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ANEJO Nº4 CÁLCULOS HIDRÁULICOS COLECTORES
PROYECTO Y ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE COLECTORES GENERALES, ESTACIÓN DE BOMBEO Y EDAR DE BARBATE –
ZAHARA DE LOS ATUNES. SANEAMIENTO DE LA JANDA (CÁDIZ).
Clave: 05.311-0341/2111
Mayo de 2020
ANEJO Nº4 CÁLCULOS HIDRÁULICO COLECTORES
PROYECTO Y ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE LOS COLECTORES GENERALES, ESTACIÓN DE BOMBEO Y EDAR DE BARBATE – ZAHARA DE LOS ATUNES. SANEAMIENTO LA JANDA (CÁDIZ).
ÍNDICE
ANEJO Nº4 CÁLCULOS HIDRÁULICOS COLECTORES .................................................... 1
ÍNDICE ........................................................................................................................................... 1
1. DESCRIPCIÓN ...................................................................................................................... 1
2. DIMENSIONAMIENTO IMPULSIONES DESDE BARBATE ................................................. 1
2.1. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR BARBATE A PARCELA EDAR + PRETRATAMIENTO .... 1
2.2. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR BARBATE A EDAR ALTERNATIVA 3 .............................. 2
2.3. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR BARBATE A EDAR ALTERNATIVA 6 .............................. 3
3. DIMENSIONAMIENTO IMPULSIONES DESDE ZAHARA DE LOS ATUNES ..................... 4
3.1. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR ZAHARA A PARCELA EBAR + PRETRATAMIENTO (ALTERNATIVAS 1, 4 Y 5) ....................................................................................................................... 4
3.2. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR ZAHARA DE LOS ATUNES A PARCELA EDAR (ALTERNATIVA 3) .................................................................................................................................... 6
3.3. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR ZAHARA DE LOS ATUNES A PARCELA EDAR (ALTERNATIVA 6) .................................................................................................................................... 7
4. DIMENSIONAMIENTO IMPULSIONES DESDE EBAR + PRETRATAMIENTO HASTA LA PARCELA DE LA EDAR ............................................................................................................... 8
4.1. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR EBAR + PRETRATAMIENTO A EDAR (ALTERNATIVA 1) .................................................................................................................................................... 8
4.2. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR EBAR + PRETRATAMIENTO A EDAR (ALTERNATIVA 4) .................................................................................................................................................. 10
4.3. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR EBAR + PRETRATAMIENTO A EDAR (ALTERNATIVA 5) .................................................................................................................................................. 11
5. DIMENSIONAMIENTO NUEVA CONEXIÓN A EMISARIO EL RETÍN ............................... 12
5.1. DIMENSIONAMIENTO CONEXIÓN A EMISARIO “EL RETÍN” (ALTERNATIVA 3) ................. 12
5.2. DIMENSIONAMIENTO CONEXIÓN A EMISARIO EL RETÍN (ALTERNATIVA 4) .................... 14
5.3. DIMENSIONAMIENTO CONEXIÓN A EMISARIO “EL RETÍN” (ALTERNATIVA 5) ................. 15
5.4. DIMENSIONAMIENTO CONEXIÓN A EMISARIO EL RETÍN (ALTERNATIVA 6) .................... 17
6. DIMENSIONAMIENTO NUEVA CONEXIÓN A EMISARIO “EL RETÍN” ............................ 18
ANEJO Nº4 CÁLCULOS HIDRÁULICO COLECTORES
PROYECTO Y ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE LOS COLECTORES GENERALES, ESTACIÓN DE BOMBEO Y EDAR DE BARBATE – ZAHARA DE LOS ATUNES. SANEAMIENTO LA JANDA (CÁDIZ).
1
1. DESCRIPCIÓN
Se incluyen en este anejo los cálculos realizados para el predimensionamiento de los distintos colectores e impulsiones del Saneamiento de La Janda.
2. DIMENSIONAMIENTO IMPULSIONES DESDE BARBATE
2.1. Dimensionamiento Colector Barbate a parcela EDAR + Pretratamiento
En las alternativas 1,4 y 5 el trazado del colector de Barbate a la parcela de la futura EDAR será idéntico y por ende los requerimientos de los nuevos equipos de bombeo en la EBAR 11 de marzo.
• Características nueva impulsión:
Barbate - Pretrat.
Long. (m) 2597
Material PEAD PE-100
DN 400
N.º Ventosas 6
N.º Desagües 6
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Barbate - Pret.
1,4 y 5
Hipótesis Diseño 3Q med
Hipótesis Dist.
Long. (m) 2597
Caudal (m3/h) 888
Cota Fondo EBAR -1,698
Cota Rotura* 4,109
Material PEAD
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
DN 500,00
D int 440,60
v - (m/s) 1,62
∆H lineales/m 4,08
∆H lineales Tot. 10,60
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2
Barbate - Pret.
1,4 y 5
∆H localizadas 1,06
∆Hgeométrica 5,81
HMT 17,46
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidráulico (%) 77%
Rend. Total (%) 72%
Pot. Absorbida (kW) 54,80
Pot. Nom. Instalada (kW) 135,00
2.2. Dimensionamiento Colector Barbate a EDAR alternativa 3
En la alternativa 3 como ya se ha explicado el colector de Barbate llegará directamente a la parcela propuesta para ubicar la EDAR, por lo que la agrupación de vertidos se realizará en la propia EDAR, sin necesidad de agrupación previa.
• Características nueva impulsión:
Barbate -
EDAR
Long. 2987,11
Material PEAD PE-100
DN 400
N.º Ventosas 7
N.º Desagües 7
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Barbate - EDAR
3
Hipótesis Diseño 3Q med
Hipótesis Dist.
Long. (m) 2974
Caudal (m3/h) 888
Cota Fondo EBAR -1,698
Cota Rotura* 9
Material PEAD
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
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3
Barbate - EDAR
3
DN 500,00
D int 440,60
v - (m/s) 1,62
∆H lineales/m 4,08
∆H lineales Tot. 12,13
∆H localizadas 1,21
∆Hgeométrica 10,70
HMT 24,05
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidráulico (%) 80%
Rend. Total (%) 75%
Pot. Absorbida (kW) 79,00
Pot. Nom. Instalada (kW) 135,00
2.3. Dimensionamiento Colector Barbate a EDAR alternativa 6
En la alternativa 6 al igual que en la 3 no sería necesaria la estación intermedia para agrupar los vertidos de Zahara de los Atunes y Barbate llevando los colectores hasta la parcela para la EDAR.
• Características nueva impulsión:
Barbate - EDAR
Long. 2978,73
Material PEAD PE-100
DN 400
N.º Ventosas 6
N.º Desagües 7
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Barbate - EDAR
6
Hipótesis Diseño 3Q med
Hipótesis Dist.
Long. (m) 2978
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4
Caudal (m3/h) 888
Cota Fondo EBAR -1,698
Cota Rotura* 9
Material PEAD
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
DN 500,00
D int 440,60
v - (m/s) 1,62
∆H lineales/m 4,08
∆H lineales Tot. 12,15
∆H localizadas 1,22
∆Hgeométrica 10,70
HMT 24,06
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidráulico (%) 80%
Rend. Total (%) 74%
Pot. Absorbida (kW) 79,60
Pot. Nom. Instalada (kW) 135,00
3. DIMENSIONAMIENTO IMPULSIONES DESDE ZAHARA DE LOS ATUNES
3.1. Dimensionamiento Colector Zahara a parcela EBAR + Pretratamiento (alternativas 1, 4 y 5)
Al igual que ocurre con el colector de Barbate a la EBAR y pretratamiento, el colector que trae las aguas de Zahara de los Atunes será idéntico en las alternativas 1, 4 y 5 llegando todos a la parcela de esta y por ello teniendo los mismos requerimientos de potencia en la EBAR de Zahara de los Atunes. Destacar que, para el dimensionamiento del bombeo, el punto crítico de la impulsión es el punto donde está la actual arqueta de rotura y por lo tanto el dimensionamiento se debe hacer para superar este punto.
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5
• Características nueva impulsión:
Zahara - Pretrat.
Long. (m) 7412
Material PRFV
DN 350
N.º Ventosas 14
N.º Desagües 15
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Zahara - Pretrat
1,4 y 5
Hipótesis Diseño 3 Q med
Hipotesis Pto. Crit.
Long. (m) 3564,43
Caudal (m3/h) 231
Cota Fondo EBAR -3,161
Cota Rotura* 29
Material PRFV
Rugosidad Absoluta (mm) 0,05
DN 350,00
D int 350,00
v - (m/s) 0,67
∆H lineales/m 1,06
∆H lineales Tot. 3,78
∆H localizadas 0,38
∆Hgeométrica 32,16
HMT 36,32
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidraulico (%) 64%
Rend. Total (%) 58%
Pot. Absorbida (kW) 42,80
Pot. Nom. Instalada (kW) 66,00
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6
3.2. Dimensionamiento Colector Zahara de los Atunes a parcela EDAR (alternativa 3)
En esta alternativa el colector de Zahara llegará directamente hasta la parcela de la propia EDAR (dentro de terrenos de El Retín), por lo que tendrá menor longitud si bien, como se ha explicado en el punto anterior el dimensionamiento del bombeo es idéntico a las alternativas 1, 4 y 5 pues el punto crítico de la impulsión es el punto donde está la actual arqueta de rotura.
• Características nueva impulsión:
Zahara - EDAR
Long. 7048
Material PRFV
DN 350
N.º Ventosas 14
N.º Desagües 14
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Zahara - Pretrat
3
Hipótesis Diseño 3 Q med
Hipotesis Pto. Crit.
Long. (m) 3564,43
Caudal (m3/h) 231
Cota Fondo EBAR -3,161
Cota Rotura* 29
Material PRFV
Rugosidad Absoluta (mm) 0,05
DN 350,00
D int 350,00
v - (m/s) 0,67
∆H lineales/m 1,06
∆H lineales Tot. 3,78
∆H localizadas 0,38
∆Hgeométrica 32,16
HMT 36,32
N.º Bombas 2 + 1R
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7
Zahara - Pretrat
3
Rend. Hidraulico (%) 64%
Rend. Total (%) 58%
Pot. Absorbida (kW) 42,80
Pot. Nom. Instalada (kW) 66,00
3.3. Dimensionamiento Colector Zahara de los Atunes a parcela EDAR (alternativa 6)
En esta alternativa el colector de Zahara llegará directamente hasta la parcela de la propia EDAR en la parcela límite entre los terrenos de El Retín y el Cañillo si bien, como se ha explicado en el punto anterior el dimensionamiento del bombeo es idéntico a las alternativas 1, 4 y 5 pues el punto crítico de la impulsión es el punto donde está la actual arqueta de rotura.
• Características nueva impulsión:
Zahara - EDAR
Long. 7792
Material PRFV
DN 350
N.º Ventosas 14
N.º Desagües 15
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Zahara - Pretrat
6
Hipótesis Diseño 3 Q med
Hipotesis Pto. Crit.
Long. (m) 3564,43
Caudal (m3/h) 231
Cota Fondo EBAR -3,161
Cota Rotura* 29
Material PRFV
Rugosidad Absoluta (mm) 0,05
DN 350,00
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Zahara - Pretrat
6
D int 350,00
v - (m/s) 0,67
∆H lineales/m 1,06
∆H lineales Tot. 3,78
∆H localizadas 0,38
∆Hgeométrica 32,16
HMT 36,32
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidraulico (%) 64%
Rend. Total (%) 58%
Pot. Absorbida (kW) 42,80
Pot. Nom. Instalada (kW) 66,00
4. DIMENSIONAMIENTO IMPULSIONES DESDE EBAR + PRETRATAMIENTO HASTA LA PARCELA DE LA EDAR
Las alternativas 1, 4 y 5 contarán con una EBAR y pretratamiento intermedio donde se agruparán los vertidos de Zahara de los Atunes y Barbate, por lo que en este punto se dimensiona el bombeo y la impulsión para cada una de las alternativas.
4.1. Dimensionamiento Colector EBAR + Pretratamiento a EDAR (alternativa 1)
• Características nueva impulsión:
Pretrat. -
EDAR
Long. (m) 5443
Material PEAD PE-
100
DN 500
N.º Ventosas 13
N.º Desagües 13
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9
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Pretrat. - EDAR
1
Hipótesis Diseño Q punta
Hipotesis Dist.
Long. (m) 5443,1
Caudal (m3/h) 673,2
Cota Fondo EBAR -1,891
Cota Rotura* 21,9
Material PEAD
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
DN 500,00
D int 440,60
v - (m/s) 1,23
∆H lineales/m 2,42
∆H lineales Tot. 13,17
∆H localizadas 1,32
∆Hgeométrica 23,79
HMT 38,28
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidraulico (%) 74%
Rend. Total (%) 69%
Pot. Absorbida (kW) 105,10
Pot. Nom. Instalada (kW) 165,00
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10
4.2. Dimensionamiento Colector EBAR + Pretratamiento a EDAR (alternativa 4)
• Características nueva impulsión:
Pretrat. -
EDAR
Long. 587
Material PEAD PE-
100
DN 500
N.º Ventosas 1
N.º Desagües 1
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Pretrat. - EDAR
4
Hipótesis Diseño Q punta
Hipotesis Dist.
Long. (m) 586,65
Caudal (m3/h) 673,2
Cota Fondo EBAR -1,891
Cota Rotura* 9
Material PEAD
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
DN 500,00
D int 440,60
v - (m/s) 1,23
∆H lineales/m 2,42
∆H lineales Tot. 1,42
∆H localizadas 0,14
∆Hgeométrica 10,89
HMT 12,45
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidraulico (%) 78%
Rend. Total (%) 68%
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Pretrat. - EDAR
4
Pot. Absorbida (kW) 31,00
Pot. Nom. Instalada (kW) 45,00
4.3. Dimensionamiento Colector EBAR + Pretratamiento a EDAR (alternativa 5)
• Características nueva impulsión:
Pretrat. -
EDAR
Long. 1549
Material PEAD PE-
100
DN 500
N.º Ventosas 4
N.º Desagües 4
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Pretrat. - EDAR
5
Hipótesis Diseño Q punta
Hipotesis Dist.
Long. (m) 1549,2
Caudal (m3/h) 673,2
Cota Fondo EBAR -1,891
Cota Rotura* 13
Material PEAD
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
DN 500,00
D int 440,60
v - (m/s) 1,23
∆H lineales/m 2,42
∆H lineales Tot. 3,75
∆H localizadas 0,37
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12
Pretrat. - EDAR
5
∆Hgeométrica 14,89
HMT 19,01
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidraulico (%) 76%
Rend. Total (%) 69%
Pot. Absorbida (kW) 54,60
Pot. Nom. Instalada (kW) 90,00
5. DIMENSIONAMIENTO NUEVA CONEXIÓN A EMISARIO EL RETÍN
Las alternativas 3, 4, 5 y 6 utilizarán el emisario existente El Retín para verter las aguas tratadas, por lo que es necesario dimensionar la tubería de conexión hasta el emisario y los nuevos equipos de bombeo que se ubicarían en la EDAR.
5.1. Dimensionamiento conexión a Emisario “El Retín” (alternativa 3)
• Características nueva impulsión:
Conexión Emisario
Long. 991
Material PEAD PE-
100
DN 400
N.º Ventosas 3
N.º Desagües 2
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Emisario
3
Hipótesis Diseño Q punta
Caudal (m3/h) 673
Cota Estimada Dep. Salida 4,5
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13
Emisario
3
Cota Difusores -2
Tramo Submarino
Material PEAD
DN 400
DN int 352,6
Rugosidad Absoluta (mm) 0,1
Long. (m) - Tramo existente 301
∆H lineales/m 8,52
∆H lineales Tot. 2,56
∆H localizadas (15%) 0,38
∆H cambio densidad 0,054
∆H difusor 5,07
∆H Tramo existente 8,07
Nuevo Tramo
Material PEAD
DN 400
DN int 352,6
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
Long. (m) 991,36
∆H lineales/m 7,39
∆H lineales Tot. 7,33
∆H localizadas (10%) 0,73
∆Hgeométrica 6,5
HMT 16,13
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidraulico (%) 76,68
Rend. Total (%) 71,6
Pot. Absorbida (kW) 40,4
Pot. Nom. Instalada (kW) 46
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14
5.2. Dimensionamiento conexión a Emisario El Retín (alternativa 4)
• Características nueva impulsión:
Conexión Emisario
Long. 1854
Material PEAD PE-
100
DN 400
N.º Ventosas 4
N.º Desagües 3
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Emisario
4
Hipótesis Diseño Q punta
Caudal (m3/h) 673
Cota Estimada Dep. Salida 4,5
Cota Difusores -2
Tramo Submarino
Material PEAD
DN 400
DN int 352,6
Rugosidad Absoluta (mm) 0,1
Long. (m) - Tramo existente 301
∆H lineales/m 8,52
∆H lineales Tot. 2,56
∆H localizadas (15%) 0,38
∆H cambio densidad 0,054
∆H difusor 1,5
∆H Tramo existente 4,50
Nuevo Tramo
Material PEAD
DN 400
DN int 352,6
ANEJO Nº4 CÁLCULOS HIDRÁULICO COLECTORES
PROYECTO Y ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE LOS COLECTORES GENERALES, ESTACIÓN DE BOMBEO Y EDAR DE BARBATE – ZAHARA DE LOS ATUNES. SANEAMIENTO LA JANDA (CÁDIZ).
15
Emisario
4
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
Long. (m) 1854,452
∆H lineales/m 7,39
∆H lineales Tot. 13,70
∆H localizadas (10%) 1,37
∆Hgeométrica 6,5
HMT 19,58
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidraulico (%) 74,9
Rend. Total (%) 68,5
Pot. Absorbida (kW) 54
Pot. Nom. Instalada (kW) 60
5.3. Dimensionamiento conexión a Emisario “El Retín” (alternativa 5)
• Características nueva impulsión:
Conexión Emisario
Long. 2860
Material PEAD PE-
100
DN 400
N.º Ventosas 7
N.º Desagües 7
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Emisario
5
Hipótesis Diseño Q punta
Caudal (m3/h) 673
Cota Estimada Dep. Salida 9
Cota Difusores -2
ANEJO Nº4 CÁLCULOS HIDRÁULICO COLECTORES
PROYECTO Y ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE LOS COLECTORES GENERALES, ESTACIÓN DE BOMBEO Y EDAR DE BARBATE – ZAHARA DE LOS ATUNES. SANEAMIENTO LA JANDA (CÁDIZ).
16
Emisario
5
Tramo Submarino
Material PEAD
DN 400
DN int 352,6
Rugosidad Absoluta (mm) 0,1
Long. (m) - Tramo existente 301
∆H lineales/m 8,52
∆H lineales Tot. 2,56
∆H localizadas (15%) 0,38
∆H cambio densidad 0,054
∆H difusor 1,5
∆H Tramo existente 4,50
Nuevo Tramo
Material PEAD
DN 400
DN int 352,6
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
Long. (m) 2860
∆H lineales/m 7,39
∆H lineales Tot. 21,14
∆H localizadas (10%) 2,11
∆Hgeométrica 10,5
HMT 27,75
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidraulico (%) 74,1
Rend. Total (%) 70,2
Pot. Absorbida (kW) 71,2
Pot. Nom. Instalada (kW) 90
ANEJO Nº4 CÁLCULOS HIDRÁULICO COLECTORES
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17
5.4. Dimensionamiento conexión a Emisario El Retín (alternativa 6)
• Características nueva impulsión:
Conexión Emisario
Long. 2870
Material PEAD PE-
100
DN 400
N.º Ventosas 3
N.º Desagües 2
• Dimensionamiento equipos de bombeo:
Emisario
6
Hipótesis Diseño Q medio
Caudal (m3/h) 673
Cota Estimada Dep. Salida 5
Cota Difusores -2
Tramo Submarino
Material PEAD
DN 400
DN int 352,6
Rugosidad Absoluta (mm) 0,1
Long. (m) - Tramo existente 301
∆H lineales/m 8,52
∆H lineales Tot. 2,56
∆H localizadas (15%) 0,38
∆H cambio densidad 0,054
∆H difusor 1,5
∆H Tramo existente 4,50
Nuevo Tramo
Material PEAD
DN 400
DN int 352,6
ANEJO Nº4 CÁLCULOS HIDRÁULICO COLECTORES
PROYECTO Y ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE LOS COLECTORES GENERALES, ESTACIÓN DE BOMBEO Y EDAR DE BARBATE – ZAHARA DE LOS ATUNES. SANEAMIENTO LA JANDA (CÁDIZ).
18
Emisario
6
Rugosidad Absoluta (mm) 0,03
Long. (m) 1662
∆H lineales/m 7,39
∆H lineales Tot. 12,28
∆H localizadas (10%) 1,23
∆Hgeométrica 6,5
HMT 18,01
N.º Bombas 2 + 1R
Rend. Hidraulico (%) 75,8
Rend. Total (%) 69,3
Pot. Absorbida (kW) 54,6
Pot. Nom. Instalada (kW) 60
6. DIMENSIONAMIENTO COLECTOR DE VERTIDO AL CANAL DE LA JANDA
A continuación, se incluye el dimensionamiento del colector de vertido de agua tratada de la alternativa 1 es decir, en la que se vertería al Canal de la Janda en lámina libre.
• Características del colector:
Emisario Canal La
Janda
Long. (m) 470,98
Material PVC - U
DN 500
N.º Pozos 13
Diámetro Pozos 1,20 m
ANEJO Nº4 CÁLCULOS HIDRÁULICO COLECTORES
PROYECTO Y ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE LOS COLECTORES GENERALES, ESTACIÓN DE BOMBEO Y EDAR DE BARBATE – ZAHARA DE LOS ATUNES. SANEAMIENTO LA JANDA (CÁDIZ).
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Colector Vertido Agua Tratada
Alt. 1 DN
n (Manning)
v (m/s)
Calado (m)
%Llenado
Caudal Mínimo (m3/h)
Pdte. Max (4,5%) 61 500 0,01
0,95 0,08 16,00%
Pdte. Min (0,5%) 2,13 0,05 10,00%
Caudal Medio (m3/h)
Pdte. Max (4,5%) 374 500 0,01
1,55 0,19 38,00%
Pdte. Min (0,5%) 4,12 0,15 30,00%
Caudal Máximo (m3/h)
Pdte. Max (4,5%) 673 500 0,01
1,90 0,3 60,00%
Pdte. Min (0,5%) 4,26 0,16 32,00%