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Uso de epacad
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Universidad Nacional Autnoma de Honduras
UNAH-VS
Facultad de Ingeniera Civil
Claudia Yolany Barahona Villanueva
20082000119
Ing. Jos Sagastume
Hidrulica Aplicada
27/11/14
Proyecto: Abastecimiento de Agua
Bario San Marcos, Trinidad, Santa Brbara
Proyecto: Abastecimiento de agua, Barrio San Marcos, Trinidad, S.B.
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Hidrulica Aplicada
INTRODUCCION
La red de distribucin es la parte del sistema de abastecimiento de agua potable por
medio de la cual se le lleva el agua al usuario. Su adecuado funcionamiento depende de
una seleccin cuidadosa de los materiales que se utilizan, dimetros adecuados, y el
respectivo caudal necesario, as como tambin en la instalacin, la mano de obra
Calificada, la cuidadosa observacin de las especificaciones de construccin y de la
correcta
Supervisin de la ejecucin de la obra.
Se ha hecho el respectivo estudio hidrulico para el Barrio San Marcos, Trinidad, Santa Barabara, y se ha tomado una red de distribucin de agua para la cual se fijaran valores de dimetros y clculos de caudales, dicha red presenta problemas los siguientes
problemas:
La zona topogrfica y la distribucin de la red exige el uso de dimetros muy
pequeos para obtener velocidades apropiadas.
Alturas de presin negativas y perdidas muy elevadas por lo cual el agua potable
no llega a los habitantes.
Un tanque a una elevacin muy baja para el abastecimiento de la comunidad.
Bajo criterios hidrulicos obtenidos, buscamos soluciones para un debido abastecimiento
de agua, apoyados con el programa EPANET, el cual cumple la funcin de simular
nuestra red de distribucin y calcular las respectivas, perdidas, alturas de presin y
velocidades.
Se busc la va ms factible entre distribucin por ramales y distribucin por mallas, para
las cuales se hicieron una serie de interaciones para encontrar los factores ms favorables
para el proyecto.
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Hidrulica Aplicada
OBJETIVOS GENERALES
1. Poner en prctica los conocimientos aprendidos en nuestra clase de Hidrulica
aplicada, perdidas, clculos de dimetros, tipos de tuberas, velocidad y diseo
econmico, distribucin de caudales y como hacer llegar el agua con la presin y
perdidas adecuadas desde un tanque de almacenamiento a un punto o a una
comunidad.
2. Todos nuestros conocimientos aplicarlos a un programa de simulacin para
distribucin de agua llamado EPANET.
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Hidrulica Aplicada
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. Fijar valores de dimetros bajo criterios hidrulicos.
2. Calcular los caudales de consumo, diseo y extraccin de juntas.
3. Verificar que las velocidades cumplan el diseo econmico de 0.6 a 3.0 m/s
4. Verificar que las alturas de presin sean no menores de 10 m
5. Soluciones para que la comunidad tenga abastecimiento de agua.
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Hidrulica Aplicada
Proyecto: Abastecimiento de agua, Barrio San Marcos, Trinidad, S.B.
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Hidrulica Aplicada
Datos de la red alta
Calcular los respectivos Caudales: Demanda, diseo y extracciones en la red.
Determinar los dimetros de las tuberas
Determinar las alturas de presin y verificar que la altura de presin mnima sea de
10m.
Bajo criterios hidrulicos, buscarle solucin al problema en caso de que no llegue el
agua a la comunidad.
Datos de Tubera
Calcular
ID Lnea Tramo Longitud No de casas
por Tramo Demanda/Casa
(GPM)
Demanda/tramo (GPM)
Demanda/tramo (LPS)
Qacumulado (LPS)
(m)
1 Tanque - N 199.34 0 0.46
2 N-N1 82.41 4 0.46
3 N1-N2 61.97 2 0.46
4 N2-N4 100.97 9 0.46
5 N2-N3 48.11 5 0.46
6 N3-N5 127.62 12 0.46
7 N-N6 75.07 9 0.46
8 N6-N7 53.55 3 0.46
9 N7-N8 99.25 9 0.46
10 N8-N9 71.63 7 0.46
11 N6-N10 54.07 4 0.46
12 N10-N11 72.72 12 0.46
1,046.71 76
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Datos Tanque Nivel Inicial 2.25 m
Nivel mnimo 0.5 m
Nivel mximo 2.25 m
Dimetro 1.65 m
Otros datos: Rugosidad: 140
Datos de dimetro
Pulgada Milmetros
18
1 25
1 31
1 38
2 50
3 75
4 100
6 150
Datos de nudos
ID Nudo Cota
(m)
N 290.10
N1 303.20
N2 296.10
N4 287.30
N3 302.40
N5 288.56
N6 276.14
N7 282.20
N8 281.66
N9 276.58
N10 269.52
N11 260.15
Tanque3 305.00
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Distribucin de flujo y clculo de caudales.
ANALISIS #1
Fije valores de dimetros comerciales, bajo el criterio de que la velocidad econmica es en el rango de 0.60 m/s 3.00 m/s.
* Demanda por tramo = demanda/casa x No. De casas
* Velocidad = Q/2 * Caudal en las juntas = 50% del caudal de las tuberas que conectan al nodo
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TUBERIA
ID Lnea
Tramo Longitud
No de casas por
Tramo
Demanda/Cas
a (GPM)
Demanda/tramo (GPM)
Demanda/tra
mo (LPS)
Qacumulado (LPS)
Q acumulado
Dimetro Velocidad
(m) m3/s m m/s
1 Tanque -
N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.22 0.00222 0.05 1.130637
2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.94 0.00094 0.038 0.82884
3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.82 0.00082 0.038 0.723031
4 N2-N4 100.97 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026 0.018 1.021735
5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.0005 0.031 0.662456
6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.025 0.713014
7 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.28 0.00128 0.038 1.128633
8 N6-N7 53.55 3 0.46 1.38 0.09 0.55 0.00055 0.031 0.728701
9 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.46 0.00046 0.025 0.937104
10 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.20 0.0002 0.018 0.78595
11 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.47 0.00047 0.031 0.622708
12 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.025 0.713014
Total 1,046.71 76 0.46 34.96 2.22
NUDO
ID Nudo
Cota Qjunta
(m) LPS
N 290.10 0.190
N1 303.20 0.090
N2 296.10 0.235
N4 287.30 0.130
N3 302.40 0.250
N5 288.56 0.175
N6 276.14 0.235
N7 282.20 0.175
N8 281.66 0.230
N9 276.58 0.100
N10 269.52 0.235
N11 260.15 0.175
Tanque3 305.00 0.000
Total 2.220
Ingrese los datos al programa EPANET y al correr el programa obtuve los siguientes resultados:
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PRUEBA #1
Tabla de Red - Nudos
Cota Demanda
Base Altura Presin
ID Nudo m LPS m m
Conexin n 290.1 0.19 301.28 11.18
Conexin n1 303.2 0.09 299.59 -3.61
Conexin n2 296.1 0.235 298.55 2.45
Conexin n4 287.3 0.13 296.26 8.96
Conexin n3 302.4 0.25 297.86 -4.54
Conexin n5 288.56 0.175 296.85 8.29
Conexin n6 276.14 0.235 298.75 22.61
Conexin n7 282.2 0.175 297.69 15.49
Conexin n8 281.66 0.23 295.15 13.49
Conexin n9 276.58 0.1 294.15 17.57
Conexin n10 269.52 0.235 298.03 28.51
Conexin n11 260.15 0.175 297.45 37.3
Depsito T 305 No Disponible 307.25 2.25
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PRUEBA #1
Tabla de Red - Lneas
Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Perd. Unir.
ID Lnea m mm LPS m/s m/km
Tubera n-n1 82.41 38 140 0.88 0.78 20.53
Tubera n2-n4 100.97 18 140 0.13 0.51 22.65
Tubera n-n6 75.07 38 140 1.15 1.01 33.7
Tubera n6-n7 53.55 31 140 0.5 0.67 19.79
Tubera n7-n8 99.25 25 140 0.33 0.67 25.66
Tubera n6-n10 54.07 31 140 0.41 0.54 13.45
Tubera n10-n11 72.72 25 140 0.17 0.36 7.93
Tubera T-n 199.34 50 140 2.22 1.13 29.93
Tubera n1-n2 61.97 38 140 0.79 0.7 16.81
Tubera n2-n3 48.11 31 140 0.42 0.56 14.38
Tubera n3-n5 127.62 25 140 0.17 0.36 7.93
Tubera n8-n9 71.63 18 140 0.1 0.39 13.93
*Conclusiones del primer anlisis:
1. Los nudos n1 y n3, dan valores de presin negativos por lo que el agua no llega hasta esos punto, esto se debe a que esos puntos son muy altos y la elevacin del
tanque casi se iguala a la elevacin de los puntos
Recomendacin: Elevar el tanque para que el agua pueda llegar a la zona.
2. Los nudos n2, n4 y n5 presentan presiones menores de 10 m. Recomendacin: elevar el tanque
3. Las tuberas n2-n4, n6-n10, n10-n11, n2-n3, n3-n5 y n8-n9 presentan velocidades menores a las velocidades de diseo econmico.
Recomendacin: disminuir los dimetros de las secciones
ANALISIS #2
Siguiendo las recomendaciones de los cambios de dimetro del anlisis #1 obtenemos:
Cambios de dimetro marcados en azul
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Hidrulica Aplicada
Resultados del programa al modificar los dimetros
TUBERIA
ID Lnea
Tramo
Longitud
No de casas por
Tramo
Demanda/Casa (GPM)
Demanda/tramo (GPM)
Demanda/tramo (LPS)
Qacumulado (LPS)
Qacumulado Dimetro
Velocidad
(m) m3/s m m/s
1 Tanque -
N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.22 0.00222 0.038 1.957474
2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.94 0.00094 0.031 1.245416
3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.82 0.00082 0.031 1.086427
4 N2-N4 100.97 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026 0.018 1.021735
5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.0005 0.025 1.018592
6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.018 1.375413
7 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.28 0.00128 0.031 1.695886
8 N6-N7 53.55 3 0.46 1.38 0.09 0.55 0.00055 0.025 1.120451
9 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.46 0.00046 0.018 1.807686
10 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.20 0.0002 0.018 0.78595
11 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.47 0.00047 0.025 0.957476
12 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.018 1.375413
Total
1,046.71 76 0.46 34.96 2.22
PRUEBA #2
Tabla de Red - Nudos
Demanda
Base Demanda Altura Presin
ID Nudo LPS LPS m m
Conexin n 0.19 0.19 284.53 -5.57
Conexin n1 0.09 0.09 279.97 -23.23
Conexin n2 0.235 0.23 277.16 -18.94
Conexin n4 0.13 0.13 274.88 -12.42
Conexin n3 0.25 0.25 275.19 -27.21
Conexin n5 0.175 0.17 270.18 -18.38
Conexin n6 0.235 0.23 277.71 1.57
Conexin n7 0.175 0.17 274.69 -7.51
Conexin n8 0.23 0.23 262.07 -19.59
Conexin n9 0.1 0.1 261.08 -15.5
Conexin n10 0.235 0.23 275.64 6.12
Conexin n11 0.175 0.17 272.78 12.63
Depsito T No
Disponible -2.22 307.25 2.25
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Hidrulica Aplicada
PRUEBA #2
Tabla de Red - Lneas
Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prd. Unit.
ID Lnea m mm LPS m/s m/km
Tubera n-n1 82.41 31 140 0.88 1.17 55.36
Tubera n2-n4 100.97 18 140 0.13 0.51 22.65
Tubera n-n6 75.07 31 140 1.15 1.52 90.86
Tubera n6-n7 53.55 25 140 0.5 1.03 56.43
Tubera n7-n8 99.25 18 140 0.33 1.3 127.13
Tubera n6-n10 54.07 25 140 0.41 0.84 38.36
Tubera n10-n11 72.72 18 140 0.17 0.69 39.27
Tubera T-n 199.34 38 140 2.22 1.96 113.95
Tubera n1-n2 61.97 31 140 0.79 1.05 45.33
Tubera n2-n3 48.11 25 140 0.42 0.87 41
Tubera n3-n5 127.62 18 140 0.17 0.69 39.27
Tubera n8-n9 71.63 18 140 0.1 0.39 13.93
*Conclusiones del segundo anlisis:
1. En esta prueba #2, nos dan resultados favorables para la velocidad, pero veamos que sucede en las alturas de presin; estas disminuyen a tal grado que en su
mayora son negativas y por ende las perdidas demasiado elevadas.
Recomendacin: Como ya lo habamos recomendado en el anlisis #1, elevar el
tanque para que el agua pueda llegar a la zona.
Alternativas que pueden estar presentes: Cambio de dimetros: cambia nuestra velocidad a velocidades ms bajas debido
al caudal tan pequeo. Elevar el tanque: esto subira nuestras alturas de presin y reducira las prdidas.
2. Las tuberas n2-n4 y n8-n9 presentan velocidades menores a las velocidades de diseo econmico.
Recomendacin: disminuir los dimetros de las secciones, aunque la tubera que le
precede a los 18 mm no es recomendable para una distribucin probaremos como
funcional el ramal colocando ese dimetro de 12.7 mm
Cmo elevare el tanque para ejecutar mi siguiente anlisis?
Mi altura de presin ms baja se produce en el nudo n3, en base a este nudo calculare la
nueva altura del tanque y correr el programa para revisar las presiones.
Nueva altura del tanque= Presin ms baja + altura de presin mnima + elevacin actual
del tanque
Nueva altura del tanque = 27.21m + 10m + 305 = 342.21 m
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Hidrulica Aplicada
ANALISIS #3
Siguiendo la recomendacin de cambio de dimetros para n2-n4 y n8-n9. Marcados en azul y con la nueva altura del tanque obtenemos los siguientes resultados:
TUBERIA
ID Lnea
Tramo Longitud
No de casas por
Tramo
Demanda/Casa (GPM)
Demanda/tramo (GPM)
Demanda/tramo
(LPS)
Qacumulado
(LPS)
Qacumulado Dimetro Velocidad
(m) m3/s m m/s
1 Tanque -
N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.22 0.00222 0.038 1.957474
2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.94 0.00094 0.031 1.245416
3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.82 0.00082 0.031 1.086427
4 N2-N4 100.97 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026 0.0127 2.052466
5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.0005 0.025 1.018592
6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.018 1.375413
7 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.28 0.00128 0.031 1.695886
8 N6-N7 53.55 3 0.46 1.38 0.09 0.55 0.00055 0.025 1.120451
9 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.46 0.00046 0.018 1.807686
10 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.20 0.0002 0.0127 1.57882
11 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.47 0.00047 0.025 0.957476
12 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.018 1.375413
Total 1,046.71 76 0.46 34.96 2.22
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Hidrulica Aplicada
PRUEBA #3
Tabla de Red - Lneas
Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prd. Unit.
ID Lnea m mm LPS m/s m/km
Tubera n-n1 82.41 31 140 0.88 1.17 55.36
Tubera n2-n4 100.97 12.7 140 0.13 1.03 123.82
Tubera n-n6 75.07 31 140 1.15 1.52 90.86
Tubera n6-n7 53.55 25 140 0.5 1.03 56.43
Tubera n7-n8 99.25 18 140 0.33 1.3 127.13
Tubera n6-n10 54.07 25 140 0.41 0.84 38.36
Tubera n10-n11 72.72 18 140 0.17 0.69 39.27
Tubera T-n 199.34 38 140 2.22 1.96 113.95
Tubera n1-n2 61.97 31 140 0.79 1.05 45.33
Tubera n2-n3 48.11 25 140 0.42 0.87 41
Tubera n3-n5 127.62 18 140 0.17 0.69 39.27
Tubera n8-n9 71.63 12.7 140 0.1 0.79 76.17
PRUEBA #3
Tabla de Red - Nudos
Cota Demanda
Base Altura Presin
ID Nudo m LPS m m
Conexin n 290.1 0.19 321.74 31.64
Conexin n1 303.2 0.09 317.18 13.98
Conexin n2 296.1 0.235 314.37 18.27
Conexin n4 287.3 0.13 301.87 14.57
Conexin n3 302.4 0.25 312.4 10
Conexin n5 288.56 0.175 307.39 18.83
Conexin n6 276.14 0.235 314.92 38.78
Conexin n7 282.2 0.175 311.9 29.7
Conexin n8 281.66 0.23 299.28 17.62
Conexin n9 276.58 0.1 293.83 17.25
Conexin n10 269.52 0.235 312.85 43.33
Conexin n11 260.15 0.175 309.99 49.84
Depsito T 342.21 No
Disponible 344.46 2.25
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Hidrulica Aplicada
*Conclusiones del tercer anlisis:
1. Tendramos que elevar el tanque 37.21 metros para que el agua llegue a todas las casas. Y una elevacin de 37.21 m para un tanque es bastante considerable.
Recomendacin: hacer un estudio para colocar el tanque en un punto ms elevado
o bien construir un segundo tanque.
2. En la zona marcada en azul se nos produce presiones demasiado altas que pueden
provocar daos a los sanitarios de las casas y a las tuberas.
Recomendacin: Colocar tanquillas rompe carga en la zona de altas presiones.
Esta es la zona de presiones muy altas
Sitio del
tanque
N
N1
N2
N3
N5
N4
N7
N6
N10
N11
N8
N9
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Hidrulica Aplicada
3. Si elevramos el tanque solo 30 m: Prueba Tabla de Red - Nudos Cota Demanda Base Altura Presin ID Nudo m LPS m m Conexin n 290.1 0.190 314.53 24.43 Conexin n1 303.2 0.090 309.97 6.77 Conexin n2 296.1 0.235 307.16 11.06 Conexin n4 287.3 0.130 294.66 7.36 Conexin n3 302.40 0.250 305.19 2.79 Conexin n5 288.56 0.175 300.18 11.62 Conexin n6 276.14 0.235 307.71 31.57 Conexin n7 282.2 0.175 304.69 22.49 Conexin n8 281.66 0.230 292.07 10.41 Conexin n9 276.58 0.100 286.62 10.04 Conexin n10 269.52 0.235 305.64 36.12 Conexin n11 260.15 0.175 302.78 42.63 Depsito T 335 No Disponible 337.25 2.25
a) Siempre tenemos alturas de presin altas en n9, n9 y n6. b) En el nodo 3 el agua apenas llegara a llaves que estn ubicadas lo ms cerca
del suelo.
c) En n1 y n4 el agua llegara pero con una presin baja y quiz en las horas pico no llegue o solo a llaves ubicadas lo ms cerca del suelo.
Recomendacin: Disear otro tanque que alimente la parte ms alta y el actual la
zona de altas presiones, de lo contrario podemos disminuir la presin en la zona
de altas presiones y no abastecer de agua a las zonas topogrficas ms altas.
Hemos concluido el anlisis
de distribucin a travs de
ramales
Esperamos que las
recomendaciones sean las
mejores para el beneficio de
la comunidad
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Hidrulica Aplicada
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Hidrulica Aplicada
Distribucin de flujo y caudales
ANALISIS #1
Un con tubera el ramal y fije nuevos valores de dimetros comerciales, bajo el
criterio de que la velocidad econmica es en el rango de 0.60 m/s 3.00 m/s.
* Demanda por tramo = demanda/casa x No. De casas
* Velocidad = Q/2 * Caudal en las juntas = 50% del caudal de las tuberas que conectan al nodo
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Hidrulica Aplicada
NUDO
ID Nudo Cota Qjunta
(m) LPS
N 290.10 0.190
N1 303.20 0.090
N2 296.10 0.235
N4 286.21 0.175
N3 302.40 0.250
N5 288.56 0.175
N6 276.14 0.220
N7 282.20 0.145
N8 281.66 0.230
N9 276.58 0.215
N10 269.52 0.235
N11 260.15 0.290
Tanque3 305.00 0.000
Total 2.450
TUBERIA
ID Lnea
Tramo
Longitud
No de casas por
Tramo
Demanda/Casa (GPM)
Demanda/tramo (GPM)
Demanda/tramo
(LPS)
Qacumulado
(LPS)
Qacumulado
Dimetro Velocidad
(m) m3/s m m/s
1 Tanque - N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.44 0.00243754 0.05 1.241429
2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.93 0.00093037 0.038 0.820346
3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.81 0.00081429 0.031 1.078866
4 N2-N4 113.41 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026117 0.018 1.026314
5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.00049509 0.025 1.008592
6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.025 0.713014
7 N5-N7 26.55 0 0.46 0.00 0.00 0.00 0 0.0127 0
8 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.51 0.00150717 0.038 1.328942
9 N6-N4 30.21 2 0.46 0.92 0.06 0.78 0.0007835 0.031 1.038061
10 N4-N7 23.34 1 0.46 0.46 0.03 0.73 0.00072546 0.031 0.961168
11 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.70 0.00069644 0.031 0.922721
12 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.44 0.00043528 0.025 0.886735
13 N9-N11 93.09 8 0.46 3.68 0.23 0.23 0.00023215 0.018 0.912279
14 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.46 0.00046429 0.025 0.945851
15 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00034822 0.025 0.709388
Total 84.00 84 38.64 2.44 2.44
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Hidrulica Aplicada
Ingrese los datos al programa EPANET y al correr el programa obtuve los siguientes resultados:
PRUEBA #1
Tabla de Red - Nudos
Cota Demanda
Base Altura Presin
ID Nudo m LPS m m
Conexin n 290.1 0.19 300.17 10.07
Conexin n1 303.2 0.09 298.94 -4.26
Conexin n2 296.1 0.235 296.97 0.87
Conexin n4 286.21 0.175 294.73 8.52
Conexin n3 302.4 0.25 291.96 -10.44
Conexin n5 288.56 0.145 291.88 3.32
Conexin n6 276.14 0.22 296.01 19.87
Conexin n7 282.2 0.16 293.86 11.66
Conexin n8 281.66 0.23 292.26 10.6
Conexin n9 276.58 0.215 291.39 14.81
Conexin n10 269.52 0.235 292.8 23.28
Conexin n11 260.15 0.29 291.39 31.24
Depsito T 305 No
Disponible 307.25 2.25
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Hidrulica Aplicada
PRUEBA #1
Tabla de Red - Lneas
Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prd. Unit.
ID Lnea m mm LPS m/s m/km
Tubera n-n1 82.41 38 140 0.74 0.65 14.97
Tubera n2-n4 113.43 18 140 0.12 0.47 19.75
Tubera n-n6 75.07 38 140 1.5 1.33 55.34
Tubera n7-n8 99.25 31 140 0.45 0.6 16.03
Tubera n6-n10 54.07 25 140 0.52 1.06 59.42
Tubera n10-n11 72.72 25 140 0.28 0.58 19.47
Tubera T-n 199.34 50 140 2.43 1.24 35.52
Tubera n1-n2 61.97 31 140 0.65 0.86 31.76
Tubera n2-n3 48.11 18 140 0.3 1.16 104.04
Tubera n3-n5 127.62 25 140 0.05 0.09 0.67
Tubera n8-n9 71.63 25 140 0.22 0.45 12.19
Tubera n5-n7 26.55 12.7 140 -0.1 0.78 74.56
Tubera n4-n6 30.21 31 140 0.76 1.01 42.59
Tubera n4-n7 23.45 31 140 0.71 0.94 37.16
Tubera n9-n11 93.09 25 140 0.03 0.05 0.24
*Conclusiones del primer anlisis:
1. Las conexiones desde n1 hasta n5 nos produce alturas de presin muy bajas e incluso algunas negativas.
Recomendacin: Tenemos que elevar el tanque para mejorar las alturas de presin.
Tambin para mejorar las alturas de presin que solo se dan en la zona 1 marcada,
podemos colocar otro tanque para abastecer dicha zona y el tanque existente
abastecera el resto que ya cuenta con buenas alturas de presin.
Presiones muy bajas en la zona 1
Zona 1
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Hidrulica Aplicada
2. Las tuberas n2-n4, n10-n11, n2-n3, n3-n5, n8-n9 y n9-n11 presentan velocidades menores a las velocidades de diseo econmico.
Recomendacin: disminuir los dimetros de las secciones
3. La tubera n3-n5 no tiene demanda de agua
Recomendacin quiz en el futuro se poble de 1 o 2 casas.
Cmo elevare el tanque para ejecutar mi siguiente anlisis?
Mi altura de presin ms baja se produce en el nudo n3, en base a este nudo calculare la
nueva altura del tanque y correr el programa para revisar las presiones.
Nueva altura del tanque= Presin ms baja + altura de presin mnima + elevacin actual
del tanque
Nueva altura del tanque = 10.44m + 10m + 305 = 325.44 m
ANALISIS #2
Con la nueva elevacin del tanque y los nuevos dimetros establecidos obtenemos los siguientes resultados:
TUBERIA
ID Lnea
Tramo
Longitud
No de casas por
Tramo
Demanda/Casa (GPM)
Demanda/tra
mo (GPM)
Demanda/tramo (LPS)
Qacumulado
(LPS)
Qacumulado Dimetro Velocidad
(m) m3/s m m/s
1 Tanque - N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.44 0.00243754 0.05 1.241429
2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.93 0.00093037 0.038 0.820346
3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.81 0.00081429 0.031 1.078866
4 N2-N4 113.41 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026117 0.0127 2.061663
5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.00049509 0.025 1.008592
6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.025 0.713014
7 N5-N7 26.55 0 0.46 0.00 0.00 0.00 0 0.0127 0
8 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.51 0.00150717 0.038 1.328942
9 N6-N4 30.21 2 0.46 0.92 0.06 0.78 0.0007835 0.031 1.038061
10 N4-N7 23.34 1 0.46 0.46 0.03 0.73 0.00072546 0.031 0.961168
11 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.70 0.00069644 0.031 0.922721
12 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.44 0.00043528 0.018 1.710523
13 N9-N11 93.09 8 0.46 3.68 0.23 0.23 0.00023215 0.0127 1.832589
14 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.46 0.00046429 0.025 0.945851
15 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00034822 0.0127 2.748884
Total 84.00 84 38.64 2.44 2.44
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Hidrulica Aplicada
PRUEBA #2
Tabla de Red - Nudos
Cota Demanda
Base Altura Presin
ID Nudo m LPS m m
Conexin n 290.1 0.19 320.77 30.67
Conexin n1 303.2 0.09 319.55 16.35
Conexin n2 296.1 0.235 317.61 21.51
Conexin n4 286.21 0.145 315.49 29.28
Conexin n3 302.4 0.25 312.64 10.24
Conexin n5 288.56 0.145 312.55 23.99
Conexin n6 276.14 0.22 316.74 40.6
Conexin n7 282.2 0.16 314.57 32.37
Conexin n8 281.66 0.23 312.87 31.21
Conexin n9 276.58 0.215 307.92 31.34
Conexin n10 269.52 0.235 313.72 44.2
Conexin n11 260.15 0.29 307.45 47.3
Depsito T 325.44 No Disponible 327.69 2.25
*Conclusiones del segundo anlisis:
PRUEBA #2
Tabla de Red - Lneas
Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prd. Unit.
ID Lnea m mm LPS m/s m/km
Tubera n-n1 82.41 38 140 0.74 0.65 14.8
Tubera n2-n4 113.43 18 140 0.12 0.46 18.71
Tubera n-n6 75.07 38 140 1.48 1.3 53.62
Tubera n7-n8 99.25 31 140 0.47 0.62 17.15
Tubera n6-n10 54.07 25 140 0.5 1.02 55.95
Tubera n10-n11 72.72 18 140 0.27 1.05 86.26
Tubera T-n 199.34 50 140 2.4 1.22 34.72
Tubera n1-n2 61.97 31 140 0.65 0.86 31.35
Tubera n2-n3 48.11 18 140 0.3 1.16 103.34
Tubera n3-n5 127.62 25 140 0.05 0.09 0.64
Tubera n8-n9 71.63 18 140 0.24 0.93 69.06
Tubera n5-n7 26.55 12.7 140 -0.1 0.79 76.06
Tubera n4-n6 30.21 31 140 0.76 1 41.68
Tubera n4-n7 23.45 31 140 0.73 0.96 38.89
Tubera n9-n11 93.09 12.7 140 0.02 0.18 5.13
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Hidrulica Aplicada
1. Las alturas de presin son altas en la mayora de los puntos Recomendacin: Tenemos que colocar tanquillas rompe carga para disminuir la
presin, tambin se puede considerar la opcin de hacer otro tanque para los puntos
ms altos.
Disminuimos la elevacin del tanque para que las alturas de presin se reduzcan y
que no llegue agua al nudo 3.
2. El agua en que llega de n2 a n6 llegara con una velocidad menor que la de diseo, pero siempre tendran agua.
Conclusiones del anlisis por mallas:
1. Nos permite ver con claridad la necesidad de abastecer las mallas en 2 zonas
2. Nos permite usar dimetros ms grandes que en el caso de ramales
3. Nos permite que el flujo fluya en 2 direcciones
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Hidrulica Aplicada
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Hidrulica Aplicada
ANALISIS #1
Tomando los valores del clculo de malla anterior, duplique la demanda de casas por tramo y eso me determino mis nuevos caudales
Fije nuevos valores de dimetros, que fueron mayores en su mayora a los antes calculados.
TUBERIA
ID Lnea
Tramo Longitud
No de casas por
Tramo
Demanda/C
asa (GPM)
Demanda/tra
mo (GPM)
Demanda/tramo
(LPS)
Qacumulado
(LPS)
Qacumulado
Dimetro
Velocidad
(m) m3/s m m/s
1 Tanque -
N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 4.88 0.00487508 0.075 1.103492
2 N-N1 82.41 8 0.46 3.68 0.23 1.86 0.00185717 0.05 0.945851
3 N1-N2 61.97 4 0.46 1.84 0.12 1.63 0.00162503 0.038 1.432859
4 N2-N4 113.41 18 0.46 8.28 0.52 0.52 0.00052233 0.0127 4.123326
5 N2-N3 48.11 10 0.46 4.60 0.29 0.99 0.00098662 0.031 1.307188
6 N3-N5 127.62 24 0.46 11.04 0.70 0.70 0.00069644 0.018 2.736836
7 N5-N7 26.55 0 0.46 0.00 0.00 0.00 0 0.0127 0
8 N-N6 75.07 18 0.46 8.28 0.52 3.02 0.00301791 0.05 1.537007
9 N6-N4 30.21 4 0.46 1.84 0.12 1.57 0.00156699 0.038 1.381685
10 N4-N7 23.34 2 0.46 0.92 0.06 1.45 0.00145092 0.038 1.279338
11 N7-N8 99.25 18 0.46 8.28 0.52 1.39 0.00139288 0.038 1.228165
12 N8-N9 71.63 14 0.46 6.44 0.41 0.87 0.00087055 0.031 1.153401
13 N9-N11 93.09 16 0.46 7.36 0.46 0.46 0.00046429 0.0127 3.665178
14 N6-N10 54.07 8 0.46 3.68 0.23 0.93 0.00092859 0.031 1.230295
15 N10-N11 72.72 24 0.46 11.04 0.70 0.70 0.00069644 0.025 1.418776
Total
168.00 168 77.28 4.88 4.88
NUDO
ID Nudo Cota Qjunta
(m) LPS
N 290.10 0.377
N1 303.20 0.174
N2 296.10 0.464
N4 286.21 0.348
N3 302.40 0.493
N5 288.56 0.348
N6 276.14 0.435
N7 282.20 0.290
N8 281.66 0.464
N9 276.58 0.435
N10 269.52 0.464
N11 260.15 0.580
Tanque3 305.00 0.000
Total 4.875
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Hidrulica Aplicada
Resultados de la simulacin de EPANET
PRUEBA #1
Tabla de Red - Nudos
Cota Demanda
Base Altura Presin
ID Nudo m LPS m m
Conexin n 290.1 0.377 303.7 13.6
Conexin n1 303.2 0.174 300.03 -3.17
Conexin n2 296.1 0.464 297.89 1.79
Conexin n4 286.21 0.348 297.23 11.02
Conexin n3 302.4 0.493 296.26 -6.14
Conexin n5 288.56 0.348 290.9 2.34
Conexin n6 276.14 0.435 299.39 23.25
Conexin n7 282.2 0.29 296.1 13.9
Conexin n8 281.66 0.464 293.79 12.13
Conexin n9 276.58 0.435 292.5 15.92
Conexin n10 269.52 0.464 295.59 26.07
Conexin n11 260.15 0.58 291 30.85
Depsito T 305 No
Disponible 307.25 2.25
PRUEBA #1
Tabla de Red - Lneas
Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prd. Unit.
ID Lnea m mm LPS m/s m/km
Tubera n-n1 82.41 38 140 1.34 1.18 44.58
Tubera n2-n4 113.43 12.7 140 0.02 0.2 5.8
Tubera n-n6 75.07 50 140 3.16 1.61 57.48
Tubera n7-n8 99.25 38 140 0.94 0.83 23.31
Tubera n6-n10 54.07 31 140 1 1.33 70.23
Tubera n10-n11 72.72 25 140 0.54 1.09 63.16
Tubera T-n 199.34 75 140 4.87 1.1 17.81
Tubera n1-n2 61.97 38 140 1.16 1.03 34.44
Tubera n2-n3 48.11 31 140 0.67 0.89 33.83
Tubera n3-n5 127.62 18 140 0.18 0.71 42.03
Tubera n8-n9 71.63 31 140 0.48 0.63 17.9
Tubera n5-n7 26.55 12.7 140 -0.17 1.31 195.75
Tubera n4-n6 30.21 38 140 1.72 1.52 71.18
Tubera n4-n7 23.45 38 140 1.4 1.23 48.44
Tubera n9-n11 93.09 12.7 140 0.04 0.34 16.2
Proyecto: Abastecimiento de agua, Barrio San Marcos, Trinidad, S.B.
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Hidrulica Aplicada
Conclusiones anlisis:
1. La presin en n1, n2, n4 y n5 arroja resultados negativos. Recomendacin: Elevar el tanque para que las presiones mejoren.
2. El tramo n2-n4 nos seguir dando problemas y su velocidad disminuyo al igual que n9-n1
Recomendacin: Disminuir los dimetros
Cmo elevare el tanque para ejecutar mi siguiente anlisis?
Mi altura de presin ms baja se produce en el nudo n3, en base a este nudo calculare la
nueva altura del tanque y correr el programa para revisar las presiones.
Nueva altura del tanque= Presin ms baja + altura de presin mnima + elevacin actual
del tanque
Nueva altura del tanque = 6.14 m + 10m + 305 = 321.14 m
ANALISIS #2 Elevando el tanque 16.14 m
PRUEBA #2
Tabla de Red - Nudos
Cota Demanda
Base Altura Presin
ID Nudo m LPS m m
Conexin n 290.1 0.19 320.77 30.67
Conexin n1 303.2 0.09 319.55 16.35
Conexin n2 296.1 0.235 317.61 21.51
Conexin n4 286.21 0.145 315.49 29.28
Conexin n3 302.4 0.25 312.64 10.24
Conexin n5 288.56 0.145 312.55 23.99
Conexin n6 276.14 0.22 316.74 40.6
Conexin n7 282.2 0.16 314.57 32.37
Conexin n8 281.66 0.23 312.87 31.21
Conexin n9 276.58 0.215 307.92 31.34
Conexin n10 269.52 0.235 313.72 44.2
Conexin n11 260.15 0.29 307.45 47.3
Depsito T 325.44 No
Disponible 327.69 2.25
Proyecto: Abastecimiento de agua, Barrio San Marcos, Trinidad, S.B.
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Hidrulica Aplicada
Conclusiones anlisis:
3. Las alturas de presin son altas en la mayora de los puntos Recomendacin: Nuestras alturas de presin han incrementado, definitivamente creo
que deberamos tener dos tanques de almacenamiento que alimente por zonas.
4. El tramo n2-n4 nos seguir dando problemas y su velocidad disminuyo. Recomendacin: Se requiere tomar una solucin de las recomendaciones para que
este tramo pueda abastecerse de la forma correcta.
PRUEBA #2
Tabla de Red - Lneas
Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prd. Unit.
ID Lnea m mm LPS m/s m/km
Tubera n-n1 82.41 38 140 1.34 1.18 44.58
Tubera n2-n4 113.43 12.7 140 0.02 0.2 5.8
Tubera n-n6 75.07 50 140 3.16 1.61 57.48
Tubera n7-n8 99.25 38 140 0.94 0.83 23.31
Tubera n6-n10 54.07 31 140 1 1.33 70.23
Tubera n10-n11 72.72 25 140 0.54 1.09 63.16
Tubera T-n 199.34 75 140 4.87 1.1 17.81
Tubera n1-n2 61.97 38 140 1.16 1.03 34.44
Tubera n2-n3 48.11 31 140 0.67 0.89 33.83
Tubera n3-n5 127.62 18 140 0.18 0.71 42.03
Tubera n8-n9 71.63 31 140 0.48 0.63 17.9
Tubera n5-n7 26.55 12.7 140 -0.17 1.31 195.75
Tubera n4-n6 30.21 38 140 1.72 1.52 71.18
Tubera n4-n7 23.45 38 140 1.4 1.23 48.44
Tubera n9-n11 93.09 12.7 140 0.04 0.34 16.2
Proyecto: Abastecimiento de agua, Barrio San Marcos, Trinidad, S.B.
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Hidrulica Aplicada
CONCLUSIONES GENERALES
1. Bajo criterios propios apoyados en conceptos hidrulicos obtenidos, pudimos
fijar valores de dimetros a tuberas para redes de distribucin por ramas y por
mallas, en algunas tuberas nos encontramos con problemas de baja velocidad,
pero el SANNA establece que no podemos trabajar con dimetros menores a 2
m, pero en esta comunidad rural, tenemos un caudal tan bajo que me obligo a
colocar tuberas de hasta 1/2 para estar dentro de los valores de velocidad de
econmica; el dimetro de no es recomendado, ya que es un dimetro muy
pequeo y el agua tiende a llevar sedimentos y eso puede obstruir la tubera, eso
implica un mayor mantenimiento y nos eleva los costos.
2. Pude aplicar los conocimientos en el programa EPANET, este programa nos hace
una simulacin de las tuberas, basados en los clculos de Hardy Cros; me di
cuenta que los nuevos caudales que lanzaba el programa algunos no coincidan
con los que yo ya tena o simplemente se acercaban, esto se debe a que el
programa hace una correccin de caudal y ajusta el sistema de tuberas para que
las perdidas sean equivalentes.
3. Con un estudio ms a fondo y conociendo las condiciones del lugar se puede
seguir el desarrollo del proyecto para buscar la solucin ms econmica y
funcional.
4. La nueva elevacin del tanque es menor cuando se hace un anlisis de
distribucin por mallas, que hacindolo por ramas.
5. El programa calcula todo por nosotros pero siempre es necesario que, nosotros
como conocedores de las formulas y procedimientos, podamos estar seguro de
nuestro trabajo, comprobndolo con nuestros propios clculos.
Proyecto: Abastecimiento de agua, Barrio San Marcos, Trinidad, S.B.
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Hidrulica Aplicada
ANEXOS
ANALISIS #1 - RED
Informe de presiones negativas
ANALISIS #2 - RED
Informe de presiones negativas
Proyecto: Abastecimiento de agua, Barrio San Marcos, Trinidad, S.B.
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Hidrulica Aplicada
ANALISIS #3 - RED
Simulacin con xito, no hay alturas de presiones negativas
ANALISIS #1 - MALLAS
Informe de presiones negativas
Proyecto: Abastecimiento de agua, Barrio San Marcos, Trinidad, S.B.
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Hidrulica Aplicada
ANALISIS #2 - MALLA
Simulacin con xito, no hay alturas de presiones negativas