INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS GENERALES

Diseñar el abastecimiento de agua y alcantarillado de una ciudad ficticia.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Diseño de una bocatoma para abastecimiento de agua potable de una comunidad. Elaborar un periodo de diseño para la población futura, densidad poblacional y

dotación. Conocer los caudales máximos y mínimos. Diseño de un Sistema de distribución de agua y Alcantarillado.

MEMORIA DESCRIPTIVA

I. PROYECTO:

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO DEL CASERÍO DE ILUCO.

II. UBICACIÓN:

Caserio : Iluco

Distrito : Cayayuc

Provincia : Cutervo

Departamento : Cajamarca

III. ANTECEDENTES

Se creó una ciudad ficticia la cual será beneficiada con un sistema para la captación de agua y un sistema de alcantarillado.

Para esta ciudad se cuenta con. ……………………………………………………………………………………………………..

IV. JUSTIFICACION

En la actualidad el caserio de iluco viene contando con un sistema de agua no apto para consumo humano, este caserio viene teniendo una crecida poblacional, la cual necesitará un mejor sistema de agua potable.

V. ASPECTOS GENERALES

5.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA

5.2. OROGRAFÍA Y TIPO DE SUELO

5.3. CLIMA

5.4. ACTIVIDADES ECONOMICAS.

..

…..

….

.

VI. BASES PARA EL DISEÑO

6.1 PERIODO DE DISEÑO

La predicción de crecimiento de población deberá estar perfectamente justificada de acuerdo a las características de la ciudad, sus factores socio económicos y su tendencia de desarrollo.

La población resultante para cada etapa de diseño deberá coordinarse con las áreas, densidades del plano regulador y los programas de desarrollo regional.

El periodo de diseño es el periodo recomendable de las etapas constructivas; para:

Poblaciones de 2000 hasta 20000 habitantes se considerará de 15 años. Para poblaciones de 20000 a más habitantes se considerará de 10 años.

6.2 ESTIMACIÓN POBLACIONAL:

x0=2.6¿¿

Donde:

x0: Periodo de diseño económico óptico.

d: factor de escala.

i: costo de oportunidad del capital.

EJEMPLO:

Para una infraestructura de abastecimiento de agua calcular el periodo de diseño:

Obra d i Costo_CAPTACION_LINEA DE IMPULSION_REDES_RESERVORIO_PLANTA DE TRATAM.

0.20.40.30.60.7

0.120.120.120.120.12

10300.0004325.00043245.00023433.00035285.000

MÉTODOS DE ESTIMACIÓN

1) MÉTODO ARITMÉTICO: Este método se emplea cuando la población se encuentra en crecimiento.

dPdt

= cte.

P=P0+r (t−t 0)

Donde:

P: Población a calcular

P0: Población inicial.

r: Razón de crecimiento.

t: Tiempo

a) Población intercensal: Para el calculo en años contemporáneos.

r= P i+1−Pit i+1−t i

P=P0+r (t−t 0)

b) Población post- censal: Para el cálculo de años posteriores

r= P f−P0

t f−t0

P=P f+r ( t−tf )

2) MÉTODO DE INTERÉS SIMPLE

P=P0[1+r (t−t 0 )]

P: Población a calcular

P0: Población inicial.

r: Razón de crecimiento.

t: Tiempo

r= Pi+1−Pi

P0¿(t¿¿i+1−ti)¿

Se usa también para el cálculo en años posteriores.

3) MÉTODO GEOMÉTRICO

La población crece en forma semejante a un capital puesto a un interés compuesto.

Este número se emplea cuando la población esta en su iniciación o periodo de saturación mas no cuando esta en el periodo de crecimiento.

P=P0 . r(t−t0 ) ; r=

ti+1−ti√ Pi+1

P i

Donde:

P: Población a calcular

P0: Población inicial.

t: tiempo en que se calcula la población.

r: factor de cambio de las poblaciones.

NOTA: Para facilidad de calculo usar (t i+1−t i¿ en décadas.

4) MÉTODO DE LOS INCREMENTOS DE VARIABLES

Este método se basa en los datos de poblaciones, las dos mas antiguas y las dos últimas (Método de las 4 poblaciones). Los censos deben estar equidistantes en el tiempo.

Para “z” datos.

POBLACION INCREMENTO DE LA POBLACION (∆ P ¿

INCREMENTO DE INCREMENTOS (∆2P)

P0

P1

P2

P3

.

.

.

.

.Pn

abcd....mn

ab-ac-bd-c.....n-m

ab-a(c-b)-(b-a)(d-c)-(c-b).....(n-m)-……..

∑ . n-a (n-m)-(b-a)

Media del incremento:

∆ P= ∑ ∆ P

Z−1 = n−az−1

En términos de la población:

∆ P=Pn−Paz−1

Media del incremento de incrementos

∆ P2=(P¿¿n−Pm)−(Pb−Pa)

z−2¿

Si consideramos a Pr , Ps ,P t ; como poblaciones futuras y posteriores a Pn, tenemos:

Pr= Pn + ∆ P

Pr=Pn + ∆ P

Ps= Pr+ ∆ P+ ∆ P2

Pt= Ps + ∆ P+ 2∆ P2

1 Pn

2 Pr

3 Ps

. Pt

.

m

Pt= Pn + ∆ P+ ∆ P+ ∆ P2+ ∆ P+ 2∆ P2

Pt= Pn + m∆ P+∆ P2[1+2+3+…..+m-1]

Finalmente:

Pt= Pn + m∆ P+m(m−1)

2∆ P2

También es usada para calcular datos futuros.

1 Pn

2 Pr

3 Ps

. Pt

.

m

II. DISEÑO DE BOCATOMA

I.1. UBICACIÓN DE LA BOCATOMA

La bocatoma será ubicada en tramo convexo del cause de rio, aguas a bajo de la parte cóncava.

I.2. ESPECIFICACIONES DEL BOCAL

TIPO DE TIERRA : Tierra Gravosa

TIPO DE CANAL : Rectangular

DESCRIPCION DE CANAL : Máxima eficiencia hidráulica

Cauces en tierra……………. 0.010Cauces en grava fina…….. 0.014Cauces en roca……………… 0.015

Cauces en grava gruesa… 0.028

BASE DEL CANAL : Concreto biena acabado

CAUDAL A DERIVAR : 3,6 m3

seg

PENDIENTE DE CANAL : 1/1000

TIRANTE DE CANAL : Según ecuación de Manning (1.1 m)

La velocidad promedio obtenida fue:

v=2.3m /s

I.3. BARRAJE

También conocido como azud o presa derivadora, su función es levantar el nivel de agua hasta la ventana del canal y facilitar su entrada.

I.2.1 PREDIMENSIONAMIENTO DE BARRAJE

Cc = Co + ho + h + 0.20 (en metros)

Donde

Co : cota del lecho detrás del barraje vertedero (del plano topográfico)

ho : altura necesaria para evitar el ingreso de material de arrastre (ho 0.60 m).

h : altura que necesita la ventana de captación para poder captar el caudal de derivación Qd (asumir que funciona como vertedero.)0 .20m sumando de seguridad con el fin de corregir efectos de oleaje y de coeficientes de la fórmula, pudiendo ser mayor de ser posible.

Una vez definido el tirante del bocal se procede a calcular el valor de “P”

I.2.2. DISEÑO DEL BARRAJE

a) Altura de Barraje:

Primero definiremos el tirante del canal

P=2Y, Cuando el caudal es > a 10 m3

seg

P= 2.5Y, Cuando el caudal es <1;10> m3

seg

Y= 1.00 m

El valor de P= 2.5 m

Por lo tanto la altura del barraje será de 2.50 m + factor de seguridad (0.20m)

P= 2.70 m

Según la siguiente tabla procederemos a calcular las dimensiones de las partes del barraje:

SEGMENTO P=H=1 P=H=2 P=H=3h=0 h=5 h=0 h=5 h=0 h=5

A 5.00 10.00 9.00 14.00 13.00 18.00E 4.20 5.20 7.40 8.40 10.60 11.60C 0.80 4.70 1.50 5.50 2.40 6.60D 1.80 2.80 3.50 4.50 5.20 6.20F 1.00 1.00 1.50 1.50 1.90 1.90B 0.70 0.70 0.90 0.90 1.20 1.20G 0.25 0.50 0.40 0.60 0.50 0.70J 0.50 0.50 0.60 0.60 0.70 0.70K 0.40 0.40 0.50 0.50 0.60 0.60

Datos según registros de cause de río Iluca:

Qmax=332.86m3

seg

b= 25 m

h= ( Qmax2.21∗b

)23 = 3.27

b) Dimensiones del Barraje

P= 2.70 m

h= 0.57 m

1) Para el valor de A

PARA P= 2.00 m

0 ----------------9

0.57 ------------X

5 -----------------14

A= 9.570

PARA P= 3.00 m

0 ----------------13

0.57 ------------X

5 -----------------18

A= 13.570

PARA P= 2.70 m

2 ----------------9.570

2.70 -----------------X

3 ------------13.570

A= 12.370

2) Para el valor de E

3) Para el valor de C

4) Para el valor de D

PARA P= 2.00 m

0 ----------------7.40

0.57 ------------X

5 -----------------8.40

A= 7.514

PARA P= 3.00 m

0 ----------------10.60

0.57 ------------X

5 -----------------11.60

A= 10.714

PARA P= 2.70 m

2 ----------------7.514

2.70 -----------------X

3 ------------10.714

E= 9.754

PARA P= 2.00 m

0 ----------------1.50

0.57 ------------X

5 -----------------5.50

A= 1.956

PARA P= 3.00 m

0 ----------------2.40

0.57 ------------X

5 -----------------6.40

A= 2.856

PARA P= 2.70 m

2 ----------------1.956

2.70 -----------------X

3 ------------2.856

C= 2.586

PARA P= 2.00 m

0 ----------------3.50

0.57 ------------X

5 -----------------4.50

A= 3.614

PARA P= 3.00 m

0 ----------------5.20

0.57 ------------X

5 -----------------6.20

A= 5.314

PARA P= 2.70 m

2 ----------------3.614

2.70 -----------------X

3 ------------5.314

D= 4.804

5) Para el valor de F

6) Para el valor de B

7) Para el valor de G

PARA P= 2.00 m

0 ----------------1.50

0.57 ------------X

5 -----------------1.50

A=1.50

PARA P= 3.00 m

0 ----------------1.90

0.57 ------------X

5 -----------------1.90

A= 1.90

PARA P= 2.70 m

2 ----------------1.50

2.70 -----------------X

3 ------------1.90

F= 1.78

PARA P= 2.00 m

0 ----------------0.90

0.57 ------------X

5 -----------------0.90

A= 0.90

PARA P= 3.00 m

0 ----------------1.20

0.57 ------------X

5 -----------------1.20

A= 1.20

PARA P= 2.70 m

2 ----------------0.90

2.70 -----------------X

3 ------------1.20

B= 1.11

PARA P= 2.00 m

0 ----------------0.40

0.57 ------------X

5 -----------------0.60

A= 0.422

PARA P= 3.00 m

0 ----------------0.50

0.57 ------------X

5 -----------------0.70

A= 0.522

PARA P= 2.70 m

2 ----------------0.422

2.70 -----------------X

3 ------------0.522

A= 0.492

8) Para el valor de J

9) Para el valor de K

PARA P= 2.00 m

0 ----------------0.6

0.57 ------------X

5 -----------------0.6

A= 0.60

PARA P= 3.00 m

0 ----------------0.70

0.57 ------------X

5 -----------------0.70

A= 0.70

PARA P= 2.70 m

2 ----------------0.6

2.70 -----------------X

3 ------------0.7

A= 0.67

PARA P= 2.00 m

0 ----------------0.50

0.57 ------------X

5 ----------------0.50

A= 0.50

PARA P= 3.00 m

0 ----------------0.60

0.57 ------------X

5 -----------------0.60

A= 0.60

PARA P= 2.70 m

2 ----------------0.50

2.70 -----------------X

3 ------------0.60

A= 0.57

10)

III. DISEÑO DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO