Memoria de calculo hidraulico 1

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ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD TECNICO-ECONOMICO PARA EL SECTOR A DE LAS PAMPAS DE SAN BARTOLO

MEMORIA DE CALCULO HIDRAULICO

Proyecto: Mejoramiento del Servicio de Agua Potable e Instalacin del alcantarillado sanitario en la asociacin de vivienda Las flores de San Agustn, Distrito Nuevo Imperial, Provincia Caete, Regin Lima.

NDICE

NDICE

10.4.1CONSIDERACIONES GENERALES10.4.1.1 Definicin de los sistemas3.1.2Caudal de demanda3.1.3Perodo de diseo para redes colectoras3.1.4Poblacin y densidad poblacional3.1.5Dotacin de agua 3.1.6Coeficiente de variacin del consumo de alcantarillado.3.1.7Contribucin al desage.

3.1.8Criterios de ubicacin para el diseo de redes de alcantarillado.

3.1.9Diseo hidrulico.

10.4.2CALCULO HIDRAULICO DE COLECTORES

(HOJA DE CALCULOS)

10.4.1CONSIDERACIONES GENERALESDEFINICIN DE LOS SISTEMAS.El Sistema de Alcantarillado convencional del sector Las flores de San Agustn, est proyectada por los siguientes componentes:

Red de colectores.- Conformada por buzones y buzonetas de inspeccin interconectadas con tuberas de PVC-UF ISO 4435, S-25. SD-2, SDR-51 DN 200mm como mnimo. Encargadas a recolectar las aguas servidas del sector confluyendo dichas aguas hacia el empalme de la red del emisor Nuevo Imperial, ubicado en la Av. Augusto B. Legua con la Tercera entrada al Conde en el AA.HH Carrizales.CAUDAL DE DEMANDAPara el clculo del caudal de demanda del sector de Las Flores de San Agustn se ha tomado en consideracin la informacin de los Estudios Bsicos y los aspectos sociolgicos de la zona.

Para el clculo se ha desarrollado un acpite por cada tem que se ha credo necesario y que se detalla a continuacin.PERODO DE DISEO.El periodo de diseo est condicionado a las diferentes variaciones de los factores econmicos, crecimiento de poblacin, calidad de material a utilizar y la tecnologa que se usa.

Para proyectos de poblaciones o ciudades, as como para proyectos de mejoramiento y/o ampliacin de servicios en asentamientos existentes, el perodo de diseo ser fijado por los siguientes mtodos de tal manera que garantice los perodos ptimos para el sistema de alcantarillado.a) Crecimiento lineal de la demanda sin dficit inicial

En este caso, se supone que el componente entra a cubrir la demanda en el momento exacto en que se requiere la ampliacin.

Por lo que se tiene:

Donde:

t, es el perodo ptimo de diseo en aos;

b, es el factor de economa de escala asociado al componente;

r, es la tasa social de descuento (11%)

to, es el perodo de retraso en aos.

b) Crecimiento lineal de la demanda con dficit inicial

En este caso, el modelo de costos mnimos incorpora un perodo de retraso en la construccin de la primera etapa, es decir, un perodo durante el cual la demanda ha permanecido parcialmente insatisfecha.

El clculo del perodo ptimo (ti) en esta situacin es:

Donde:

Ti, es el perodo ptimo de diseo en aos con dficit inicial;

t, es el perodo ptimo sin dficit inicial en aos;

b, es el factor de economa de escala;

r, es la tasa social de descuento;

to, es el perodo de retraso en aos.

Por lo tanto en el proyecto se va considerar el periodo de diseo sin dficit inicial, teniendo como resultado t=16.60 aos; redondeando se tiene un periodo de diseo de 17 aos.

El RNE (Reglamento Nacional de Edificaciones) indica que para redes de alcantarillado se debe disear para un tiempo futuro de 20 aos, para el cual se elaborar los clculos de diseo.POBLACION Y DENSIDAD POBLACIONALPara la seleccin de la poblacin de diseo (Poblacin Futura, ao 2,035 = 2003 habitantes), se ha utilizado el mtodo geomtrico y una tasa de crecimiento de 2.68%, tomando en cuenta para esto datos del censo 2007 segn el INEI.DOTACION DE AGUA POTABLE

La Dotacin representa la cantidad de agua que se necesita para desarrollar las actividades domsticas, industriales y comerciales. Se expresa en litros/habitante/da. Teniendo en cuenta el Clima, la dotacin de agua vara de acuerdo a la temperatura de la zona a abastecer, as en temperaturas extremas el consumo es mayor que en un clima fro, a las costumbres y hbitos de la poblacin de la localidad y de acuerdo a las Normas.

Para determinar la dotacin en litros/hab./da, en la Localidad no se cuenta con registros de datos de consumo de agua por lo que se utiliza una dotacin de 150 lt/hab./da para consumo domstico de acuerdo a datos bsicos del Centro Panamericano de ingeniera sanitaria CEPIS/OPS/04.107, con proyeccin de servicios de alcantarillado y considerando el clima clido - templado de la zona.

COEFICIENTE DE VARIACIN DEL CONSUMO DE ALCANTARILLADOConsumo promedio diario anual (Qm).- Es el promedio de los gastos diarios durante un ao de registros expresados en litros por segundo. Se expresa por la siguiente relacin:

Dotacin = 180 lit/hab.da

Qm=3.48 l/sDentro de un Sistema de Agua Potable el consumo de agua vara con las estaciones, los das de la semana y las horas del da. Estas variaciones son debidas a las actividades bsicas de los pobladores, la magnitud de la poblacin, el equipamiento urbano y las condiciones climticas del rea.

Como se sabe un sistema de alcantarillado se disea con la finalidad de evacuar las aguas servidas en forma continua, a una adecuada pendiente y asegurando el arrastre hidrulico de los slidos. Para cumplir con su objetivo es necesario que cada uno de los componentes del sistema sea diseado satisfactoriamente, para ello es necesario conocer el funcionamiento cabal del sistema de acuerdo a las variaciones en los consumos de agua.

Para el dimensionamiento de sistemas de alcantarillado se utilizan parmetros de variacin diaria y horaria.Variaciones diarias ()

Representa la desviacin mxima del consumo promedio respecto al consumo mximo diario, sea Corresponde al consumo en el da de mayor incidencia, este coeficiente se denomina Consumo Mximo Diario (K1). Se obtiene de acuerdo a la siguiente expresin:

Para el Distrito Nuevo Imperial, Provincia de Caete se considerar el valor que flucta entre 1.2 a 1.5, de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones, se recomienda:

Coeficiente de Consumo Mximo Diario : 1.30

Variaciones horarias ()

Representa la desviacin mxima que resulta del consumo promedio o demanda mxima en una hora que se presenta en un da durante un ao y el gasto o caudal medio. Se le denomina Coeficiente de Variacin de Consumo Mximo Horario y su valor puede fluctuar entre 1.8 y 2.5 de la demanda promedio anual.

Se obtiene de acuerdo a la siguiente expresin:

Para el Distrito Nuevo Imperial se considerar el siguiente valor, teniendo en cuenta el Reglamento Nacional de Edificaciones para poblaciones de 2000 a 10000 habitantes:

Coeficiente de Consumo Mximo Horario (): 2.00

Consumo mximo diario (Qmd).- Se adopta un valor igual a 1,3 veces el consumo promedio diario anual. Entonces, para el ao de ptimo consumo el consumo mximo diario es de 4.52 l/s. Ver cuadro N 3.4

Consumo mximo horario (Qmh).- Se adopta como 2.0 veces el consumo promedio diario anual. Entonces, para el ao de ptimo consumo el consumo mximo horario es de 6.96 l/s. Ver cuadro N3.4

CUADRO N 3.4

3.1.7CONTRIBUCION AL DESAGUE

Para calcular la contribucin del agua residual al sistema de alcantarillado se determin teniendo en cuenta las horas punta del consumo de agua y de acuerdo al RNE que considera que el 80% del caudal de agua potable consumida ingresa al sistema de alcantarillado.

Por lo tanto la contribucin total de aguas residuales:

Qcd= 5.57 l/s

Para el clculo de colectores se ha tomado el aporte del primer ao, considerado como caudal mnimo.

Ver cuadro N 3.43.1.8CRITERIOS DE UBICACIN PARA EL DISEO DE REDES DE ALCANTARILLADO Redes de colectores

a. Tuberas

Ubicacin

Para efectuar el diseo del trazo definitivo de las tuberas, previamente se fijarn las secciones transversales de todas las calles del proyecto, con la ubicacin acotada y a escala de todos los servicios pblicos de electricidad, agua, etc., existentes.

En la mayora de las calles tenemos 20 m de ancho proyectndose una lnea de alcantarillado en el mismo eje.

La distancia mnima entre ejes de la tubera de agua y la tubera de desage ser de 2,0 m.

Profundidad mnima

Los colectores se proyectarn a una profundidad tal, que asegure satisfacer las condiciones ms desfavorables siguientes:

La profundidad requerida para prever el drenaje de todas las reas vecinas: Hmin = 1.20m.

La profundidad necesaria para no interferir con otros servicios pblicos existentes y/o proyectados, ubicados principalmente en las calles transversales a la lnea del colector

Un recubrimiento mnimo de 1.0m. sobre la clave del colector en relacin con el nivel de la calzada; salvo vas peatonales en que el recubrimiento podr ser menor.

Profundidad mxima

La profundidad mxima ser aquella que no ofrezca dificultades constructivas, de acuerdo al tipo de suelo y que no obligue al tendido de alcantarillas auxiliares.

La profundidad mxima admisible recomendada, ser de 8.00m.

b. Cmaras de Inspeccin

Las cmaras de inspeccin sern ubicadas en la lnea de alcantarillado para facilitar la limpieza y mantenimiento de las redes, de esta forma evitar que se obstruyan debido a acumulacin excesiva de sedimentos, se tomarn en cuenta las dimensiones de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones tal como se indica en el Cuadro N 4.6 Geometra de Buzones y Buzonetas:

Cuadro N 3.5 Geometra de Buzones y Buzonetas

DESCRIPCINPROFUNDIDAD MNIMA (m)PROFUNDIDAD MXIMA (m)DIMETRO (m)ESPESOR DE FUSTE (m)TIPO DE CONCRETO

BUZONETAS0.61.190.60.15SIMPLE