DISEÑO HIDRAULICO DE ACUEDUCTO

DISEO SISTEMA DE ACUEDUCTO VEREDA PERICO

POBLACION N DE VIVIENDAS N DE HABITANTES/VIVIENDA POBLACION INICIAL TASA DE CRECIMIENTO PERIODO DE DISEO POBLACION FINAL 15 5 75 HABITANTES 2.8 % 20 AOS PROYECCIONES DE POBLACION 130 HABITANTES AOPOBLACION AO POBLACION 2004 75 2015 102 2005 77 2016 104 2006 79 2017 107 2007 81 2018 110 2008 84 2019 113 2009 86 2020 117 2010 89 2021 120 2011 91 2022 123 2012 94 2023 127 2013 96 2024 130 2014 99 2025 134

DOTACION Y CONSUMO DOTACION (D) CAUDAL MEDIO DIARIO (qmd) 250 L/HAB. - DIA qmd = (P*D)/86400 0.38 LPS 48.00 80.00 L/HAB. - DIA qE = (E*De)/86400 0.04 LPS QMD = qmd *K1 0.55 LPS QMH = QMD * K2 0.88 LPS 0.052 LPS

N ESTUDIANTES ECUELA DOTACION CAUDAL DE ABASTO

CAUDAL MAXIMO DIARIO (QMD)

CAUDAL MAXIMO HORARIO (QMH)

CAUDAL PUNTUAL POR VIVIENDA (Qv)

DISEO SISTEMA DE ACUEDUCTO

CAPTACION SUMERGIDA DATOS DE ENTRADA ANCHO DE LA FUENTE COTA DEL FONDO DEL RIO NIVEL DE AGUAS MNIMO NIVEL DE AGUAS MEDIO NIVEL DE AGUAS MAXIMO CAUDAL MINIMO CAUDAL MEDIO CAUDAL MAXIMO CAUDAL A CAPTAR 3.0 998.80 999.00 999.65 1000.30 0.349 0.582 1.048 1.64 0.002 M msnm msnm msnm msnm M3/S M3/S M3/S LPS M3/S

DISEO DE LA REJILLA LONG. CRESTA VERTEDERO AGUAS MEDIAS (Lv) ALTURA DE LA LAMINA DE AGUA (H) H = (Qmedio/(1,84*Lv))^(2/3) 1.0 M

0.46 46

M cm

VELOCIDAD MEDIA (Vm) Vm = Qmedio/(Lv*H) DIMENSIONES DEFINITIVAS VERTEDERO CENTRAL H1 L1 CAUDAL DE DESCARGA DEL VERTEDERO (Qd) Qd = 1,84*L1*H1^(3/2)

1.25

m/s

45.00 1.00

cm M

0.555 555.44

M3/S LPS

CARGA DE DISEO (HD) HD = (QD/(1,84*L1))^(2/3)

0.009

M

CARGA ASOCIADA AL CAUDAL MINIMO (Hmin) Hmin = (Qmin/(1,84*L1))^(2/3)

0.330

M

SI HD < Hmin, ESTA CONDICION GARANTIZA LA CAPTACION DE QD OK

VERTEDERO DE CRECIENTES LONG. VERTEDERO Lc CAUDAL DE CRECIENTES (Qc) 2.00 M

Qc = Qmax - Qd CARGA SOBRE EL VERTEDERO (Hc) Hc = (Qc/(1,84*Lc))^(2/3)

0.492

M3/S

0.262 26

M cm

B= Lc = Hc= SECCION TRANSVERSAL (DIMENSIONES FINALES) 26.2 cm

3.0 2.00

m m

H1 = 45.00 cm Lv = 1.00 m

AREA DE CAPTACION (Ac) Ac = QD/(Cd*RAIZ(2*g*HD)) ANCHO DE LA CORONA (Bc) ANCHO DEL VERTEDERO (Bv) ANCHO DE LA REJA (Br) DIAMETRO DE LA BARRA (D) ESPACIAMIENTO (e)

0.200 0.5 0.3 0.2 0.5 0.01 2 0.02

M2 M M M PULG M cm M 2 cm

DETALLE REJILLA Y CORONA

0.3 m 0.5 0.2 m 0.5 pulg.

AREA DE LOS ESPACIOS (Ae) Ae = Br * e N TOTAL DE ESPACIOS (Ne) Ne = Ac/Ae N DE BARRAS (Nv) Nv = Ne -1 LONGITUD DE LA REJILLA (Lr) Lr =(Ne*e) + (Nv*D)

0.0040

M2

50

49

1.62

M

DISEO DEL CANAL RECOLECTOR

ALCANCE DEL FILO SUPERIOR DEL CHORRO (Xs)

Xc = 0.36 * V2/3 + 0.60 H4/7 ANCHO DEL CANAL RECOLECTOR (Bc) Bc = Xc +0,10

0.81

M

0.91

M

H = 0.46

0.81 Xs 0.91

NIVELES DE AGUA EN EL CANAL RECOLECTOR

NIVEL AGUAS ARRIBA Ho = [2He2 + ( He (SLc/3)2]1/2 2/3(SLc) LONGITUD DEL CANAL RECOLECTOR (Lc) PENDIENTE DEL CANAL RECOLECTOR (S) NIVEL AGUAS ABAJO Hc = [Q2/(g*Bc2)]1/3 BORDE LIBRE (BL) 0.007 0.10 M M Lr = 1.62 0.006 1.50 0.5 0.01 M M %

PERFIL DEL CANAL DE RECOLECCION Ho = 0.006

BL 0.1 S*Lc 0.01 Ho - He0.001 He = 0.007

Lc =

1.50 M

CORTE TRANSVERSAL AGUAS ARRIBA

Ho =

0.006

CORTE TRANSVERSAL AGUAS ABAJO

He = 0.007

VELOCIDAD DEL AGUA AL FINAL DEL CANAL (Ve) Ve = Q/(Bc*He) ALCANCE DEL FILO SUPERIOR DEL CHORRO (XL) XL = 0.36 * Ve2/3 + 0.60 He4/7 ANCHO DEL CANAL RECOLECTOR (Bc) Lc = XL +0,30

0.26

m/s Ve

0.18

M BL

0.26 0.15 H 0.6 H 0.4 XL 0.18

0.48

M

POR FACILIDAD DE MANTENIMIENTO SE ADOPTA UNA CAMARA DE RECOLECCION DE FORMA CUADRADA Y 1,5 M DE LADO

EL BORDE LIBRE (BL) DE LA CAMARA SE ADOPTA COMO 15 CM, POR LO QUE EL FONDO DE LA CAMARA ESTAR A 75 CM POR DEBAJO DE LA COTA DE FONDO DEL CANAL RECOLECTOR (SUPONIENDO UNA CABEZA (H) DE 60 CM QUE SERA VERIFICADA UNA VEZ REALIZADO EL DISEO DE LA ADUCCION)

Lc 0.48

ALTURA DE LOS MUROS DE CONTENCION H = (Qmax/(1.84 * L))2/3 DEJANDOLE UN BORDE LIBRE TENDREMOS 0.69 0.60 M M

CALCULO DE COTAS

FONDO DE LA FUENTE EN EL PUNTO DE CAPTACION LAMINA DE AGUA SOBRE LA PRESA DISEO MXIMA PROMEDIO CORONA DE LOS MUROS DE CONTENCION CANAL DE RECOLECCION FONDO AGUAS ARRIBA FONDO AGUAS ABAJO LAMINA AGUAS ARRIBA LAMINA AGUAS ABAJO CAMARA DE RECOLECCION CRESTA DEL VERTEDERO DE EXCESOS FONDO TUBERIA DE EXCESOS COTA DE ENTRADA COTA DEL RIO EN LA ENTREGA COTA DE SALIDA

998.80 998.809 999.49 999.26 999.40 998.694 998.69 998.700 998.694 998.54 998.14 998.14 998.12 998.42

CAUDAL DE EXCESOS CARGA ASOCIADA AL CAUDAL MEDIO (Hmed) CAUDAL CAPTADO = CAUDAL DE DESCARGA CAUDAL DE EXCESOS (Q exc) Q Excesos = Q captado - Q diseo CARGA ASOCIADA AL CAUDAL DE EXCESOS (H ex) Hex = (Qex/(1,84*Lc))^(2/3) VELOCIDAD (V ex) Vex = Qex/(H EX* BC) ALCANCE DEL FILO SUPERIOR DEL CHORRO (Xs) Xs = 0,36*(Vex^(2/3)) + 0,60*(Hex^(4/7)) EL VERTEDERO DE EXCESOS ESTAR UBICADO A DE LA PARED DE LA CAMARA DE RECOLECCION 0.46 0.555 M M3/S

0.554

M3/S

0.343

M

1.077

m/s

0.70 1.00

M M

TUBERIA DE EXCESOS LONGITUD DE LA TUBERIA PENDIENTE DE LA LINEA DE DESCARGA DIAMETRO DE LA TUBERIA D = [Q/(0,2785*C*J^0,54)]^(1/2,63) 10.00 0.002 M m/m

0.718 28.3 6

M pulg. pulg.

999.80 NIVEL MAX. 999.49

1,5 M

NIVEL MED. NIVEL DISEO. COTA FONDO 998.694

999.26 998.809 998.80

998.69 998.54

998.14

DISEO SISTEMA DE ACUEDUCTO

LINEA DE ADUCCION DATOS DE ENTRADA LONGITUD DE LA ADUCCION DIAMETRO DE LA TUBERIA COEFICIENTE DE MANNING (n) CAUDAL A CAPTAR COTA TERRENO EN EL PUNTO PARA DESARENADOR CALCULO DE LA PENDIENTE (S) S = [(Q * 45/3 * n)/(D8/3 * )] PENDIENTE DEL TERRENO S = (H1 - H2)/L PENDIENTE ADOPTADO S = (H1 - H2)/L 13.9 3 0.0762 0.009 1.64 0.002 999.37 0.002 0.21 -0.089 -8.89 0.005 0.50 % m/m % m/m % M PULG. M LPS M3/S msnm

VELOCIDAD (V) V = [R2/3 * S1/2]/n = [(D/4)2/3 * S1/2]/n 0.56 M/S OK

PERDIDAS POR COLADERA (hc) PERDIDAS POR ENTRADA NORMAL (hn) PERDIDAS POR CABEZA DE VELOCIDAD (hv) COTA INFERIOR DE LA CAJA COTA CLAVE DE LA TUBERIA COTA CLAVE TUBERIA DE ADUCCION DESARENADOR

0.07 0.02 0.02

M M M

998.43 msnm 998.47 msnm 998.44 msnm

ALTURA DE LA TUBERIA DE ADUCCION DEL DESARENADOR SOBRE EL NIVEL DEL TERRENO -0.93

M

DISEO SISTEMA DE ACUEDUCTO

DESARENADOR DATOS DE ENTRADA GRADO DEL DESARENADOR (n) COTA DE LAMINA A ENTRADA DESARENADOR DENSIDAD DE LA ARENA VISCOSIDAD CINEMTICA DIAMETRO DE LAS PARTCULAS (d) CAUDAL A TRATAR RELACION THR/t PROFUNDIDAD UTIL (Hu) RELACION LONGITUD A ANCHO R = (L/B) VALOR DEL COEFICIENTE k VALOR DEL COEFICIENTE f 1 998.40 2.65 0.00897 0.05 1.64 0.002 4.0 2.0 3.0 0.04 0.03

msnm gr/cm3 cm2/s mm LPS M3/S m

DISEO DE LA ZONA DE SEDIMENTACION VELOCIDAD DE SEDIMENTACION (Vs) Vs = g/18 * {(s )/} * d2 TIEMPO DE SEDIMENTACION (t) t = Hu/Vs TIEMPO HIDRAULICO DE RETENCION (THR) DEBE ESTAR ENTRE 0,5 Y 4,0 HORAS (OK) VOLUMEN DEL TANQUE (V) V = THR * Q AREA SUPERFICIAL DEL TANQUE (As) As = V/Hu ANCHO DEL TANQUE (B) B = RAIZ (As/R) 0.251 cm/s

798.00 seg. 3191.99 seg. 0.89 Horas

OK

5.25

M3

2.62

M2

0.94 1.50

M M

LONGITUD DEL TANQUE (L) L = R*B

2.81 3.80

M M

CARGA HIDRAULICA SUPERFICIAL (CHS) CHS = Q/As

0.00063 m3/m2-s 54.14 m3/m2-d

VELOCIDAD DE SEDIMENTACION CRITICA (Vo) Vo = CHS *100 DIAMETRO DE LA PARTICULA CRITICA (do)

0.063

cm/s

do = [(Vo*18*)/(g*(s ))]

0.0025 cm 0.025 mm

VELOCIDAD HORIZONTAL (Vh) Vh = Q/(Hu*B) VELOCIDAD HORIZONTAL MAXIMA (Vhmax) Vhmax = 20Vs

0.055

cm/s

5.013

cm/s

RELACION Vh/Vo

0.87

VELOCIDAD DE RESUSPENSION MAXIMA (Vr) Vr = [(8k/)*g (s )d] 9.29 cm/s MENOR QUE 9.29 OK

VELOCIDAD HORIZONTAL DEBE SER MENOR QUE LA DE ARRASTRE 0.055

DISEO DE LA ZONA DE SALIDA

CARGA SOBRE EL VERTEDERO DE SALIDA (Hv) Hv = (Q/(1.84 * B))2/3 VELOCIDAD DEL AGUA SOBRE LA CRESTA (Vv) Vv = Q/(Hv*B) ALCANCE HORIZONTAL DEL CHORRO (Xs) Xs = 0.36 * Vv2/3 + 0.60 Hv4/7 ANCHO DE LA CAMARA DE SALIDA 0.01 m

0.15

m/s

0.14 0.44

m M

DIMENSIONAMIENTO PANTALLA DE SALIDA PROFUNDIDAD (Hu/2) DISTANCIA AL VERTEDERO DE SALIDA (15Hv) PANTALLA DE ENTRADA PROFUNDIDAD (Hu/2) DISTANCIA A LA CAMARA DE AQUIETAMIENTO (L/4) TOLVA DE LODOS PROFUNDIDAD MAXIMA DISTANCIA PUNTO DE SALIDA A CAMARA DE AQUIETAMIENTO

1.00 0.11 1.00 0.95 0.40 (L/3) 1.27

m m m m m m

DISTANCIA PUNTO DE SALIDA AL VERTEDERO DE SALIDA 2(L/3) .53 2 PENDIENTE TRANSVERSAL 26.67 PENDIENTE LONGITUDINAL EN L/3 31.58 PENDIENTE LONGITUDINAL EN 2L/3 15.79 CAMARA DE AQUIETAMIENTO PROFUNDIDAD (Hu/3) 0.67 ANCHO (B/3) 0.50 LARGO (ADOPTADO) 1.00 CAMARA DE RECOLECCION PROFUNDIDAD (Hu/2) 1.00 ANCHO (B/3) 0.50 LARGO 0.44

m % % % m m m m m m

COTAS COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA CLAVE TUBERIA DE ENTRADA 998.44 BATEA DE LA TUBERIA DE ENTRADA 998.37 DE LA LAMINA DE AGUA A LA ENTRADA 998.40 DE LA LAMINA DE AGUA EN LA CAMARA DE AQUIETAMIENTO 998.40 DE LA LAMINA DE AGUA EN EL SEDIMENTADOR 998.40 DE LA CORONA DE LOS MUROS DEL SEDIMENTADOR 998.70 DEL FONDO DE LA CAMARA DE AQUIETAMIENTO 997.73 DE FONDO DE LA CAMARA DE RECOLECCION 997.40 DE FONDO DEL SEDIMENTADOR 996.00

1.00 998.70 0.95 998.44 998.40 998.37 1.00 997.73 997.40 998.40 1.00 0.11 0.44

32 1.27 3.80 996.00 2.53

15.79

CUADRO DE CALCULO LINEA DE CONDUCCION ACUEDUCTO VEREDA PERICO MUNICIPIO DE YOPAL