Anejo nº 7.- Cálculos justificativos red de agua potable. · suministro que abastece con el mismo...

P.A.U. “ERAS DEL PORTILLO”

PROYECTO DE URBANIZACIÓN “ZONA Z-16”

AYUNTAMIENTO DE MOTILLA DEL PALANCAR (CUENCA)

ANEJO Nº 7 – CALCULOS JUSTIFICATIVOS RED DE AGUA POTABLE.

Arquitecto Jose Saiz López colegiado nº 7.186 www.arquitecturasaiz.com

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Anejo nº 7.- Cálculos justificativos red de agua potable.






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1.- INTRODUCCIÓN.

El objeto del presente Anejo es justificar el dimensionamiento de la red de suministro de

agua potable e hidrantes contra incendio de la urbanización del Sector Residencial “Eras del

Portillo”, en Motilla del Palancar.

2.- CARACTERÍSTICAS DE LA RED.

Para el diseño de la red se ha contactado con la empresa responsable del suministro,

Aqualia, la cual indicó sus prescripciones mínimas a cumplir, además de facilitar datos de la red

existente en cuanto a ubicación, diámetros, presiones y punto de conexión.

La red de agua potable adoptada para la urbanización consiste en una única red de

suministro que abastece con el mismo tipo de agua a todos los servicios que se dan en la zona

(residencial, equipamiento público extinción de incendios y riego).

Como criterio general, la red de agua potable se diseña de forma mallada, formando

circuitos cerrados, de forma que cada ramal pueda abastecerse por más de un punto, y no

existan puntas de red donde haya poca circulación de agua. El tipo de red mallada tiene

algunas ventajas respecto a la ramificada:

_ Seguridad en el suministro en caso de roturas o cortes del servicio, si han sido

convenientemente dimensionadas para estas eventualidades y si se han dispuesto las válvulas

de seccionamiento adecuadas para aislar los tramos afectados.

_ Se reducen los problemas sanitarios, pues no se producen estancamientos de larga duración

al circular el agua, en mayor o menor medida, por todas las tuberías.

_ Menores pérdidas de carga en la red, lo que se traduce en alturas piezométricas y

consecuentemente, presiones más equilibradas. Los abonados disponen de presiones






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semejantes en sus acometidas. Para lograr esto en redes ramificadas tendríamos que acudir a

sistemas sobredimensionados, con lo que la ventaja económica desaparecería.

Además, la red dispondrá de mecanismos adecuados que permitan su cierre por

sectores (válvulas), con objeto de poder aislar áreas ante situaciones anómalas y minimizar los

usuarios afectados por los cortes.






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3.- DOTACIONES.

Para el diseño de la red de agua potable se han considerado las siguientes dotaciones:






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PARÁMETROS URBANÍSTICOS DE LA ACTUACIÓN

Superficie total del ámbito 81042,98 m2

Superficie de aprovechamiento lucrativo 39915,35 m2

Superficie de Dotacional Público 9359,60 m2

Superficie de Zonas Verdes 7806,80 m2

Superficie de Red Viaria 23828,31 m2

Superficie de parcela mínima 150 m2

AGUA POTABLE

Nº Viviendas a considerar 266 ud.

Nº habitantes por vivienda 4 ud/vivienda

Dotación 250 l/hab*día

Coef. Puntas (Kp) 3

QRESID INST x viv = (Nº hab/viv * D * Kp)/86400= 0,03472222 l/s*vivienda

QRESID INST = (Nº viv * Nº hab/viv * D * Kp)/(8,6400*10e07)= 0,00923611 m3/s

QMEDIO RESID INST= (Nº viv * Nº hab/viv * D )/(8,6400*10e07)= 0,0030787 m3/s Vtotal 266,00 m3/día

AREAS DOTACIONALES

Superficie en m2 de parcela 9359,6 m2

Dotación prevista (5 l/s) 131,74 m3/Ha neta*día

Coeficiente de puntas (Kp) 3

Coeficiente de superficie (Ks) 1

Q INST= (D*S * Kp*Ks)/(86400)= 0,00428137

Q MEDIO= (D*S * Ks)/(86400)= 0,00142549 m3/s Vtotal 123,16 m

3/día

ZONAS VERDES

Superficie neta ZV en m2 3345

Dotación prevista ( 4 l/m2*dia) 40 m3/Ha neta * día

Coeficiente de puntas 3

Coeficiente de superficie 1

Q INST= (D*S * Kp*Ks)/(86400)= 0,00046458

Q MEDIO= (D*S * Ks)/(86400)= 0,00015468 m3/s Vtotal 13,36 m3/día

Vviviendas277,00

Vdotacional87,34

Vzonas verdes17,18

Vtotal potable 381,52 m3/día

V total residuales 364,34 m3/día

HIDRANTES

Caudal del hidrante de 50 mm. (Según NBE-CPI-82 = 16,66 l/s) 0,017 m3/s

HIPOTESIS DE CALCULO

RED DE AGUA POTABLE

Qtotal = Qres+Qdot+Qzv (HIPOTESIS 1) 0,01398 m3/s

Qtotal= Qhid (HIPOTESIS 2) 0,01666 m3/s x 2 0,0333 m3/s






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4.- CALCULO DE LAS TUBERIAS.

4.1.- Introducción.

El objeto de este apartado es mostrar los fundamentos básicos para el cálculo,

dimensionamiento y modelización hidráulica de las conducciones proyectadas.

En los cálculos recogidos en este Anejo se modeliza el comportamiento de esta red

simple. A lo largo de la conducción se colocarán los codos y elementos accesorios necesarios

para ajustarse a las variaciones del terreno.

El análisis de un sistema de distribución de agua consiste en, dadas las características de

todas las conducciones (longitudes, diámetros y rugosidades) y de los elementos especiales

(niveles iniciales de los depósitos, curvas características de los grupos de bombeo, etc.), así

como los consumos que se realizan y la altura piezométrica (suma de altura de presión y cota)

en (por lo menos) uno de los nudos del sistema, determinar las alturas piezométricas de los

restantes nudos y los caudales que circulan por las tuberías.

La laboriosidad en la simulación y análisis de sistemas de distribución de agua por

métodos manuales hace que la utilización de distintos programas informáticos se convierta en

una herramienta de alto valor práctico. El simulador hidráulico utilizado, CYPE, es un programa

de ordenador que simplifica de manera adecuada el análisis de sistemas de distribución de agua

potable. Los datos manejados en el cálculo son los siguientes:

_ Características de todas las conducciones (longitud, diámetro y rugosidad).

_ Pérdidas en elementos especiales expresadas en una longitud equivalente de la conducción.

_ Consumos en los nudos.

_ Una altura piezométrica de referencia (nudo de suministro).

Las incógnitas que se tratan de despejar con la utilización de este modelo son:






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_ Caudales que circulan por las tuberías.

_ Alturas piezométricas en los nudos.

Según datos facilitados por Aqualia, se puede considerar en el punto de conexión una

presión de aproximadamente 40 m.c.a.

4.2.- Datos de entrada.

En este apartado se engloban los datos de longitudes, diámetros y caudales máximos

demandados, todo estructurado a partir de un plano esquemático de la red que contempla las

conducciones, nudos y puntos de toma establecidos para el cálculo, a fin de poder identificar

los datos de los listados y los resultados de los apartados posteriores.

Para el cálculo de las demandas en los nudos se ha establecido una simplificación, en la

que se establece, para cada tramo considerado, una demanda correspondiente al conjunto de

parcelas que van a realizar la acometida en el mismo. Esta demanda se considera, a efectos de

cálculo, que se realiza en el nudo de la red correspondiente.

Se introducen los datos de consumos estimados según el apartado de dotaciones de

este documento.

- En los nudos de consumo residencial: nº viviendas x 0.035 l/s. - En el nudo de consumo dotacional (uso escolar) = 5 l/s. - En los nudos de riego = Dotación directa en función de superficie. - En los nudos con hidrante = 16,66 l/s.

Para la resolución de la red se adoptan las siguientes hipótesis de partida:

_ Se ha optado por traducir las pérdidas localizadas a longitud equivalente, es decir, la longitud

de tubería que proporcionaría una pérdida de carga igual a dichas pérdidas localizadas, por lo

que el coeficiente de pérdidas localizadas asociadas se ha considerado cero.






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_ Expresión de Darcy – Weisbach para hallar las pérdidas de carga por fricción entre dos

puntos.

_ Viscosidad cinemática del fluido: 1.15 e-6 m2/s

_ Rugosidad absoluta de las tuberías de PE : 0.0020 mm.

_ Nivel de agua constante en el punto de toma, simulado en el modelo mediante un embalse,

con una altura piezométrica de 40 m.c.a.

_ Análisis de la red en régimen estacionario.

En la figura adjunta se representa la edición de datos para cada uno de los nudos de

consumos (correspondientes a viviendas), así como la longitud y diámetros de cada uno de los

tramos de cálculo.

4.3.- Salida de resultados.

Posteriormente se adjuntan los listados de resultados de cálculo que arroja el programa

CYPE, así como sendos croquis con los resultados de los nudos y los tramos.

4.4.- Conclusiones.

De la salida de resultados del programa de cálculo, se observa que existen algunos

tramos en los que no se cumple el criterio de velocidad mínima (0,5 m/s) debido al poco caudal

circulante por la red. Aún así, no se colocarán tuberías de diámetros menores para aumentar la

velocidad porque se da prioridad a los tamaños mínimos considerados, 160 mm y 110 mm. para

el caso de hidrantes, y 63 mm. para el resto de la red.

Estas velocidades por debajo de las deseables pueden provocar problemas de

sedimentación (menores en caso de redes malladas), pero no suponen mayor problema que un

mantenimiento un poco más cuidado, programando descargas periódicas de estos tramos si se

llegasen a detectar dichos problemas. Para ello se han incluido 6 desagües de tuberías

conectados a pozo de pluviales, dispuestas en los puntos bajos de cada uno de ellos, para

permitir el vaciado de cada sector.






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En Motilla del Palancar, Abril de 2016

EL ARQUITECTO: José Saiz López

Colegiado nº 7.186

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