Poblacion Futura GGGGGGGG

CALCULO DE LA POBLACION FUTURA

PROYECTO: "MEJORAMIENTO DE AGUA POTABLE DE LA LOCALIDAD DE SAN FRANCISCO, DISTRITO DE SIHUAS, PROVINCIA DE SIHUAS, REGION ANCASH"

DISTRITO: SIHUASPROVINCIA: SIHUASDEPARt.: ANCASH

DATOS DE CALCULO

Qm1= 0.14 l/sQm2= 0.16 l/sQm3= 0.08 l/s

Qm= 0.38 l/s

Poblacion = 75 viviendas

CALCULOS PRELIMINARES

CALCULO DE LA POBLACION FUTURA

Datos de la Población:

Cantidad Actual de Usuarios Beneficiado : 75 ViviendasDensidad Poblacional 4 Hab/ViviendasPoblación Actual total (2015): Pa= 300 Hab.

Por lo tanto:Pa = 300 hab.

t = 20 añosr = 4 hab. /año

Donde:Pf : Población futuraPa : Población actualr : Razón de crecimiento de la poblaciónt : Intervalo de tiempo entre Pf y Pa

por los diseñadores y es recomendado por el INEI, con la siguiente fórmula:

Pf = 323 hab.

CALCULO DE CAUDALES DE DISEÑO

Consideramos para la zona de captacion un clima frio (temperatura menor a los 20ºC) y con una población de 6000 habitantes (para zonas urbanas), tendremos la siguiente dotación percapita:

D= 80 Lt/hab/dia.

Calculamos los caudales:

Caudal promedio:

Qm= 0.30 l/sCaudal máximo diario:

K1= 1.3 Qmd= 0.39 l/sCaudal máximo horario:

K2= 2.0 Qmh= 0.60 l/s

Para el diseño de las obras de distribución solo se utilizaran en los cálculos el caudal máximo diario.

La población futura se determino haciendo el uso del MÉTODO INTERÉS SIMPLE, es el método mas usado

)*1(* trPaPf

pQKQmd .1

pQKQmh .2

86400

.DPQm f

CALCULO DE LA CAJA DE CAPTACION

DETERMINACION DE LAS MEDIDAS

Se determinara las medidas antropomorficas para el constante mantenimiento de la estructura

Angulo de las aletas

Las aletas de captacion se construiran a 45 grados de manera que encausen las agua de filtracion ademas dela colocacion de grava para ayudar a la purificacion del agua captada

Para el caso de nuestro trabajo usaremos tuberia de salida de 2" para ese caso usaremos por lo menos 15 orificios como se indica en la tabla para evitar la infilracion en el agua captada de particulas ajenas

Ø CANASTILLA N° ORIFICIOS

DETALLE DE UNION UNIVERSALCON AGUJERO EN PLACA PVC

Finalmente calcularemos los detalles y diametros del orificio de entrada para las tres caja de captacion

CAJA DE CAPTACION 1:

Q = 3.5 lts/seg.

Cd= 0.8 Φ = 12.61 cms

h= 0.5 m. Φ = 13 cms


Q = 5.25 lts/seg.

Cd= 0.8 Φ = 15.45 cms

h= 0.5 m. Φ = 16 cms


Q = 2.8 lts/seg.

Cd= 0.8 Φ = 11.28 cms

h= 0.5 m. Φ = 12 cms

DISEÑO DE CAPTACION DE UN MANANTIAL DE LADERA Y CONCENTRADOPROYECTO CAPTACION DE AGUAS DE MANANTIALES

UBICACIÓN POMABAMBA

ELABORADO EL GRUPO

FECHA Nov-10

Datos:15.00 lts/Seg. Caudal máximo.

10.00 lts/Seg. CaudalMínimo.0.39 lts/Seg. Caudal Máximo Diario.

1.- Calculo de la distancia entre el afloramiento y la cámara humeda

Datos:

g = 9.81 V2 = 0.6 m/sh = 0.50 m. Asumido Cd = 0.80

0.02 m h0=(V2^2)/2gV = 0.75 m/s V1 = V2/Cd

0.482 mL = 1.61 m L=Hf/0.3

2.- Ancho de la Pantalla (b).Datos:

15.00 lts/Seg. 15.00V = 0.5 m/s. 0.5

Cd = 0.8 0.8D = 2 Pulg. Asumido. 2A= 0.038 m Area del Orificio 0.006

D = 0.219 m. Diámetro de la tubería 8.7D = 8.0 Pulg. Diámetro de la tubería 4.0

NA = 17 Nímero de Orificios. 5b = 391.16 cm Ancho de la Pantalla. 147.32b = 395.00 m Ancho de la Pantalla. 150.00

Por lo tanto para el diseño se asume una sección interna de la cámara húmeda de 1.50m por 1.20m.

3.- Altura de la Cámara de Húmeda (Ht).Datos:

A = 10.0 cm Altura mínima que permite sedimentar.B = 5.08 cm Se considera el diámetro de tuberia de salida.D = 3.0 cm Desnivel mínmo entre el nivel de ingreso del agua del

afloramiento y el nivel de agua la cámara húmeda.E = 30.0 cm Borde libre (de 10 a 30 cm).

0.00039 Caudal Máximo Diario.

A = 0.00203

g = 9.81H = 0.29 cmH = 30.0 cm Para facilitar el paso del agua se asume una altura minima de

Ht = 78.1 cm Ht = A+B+H+D+E. En el diseño se consideraHt = 1.0 m una altura de 1.00 m

Qmáx = Qmáx :

Qmín = Qmín :Qmd = Qmd :

m/s2

ho =

Hf = Hf = h-ho

Qmáx =

Qmd = m3/Seg.

m2

m/s2

4.- Dimencionamiento de la canastillaDatos:

2.00 Diámetro de la línea de conducción.

D = 4.0 Pulg. L = 15.24 cm La longitud de la canastilla (L) sea mayor a:L = 30.48 cmL = 20 cm Asumido (Recomendaddo).A = 5 mm Ancho de la RanuraL = 7 mm Largo de la Ranura

Ar = 35 Area de la raruraAr = 3.5E-05 Area de la rarura

2.0E-03 Diámetro de la línea de conducción.At = 4.1E-03 Area total de ranuras. .Ag = 0.01016 At no debe ser mayor al 50% del Ag.

N° Ran. = 116.05.- Rebose y Limpieza.

Datos:2.00 Pulg. Diámetro de la línea de conducción.

15.00 lts/Seg.D = 4.80 Pulg. Diámetro del cono de reboseD = 2 Pulg. Diámetro del cono de rebose

Cono= 2*4 Pug. Cono de rebose.

DC =

Diámettro de la canastilla debe ser el dos veces el DC.

3*DC y menor de 6*DC.

mm2

m2

DC = m2

m2

m2

DC =

Qmáx = Qmáx : Caudal Máximo.

DISEÑO DE ESTRUCTURAL CAPTACION DE UN MANANTIALPROYECTO CAPTACION DE AGUAS DE MANANTIALES

0

UBICACIÓN POMABAMBA

ELABORADO EL GRUPO

FECHA Nov-10

DISEÑO ESTRUCTURAL DEL MANANTIAL 01 : HUISACRAJRA

Datos

1920Ф = 30u = 0.42

2400

f'c = 1751

1.- Empuje del suelo sobre el muro (P)Cah = 0.333

h = 0.70P = 156.64

2.- Momento del vuelco (Mo)Y = 0.233

Mo = 36.50

3.- Momento de Estabilización (Mr) y el peso W

W W (Kg.)

71172.0360.052.8

71584.8

a = 0.275

4.- ChequeoPor vuelco

Cdv = 541.18

P1 = 0.145

P2 = -0.072

F = 30065.616Chequeo = 191.94

γs =

γc =

st

W1

W2

W3

WTOTAL

maxima carga unitaria

Por deslizamiento

DISEÑO DE ESTRUCTURAL CAPTACION DE UN MANANTIALCAPTACION DE AGUAS DE MANANTIALES

POMABAMBA


Donde

Kg/m3 Peso especifico del suelo

° Ángulo de rozamiento interno del suelocoeficiente de fricción

Kg/m3 Peso especifico del concreto

kg/cm2kg/cm2

0.15

1.- Empuje del suelo sobre el muro (P)coeficiente de empujealtura del suelo 0.45kg

2.- Momento del vuelco (Mo)m 1.00kg-m

3.- Momento de Estabilización (Mr) y el peso W 0.55

X (m.) Mr = XW (kg/m)

0.275 19572.3 0.150.425 153.000.525 27.72 197.50 0.15 0.05

19753.02 197.7

pasa por el tercio central

OK !

kg/cm2 OK !

kg/cm2

OK !


W2

W1

W3

P


UBICACIÓN CHIQUIAN

ELABORADO EL GRUPO

FECHA Nov-10




Datos:


0.02 m h0=(V2^2)/2gV = 0.75 m/s V1 = V2/Cd

0.482 mL = 1.65 m L=Hf/0.3


5.00 lts/Seg. 5.00V = 0.5 m/s. 0.5









A = 0.00203



Qmáx = Qmáx :


m/s2

ho =

Hf = Hf = h-ho

Qmáx =

Qmd = m3/Seg.

m2

m/s2





2.0E-03 Área de la línea de conducción.At = 4.1E-03 Area total de ranuras. .Ag = 0.01524 At no debe ser mayor al 50% del Ag.




Cono= 2x4 Pug. Cono de rebose.

DC =



mm2

m2

AC = m2

m2

m2

DC =



0

UBICACIÓN CHIQUIAN

ELABORADO EL GRUPO

FECHA Nov-10


Datos

1920Ф = 30u = 0.42

2400

f'c = 1751


h = 0.70P = 156.64


Mo = 36.50


W W (Kg.)

27072.0360.052.8

27484.8

a = 0.276


Cdv = 208.92

P1 = 0.145

P2 = -0.072

F = 11543.616Chequeo = 73.7

γs =

γc =

st

W1

W2

W3

WTOTAL


Por deslizamiento



Donde




kg/cm2kg/cm2

0.15





0.275 7444.8 0.150.425 153.000.525 27.72 75.00 0.15 0.05

7625.52 75.2


OK !

kg/cm2 OK !

kg/cm2

OK !


W2

W1

W3

P


UBICACIÓN CHIQUIAN

ELABORADO EL GRUPO

FECHA Nov-10




Datos:


0.02 m h0=(V2^2)/2gV = 0.75 m/s V1 = V2/Cd

0.482 mL = 1.65 m L=Hf/0.3


4.00 lts/Seg. 4.00V = 0.5 m/s. 0.5









A = 0.00203



Qmáx = Qmáx :


m/s2

ho =

Hf = Hf = h-ho

Qmáx =

Qmd = m3/Seg.

m2

m/s2










DC =



mm2

m2

AC = m2

m2

m2

DC =



0

UBICACIÓN CHIQUIAN

ELABORADO EL GRUPO

FECHA Nov-10


Datos

1920Ф = 30u = 0.42

2400

f'c = 1751


h = 0.70P = 156.64


Mo = 36.50


W W (Kg.)

27072.0360.052.8

27484.8

a = 0.276


Cdv = 208.92

P1 = 0.145

P2 = -0.072

F = 11543.616Chequeo = 73.7

γs =

γc =

st

W1

W2

W3

WTOTAL


Por deslizamiento



Donde




kg/cm2kg/cm2

0.15





0.275 7444.8 0.150.425 153.000.525 27.72 75.00 0.15 0.05

7625.52 75.2


OK !

kg/cm2 OK !

kg/cm2

OK !


W2

W1

W3

P


UBICACIÓN CHIQUIAN

ELABORADO EL GRUPO

FECHA Nov-10




Datos:


0.02 m h0=(V2^2)/2gV = 0.75 m/s V1 = V2/Cd

0.482 mL = 1.65 m L=Hf/0.3


4.00 lts/Seg. 4.00V = 0.5 m/s. 0.5









A = 0.00203



Qmáx = Qmáx :


m/s2

ho =

Hf = Hf = h-ho

Qmáx =

Qmd = m3/Seg.

m2

m/s2










DC =



mm2

m2

AC = m2

m2

m2

DC =



0

UBICACIÓN CHIQUIAN

ELABORADO EL GRUPO

FECHA Nov-10


Datos

1920Ф = 30u = 0.42

2400

f'c = 1751


h = 0.70P = 156.64


Mo = 36.50


W W (Kg.)

27072.0360.052.8

27484.8

a = 0.276


Cdv = 208.92

P1 = 0.145

P2 = -0.072

F = 11543.616Chequeo = 73.7

γs =

γc =

st

W1

W2

W3

WTOTAL


Por deslizamiento



Donde




kg/cm2kg/cm2

0.15





0.275 7444.8 0.150.425 153.000.525 27.72 75.00 0.15 0.05

7625.52 75.2


OK !

kg/cm2 OK !

kg/cm2

OK !


W2

W1

W3

P

DISEÑO DE LINEA DE CONDUCCIÓN DE LAS CAMARAS DE CAPTACION

DATOS:Cota de Captación 1 = 3780.12 msnmCota de Captación 2 = 3665.10 msnmCota de Captación 3 = 3667.10 msnm

Q1 = 0.14 L/sQ2 = 0.16 L/sQ3 = 0.08 L/s

Para la instalación de la linea de condución se proyectta el uso de tuberia PVC-SAP de clase 5 yCH = 140

Los diametros y longitudes serán definidos mediante calculos hidraulicos considerando velocidades máximas y mínimas de 5.0 m/s y 0.6 m/s respectivamente, mientras para la ubicación de camara de rompe presión, se considera presiones estaticas máximas de 50 m

1.- Diseño del tramo captacion 01 ( camara de captación 01 a la camara de captacion)

Cota de Captación 01 = 3780.12 msnm

Cota Camara de Captacion = 3150 m.s.n.m

Carga Disponible Tramo 01 = Cota Captación 01 - Cota CC

Carga Disponible Tramo 01= 3780.12 - 3150.0 = 630.1 m

Longitud = 163.83 m = 0.164 Km

Cálculo del diámetro:

D = 0.254 pulg.

En base a esta información, se proyecta usar, D = 1 pulg

Verificamos la velocidad de los diámetros

Q/A

0.28 m/sg

La perdida de carga en el Tramo 01: (según Hazen William)

Vø3" =

Vø3" = (conforme VФ2" < 3.0 m/sg)

87.485.1

85.17

**813.5

**10

DCh

QLhf

87.4/1

85.1

85.17

hf*Ch*813.5

Q*L*10D

0.79

La cota piezométrica en CC = Cota Captacion 01-hf tramo 01

3780.12 - 0.8 = 3779.33 m.s.n.m

La Presión en CC= Cota Piezometrica - Cota CCP CC = 3779.33 - 3150.00 = 629.33 m.c.a.






Longitud = 220.04 m = 0.220 Km


D = 0.296 pulg.



Q/A

0.28 m/sg


1.37


3665.10 - 1.4 = 3663.73 m.s.n.m



hf tramo 01 =

COTA PIEZOMETRICA =

Vø3" =


hf tramo 02 =

COTA PIEZOMETRICA =

87.485.1

85.17

**813.5

**10

DCh

QLhf

87.4/1

85.1

85.17

hf*Ch*813.5

Q*L*10D





Longitud = 137.41 m = 0.137 Km


D = 0.206 pulg.



Q/A

0.28 m/sg


0.24


3667.10 - 0.2 = 3666.86 m.s.n.m


Vø3" =


hf tramo 03 =

COTA PIEZOMETRICA =

87.485.1

85.17

**813.5

**10

DCh

QLhf

87.4/1

85.1

85.17

hf*Ch*813.5

Q*L*10D

DISEÑO DE LINEA DE CONDUCCIÓN

DATOS:Cota de Capt. = 3780.12 msnm

Cota de CRP- 6 01 = 3730.09 msnmCota de CRP- 6 02 = 3665.61 msnmCota de CRP- 6 03 = 3660.61 msnmCota de Reservorio = 3649.03 msnm

Qmd = 0.39 l/s

Para la instalación de la linea de condución se proyectta el uso de tuberia PVC-SAP de clase 5 yCH = 140

Los diametros y longitudes serán definidos mediante calculos hidraulicos considerando velocidades máximas y mínimas de 5.0 m/s y 0.6 m/s respectivamente, mientras para la ubicación de camara de rompe presión, se considera presiones estaticas máximas de 50 m

1.- Diseño del tramo 01 ( Captación 01 a la CRP-6 01)

Cota de la Captación 01 = 3780.12 msnm

Cota CRP-6 01 = 3730.09 m.s.n.m

Carga Disponible Tramo 01 = Cota C 01 - Cota CRP-6 01


Longitud = 215.00 m = 0.215 Km

Cálculo del diámetro: de la formula de Hazen William

D = 0.67 plg



Q/A

0.77 m/seg


Vø3" =


87.485.1

85.17

**813.5

**10

DCh

QLhf

87.4/1

85.1

85.17

hf*Ch*813.5

Q*L*10D

6.89 m

La cota piezométrica en CRP-6 01 = Cota Capt. 01 - hf tramo 01

3780.12 - 6.9 = 3773.23 m.s.n.m

La Presión en CRP-6 01 = Cota Piezometrica - Cota CRP-6 01P CRP-6 01= 3773.23 - 3730.09 = 43.14 m.c.a.

P CRP-6 01= 43.140 m.c.a. CUMPLE

2.- Diseño del tramo 02 ( CRP-6 01 a la CRP-6 02)

Cota CRP-6 01 = 3730.09 msnm

Cota CRP-6 02= 3665.61 m.s.n.m

Carga Disponible Tramo 01 = Cota CRP-6 01 - Cota CRP-6 02


Longitud = 1112.00 m = 1.112 Km


D = 0.89 plg



Q/A

0.77 m/seg


35.63 m

La cota piezométrica en CRP-6 02 = Cota CRP-6 01 - hf tramo 02

3730.09 - 35.6 = 3694.46 m.s.n.m

La Presión en CRP-6 02 = Cota Piezometrica - Cota CRP-6 02

hf tramo 01 =

COTA PIEZOMETRICA =

Vø3" =


hf tramo 02 =

COTA PIEZOMETRICA =

87.485.1

85.17

**813.5

**10

DCh

QLhf

87.4/1

85.1

85.17

hf*Ch*813.5

Q*L*10D

P CRP-6 02= 3694.46 - 3665.61 = 28.84 m.c.a.


3.- Diseño del tramo 03 ( CRP-6 02 a la CRP-6 03)

Cota CRP-6 02= 3665.61 msnm

Cota CRP-6 03= 3660.61 m.s.n.m

Carga Disponible Tramo 03 = Cota CRP-6 02 - Cota CRP-6 03

Carga Disponible Tramo 03 = 3665.61 - 3660.6 = 5.0 m

Longitud = 216.04 m = 0.216 Km


D = 1.07 plg

En base a esta información, se proyecta usar, D = 1.5 pulg


Q/A

0.34 m/seg


0.96 m

La cota piezométrica en CRP-6 03 = Cota CRP-6 02 - hf tramo 03

3665.61 - 1.0 = 3664.65 m.s.n.m

La Presión en CRP-6 03 = Cota Piezometrica - Cota CRP-6 03P CRP-6 03= 3664.65 - 3660.61 = 4.04 m.c.a.


4.- Diseño del tramo 04 ( CRP-6 03 al Reservorio)

Vø3" =


hf tramo 03 =

COTA PIEZOMETRICA =

87.485.1

85.17

**813.5

**10

DCh

QLhf

87.4/1

85.1

85.17

hf*Ch*813.5

Q*L*10D

Cota CRP-6 03= 3660.61 msnm

Cota de Reservorio= 3649.03 m.s.n.m

Carga Disponible Tramo 04 = Cota CRP-6 02 - Cota Reservorio


Longitud = 77.41 m = 0.077 Km


D = 0.73 plg



Q/A

0.77 m/seg


2.48 m

La cota piezométrica en Reservorio = Cota CRP-6 03 - hf tramo 04

3660.61 - 2.5 = 3658.13 m.s.n.m

La Presión en el Reservorio = Cota Piezometrica - Cota de ReservorioP Reservorio= 3658.13 - 3649.03 = 9.10 m.c.a.

P Reservorio= 9.103 m.c.a. CUMPLE

Vø3" =


hf tramo 04 =

COTA PIEZOMETRICA =

87.485.1

85.17

**813.5

**10

DCh

QLhf

87.4/1

85.1

85.17

hf*Ch*813.5

Q*L*10D

Para la instalación de la linea de condución se proyectta el uso de tuberia PVC-SAP de clase 5 y

velocidades máximas y mínimas de 5.0 m/s y 0.6 m/s respectivamente, mientras para la ubicación

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