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7/24/2019 Proyecto Final Abastecimietno de agua potable para urbanizacion Ingenieria Sanitaria
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POYECTO FINAL INGENIERIA SANITARIA I
ARIEL ZAMORANO FORTUN SUCRE - BOLIVIA UNIVALLE
PROYECTO FINAL INGENIERIA SANITARIA I
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
1.- INTRODUCCINLa medida de la evolucin del consumo de agua potable se realiza de forma
directa a travs del ndice de volumen de consumo de agua potable, por tipo de
usuario, utilizando ponderaciones calculadas a partir de la estructura del valor de
ventas al ao.
Este es un factor muy importante para el abastecimiento y dotacin de agua
potable a una determinada regin, zona, barrio, etc.
A todas las fuentes de abastecimiento de agua potable, se las considera de
extrema importancia, y de prioridad para todos los seres vivos en cualquier lugar
de la tierra. Es importante definir, cantidad, calidad y ubicacin de la misma, todo
esto para lograr un diseo adecuado a los distintos sistemas de conduccin y
tratamiento del lquido (agua).
Este elemento lquido es vital para toda forma de vida.
Existen dos formas de abastecimiento de agua potable, entre las que podemos
destacar las fuentes superficiales y las fuentes subterrneas.
Fuentes superficiales.- Este tipo de fuentes esta constituido por los
ros, lagos, as mismo se debe conocer las caractersticas de este
tipo de fuentes, como la cantidad de arenas, sedimentos y otros
materiales, que transportan. Tambin las destacadas velocidades
que desplaza en su interior.
Para los diseos de las obras de toma, las fuentes lo podemos
clasificar en las siguientes, fuentes que requieren regulacin, y
fuentes que no requieren regulacin, esto depender mucho del
coeficiente de escurrimiento que ya bien sabemos que esta
determinado por el tipo de suelo, material de revestimiento, que
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tienen los causes principales que son los que conducen a los
ros, avenidas y otros.
Fuentes subterrneas.- Este tipo de fuentes son muy dependientes
del ciclo hidrolgico son aguas que por infiltracin y percolacin,
viajan atreves de los estratos geolgicos.
Estos acuferos tienen la capacidad de almacenar y conducir atreves de sus poros,
tambin conocidos como vertientes..
2.- OBJETIVOS
2.1.- Objetivos generales
Realizar el tendido de una red de agua potable, y poder proveer del
abastecimiento de agua a la Urbanizacin El Pedregal ubicada en
la ciudad de sucre.
2.2.- Objetivos especficos
Obtener un plano (vista en planta).
Ubicaciones de cotas elevadas.
Determinacin de poblacin futura en relacin a datos estadsticos.
Determinacin de caudales de diseo.
Dimensionar los distintos tramos de tubera. Usando el programa
CYPECCAD
Calcular presiones en cada cambio de direccin de la red principal.
Dimensionamiento del tanque de abastecimiento.
3.- UBICACIN
La zona que ser beneficiada con la dotacin de agua potable Urbanizacin El
Pedregal se encuentra al suroeste de la ciudad de sucre, por la zona del Tejar.
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El tanque de abastecimiento se encuentra en la misma zona a una altura de
2873.52 m.s.n.m.
4.- CRITERIOS DE DISEO
Los criterios de diseo, que fueron tomados en cuenta en el proyecto de
abastecimiento de agua potable, fueron en base a los requerimientos de la
poblacin, topografa, disposicin de materiales en el mercado, etc.
Material.-El material que se va a usar en el diseo de la red de abastecimiento
de agua potable, tanto en la red principal como en la secundaria debe cumplir
especificaciones que coincidan con requerimientos tanto de presin, como de
costo en, este caso utilizaremos tubera P.V.C. de dimetro que sern calculados
posteriormente
Diseo.-El diseo ha sido realizado para la conduccin de agua potable, se uso
el programa CYPECAD el cual realizo los clculos, interpretados correctamente.
Estimacin de dimetro.- El dimetro est siendo relacionado dependiendo de
lneas piezometricas, como presin en cada punto de la red de distribucin, paraque las presiones cumplan con la norma, y en base a la disposicin que hay en el
mercado.
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5.- IMPORTANCIA DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA
POTABLE
La importancia que tiene el abastecimiento de agua potable, es de llenar los
requerimientos modernos de calidad, los abastecimientos deben ser saludables y
de buen sabor, atributos que van entrelazados.
Si el agua no atrae al sentido de la vista, gusto y olfato, si disgusta al consumidor,
la gente evitara beberla.
6.- FUNDAMENTO TERICO
LOS RECURSOS HDRICOS EN BOLIVIA
Calidad del agua.- En este control interviene en todas las fases de la
administracin de las obras hidrulicas. Se inicia por la preparacin, supervisin
y mantenimiento de las reas de captacin de las fuentes abastecedoras;
contina atreves de ductos, plantas de purificacin y sistemas de distribucin; y
alcanza hasta los domsticos y equipos de manofactura a los que se suministra
el agua.
Contaminacin de las fuentes.- Las fuentes de abastecimiento pueden ser
contaminadas dependiendo de varios factores como ser:
Las personas, animales, factores climatolgicos, etc.
Control de las fuentes.- Un agua limpia por naturaleza proviene
exclusivamente de una fuente o cuenca limpia.
Por consiguiente, los dirigentes de las obras hidrulicas deben conocer
profundamente el rea de captacin y abastecimiento, as como si existen
corrientes y lagos extensos u obras subterrneas de suministro, con alcance de
la cuenca, hasta distancias considerables de la fuente. Las cuencas y obras de
toma debern visitarse en todas las estaciones del ao y bajo, las condiciones
de clima, durante verano e invierno, durante sequas y avenidas.
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COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO
Captacin.- Permite determinar volmenes de transporte, necesarios para
dotar de agua cruda hacia las plantas de tratamiento de agua potable, esta
captacin puede tener diferentes tipos de obras de arte como ser acueductos,sifones, canales con forma de bveda, etc.
Aduccin.- En la aduccin nos podemos referir a que desde la obra de
captacin, hasta la planta potabilizadora, puede estar diseada por tuberas,
canales abiertos, puente ductos, o finalmente combinando a los tres.
Purificacin.- es convertir toda el agua cruda que llega a las plantas
potabilizadoras en agua potable, para que luego sea consumida, esto se realiza
con una serie de procesos como ser: (sedimentacin, filtracin, aireacin y
desinfeccin).
Conduccin.- Son las lneas de conduccin, que transportan agua potable
hacia los tanques de almacenamiento.
Almacenamiento.- Estos tanques son diseccionados para que tengan una
capacidad de abastecimiento a una zona o barrio durante el da completo.
Distribucin.-Las distribuciones de agua potable, debe ser realizada mediante
redes principales en toda la zona, con presiones de servicio de acuerdo a la
norma boliviana, que indica que la presin de servicio para ciudades
importantes debe ser de 15 a 20 m.c.a. y para las zonas rurales es de 10 m.c.a.
nosotros usaremos como mnimo 10 m.c.a.
PERIODO DE DISEO
El periodo de diseo fue efectuado durante cuatro semanas gracias a la gran
informacin que se pudo recolectar, pude finalizar el diseo de la red en el
lapso de cuatro semanas, esto fue con el propsito alcanzado que es el de
haber adquirido todos los objetivos trazados.
CONSUMO
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Para la produccin de datos estadsticos referidos al rea de consumo de
agua potable es importante conocer los conceptos y definiciones necesarios para
el acopio y posterior tratamiento de las estadsticas de consumo de agua potable:
Clima.- El clima uno de los factores importantes que intervienen en el consumode agua potable, como ser todo el ciclo hidrolgico (temperatura, humedad,
presin, viento, radiacin solar, precipitacin), porque al transportar el agua
hasta los tanques de almacenamiento, se pierde volmenes considerables de
agua cruda. Todo esto es generalmente a causa de las altas temperaturas, y
del brillo solar las cuales producen la evaporacin del mismo.
Nivel de vida de la poblacin.- El nivel de vida de la poblacin en Bolivia es
muy baja, en relacin a otros pases, ya que este aspecto esta regido a la
actividad econmica de los pueblos, esto quiere decir que si la economa es
muy dbil accin en el medio, el nivel de vida tambin ser paralelamente dbil.
Costumbres de la poblacin.-Las costumbres que tiene la poblacin es que
tiene hbitos, y costumbres como ser:
Asearse todos los das.
Lavar sus movilidades da por medio, o cada da.
Hacer sus necesidades dos o tres veces al da.
Cepillar su dentadura de cuatro a cinco veces. Lavar su ropa de una a dos veces por semana.
Lavar sus utensilios con bastante agua.
TIPOS DE CONSUMO
Pueden ser diferentes como los desglosamos continuacin:
Uso domstico.-corresponden todos aquellos consumidores que utilizan el
agua para el uso de la cocina como ser para cocinar los alimentos, y todo loque se refiere al consumo en general de un hogar, vivienda, etc.
Uso comercial.- A esta categora corresponden los consumidores como ser
locales de comercio, mercados y galeras.
Uso industrial.- Corresponden a los consumidores de industrias como las
fbricas.
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Uso pblico.- Consumidores que utilizan el suministro de agua potable
para el servicio de ministerios pblicos y otros que corresponden al Estado.
Usos especiales.- Consumidores que utilizan el agua potable para
purificarla y bajar las concentraciones de PH.
Consumo de Bolivia
Depart
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001(p)
TOTAL 67.597 70.351 75.090 78.922 87.432 92.163 99.893 101.444 104.937 104.516
chuquisac 4.076 4.204 4.619 4.790 4.962 4.947 5.414 5.193 5.135 5.162
Domstic 2.899 3.099 3.427 3.559 3.729 3.785 4.204 4.078 4.100 4.150
Comercial 305 297 315 323 315 319 331 281 253 246
Industrial 317 276 295 285 297 289 257 200 131 93
Oficial 555 533 582 624 621 554 623 634 651 673
la paz 33.156 33.157 37.628 39.130 41.323 40.196 41.004 41.556 42.764 41.447
Domstic 22.683 22.275 26.118 27.703 29.363 29.037 29.909 31.482 33.211 32.063
Comercial 4.928 5.181 5.762 5.834 5.993 5.531 5.404 5.281 5.129 5.030
Industrial 2.269 2.280 2.209 2.122 2.364 2.001 1.977 1.762 1.716 1.829
Oficial 3.277 3.421 3.539 3.471 3.603 3.627 3.713 3.030 2.708 2.525
Sta. Cruz 20.907 22.732 22.837 24.276 27.231 30.493 33.043 35.554 36.706 36.643
Domstic 14.229 15.403 15.514 16.783 18.823 21.450 23.930 26.403 26.308 27.198
Comercial 5.495 6.158 6.174 6.334 7.163 7.697 7.754 7.699 8.802 7.794
Industrial 374 355 372 375 381 387 402 403 390 347
Oficial 809 815 776 785 864 959 957 1.049 1.205 1.303
Cbba. 8.904 9.480 9.092 9.833 9.757 11.184 10.914 11.259 11.840 12.314
Domstic 6.941 7.480 7.315 7.954 8.030 9.260 9.138 9.291 9.854 10.344
Comercial 1.513 1.557 1.349 1.373 1.251 1.409 1.280 1.421 1.407 1.365
Industrial 160 163 144 148 160 157 158 165 165 162
Oficial 291 281 284 358 315 358 338 383 414 443
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Oruro 3.160 4.155 5.023 3.444 4.231 4.617
Domstic 1.723 2.838 3.527 2.152 2.632 2.892
Comercial 544 458 550 578 778 763
Industrial 346 529 514 249 216 256
Oficial 547 330 432 465 606 706
Potos 554 778 914 891 1.000 1.189 1.282 1.338 1.318 1.382
Domstic 229 390 503 557 653 803 996 1.095 1.047 1.128
Comercial 179 204 213 181 165 179 144 111 113 118
Industrial 143 172 177 140 163 178 122 116 147 68
Oficial 2 13 20 14 18 29 20 16 11 68
Tarija 3.214 3.101 2.943 2.952
Domstic 2.788 2.648 2.532 2.565
Comercial 374 415 385 361
Industrial 32 16 14 13
Oficial 21 21 11 12
CALCULO DE CONSUMO
Los consumos en nuestra red del proyecto es el clculo de los gastos en cada
tramo. Se representan en una tabla siguiente.
CONDUCCIONES PRINCIPALES Y SECUNDARIAS
Estas conducciones principales estn diseadas en el plano, visto en planta donde
la red principal esta delineada por lneas de color verde, y tienen sus respectivas
cotas en los cambios de direccin.
TRATAMIENTO Y POTABILIZACION:
El tratamiento de agua cruda, que se pretende distribuir a la zona San Cristbal,
debe ser tratada en una planta de tratamiento de agua potable, para
descontaminarla, potabilizarla, bajar sus concentraciones, continuacin podemos
mencionar como llega a funcionar una planta de potabilizacion.
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Una vez que el caudal llega hasta la planta, se recolecta en unos tanques
hechos de hormign, posteriormente las aguas pasan por unos canales para una
aeracion esto generalmente se lo realiza en los tiempos de estiaje cuando las
concentraciones de nitrito, nitrato, etc. son muy elevadas entonces se realiza la
aireacin que es cuando las aguas van por un canal que tiene una especie de
ondulaciones.
Luego esta agua pasa por unos tanques donde el tanque tiene en su salida una
malla, por donde sale el agua y todos los sedimentos se quedan retenidos como
ser los limos y arcillas que estas van a sedimentarse en las profundidades de los
tanques, para lo cual se cuenta con una compuerta o una vlvula de purga, que
tiene la finalidad de realizar la limpieza de los tanques, esta planta de tratamiento
funcionan por goteo, osea que se area de gota en gota.Toda el agua que sale de estos tanques, se los conduce mediante tubos de fierro
galvanizado a otros tanques de aireacin.
Una vez que hayan pasado por este proceso el agua se traslada a tres tanques
donde existe arena muy fina mezclada con sulfato de aluminio, conjuntamente con
los anteriores elementos qumicos el agua es sometido a presin para que puedan
ser expulsadas todos aquellos sedimentos que se encuentran en la solera del
tanque, una vez que los lodos son reunidos se realiza la limpieza, podemos limpiar
todo aquel sedimento mediante una vlvula de purga y esta agua entremezcladas
con lodos volverlas a conducir al principio del tratamiento, posteriormente dar lugar
a que otras aguas con sedimentos, para que sean tratadas.
Para que luego esta aguas bajen sus concentraciones se aade sulfato de
aluminio que luego este se sedimenta en el fondo del tanque y empiece a expulsar
todo el lodo hacia arriba y en un momento salir a la capa superficial de los
tanques, cuando se aplica una gran cantidad de presin de aire este sale por un
costado, y por donde es desviado al principio de la planta de tratamiento para
volver a ser tratada.
Estos tanques de esta planta tienen una capacidad de 2000 m, es la capacidad
de cada uno estos tanques los tanques, son estructuras como cualquier otro
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tanque construido de hormign ciclpeo que soporta grandes presiones, uno
de los tanques es circular mientras el otro es cuadrado.
Toda esta red de agua potable que esta distribuida en toda la ciudad de sucre
funciona simplemente por gravedad, osea que no se necesita motores para
distribuir agua potable a la ciudad
Para poder abastecer de agua potable al barrio libertadores se construyo una torre
de al menos 50 m de altura que soporta un enorme tanque, que abastece de agua
potable a la zona.
DEPSITOS DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIN
Los depsitos de almacenamiento y distribucin, son estructuras construidas
generalmente de hormign ciclpeo.
Estas son estructuras que deben soportar grandes presiones, y sub presiones,
en sus paredes laterales como en la sub rasante, donde ser fundada.
Redes de distribucin.- Las redes de distribucin, estn conformadas por
matrices llamados anillos principales, tambin compuestos por redes de
relleno llamadas tuberas secundarias, existen dos tipos de redes, las cuales
sern realizadas en el proyecto.
TIPOS DE REDES
Red abierta.- es un circuito por donde se transporta agua potable, sin cerrar
algn anillo, en el proyecto se realizara esta red abierta para conducir el
agua desde el tanque hasta la zona.
Red cerrada.- esta red tambin es llamada red de retcula, la cual est
siendo utilizada en nuestro proyecto, para la dotacin de agua potable a la
urbanizacin porque esta red est conformada por anillos circundantes.
DETALLES CONSTRUCTIVOS EN SISTEMAS DE
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Excavaciones.-Las excavaciones se las realizaran, para formar una cavidad o
galera, que sirva para proteger a la tubera, para el proyecto esta cavidad ogalera tendr de 60 a 80 cm. de profundidad y un ancho de 50 a 60 cm.
Colocacin de las tuberas.-Las tuberas deben estar ubicadas en lnea
recta, estas tuberas estarn tarrajadas, tendrn juntas de teflon esto para evitar
exfiltraciones y posteriormente ser unidas.
Relleno de las zanjas.-El relleno de las zanjas se lo realizara con el mismo
material de excavacin, que previamente tendr una capa de 10 cm. de materialfino que en un tamiz estaramos hablando de la malla 3 / 4, esto con la finalidad
de asentar la tubera, para luego proceder a cubrir por completo la zanja.
6.- DATOS CLCULOS Y RESULTADOS
Estudio de la poblacin.- La poblacin fue estudiada de acuerdo a datos
estadsticos y normas establecidas.
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Se proporcionaron los siguientes datos.
i = 4,2 %
t = 28 aos
Dot = 65 Lt/hab.dia
CVH = 1,7 %
HAB. LOTE = 5,0 Hab.
Dnde: i: Incremento Poblacional
t: Periodo de diseo en aos
Dot: Dotacin en litros habitante da
CVH: Coeficiente de variacin horaria
Realizando el conteo de lotes se obtuvo la siguiente poblacin inicial por manzano.
Nota: los manzanos se muestran en los planos.
MANZANO N DE LOTES Po (hab)
Manzano A 15 75
Manzano B 12 60
Manzano C 7 35
Manzano D 12 60
Manzano E 16 80
Manzano F 15 75
Manzano G 16 80
Manzano H 16 80
Manzano I 14 70
Manzano J 14 70
Manzano K 10 50Manzano L 10 50
Manzano M 6 30
Manzano N 6 30
Manzano O 29 145
Manzano P 24 120
Manzano Q 34 170
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Manzano R 6 30
Manzano S 5 25
Manzano T 13 65
Manzano U 10 50
Manzano V 5 25
Manzano W 13 65
Manzano X 13 65
Manzano Y 12 60
Manzano Z 11 55
Manzano S1 5 25
349 LOTES 1745 Hab
Poblacin de diseo.-La poblacin de diseo fue calculada por la siguiente expresin
y la estimacin para el diseo del proyecto fue calculado con el mtodo geomtrico:
Usando la siguiente ecuacin se puede determinar la poblacin futura.
= (1 +100)
MANZANO N DE LOTES Po (hab) Pf (hab)
Manzano A 15 75 237Manzano B 12 60 190
Manzano C 7 35 111
Manzano D 12 60 190
Manzano E 16 80 253
Manzano F 15 75 237
Manzano G 16 80 253
Manzano H 16 80 253
Manzano I 14 70 222
Manzano J 14 70 222
Manzano K 10 50 158
Manzano L 10 50 158
Manzano M 6 30 95
Manzano N 6 30 95
Manzano O 29 145 459
Manzano P 24 120 380
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Manzano Q 34 170 538
Manzano R 6 30 95
Manzano S 5 25 79
Manzano T 13 65 206
Manzano U 10 50 158
Manzano V 5 25 79
Manzano W 13 65 206
Manzano X 13 65 206
Manzano Y 12 60 190
Manzano Z 11 55 174
Manzano S1 5 25 79
349 Lotes 1745 Hab 5523 Hab
PROYECCIN DE LA POBLACIN.
Caractersticas de la poblacin en Bolivia.- Bolivia es un pas multi-
tnico y pluricultural con una poblacin de casi 8.5 millones de habitantes
distribuidos en tres eco-regiones, altiplano, valle y llanos. Alrededor del 60% es de
origen indgena y originario.
Dotacin.- La dotacin asumida para este proyecto es de 75 l/s la cual fue un
dato importante para el clculo de poblacin futura, caudal medio, calculo de
caudal mximo diario, caudales especficos, etc.
Ahora ser necesario calcular el caudal especfico para despus poder calcular los
gastos. Se usara las siguientes ecuaciones.
Clculo del caudal medio horario
Qmedh= 4,16 Lt/s
Clculo del caudal de diseo
= 86400
=
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Qmaxh= 7,06 Lt/s
Clculo del caudal especfico
Qesp= 0,0013 Lt/s
En la siguiente planilla se mostraran los gastos para los tramos asignados, los
tramos se muestran en el plano.
TRAMO N DE LOTES Pf (hab) Gasto (Lt/s)1 5 12 190 0,24
2 6 12 190 0,24
3 7 13 206 0,26
4 8 17 269 0,34
5 6 3 47 0,06
6 7 3 47 0,06
7 8 5 79 0,10
8 29 19 301 0,38
29 15 10 158 0,20
5 9 0 0 0,00
9 11 0 0 0,00
11 12 62 981 1,25
12 14 4 63 0,08
11 13 0 0 0,00
13 14 31 490 0,63
14 15 0 0 0,00
15 16 0 0 0,00
14 18 1 16 0,02
18 22 6 95 0,1215 23 12 190 0,24
16 24 11 174 0,22
19 25 5 79 0,10
22 23 4 63 0,08
23 24 5 79 0,10
24 25 3 47 0,06
=
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ARIEL ZAMORANO FORTUN SUCRE - BOLIVIA UNIVALLE
22 28 1 16 0,02
18 17 61 965 1,23
20 21 21 332 0,42
21 22 15 237 0,30
21 26 0 0 0,00
26 27 5 79 0,10
16 10 8 127 0,16
349 5520 7,06
Nota: Estos resultados se los meter al programa CYPECAD y ser necesario
interpretar resultados
Clculo de la altura y las dimensiones del tanque elevado
Qmedh = 4,16 Lt/s
Qmaxh= 7,06 Lt/s
Pob = 5523 Lt/s
Clculo de las dimensiones del tanque elevado
Volumen de incendios(Pob menores a 10000) Vi = 90 m3
Volumen de reserva (4horas acumuladas) Vr = 59,83 m3
Volumen de almacenamiento del tanque (Vt = Vr + Vi + Vt)
Vt = 760,124 m3
Pero para medidas de seguridad y posible ampliacin de la zona y poblacin adoptaremos
Vt = 1000 m3
PARA TANQUE RECTANGULAR
Altura del tanque
H = 3 m = 0,675
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Lado "a" del tanque
a = 22 m
Lado b del tanque
b = 17 m
PARA TANQUE CIRCULARDiametro "D" del tanque
D= 20 m
Altura del tanque
H = 3 m
Se adoptara el tanque con las siguientes Dimensiones
H: alto del tanque H = 3 m
D: dimetro del tanque D = 20 m
= 1,155
= 0,866
=4 2
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7.- MEMORIA DE CLCULO
7.1.- DESCRIPCIN DE LA RED HIDRULICA
- Ttulo: DISEO DE LA RED DE AGUA POTABLE
- Direccin: UNIVALLE 2015
- Poblacin: 5520 HAB
- Fecha: JUNIO 2015
DISEO: UNIV. ARIEL ZAMORANO FORTUN
DIBUJO: UNIV. ARIEL ZAMORANO FORTUN
- Viscosidad del fluido: 1.15000000 x10-6 m/s
- N de Reynolds de transicin: 2500.0
La velocidad de la instalacin deber quedar por encima del mnimo establecido, para evitar sedimentacin,
incrustaciones y estancamiento, y por debajo del mximo, para que no se produzca erosin.
7.2.- DESCRIPCIN DE LOS MATERIALES EMPLEADOS
Los materiales utilizados para esta instalacin son:
TUBERIA PVC - Rugosidad: 0.00250 mm
Descripcin Dimetros
mm
DN20 20.0
DN25 25.0
DN37 37.0
DN50 50.0
DN75 75.0
El dimetro a utilizar se calcular de forma que la velocidad en la conduccin no exceda la velocidad mxima
y supere la velocidad mnima establecidas para el clculo.
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7.3.- DESCRIPCIN DE TERRENOS
Las caractersticas de los terrenos a excavar se detallan a continuacin.
Descripcin Lecho
cm
Relleno
cm
Ancho mnimo
cm
Distancia lateral
cm
Talud
Terrenos sueltos 10 30 40 15 0/1
7.4.- FORMULACIN
La formulacin utilizada se basa en la frmula de Darcy y el factor de friccin segn Colebrook-White:
8LQ^2
h = f
pi^2gD^5
vD
Re=
vs
64
fl=
Re
1 K 2.51
= - 2log( + )
(ft) 3.7D Re(ft)
Dnde:
h es la prdida de altura de presin en m.c.a.
f es el factor de friccin
L es la longitud resistente en m
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Q es el caudal en m3/s
g es la aceleracin de la gravedad
D es el dimetro de la conduccin en m
Re es el nmero de Reynolds, que determina el grado de turbulencia en el flujo
v es la velocidad del fluido en m/s
vs es la viscosidad cinemtica del fluido en m2/s
fl es el factor de friccin en rgimen laminar (Re < 2500.0)
ft es el factor de friccin en rgimen turbulento (Re >= 2500.0)
k es la rugosidad absoluta de la conduccin en m
En cada conduccin se determina el factor de friccin en funcin del rgimen del fluido en dicha conduccin,
adoptando fl o ft segn sea necesario para calcular la cada de presin.
Se utiliza como umbral de turbulencia un n de Reynolds igual a 2500.0.
7.5.- COMBINACIONES
A continuacin se detallan las hiptesis utilizadas en los consumos, y las combinaciones que se han realizado
ponderando los valores consignados para cada hiptesis.
Combinacin Hiptesis
nica
Combinacin 1 1.00
8.- RESULTADOS
8.1.- Listado de nudos
Combinacin: Combinacin 1
Nudo Cota
m
Caudal dem.
l/s
Alt. piez.
m.c.a.
Pre. disp.
m.c.a.
Coment.
1 2811.52 0.24 2861.56 50.04 Pres.> 50 m.c.a.
2 2796.02 0.24 2851.99 55.97 Pres.> 50 m.c.a.
3 2778.52 0.26 2836.76 58.24 Pres.> 50 m.c.a.
4 2763.52 0.34 2820.37 56.85 Pres.> 50 m.c.a.
5 2808.52 0.00 2863.43 54.91 Pres.> 50 m.c.a.
6 2786.02 0.06 2853.71 67.69 Pres.> 50 m.c.a.
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ARIEL ZAMORANO FORTUN SUCRE - BOLIVIA UNIVALLE
Nudo Cota
m
Caudal dem.
l/s
Alt. piez.
m.c.a.
Pre. disp.
m.c.a.
Coment.
7 2771.02 0.06 2846.62 75.60 Pres.> 50 m.c.a.
8 2763.52 0.10 2837.49 73.97 Pres.> 50 m.c.a.9 2808.52 0.00 2864.79 56.27 Pres.> 50 m.c.a.
10 2706.52 0.16 2802.24 95.72 Pres.> 50 m.c.a.
11 2816.02 0.00 2862.59 46.57
12 2746.02 1.25 2809.23 63.21 Pres.> 50 m.c.a.
13 2806.02 0.00 2857.24 51.22 Pres.> 50 m.c.a.
14 2753.52 0.71 2808.11 54.59 Pres.> 50 m.c.a.
15 2736.02 0.20 2808.01 71.99 Pres.> 50 m.c.a.
16 2718.52 0.00 2805.36 86.84 Pres.> 50 m.c.a.
17 2762.52 1.23 2800.36 37.84
18 2751.02 0.02 2805.22 54.20 Pres.> 50 m.c.a.
19 2696.02 0.10 2795.84 99.82 Pres.> 50 m.c.a.
20 2743.52 0.42 2772.48 28.96 Pres. min.
21 2723.52 0.30 2774.43 50.91 Pres.> 50 m.c.a.
22 2721.02 0.20 2797.17 76.15 Pres.> 50 m.c.a.
23 2721.02 0.24 2798.23 77.21 Pres.> 50 m.c.a.
24 2711.02 0.32 2797.77 86.75 Pres.> 50 m.c.a.
25 2701.02 0.06 2796.56 95.54 Pres.> 50 m.c.a.
26 2713.52 0.00 2774.31 60.79 Pres.> 50 m.c.a.
27 2706.02 0.10 2773.62 67.60 Pres.> 50 m.c.a.
28 2701.02 0.02 2797.15 96.13 Pres.> 50 m.c.a.
29 2726.02 0.38 2810.83 84.81 Pres.> 50 m.c.a.
T 2873.52 -7.01 2873.52 0.00
8.2.- Listado de tramos
Valores negativos en caudal o velocidad indican que el sentido de circulacin es de nudo final a nudo deinicio.
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Combinacin: Combinacin 1
Inicio Final Longitud
m
Dimetros
mm
Caudal
l/s
Prdid.
m.c.a.
Velocidad
m/s
Coment.
1 5 105.17 DN25 -0.24 -1.88 -0.49
2 6 96.41 DN25 -0.24 -1.72 -0.49
3 7 166.10 DN20 -0.26 -9.86 -0.83
4 8 180.11 DN20 -0.34 -17.12 -1.08
5 6 47.88 DN37 2.73 9.73 2.54 Vel.> 1.5 m/s
5 9 24.37 DN50 -2.97 -1.35 -1.51 Vel.> 1.5 m/s
6 7 43.03 DN37 2.43 7.09 2.26 Vel.> 1.5 m/s
7 8 71.42 DN37 2.11 9.13 1.96 Vel.> 1.5 m/s
8 29 317.14 DN37 1.67 26.66 1.55 Vel.> 1.5 m/s
9 11 22.75 DN50 4.04 2.20 2.06 Vel.> 1.5 m/s
9 T 235.70 DN75 -7.01 -8.73 -1.59 Vel.> 1.5 m/s
10 16 122.50 DN20 -0.16 -3.12 -0.51
11 12 431.89 DN37 2.07 53.36 1.92 Vel.> 1.5 m/s
11 13 47.00 DN37 1.97 5.34 1.84 Vel.> 1.5 m/s
12 14 47.00 DN37 0.82 1.12 0.76
13 14 432.01 DN37 1.97 49.13 1.84 Vel.> 1.5 m/s
14 15 45.96 DN25 0.07 0.10 0.14 Vel.< 0.3 m/s
14 18 24.61 DN37 2.01 2.90 1.87 Vel.> 1.5 m/s
15 16 46.00 DN25 0.47 2.66 0.9615 23 85.87 DN25 0.69 9.78 1.40
15 29 53.16 DN37 -1.29 -2.82 -1.20
16 24 94.52 DN20 0.31 7.59 0.98
17 18 419.32 DN50 -1.23 -4.86 -0.63
18 22 58.91 DN25 0.76 8.04 1.55 Vel.> 1.5 m/s
19 25 64.03 DN20 -0.10 -0.72 -0.32
20 21 264.50 DN37 -0.42 -1.95 -0.39
21 22 146.38 DN25 -0.82 -22.75 -1.67 Vel.> 1.5 m/s
21 26 10.13 DN20 0.10 0.11 0.32
22 23 45.99 DN25 -0.28 -1.06 -0.57
22 28 36.37 DN20 0.02 0.03 0.06 Vel.< 0.3 m/s
23 24 46.80 DN25 0.17 0.46 0.35
24 25 47.42 DN20 0.16 1.21 0.51
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Inicio Final Longitud
m
Dimetros
mm
Caudal
l/s
Prdid.
m.c.a.
Velocidad
m/s
Coment.
26 27 61.57 DN20 0.10 0.70 0.32
9.- ENVOLVENTE
Se indican los mximos de los valores absolutos.
Envolvente de mximos
Inicio Final Longitud
m
Dimetros
mm
Caudal
l/s
Prdid.
m.c.a.
Velocidad
m/s
1 5 105.17 DN25 0.24 1.88 0.49
2 6 96.41 DN25 0.24 1.72 0.49
3 7 166.10 DN20 0.26 9.86 0.834 8 180.11 DN20 0.34 17.12 1.08
5 6 47.88 DN37 2.73 9.73 2.54
5 9 24.37 DN50 2.97 1.35 1.51
6 7 43.03 DN37 2.43 7.09 2.26
7 8 71.42 DN37 2.11 9.13 1.96
8 29 317.14 DN37 1.67 26.66 1.55
9 11 22.75 DN50 4.04 2.20 2.06
9 T 235.70 DN75 7.01 8.73 1.59
10 16 122.50 DN20 0.16 3.12 0.51
11 12 431.89 DN37 2.07 53.36 1.92
11 13 47.00 DN37 1.97 5.34 1.84
12 14 47.00 DN37 0.82 1.12 0.76
13 14 432.01 DN37 1.97 49.13 1.84
14 15 45.96 DN25 0.07 0.10 0.14
14 18 24.61 DN37 2.01 2.90 1.87
15 16 46.00 DN25 0.47 2.66 0.96
15 23 85.87 DN25 0.69 9.78 1.40
15 29 53.16 DN37 1.29 2.82 1.20
16 24 94.52 DN20 0.31 7.59 0.98
17 18 419.32 DN50 1.23 4.86 0.63
18 22 58.91 DN25 0.76 8.04 1.55
19 25 64.03 DN20 0.10 0.72 0.32
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Inicio Final Longitud
m
Dimetros
mm
Caudal
l/s
Prdid.
m.c.a.
Velocidad
m/s
20 21 264.50 DN37 0.42 1.95 0.39
21 22 146.38 DN25 0.82 22.75 1.67
21 26 10.13 DN20 0.10 0.11 0.3222 23 45.99 DN25 0.28 1.06 0.57
22 28 36.37 DN20 0.02 0.03 0.06
23 24 46.80 DN25 0.17 0.46 0.35
24 25 47.42 DN20 0.16 1.21 0.51
26 27 61.57 DN20 0.10 0.70 0.32
Se indican los mnimos de los valores absolutos.
Envolvente de mnimos
Inicio Final Longitud
m
Dimetros
mm
Caudal
l/s
Prdid.
m.c.a.
Velocidad
m/s
1 5 105.17 DN25 0.24 1.88 0.49
2 6 96.41 DN25 0.24 1.72 0.49
3 7 166.10 DN20 0.26 9.86 0.83
4 8 180.11 DN20 0.34 17.12 1.08
5 6 47.88 DN37 2.73 9.73 2.54
5 9 24.37 DN50 2.97 1.35 1.51
6 7 43.03 DN37 2.43 7.09 2.26
7 8 71.42 DN37 2.11 9.13 1.96
8 29 317.14 DN37 1.67 26.66 1.55
9 11 22.75 DN50 4.04 2.20 2.06
9 T 235.70 DN75 7.01 8.73 1.59
10 16 122.50 DN20 0.16 3.12 0.51
11 12 431.89 DN37 2.07 53.36 1.92
11 13 47.00 DN37 1.97 5.34 1.84
12 14 47.00 DN37 0.82 1.12 0.7613 14 432.01 DN37 1.97 49.13 1.84
14 15 45.96 DN25 0.07 0.10 0.14
14 18 24.61 DN37 2.01 2.90 1.87
15 16 46.00 DN25 0.47 2.66 0.96
15 23 85.87 DN25 0.69 9.78 1.40
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Inicio Final Longitud
m
Dimetros
mm
Caudal
l/s
Prdid.
m.c.a.
Velocidad
m/s
15 29 53.16 DN37 1.29 2.82 1.20
16 24 94.52 DN20 0.31 7.59 0.98
17 18 419.32 DN50 1.23 4.86 0.6318 22 58.91 DN25 0.76 8.04 1.55
19 25 64.03 DN20 0.10 0.72 0.32
20 21 264.50 DN37 0.42 1.95 0.39
21 22 146.38 DN25 0.82 22.75 1.67
21 26 10.13 DN20 0.10 0.11 0.32
22 23 45.99 DN25 0.28 1.06 0.57
22 28 36.37 DN20 0.02 0.03 0.06
23 24 46.80 DN25 0.17 0.46 0.35
24 25 47.42 DN20 0.16 1.21 0.51
26 27 61.57 DN20 0.10 0.70 0.32
10.- MEDICIN
A continuacin se detallan las longitudes totales de los materiales utilizados en la instalacin.
TUBERIA PVC
Descripcin Longitud
m
Long. mayorada
m
DN20 782.75 939.30
DN25 677.49 812.99
DN37 1779.64 2135.57
DN50 466.44 559.73
DN75 235.70 282.84
Se emplea un coeficiente de mayoracin en las longitudes del 20.0 % para simular en el clculo las prdidas
en elementos especiales no tenidos en cuenta en el diseo.
11.- PLANOS
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12.- CONCLUSIONES
El programa que se utiliz para la resolucin de la red fue el CYPE CAD,
arquitectura, ingeniera y construccin, con el fin de obtener los resultados
correctos para el diseo de nuestro sistema de abastecimiento de agua
Como conclusin final podemos decir que el proyecto fue diseado en su totalidad
con una mentalidad futura, tomando en cuenta varios factores:
El clculo de varios detalles que cumplan los parmetros que exige la
norma
Que tenga un costo accesible que garantice el buen funcionamiento de la
red y la durabilidad
Tambin ser necesario recalcar que las presiones de servicio usando
dimetros accesibles es mayor a lo que exige la norma, vindonos impedidos de
cambiar de dimetros pues se optara por reguladores de presin en las
acometidas de cada vivienda, para asi optimizar el abastecimiento de agua
potable.
13.- RECOMENDACIONESSe debe tomar en cuenta el periodo de diseo que es 28 aos para el cual esta
diseado el proyecto. Esto se alcanzara siempre y cuando cumpla con el
mantenimiento adecuado durante dicho tiempo y garantice de esta manera el buen
funcionamiento del sistema
La mayor presin calculada para el proyecto es de 50metros columna de agua y el
mnimo es de 10 metros columna de agua lo cual da a conocer que para la
construccin de edificios que soliciten mayor presin que la que tenemos se deba
tomar en cuenta todos los requerimientos necesarios.