Abastecimiento 4 Captac Conducc Reserv

PARTE 4PARTE 4

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS ESTRUCTURAS HIDRAULICAS -- IICAPTACION, LINEA DE CONDUCCION Y CAPTACION, LINEA DE CONDUCCION Y

RESERVORIO DE ALMACENAMIENTO DE AGUARESERVORIO DE ALMACENAMIENTO DE AGUA

ABASTECIMIENTO DE AGUAABASTECIMIENTO DE AGUA

CURSO NTEGRADORCURSO NTEGRADORPROYECTO INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE INTERES SOCIALPROYECTO INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE INTERES SOCIAL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIADEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIA

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ESQUEMA DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

HIDRANTE PUBLICO

Fuente: SISTEMAS DE AGUA POTABLE, CESAR MARRON

LINEA DE CONDUCCION

LINEA DE ADUCCION

RED DE DISTRIBUCION

CAPTACION

RESERVORIO

HIDRANTE PUBLICO


TIPOS DE TIPOS DE CAPTACICAPTACINN

Y Y CONDUCCICONDUCCINN

EN EN SISTEMAS SISTEMAS

PRINCIPALESPRINCIPALES


1. OBRAS DE CONDUCCION1. OBRAS DE CONDUCCION

2. OBRAS DE RETENCION O ALMACENAMIENTO 2. OBRAS DE RETENCION O ALMACENAMIENTO TEMPORALTEMPORAL

OBRAS HIDRAULICAS OBRAS HIDRAULICAS (*)(*)

A. CLASIFICACIONA. CLASIFICACION

B. ENSAYOS DE LABORATORIOB. ENSAYOS DE LABORATORIO

C. OPERACIC. OPERACIN Y MANTENIMIENTON Y MANTENIMIENTO

(*)(*) LA INGENIERIA DE LOS PROYECTOS HIDRAULICOS, Rafael RODRIGUEZ BORIES


OBRAS HIDRAULICASOBRAS HIDRAULICAS

La La ingenieringeniera de losa de los proyectos hidrproyectos hidrulicosulicos, a , a travtravs de las obras hidrs de las obras hidrulicas que concibe y ulicas que concibe y realiza realiza es laes la rama de la ingenierrama de la ingeniera que tiene a que tiene mayor influencia sobre la salud, el bienestar mayor influencia sobre la salud, el bienestar y la seguridad del genero humanoy la seguridad del genero humano. .

Los Los proyectos tienen el compromiso deproyectos tienen el compromiso deproponer y realizar las obras que permitan proponer y realizar las obras que permitan garantizar la supervivencia de las futuras garantizar la supervivencia de las futuras generaciones.generaciones.

ALCANCESALCANCES


A.1. OBRAS DE CONDUCCIONA.1. OBRAS DE CONDUCCION

Se clasifican de acuerdo a la forma de Se clasifican de acuerdo a la forma de transportar el flujo en:transportar el flujo en:a.a. Transporte con flujo libreTransporte con flujo libreb.b. Transporte con flujo a presiTransporte con flujo a presinn

TRANSPORTE CON FLUJO LIBRETRANSPORTE CON FLUJO LIBRE TRANSPORTE CON FLUJO A PRESIONTRANSPORTE CON FLUJO A PRESION

Estos tipos de obras permiten transportar y/o Estos tipos de obras permiten transportar y/o conducir el agua de un lugar a otro.conducir el agua de un lugar a otro.


La necesidad de este tipo de obras se debe a la La necesidad de este tipo de obras se debe a la variabilidad estacional que se presenta en la variabilidad estacional que se presenta en la fuente hfuente hdrica que contrastan con la demanda drica que contrastan con la demanda casi uniforme de la poblacicasi uniforme de la poblacin en un an en un ao pero o pero fluctuante en el dfluctuante en el da y que, por otro lado, no es a y que, por otro lado, no es coincidente con la demanda agrcoincidente con la demanda agrcola.cola.

A.2.A.2. OBRAS DE RETENCION O OBRAS DE RETENCION O ALMACENAMIENTO TEMPORALALMACENAMIENTO TEMPORAL

Los volLos volmenes a guardar para el caso de la menes a guardar para el caso de la demanda anual o estacional son mucho mayores demanda anual o estacional son mucho mayores que en el caso de la demanda diaria.que en el caso de la demanda diaria.

Las obras que Las obras que atienden este tipo atienden este tipo de necesidad son de necesidad son construidas de construidas de material diverso y material diverso y de muy variados de muy variados tamatamaos.os.


El tiempo, aparte del sistema de coordenadas El tiempo, aparte del sistema de coordenadas espaciales, es una variable que debe ser espaciales, es una variable que debe ser considerada debido a que el agua es un considerada debido a que el agua es un elemento esencialmente melemento esencialmente mvil.vil.

B.B. ENSAYOS DE LABORATORIOENSAYOS DE LABORATORIO

Los ensayos y el modelado se tornan Los ensayos y el modelado se tornan indispensables cuando existe un transporte de indispensables cuando existe un transporte de sslidos: erosilidos: erosin, sedimentacin, sedimentacin, purga de n, purga de desarenadoresdesarenadores, , colmatacicolmatacinn de embalses, etc.de embalses, etc.

El modelo cumple El modelo cumple un funciun funcin n diddidctica al permitir ctica al permitir visualizar los visualizar los sistemas sistemas hidrhidrulicos y ulicos y ponderar la ponderar la interacciinteraccin con la n con la realidad.realidad.

MODELO FISICO/NUMERICO DE UN DESARENADOR


La ingenierLa ingeniera crea obras a crea obras artificiales que son artificiales que son afectadas por el tiempo.afectadas por el tiempo.

Los elementos estructurales y mecanismos estLos elementos estructurales y mecanismos estn n disediseados para comportarse adecuadamente y ados para comportarse adecuadamente y funcionar adecuadamente cuando las exigencias se funcionar adecuadamente cuando las exigencias se encuentran dentro de los alcances del diseencuentran dentro de los alcances del diseo. El o. El factor de seguridad reduce la posibilidad de fallacuando se sobrepasan los limites establecidos.cuando se sobrepasan los limites establecidos.

C.C. OPERACIOPERACIN Y MANTENIMIENTON Y MANTENIMIENTO

Para contrarrestar los efectos negativos causados Para contrarrestar los efectos negativos causados por el tiempo o condiciones inadecuadas se por el tiempo o condiciones inadecuadas se desarrolla y aplica un correcto y adecuado desarrolla y aplica un correcto y adecuado programa de mantenimiento. .

La La confianza en una obra de ingenierconfianza en una obra de ingeniera civila civil no no puede descansar puede descansar nicamente en un buen disenicamente en un buen diseo y o y en una construccien una construccin adecuada sino tambin adecuada sino tambin, en la n, en la aplicaciaplicacin estricta de un programa de operacin estricta de un programa de operacin y n y mantenimiento. mantenimiento.


CAPTACIONCAPTACION


CAPTACIONCAPTACION

Se realiza mediante estructuras de captacin que permiten derivar el caudal de diseo de la fuente de abastecimiento de forma directa o con obras de regulacin.

GALERIA FILTRANTE

El caudal de diseo es por lo general el caudal mximo diario : QDISEO = Qmd=K1Qm

BOCATOMA


CAPTACION ...CAPTACION ...

La La FUENTE DE FUENTE DE ABASTECIMIENTOABASTECIMIENTO de agua de agua es el elemento mes el elemento ms s importante del sistema de importante del sistema de abastecimiento y debe abastecimiento y debe quedar asegurada de tal quedar asegurada de tal forma que se garantice el forma que se garantice el abastecimiento de la abastecimiento de la poblacipoblacin futura de disen futura de diseo.o.

La La calidad de las aguascalidad de las aguasa suministrarse deben a suministrarse deben adecuarse a las adecuarse a las regulaciones para uso regulaciones para uso de consumo humano: de consumo humano: Ley de Aguas del Ley de Aguas del Ministerio de Ministerio de Agricultura,Agricultura,



En la etapa de selecciEn la etapa de seleccin de la n de la FUENTE DE FUENTE DE ABASTECIMIENTOABASTECIMIENTO de agua se debe tener presente de agua se debe tener presente los registros hidrollos registros hidrolgicos histgicos histricos, geologricos, geologa de la a de la zona, riesgo szona, riesgo ssmico, smico, ademadems de evaluar las s de evaluar las alternativas para suplir las deficiencias.alternativas para suplir las deficiencias.

El origen de las aguas de la fuente pueden ser:El origen de las aguas de la fuente pueden ser:

1.11.1 AGUAS SUPERFICIALESAGUAS SUPERFICIALES1.21.2 AGUAS SUBTERRANEASAGUAS SUBTERRANEAS

1.2.11.2.1 Pozos ProfundosPozos Profundos1.2.21.2.2 Pozos ExcavadosPozos Excavados1.2.31.2.3 GalerGaleras Filtrantesas Filtrantes1.2.41.2.4 Manantiales, PuquManantiales, Puquos o os o JagueyesJagueyes



1.11.1 AGUAS SUPERFICIALESAGUAS SUPERFICIALES

-- Estas obras, en lo posible, Estas obras, en lo posible, deben evitar modificar el flujo deben evitar modificar el flujo normal del rnormal del ro, se deben de o, se deben de controlar los efectos de la controlar los efectos de la erosierosin y sedimentacin y sedimentacin.n.

-- Toda toma debe contar con una rejilla y un Toda toma debe contar con una rejilla y un sistema de control y regulacisistema de control y regulacin. En los rn. En los ros de os de poco tirante debe proveerse de estructuras de poco tirante debe proveerse de estructuras de represamientorepresamiento..

-- La toma de lagos y embalses debe ubicarse lo La toma de lagos y embalses debe ubicarse lo mms alejado de posible de descargas de s alejado de posible de descargas de llquidos quidos cloacalescloacales o de otros deshechos.o de otros deshechos.



1.21.2 AGUAS SUBTERRANEAS AGUAS SUBTERRANEAS 1.2.11.2.1 Pozos ProfundosPozos Profundos

Su ubicaciSu ubicacin se fundamenta en los n se fundamenta en los estudios e investigaciestudios e investigacin de las aguas n de las aguas subterrsubterrneas.neas.La construcciLa construccin debe evitar el n debe evitar el arenamientoarenamiento futuro del pozo.futuro del pozo.Todo pozo deberTodo pozo deber ser aforado despuser aforado despus s de un bombeo continde un bombeo contino mo mnimo de 72 nimo de 72 horas.horas.El rendimiento definitivo se obtiene de El rendimiento definitivo se obtiene de la evaluacila evaluacin de los pozos de prueba.n de los pozos de prueba.



1.21.2 AGUAS SUBTERRANEAS AGUAS SUBTERRANEAS 1.2.21.2.2 Pozos ExcavadosPozos Excavados

El diEl dimetro mmetro mnimo de excavacinimo de excavacin es n es 1.50 m.1.50 m.En caso de requerirse revestimiento se En caso de requerirse revestimiento se harharn perforaciones en la zona situada n perforaciones en la zona situada en estrato permeable. Se recomienda en estrato permeable. Se recomienda que sean de 25 a 50 que sean de 25 a 50 mmmm de dide dimetro metro espaciadas a 20 espaciadas a 20 cmcm de centro a centro.de centro a centro.Cuando se instale un bomba dentro del Cuando se instale un bomba dentro del pozo serpozo ser necesario proteger el agua necesario proteger el agua de la contaminacide la contaminacin mediante una n mediante una plataforma de operaciplataforma de operacin con una altura n con una altura superior al nivel msuperior al nivel mximo del agua del ximo del agua del subsuelo.subsuelo.



1.21.2 AGUAS SUBTERRANEAS AGUAS SUBTERRANEAS 1.2.31.2.3 GalerGaleras Filtrantesas Filtrantes

Se diseSe disearan de acuerdo al corte aran de acuerdo al corte geolgeolgico, obtenido mediante gico, obtenido mediante perforaciones de prueba de acuerdo al perforaciones de prueba de acuerdo al estudio del rendimiento el acuestudio del rendimiento el acufero.fero.El diEl dimetro mmetro mnimo de las tubernimo de las tuberas a as a utilizarse es de 300 utilizarse es de 300 mmmm, con , con perforaciones de 25 perforaciones de 25 mmmm a 50 a 50 mmmmespaciadas a 10 espaciadas a 10 cmcm, a 20 cm. La , a 20 cm. La velocidad mvelocidad mxima serxima ser de 0.60 m/s.de 0.60 m/s.Se proveerSe proveer de cde cmaras de inspeccimaras de inspeccin n espaciadas convenientemente espaciadas convenientemente dependiendo del didependiendo del dimetro de la tubermetro de la tubera a y no a mayores de 100m.y no a mayores de 100m.CORTE CORTE

TRANSVERSALTRANSVERSAL



1.21.2 AGUAS SUBTERRANEAS AGUAS SUBTERRANEAS 1.2.41.2.4 Manantiales, Puquiales o Manantiales, Puquiales o JagueyesJagueyes

El manantial es una formaciEl manantial es una formacin superficial, en lan superficial, en laque sin la intervencique sin la intervencin del hombre, brota n del hombre, brota (alumbra) el agua de las rocas o del suelo a la (alumbra) el agua de las rocas o del suelo a la tierra o dentro de una masa de agua, siendo tierra o dentro de una masa de agua, siendo relativamente restringido el tamarelativamente restringido el tamao del lugar o del lugar del brote.del brote.

En el desarrollo del proyecto, se deben evaluarEn el desarrollo del proyecto, se deben evaluarlas condicionas que conducen a la formacilas condicionas que conducen a la formacin n del manantial:del manantial:

a)a) Permanencia del afloramiento (caudal) del Permanencia del afloramiento (caudal) del manantial.manantial.

b)b) Posibilidad de incrementar la producciPosibilidad de incrementar la produccin por n por trabajos convenientes.trabajos convenientes.

c)c) Probable descubrimiento de otros Probable descubrimiento de otros alumbramientos cercanos.alumbramientos cercanos.

PUQUIAL OJO DE GATOYANACANCHA/1993


1.2.41.2.4 Manantiales, Puquiales o Manantiales, Puquiales o JagueyesJagueyes

La fuente puede clasificarse de acuerdo al escurrimiento en:La fuente puede clasificarse de acuerdo al escurrimiento en:-- Manantial de LaderaManantial de Ladera-- Manantial de FondoManantial de FondoLa fuente respecto a la distribuciLa fuente respecto a la distribucin superficial puede ser:n superficial puede ser:-- concentradoconcentrado-- dispersodisperso

1.2.4.1 Dise1.2.4.1 Diseo Hidro Hidrulico y Dimensionamiento de una Captaciulico y Dimensionamiento de una Captacinna) Manantial de Ladera a) Manantial de Ladera concentradoconcentrado

Partes del sistema: protecciPartes del sistema: proteccin del afloramiento, cn del afloramiento, cmara mara hhmeda que regule el caudal a usarse, cmeda que regule el caudal a usarse, cmara seca que mara seca que sirva para proteger la vsirva para proteger la vlvula de control.lvula de control.

b) Manantial de Fondo b) Manantial de Fondo concentradoconcentradoPartes del sistema: una cPartes del sistema: una cmara hmara hmeda sin fondo que meda sin fondo que rodee la zona donde brota el agua, almacenando y rodee la zona donde brota el agua, almacenando y regulando el caudal, y una cregulando el caudal, y una cmara seca para proteger la mara seca para proteger la vvlvula de control.lvula de control.


MANANTIAL DE LADERA


PROTECCION Y ENCAUZAMIENTO DEL

MANANTIAL

CAMARA HUMEDACAMARA SECA

MANANTIAL

CAPTACION DE MANANTIAL DE LADERA CAPTACION DE MANANTIAL DE LADERA -- CONCENTRADO CONCENTRADO


CAPTACION DE MANANTIAL DE FONDO CAPTACION DE MANANTIAL DE FONDO -- CONCENTRADO CONCENTRADO

CAMARA HUMEDA

CAMARA SECA

TUBERIA DE CONDUCCION

TUBERIA DE REBOSE -LIMPIA


LINEA DE CONDUCCION

Presentar: UTAP 125 l/s mppt G. CORDOVA J.


LINEA DE CONDUCCIONSe denominan obras de conduccin a las estructuras que transportan el agua desde la captacin hasta la planta de tratamiento o a un reservorio. Esta se pueden realizar por:

1. CONDUCCION POR GRAVEDADCANAL: La velocidad no debe ocasionar depsitos ni erosiones.

Los canales deben ser revestidos y techados.TUBERIA: La velocidad mnima se adoptar de acuerdo al material

en suspensin pero en ningn ser menor a 0.60 m/s.La velocidad mxima admisible ser:

Tubos de concreto 3 m/sTubos de asbesto-cemento, acero, PVC 5 m/s

Cuando la tubera trabaja como canal se recomiendan los siguientes valores de n de R. Manning:

Asbesto-cemento, PVC 0.010

Fierro fundido y concreto 0.015

2. CONDUCCION POR BOMBEOEl dimensionamiento se har de acuerdo al criterio del dimetro econmico. Se deben instalar dispositivos de proteccin contra golpe de ariete, as como vlvulas de aire, vlvulas de purga,Los equipos de bombeo deben ser dobles para garantizar el servicio contino.


1.1 CARGA DISPONIBLE1.1 CARGA DISPONIBLE1.2 CAUDAL DE DISE1.2 CAUDAL DE DISEOO

LINEA DE CONDUCCION POR GRAVEDAD CASO DE TUBERIA

1. CRITERIOS DE DISEO

1.3 CLASE DE LA TUBERIA1.3 CLASE DE LA TUBERIA1.4 DIAMETROS1.4 DIAMETROS1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS

1.5.a V1.5.a Vlvulas de airelvulas de aire

1.5.b V1.5.b Vlvulas de purgalvulas de purga

1.5.c C1.5.c Cmaras rompemaras rompe--presipresinn

2. LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO

3. PERDIDA DE CARGA3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO

4. PRESION Y COTA PIEZOMETRICA5. COMBINACION DE TUBERIAS

6. PERFILES EN U O TIPO SIFON INVERTIDO5.1 DISE5.1 DISEO DE UNA LINEA DE CONDUCCIONO DE UNA LINEA DE CONDUCCION

7. ACUEDUCTOS8. DISEO DE UNA CAMARA ROMPE-PRESION9. GOLPE DE ARIETE


LINEA DE CONDUCCION POR GRAVEDADCASO DE TUBERIA

1. CRITERIOS DE DISEO

En un sistema de abastecimiento de agua potable por gravedad, la L. de C. esta constituido por un conjunto de tuberas, vlvulas, accesorios, estructuras y obras de arte encargadas del transporte del agua desde la captacin hasta el reservorio.

La L. de C. se disea utilizando el mximo de la energa disponible para conducir el caudal deseado, seleccionando el menor dimetro que permita presiones iguales o menores a la resistencia fsica que el material de la tubera puede soportar.

Estas tuberas normalmente siguen el perfil del terreno y en ocasiones la topografa condiciona la implementacin de acueductos, sifones invertidos, tneles . siendo las consideraciones econmicas un factor para la seleccin de la mejor alternativa


1.1 CARGA DISPONIBLE

1.2 CAUDAL DE DISEO

Es la diferencia de elevacin entre la estructura u obra de captacin y el reservorio.

Se dimensiona para conducir el Caudal Mximo Diario (Qmd):

1md mQ k Q=

*mQ Poblacion Dotacion=donde


1.3 SELECCION DE LA TUBERIA

Se realiza de acuerdo a diversos criterios:

a. TIPO DEL MATERIAL DE LA TUBERIA

b. CALIDAD DEL AGUA

c. RESISTENCIA MECANICA DEL MATERIAL

FIBROCEMENTO FUNDICION HORMIGON PLASTICO

- TermoplsticoPVCPolietileno de alta y baja densidad

- TermoestablesPolisterPolister revestido con fibra de vidrio

ACERO

ACIDA pH < 7 aguas corrosivas NEUTRA 6 < pH < 8 agua potable BASICA ALCALINA pH > 7 agua difcil de tratar



c. RESISTENCIA MECANICA DEL MATERIAL La resistencia de la tubera a la presin del fluido se

denomina clase de la tubera.

Las distintas clases de tuberas a seleccionar para la L. de C. son funcin de la mxime presin que puede presentarse en la lnea de carga, eventualmente se pueden generar sobre presiones inducidas por el fenmeno de golpe de ariete.

La presin mxima no ocurre en condiciones de operacin sino cuando se presenta la carga esttica al estar cerrada la vlvula de control de la tubera. Un cierre o apertura abrupta de la vlvula induce ondas de sobre presin que deben evaluarse.

Las tuberas de PVC son cada vez ms usadas en poblaciones rurales y en mayores. Estas tuberas tienen la ventaja con respecto a otras en que el material es ms econmico, flexible, durable, anticorrosivo, de poco peso y fcil transporte e instalacin, adems se fabrican en dimetros menores de 2 disponibles en el mercado.



c. RESISTENCIA MECANICA DEL MATERIAL En la tabla siguiente se presentan los tipos de clase

de una tubera.

1.5100 (10 bar)15015

1.570 (7 bar)10510

1.550 (5 bar)757.5

1.435 (3.5 bar)505

FACTORDE

SEGURIDAD

PRESION MAXIMA DE

TRABAJO (m)A 20C

PRESION MAXIMA DE PRUEBA (m)

CLASE

CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA TUBERIA PARA PRESION NTP-ISO-4422

La caracterizacin de los diversos materiales usados en la fabricacin de tuberas as como los ensayos de aceptacin han sido elaboradas por SENCICO, pudindose adems consultar en la web de INDECOPI.


0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 m

350

375

400

425

450

475

500 msnm

L.G.H.

LIMITE TUBERIA A-5

L. G. ESTATICA

LIMITE TUBERIA A-7.5

LIMITE TUBERIA A-10

A

1

2B

SELECCIN DE LA CLASE DE TUBERIAPARA LAS PRESIONES MAXIMAS DE TRABAJO


1.4 DIAMETROS1.4 DIAMETROS

2.0 a 4.03.6 a 8.01.0 a 3.0

Tuberas en instalaciones hidroelctricas con turbinas:Con inclinacin y dimetro pequeoCon inclinacin y dimetro grandeHorizontales y gran longitud

1.0 a 2.00.5 a 0.71.5 a 3.0

Redes de distribucin para agua potable e industrial:Tuberas principalesTuberas lateralesTuberas muy largas

1.5 a 2.0Tuberas de descarga en bombas

0.5 a 1.0Tuberas de succin en bombas centrifugas, de acuerdo con la carga de succin, longitud, temperatura del agua (menos de 70C)

VELOCIDAD MEDIA MAS ECONOMICA EN TUBERIAS (m/s)segn RICHTER

En la determinacin del dimetro comercial se consideran diferentes soluciones y se evalan diversas alternativas desde el punto de vista econmico. Considerando el mximo desnivel en toda la longitud del tramo, el dimetro seleccionado deber tener la capacidad de transportar el caudal de diseo con velocidades entre 0.6 a 3.0 m/s (ver Tabla de RICHTER, reglamentos) y las perdidas de carga por tramo calculado debern ser menores o iguales a la carga disponible.


1.4 DIAMETROS 1.4 DIAMETROS

CRITERIO DE WU


1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS1.5.a Vlvulas de aire

En una L. de C. se puede acumular el aire en las puntos altos ocasionando la reduccin del rea de flujo, produciendo un aumento de prdida de carga y una disminucin del caudal. La vlvula de aire se instala para evitar esta acumulacin, pudiendo ser manual o automtica, siendo esta ltima muy costosa por lo que se suele emplear una vlvula de compuerta.

NORMA DE SANEAMIENTO VNORMA DE SANEAMIENTO VS.010 CAPTACION Y CONDUCCION DE AGUA2.1.3 Accesorios

a. Vlvulas de AireSe colocarn vlvulas extractoras de aire en cada punto alto de la lnea de conduccin. Cuando la topografa no sea accidentada, se colocarn cada 2.5 km como mximo y en los puntos ms altos.Si hubiere peligro de colapso de la tubera a causa del material de la misma y de las condiciones de trabajo, se colocarn vlvulas de doble accin (admisin-expulsin).El dimensionamiento de las vlvulas se determinar en funcin del caudal y presin de la tubera.


1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS

1.5.b Vlvulas de purga

Los sedimentas acumulados en los puntos bajos de la L. de C. con topografa accidentada, provocan la reduccin del rea de flujo del agua, siendo necesario instalar vlvulas de purga que permitan peridicamente la limpieza por tramos de la tubera.

NORMA DE SANEAMIENTO VNORMA DE SANEAMIENTO VS.010 CAPTACION Y CONDUCCION DE AGUA2.1.3 Accesorios

b. Vlvulas de PurgaSe colocarn vlvulas de purga en los puntos bajos, teniendo en consideracin la calidad del agua conducida y modalidad de funcionamiento de la lnea. Las vlvulas de purga se dimensionarn de acuerdo a la velocidad de drenaje, siendo recomendable que el dimetro de la vlvula sea menor que el dimetro de la tubera.


1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS

1.5.c Cmaras rompe-presin

Si se presenta bastante desnivel entre la captacin y algunos puntos a lo largo de la L. de C. se pueden generar presiones superiores a la presin mxima que puede soportar la tubera. Para minimizar este efecto se colocan vlvulas reductoras de presin o se construye una cmara rompe-presin.La seleccin obedece a criterios econmicos.La construccin de una cmara de rompe-presin disipa la energa y reduce la presin relativa a cero (presin atmosfrica) evitando los daos en la tubera. Cuando se disminuye la presin se requieren tuberas de una menor clase y se reduce el costo.


ESQUEMA DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

HIDRANTE PUBLICO

Fuente: SISTEMAS DE AGUA POTABLE, CESAR MARRON

LINEA DE CONDUCCION

LINEA DE ADUCCION

RED DE DISTRIBUCION


0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

L.G.H. (0)

L. G. ESTATICA

350

375

400

425

450

475

500 msnm

UBICACIN DE ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIASEN LA LINEA DE CONDUCCION

CAMARAROMPE PRESION

VALVULAPURGA DE FANGO

VALVULAPURGA DE AIRE

L.G.H. (1)

500 550 m

L.G.H. (1)

RESERVORIO

CAPTACION


MINISTERIO DE SALUD

DIRECCION DE INGENIERIA SANITARIADIRECCION GENERAL DE PROGRAMAS ESPECIALES DE SALUD

PLAN NACIONAL DE AGUA POTABLE RURAL

CAJA DE VALVULA DE AIRE

ING. R. ESCOBAR

Codo

Abrazadera

Niples

Valvula

PLANTAEscala 1:5

ELEVACIONEscala 1:5

Codo

NiplesValvula

Abrazadera

0.02

50.

025

0.02

50.

025

RPOYECTISTA: REVISADO:

ING. TOMAS GARCIA

LAMINA N:

A-01ESCALA:

INDICADA

Tuberia P.V.C. 3"

Valvula

Codo

1 Red 2" x 1/2"

1 Tee 3" x 2"

0.50

0.50

0.400.05 0.05

0.40

0.05

0.05 0.05

0.45

0.05

0.05 0.050.40

0.50

ALTERNATIVA

3"


0.10

0.30

0.90

0.10

0.15

0.10 0.15 1.50 0.15 0.10

0.40

NIVEL DE TERRENO

CAJA DE VALVULA (DETALLE EN LAMINA APAR TE)

ESTA VALVULA DEBE CERRARSE PARCIALMENTE

A FIN DE CONSEGUIR EL GASTO Y LA PERDIDA DE

CARGAS NECESARIAS

3/8" @ 0.20

BUZON DE INSPECCION

( 0.60x0.60 ) CON TAPA METALICA

2 3/8" 1/4" @ 0.10

TUB. VENT. CON REJILLA METALICA

EN EXTREMO LIBRE

CONCRETO 1: 2: 4

3/8" @ 0.20

VAL. FLOTADOR Nivel de agua

PROYECC ION TUB. REBOS

CANASTILLA

BOYA

2 3/8"

2 3/8" 1/4" @ 0.10

1/4" @ 0.10BUZON DE

INSPECCION( 0.60x0.60 )

VAL. FLOTADOR BOYA

C ANASTILLA

RED

RED

CAJA DE VALVULA (DETALLE EN LAMINA APAR TE)

REB

OSE

ARMADURA DE LA LOSA SUPERIORESCALA : 1/20

ELEVACION CORTE LONGITUDINALESCALA : 1/20

PLANTAESCALA : 1/20

DETALLE DE TAPA METALICAESCALA : 1/10

VAL. FLOTADOR

2 3/8"

( 0.60x0.60 ) CON TAPA METALICABUZON DE INSPECCION

CONCRETO 1: 2: 4

BOYA

EN EXTREMO LIBRE

TUB. VENT. CON REJILLA METALICA

1/4" @ 0.10

0.10

0.30

DIRECCION DE INGENIERIA SANITARIADIRECCION GENERAL DE PROGRAMAS ESPECIALES DE SALUD

MINISTERIO DE SALUD

PLAN NACIONAL DE AGUA POTABLE RURAL LAMINA N:

ESCALA:

ING. L. VALENCIA INDICADA

A-01ING. Y. CHAVEZ

RPOYECTISTA: REVISADO:

CAMARA ROMPE PRESION PARA REDES DE DISTRIBUCION


2. LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO (LGH)

3. PERDIDA DE CARGA

La LGH indica la presin del agua a lo largo de la tubera bajo condiciones de operacin.

Es la energa necesaria para transportar una caudal de un punto a otro y que disipa el fluido por friccin.

Las tuberas pueden clasificarse en largas y cortas (criterio L/D y 10% de perdidas por friccin).

Las perdidas por friccin pueden lineales o locales.

Al trazar la LGH para un caudal que descarga libremente a la atmsfera (como dentro de un reservorio) puede resultar en una presin residual en el punto de descarga que puede ser positiva o negativa.


3. PERDIDA DE CARGA 3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA (S)3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA (S)

3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO (3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO (hhff))

Es la prdida de energa por unidad de longitud.

Se evala con la ecuacin de:

Hazen & Williams: 0 .5 42 .6 30 .0 0 0 4 2 6 4 f

hQ C D

L

=

Darcy & Wesibach:2 2

2 5

82f

L V fL Qh fD g g Dp

= =


4. PRESION Y COTA PIEZOMETRICA

5. COMBINACION DE TUBERIAS

De la ecuacin de la energa entre 1 y 2:

2 21 1 2 2

1 22 2f LP V P Vz h h z

g gg g+ + - - = + +

Al dimensionar el dimetro de la L. de C. puede no haber un nico dimetro que proporcione la prdida de carga deseada por lo que se requiere una combinacin de dimetros de tuberas y clases.

Cuando se combinan los dimetros de las tuberas se pueden manipular las prdidas de carga y reducir las presiones dentro de rangos admisibles, disminuyendo el dimetro y en algunos casos el nmero de cmaras rompe presin, por lo que resulta un proyecto menos costoso.


5.1 DISE5.1 DISEO DE UNA LINEA DE CONDUCCIONO DE UNA LINEA DE CONDUCCION5. COMBINACION DE TUBERIAS

Referencias:HIDRAULICA DE TUBERIAS Y CANALESCaptulo 5 Seccin 5.8 DISEO DE UNA CONDUCCIONDr. Arturo ROCHA FELICES

DISEO DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOSCaptulo 8: CONDUCCIONESCaptulo 10: CONDUCCION: DESARENADOR-TANQUE DE ALMACENAMIENTORicardo A. LOPEZ CUALLA


7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO

6. DIMENSIONES DE LAS ZANJAS

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 m

350

375

400

425

450

475

500 msnm

L.G.H.

LIMITE TUBERIA C-5

L. G. ESTATICA

LIMITE TUBERIA C-7.5

LIMITE TUBERIA C-10

A

1

2 B

SELECCIN DE LA CLASE DE TUBERIAPARA LAS PRESIONES MAXIMAS DE TRABAJO

Ancho de 0.60 m y profundidad de 0.80 m.


7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO 7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO

COTAS TOPOGRAFICAS DEL SIFON ALPAMARCA PROYECTO MARCA III



PERFIL LONGITUDINAL Y SECCION DEL SIFON ALPAMARCA


SIFON QUIULACOCHA SIFON QUIULACOCHA -- InstalaciInstalacin de Tubern de Tubera de Aceroa de AceroPROYECTO MARCA III PROYECTO MARCA III



SIFON CABUYAL (IRRIGACION)- TUMBES


9. FENOMENO DEL GOLPE DE ARIETE9. FENOMENO DEL GOLPE DE ARIETE

8. ACUEDUCTOS8. ACUEDUCTOS

10. DISE10. DISEO DE UNA CAMARA ROMPEO DE UNA CAMARA ROMPE--PRESIONPRESION


RESERVORIO DERESERVORIO DEALMACENAMIENTO DE AGUAALMACENAMIENTO DE AGUA


RESERVORIO

DEFINICION - FUNCION

Regula la diferencia de volumen que se produce entre el ingreso de agua al reservorio (tericamente constante) y la salida de agua, constituida principalmente por la demanda horaria, la cual es variable durante las horas del da.

La funcin principal es almacenar agua cuando el suministro es menor que el consumo y entregar el dficit cuando el consumo supera al suministro.

V = VOLUMEN DEL RESERVORIO = VREG + VI + VE

OTRA FUNCION: suministrar presin adecuada a la red de distribucin.


RESERVORIO ...

CLASIFICACION

1. Por su UBICACIN HIDRAULICA

PARA REDUCIR COSTOS ES DESEABLE UBICARLO EN EL C.G. DE LA CIUDAD.

a. RESERVORIO DE CABECERA DE DISTRIBUCION

b. RESERVORIO DE COMPENSACION FLOTANTE


UBICACIN DEL RESERVORIO CON

RESPECTO A LA RED DE DISTRIBUCION:

CABECERA Y FLOTANTE


RESERVORIO APOYADO DE SECCION CIRCULAR DE CABECERA


RESERVORIO ...

CLASIFICACION

2. Por su UBICACIN CON RESPECTO AL TERRENO

APOYADO

ELEVADO

SUPERFICIAL

SEMI-ENTERRADO

ENTERRADO o CISTERNA


RESERVORIO SEMI-ENTERRADO


RESERVORIO APOYADO


RESERVORIO ELEVADO TIPO INTZE


RESERVORIO ELEVADO


RESERVORIO ...

CLASIFICACION

3. Por el TIPO DE MATERIAL DE FABRICACION

1. CONCRETO ARMADO

2. METALICO

3. FERROCEMENTO

4. P.V.C.

5. MADERA


RESERVORIO METALICO


RESERVORIO ...

DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO

1. CRITERIO HIDRAULICO- Ubicacin Hidrulica

- Ubicacin con Respecto al Terreno

- Volumen de Almacenamiento

- Accesorios de control y regulacin

2. CRITERIO ESTRUCTURAL- Estudio de la Capacidad Portante

- Seleccin del Tipo de Material

- Determinacin del Refuerzo

- Proceso Constructivo


RESERVORIO REGULADOR ...DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO

VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO

VOLUMEN PARA COMPENSAR LAS VARIACIONES EN EL CONSUMO DE AGUA (VREG)

VREGULADOVOLUMEN DE RESERVA PARA ATENDER CASOS DE INCENDIO (VI) VINCENDIOVOLUMEN DE RESERVA PARA EMERGENCIAS POR INTERRUPCION DEL SERVICIO (VE)

VEMERGENCIA

VOLUMEN ALMACENADO = VREG + VI + VE


RESERVORIO ELEVADO

RESERVORIO REGULADOR ...DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO

VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO

VOLUMEN ALMACENADO = VREG + VI + VE


VREGULADO

3. % DEL CAUDAL MAXIMODIARIO

(No se conoce el Diagrama deVariaciones Horaraias)

BOMBEO CONTINUO

BOMBEO DISCONTINUO Multiplicar por: 24 Horas/# Horas de Bombeo

SEDAPAL: 0.18*Qmd

RNC: 0.25*Qmd

EN FUNCION DEL TAMAO DE LA POBLACION

EN FUNCION DEL USO EN LA ZONAVINCENDIO

FUNCION DEL REGLAMENTO

SEDAPAL: 7% DEL QmdVEMERGENCIA

1. METODO ANALITICO: INGRESO-SALIDA

DIAGRAMA DE VARIACIONES HORARIAS

2. METODO GRAFICO: ANALISIS DEL DIAGRAMA MASA(CURVA DE CONSUMOS ACUMULADOS:- La diferencia de ordenada entre dos tiempos es

el volumen consumido en ese tiempo.- La pendiente de la tangente representa el caudal

ese instante.- La pendiente de la recta entre dos puntos es el

caudal medio en ese intervalo.)CURVA DE CONSUMOS ACUMULADO


DETERMINACION DELVOLUMEN DE REGULACION

En la tabla siguiente se muestra el consumo horario de agua para una localidad.

Determine el volumen de regulacin usando:

a. El Mtodo de Analtico

b. El Mtodo Grafico: Anlisis del Diagrama Masa

713,950713,9502424

392,950392,9502323

334,858334,8582222

611,541611,5412121

686,278686,2782020

589,445589,4451919

599,087599,0871818

644,781644,7811717

794,180794,1801616

775,224775,2241515

654,548654,5481414

858,955858,9551313

1,181,8071,181,8071212

757,537757,5371111

573,522573,5221010

558,968558,96899

456,633456,63388

484,920484,92077

309,260309,26066

336,211336,21155

282,259282,25944

309,932309,93233

308,580308,58022

596,290596,29011

VARIACIONES DE VARIACIONES DE VOLUMEN DE VOLUMEN DE

CONSUMOCONSUMO (l/h)(l/h)

TIEMPOTIEMPO(hora)(hora)


DIAGRAMA DE VARIACIONES DE DIAGRAMA DE VARIACIONES DE CONSUMO HORARIOCONSUMO HORARIO

CURVA DE VARIACIONES DE CONSUMO HORARIO

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

1,400,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

TIEMPO (horas)

CO

NSU

MO

HO

RA

RIO

(l/h

)

CONSUMO HORARIO CONSUMO MEDIO

713,95024

13,812,716S

392,95023

334,85822

611,54121

686,27820

589,44519

599,08718

644,78117

794,18016

775,22415

654,54814

858,95513

1,181,80712

757,53711

573,52210

558,9689

456,6338

484,9207

309,2606

336,2115

282,2594

309,9323

308,5802

596,2901

VARIACIONES DE VOLUMEN DE CONSUMO

(l/h)

TIEMPO(hora)

313,812,716_ 575,530 576 16024

l m lConsumo Medioh h s

= = =

Para que no se presente el Dficit/ Exceso:Consumo Medio [0] = Produccin [I]

_ 1,181,807 328.3l lMaximo Consumoh s

= =A las 12 horas:

_ 282, 259 78.4l lMinimo Consumoh s

= =A las 4 horas:

a. El Mtodo de Analtico


VOLUMEN DE REGULACION (VREG)

METODO ANALITICOMETODO ANALITICO: IngresoIngreso--SalidaSalida

TIEMPO DIFERENCIAS (m3)(hora) PARCIAL C. ACUMUL. PARCIAL P. ACUMUL. P ACUM - C ACUM

1 596 596 576 576 -20 -21 212 309 905 576 1,152 247 267 2673 310 1,215 576 1,727 512 266 2664 282 1,497 576 2,303 806 293 2935 336 1,833 576 2,878 1,045 239 2396 309 2,143 576 3,454 1,311 266 2667 485 2,627 576 4,029 1,402 91 918 457 3,084 576 4,605 1,521 119 1199 559 3,643 576 5,180 1,537 17 1710 574 4,217 576 5,756 1,539 2 211 758 4,974 576 6,331 1,357 -182 18212 1,182 6,156 576 6,907 751 -606 60613 859 7,015 576 7,482 467 -283 28314 655 7,669 576 8,058 388 -79 7915 776 8,446 576 8,633 188 -201 20116 794 9,240 576 9,209 -31 -219 21917 645 9,885 576 9,784 -100 -69 6918 599 10,484 576 10,360 -124 -24 2419 589 11,073 576 10,936 -138 -14 1420 686 11,759 576 11,511 -248 -111 11121 612 12,371 576 12,087 -284 -36 3622 335 12,706 576 12,662 -44 241 24123 393 13,099 576 13,238 139 183 18324 714 13,813 576 13,813 0 -138 138

TOTAL 3,965

MAX DIF (+) 1,539 3,965MAX DIF (-) 284 * 0.5VOL. REG 1,823 1,983

DE CONSUMO (l/h)596,290

Consumo mximo = 1,181,807 l/h = 328.3 l/sConsumo medio = 13,812,716/24 = 575,530 l/h = 159.9 l/s

308,580309,932282,259336,211309,260

589,445

CONSUMO HORARIOCONSUMO (m3 )- O PRODUCION (m3) - IVARIACIONES DE VOLUMEN

776,224

573,522757,537

1,181,807858,955

484,920456,633558,968

654,548

Consumo mnimo = 282,259 l/h = 78.4 l/s

13,812,716

794,180644,781

334,858392,950713,950

599,087

686,278611,541

VI Ot

D- =

D( )V t I OD = D -


VOLUMEN DE REGULACION (VREG)

METODO ANALITICOMETODO ANALITICO: IngresoIngreso--Salida Salida

VREG = MAX DIF (+) + /MAX (-)/

En la columna DIFERENCIA (Produccin Acumulado Consumo Acumulado):

VREG = 1,539 + /-284/

VREG = 1,823 m3


VOLUMEN DE REGULACION

METODO GRAFICO: Anlisis del Diagrama MasaDI AGRAMA MAS A DEL CONS UMO DE AGUA

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

10,000

11,000

12,000

13,000

14,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

TIEMPO (hora)

VOLU

MEN

AC

UM

ULA

DO

(m

3)

12,370 m3

10,550 m3

CURVA DE CONSUMOS ACUMULADOS

VREG = 12,370 - 10,550 = 1,820 m3

CONSUMOPRODUCCION


1.1.-- Reglamentos vigentes en la zona del proyectoReglamentos vigentes en la zona del proyecto

SUBSECTOR DE VIVIENDA Y CONSTRUCCIONSUBSECTOR DE VIVIENDA Y CONSTRUCCION

REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESREGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESNORMA DE SANEAMIENTO VNORMA DE SANEAMIENTO V

R.MR.M. N. N 021021--9898--MTC/15.01MTC/15.01

S.030S.030 ALMACENAMIENTO DE AGUAALMACENAMIENTO DE AGUA

1 Almacenamiento de agua potableAlmacenamiento de agua potable

1.1 Volumen de regulaciVolumen de regulacinn

El volumen de regulacin deber fijarse de acuerdo al estudio del diagrama masa correspondiente a las variaciones horarias de la demanda.Cuando se compruebe la no disponibilidad de esta informacin, se deber adoptar como mnimo el 25% del promedio anual de la demanda como capacidad de regulacin, siempre que el rendimiento de la fuente de abastecimiento sea calculado para 24horas de funcionamiento.





R.MR.M. N. N 021021--9898--MTC/15.01MTC/15.01



1.2 Volumen contra incendioVolumen contra incendio

En los casos que se considere demanda Contra incendio deberasignarse un volumen adicional adoptado al siguiente:- Para reas destinadas netamente a vivienda: 50 m3- Para reas destinadas a uso comercial o industrial deber

calcularse utilizando el grafico adjunto para agua de extincin, yconsiderando un volumen aparente de incendio de 3,000 m3 y elcoeficiente de apilamiento respectivo.

Independiente de este volumen de reserva los locales (Industriales, Comerciales y otros) debern tener su propia reserva.





R.MR.M. N. N 021021--9898--MTC/15.01MTC/15.01



1.3 Volumen de reservaVolumen de reserva

Deber justificarse la necesidad de un volumen adicional de reserva.


Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...

SEDAPALSEDAPALSERVICIO DE AGUA POTABLE Y SERVICIO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LIMAALCANTARILLADO DE LIMA

NUEVO REGLAMENTO DE ELABORACIONNUEVO REGLAMENTO DE ELABORACIONDE PROYECTOSDE PROYECTOS

TITULO V - ALMACENAMIENTOCAPITULO 5.1 - VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO

ART. 5.1.1. El almacenamiento se dimensionar para satisfacer los requerimientos de un determinado esquema integral de servicios.

ART. 5.1.2. Los volmenes de almacenamiento deben comprender los requerimientos de regulacin, incendio y reserva para interrupciones de servicio.

ART. 5.1.3. Para las habilitaciones indicadas en el Art. 3.2.1. a), se requerir un volumen de regulacin igual al dieciocho por ciento (18%) del consumo mximo diario.


Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...

SEDAPALSEDAPALSERVICIO DE AGUA POTABLE Y SERVICIO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LIMAALCANTARILLADO DE LIMA

NUEVO REGLAMENTO DE ELABORACIONNUEVO REGLAMENTO DE ELABORACIONDE PROYECTOSDE PROYECTOS

TITULO V - ALMACENAMIENTOCAPITULO 5.1 - VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO

ART. 5.1.4. En las habilitaciones urbanas donde se considere demanda contra incendio, conforme lo indicado en el Art. 3.4.2. se requerir un volumen adicional contra incendio como sigue:

- Residencial (reas de vivienda) 100 m3

- Comercial y/o industrial 200 m3

ART. 5.1.5. Para las habilitaciones citadas en el Art. 3.2.1. a), se requerir un volumen adicional de reserva que sea igual al siete por ciento ( 7%) del consumo mximo diario.

ART. 5.1.6. Independientemente de estos volmenes, las edificaciones en general (residencial, comercial, industrial y otros) debern contar con sus propias reservas, en concordancia con lo establecido en la Norma S 200: Instalaciones Sanitarias para Edificacin.


Reglamentos vigentes en la zona del proyecto ...DIGESA DIRECCION GENERAL DE SALUD AMBIENTAL MINISTERIO DE SALUD

NORMA TECNICAABASTECIMIENTO DE AGUA Y SANEAMIENTO PARA POBLACIONES

RURALES Y URBANO-MARGINALES

4.06.5. RESERVORIOS O TANQUES DE ALMACENAMIENTOSon destinados para almacenar un volumen de regulacin, para compensar las variaciones horarias de consumo.

A. VolmenesLa capacidad del reservorio ser calculada en funcin de la demanda mxima diaria anual, el porcentaje de regulacin no deber sobrepasar los siguientes valores:

- Gravedad: 25 %- Bombeo : 30 %

Otros valores debern ser justificados.B. Vlvulas y Accesorios varios

Se deber colocar las vlvulas y accesorios mnimos necesarios para la operacin y mantenimiento.- Las tuberas de salida de los reservorios debern contar con canastilla.- El dimetro de la tubera de rebose ser:

Capacidad DimetroHasta 10.00 m3 2 pulg

10.01 a 30.00 m3 3 pulgMas de 30.00 m3 4 pulg

El reservorio deber tener tuberas independientes de limpia y ventilacin.


RESERVORIO ...

EJEMPLO CON DATOS DE SEDAPAL

En las inmediaciones de Lima Metropolitana se dispone de un rea de 25.63 Ha para ser urbanizada proyectando 1,451 lotes para viviendas residenciales. Se desea determinar el volumen del reservorio si este se alimentar por bombeo durante 18 horas.

SOLUCION

Reglamento de SEDAPAL:

CALCULO DE LA POBLACION:

Densidad = 7 hab/vivienda

Dotacin = 250 l/hab/da

K1 = 1.3

K2 = 2.6

Poblacin = Densidad * N de Lotes

= 7 hab/vivienda * 1,451 vivienda

Poblacin = 10,157 hab


RESERVORIO ...


CALCULO DE Qm, Qmd, Qmh:

Qm = Dotacin x Poblacin

= 250 l/hab/da * 10,157 hab * da/86,400 s

Qm = 29.39 l/s

El caudal medio:

Qmd = K1 x Qm

= 1.3 * 29.39

Qmd = 38.21 l/s

El caudal mximo diario:

Qmh = K2 x Qm

= 2.6 * 29.39

Qmh = 76.41 l/s

El caudal mximo horario:


RESERVORIO ...


CALCULO DEL VOLUMEN DEL RESERVORIOVREG = 0.18 Qmd

= 0.18 * 38.21 l/s * 86,400 s/da

VREG = 594 m3 Bombeando las 24 horas

El Volumen Regulado:

El Volumen de reserva por interrupcin de servicio:

VREG = 24/N horas * 594 m3 con bombeo discontinuo:

VREG = 24/18 * 594

VREG = 792 m3

VI = 100 m3 (Zona residencial)El Volumen por Incendio:

VE = 0.07 Qmd

= 0.07 * 38.21 l/s * 86,400 s/da

VE = 231 m3

El Volumen del Reservorio: V = VREG + VI + VEV = 792 + 100 + 231 = 1,123 m3

Luego: V = 1,200 m3


DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [1]

DIAGRAMA MASA

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

TIEMPO [horas]

CO

NSU

MO

AC

UM

ULA

DO

[m

3]

CONSUMO (m3) ACUMULADO

PRODUCION (m3) 24 horas

BOMBEO 8 horas

BOMBEO 12 horas

BOMBEO 16 horas


BOMBEO 8 HORAS

CONTINUO

BOMBEO 12 HORAS

BOMBEO 16 HORAS


0

6 12 18 24

TIEMPO [horas]

VO

LU

MEN

A

CU

MU

LA

DO

[m

3]

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

a

b

Volumen = /a/+/b/

717717327327-- 39039016 horas16 horas

1,2551,255658658-- 59759712 horas12 horas

1,9921,9921,1701,170-- 8228228 horas8 horas

VolumenVolumenm3m3bbaaBOMBEO

BOMBEO


CONSUMO HORARIO

0

200

400

600

800

1,000

1,200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

TIEMPO [horas]

CO

NSUM

O H

OR

ARIO

[m

3/h]

CONSUMO (m3) VAR.HOR.

PRODUCION (m3) VAR.HOR.

BOMBEO VAR. HOR.


04,00004,00010024

1004,00003,90010022

2004,00003,80015020

3504,0005713,65020018

-213,4295713,45031016

-2832,8575713,14042014

-4342,2865712,7201,17012

1641,7145711,55060010

1931,1435719503708

-95715715802606

-320003201804

-140001401402

00001000

m312 horas (m3)VAR. HOR.

ACUMULADO

VAR. HOR.(hora)

BOMB-CONS

BOMBEOCONSUMO (m3)TIEMPO

CONSUMO ACUMULADO Y BOMBEO DISCONTINUO

0

400

800

1,200

1,600

2,000

2,400

2,800

3,200

3,600

4,000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

TIEMPO [horas]

VOLU

MEN

AC

UM

ULA

DO

[m

3]

CONSUMO (m3) ACUMULADO

BOMBEO 14 horas (m3)


0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24

4,000

3,600

3,200

2,800

2,400

2,000

1,600

1,200

800

400

0

TIEMPO [horas]

VOLU

MEN

AC

UM

ULA

DO

[m

3]

c

d

b

a a = + 350 m3

b = - 360 m3

c = + 330 m3

d = - 320 m3

Vol = /a/ +/b/ = 710 m3


CONSUMOPRODUCCION14 horas

Se seleccionan los mayores valores [+] y [-]


0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24

4,000

3,600

3,200

2,800

2,400

2,000

1,600

1,200

800

400

0

TIEMPO [horas]

VOLU

MEN

AC

UM

ULA

DO

[m

3]

B

A

C

D

Vol = /B/ + /C/ = 2,500 m3


DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [3-A]


A = - 320 m3

B = +1,050 m3

C = - 1,450 m3

D = + 200 m3


0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24

4,000

3,600

3,200

2,800

2,400

2,000

1,600

1,200

800

400

0

TIEMPO [horas]

VOLU

MEN

AC

UM

ULA

DO

[m

3]

B

A

C

D A = - 580 m3

B = + 450 m3

C = - 1,140 m3

D = + 350 m3

Vol = /B/ + /C/ = 1,590 m3

DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [3-B]




0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24

4,000

3,600

3,200

2,800

2,400

2,000

1,600

1,200

800

400

0

TIEMPO [horas]

VOLU

MEN

AC

UM

ULA

DO

[m

3]

B

A

E

D

DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [3-C]


Se seleccionan los mayores valores [+] y [-]para determinar el volumenC

F


0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24

4,000

3,600

3,200

2,800

2,400

2,000

1,600

1,200

800

400

0

TIEMPO [horas]

VOLU

MEN

AC

UM

ULA

DO

[m

3]SIMULACION DEL FUNCIONAMIENTO DE UN RESERVORIO


360 m3

40 m3

650 m3

360 m3

VACIO

360 m3

710 m3

LLENO

360 m3


RESERVORIOS - TIPOS


RESERVORIO ...


FORMAS ECONOMICAS

SECCION PRISMATICA:SECCION PRISMATICA: h = 1/3 V + k

donde: h = Profundidad (m)V = Volumen (cientos de m3) k = coeficiente que es funcin del volumen

0.70.7mas de 17mas de 17

1.01.014 14 1616

1.31.310 10 1313

1.51.57 7 99

1.81.84 4 -- 66

2.02.0menos de 3menos de 3

kkV V ((cientos de mcientos de m33))


SECCION CIRCULAR: D = 2 a 4 h

Recomendado por SEDAPAL:- Altura mnima 2.50 m- Altura mxima 8.00 m

Agregar apuntes de Rivera Feijoo

PRESFRESSED CONCRETE CYLINDRICALTANKS, L. R. GRESSY-1961.

RESERVORIO ...


FORMAS ECONOMICAS


SECCION CIRCULAR SECCION CIRCULAR

Espesor del techo (cscara o lmina) *:

* ACI SP-28 CONCRETE THIN SHELLS

RESERVORIO ...


FORMAS ECONOMICAS


RESERVORIO ...

PARTES DE UN RESERVORIO

A. RESERVORIO

A.1 Cimentacin

A.2 Fuste en reservorios elevados

A.3 Tanque o Cuba

A.3 Techo o cobertura

B. CASETA DE VALVULAS

B.1 Tubera de llegada

B.2 Tubera de salida

B.3 Tubera de limpia

B.4 Tubera de rebose

B.5 Tubera By-Pass

C. OTROS


CALCULO ESTRUCTURALCALCULO ESTRUCTURAL- USANDO MANUAL DEL ACI

- MODELANDO CON EL SAP 2000PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Izquierda :Modelo matemtico de tanque apoyado de concreto armado. Derecha :Diagrama de fuerzas anulares sobre la pared del tanque debido a la accin de las presiones hidrodinmicas ocasionadas por sismo.

CALCULO ESTRUCTURALCALCULO ESTRUCTURAL

MODELANDO CON EL SAP 2000


RESERVORIO CIRCULAR (300 m3)D=11.00 m, Hagua= 3.30 m


RESERVORIO ELEVADO TIPO INTZE (300 m3)D=11.00 m, Hagua= 3.30 m


Abastecimiento 4 Captac Conducc Reserv

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