Abastecimiento de agua y alacantarillado
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UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
diseno para el año 2013
año poblacion(hab)
1940 3845
89.28571
1961 5720 poblacion
173.09091 2013
1972 7624
55.11111
1981 8120
129.83333
1993 9678
274.5
2007 13521
rpromedio 144.36421
año poblacion r
1940 3845 1875 80745 0.0232213 poblacion
1961 5720 1904 62920 0.0302606 2013
1972 7624 496 68616 0.0072286 15226
1981 8120 1558 97440 0.0159893
1993 9678 3843 135492 0.0283633
2007 13521
r promedio 0.0210126
variacion
tiempo
1940 3845
1961 5720 21 1.019094061 poblacion
1972 7624 11 1.02646527 2013
1981 8120 9 1.007027801 15075.1
1993 9678 12 1.014734592
2007 13521 14 1.024172441
r promedio 1.0183
14387
metodo de interes simple
metodo aritmetico
poblacionaño r
metodo geometrico
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
año poblacion var.tiempo
1981 8120 0
1993 9678 12
2007 13521 26
C= 8120
A = 5.5641
B = 63.0641
12 26
144 676 AÑO 2013
32
AHORA POBLACION 15836
14387
15226
15075
15836
15131
diseno para el año 2033
año poblacion(hab)
1940 3845
89.3
1961 5720 poblacion
173.1 2033
1972 7624
55.1
VAR TIEMPO
metodo aritmetico
HALLANDO UNA SOLA POBLACION PARA EL AÑO EN ESTUDIO
PARA EL AÑO 2033
METODO GEOMETRICO
PROMEDIO de la poblacion actual
con este dato DISEÑAMOS LA
CIUDAD FICTICIA
METODO ARITMETICO
METODO DE INTERES SIMPLE
METODO DE LA PARABOLA
17274
metodo de la parabola
CUADRO DE POTENCIAS
para los ultimos 3 censos
por las ecuaciones
cuadro para hallar A y B
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
1981 8120
129.8
1993 9678
274.5
2007 13521
144
2013 14387
rpromedio 144.36421 0.443642
año poblacion r
1940 3845 1875 80745 0.023221 poblacion
1961 5720 1904 62920 0.030261 2033
1972 7624 496 68616 0.007229 21624
1981 8120 1558 97440 0.015989
1993 9678 3843 135492 0.028363
2007 13521 1704.670787 81126 0.021013
2013 15226 r promedio 0.021013
variacion
tiempo
1940 3845
1961 5720 21 1.019094061 poblacion
1972 7624 11 1.02646527 2033
1981 8120 9 1.007027801 21665
1993 9678 12 1.014734592
2007 13521 14 1.024172441
2013 15075 6 1.018298833
r promedio 1.018298833
año poblacion var.tiempo
1993 9678 0
2007 13521 14
2013 15836 20
C= 9678
A = 5.56667
metodo geometrico
metodo de la parabola
para los ultimos 3 censos
por las ecuaciones
cuadro para hallar A y B
metodo de interes simple
año poblacion r
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
B = 196.56667
14 20
196 400 AÑO 2033
40
AHORA POBLACION 26447
17274
21624
METODO GEOMETRICO 21665
26447
21753 Pob. De diseño
dato por NORMA
150 LPS
Qp= 37.7653763 lps
Qmaxd= 50.9832580 lps k1= 1.35
qmaxh= 67.9776774 k2= 1.8
1.1*Qmd= 56.08158 lps
PERIODO FECHA
20/08/2005 397
20/09/2005 422
CONSUM
O Lt/dia
CONSUMO
Lt/pers/Dia
SETIEMBRE 31 25 806.45 100.81
uso de recibo de agua
RECIBOLECTURAS (m³)
NÚMERO DE
DIAS
CONSUMO
(m³)
METODO DE LA PARABOLA
PARA HALLAR LOS CAUDALES
CUADRO DE POTENCIAS
VAR TIEMPO
METODO ARITMETICO
METODO DE INTERES SIMPLE
por perdidas de capatacion
HALLANDO UNA SOLA POBLACION PARA EL AÑO EN ESTUDIO
PROMEDIO
CLIMA TEMPLADO
NO EXISTEN ESTUDIOS
VARIACIONES DE CONSUMO
capatacion en rio
consumo domestico
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
20/09/2005 422
21/10/2005 444
21/10/2005 444
21/11/2005 474
21/11/2005 474
20/12/2005 507
20/12/2006 507
20/01/2007 535
TOTAL = 565.63
565.63
5
113
QDOMESTICO = CONSUMO DOMESTICO x POBLACION DE DISEÑO
Q domestico 2460807 lts/dia
CENTRO INICIAL 500 50 25000
ESCUELA 800 50 40000
COLEGIO 1 1200 50 60000
COLEGIO 2 900 50 45000
TOTAL 170000
MERCADO 5120 15 76800
ESTABLECIMIEN
TOAREA (m²)
DOTACION
Lt/m²/dia
CONSUMO
Lt/dia
CONSUMO DOMESTICO
LOCALES
EDUCATIVOSALUMNOS
DOTACION
Lt/alum/dia
CONSUMO
Lt/dia
ENERO 31 28 903.23
* EL CAUDAL DOMESTICO SE OBTENDRA DE LA SIGUIENTE MANERA:
b)CONSUMO DE AGUA DE LOS USOS COMPLEMENTARIOS:Qc
consumo domestico=
112.90
DICIEMBRE 29 33 1137.93 142.24
NOVIEMBRE 31 30 967.74 120.97
OCTUBRE 31 22 709.68 88.71
- La dotación diaria minima de agua para uso comercial, Educación, Recreación, salud, riego de jardines u otros
fines, seran tomados del Reglamento Nacional de Construcciones.(RNC)
* EDUCACIÓN:
La dotacion de agua para locales educativos y residencias estudiantiles, es de 50 litros por
persona para alumnado y personal no residente , y de 200 litros por persona para alumnado y
personal residente. En el presente trabajo tomaremos de 50 litros por persona.
* MERCADO:
La dotacion de agua para el mercado es de 15 litros por m² por dia del área útil del local, se ha
considerado un 80% de área util.
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
ESTADIO 7000 1 7000
COLISEO 1000 1 1000
TOTAL 8000
PARQUE 1 6720 2 13440
PARQUE 2 2640 2 5280
PLAZA DE ARMAS 3496 2 6992
TOTAL 25712
camas 200 120000
consultorios 12 6000
TOTAL 126000
MUNICIPILIDAD 3360 6 20160
CONSUM
O Lt/dia
600 Lt/cama/día
500 Lt/consultorio/día
AREA (m²)DOTACION
Lt/m²/dia
CONSUMO
Lt/dia
NOMBRE AREA (m²)DOTACION
Lt/m²/dia
CONSUMO
Lt/dia
DOTACION UNIDAD NUMERO
DE
UNIDADES
ESCENARIO
DEPORTIVOESPECTADORES
DOTACION
Lt/espe/dia
CONSUMO
Lt/dia
* RECREACION: Dentro de la recreación consideraremos a los Parques y a los escenarios deportivos. 1.-ESCENARIOS DEPORTIVOS: La dotacion de agua para escenarios deportivos es de 1litro por espectador por día.
2.-PARQUES: La dotacion de agua para áreas verdes será de 2 litros por día por m².
No se requiere incluir áreas pavimentadas u otras no sembradas para los fines de esta dotación,
se considerara un 80% de area útil. |
* SALUD:
La dotación de agua para locales hospitalarios como: Hospitales, Clinicas de Hospitalización,
Clínicas dentales y similares,para Hospitales y Clinicas es de 600 litros por dia por cama y de 500
litros día para consultorios médicos.
* MUNICIPALIDAD:
La dotación de agua que tomaremos es de 6 litros por m² de área útil para nuestro caso
tomaremos un 80% de área útil.
* CEMENTERIO:
La dotación de agua para el cementerio se toma 1litros por m² por día por área verde, para
este caso se toma el 60% del área total como áreas verdes.
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
1 12240 12240
1 3360 3360
50 200 10000
* BANCO:
La dotación de agua en las oficinas de los bancos es de 6 litros por m2
por dia, en donde
se considera un 15 % de área total, ya queel resto es área publica, el cual no se considera dotación.
BANCO 53.85 6 323
Por lo tanto:
CONSUMO DE USOS COMPLEMENTARIOS = 170000+76800+8000+23400+126000+20160+12240+3360+10000+323
CONSUMO DE USOS COMPLEMENTARIOS =
Qc =
* Otros Usos estan conformado por:Pérdidas directas y desperdicios en un 5-10% del Total,
7%
DOMESTICO 2460807
452595
7% TotalOTROS USOS
452595
452595 Lt/dia
DOTACION CONSUMO Lt/dia
DOTACION
Lt/polic/diaUNIDAD (Policia)
CONSUMO
Lt/dia
AREA (m²)DOTACION
Lt/m²/dia
CONSUMO
Lt/dia
* TOTAL DE CONSUMO DE USOS COMPLEMENTARIOS: Qc
asumiremos un porcentaje de:
DOTACION
Lt/m²/diaAREA (m²)
CONSUMO
Lt/dia
DOTACION
Lt/m²/diaAREA (m²)
CONSUMO
Lt/dia
* IGLESIA:
La dotación de agua para la Iglesia es de 1litros por m² por día de área útil. Para nuestro caso
tomaremos un 80% del área total.
* POLICIA:
La dotación de agua es de 50 litros por policia por día
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
T =
Entonces:
DOMESTICO 2460807.04 2460807.04
452595.00
219288.33
Encontrando los porcentajes de incidencia del Consumo Domestico y Otros Usos:
100% 100%
X X
X = 78.55% X = 21.45%
* INCIDENCIA DE LOS CONSUMOS:
2460807.04 78.55% ≥ 70 % OK
671883.33 21.45% ≤ 30 % OK
100%
Q t =
Qt =
Qt =
DONDE:
Qm = Qt
LUEGO:
Qm =
Qm =
Qt
Pobl Total
DPC= 144.01 Lt/hab/día
CONSUMO Lt/dia
3132690.37 Lt/dia
3132690.37 Lt/dia
36.26 Lt/seg
DPC=3132690.37 Lt/dia
21753hab
CALCULO DEL CAUDAL TOTAL: Qt
Q domestico + Q c + Q desperdicios(7% del total)
2118174.42 + 449960.00 + 193300.44
DOTACIÓN PERCÁPITA: DPC
OTROS USOS 671883.33
3132690.37 3132690.37
2460807.04 671883.33
3132690.4 Lt/dia
DOTACION CONSUMO Lt/diaCONSUMO
Lt/dia
Encontrando el valor del Total T
Diseño
ToalPercápita
Población
ConsumoDotación
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
*VARIACIONES DIARIAS (K1):
K1 = (1.2 - 1.5)
* Para este trabajo asumiremos el valor promedio es decir:
*VARIACIONES HORARIAS (K2):
Según el R.N.C.establece que:
*Población ≤ 10000 hab. K2 = 2.50
*Población > 10000 hab. K2 = 1.80
0hab
*COEFICIENTE DE REAJUSTE (K3):
Para viviendas Multifamiliares (DN>300Hab/Ha)
0Hab/Ha
K3 = K2
K3 = 1.80
CAUDALES DE DISEÑO:
Qm =
Qmax diario = Qm * K1
Qmax diario = 31.96 x 1,35
Qmax diario = 48.95 Lt/seg
Qmax horario = Qm * K2
Qmax horario = 26,83 x 1,80
Qmax horario = 65.26 Lt/seg
*) Con el Qm = 36.258 se diseñara el volumen de almacenamiento del sistema de agua potable
*)Con el Qmaxdiario = 48.9483 lts/seg se diseñara las sgtes
estructuras:
Captación
0 Densidad Multifamiliar
36.26 Lt/seg
K1 = 1.35
Poblacion de diseño =
K2 = 1.80
VARIACIONES DE CONSUMO:
En todo sistema de abastecimiento de agua,la cantidad varia continuamente la cual esta en funcion del tiempo, por
diversos aspectos como por ejemplo: Climáticos, domesticos, costumbres, nivel socioeconómico, etc
Para una ciudad que cuenta con servicios básicos como: Recreación, Educación, Salud, etc.
Además de tener actividades comerciales, según el RNC el coeficiente K1 varia entre:
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
Planta de tratamiento de agua potable
Línea de conducción
*)Con el Qmaxhorario = 65.2644 lts/seg se diseñara las sgtes
estructuras:
Línea de aducción
Línea de distribución
Alcantarillado
Planta de tratamiento de aguas residuales
RESULTADOS:
36.26 Lt/seg
48.95 Lt/seg
65.26 Lt/seg
20 Años
15131 Hab
21753 Hab
485 Hab/Ha
13.65Has
El caudal para 1000 personas: (Q/1000)
Se trabaja con el Qmaxdiario
Qmax diario = 48.95 Lt/seg
#Personas= 1000
Pobl total= 21753 Hab
Q/1000= 2.25 Lt/seg OK
Rango de valores: debe de estar entre (1.5 - 2.0)
Poblacion total =
Densidad Neta =
Area expan. urb. =
Qmaxh =
Periodo de diseño =
Poblacion actual =
Qm =
Qmaxd =
TotalPobl
dQQ
..
1000*max1000/
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA
CONSUMO DE USOS COMPLEMENTARIOS = 170000+76800+8000+23400+126000+20160+12240+3360+10000+323
ABASTECIMIENTO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
0
DETERMINACION DE PERIODO DE DISEÑO
Año Población Dif.años
1940 3845
1961 5720 21
1972 7624 11
1981 8120 9
1993 9678 12
53
Interes compuesto:
Para: K
T = 21 K 1 = 1.019 = 0.019
T = 11 K 2 = 1.026 = 0.026
T = 9 K 3 = 1.007 = 0.007
T = 12 K 4 = 1.015 = 0.015
*) hallando el k promedio
K prom. = 0.932159 / 53 = 0.01759 = 1.759
T. C. I. C
(%)
<1
1-2
>2
NOTA :
Se tomara en cuenta el mayor valor para entrar en la tabla :
Con el valor: 1.759
20 AÑOSPERIODO DE DISEÑO =
PERIODO DE DISEÑO
(AÑOS)
25-30
20-25
10-20
⬚
⬚
⬚
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO DICIENBRE 2013
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
Area total : 30 Ha.
300000 m2.
Manzanas :
Lado " B "(m.) Area (m2) Porcent. A.manzana # de lotes # entero lotes
120 14400 0.5 150000 10.417 11
80 6400 0.5 150000 23.438 24
Pob.actual : 15131 hab.
Pob. diseño : 21753 hab.
Pob. futura : 6622 hab.
Area Neta: 312000 m2
*)
Dn = 484.97 Hab./Ha.
Dn = 485 Hab./Ha.
La densidad indica que se trata de Manzanas Multifamiliares
Cálculo del Área de Expansión
Asumimos densidad futura = 446 Hab/Ha, aproximadamente igual a la Densidad Neta
Luego:
*) Expanción urbana :
Df = 485
6622hab
Area exp.
Area exp. = 13.65 Ha
Area exp. = 136534.94 m2.
Lado " B "(m.) Area (m2) Porcent. A.manzana # de lotes # entero lotes
120 14400 0.5 68267.470 4.741 5
80 6400 0.5 68267.470 10.667 10
Cuadro de Areas Futuras
AREA (Hás) A.PARC.(Hás)
1.44 7.20 m2
Hás
0.64 6.40 136000 13.60
Densidad Futura = 487 hab / Há
La densidad indica que se trata de Manzanas Multifamiliares
EL AREA TOTAL PARA EL PERIODO DE DISEÑO SERÁ
Area total = Area Actual + Area de expansión
312013.60 Hás
DISEÑO DE LA CIUDAD FICTICIA
Densidad Neta :
Reajustamos la Densidad Futura
Area total =
446 =(21752.8567555165-15130.9121768621)
Area exp.
10
AREA TOTAL
5
Lado " A "(m.)
120
80
Lado " A "(m.)
120
80
Nº MANZANAS
ABASTACIMIENTO DE AGUA Y ALCANTERILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
30 Ha.
300000 m2.
Lado " A "(m.)Lado " B "(m.) Area (m2) Porcent. A.manzana # de lotes
120 120 14400 0.5 150000 11
80 80 6400 0.5 150000 24
Pob.actual : 15131 hab.
Pob. diseño : 21753 hab.
Pob. futura : 6622 hab.
AREA NETA
LADO 1 LADO 2 # MANZANAS AREA(m2) AREA(Ha)
120 120 11 158400 15.84
80 80 24 153600 15.36
TOTAL 312000 31.20
AREA COMPLEMENTARIA
LUGAR CANTIDAD LADO1 LADO2 AREA(m2) AREA(Ha)
Plaza de armas 1 120 120 14400 1.44
Colegio 1 1 110 170 18700 1.87
Colegio 2 1 80 110 8800 0.88
Escuela 1 50 120 6000 0.60
Centro inicial 1 55 120 6600 0.66
Estadio 1 120 185 22200 2.22
Coliseo 1 60 80 4800 0.48
Mercado 1 80 80 6400 0.64
Cementerio 1 120 170 20400 2.04
Iglesia 1 60 70 4200 0.42
Municipalidad 1 60 70 4200 0.42
Policia 1 55 120 6600 0.66
Parque 1 1 70 120 8400 0.84
Parque 2 1 55 60 3300 0.33
Hospital 1 120 120 14400 1.44
Banco 1 60 60 3600 0.36
TOTAL 153000 15.30
Luego:
15131
31.20
Densidad neta= 484.97
Densidad neta= 485Hab/Ha
Según la DA se tiene una zona de Densidad Multifamiliar
DISEÑO DE LA CIUDAD FICTICIA
Area total
minima :
CALCULO DE LA DENSIDAD POBLACIONAL
zona de Densidad Multifamiliar
Densidad neta =Pobl actual
Area neta
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
CÁLCULO DEL ÁREA DE EXPANSIÓN:
Densidad Neta Actual = Densidad Futura = 485Hab/Ha
Luego:
6622hab
Area futura
Area fut. = 13.65Has
La cual lo distribuimos de la sgte manera
50% 120*120 = 4.57
50% 80*80 = 10.29
Area exp. = 13.65 Ha
Area exp. = 136534.94 m2.
Lado " A "(m.)Lado " B "(m.) Area (m2) Porcent. A.manzana # de lotes
120 120 14400 0.5 68267.470 5
80 80 6400 0.5 68267.470 11
Cuadro de Areas Futuras de expansión:
Nº MANZANASAREA (Hás) A.PARC.(Hás)
5 1.44 7.20 m2
Hás
11 0.64 6.83 140267 14.03
EL AREA TOTAL PARA EL PERIODO DE DISEÑO SERÁ
Area total = Area Actual + Area de expansión
Area total = 45.23 Hás
5 manzanas
10 manzanas
AREA TOTAL
446 =(21752.8567555165-15130.9121768621)
Area futura
Para encontrar el área futura haremos la siguiente suposición: DA=DF,por lo que nos hemos
asumido que en el futuro (periodo de diseño de 20años), la densidad poblacional sigue siendo
Multifamiliar,por motivo de emigración como tambien por fallecimiento.
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
Qmax d = 48.95 Lts/seg
Manantial Lateral: Qmax ≤ 1 lts/seg
Manantial de Fondo: Qmax ≤ 5 lts/seg
Asumimos el caudal de diseño de cada uno de los manatiales:
0.73 Lts/seg
3.85 Lts/seg
Consideramos el Caudal maximo de aforo como el 10% mas.
0.803 Lts/seg
4.235 Lts/seg
Nota: para el diseño se considera el 90% del caudal maximo aforado.
Calculo de manatiales necerarios para satisfacer la demanda (Qmax d):
Manantial Q (lts/seg) Número
Lateral 0.73 10
De Fondo 3.85 11
Total : 21
1.1. Caudal de Diseño:
Q = 0.73 Lts/seg
1.2. Diseño del Material Filtrante:
Teniendo en cuenta la condicion de BERTRAM:
Donde:
d15Filtro = Diametro de la abertura del tamiz que pasa el 15%
d85Filtro = Diametro de la abertura del tamiz que pasa el 15%
dato
aproximado
al Qmax d
Nota: En esta ocasión vamos a asumir que existe suficiente cantidad de manantiales laterales y de fondo
como para cubrir la demanda de agua requerida (Qmax d), y tambien se realizara el diseño de un
manantial lateral y un manantial de fondo solamente; pero tenemos que tener en cuenta que en la
realidad se tiene que realizar el diseño de cada manantial de forma diferente.
Qtotal (lts/seg)
7.3
42.35
49.65
DISEÑO DE CAPTACIONES
Manantial Lateral: Q =
Manantial de Fondo: Q =
Manantial Lateral: Qmax aforo =
Manantial de Fondo: Qmaxaforo=
Caudales de diseño:
I .- CAPTACION DE MANANTIAL LATERAL
𝑑15 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜
𝑑85 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜< 4 ó
𝑑15 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜
𝑑15 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 > 5
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
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Suponemos que los datos encontrados en el analisis granulométrico son:
d15 = 0.002 mm
d85 = 0.350 mm
Cálculo de los diámetros de los estratos del filtro:
Filtro I:
1.225 mm
Por lo tanto se utilizara material de Filtro I, arena gruesa de (1-2 mm)
Filtro II:
7.35 mm
Por lo tanto se utilizara material de Filtro II,grava media de (5-30 mm)
Filtro III:
44.1 mm
Por lo tanto se utilizara material de Filtro III,grava gruesa de (30-70 mm)
Según la Ley de Darcy las características del filtro de agua a través de filtros formados por
materiales granulares tenemos:
Donde:
Q : Caudal de afloramiento del manantial
K : Coeficiente de permeabilidad (m/seg)
A : Área de la sección transeversal del filtro
I : Gradiente hidráulico
h1 y h2 : Pérdidas de energía sufrida por el flujo en el desplazamiento L
L : Longitud total del filtro
d15Filtro I = d85 Suelo * 3.5
d15Filtro I =
d15Filtro II = d15Filtro I * 6
d15Filtro II =
d15Filtro III = d15Filtro II * 6
d15Filtro III =
Q = K*A*I
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
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1.3. Coeficiente de Permeabilidad (K) para cada estrato
Asumimos los valores de K para cada estrato:
0.5 cm/seg
10 cm/seg
100 cm/seg
Por razones prácticas de construcción consideremos los siguientes espesores para cada estrato:
b1 = 0.30 m
b2 = 0.30 m
b3 = 0.40 m
La Lonitud Total del Estrato es:
L = 1.00 m
Asi mismo consideramos el gradiente hidraulico igual a la pendiente del terreno, sabiendo que
es igual a:
i % = 15%
Como la direccion del flujo es perpendicular a los estratos, utilizamos la siguiente fórmula y hallamos:
Permeabilidad Promedio Total:
seg/cm
Donde:
Kv : Permeabilidad total y perpendicular al estrato.
K c : Permeabilidad de cada estrato.
b c : Ancho de cada estrato.
L : Longitud total de los estratos.
1 / Kv = 0.634 seg / cm
Kv = 1.577 cm / seg
Kv = 0.0158 m / seg
Asumimos los siguientes elementos del filtro:
Profundidad del Filtro: 0.75 m
L = b1 + b2 + b3
Grava Media: K2 =
Arena Gruesa: K1 =
Grava Gruesa: K3 =
c
c
v K
b
L
1
K
1
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
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2.30
Arena Gruesa
1.85
Grava Media
1.40
Grava Gruesa
0.80
0.5 cm/seg
10 cm/seg
100 cm/seg
1.7. Cálculo de la carga sobre el orificio de ingreso:
Es recomendable que:
H = h1 + hf ≤ 40 cm
Pero:
Donde:
H = Carga sobre el orificio
h1 = Carga para producir la velocidad de pasaje
hf = Pèrdida de carga disponible
V = Velocidad de pasaje en los orificios , se recomienda (0.50 - 0.60) m/seg .
como máximo.
g = gravedad (9.81 m/seg2)
Asumimos : V = 0.55 m/seg
h1 = 0.023 m
Grava Gruesa: K3 =
0.30
0.30
0.40
Arena Gruesa: K1 =
Grava Media: K2 =
2g49.1
2
1
Vh
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
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Se recomienda que:hf = 30% del espesor del filtro (L)
hf = 0.30 m
Entonces:
H = 0.323 m < 0.4
m
1.8. Cálculo del área y número de orificios:
Para el càlculo usaremos la fòrmula de orificios para paredes delgadas:
Qmax aforado = Cd *A*V
Donde:
Qmax aforado = Caudal máximo aforado
Cd = Coeficiente de Descarga (entre 0.6 - 0.82)
V = Velocidad de Pasaje (entre 0.50 - 0.60 m/seg)
A = Area de orificio (m²)
0.803 m3/seg
0.65 Asumido
0.55 Asumido
2.24615 m2
Considerando orificios de diámetro de 1'', es decir, diámetro menor al diámetro del
material del Filtro III.
4.41 cm > 1 pulg =
2.54
Luego: cm
Area de un orificio:
a = 0.00050671 m2
1.9. Cálculo del número de orificios:
Se recomienda usar diametros menores o iguales a 2", si se obtuvieran diamtroa mayores
sera necesario aumentar el numero de orificios:
Donde:
n = número de orificios
A = área del orificio
a = área calculada de un orificio
n = 4432.84
n = 5 orificios de Φ 1''
Qmax aforado =
Cd =
V =
A =
d15Filtro III =
2
4menora
a
A n
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1.10. Cálculo del Volumen Almacenado (Va)
Donde:
Va = Volumen almacenado (m3)
Q = Caudal del manantial lateral ( m3 /seg)
Tr = Tiempo de Retención (3 - 5 min)
Tr = 3 min (asumido)
Tr = 180 seg
Q = 0.00073 m3/seg
Va = 0.1314 m3
Va = 131.4 Lts
Ahora asumimos las siguientes medidas para la caja de captacion:
H = 0.40 m
a = 0.60 m
b = 0.80 m
Hallamos el volumen total:
Vt = 0.192 m3
Como: Vt > Va
0.192 > 0.131 m3
1.11. Cálculo del diámetro de salida de la tubería de conducción a la camara de reunión (D):
Lo trataremos como orificio y será calculado con la siguiente formula:
Donde:
Q = Caudal del manantial lateral ( m3 /seg)
Cd = Coeficiente de Descarga (entre 0.6 - 0.82)
Acnd =Área del conducto ( m2 )
g = gravedad = 9.81 m/seg2
H = Carga sobre la tuberia
Pero:
H = 0.27 m
Vt = H*b*a
ra T x Q V
2gH x A x C Q cndd
ba
Va H
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
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Q = 0.00073 m3/seg
Cd = 0.65 Asumido
Acnd = 0.0004846 m2
D = 0.02483971 m
D = 0.97794135 pulg
D = 1 pulg
1.12. Cálculo de la tubería de desagüe o limpieza:
Esta tubería debe evacuar un caudal igual al máximo aforado del manantial; más el volumen
almacenado en la cámara húmeda en un tiempo determinado.
Donde:
Qs = Caudal de salida ( m3/seg )
Va = Volumen almacenado ( m3 )
t = tiempo de salida ( seg )
Qaforado= Caudal aforado ( m3/seg )
Va = 0.1314 m3
t = 120 seg (asumido)
Qaforado = 0.00073 m3/seg
Qs = 0.001825 m3/seg
Para calcular el diámetro de la tubería de desagüe lo analizaremos como orificio de pared gruesa
(boquilla) donde el caudal viene expresado por:
Donde:
C : Coeficiente de gasto
g : gravedad 9.81 m/seg2
H : Carga sobre la tubería
C = 0.82
H = 0.27
Entonces : A = 0.00096 m2
D = 0.0350 m
D = 1.4'' = 1 1/2"
Redondeando
cnd2
cnd
A4D D
4A
aforado
a
s Q t
V Q +
2ghA x x C QS
A4D D
4A 2
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1.13. Diseño de la tubería de Rebose:
Caudal a evacuar (QE):
Q aforado = 0.000803 m3/seg
Q = 0.000730 m3/seg
QE = 0.000073 m3/seg
Nota: Esta tubería además de servir de rebose, también cumple cierta función ante posibles
obstrucciones o cierre de válvulas, además se comporta como un vertedero de sección circular
y pared ancha que debe evacuar el total captado:Q aforado = 0.803 L/seg
Asumimos:
V = 2.00 m/seg
Usando la ecuación de compatibilidad.
D = 0.0226 m
D = 0.89''
D = 1''
II.- CAPTACION DE MANANTIAL DE FONDO
Algunos de los datos que se dan a continuacion son asumidos, ya que estos deben ser tomados en campo:
0.00385 m3/seg
0.00424 m3/seg
0.35 m.c.a. (Asumido)
DISEÑO DE LA CAJA DE CAPTACIÒN
Estará formada por dos cámaras, una húmeda o colectora y la cámara seca o de válvulas. Las
que se encuentran separadas por un pequeño muro de 0.15 cm de espesor.
Toda la estructura será de concreto simple, excepto la zona del techo que será de concreto
armado previsto de un buzón de 0.60 x 0.60 m para efectos de inspección.
Caudal de diseño : Qd =
Caudal màximo aforado : Qmax aforado=
Presiòn de salida de agua : Psal =
Q - Q Q AforadoE
2D4
VA V Q
V
QD
4
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2.1. Diseño de Càmara Hùmeda
Està conformada de 2 cámaras con la finalidad de obtener una mejor calidad de agua, la primera
camara estará ubicada justo en el lugar donde emerge el flujo y la segunda es la almacenadora de
agua para conducirla directamente a la cámara o planta de tratamiento a travès de la tuberìa de
conducción.
Para ambas cámaras se considera el mismo volumen de almacenamiento, mas no las mismas
dimensiones.
Entre las dos cámaras existe un muro de 0.10m en el que se ubicará el vertedero rectangular.
A. Càlculo del Volumen Almacenado
Donde :
V A : Volumen almacenado (m3)
Q d : Caudal de diseño ( m3 /seg)
T r : Tiempo de retención (seg)
Considerando:
T r = 3.00 minutos = 180.00 seg
VA = 0.693 m3
Para garantizar la continuidad de emergencia del flujo, debe cumplirse que:
Donde:
h1(H2O)A : Altura del nivel del agua almacenada
hp(H2O)E : Altura de presión de salida del agua
0.35 m.c.a. (asumido)
B. Dimensiones de la Primera Cámara:
Para garantizar la continuidad del flujo debe cumplirse que la altura del nivel del agua almacenada
debe ser menor que la altura de presión de salida del agua (0.35 mca). Por lo que las dimensiones
de la caja de captación, serán:
h1 = 0.30 m (Volumen de agua almacenada)
a = 1.50 m
b = 1.60 m
Condiciòn:
Presión agua que emerge > Presión del agua almacenada
0.35 > 0.3
Presión agua que emerge = 0.35 mca. = 350 Kg/m2
hp(H2O)E =
EA ohpoh hh )()(1 22
retda TQV
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Peso del agua almacenada
Área de agua almacenada
δagua * VA
693.00 Kg
a x b = 2.40 m2
.
Luego:
Presión del agua almacenada = 288.75 Kg/m2 < 350 Kg/m2 Si Cumple
Entonces las dimensiones finales de la Caja de Captación, considerando un borde libre para
efectos de ventilacion y construcción, seran:
Borde libre = 0.50 m
Luego:
H = 0.80 m
a = 1.50 m
b = 1.60 m
C. Dimensiones de la Segunda Cámara:
Como: VA = 0.693 m3
Asumimos las siguientes condiciones:
h1 = 0.50 m (Altura del volumen de agua almacenada)
a = 1.00 m
b = 1.40 m
Para efectos de ventilación y construcción damos una altura adicional:
h2 = 0.05 m (Altura desde la parte superior del nivel del
agua almacenada al tirante sobre la cresta)
h3 = 0.50 m (Para efectos de ventilaciòn y construcción)
Entonces las dimensiones finales serán:
H = 1.05 m
a = 1.00 m
b = 1.40 m
2.2. Diseño de Càmara Seca
Asumimos las siguientes dimensiones:
h = 0.50 m
(Volumen
almacenado)
Presión del agua almacenada =
Peso del agua almacenada =
Peso del agua almacenada =
Área del agua almacenada =
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a = 0.30 m
b = 0.50 m
DISEÑO DE LA TUBERIA DE CONDUCCIÓN;
Se lo trabajarà como orificio y se calculará con la siguiente expresión:
Donde:
Q d = Caudal de diseño :
C d = Coeficiente de Descarga ( 0.60 - 0.82)
A cnd = Área del conducto ( m2 )
g = gravedad
H = Carga sobre la tubería
Qd = 0.00385 m3/seg
Cd = 0.75 Asumido
g = 9.81 m/seg2
H = 0.40 m
A cnd = 0.001832 m2
D = 0.0483 m
D = 1.90 ''
D = 2"
DISEÑO DE LA TUBERIA DE LIMPIEZA:
Esta tubería debe evacuar un caudal igual al máximo aforado del manantial más el volumen
aforado en la segunda cámara húmeda en un tiempo determinado, entonces:
Va
t
Donde :
Q s : Caudal de salida ( m3/seg )
Va : Volumen almacenado ( m3
)
t : tiempo de salida ( seg )
Q af : Caudal aforado ( m3/seg )
Va = 0.693 m3
t = 2 min
t = 120 seg
Qmax af = 0.00424 m3/seg
Qs = 0.01 m3/seg
Q s = + Q aforo
2gH x A x C Q cnddd
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
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Para el calculo de la tuberia de desague lo realizamos como orificio de pared gruesa (boquilla)
Donde:
Q s = Caudal de evacuación
C d = Coeficiente de Descarga ( 0.60 - 0.82)
A cnd = Área del conducto ( m2 )
g = gravedad
H = Carga sobre la tubería
Qd = 0.01 m3/seg
Cd = 0.82 Asumido
g = 9.81 m/seg2
H = 0.50 m
A = 0.0039 m2
Entonces:
D = 0.0704 m
D = 2.77 ''
D = 3"
DISEÑO DE LA TUBERIA DE REBOSE
El caudal a evacuar es :
Qe = Caudal a evacuar
Qaforado = Caudal aforado
Qd = Caudal de diseño
Qaforado = 0.00424 m3/seg
Qd = 0.00385 m3/seg
Qe = 0.00039 m3/seg
Nota : esta tuberia se comporta como un vertedero de seccion circular y pared ancha, y tambien
sirve de ayuda ante posibles obstrucciones o cierre de valvulas.
Teniendo en cuenta la ecuacion de continuidad tenemos:
Q = V x A = V x л D2
4
Entonces:
Qaforado = 0.00424 m3/seg (El caudal a evacuar es el total captado)
2gH x A x C Q cndds
d Aforadoe Q - Q Q
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V = 2 m/seg (Asumido)
D = 0.05192384 m
D = 2.0 pulg
III.- DISEÑO DE LA CAMARA DE REUNIÓN:
Esta estructura sirve para reunir el agua captada de los manantiales laterales y de fondo
CAUDAL DE DISEÑO (Qmax d)
Manantial Q (lts/seg) Número
Lateral 0.73 10
De Fondo 3.85 11
Total : 21
Qmax d = 49.65 lts/seg
Qmax d = 0.04965 m3/seg
CALCULO DEL VOLUMEN DE ALMACEAMIENTO
Donde:
Va = Volumen de almacenamiento (m3)
Qmax d =Caudal máximo diario ( m3 /seg)
Tr = Tiempo de retención (seg)
Asumimos:
Tr = 3 min
Tr = 180 seg
Va = 8.94 m3
Asumimos las siguientes medidas para el almacemaniento:
H = 2.00 m
a = 2.00 m V = 8
b = 2.00 m m3
Considerando el Borde Libre para efectos de ventilacion y construccion, tenemos:
B.L. = 0.50 m
H = 2.50 m
a = 2.00 m
b = 2.00 m
Vt = 10 m3 > Va = 8.94 m3
Qtotal (lts/seg)
7.3
42.35
49.65
rdmáx a T x Q V
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CALCULO DEL DIAMETRO DE SALIDA DE LA TUBERIA DE CONDUCCION
Será tratada como orificio y se calculará con:
Donde:
Q max d =Caudal máximo diario :
Cd = Coeficiente de Descarga ( 0.60 - 0.82)
Acond = Área del conducto ( m2 )
g = gravedad
H = Carga sobre la tubería
Qmax d = 0.04965 m3/seg
Cd = 0.75 Asumido
g = 9.81 m/seg2
H = 1.90 m
Acond = 0.010843 m2
Luego :
D = 0.1175 m
D = 4.6 ''
D = 6 '' (Diàmetro comercial)
Debido a que estamos utilizando un diametro comercial mayor, tenemos que realizar la
verificación de la velocidad.
V = 2.72 m/seg
Entonces:
0.60 ≤ 2.72 ≤ 3.00 m/seg Si Cumple
DISEÑO DE LA TUBERIA DE LIMPIEZA:
Esta tubería debe evacuar un caudal igual al máximo aforado del manantial más el volumen aforado
aforado en la segunda cámara húmeda en un tiempo determinado, entonces:
Va
t
Donde :
Q s = x 1.5
2gH x A x C Q cndddmáx
𝐴 = 𝜋𝐷2
4
𝐐 = 𝐕 ∗ 𝐀 → V = 𝐐
𝐀 → 𝐕 =
𝟒∗𝐐
П∗𝐃𝟐
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Qs = Caudal de salida ( m3/seg )
Va = Volumen almacenado ( m3
)
t = tiempo de salida ( seg )
Va = 8.937 m3
t = 3 min
t = 180 seg
Qs = 0.07 m3/seg
Para el calculo de la tuberia de desague lo realizamos como orificio de pared gruesa (boquilla)
Donde:
Q s = Caudal de evacuación
C d = Coeficiente de Descarga ( 0.60 - 0.82)
A cnd = Área del conducto ( m2 )
g = gravedad
H = Carga sobre la tubería
Qd = 0.07 m3/seg
Cd = 0.82 Asumido
g = 9.81 m/seg2
H = 2.00 m
A = 0.0145 m2
Entonces:
D = 0.1359 m
D = 5.35 ''
D = 6" (Diámetro comercial)
NOTA: En las tuberias de ventilacion tanto de la captacion de manantial lateral, manatial
de fondo y en la cámara de reunion ; se hara uso de tuberias de PVC de 2" de diámetro,
sobresaliendo 50 cm y en cuyo extremo se colocara un sombrero de ventilacion.
2gH x A x C Q cndds
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48.95 L/s
PVC Clase 5 C = 140
50 m.c.a.
50 m.c.a.
1.0 m.c.a.
0.6 m/s
5.0 m/s
127.00 m
Qdiseño= Qmáxd
Qdiseño= 48.95 L/s
Dmáx = 0.32229 m
Dmáx = 12.69 "
Dmín = 0.11164 m
Dmín = 4.40 "
Ecuaciones empleadas:
Nota: Los diámetros con los que se
Pulg. metros trabaja son los diámetros
6 0.1524 2.68 0.0411 4.11% comerciales.
8 0.2032 1.51 0.0101 1.01%
10 0.254 0.97 0.0034 0.34%
L / D ≥ 2000
L / D < 2000
- Veremos si la tubería es larga o corta, analizando con el Dmáx
L / D = 394.05 Para Dmáx
Diámetros comerciales disponibles: 6", 8",10"
diseño de la linea de conducción
1. Consideraciones de diseño:
Caudal Máximo Diario:
Material de la Tubería:
Presión en la Tubería:
Presión Máxima:
Presión Mínima:
Velocidad Mínima:
Velocidad Máxima:
Longitud de Tuberia MINIMA:
2. Cálculo del diámetro máximo y mínimo:
TUBERIA CORTA: Hay que calcular todas las pérdidas de carga ( locales y por
fricción)
Tubería Corta
3. Cálculo de las velocidades y gradiente de velocidad:
Diámetro Velocidad
m/s
Gradiente
Hidráulico (m/m)Sf (%)
TUBERIA LARGA: Se obvia las pérdidas de carga locales y se toma en cuenta solamente las
pérdidas de carga por fricción.
min
max
4
V
QD
max
min
4
V
QD
2D
4Q
A
Q V
4.87 1.85
1.85
fD x C
Q x 10.7 S
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DISEÑO DE RESERVORIO
la siguiente tabla representa los registros horarios de agua consumida en la ciudad
ficticia el dia maximo consumido del año 2013
CIUDAD ACTUAL
volumen de agua volumen de agua
consumida (m3) consumida (m3)
1am 250.41 1pm 3184.65
2am 487.23 2pm 3725.47
3am 587.94 3pm 4467.54
4am 706.80 4pm 4464.12
5am 897.30 5pm 4897.21
6am 1021.87 6pm 5000.45
7am 1236.80 7pm 5345.67
8am 1467.54 8pm 5645.19
9am 1768.34 9pm 5978.64
10am 2013.50 10pm 6123.54
11am 2437.64 11pm 6300.97
12am 2976.55 12pm 6425.89
consumo promedio durante el dia
CPDa= 267.745 m3/hora = 74.3737269 lts/seg
CIUDAD FUTURA
poblacion futura 21753 hab
dotacion promedio 150 lts/hab/dia
variacion de consumo del 30% en el dia de maximo consumo
consumo pomedio diario
CPDf= 49.0953125 lts/seg
variacion de consumo
b= 0.66011634
CAPACIDAD MINIMA DEL TANQUE REGULADOR
cuando la entrada de agua es constanteentrada constante
VCONSUMO= 147.248577 m3
VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO = VC+VI+VR
VCONSUM= 147.248577 m3
VA= 3076.33144 m3
VINCENDI= 2160 m3
VRESER= 0.25VA
Hora Hora
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volum almacen= 3076.33144 m3 1025.44381
nota conciderando 3 recervorios de la misma capacidad
RADIO 8.08 m
ALTURA 5 m
volumen de agua produccion
consumida (m3) promedio
01:00 250.41 250.412 267.745417 17.3334167
02:00 487.23 236.818 267.745417 48.2608333
03:00 587.94 100.71 267.745417 215.29625
04:00 706.80 118.86 267.745417 364.181667
05:00 897.30 190.5 267.745417 441.427083
06:00 1021.87 124.57 267.745417 584.6025
07:00 1236.80 214.93 267.745417 637.417917
08:00 1467.54 230.74 267.745417 674.423333
09:00 1768.34 300.8 267.745417 641.36875
10:00 2013.50 245.16 267.745417 663.954167
11:00 2437.64 424.14 267.745417 507.559583
12:00 2976.55 538.91 267.745417 236.395
01:00 3184.65 208.1 267.745417 296.040417
02:00 3725.47 540.82 267.745417 22.9658333
03:00 4467.54 742.07 267.745417 -451.35875
04:00 4464.12 -3.42 267.745417 -180.193333
05:00 4897.21 433.09 267.745417 -345.537917
06:00 5000.45 103.24 267.745417 -181.0325
07:00 5345.67 345.22 267.745417 -258.507083
08:00 5645.19 299.52 267.745417 -290.281667
09:00 5978.64 333.45 267.745417 -355.98625
10:00 6123.54 144.9 267.745417 -233.140833
11:00 6300.97 177.43 267.745417 -142.825417
12:00 6425.89 124.92 267.745417 3.4106E-13
Hora
volumen de agua
reservorioconsumida x hora (m3)
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
disenar el diametro
de la boca toma a la captacion para un caudal de disenio
datos topograficos
Qmd= 48.9483 lts/seg
calculos
disenio c1 -captacion
cota captacion 246 msnm PUNTO DE REUNION
cota ladera 276 msnm
presion requerida 10 m
Qmd 48.9483
Longitud= 127
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.157480315
hallando hf^0.57 0.34867353
caudal= 48.9483
DIAMETRO= 4.2211763 4 0.1016
4 pulg
disenar el diametro
de la captacion al reservorio para un caudal de disenio
datos topograficos
Qmd= 48.9483 lts/seg
calculos
disenio c1 -captacion
cota captacion 246 msnm
cota CRP6 200 msnm
presion requerida 0 m POR SER CR6
Qmd 48.9483
Longitud= 500
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.092
hallando hf^0.57 0.25666052
caudal= 48.9483
DIAMETRO= 4.72787145 5
5 PULG 0.127
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
disenio c1 -captacion
cota crp6 200 msnm
cota reservorio 170 msnm
presion requerida 10 m POR SER CR6
Qmd 48.9483
Longitud= 248
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.080645161
hallando hf^0.57 0.23809465
caudal= 48.9483
DIAMETRO= 4.86106184 5
5 0.127
disenar el diametro
del reservorio a mis redes para un caudal de disenio
datos topograficos
Qmd= 65.2644 lts/seg
calculos
disenio c1 -captacion
cota reservorio 200 msnm
cota punto red 137 msnm
presion requerida 10 m
Qmd 65.2644
Longitud= 465
200
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.113978495
hallando hf^0.57 0.28999403
caudal= 65.2644
DIAMETRO= 5.02657182 5
5 0.127
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
PRIMERA ITERACION
1.1. Cáculo de coeficientes de fricción DATOS DE IN GRESO Nota TRABAJAR VELOCIDAD CON VALOR ABSOLUTO
Longitud Si el caudal es negativo entonces Hfi son negativos
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL
I (1-2) 306 0.1524 0.040
I (2-5) 392 0.1016 0.015
I (5-6) 306 0.1016 -0.010
0.000100 I (6-1) 392 0.1016 -0.025
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL
II (2-3) 402 0.1016 0.015
II (3-4) 392 0.1016 0.005
II (4-5) 402 0.0762 -0.005
II (2-5) 392 0.1016 -0.015
primera iteracion
Tubería (1-2) Tubería (2-5) Tubería (5-6)
Longitud= 306 Caudal 0.040 Longitud= 392 Caudal 0.015 Longitud= 306 Caudal -0.010
Viscosidad= 0.00000114 Diámetro 0.1524 Viscosida= 0.00000114 Diámetro 0.1016 Viscosida= 0.00000114 Diámetro 0.1016
Ks 0.000100 Velocidad 2.1928007 Ks 0.000100 Velocidad 1.85017559 Ks 0.000100 Velocidad 1.23345039
f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f)
dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f
asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO
0.001 0.000656 293,143 6.69723287 6.69723287 0.02229509 0.001 0.000984 164,893 6.2529215 6.2529215 0.02557608 0.001 0.000984 109,929 6.01043579 6.01043579 0.0276814
0.02229509 0.000656 293,143 7.25902214 7.25902214 0.01897771 0.02557608 0.000984 164,893 6.88451399 6.88451399 0.02109859 0.0276814 0.000984 109,929 6.78885041 6.78885041 0.02169739
0.01897771 0.000656 293,143 7.24139914 7.24139914 0.01907019 0.02109859 0.000984 164,893 6.86169674 6.86169674 0.02123914 0.02169739 0.000984 109,929 6.75138642 6.75138642 0.02193886
0.01907019 0.000656 293,143 7.24194656 7.24194656 0.01906731 0.02123914 0.000984 164,893 6.86251069 6.86251069 0.0212341 0.02193886 0.000984 109,929 6.75315297 6.75315297 0.02192738
0.01906731 0.000656 293,143 7.24192955 7.24192955 0.0190674 0.0212341 0.000984 164,893 6.86248164 6.86248164 0.0212343 0.02192738 0.000984 109,929 6.75306959 6.75306959 0.02192793
CIRCUITO II
Tubería (2-3) Tubería (3-4) Tubería (4-5)
Longitud= 402 Caudal 0.015 Longitud= 392 Caudal 0.005 Longitud= 402 Caudal -0.005
Viscosidad= 0.00000114 Diámetro 0.1016 Viscosida= 0.00000114 Diámetro 0.102 Viscosida= 0.00000114 Diámetro 0.0762
Ks 0.000100 Velocidad 1.85017559 Ks 0.000100 Velocidad 0.6167252 Ks 0.000100 Velocidad 1.09640035
f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f)
dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f
asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO
0.001 0.000984 164,893 6.2529215 6.2529215 0.02557608 0.001 0.000984 54,964 5.53395677 5.53395677 0.03265341 0.001 0.001312 73,286 5.68463314 5.68463314 0.03094533
0.02557608 0.000984 164,893 6.88451399 6.88451399 0.02109859 0.03265341 0.000984 54,964 6.5701209 6.5701209 0.02316612 0.03094533 0.001312 73,286 6.52025221 6.52025221 0.02352184
0.02109859 0.000984 164,893 6.86169674 6.86169674 0.02123914 0.02316612 0.000984 54,964 6.49429758 6.49429758 0.02371022 0.02352184 0.001312 73,286 6.47614301 6.47614301 0.02384334
0.02123914 0.000984 164,893 6.86251069 6.86251069 0.0212341 0.02371022 0.000984 54,964 6.49962714 6.49962714 0.02367135 0.02384334 0.001312 73,286 6.47841621 6.47841621 0.02382661
0.0212341 0.000984 164,893 6.86248164 6.86248164 0.02123428 0.02367135 0.000984 54,964 6.49925146 6.49925146 0.02367409 0.02382661 0.001312 73,286 6.47829891 6.47829891 0.02382748
asumidos
ABASTECCIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
CALCULO DE CAUDALES
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL VELOCIDAD f hfi Kmi HFI+km Correción Nuevo
Caudal
I (1-2) 306 0.1524 0.040 2.1928007 0.0190674 9.38268607 5 235.792528 0.00317902 0.043
I (2-5) 392 0.1016 0.015 1.85017559 0.02123428 14.2941013 15 955.557177 0.00317902 -0.0008853 0.017 es COMÚN
I (5-6) 306 0.1016 -0.010 1.23345039 0.02192793 -5.1211753 15 513.280676 0.00317902 -0.007 (
I (6-1) 392 0.1016 -0.025 3.11569569 0.02060984 -39.343966 15 1564.9817 0.00317902 -0.022
sumas -20.788354 3269.61208
Correción ΔQ=
0.00317902
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL VELOCIDAD f hfi Kmi HFI+km Correción Nuevo
Caudal
II (2-3) 402 0.1016 0.015 1.85017559 0.02123428 14.6587468 5 978.122148 0.00088528 0.016
II (3-4) 392 0.1016 0.005 0.6167252 0.02367409 1.77072068 15 354.434923 0.00088528 0.006
II (4-5) 500 0.0762 -0.005 1.09640035 0.02382748 -9.5792696 5 1916.16025 0.00088528 -0.004
II (2-5) 392 0.1016 -0.015 1.85017559 0.02123428 -14.294101 15 955.557177 0.00088528 -0.003179 -0.017 es COMÚN
sumas -7.4439034 4204.2745
Correción ΔQ=
0.00088528
SEGUNDA ITERACION
Tubería (1-2) Tubería (2-5) Tubería (5-6)
Longitud= 306 Caudal 0.04317902 Longitud= 392 Caudal 0.017 Longitud= 306 Caudal -0.006821
Viscosidad= 0.00000114 Diámetro 0.1524 Viscosida= 0.00000114 Diámetro 0.1016 Viscosida= 0 0.00000114 Diámetro 0.1016
Ks 0.000100 Velocidad 2.36707487 Ks 0.000100 Velocidad 2.13309784 Ks 0.000100 Velocidad 0.84133349
f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f)
dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f
asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO
0.001 0.000656 316,441 6.73675956 6.73675956 0.02203423 0.001 0.000984 190,108 6.3304836 6.3304836 0.0249532 0.001 0.000984 74,982 5.75584559 5.75584559 0.03018434
0.02203423 0.000656 316,441 7.27360916 7.27360916 0.01890167 0.0249532 0.000984 190,108 6.91286783 6.91286783 0.02092587 0.03018434 0.000984 74,982 6.67696288 6.67696288 0.02243066
0.01890167 0.000656 316,441 7.2577282 7.2577282 0.01898448 0.02092587 0.000984 190,108 6.89397056 6.89397056 0.02104075 0.02243066 0.000984 74,982 6.62045314 6.62045314 0.02281522
0.01898448 0.000656 316,441 7.25819384 7.25819384 0.01898204 0.02104075 0.000984 190,108 6.89457733 6.89457733 0.02103704 0.02281522 0.000984 74,982 6.62381609 6.62381609 0.02279205
0.01898204 0.000656 316,441 7.25818018 7.25818018 0.01898211 0.02103704 0.000984 190,108 6.89455784 6.89455784 0.02103716 0.02279205 0.000984 74,982 6.6236156 6.6236156 0.02279343
CIRCUITO II
Tubería (2-3) Tubería (3-4) Tubería (4-5)
Longitud= 402 Caudal 0.01588528 Longitud= 392 Caudal 0.00588528 Longitud= 402 Caudal -0.0041147
Viscosidad= 0.00000114 Diámetro 0.1016 Viscosida= 0.00000114 Diámetro 0.1016 Viscosida= 0.00000114 Diámetro 0.0762
Ks 0.000100 Velocidad 1.95937024 Ks 0.000100 Velocidad 0.72591985 Ks 0.000100 Velocidad 0.90227653
f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f)
dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f
asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO
0.001 0.000984 174,625 6.28467161 6.28467161 0.02531832 0.001 0.000984 64,696 5.65195171 5.65195171 0.03130424 0.001 0.001312 60,310 5.55416645 5.55416645 0.03241621
0.02531832 0.000984 174,625 6.89625139 6.89625139 0.02102683 0.03130424 0.000984 64,696 6.62799404 6.62799404 0.02276333 0.03241621 0.001312 60,310 6.46444174 6.46444174 0.02392974
0.02102683 0.000984 174,625 6.8750844 6.8750844 0.02115651 0.02276333 0.000984 64,696 6.56273231 6.56273231 0.02321831 0.02392974 0.001312 60,310 6.41001478 6.41001478 0.02433783
0.02115651 0.000984 174,625 6.87580845 6.87580845 0.02115205 0.02321831 0.000984 64,696 6.56694625 6.56694625 0.02318852 0.02433783 0.001312 60,310 6.41317494 6.41317494 0.02431386
0.02115205 0.000984 174,625 6.87578367 6.87578367 0.0211522 0.02318852 0.000984 64,696 6.56667353 6.56667353 0.02319045 0.02431386 0.001312 60,310 6.41299114 6.41299114 0.02431525
ABASTECCIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
CALCULO DE CAUDALES
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL VELOCIDAD f hfi Kmi HFI+km Correción Nuevo
Caudal
I (1-2) 306 0.1524 0.043 2.36707487 0.01898211 10.8844367 5 253.504838 0.00049141 0.04367043
I (2-5) 392 0.1016 0.017 2.13309784 0.02103716 18.8235733 15 1091.93994 0.00049141 -0.0008045 0.017 es COMÚN
I (5-6) 306 0.1016 -0.007 0.84133349 0.02279343 -2.4767081 15 363.642911 0.00049141 -0.0063296
I (6-1) 392 0.1016 -0.022 2.72357879 0.02074662 -30.263599 15 1376.24464 0.00049141 -0.0215896
sumas -3.0322975 3085.33233
Correción ΔQ=
0.00049141
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL VELOCIDAD f hfi Kmi HFI+km Correción Nuevo
Caudal
II (2-3) 402 0.1016 0.016 1.95937024 0.0211522 16.3765323 5 1031.90351 0.00080452 0.0166898
II (3-4) 392 0.1016 0.006 0.72591985 0.02319045 2.40314427 15 408.734353 0.00080452 0.0066898
II (4-5) 500 0.0762 -0.004 0.90227653 0.02431525 -6.6202451 5 1609.12421 0.00080452 -0.0033102
II (2-5) 392 0.1016 -0.017 2.13309784 0.02103716 -18.823573 15 1091.93994 0.00080452 -0.0004914 -0.017 es COMÚN
sumas -6.6641418 4141.70201
Correción ΔQ=
0.00080452
octava ITERACION
Tubería (1-2) Tubería (2-5) Tubería (5-6)
Longitud= 306 Caudal 0.04406372 Longitud= 392 Caudal 0.017 Longitud= 306 Caudal -0.0059363
Viscosidad= 0 0.00000114 0 Diámetro 0.1524 Viscosida= 0 0.00000114 0 Diámetro 0.1016 Viscosida= 0 0.00000114 0 Diámetro 0.1016
Ks 0.000100 Velocidad 2.41557368 Ks 0.000100 Velocidad 2.11644431 Ks 0.000100 Velocidad 0.73221118
f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f)
dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f
asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO
0.001 0.000656 322,924 6.74703625 6.74703625 0.02196716 0.001 0.000984 188,623 6.32631886 6.32631886 0.02498606 0.001 0.000984 65,257 5.65810675 5.65810675 0.03123617
0.02196716 0.000656 322,924 7.27735455 7.27735455 0.01888221 0.02498606 0.000984 188,623 6.91137279 6.91137279 0.02093492 0.03123617 0.000984 65,257 6.63094751 6.63094751 0.02274306
0.01888221 0.000656 322,924 7.26191143 7.26191143 0.01896261 0.02093492 0.000984 188,623 6.89227463 6.89227463 0.0210511 0.02274306 0.000984 65,257 6.56621899 6.56621899 0.02319366
0.01896261 0.000656 322,924 7.26235728 7.26235728 0.01896028 0.0210511 0.000984 188,623 6.89289148 6.89289148 0.02104734 0.02319366 0.000984 65,257 6.57037913 6.57037913 0.0231643
0.01896028 0.000656 322,924 7.2623444 7.2623444 0.01896035 0.02104734 0.000984 188,623 6.89287155 6.89287155 0.02104746 0.0231643 0.000984 65,257 6.57011115 6.57011115 0.02316619
CIRCUITO II
Tubería (2-3) Tubería (3-4) Tubería (4-5)
Longitud= 402 Caudal 0.01690499 Longitud= 392 Caudal 0.00690499 Longitud= 402 Caudal -0.003095
Viscosidad= 0.00000114 Diámetro 0.1016 Viscosida= 0.00000114 Diámetro 0.1016 Viscosida= 0.00000114 Diámetro 0.0762
Ks 0.000100 Velocidad 2.08514607 Ks 0.000100 Velocidad 0.85169568 Ks 0.000100 Velocidad 0.67867504
f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f) f Número de Denomin denomina G(f)
dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f dato Ks/d Rreynolds 1/f
asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO asumido DATO CALCULADO
0.001 0.000984 185,834 6.31836742 6.31836742 0.02504899 0.001 0.000984 75,906 5.76433233 5.76433233 0.03009553 0.001 0.001312 45,364 5.35375255 5.35375255 0.03488859
0.02504899 0.000984 185,834 6.90850978 6.90850978 0.02095228 0.03009553 0.000984 75,906 6.68087932 6.68087932 0.02240437 0.03488859 0.001312 45,364 6.37295912 6.37295912 0.02462168
0.02095228 0.000984 185,834 6.88902507 6.88902507 0.02107097 0.02240437 0.000984 75,906 6.62506062 6.62506062 0.02278349 0.02462168 0.001312 45,364 6.30079013 6.30079013 0.02518894
0.02107097 0.000984 185,834 6.88966146 6.88966146 0.02106707 0.02278349 0.000984 75,906 6.62835936 6.62835936 0.02276082 0.02518894 0.001312 45,364 6.3057077 6.3057077 0.02514967
0.02106707 0.000984 185,834 6.88964067 6.88964067 0.0210672 0.02276082 0.000984 75,906 6.62816407 6.62816407 0.02276216 0.02514967 0.001312 45,364 6.30537173 6.30537173 0.02515235
ABASTECCIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
CALCULO DE CAUDALES
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL VELOCIDAD f hfi Kmi HFI+km Correción Nuevo
Caudal
I (1-2) 306 0.1524 0.044 2.41557368 0.01896035 11.3220313 5 258.433813 -1.361E-06 0.04406235
I (2-5) 392 0.1016 0.017 2.11644431 0.02104746 18.5398697 15 1083.91648 -1.361E-06 8.7455E-06 0.01717 es COMÚN
I (5-6) 306 0.1016 -0.006 0.73221118 0.02316619 -1.9065842 15 321.584586 -1.361E-06 -0.0059376 ambos circuitos
I (6-1) 392 0.1016 -0.021 2.61445648 0.02079131 -27.947184 15 1323.72033 -1.361E-06 -0.0211976
sumas 0.00813286 2987.65521
Correción ΔQ=
-1.361E-06
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL VELOCIDAD f hfi Kmi HFI+km Correción Nuevo
Caudal
II (2-3) 402 0.1016 0.017 2.08514607 0.0210672 18.471968 5 1093.80154 -8.746E-06 0.01689624
II (3-4) 392 0.1016 0.007 0.85169568 0.02276216 3.24695109 15 470.787452 -8.746E-06 0.00689624
II (4-5) 402 0.0762 -0.003 0.67867504 0.02515235 -3.1151176 5 1006.61262 -8.746E-06 -0.0031038
II (2-5) 392 0.1016 -0.01716 2.11644431 0.02104746 -18.53987 15 1083.91648 -8.746E-06 1.3611E-06 -0.01717 es COMÚN
sumas 0.06393187 3655.11808 a ambos circuitos
Correción ΔQ=
-8.746E-06
RESULTADOS FINALES
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL Altura de hfi+Kñi altura de
Nudo camino agua
I (1-2) 306 0.1524 0.04406 25 11.38755 1 40 40.000
I (2-5) 392 0.1016 0.017 18.59863 2 (1-2) 28.612
I (5-6) 306 0.1016 -0.006 -1.90902 5 (1-2)+(2-5) 10.014
I (6-1) 392 0.1016 -0.021 -28.05795 6 (1-6) 11.942
CIRCUITO TUBERÍA LONGIT DIAMETRO CAUDAL
II (2-3) 402 0.1016 0.017 18.49070 3 (1-2)-(2-3) 10.122
II (3-4) 392 0.1016 0.007 3.25078 4 6.898
II (4-5) 402 0.0762 -0.003 -3.11548
II (2-5) 392 0.1016 -0.017 -18.59863
ABASTECCIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
diseñar el diametro
datos topograficos
Qmd= 25.26 lts/seg
calculos presion 1 20
disenio c1 -captacion
cota punt 1 157 msnm
cota punt 6 128 msnm
presion requerida 10 m
Qmd 25.26
Longitud= 392
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.04846939
hallando hf^0.57 0.17812156
caudal= 25.26
DIAMETRO= 4.23702309 4 Pulg
4 0.1016
disenar el diametro
datos topograficos
Qmd= 40 lts/seg
calculos
disenio c1 -captacion
punto1 20
cota punt 1 157 msnm
cota punt 2 142 msnm
presion requerida 10 m
Qmd 40
Longitud= 306
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.01633987
hallando hf^0.57 0.09584108
caudal= 40
DIAMETRO= 6.31704059 6 pulg
6 0.1524
disenar el diametro
datos topograficos
Qmd= 15 lts/seg
calculos
disenio c1 -captacion
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
cota punt 2 152 msnm
cota punt 5 134 msnm
presion requerida 10 m
Qmd 15
Longitud= 392
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.02040816
hallando hf^0.57 0.10878981
caudal= 15
DIAMETRO= 4.19316271 4 pulg
4 0.1016
disenar el diametro
datos topograficos
Qmd= 10 lts/seg
calculos
disenio c1 -captacion
cota punt 5 144 msnm
cota punt 6 128 msnm
presion requerida 10 m
Qmd 10
Longitud= 306
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.01960784
hallando hf^0.57 0.10633715
caudal= 10
DIAMETRO= 3.63958734 4 pulg
4 0.1016
disenar el diametro
datos topograficos
Qmd= 15 lts/seg
calculos
disenio c1 -captacion
cota punt 2 152 msnm
cota punt 3 138 msnm
presion requerida 5 m
Qmd 15
Longitud= 402
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.02238806
hallando hf^0.57 0.11468573
caudal= 15
DIAMETRO= 4.1 4.0 pulg
4.0 0.1016
disenar el diametro
datos topograficos
Qmd= 5 lts/seg
calculos
disenio c1 -captacion
cota punt 3 143 msnm
cota punt 4 136 msnm
presion requerida 5 m
Qmd 5
Longitud= 392
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.00510204
hallando hf^0.57 0.04936442
caudal= 5
DIAMETRO= 3.74094482 4 pulg
4 0.1016
disenar el diametro
datos topograficos
Qmd= 5 lts/seg
calculos
disenio c1 -captacion
cota punt 5 144 msnm
cota punt 4 136 msnm
presion requerida 5 m
Qmd 5
Longitud= 146
ecuacion de fair whipple
hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.02054795
hallando hf^0.57 0.10921392
caudal= 5
DIAMETRO= 2.78857059 3 pulg
3 0.0762
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
RED DE ALCANTARILLADO
1 se determina el sentido del flujo en fucncion de la topografia del terreno
pudiendo dividirse por areas drenadas de manera que ciertas zonas
descargen hacia un colector primario
2 se hallan los caudales de aporte de cada colector (primarios y secuandarios
para determinar dichos caudales). Existen dos formas.
a.) primera forma. Hallamos la longitud unitaria total de los colectores
considerandose los primarios y secundarios.
* determinamos el caudal unitario por unidad de longitud.
qu= QD/Ltotal QD= 0.80*Qmh
= 0.80*Qp*2
* el caudal de cada tramo.
qtramo= qu* longitud tramo
* despues hallaremos los caudales acumulados de cada coletor
según los flujos presedentes.
CALCULO DE LA VELOCIDAD EN EL COLECTOR
aplicamos manning
Q= A*R^(2/3)*S^(1/2)/n
los sistemas de alcantarillado se proyectaran para que los colectores
funciones al 50%. Amedia seccion y como en tubo lleno, entonces
tendremos que hallar la velocidad real que transport el colector
PENDIENTE MINIMA
S= 0.0055*Q^(-.47)
CALCULOS
Qmh= 65.26 litros/seg
QD= 52.208 litros/seg
651 m
qu= 0.080196621
long total colector principa=
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
TRAMO long. Tramo q. tramo
1.. 144 11.548
2 164 13.152
3 143 11.468 TRAMO long. Tramo q. tramo
4 199.37 15.989 21 111.16 8.91465634
5 204.71 16.417 22 202.09 16.2069351
a 72 5.774 23 199.02 15.9607314
b 72 5.774 24 193.88 15.5485208
c 72 5.774 p 93.7 7.51442335
d 79.46 6.372 q 50.63 4.0603549
e 88.27 7.079 r 72 5.77415668
f 83.54 6.700 s 71.39 5.72523674
6 144 11.548 t 72 5.77415668
7 164 13.152 u 104.87 8.4102196
8 142 11.388 v 111.63 8.95234876
9 199.37 15.989 w 110.53 8.86413247
10 204.71 16.417 x 70.96 5.6907522
g 166.76 13.374 y 40.23 3.22631005
h 92.5 7.418 z 110.5 8.86172657
i 95.4 7.651 25 70.91 5.68674237
j 95.9 7.691 26 72.19 5.78939404
k 101.07 8.105 27 110.63 8.87215214
11 162.67 13.046 28 173.59 13.9213314
12 28.95 2.322
13 113.88 9.133
14 199.37 15.989
15 204.21 16.377
l 75 6.015
m 71.6 5.742
n 111.82 8.968
o 106.69 8.556
16 131.89 10.577
17 193.28 15.500
18 112.86 9.051
19 199.37 15.989
20 199.02 15.961
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
q. acumulado s min diametr m diam pulg diametro
6 17.322 0.001309 0.044045 1.73407 2 pulg
b 17.322 0.001309 0.044045 1.73407 2 pulg
c 18.926 0.001255 0.045889 1.80666 2 pulg
g 48.019 0.000810 0.070627 2.78060 3 pulg
h 39.497 0.000888 0.064517 2.54006 3 pulg
i 25.491 0.001091 0.052675 2.07382 3 pulg
l 45.512 0.000831 0.068895 2.71240 3 pulg
m 42.621 0.000857 0.066833 2.63121 3 pulg
n 118.881 0.000529 0.107475 4.23128 5 pulg
r 11.499 0.001587 0.036433 1.43437 2 pulg
q 15.560 0.001376 0.041910 1.64999 2 pulg
p 33.651 0.000958 0.059905 2.35846 3 pulg
t 21.323 0.001187 0.048494 1.90922 2 pulg
u 45.233 0.000833 0.068699 2.70470 3 pulg
v 54.186 0.000766 0.074692 2.94063 3 pulg
w 17.915 0.001288 0.044737 1.76130 2 pulg
x 23.470 0.001135 0.050697 1.99595 2 pulg
11 94.715 0.000589 0.096738 3.80860 4 pulg
12 142.549 0.000486 0.116902 4.60245 5 pulg
13 205.867 0.000409 0.138595 5.45651 6 pulg
y 251.715 0.000372 0.152121 5.98903 6 pulg
14 291.173 0.000347 0.162734 6.40686 7 pulg
26 14.662 0.001415 0.040771 1.60517 2 pulg
o 23.218 0.001140 0.050445 1.98601 2 pulg
k 31.323 0.000991 0.057948 2.28144 3 pulg
5 54.440 0.000764 0.074854 2.94701 3 pulg
j 77.508 0.000647 0.088160 3.47087 4 pulg
25 156.934 0.000464 0.122225 4.81201 5 pulg
z 197.963 0.000416 0.136105 5.35847 6 pulg
28 243.834 0.000378 0.149897 5.90144 6 pulg
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
Del Proyecista (Sedimentador)
L = 9.25
B = 2.00
L/B = 4.63 (3 a 10)
Temperatura Tiempo digestión Factor capacidad
°C (días) relativa
5 110 2
10 76 1.4
15 55 1
20 40 0.7
> 25 30 0.5
COMO HAY 3 RESERVORIOS ENTONCES ELEGIMOS 3 TANQUES IMOF
POBLACION ACTUAL 15131.0
DIVIDIMOS LA POBLACION EN 3 PARTES 5044.00 HABITANTES
Qmedio: 11.21 lps
qmedio en m^3/dia: 968.55
A PARAMETROS DE DISEÑO # FAMILIAS = 1008.8 VALORES GUIA
1.- Población actual 5044.00
2.- Tasa de crecimiento (%) 1.4
3.- Período de diseño (años) 20
4.- Población fututa 6457 habitantes
5.- Dotación de agua, l/(habxdia) 150 L/(hab x día)
7.- Altitud promedio, msnm 300 m.s.n.m.
8.- Temperatura mes más frio, en °C 15 °C
9.- Tasa de sedimentación, m3/(m2xh) 0.6 m3/(m2 x h)}
10.- Periodo de retención, horas 2 horas (1.5 a 2.5)
11.- Borde libre, m 0.3 m
12.- Volumen de digestión, l/hab a 15°C 80 L/hab a 15°C
13.- Relación L/B (teorico) 4.63 > a 3
14.- Espaciamiento libre pared digestor
al sedimentador, metros 2.25 m 1.0 mínimo
15.- Angulo fondo sedimentador, radianes 55° (50° - 60°)
LOCALIDAD
C.P SAN VICENTE
DISEÑO DE TANQUE IMHOFF
DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
MEDIANTE TANQUES IMHOFFL/B = 4.63
DISEÑO TANQUE IMHOFFNOMBRE DEL PROYECTO:
“ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y
ALCANTARILLADO EN EL C.P. SAN
VICENTE, DISTRITODE JESUS-
CAJAMARCA-CAJAMARCA”
Factores de capacidad relativa y tiempo de digestión
de lodos
0.9599 radianes
16.- Distancia fondo sedimentador
a altura máxima de lodos (zona neutra), m 0.55 m
17.- Factor de capacidad relativa 1.00
18.- Espesor muros sedimentador,m 0.10 m
19.- Inclimación de tolva en digestor 19° (15° - 30°)
0.3316 radianes
20.- Numero de troncos de piramide en el largo 1
21.- Numero de troncos de piramide en el ancho 1
22.- Altura del lodos en digestor, m 2.30 m
23.- Requerimiento lecho de secado 0.1 m2/hab.
B RESULTADOS
24.- Caudal medio, l/dia 968.55 m3/día
25.- Area de sedimentación, m2 67.26 m2
26.- Ancho zona sedimentador (B), m 3.80 m
27.- Largo zona sedimentador (L), m 17.58 m
28.- Prof. zona sedimentador (H), m 1.20 m
29.- Altura del fondo del sedimentador 0.55 m
30.- Altura total sedimentador, m 2.05 m
Vol. Dig.>=Vol.
Requerido
31.- Volumen de digestión requerido, m3 516.56 m3 FALSO
32.- Ancho tanque Imhoff (Bim), m 8.50 m L/Bim = 2.07
33.- Volumen de lodos en digestor, m3 452.90 m3 Debe ser > a 1
34.- Superficie libre, % 53% (min.) 30%
35.- Altura del fondo del digestor, m 1.5 m OK
36.- Altura total tanque imhoff, m 6.4 m
37.- Area de lecho de secado, m2 645.70
Se deberá modificar las celdas: Relación L/B (teorico)(fila 13), Espaciamiento libre pared digestor
sedimentador (fila 15) y Altura de lodos en digestor(fila 22) de tal forma que Volumen de lodos
en digestor (fila 33) sea > o igual a Volumen de digestión requerido (fila 31).
17.6
Espaciamiento Libre = 2.25
Espesor de muro de sedimentador = 0.10
Ancho de sedimentador = 3.80 8.5
Espesor de muro de sedimentador = 0.10
Espaciamiento Libre = 2.25
8.50
0.1 0.1
2.25 3.80 2.25
0.3 BORDE LIBRE
1.20 SEDIMENTADOR
0.20
0.55 FONDO DE SEDIMENTADOR
6.4
0.55 55° ZONA NEUTRA
0.2
2.30 LODOS
1.5 FONDO DE DIGESTOR
19°