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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE SANTIAGO (UTESA)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE SANTIAGO (UTESA). Sistemas de Agua Potable. DISEÑO DE REDES DE AGUA POTABLE. Redes de DISTRIBUCIÓN

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Presentation Transcript

  1. UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE SANTIAGO (UTESA) Sistemas de Agua Potable

  2. DISEÑO DE REDES DE AGUA POTABLE

  3. Redes de DISTRIBUCIÓN • PARA EL DISEÑ0 DE LA RED ES IMPRESCINDIBLE HABER DEFINIDO LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO Y LA UBICACIÓN TENTATIVA DEL ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO. CUMPLIDOS ESTOS REQUISITOS SE PROCEDERÁ AL DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCCIÓN.

  4. PRESIONES EN LA RED • LAS PRESIONES EN LA RED DEBEN SATISFACER CIERTAS CONDICIONES MÍNIMAS Y MÁXIMAS PARA LAS DIFERENTES SITUACIONES DE ANÁLISIS QUE PUEDEN OCURRIR. EN TAL SENTIDO, LA RED DEBE MANTENER PRESIONES DE SERVICIOS MÍNIMAS, QUE SEAN CAPACES DE LLEVAR AGUA A LA LIVIVIENDA O EDIFICACIONES

  5. PRESIONES MÍNIMAS

  6. PRESIONES MÁXIMO DEPENDE DE LA TOPOGRAFIA DEL TERRENO

  7. RUGOSIDAD DE LAS TUBERIAS

  8. SE UTILIZA PRINCIPALMENTE LA FORMULA DE HAZEN – WILLIAMS • V = 1.318 C R0.63 S0.54 • QUE COMBINADA CON LA ECUACION DE CONTINUIDAD (Q=VXA) PUEDE ESCRIBIRSE EN LA FORMA: • h = α L Q1.85 • EN ESTA EXPRESION: • L = LONGITUD DE LA TUBERIA , METROS • h = PERDIDA DE CARGA, METROS • α = COEFICIENTE QUE DEPENDE DE C Y DEL DIAMETRO • Q = CAUDAL, LPS • VALORES DEL COEFICIENTE C MAS UTILIZADOS • HIERRO FUNDIDO 100 • HIERRO FUNDIDO DUCTIL 100 • HIERRO GALVANIZADO 100 – 110 • ASBESTO CEMENTO 120 • POLICLORURO DE VINILO (PVC) 140

  9. RUGOSIDAD DE LA TUBERIA • EN LA DETERMINACION DE LOS DIÁMETROS A UTILIZAR ES FRECUENTE LA UTILIZACIÓN DE LA FÓRMULA DE WILLIAMS Y HAZEN, CUYA EXPRESION ORIGINAL ES: • V = CR^0.63 S^0.54 X 0.001^-0.04 • V=VELOCIDAD MEDIA • R=RADIO HIDRÁULICO( D/4) • S=PENDIENTE DEL GRADIENTE HIDRÁULICO O PÉRDIDA DE CARGA. • C=COEFICIENTE DE RUGOSIDAD.

  10. LA EXPRESIÓN ANTETERIOR PUEDE INDICARSE: • V = 1.318 CR^0.63 S^0.54 • Q= VXA= 1.318 C (D/4)^0.63 X (H/L)^0.54 X (ЛD^2/4) • H^0.54=(Q X 4 X 4^0.63 X L^0.54)/(Л D^2 X D^0.63 X 1.318 C) • H=(Q/CD^2.63) X (4X4^0.63/ Л X 1.318)^1/0.54 X L • 1/0.54=1.85 • (4X4^0.63/ Л X 1.318)^1/0.54=4.720 • H=4.720 X L X (Q/CXD^2.63)^1.85 • 4.720 (1/CD^2.63)^1.85=α • h = α L Q1.85

  11. VELOCIDADES PERMISIBLES

  12. VELOCIDADES PERMISIBLES

  13. VELOCIDADES PERMISIBLES • EXISTE UN CUADRO QUE MUESTRA LA RELACION DIAMETRO-VELOCIDAD ECONOMICA, QUE PUEDE UTILIZARSE PARA SELECCIONAR EL DIAMETRO DE TUBERIA QUE PERMITE MANEJAR LOS CAUDALES Y VELOCIDADES DE MANERA QUE LAS PERDIDAS SEAN ACEPTABLES. EL CUADRO SE PRESENTA A CONTINUACION.PAG.145

  14. VELOCIDADES PERMISIBLES

  15. EJEMPLO DISEÑO URBANIZACION

  16. EJEMPLO N01 • PARA LA SIGIENTE URBANIZACION DISEÑAR • EL SISTEME DE REDES DE AGUA POTABLE. • DATOS: • DOTACION 300 LITS/HAB./DIAS • TASA DE CRECIMIENTO ANUAL 3 % • PERIODO DE DISEÑO 20 AÑOS • USAR 5 PERSONAS POR SOLAR • DOTACION AREA COMERCIAL 6 LITS/M2 • DOTACION AREA VERDE 2LITS/M2 • TUBERIA EXISTENTE C/PRINCIPAL 3”PVC SCH40 • PRESION EN EL PUNTO 1 DE CONEXIÓN 30 PSI • COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DE LA TUBERIA 140

  17. lotificacion

  18. CALCULO DE LA POBLACION FUTURA Población actual CANTIDAD DE SOLARES= 27 CANTIDAD DE PERSONAS POR VIVIENDA= 5 Pact= 27x5=135 personas Población futura Pf=Pact(1+R)^n R=tasa de crecimiento anual(3%). N=período de diseño( 20). Pf=135( 1+3/100)^20= 243.82 = 244 personas

  19. Consumos y Variaciones Caudales Caudal promedio para población futura: Qm1 = Dotación * Población Futura 86,400 Qm = 300 lits/personas/días * 244 personas 86,400 Qm=0.85 Lits/seg

  20. Consumos y Variaciones Caudal promedio para área comercial: Qm2 = Dotación comercial * área comercial86,400 Qm = 6 lits/m2/días * 2000 m2 86,400 Qm=0.14 Lits/seg

  21. Consumos y Variaciones Caudal promedio para área verde: Qm3 = Dotación área verde * área verde86,400 Qm = 2 lits/m2/días * 800 m2 86,400 Qm=0.019 Lits/seg

  22. Consumos y Variaciones Caudales Caudal promedio total (caudal medio total): Qmet =Qm1+Qm2+Qm3 Qmet = 0.85 Lits/seg+0.14 Lits/seg+0.019 Lits/seg Qmet = 1.01 Lits/seg

  23. Consumos y Variaciones • Caudales de diseño • Caudal máximo diario • Qmáx diario = QmEt * Cvd • Cvd = 1.25 (variación diaria) • Qmáx diario = 1.01*1.25 • Qmáx diario = 1.26 lits/seg

  24. Consumos y Variaciones • Caudales de diseño • Caudal máximo horario • Qmáx horario = QmEt * Cvh • Cvh = 2.00 (variación horaria) • Qmáx horario = 1.01*2.00 • Qmáx horario = 2.02 lits/seg

  25. PLANO CURVA DE NIVEL

  26. TRAZADO RED DE AGUA POTABLE PARA FINE DE CALCULO P5

  27. Calculo de la longitud total de la red: • Ltotal=L1+L2+L3+L4 • Ltotal=66.42MTS+65.27MTS+75.3MTS+58.45MTS • Ltotal=265.44MTS

  28. PLANO CURVA DE NIVEL

  29. COTA DE TERRENO COTA1 = 92 MTS COTA2 =92 MTS COTA3 =95 MTS COTA4 =97 MTS COTA5 =103 MTS

  30. CAUDAL POR METRO LINEAL • Caudal por metro lineal • Qml = QMAX HORARIO • LTOTAL-L1 • Qml = 2.02/198.99=0.010151265ITS/SEG/ML

  31. FORMULAS PARA EL DISEÑO DE LAS REDES Cota 2 P1 P2 Cota 1 L Hf= Pérdidas por fricción de la tuberías de tramo 1-2 • H1-2 = α L Qmáx horario 1-2 ^1.85 Pág.26, Simon Arocha R. SI TENEMOS LA PRESION P1 P2 = P1 + (Cota1-Cota 2) – H1-2

  32. DETERMINACION DE LAS PRESIONES Qml =0.010151263 LITS/SEG/ML

  33. DETERMINACION DE PRESIONES

  34. CAUDALES POR TRAMOS

  35. Diámetro tubería Con el caudal tramo 1-2, Q1-2=2.02 l/s Cuadro 36, pag.145, SIMON AROCHA

  36. FORMULAS PARA EL DISEÑO DE LAS REDES Cota 2 P1 P2 Cota 1 L Hf= Pérdidas por fricción de la tuberías de tramo 1-2 • H1-2 = α L Qmáx horario 1-2 ^1.85 Pág.26, Simón Arocha R. CON EL DIAMETRO 3” Y COEFICIENTE C=140 PARA PVC BUSCAR α PAG 26

  37. CALCULO DE α para tubería 3”pvc y c=140 α=0.(3)8877= 0.0008877

  38. HF1-2 = α L1-2 Qmáx horario 1-2 ^1.85 HF1-2 = 0.0008877*66.42*(2.02)^1.85=0.2165 MTS HM1-2 = 15%HF HM1-2=0.15*0.2165=0.03248 HT1-2 = HF1-2 + HM1-2 HT1-2=0.2165+0.03238=0.249

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