UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERIAS

PROGRAMA DE INGENIERIA AGRICOLA

SINCELEJO

2013

M.Sc EN INGENIERIA CIVIL

DISEÑO Y OPTIMIZACION DE ACUEDUCTOS RURALES Y

URBANOS MENORES

FABIAN ENRIQUE DIAZ PACHECO

STEFFY TAPIA ALVAREZ

ING. AGRÍCOLA

JOSE CERPA REYES

PUC PCI TUC TCI Pcp Pca Tcp Tca

ACUEDUCTO 1 50000 45000 2009 2003 50000 45000 2009 2003 2043 0.0176 0.0177

calido 150

30 4

200 5

2013 163.83 273.06 273.9 328.7 493 20 513

30 2003 2009

2043 45000 50000

MEDIO

12

Pf

ACUEDUCTO 78333 90837 90837 86669

Tf

TASA DE

CRECIMIENTO

(K)

RATA DE

CRECIMIENTO

ANUAL(ɤ)

Clima DOTACION (l/hab*dia)

DOTACION

NETA

DOTACION

BRUTA

CAUDAL

MEDIO

DIARIO

Qmd (l/s)

T°C HIDRANTES

Altitud (m SNM) CAUDAL REQUERIDO POR CADA HIDRANTE (l/s)

NIVELES DE COMPLEJIDAD

CAUDAL

MAXIMO

DIARIO

QMD (l/s)

CAUDAL

MAXIMO

HORARIO

QMH (l/s)

CAUDAL

CONTRA

INCENDIOS

QI (l/s)

CAUDAL DE

CAPTACION

Q cap (l/s)

Año Actual

Proyeccion (Años) CENSOS

Año Final N° HABITANTES

ALTO MEDIO ALTO ALTO

Nivel Economico

POR N° DE HABITANTES

POR DIAMETRO DE

TUBERIA MATRIZ EN

PULGADAS

CAPACIDAD

ECONOMICA DE LOS

USUARIOSNivel de complejidadMETODO

ARITMETICO

METODO

GEOMETRICO

METODO

EXPONENCIAL

PROMEDIO

POBLACION

PROYECTADA

(Pf)Diametro de tuberia matriz

INSTITUCION ACTIVIDADCONSUM

O l/diaUNIDAD TOTAL l/hab*dia

HORA

[1]

C(%)

[2]

∑ C(%)

[3]

S(%)

[4]

∑ S(%)

[5]

∆(S-C)

[6]

∑∆(S-

C) [7]

V(%)

[7]

LECHERIA - 1 - 0.80 0-1 1.00 1.00 4.17 4.17 3.17 3.17 11.17HOTEL POR

HABITACION200 200 40000 0.46 1-2 1.00 2.00 4.17 8.33 3.17 6.33 14.33

HELADERIA 20m² 1000 5 5000 0.06 2-3 1.00 3.00 4.17 12.50 3.17 9.50 17.50

OFICINA 50 m² 400 250 100000 1.15 3-4 1.00 4.00 4.17 16.67 3.17 12.67 20.67MATADERO

(CABEZA 400 20 8000 0.09 4-5 2.00 6.00 4.17 20.83 2.17 14.83 22.83

SUBTOTAL - - - 2.57 K1 K2 5-6 4.00 10.00 4.17 25.00 0.17 15.00 23.00HOSPITALES

(CAMA)400 400 160000 1.85 1.3 1.8 6-7 9.50 19.50 4.17 29.17 -5.33 9.67 17.67

ESCUELAS >20

ALUMNOS80 8 640 0.01 1.3 1.8 7-8 8.00 27.50 4.17 33.33 -3.83 5.83 13.83

OFICINA 30m² 240 150 36000 0.42 1.2 1.65 8-9 7.00 34.50 4.17 37.50 -2.83 3.00 11.00

RIEGO PARQUE - - - 9.00 1.2 1.5 9-10 4.00 38.50 4.17 41.67 0.17 3.17 11.17

SUBTOTAL - - - 11.27 10-11 3.00 41.50 4.17 45.83 1.17 4.33 12.33

TOTAL 13.83 11-12 5.50 47.00 4.17 50.00 -1.33 3.00 11.00

5% 12-13 9.00 56.00 4.17 54.17 -4.83 -1.83 6.17

5% 13-14 5.00 61.00 4.17 58.33 -0.83 -2.67 5.33

5% 14-15 3.00 64.00 4.17 62.50 1.17 -1.50 6.5025% 15-16 2.50 66.50 4.17 66.67 1.67 0.17 8.17

40% 16-17 3.00 69.50 4.17 70.83 1.17 1.33 9.33

17-18 3.50 73.00 4.17 75.00 0.67 2.00 10.00

18-19 5.00 78.00 4.17 79.17 -0.83 1.17 9.17

19-20 9.00 87.00 4.17 83.33 -4.83 -3.67 4.33

20-21 8.50 95.50 4.17 87.50 -4.33 -8.00 0.00

21-22 2.00 97.50 4.17 91.67 2.17 -5.83 2.17

22-23 1.50 99.00 4.17 95.83 2.67 -3.17 4.83 23-24 1.00 100 4.17 100 3.17 0.00 8.00

COMERCIAL E

INDUSTRIAL

BAJO ≤2500

MEDIO 2501 - 12500

MEDIO ALTO 12501 - 60000

ALTO

INSTITUCIONAL Y

PUBLICO

BAJO

MEDIO

MEDIO ALTO

ALTO

suministro por gravedad o bombeo continuo de 24 horas

TOTAL

>60000

NIVEL DE

COMPLEJIDAD

PERDIDAS

POR ADUCCION

LAVADO PLANTA DE TRATAMIENTO

PERDIDAS CONDUCCION (AGUA TRATADA)

PERDIDAS TECNICAS DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO

NIVEL DE

COMPLEJIDAD POBLACION

0.57

Q(mᶟ/seg) 0.513

0.65

2 0.300 1

0.108 0.109

1.67 3.27

gravedad (m/s²) 9.8

VERTEDERO RECTANGULAR

1

2 0.57

0.513 2.76

1.18

0.513

0.300 Condicion del numero de froude APRUEBA

Altura de maximo resalto hidraulico (m) h1 0.108

Altura de segundo resalto hidraulico (m) h2 0.65

0.109

4.74

0.79

4.60

1.67

3.27

0.57H (m)

Ancho del Canal (m) B

Caudal unitario (m²/S) q

Altura del diente hidraulico h3

Altura critica (m) hc

Tiempo de mezcla (s) T

Altura de Resalto (m) P

Caudal (m³/s) Q Velocidad media (m/s) Vm

Caida de energia (m) h

L 1 (m)

Lm (m)

Numero de Froude Fr

Velocidad 2 (m/s) V2

Velocidad 1 (m/s) V1

Al SO4 sulfato de aluminio

FeCl3 cloruro de hierro

DOSIS (mg/l) 0 10 19 25 40 50

NTU 25 17 10 3.5 6 20

DOSIS (mg/l) 0 10 20 25 40 50

NTU 25 23 21 7.5 4 25

Al SO4 FeCl3

PRUEBA DE JARRA

Al SO4

FeCl3

Al SO4 FeCl3

0

5

10

15

20

25

30

0 10 20 30 40 50 60

DOSIS VS NTU

FeCl3 AlSO4

0.513 0.1

0.257 4.5

3.5 SIGUIENTE

2

0.013

0.006

DISEÑO DE FLOCULADOR SERPENTIN

CAUDAL (mᶟ/seg)

Factor de caida de presion

Tiempo detencion (min)Velocidad (m/s)*10¯²Compartimiento

borde libre (m)

Ancho del terreno (m)CAUDAL (mᶟ/seg) para serpentin en paralelo

Rugosidad del material

Espesor del material

DATOS INICIALES

1 5 0.21

asbesto cemento

CompartimientoBorde

libre (m)

Longuitu

d canal

(m)

Area

hidraulic

a canal

(m²)

Altura

hidraulic

a (m)

Ancho

canal (m)

Distancia

de Bafle

(m)

N° de

canales

Caida de

Presion

(m)

Ancho de

serpenti

n (m)

Perimetr

o

mojado

(m)

Radio

hidraulic

o (m)

Pendient

e (S)

longitud

serpenti

n

1 0.1 31.5 1.222 1.0 1.22 1.8 7 0.0584 4.2 3.22 0.38 0.000027 9.1

2 0.1 28.8 1.603 1.0 1.60 2.4 7 0.0310 4.2 3.60 0.44 0.000003 10.9

3 0.1 33.6 1.832 1.0 1.83 2.7 8 0.0277 4.2 3.83 0.48 0.000000 14.5

Caida de presion

total (m)0.117

Ancho total del

floculador (m)

longitud total

serpentin (m)(Separacion canal - pared)

distancia de bafle9.434.552.7

2

3

6

8

0.16

0.14

asbesto cemento

1.22 1.60 1.83

0.257 9.4

0.513

0.257 SEDIMIENTADOR

34.5

2.7 2.7 2.7

caudal

m³/s

caudal

m³/s

caudal

m³/s

0.513

44326.07 0.068

10 4.8

0.0034

4.03 177.17

1.5 2.4 2.08361.29

DATOS DE ENTRADA

Volumen sedimentador (m³)

Temperatura T°

viscosidad cinematica x10¯⁶ (m²/s) 1.308

Caudal Q (m³/s)

SEDIMENTADOR DE PLACAS

Altura del sedimentador (m)

173.828

Numero de Reinolds

N° de placas 424

36.2141

Caudal Q (m³/dia)

Td asumido (h)

Area del

Sedimentador (m²)

Longitud del

sedimentador (m)

Velocidad de Flujo Vo

(m/s)

Ancho del

sedimentador (m)

361.29

54.19 1.0 36.21

255

60

Ok

4.8

0.006

0.068

2.4altura de la placa (m)

Volumen sedimentador (m³)

Espaciamiento entre placas (m)

Espesor de la placa Ep (m)

Manto de lodos (m³)

Carga por velocidad (m³/m²*dia)

Inclincion de placas (°)

Flujo entre placas (Re)

Ancho del sedimentador (m)

Altura de placas (m) 2.08

N° de placas 424

0.3 13.70

86669

3.00 30

394.43

108.86 109

Volumen contra incendios mᶟ (Vi) 144 144Volumen de emergencia mᶟ (VE) 75.86 76

TANQUE DE ALMACENAMIENTO O REGULACIÓN

QMD (l/s*dia)

PERIODO DE DISEÑO

POBLACION

Volumen de la poblacion mᶟ (Vp)

Volumen de regulacion del tanque mᶟ (Vr)

DATOS DE ENTRADA

Volumen de emergencia mᶟ (VE) 75.86 76

ALTO

144

3.00

borde libre 0.3

tuberia galvvanizada

tuberia PVC

ALTURA DEL TANQUE

NIVEL DE COMPLEJIDAD

VOLUMEN DEL TANQUE (mᶟ)

ITERACION I

TRAMO D(mm) L (m) C Q (m³/s) SENTIDO Hf (m) K t (M) Vel (m/s) Hm (m) Hft (m) hft / Q ∆Q (m³/s) Q correg

1 - 2 0.2 300 150 0.035 + 1.53388 12.2 1.115 0.773 2.307 65.9184 -0.0092 0.04423

1 - 3 0.15 200 150 0.035 - 4.14561 12.8 1.982 2.559 6.705 191.561 0.00923 0.02577

-2.6117

R

R

ITERACION II

TRAMO D(mm) L (m) C Q (m³/s) SENTIDO Hf (m) K t (M) Vel (m/s) Hm (m) Hft (m) hft / Q ∆Q (m³/s) Q correg

1 - 2 0.2 300 150 0.0442 + 2.36524 12.2 1.409 1.235 3.600 81.3946 -0.0003 0.04456

1 - 3 0.15 200 150 0.0258 - 2.35269 12.8 1.459 1.387 3.740 145.132 0.00033 0.02544

0.01255

VERDE

VERDE

ACCESORIO K CANTIDAD K total ACCESORIO K CANTIDAD K total

tee 8" 1.23 2 2.46

codo 8" 0.2343 2 0.4686

tee 8" 1.23 2 2.46

codo 6" 1.1 2 2.2

union 6" 0.1798 34 6.1132

union 8" 0.1854 50 9.27

Red 8" -

6" 1 2 2

TOTAL 12.20 TOTAL 12.77

SIGA ITERANDO

SIGA ITERANDO

CAUDAL DE DISEÑO 1-2

CAUDAL DE DISEÑO 1-3

CAUDAL DE DISEÑO 1-2 0.044564879

CAUDAL DE DISEÑO 1-3 0.025435121

TRAMO 1-2 TRAMO 1-3