0.318 

1.227 

3.478 

1.713 

27 

13 

30 

0.227 

97.9 

97.73 

102 

103.13 

4.1 

5.4 

0.0037 

45.874 

0.449 

0.952 

1.919 

1.089 

28 

30 

28 

0.595 

97.73 

97.5 

103.13 

103 

5.4 

5.5 

0.0045 

50.713 

0.584 

2.232 

7.247 

1.329 

29 

28 

34 

0.595 

97.5 

96.45 

103 

102.75 

5.5 

6.3 

0.0030 

345.714 

0.675 

1.909 

5.186 

1.018 

30 

34 

35 

0.595 

96.45 

96.34 

102.75 

102.74 

6.3 

6.4 

0.0059 

18.785 

0.551 

2.483 

9.067 

1.539 

31 

26 

27 

0.595 

101.2 

101 

103 

103 

1.8 

0.0025 

79.318 

0.625 

1.702 

4.166 

0.965 

32 

27 

29 

0.67 

101 

100.9 

103 

103 

2.1 

0.0017 

58.151 

0.577 

1.481 

3.075 

0.838 

33 

29 

25 

0.67 

100.9 

100.78 

103 

102.98 

2.1 

2.2 

0.0014 

82.936 

0.612 

1.386 

2.666 

0.752 

34 

33 

14 

0.227 

101.3 

99.35 

102.8 

102.25 

1.5 

2.9 

0.0138 

141.028 

0.096 

0.755 

1.884 

1.978 

 

 
 
 
 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html
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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

90 

 

 

SECTOR 1 DISEÑO PARA FM =3.8 (Q. ISLA TUMACO=714 LPS Y Q. ISLA MORRO= 402 LPS) 

Tram

 No. 

Pozo 

Pozo 

Tipo de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendient

Longitu

T/D 

Veloci

dad 

Tao 

Froude 

Cota 

batea i 

Cotea 

batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i 

Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

0.227 

100.25 

99.95 

101.75 

101.75 

1.5 

1.8 

0.0052 

57.809 

0.225 

0.779  1.546 

1.312 

10 

0.227 

99.95 

99.65 

101.75 

102.25 

1.8 

2.6 

0.0047 

63.576 

0.274 

0.833  1.668 

1.260 

10 

12 

0.327 

99.65 

99.55 

102.25 

102.25 

2.6 

2.7 

0.0012 

85.485 

0.589 

0.763  1.033 

0.609 

0.227 

100.75 

100.2 

102.25 

102.5 

1.5 

2.3 

0.0021 

260.81

0.595 

0.806  1.298 

0.767 

10 

0.284 

100.2 

100.05 

102.5 

102.25 

2.3 

2.2 

0.0018 

81.405 

0.535 

0.841  1.338 

0.770 

0.227 

100.3 

100.11 

101.8 

101.81 

1.5 

1.7 

0.0041 

46.175 

0.271 

0.772  1.440 

1.176 

0.227 

100.11 

99.79 

101.81 

102.29 

1.7 

2.5 

0.0040 

80.363 

0.295 

0.796  1.495 

1.158 

11 

0.227 

99.79 

99.59 

102.29 

102.09 

2.5 

2.5 

0.0036 

55.864 

0.345 

0.821  1.525 

1.095 

11 

0.227 

99.59 

99.34 

102.09 

101.54 

2.5 

2.2 

0.0034 

72.727 

0.384 

0.851  1.592 

1.067 

10 

12 

0.227 

99.34 

99.05 

101.54 

102.25 

2.2 

3.2 

0.0033 

87.939 

0.422 

0.872  1.635 

1.035 

11 

12 

25 

0.362 

99.05 

98.98 

102.25 

102.98 

3.2 

0.0012 

60.199 

0.622 

0.829  1.167 

0.604 

12 

25 

32 

0.67 

98.98 

98.87 

102.98 

103.17 

4.3 

0.0020 

55.193 

0.732 

1.702  3.931 

0.796 

13 

32 

31 

0.67 

98.87 

98.72 

103.17 

103.22 

4.3 

4.5 

0.0020 

74.007 

0.729 

1.716  3.994 

0.805 

14 

31 

30 

0.67 

98.72 

98.53 

103.22 

103.13 

4.5 

4.6 

0.0027 

70.551 

0.658 

1.932  5.125 

0.992 

15 

19 

15 

0.227 

101 

100.13 

102.5 

102.43 

1.5 

2.3 

0.0077 

113.49

0.155 

0.759  1.638 

1.552 

16 

21 

22 

0.227 

100.84 

100.5 

102.34 

102.4 

1.5 

1.9 

0.0192 

17.752 

0.089 

0.846  2.424 

2.305 

17 

22 

16 

0.227 

100.5 

99.82 

102.4 

102.42 

1.9 

2.6 

0.0103 

65.709 

0.131 

0.793  1.885 

1.773 

18 

16 

13 

0.227 

99.82 

99.6 

102.42 

102 

2.6 

2.4 

0.0080 

27.544 

0.168 

0.811  1.828 

1.595 

19 

23 

0.227 

101.4 

100.1 

102.9 

102 

1.5 

1.9 

0.0085 

152.98

0.146 

0.768  1.712 

1.624 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

91 

 

Tram

 No. 

Pozo 

Pozo 

Tipo de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendient

Longitu

T/D 

Veloci

dad 

Tao 

Froude 

Cota 

batea i 

Cotea 

batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i 

Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

20 

24 

18 

0.227 

101.3 

99.9 

102.8 

102.5 

1.5 

2.6 

0.0143 

97.909 

0.095 

0.764  1.933 

2.009 

21 

18 

20 

0.227 

99.9 

99.6 

102.5 

102.5 

2.6 

2.9 

0.0109 

27.593 

0.139 

0.844  2.097 

1.829 

22 

20 

17 

0.227 

99.6 

99.2 

102.5 

102.5 

2.9 

3.3 

0.0081 

49.248 

0.157 

0.787  1.756 

1.599 

23 

17 

15 

0.227 

99.2 

98.83 

102.5 

102.43 

3.3 

3.6 

0.0052 

70.527 

0.210 

0.753  1.472 

1.314 

24 

15 

14 

0.227 

98.83 

98.55 

102.43 

102.25 

3.6 

3.7 

0.0039 

71.296 

0.337 

0.850  1.644 

1.148 

25 

14 

0.227 

98.55 

98.3 

102.25 

102 

3.7 

3.7 

0.0028 

90.337 

0.443 

0.818  1.420 

0.943 

26 

13 

0.227 

98.3 

98.2 

102 

102 

3.7 

3.8 

0.0087 

11.466 

0.376 

1.341  3.975 

1.701 

27 

13 

30 

0.227 

98.2 

98.03 

102 

103.13 

3.8 

5.1 

0.0037 

45.874 

0.541 

1.032  2.166 

1.048 

28 

30 

28 

0.67 

98.03 

97.9 

103.13 

103 

5.1 

5.1 

0.0026 

50.713 

0.696 

1.912  4.981 

0.936 

29 

28 

34 

0.67 

97.9 

97.25 

103 

102.75 

5.1 

5.5 

0.0019 

345.71

0.805 

1.669  3.760 

0.704 

30 

34 

35 

0.67 

97.25 

97.14 

102.75 

102.74 

5.5 

5.6 

0.0059 

18.785 

0.541 

2.669 

10.10

1.578 

31 

26 

27 

0.67 

101.1 

101 

103 

103 

1.9 

0.0013 

79.318 

0.795 

1.366  2.520 

0.585 

32 

27 

29 

0.67 

101 

100.9 

103 

103 

2.1 

0.0017 

58.151 

0.699 

1.567  3.347 

0.765 

33 

29 

25 

0.67 

100.9 

100.78 

103 

102.98 

2.1 

2.2 

0.0014 

82.936 

0.752 

1.456  2.871 

0.663 

34 

33 

14 

0.227 

101.3 

99.35 

102.8 

102.25 

1.5 

2.9 

0.0138 

141.02

0.096 

0.755  1.884 

1.978 

 

 

 

 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

92 

 

 

10.1.2  Sector 2 

SECTOR 2 DISEÑO PARA FM =1.4 (Q. ISLA TUMACO=326 LPS Y Q. ISLA MORRO= 202 LPS) 

Tramo  

No. 

Pozo i  Pozo j 

Tipo 

de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendiente 

Longitud 

T/D 

Velocidad 

Tao 

Froude 

Cota batea i  Cotea batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i 

Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

46 

53 

27 

0.227 

101.25 

100.3 

102.53 

102.5 

1.28 

2.2 

0.0140 

67.67 

0.096 

0.759 

1.906 

1.992 

47 

27 

26 

0.227 

100.3 

99.7 

102.5 

102.5 

2.2 

2.8 

0.0137 

43.75 

0.096 

0.753 

1.872 

1.970 

48 

26 

61 

0.227 

99.7 

99.15 

102.5 

102.75 

2.8 

3.6 

0.0108 

50.74 

0.122 

0.778 

1.855 

1.801 

49 

61 

58 

0.227 

99.15 

98.95 

102.75 

102.66 

3.6 

3.71 

0.0070 

28.43 

0.172 

0.774 

1.652 

1.500 

50 

58 

42 

0.227 

98.95 

98.55 

102.66 

102.5 

3.71 

3.95 

0.0081 

49.61 

0.171 

0.825 

1.882 

1.605 

51 

42 

55 

0.227 

98.55 

98.15 

102.5 

102.6 

3.95 

4.45 

0.0060 

67.23 

0.196 

0.770 

1.572 

1.394 

52 

55 

64 

0.227 

98.15 

97.85 

102.6 

102.75 

4.45 

4.9 

0.0061 

49.20 

0.221 

0.836 

1.788 

1.421 

53 

64 

71 

0.227 

97.85 

97.55 

102.75 

102.75 

4.9 

5.2 

0.0057 

52.30 

0.246 

0.862 

1.845 

1.385 

54 

71 

81 

0.227 

97.55 

96.91 

102.75 

103 

5.2 

6.09 

0.0038 

166.76  0.295 

0.782 

1.441 

1.137 

55 

59 

0.227 

101.26 

100.01 

102.75 

102.37 

1.49 

2.36 

0.0146 

85.62 

0.095 

0.769 

1.965 

2.029 

56 

0.227 

100.01 

99.44 

102.37 

102.25 

2.36 

2.81 

0.0133 

42.78 

0.107 

0.793 

2.011 

1.967 

57 

0.227 

99.44 

99.26 

102.25 

102.25 

2.81 

2.99 

0.0095 

18.90 

0.142 

0.801 

1.875 

1.715 

58 

73 

0.227 

99.26 

99 

102.25 

102.75 

2.99 

3.75 

0.0074 

35.27 

0.175 

0.800 

1.756 

1.538 

59 

60 

71 

0.227 

101.25 

100.15 

102.75 

102.75 

1.5 

2.6 

0.0142 

77.30 

0.095 

0.762 

1.926 

2.005 

60 

62 

64 

0.227 

101.35 

100.55 

102.64 

102.75 

1.29 

2.2 

0.0137 

58.44 

0.096 

0.752 

1.869 

1.968 

61 

66 

67 

0.227 

101.25 

100.65 

102.82 

102.75 

1.57 

2.1 

0.0151 

39.82 

0.094 

0.778 

2.013 

2.059 

62 

67 

65 

0.227 

100.65 

100.45 

102.75 

102.8 

2.1 

2.35 

0.0165 

12.14 

0.099 

0.838 

2.304 

2.166 

63 

65 

34 

0.227 

100.45 

99.8 

102.8 

102.5 

2.35 

2.7 

0.0100 

64.83 

0.126 

0.764 

1.769 

1.738 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

93 

 

Tramo  

No. 

Pozo i  Pozo j 

Tipo 

de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendiente 

Longitud 

T/D 

Velocidad 

Tao 

Froude 

Cota batea i  Cotea batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i 

Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

64 

34 

63 

0.227 

99.8 

99.45 

102.5 

102.75 

2.7 

3.3 

0.0087 

40.21 

0.163 

0.832 

1.942 

1.661 

65 

63 

24 

0.227 

99.45 

99.1 

102.75 

102.5 

3.3 

3.4 

0.0070 

50.21 

0.199 

0.841 

1.868 

1.510 

66 

24 

52 

0.227 

99.1 

98.76 

102.5 

102.58 

3.4 

3.82 

0.0056 

60.63 

0.234 

0.829 

1.729 

1.367 

67 

52 

82 

0.227 

98.76 

98.55 

102.58 

102.88 

3.82 

4.33 

0.0039 

53.47 

0.281 

0.770 

1.416 

1.150 

68 

68 

51 

0.227 

101.03 

100.57 

102.83 

102.56 

1.8 

1.99 

0.0169 

27.15 

0.092 

0.810 

2.205 

2.176 

69 

51 

0.227 

100.57 

99.65 

102.56 

102.25 

1.99 

2.6 

0.0147 

62.50 

0.095 

0.772 

1.977 

2.037 

70 

0.227 

99.65 

99.45 

102.25 

102.27 

2.6 

2.82 

0.0172 

11.65 

0.091 

0.814 

2.227 

2.190 

71 

10 

0.227 

99.45 

99.16 

102.27 

102.25 

2.82 

3.09 

0.0056 

51.64 

0.219 

0.797 

1.631 

1.363 

72 

10 

15 

0.227 

99.16 

98.9 

102.25 

102.33 

3.09 

3.43 

0.0050 

51.80 

0.251 

0.817 

1.646 

1.297 

73 

69 

22 

0.227 

101.25 

100.66 

102.75 

102.38 

1.5 

1.72 

0.0147 

40.27 

0.095 

0.770 

1.970 

2.032 

74 

70 

34 

0.227 

101.25 

100 

102.95 

102.5 

1.7 

2.5 

0.0138 

90.77 

0.096 

0.754 

1.878 

1.974 

75 

72 

77 

0.595 

101.09 

100.93 

102.75 

102.91 

1.66 

1.98 

0.0015 

107.01  0.666 

1.334 

2.539 

0.720 

76 

74 

30 

0.227 

101.25 

100.62 

102.75 

102.5 

1.5 

1.88 

0.0146 

43.08 

0.095 

0.770 

1.967 

2.031 

77 

75 

63 

0.227 

101.31 

100.25 

102.75 

102.75 

1.44 

2.5 

0.0145 

73.13 

0.095 

0.767 

1.954 

2.022 

78 

78 

52 

0.227 

101.25 

99.96 

102.79 

102.58 

1.54 

2.62 

0.0144 

89.53 

0.095 

0.766 

1.945 

2.016 

79 

83 

29 

0.227 

101.25 

100.4 

102.75 

102.5 

1.5 

2.1 

0.0137 

61.97 

0.096 

0.753 

1.872 

1.970 

80 

84 

27 

0.227 

101 

100.6 

102.85 

102.5 

1.85 

1.9 

0.0165 

24.26 

0.092 

0.803 

2.158 

2.148 

81 

85 

51 

0.227 

101.25 

100.87 

102.81 

102.56 

1.56 

1.69 

0.0244 

15.57 

0.084 

0.920 

2.923 

2.583 

82 

86 

55 

0.227 

101.15 

100.65 

103 

102.6 

1.85 

1.95 

0.0144 

34.82 

0.095 

0.765 

1.940 

2.013 

83 

87 

24 

0.227 

101.25 

99.6 

103.01 

102.5 

1.76 

2.9 

0.0137 

120.33  0.096 

0.753 

1.872 

1.970 

84 

89 

19 

0.227 

100.96 

100.2 

103 

102.5 

2.04 

2.3 

0.0147 

51.55 

0.095 

0.772 

1.980 

2.038 

85 

19 

23 

0.227 

100.2 

98.94 

102.5 

102.5 

2.3 

3.56 

0.0139 

90.41 

0.096 

0.757 

1.895 

1.985 

86 

81 

79 

0.452 

95.11 

94.86 

103 

102.75 

7.89 

7.89 

0.0084 

29.75 

0.678 

2.646 

10.915  1.614 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

94 

 

Tramo  

No. 

Pozo i  Pozo j 

Tipo 

de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendiente 

Longitud 

T/D 

Velocidad 

Tao 

Froude 

Cota batea i  Cotea batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i 

Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

87 

79 

80 

0.452 

94.86 

94.55 

102.75 

102.89 

7.89 

8.34 

0.0100 

30.99 

0.638 

2.840 

12.679  1.818 

88 

80 

82 

0.452 

94.55 

93.65 

102.89 

102.88 

8.34 

9.23 

0.0084 

106.88  0.681 

2.652 

10.958  1.611 

89 

82 

90 

0.452 

93.65 

93.46 

102.88 

102.84 

9.23 

9.38 

0.0156 

12.21 

0.564 

3.398 

18.532  2.379 

90 

90 

91 

0.452 

93.46 

93.36 

102.84 

102.75 

9.38 

9.39 

0.0149 

6.71 

0.572 

3.343 

17.888  2.317 

 

SECTOR 2 DISEÑO PARA FM =2.6 (Q. ISLA TUMACO=520 LPS Y Q. ISLA MORRO= 302 LPS) 

Tramo  

No. 

Pozo i  Pozo j 

Tipo 

de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendiente 

Longitud 

T/D 

Velocidad 

Tao 

Froude 

Cota batea i  Cotea batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i  Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

46 

27 

26 

0.227 

100.3 

99.8 

102.5 

102.5 

2.2 

2.7 

0.0114 

43.752  0.115 

0.770 

1.849 

1.837 

47 

26 

61 

0.227 

99.8 

99.45 

102.5 

102.75 

2.7 

3.3 

0.0069 

50.740  0.172 

0.765 

1.614 

1.485 

48 

61 

58 

0.227 

99.45 

99.25 

102.75 

102.66 

3.3 

3.41 

0.0070 

28.427  0.218 

0.890 

2.036 

1.525 

49 

58 

42 

0.227 

99.25 

98.95 

102.66 

102.5 

3.41 

3.55 

0.0060 

49.612  0.232 

0.857 

1.853 

1.419 

50 

42 

55 

0.227 

98.95 

98.65 

102.5 

102.6 

3.55 

3.95 

0.0045 

67.233  0.268 

0.798 

1.544 

1.225 

51 

55 

64 

0.227 

98.65 

98.45 

102.6 

102.75 

3.95 

4.3 

0.0041 

49.195  0.311 

0.829 

1.596 

1.170 

52 

64 

71 

0.227 

98.45 

98.25 

102.75 

102.75 

4.3 

4.5 

0.0038 

52.297  0.348 

0.853 

1.640 

1.131 

53 

71 

81 

0.227 

98.25 

97.81 

102.75 

103 

4.5 

5.19 

0.0026 

166.759  0.419 

0.778 

1.303 

0.927 

54 

59 

0.227 

101.26 

100.01 

102.75 

102.37 

1.49 

2.36 

0.0146 

85.617  0.095 

0.769 

1.965 

2.029 

55 

0.227 

100.01 

99.64 

102.37 

102.25 

2.36 

2.61 

0.0086 

42.781  0.149 

0.786 

1.779 

1.642 

56 

0.227 

99.64 

99.46 

102.25 

102.25 

2.61 

2.79 

0.0095 

18.898  0.179 

0.922 

2.315 

1.751 

57 

73 

0.227 

99.46 

99.3 

102.25 

102.75 

2.79 

3.45 

0.0045 

35.269  0.250 

0.774 

1.480 

1.232 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

95 

 

Tramo  

No. 

Pozo i  Pozo j 

Tipo 

de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendiente 

Longitud 

T/D 

Velocidad 

Tao 

Froude 

Cota batea i  Cotea batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i  Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

58 

60 

71 

0.227 

101.25 

100.15 

102.75 

102.75 

1.5 

2.6 

0.0142 

77.302  0.095 

0.762 

1.926 

2.005 

59 

62 

64 

0.227 

101.35 

100.55 

102.64 

102.75 

1.29 

2.2 

0.0137 

58.435  0.096 

0.752 

1.869 

1.968 

60 

66 

67 

0.227 

101.25 

100.75 

102.82 

102.75 

1.57 

0.0126 

39.819  0.109 

0.777 

1.921 

1.913 

61 

67 

65 

0.227 

100.75 

100.65 

102.75 

102.8 

2.15 

0.0082 

12.140  0.146 

0.758 

1.666 

1.600 

62 

65 

34 

0.227 

100.65 

100.2 

102.8 

102.5 

2.15 

2.3 

0.0069 

64.832  0.174 

0.773 

1.643 

1.491 

63 

68 

51 

0.227 

101.03 

100.57 

102.83 

102.56 

1.8 

1.99 

0.0169 

27.147  0.092 

0.810 

2.205 

2.176 

64 

51 

0.227 

100.57 

99.65 

102.56 

102.25 

1.99 

2.6 

0.0147 

62.497  0.095 

0.772 

1.977 

2.037 

65 

0.227 

99.65 

99.45 

102.25 

102.27 

2.6 

2.82 

0.0172 

11.647  0.102 

0.874 

2.479 

2.220 

66 

10 

0.227 

99.45 

99.26 

102.27 

102.25 

2.82 

2.99 

0.0037 

51.635  0.309 

0.786 

1.437 

1.113 

67 

10 

15 

0.227 

99.26 

99.1 

102.25 

102.33 

2.99 

3.23 

0.0031 

51.796  0.364 

0.785 

1.372 

1.015 

68 

69 

22 

0.227 

101.25 

100.66 

102.75 

102.38 

1.5 

1.72 

0.0147 

40.267  0.095 

0.770 

1.970 

2.032 

69 

70 

34 

0.227 

101.25 

100 

102.95 

102.5 

1.7 

2.5 

0.0138 

90.766  0.096 

0.754 

1.878 

1.974 

70 

34 

63 

0.227 

100 

99.75 

102.5 

102.75 

2.5 

0.0062 

40.212  0.223 

0.849 

1.841 

1.436 

71 

63 

24 

0.227 

99.75 

99.5 

102.75 

102.5 

0.0050 

50.205  0.275 

0.857 

1.765 

1.294 

72 

24 

52 

0.227 

99.5 

99.26 

102.5 

102.58 

3.32 

0.0040 

60.634  0.326 

0.838 

1.612 

1.153 

73 

52 

82 

0.227 

99.26 

99.05 

102.58 

102.88 

3.32 

3.83 

0.0039 

53.469  0.360 

0.879 

1.729 

1.145 

74 

72 

77 

0.67 

100.99 

100.83 

102.75 

102.91 

1.76 

2.08 

0.0015 

107.014  0.711 

1.466 

2.924 

0.705 

75 

74 

30 

0.227 

101.25 

100.62 

102.75 

102.5 

1.5 

1.88 

0.0146 

43.080  0.095 

0.770 

1.967 

2.031 

76 

75 

63 

0.227 

101.31 

100.25 

102.75 

102.75 

1.44 

2.5 

0.0145 

73.131  0.095 

0.767 

1.954 

2.022 

77 

78 

52 

0.227 

101.25 

99.96 

102.79 

102.58 

1.54 

2.62 

0.0144 

89.534  0.095 

0.766 

1.945 

2.016 

78 

83 

29 

0.227 

101.25 

100.4 

102.75 

102.5 

1.5 

2.1 

0.0137 

61.969  0.096 

0.753 

1.872 

1.970 

79 

84 

27 

0.227 

101 

100.6 

102.85 

102.5 

1.85 

1.9 

0.0165 

24.264  0.092 

0.803 

2.158 

2.148 

80 

85 

51 

0.227 

101.25 

100.87 

102.81 

102.56 

1.56 

1.69 

0.0244 

15.574  0.084 

0.920 

2.923 

2.583 

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background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Diseño de sistemas de alcantarillado en terrenos muy planos. Factibilidad 
del diseño sin la operación de bomba. Caso de estudio: alcantarillado del 
Distrito de Tumaco (Nariño) 

 MIC 2019-20 

 

 

 

Ligia Mercedes Zárate Carvajal 

Tesis II 

96 

 

Tramo  

No. 

Pozo i  Pozo j 

Tipo 

de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendiente 

Longitud 

T/D 

Velocidad 

Tao 

Froude 

Cota batea i  Cotea batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i  Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

81 

86 

55 

0.227 

101.15 

100.65 

103 

102.6 

1.85 

1.95 

0.0144 

34.820  0.095 

0.765 

1.940 

2.013 

82 

87 

24 

0.227 

101.25 

99.6 

103.01 

102.5 

1.76 

2.9 

0.0137 

120.328  0.096 

0.753 

1.872 

1.970 

83 

89 

19 

0.227 

100.96 

100.2 

103 

102.5 

2.04 

2.3 

0.0147 

51.546  0.095 

0.772 

1.980 

2.038 

84 

19 

23 

0.227 

100.2 

99.04 

102.5 

102.5 

2.3 

3.46 

0.0128 

90.404  0.101 

0.752 

1.838 

1.917 

85 

73 

81 

0.595 

96.9 

96.51 

102.75 

103 

5.85 

6.49 

0.0042 

92.170  0.674 

2.252 

7.219 

1.203 

86 

81 

79 

0.595 

96.51 

96.36 

103 

102.75 

6.49 

6.39 

0.0050 

29.750  0.648 

2.432 

8.468 

1.341 

87 

79 

80 

0.595 

96.36 

96.15 

102.75 

102.89 

6.39 

6.74 

0.0068 

30.993  0.588 

2.734 

10.865  1.621 

88 

80 

82 

0.595 

96.15 

95.65 

102.89 

102.88 

6.74 

7.23 

0.0047 

106.881  0.669 

2.364 

7.961 

1.270 

89 

82 

90 

0.595 

95.65 

95.56 

102.88 

102.84 

7.23 

7.28 

0.0074 

12.213  0.585 

2.846 

11.784  1.693 

90 

90 

91 

0.595 

95.56 

95.46 

102.84 

102.75 

7.28 

7.29 

0.0149 

6.714 

0.473 

3.717 

20.966  2.542 

 

SECTOR 2 DISEÑO PARA FM =3.8 (Q. ISLA TUMACO=714 LPS Y Q. ISLA MORRO= 402 LPS) 

Tramo  

No. 

Pozo i  Pozo j 

Tipo 

de  

Tramo 

Diámetro 

Tubería 

Terreno 

Excavación 

Pendiente 

Longitud 

T/D 

Velocidad  Tao  Froude 

Cota batea i  Cotea batea j 

Cota i 

Cota j 

Altura i 

Altura j 

(m) 

(m/s) 

(Pa) 

(-) 

(I/C) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

(m) 

46 

27 

26 

0.227 

100.3 

99.8 

102.4 

102.5 

2.1 

2.7 

0.0114 

43.752  0.124 

0.807 

1.987  1.853 

47 

26 

61 

0.227 

99.8 

99.45 

102.5 

102.75 

2.7 

3.3 

0.0069 

50.740  0.192 

0.819 

1.789  1.498 

48 

61 

58 

0.227 

99.45 

99.35 

102.75 

102.75 

3.3 

3.4 

0.0035 

28.427  0.297 

0.751 

1.328  1.089 

49 

58 

42 

0.227 

99.35 

99.15 

102.75 

102.75 

3.4 

3.6 

0.0040 

49.612  0.295 

0.802 

1.515  1.165 

50 

42 

55 

0.227 

99.15 

98.85 

102.75 

102.75 

3.6 

3.9 

0.0045 

67.233  0.308 

0.864 

1.737  1.226 

51 

55 

64 

0.227 

98.85 

98.65 

102.75 

102.75 

3.9 

4.1 

0.0041 

49.195  0.352 

0.885 

1.760  1.166 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/1f8e5f977cd36f00c36ad8a906776feb/index-html.html