CAPITULO VI. DISEÑO DE LA CAPTACION Y LA RED DE AGUA POTABLE.docx

FACULTAD DE INGENIERIA CIVILESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

CAPITULO VI

DISEÑO DE LA CAPTACION Y LA

RED DE AGUA POTABLE

“Mejoramiento y Ampliación De Servicio De Agua Potable, E Instalacion de Letrinas Sanitarias En El Caserio Shiracmaca- Sector Maragosday, Distrito de Huamachuco, Provincia Sanchez Carrion- La Libertad.


6.1. DISEÑO DE LA CAPTACION (TOMA LATERAL)

6.2. DISEÑO DE LA RED DE AGUA POTABLE:

6.2.1. CÁLCULO DEL PERIODO ÓPTIMO DE DISEÑO:

Factor de Economía de Escala:

Redes de distribución 0.298

Referencia: Factores de Economía en el Perú MEF.

Periodo de Déficit

En el cuadro de Proyección de demanda ingresar la información considerando el año

"0" (cero) como el año de la ejecución de la obra.

Los valores de la demanda deben proyectarse variando solamente el valor de la

población, es decir que debe mantenerse la cobertura, dotación, %pérdidas y otras

variables.

El valor de la oferta es el de la capacidad actual existente.

Datos:

POBLACION TOTAL AÑO CERO 292 HABITANTES

COBERTURA 100%

TASA DE CRECIMIENTO 2.39% ANUAL

CONSUMO PERCAPITA 120 L/H/D

PERDIDAS 15 % (PROMEDIO)

OFERTA AÑO CERO 1.00 LPS



PROYECCIÓN DE DEMANDAAÑO DEMANDA

1 0.642 0.653 0.664 0.685 0.696 0.717 0.728 0.749 0.75

10 0.7611 0.7812 0.7913 0.8114 0.8215 0.8416 0.8517 0.8718 0.8819 0.9020 0.91

OFERTA Sin P 1.00

m = 0.01447479b = 0.62

Xo =26.2

Periodo Óptimo de Diseño sin Deficit:

Tasa de Descuento = 9%

X = 20 años

Periodo Oprimo de Diseño con Deficit

X = 9.89 años



6.2.2. DETERMINAMOS CAUDALES DE DISEÑO:

DETERMINACIÓN DEL QP

Por lo tanto:

Qp = 0.7 l/seg

COEFICIENTES DE VARIACIÓN:

K1 = 1.3

K2 = 2.5

CAUDALES DE DISEÑO :

Determinación del caudal de diseño:

Q.promedio: 0.70 l/sQ.max.diari: 0.91 l/sQ.max.hora: 1.75 l/s

Datos de DiseñoPoblación de Diseño: Pd = 429 hab.Caudal Máximo Diario: Qmd

=0.911 Lps

Constante Hazen - Williams: C = 150 (PVC)

TRAMOCOTA

INICIAL m.s.n.m.

COTA FINAL

m.s.n.m.

CARGA DISPONIBL

Em

LONGITUD m

CAUDAL DE CONDUCCIÓN

Lps

DIÁMETRO plg.

DIAMETRO COMERCIAL

plg.

C.R.- CRP13,454.2

03,439.0

1 15.19 230.00 0.91 1.16 2

CRP1- CRP23,439.0

13,411.0

0 28.01 305.22 0.91 1.09 2

CRP2- CRP33,411.0

03,347.0

0 64.00 708.05 0.91 1.09 2

CRP3- CRP43,347.0

03,333.9

2 13.08 126.75 0.91 1.06 2

CRP4- RESERV.3,333.9

23,321.6

5 12.27 79.98 0.91 0.98 2

TOTAL = 1,450.00 m.



VELOCIDAD m/s

PÉRDIDA DE CARGA

m

GRADIENTE HIDRÁULICA

m/Km

ALTURA PIEZOM. INICIAL

m

ALTURA PIEZOM.

FINAL m

PRESION DE LLEGADA m. c. a.

0.4 1.09 4.72 3454.20 3453.11 14.10 0.4 1.44 4.72 3439.01 3437.57 26.57 0.4 3.35 4.72 3411.00 3407.65 60.65 0.4 0.60 4.72 3347.00 3346.40 12.48 0.4 0.38 4.72 3333.92 3333.54 11.89

8 DISEÑO DE LA LÍNEA DE IMPULSIÓN Y CÁMARA DE BOMBEO

6.8.1 LÍNEA DE IMPULSIÓN

La línea de impulsión es aquella que conducirá el agua desde el punto de

captación (reservorio), hasta el punto de almacenamiento (reservorio).

Por esta línea se impulsará el agua desde una cota baja que es el reservorio de

captación hasta una cota alta que vendría a ser el reservorio a construir.

Comprende además sus respectivos accesorios y válvulas.

6.8.2 DETERMINACIÓN DEL DIÁMETRO

Para la determinación del diámetro tenemos en cuenta el Período Optimo de

Diseño de la Línea de Impulsión, el cual es de 20 años, esto permitirá conocer el

caudal con el que se trabajará en esta fase del proyecto; obteniendo un Qmd= 8.55

lts/seg.

Método a emplear para el cálculo es el método de diámetro económico de Bresse.

QI = Qmd x 24/ N

Donde: N = # de horas de funcionamiento de la bomba.

Diámetro económico según Bresse

D = Kα0.25QI 0.5



Donde: α = N/24

QI = m3/ seg

K = 0.7 ~ 1.5

6.8.3 PÉRDIDAS DE CARGA

Las pérdidas de carga se producen cuando un elemento o dispositivo viene a

establecer o elevar la turbulencia, cambia la dirección o altera la velocidad de

flujo.

En la práctica las tuberías no son constituidas exclusivamente de tubos rectilíneos

y del mismo diámetro, usualmente incluyen piezas especiales y conexiones que

por la forma y disposición elevan la turbulencia, provocan fricciones y causan el

choque de partículas, dando origen a pérdidas de carga locales.

Las que podemos destacar son:

Pérdidas de Carga en la Bomba y Estación de Bombeo

Son aquellas producidas en los accesorios ya sean estos de la bomba, árbol

de descarga y la línea de impulsión, teniendo una pérdida de carga en la

tubería de PVC de impulsión una longitud equivalente de 14.9m y en la

tubería de hierro dúctil un longitud equivalente de 112.9 m, en pérdidas

por los accesorios; además se considera un 20% en la cámara de bombeo

por pérdidas de carga en los niples de fierro fundido, las cuales se

determina con la siguiente fórmula:

hf = k x ν 2 2g

Donde:

g = 9.81 m/seg2 (aceleración de la gravedad)

Pérdida de Carga en la Línea de Impulsión

Se da con la siguiente fórmula:



hf = S x L

Donde: S = Pendiente de la Línea Gradiente Hidráulica

L = Longitud Equivalente de la Línea

Pendiente de la Línea Gradiente Hidráulica (L.G.H)

La determinamos aplicando la fórmula de Hazen y Williams

Q = 0.2785 x C x D2.63x S0.54

Donde: Q = Caudal (m3/ seg) = 0.019

C = Coeficiente de Rugosidad = 140

D = Diámetro (Pvc) = 0.16 m

D = Diámetro (H° Dúctil) = 0.15 m

S = Gradiente hidráulica en m/m

Longitud Equivalente (L)

Empleamos el método de Longitud Equivalente para tener en cuenta las pérdidas

locales de los accesorios expresadas en metros de tubería rectilínea.


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