PROYECTO: MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y CONSTRUCCION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR NOR OESTE DE PIURA

DATOS :SECTOR NOR OESTE DE PIURA AREA DE DRENAJE N° 01POBLACION DE DISEÑO 16,310 Hab. AA.HH. CONSIDERADOS

DOTACION 200 lts/hab/dia Los Claveles (55 %)% CONTRIBUCION DE DESAGUE 80 Florida del NorteK1 1.3 Villa JardínK2 1.8 Manuel SeoaneTasa Crecimiento 2.45% Los Olivos

Nestor MartosCAUDALES DE CONTRIBUCION AGUA Juan Valer

CAUDAL PROMEDIO 61.27 Ruby Rodríguez

CAUDAL MAXIMO DIARIO 79.64 Los Alarrobos VI Etapa

CAUDAL MAXIMO HORARIO 110.28 Urb. Los Jardines VI EtapaTotal

CAUDALES DE CONTRIBUCION DESAGUESCAUDAL PROMEDIO 49.01CAUDAL MAXIMO DIARIO 63.72CAUDAL MAXIMO HORARIO 88.22

DATOS :SECTOR NOR OESTE DE PIURA AREA DE DRENAJE N° 02POBLACION DE DISEÑO 13,880 Hab. AA.HH. CONSIDERADOS

DOTACION 200 lts/hab/dia Los Claveles (45 %)% CONTRIBUCION DE DESAGUE 80.00% Las DaliasK1 1.3 La Molina Sector IK2 1.8 El RosalTasa Crecimiento 2.45% Los Geranios

TotalCAUDALES DE CONTRIBUCION AGUACAUDAL PROMEDIO 32.13CAUDAL MAXIMO DIARIO 41.77CAUDAL MAXIMO HORARIO 57.83

CAUDALES DE CONTRIBUCION DESAGUESCAUDAL PROMEDIO 25.70CAUDAL MAXIMO DIARIO 33.42

CAUDAL MAXIMO HORARIO 46.27 Solo para agua Qmh =

DATOS :SECTOR NOR OESTE DE PIURA AREA DE DRENAJE N° 01, 02 Y S2POBLACION DE DISEÑO 60,144 Hab. AA.HH. CONSIDERADOS

DOTACION 200 lts/hab/dia Los Claveles (100 %)% CONTRIBUCION DE DESAGUE 80.00% Florida del NorteK1 1.3 Villa JardínK2 1.8 Manuel Seoane

Tasa Crecimiento 2.45% Los Olivos

Nestor MartosCAUDALES DE CONTRIBUCION AGUA Juan ValerCAUDAL PROMEDIO 139.22 Ruby RodríguezCAUDAL MAXIMO DIARIO 180.99 Los Alarrobos VI Etapa

CAUDAL MAXIMO HORARIO 250.60 Urb. Los Jardines VI EtapaLas Dalias

CAUDALES DE CONTRIBUCION DESAGUES La Molina Sector ICAUDAL PROMEDIO 111.38 El RosalCAUDAL MAXIMO DIARIO 144.79 Los GeraniosCAUDAL MAXIMO HORARIO 200.48 SECTOR S-2

Total

PROYECTO: MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y CONSTRUCCION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR NOR OESTE DE PIURA

2,473.00

AREA DE DRENAJE N° 01AÑO 2007 AÑO 20027

1,360.15 2,207.12 9 5.561,045.00 1,695.73 73,118.00 5,059.59 211,391.00 2,257.18 9 24.98 5,554.002,430.00 3,943.17 16 9.701,205.00 1,955.36 81,748.00 2,836.49 12

506.00 821.09 3 11.76

1,199.00 1,945.62 8 2.10

2,308.00 3,745.20 16 14.3216,310.15 26,466.54 110

AREA DE DRENAJE N° 02AÑO 2007 AÑO 20027

1,113 1,805.83 8 4.552,654 4,306.66 18 21.002,127 3,451.49 141,327 2,153.33 9 15.261,333 2,163.06 9 5.808,554 13,880.36 58 .

CAUDALES DE CONTRIBUCION AGUACAUDAL PROMEDIOCAUDAL MAXIMO DIARIOCAUDAL MAXIMO HORARIO

168.11 lps

AREA DE DRENAJE N° 01, 02 Y S2AÑO 2007 AÑO 20027

2,473.00 4,012.95 17 10.10 2451,045.00 1,695.73 73,118.00 5,059.59 211,391.00 2,257.18 9 24.98 222

2,430.00 3,943.17 16 9.70 251

CAUDALES POR

SECTORES

AREAS DE

APORTE

CAUDALES POR

SECTORES

AREAS DE

APORTE

CAUDALES MH POR

SECTORES

AREAS DE

APORTE

DENSIDAD

HABITANTES/HA

1,205.00 1,955.36 81,748.00 2,836.49 12506.00 821.09 3 11.76 294

1,199.00 1,945.62 8 5.66 212

2,308.00 3,745.20 16 14.32 1612,654 4,306.66 18 21.00 1262,127 3,451.49 141,327 2,153.33 9 15.26 2261,333 2,163.06 9 5.80 230

12,200 19,796.99 8237,064 60,143.89 251 118.58 219

CAUDALES DE CONTRIBUCION AGUA 2027 2007 DIFERENCIA

93.40 57.56121.41 74.82168.11 103.60 64.51

ZONA DE EXPAMNCIO HA HABITANTES Qmh

LA MOLINA II 20 4,372.00 18LOS ANGELES 15 3,279.00 14

LOS PINOS 6 1,311.60 5S/N 8 1,748.80 7

45

lts/hab/ha1.42

PARAMETROS DE DISEÑODATOS GENERALES

POBLACION:

Población Actual: 9,975 HabTasa de crecimiento poblacional anual: 1.52 %Período de diseño: 20 añosPoblación futura o de diseño: 13,488 Hab

DOTACION:

se debe asigna220 lt/hab/dia Se asigna = 220 Lt/hab/día

VARIACIONES DE CONSUMO:

Se consideró los siguientes factores de variantes de consumo:

K1: 1.3K2: 1.8

CAUDALES DE AGUA:

Caudal Promedio (Qm): 34.34 Lt/sCaudal máximo diario (Qmd): 44.64 Lt/sCaudal máximo horario (Qmh): 61.81 Lt/sCaudal mínimo (Qmín): 17.17 Lt/s

CAUDALES DE ALCANTARILLADO: Eficiencia: 0.8

Caudal promedio (Qm): 27.47 Lt/sCaudal máximo diario (Qmd): 35.71 Lt/sCaudal máximo horario (Qmh): 49.45 Lt/sCaudal mínimo (Qmín): 13.74 Lt/s

DISEÑO DE CAMARA DE BOMBEO Nº 01 SIN PANTALLA

PERIODO DE RETENCION MAXIMO (PRMax)

Se conoce como período de retención máximo al tiempo máximo de llenado más el tiempo de vaciado. Se asume que es igual a: 30 min

PERIODO DE RETENCION MINIMO (PRMin)

Se denomina período de retención mínimo al tiempo mínimo de llenado másel tiempo de vaciado. Se asume que es igual a : 10 min

ECUACIONEST min llenado + Tmin vaciado < 10

T max llenado + Tmax vaciado < 30

Donde:TmaxLL: Tiempo máximo de llenado.TminLL: Tiempo mínimo de llenadoTmaxV: Tiempo máximo de vaciadoTminV: Tiempo mínimo de vaciado

TmaxLL= Vc/QmínTminLL = Vc/QmhTmaxV = Vc/(QB-Qmh) TminV = Vc/(QB-Qmin)

RESULTADOS

Condicion de raiz real ( b^2 > 4ac ) :

2232036 > 2021760 OK!!

Solución 1: Solución 2:

Qb1 = 149.00 Lt/s Qb2 = 79.02 Lt/sVc1 = 21.73 m3 Vc2 = 16.88 m3

CAMARA SIN PANTALLA:

Solución 2:

Volumen útil de la cámara: 3.00 m3Caudal de bombeo: 8.00 l/sDiámetro: 2.80 mTirante efectivo de agua: 0.49 mTirante sobre succión evitar ingreso de aire por vórtice: 0.50 mEspacio entre el piso de la cámara y succión: 0.10 mAltura entre la solera de descarga y la canaleta: 0.20 mAltura entre la canaleta y espejo de agua: 0.20 m

TIEMPOS DE BOMBEO Y LLENADO DE LA CAMARA

Solución 1: Solución 2:

TminV = 2.7 minutos TminV = 4.3 minutosTmaxV = 3.6 minutos TmaxV = 9.5 minutosTminLL = 0.4 minutos TminLL = 5.7 minutos

TmaxLL = 1.6 minutos TmaxLL = 20.5 minutos

DISEÑO DE CAMARA DE BOMBEO Nº 01 CON PANTALLA

PERIODO DE RETENCION MAXIMO (PRMax)

Se conoce como período de retención máximo al tiempo máximo de llenado más el tiempo de vaciado. Se asume que es igual a: 30 min

PERIODO DE RETENCION MINIMO (PRMin)

Se denomina período de retención mínimo al tiempo mínimo de llenado másel tiempo de vaciado. Se asume que es igual a : 10 min

ECUACIONEST min llenado + Tmin vaciado < 10

T max llenado + Tmax vaciado < 30

Donde:TmaxLL: Tiempo máximo de llenado.TminLL: Tiempo mínimo de llenadoTmaxV: Tiempo máximo de vaciadoTminV: Tiempo mínimo de vaciado

TmaxLL= Vc/QmínTminLL = Vc/QmhTmaxV = Vc/(QB-Qmh) TminV = Vc/(QB-Qmin)

RESULTADOS

Condicion de raiz real ( b^2 > 4ac ) :

2232036 > 2021760 OK!!

Solución 1: Solución 2:

Qb1 = 149.00 Lt/s Qb2 = 79.02 Lt/sVc1 = 21.73 m3 Vc2 = 16.88 m3

CAMARA CON PANTALLA:

Solución 2:

Volumen útil de la cámara: 19.00 m3Caudal de bombeo: 80.00 l/sIngresar el Diámetro: 6.45 mTirante efectivo de agua: 1.16 mTirante sobre succión evitar ingreso de aire por vórtice: 0.50 mEspacio entre el piso de la cámara y succión: 0.10 mAltura entre la solera de descarga y la canaleta: 0.20 mAltura entre la canaleta y espejo de agua: 0.20 m

TIEMPOS DE BOMBEO Y LLENADO DE LA CAMARA

Solución 1: Solución 2:

TminV = 2.7 minutos TminV = 4.3 minutosTmaxV = 3.6 minutos TmaxV = 9.5 minutosTminLL = 0.4 minutos TminLL = 7.9 minutosTmaxLL = 1.6 minutos TmaxLL = 20.5 minutos

5.- Resumen

Caudal mínimo de Contribución 35.71 l/sCaudal máximo de Contribución 27.47 l/sCaudal de Bombeo 80.00 l/s

Volumen Util de la Cámara de Bombeo 17.00 m3Volumen util selelccionado 19.00 m3

Tiempo Mínimo de arranque 11.2 minutostmin retención 6.4 minutostmin bombeo 4.8 minutos

Tiempo Máximo de arranque 33.4 minutos

tmax retención 23.1 minutostmax bombeo 10.4 minutos

ALMACENAMIENTO DE AGUA POTABLE

1.1 Volumen de regulación

El volumen de Regulación deberá fijarse deacuerdo al estudio de diagrama de mamasas correspondientes a las variaciones horarias de la demanda.Cuando se compruebe la no disponibilidad de esta información se deberá adoptarcomo mínmo el 25% del promedio anual de la demanda como capacidad de regulación, siempre que el rendimiento de la fuente de abastecimiento sea calculado para24 horas de funcionamiento. Se cálcula de la siguiente manera.

741.7440 M3

1.2 Volumen Contra incendio

En los casos que se considere demanda contra incendio deberá asignarse un volumenadicional adoptando el siguiente criterio:

- Para áreas destinadas netamente a viviendas se asigna 50 m3

- Para áreas destinadas a uso comercial o industrial deberá calcularse utilizando elgráfico adjunto para agua de extinción y considerando un volumen aparente de incendiode 3000 m3 y el coeficiente de apilamiento respectivo.

1.3 Volumen de ReservaDeberá ser proyectadas de acuerdo con la topografía del terreno, presiones necesariasy materiales de construcción a emplearse.

a.- 197.936 m3b.- 261.27552 m3c.- Qp*T (T= 2h-4h) 247.248 m3

1.4 Volumen Total del Reservorio : 1038.99 m3

VRegulación =

Vreserva 0,25*(Vregul+Vc.incend)Vreserva 0,33*(Vregul+Vc.incend)Vreserva

DIMENSIONAMIENTO DE LINEA DE IMPULSION HACIA LAGUNAS DE ESTABILIZACION

Calculo de los parametros de diseño - linea de impulsion

a.- Datos de diseño

- Caudal de Bombeo lps. (Qb) 80.00 lps - Cota del nivel minimo 129.37 mts, - Cota de llegada a lagunas 163.55 mts. - Presion de servicio( Ps ) 3.00 mts. - Calidad de tuberia ( C ) 140 - Longitud de la tuberia ( L ) 5150.00 mts.

b.- Calculo del diametro economico

D = K ( Qb )^0.5 k ###2.000 L<500 mts. ###1.500 L>500 y L<1000 ###1.000 L>1500 mts.

Qb = 80.00 lpsD = 12 pulgadas

c.- Calculo de los parametros de diseñoDiametro

BRESSER Hazen y williams6 8 10 12

- Perdidas de carga po friccion mts hf = 515.9215 127.0827 42.8646 17.6383 - Velocidad m/seg. V = 4.38560 2.46690 1.57882 1.09640 - Gradiente hidraulica So/oo = 0.1002 0.0247 0.0083 0.0034 - Altura dinamica total Hdt = 553.1015 164.2627 80.0446 54.8183 - Potencia de la bomba HP P = 842.8213 250.3050 121.9728 83.5327 - Potencia del motor HP Pm = 1095.6677 325.3965 158.5646 108.5925

Diametro elegido ........................ 12.0000 Pulgadas

DISEÑO DE LAGUNAS FACULTATIVAS

POBLACION DE DISEÑO 13488 HabitantesDOTACION 220 lt/hab/diaCONTRIBUCIONES:DESAGÜE 80 %DBO5 54 grDBO/hab/diaTEMPERATURA DEL AGUADEL MES MAS FRIO 22 °C

Caudal de Aguas residuales (Q):Población x Dotación x %Contribución 2373.87 m3/dia

Carga de DBO5 (C):Población x Contribución percapita 728.35 KgDBO5/dia

Carga Superficial máxima (CSmax)CSmax = 250 x 1.05^(T-20) 270.30 KgDBO5/Ha.diaFactor de Seguridad 0.80Carga superficial de diseño (CSdis) 216.24 KgDBO5/Ha.dia

Area Super requerida para lagunasprimariasAt = C/CSdis 3.37 Ha

Número de lagunas en paralelo (N)

N Au=At/N2.00 1.683.00 1.124.00 0.845.00 0.676.00 0.56

SIMULACION DE CARGAS APLICADAS CON UNA LAGUNA FUERA DE OPERACION

Carga Superficial Aplicada a (N-1) lagunasN=2 N=3 N=4 N=5 N=6

Mes T agua CSmax (N-1)=1 (N-1)=2 (N-1)=3 (N-1)=1 (N-1)=1(°C) Kg/Ha/dia 432.48 324.36 288.32 270.30 259.49

ENE 25.10 543.85 Si Si Si Si SiFEB 26.20 595.39 Si Si Si Si SiMAR 25.90 580.87 Si Si Si Si SiABR 24.70 526.23 Si Si Si Si SiMAY 24.50 517.64 Si Si Si Si SiJUN 22.80 450.04 Si Si Si Si SiJUL 22.00 421.36 Excede Si Si Si SiAGO 21.60 407.71 Excede Si Si Si SiSET 21.80 414.48 Excede Si Si Si SiOCT 22.40 435.47 Si Si Si Si SiNOV 23.40 472.83 Si Si Si Si SiDIC 25.40 557.45 Si Si Si Si Si

Número de lagunas en paralelo seleccionado 2 Unidades

AREA UNITARIA (Au) 1.68 HaCAUDAL UNITARIO AFLUENTE (Qu) 1186.94 m3/diaRELACION Largo/Ancho (L/W) 2.50 <entre 2 y 3>

ANCHO APROX (W): 100.00LONG. APROX (L): 250.00

Perdida:infiltración - evaporación 2.00 cm/diaColiformes fecales en el crudo: 1.00E+08 NMP/100 ml

Lagunas Primarias facultativasTasas netas de mortalidadKb PRIMARIAS Kb(P) = 0.477 x 1.18^(T-20) 0.622 (1/dias)

Longitud Primarias (Lp) 237.50 m d = 0.402Ancho Primarias (Wp) 95.00 m a = 5.349Prof. primarias (Zp)==> 1.50 mP.R. (Primarias) 46.0 diasFac. de correc.hid.(HCF)==> 0.60P.R. (Primarias) corregido 27.6 dias N1 = 2.39E+05 NMP/100mlCaudal efluente unitario 735.69 m3/diaCaudal efluente total 1471.37 m3/diaArea Unitaria 2.26 Ha

Eficiencia parcial de remoción de C.F. 99.7614 %Area Acumulada 4.51 Ha

Lagunas secundariasTasas netas de mortalidadKb SECUNDARIAS Kb(S) = 0.904 x 1.04^(T-20) 0.963 (1/dias)

Número de lagunas secundarias 2 unidadesCaudal afluente unitario 735.69 m3/diaRelacion Longitud/Ancho (L/W) 2.00Longitud secundarias (Ls) 172 m d = 0.602Ancho Secundarias (Ws) 86 m a = 9.104Profundidad Secund. (Zs) 1.50 mP.R. (Secundarias) 50.44 diasFac. de correc. hid.(HCF) 0.70P.R. (Secundarias) corregido 35.31 dias N2 = 1.02E+02 NMP/100mlCaudal efluente 439.85 m3/diaArea Unitaria 1.48 Ha

Periodo de retención total 62.91 diasEficiencia global de remoción en Coliformes Fecales 99.9999 %

Area Total Acumulada 7.47 Ha(Seccion media)

Resumen de dimensiones Resumen de dimensionesPRIMARIAS SECUNDARIASNúmero de primarias 2.00 und, Número de secundarias 2.00Inclinac. de taludes (z 2.00 und, Inclinac. de taludes (z) 2.00Profundidad 1.50 m Profundidad 1.50 mBorde Libre 0.50 m Borde Libre 0.50 mDimensiones de espejo de agua Dimensiones de espejo de agua

Longitud 240.50 m Longitud 175.00 mAncho 98.00 m Ancho 89.00 m

Dimensiones de Coronación Dimensiones de CoronaciónLongitud 242.50 m Longitud 177.00 mAncho 100.00 m Ancho 91.00 m

Dimensiones de fondo Dimensiones de fondoLongitud 234.50 m Longitud 169.00 mAncho 92.00 m Ancho 83.00 m

Area unitaria en la coronación Area unitaria en la coronación2.43 ha 1.61 ha

Area total primarias (coronación) Area total secundarias (coronación)4.85 ha 3.22 ha

Area total de tratamiento (Primarias y secundarias-coronación) 8.07 ha

Area Total (+ 15%) 9.28 Ha

Requerimiento de terreno: 6.88 m2/habitante

COMENTARIOS- Las lasgunas poeran en regimen facultativo y sin problema de mal olor- El periodo de retencion permite la remosion de paracitos.- Caudal maximo horario a tratar en las lagunas bajo estas condiciones de operacion es de 13,647 m3/dia.

DETERMINACION DE LA CLASE DE LA TUBERIA TENIENDO EL GOLPE DE ARIETE

CELERIDAD DE ONDA

La velocidad de propagación de onda puede ser calculada por la conocida formula

9.900C = -------------------------------

(48,3 + KD/e)^0,5

Donde :

K = Coeficiente que tiene en cuenta los modulos de elasticidad de material de la tuberíaDiametro interior de la tubería en mts.Espesor de la tuberia en mts.

Valores de ¨k¨

Material KPlasticos 18Acero 0.5Fierro fundido 1Concreto 5A. C. 4.4

CIERRE RAPIDO; CALCULO DE LA SOBREPRESION MAXIMA

C V C = Velocidad de onda m/s.V = Velocidad media m/s.

g mts.

CIERRE LENTO FORMULA DE MICHAUD VENSANO

2 L 2Lt > ---------- T = -----------

C C

C V T(--------------)

g t

de ALLIEVI.

ha = --------------ha= Sobrepresión Max.

ha = -----------

2 L V t = Timpo de maniobra

g t

OTRA FORMULAS Y TEORIAS

Diversas formulas han sido aplicadas para estimar la sobrepresión, una de esas teorias es deno-minadas abreviadamente inelástica, por el hecho de admitir condiciones de rigidez para la tube-ría e incompresibilidad para el agua. Según Parmakian, esta teoría da resultados aceptables paramaniobras relativas lentas, cuando T > L/300.

INGRESO DE DATOS

L = Longitud de la tubería mts. 5150.00 mts.V = Velociadad media del agua mts. 2.47 mts.g = Aceleración de la gravedad m/s2 9.81 m/s2t = Tiempo de cirre de la válvula. Seg.H= Carga o presión inicial mts. 6.00 mts.D= Diámetro del tubo 12 pulgadase= Espesor de la clase del tubo 5.8 mmMaterial de la tuberia "K" pvc 18

PARAMETROS DE DISEÑO

Celeridad de onda (C).............................. 313.972 seg.

78.954 mts.(cierre rápido)

Tiempo crítico fase o periodo(T).............. 32.805 seg.(De la Tubería)

Determinación del tiempo de maniobra

CLASE5 7.5 10 15

44 69 94 144Celeridad m/seg2 174.97 274.39 373.81 572.64Tiempo de maniobra seg. 58.87 37.54 27.55 17.99

Clase de la tuberia seleccionada 7.5

ha = -------------

Sobrepresión Máxima (ha)........................

Sobrepresión disponible mts.

INTRODUCCION AL PROGRAMA...