Diseño de drenaje pluvial y sanitario · Normas SGAPDS-29 · EN 1433 · NMX-E-215 · NOM-001-CONAGUA
¿Por qué importa? El caudal de diseño es el «tamaño del problema»: cuánta agua de lluvia tendrá que manejar tu sistema. Si lo subestimas, el drenaje se desborda; si lo sobredimensionas, gastas de más.
Dato clave — C vs. Precipitación: No toda la lluvia que cae escurre. El coeficiente C (0 a 1) define qué fracción se convierte en escurrimiento según la superficie: concreto C=0.95 (escurre casi todo), jardín C=0.30 (se infiltra la mayoría). Por eso la misma lluvia genera hasta 3× más caudal en zona pavimentada que verde.
Norma: SGAPDS-29 (CONAGUA) — Método Racional Q = 2.778 · C · I · A, válido para cuencas urbanas < 2 km².
| Indicador | Valor (mm/año) |
|---|---|
| Seleccione un estado para ver estadísticas | |
Nota: estos valores son precipitación media ANUAL (mm/año), referencia estadística de la zona. La intensidad de diseño del cálculo (mm/hr por periodo de retorno) proviene de curvas IDF. Use esta tabla para validar que su diseño es congruente con el histórico de la región.
¿Por qué importa? El canal debe tener un área hidráulica suficiente para el caudal, y una clase de carga que aguante el tránsito encima sin romperse.
Dato clave: Área hidráulica = ancho interior × tirante de agua. Se diseña al 90 % de llenado para dejar borde libre de seguridad. La clase de carga (A15 a F900) define cuánto peso soporta la rejilla: zona peatonal A15, vialidad D400, puerto/aeropuerto F900.
Norma: EN 1433 — clasificación de canales de drenaje por clase de carga y estanqueidad.
| Canal EVO | LN×Hi (mm) | Sección LN×Hi (mm) | Área hidráulica (cm²) | Capacidad (l/s) | Clase carga | Estado |
|---|
¿Por qué importa? La pendiente define la velocidad del agua. Muy lenta → se sedimenta y tapa la tubería. Muy rápida → erosiona y daña el conducto. Hay que estar en el rango correcto.
Dato clave: Velocidad de autolimpieza ≥ 0.60 m/s (evita azolve) y ≤ 3.0 m/s (evita erosión). La pendiente mínima garantiza 0.60 m/s con el tubo lleno.
Norma: NMX-E-215 / CONAGUA — fórmula de Manning v = (1/n) · R²³ · S½, n según material.
| PV | Dist. acum. (m) | Dimensión pozo | Cota terreno (msnm) | Cota plantilla (msnm) | Profundidad (m) | Desnivel tramo (m) | Tipo caída |
|---|
¿Por qué importa? Los pozos permiten inspección y limpieza, y controlan la energía del agua. Su número, profundidad y tipo dependen del diámetro del tubo y la pendiente.
Dato clave: Espaciado máximo según diámetro: ≤100m para DN≤600mm, ≤150m para DN>600mm (MAPAS Libro 20, CONAGUA). Profundidad mínima operable 1.20 m. Si el desnivel entre pozos supera 0.60 m, se requiere pozo de caída para frenar el agua y evitar erosión. Velocidad mínima autolimpiante: 0.60 m/s (sanitario) · 0.90 m/s (pluvial).
Norma: NOM-001-CONAGUA-2011 · MAPAS Libro 20 — Alcantarillado Sanitario (CONAGUA) — espaciamiento de pozos, estructuras de caída y criterios de autolimpieza.
| Pozo | Cota terreno (msnm) | Cota plantilla (msnm) | Prof. excavación (m) |
|---|
¿Por qué importa? El perfil longitudinal muestra cómo baja la tubería respecto al terreno: confirma que el agua fluye por gravedad sin contrapendientes y que la profundidad de excavación es viable.
Dato clave: La plantilla del colector siempre debe ir descendiendo. Si el terreno baja más rápido que la tubería, los pozos se hacen muy profundos (más costo); si baja menos, puede faltar pendiente.
Norma: Criterios de trazo CONAGUA / SGAPDS-29.
¿Por qué importa? A diferencia del drenaje (gravedad), aquí el agua va presurizada. La tubería debe resistir la presión de trabajo, y la velocidad debe ser eficiente sin causar golpe de ariete.
Dato clave: La presión admisible (PN) se reduce con la temperatura del fluido (ISO 16422 Anexo C). Velocidad recomendada 0.6–2.5 m/s. La pérdida de carga (Hazen-Williams, C=150) determina cuánta presión se pierde en el trayecto.
Norma: ISO 16422 / NMX-E-258 — tubería PVC-O a presión, clase MRS 450.
El gasto máximo instantáneo en alcantarillado sanitario no ocurre todo el día — la demanda tiene picos matutinos y vespertinos. El factor M de Harmon captura esa variabilidad: para poblaciones pequeñas (1,000 hab) M=3.8 (casi 4 veces el gasto medio), y para ciudades grandes (63,000+ hab) baja a M=2.17. Usar M=1 sería subdimensionar gravemente la red.
Norma: SGAPDS-29 Sección 3.1.3.3 — Fórmula: M = 1 + 14 / (4 + √P) donde P = población en miles de habitantes.
| Criterio | HDPE/PVC (M8 IOWA) |
Concreto (M9 Marston) |
|---|---|---|
| Diámetro nominal | DN 150–600 mm ✅ | DN 300–3 050 mm ✅ |
| Profundidad relleno | H ≤ 4 m ✅ / H > 5 m ⚠️ | H > 5 m con LRFD ✅✅ |
| Carga vehicular | H-10 / H-20 ✅ | H-10 / H-20 / H-25 ✅ |
| Calidad del suelo | E' ≥ 1 400 kPa requerido | Independiente del suelo ✅ |
| Resistencia química | Alta (H₂S, ácidos) ✅ | Requiere recubrimiento |
| Vida útil | 50 años (ASTM D-2321) | 100+ años ✅ |
| Norma mexicana | NMX-E-241 / NOM-001 | NMX-C-401 / NMX-C-402 |
| Módulo de cálculo | M8 — Instalación | M9 — Diseño Estructural |
| Grado | Mgrieta (N/m/mm) |
Mrotura (N/m/mm) |
f'c (MPa) |
Equiv. ASTM |
|---|
| Clase SCT | Fg kN/m (N/m/mm) |
Fm kN/m (rotura) |
f’c (MPa) |
Equiv. NMX-C-402 |
Equiv. ASTM C76M-22A |
|---|---|---|---|---|---|
| Clase 1 | 50 (5.1) | 75 (7.6) | 27.6 | Grado 1 | Clase I/II |
| Clase 2 | 65 (6.6) | 100 (10.2) | 27.6 | Grado 2 | Clase III |
| Clase 3 | 100 (10.2) | 150 (15.3) | 34.5 | Grado 3 | Clase IV |
| Clase 4 | 140 (14.3) | 175 (17.8) | 41.4 | Grado 4 | Clase V |
| Uso / Proyecto | Grado NMX-C-402 | Carga viva ref. | Nota NMX-C-401 |
|---|---|---|---|
| 🏘️ Residencial / jardines | Grado 1 | Peatonal · 0 kN/m | Concreto simple o reforzado ligero (NMX-C-401 Sec. 5.1). Uso típico: atarjeas domiciliarias ≤ 45 cm |
| 🛣️ Vialidad local / colectora | Grado 2 | H-10 · H-20 | Concreto reforzado mín. f'c 27.6 MPa (NMX-C-401 Sec. 6.2). Colectores pluviales DN 300–760 bajo calle |
| 🚛 Carretera / tráfico pesado | Grado 3 | H-25 · 120 kN/m | f'c ≥ 34.5 MPa obligatorio (NMX-C-401 Sec. 6.3). Drenaje bajo carreteras federales SCT |
| ✈️ Aeropuerto / industrial pesado | Grado 4 | FAA / E-80 | f'c ≥ 41.4 MPa — Diseño especial si qcalc > 140 N/m/mm (NMX-C-401 Sec. 6.4). Consultar fabricante |
| 🚂 Ferroviario / minería | Diseño Especial | Cooper E-80 | Fuera de catálogo estándar NMX-C-402. Requiere cálculo estructural específico bajo AREMA + NMX-C-401 Sec. 7. |
ACPA DD4 · ASCE 27-00 · ASTM C76M-22A · NMX-C-402-ONNCCE-2020
Consolida los resultados de las secciones calculadas
| Norma | Estado | Parámetro revisado | Resultado |
|---|---|---|---|
| SGAPDS-29 (CONAGUA) | — | C ∈ [0.2,0.95], A>0, Tr seleccionado | Sin calcular |
| EN 1433 | — | Cap. canal ≥ Qm diseño | Sin calcular |
| NMX-E-215 | — | Velocidad ∈ [0.6, 3.0] m/s | Sin calcular |
| NOM-001-CONAGUA-2011 | — | Espaciado ≤ máx. normativo | Sin calcular |
| NMX-C-402 / ASTM C76M-22A | — | D-load → Clase ASTM C76M-22A (I a V) | Sin calcular |
| ISO 16422 / NMX-E-258 | — | Presión operación ≤ PN admisible · Velocidad 0.6–2.5 m/s | Sin calcular |
¿Por qué importa? El reporte reúne todos los cálculos y verifica de un vistazo que el diseño cumple las normas mexicanas e internacionales aplicables — el respaldo técnico que da confianza al cliente y al proyectista.
Dato clave: Cada palomita verde ✅ indica una norma revisada y cumplida (SGAPDS-29, EN 1433, NMX-E-215, NOM-001-CONAGUA, ISO 16422). Una ⚠️ señala un punto a revisar antes de construir.
Normas aplicadas: