Sistema de Abastecimiento II 1 - Clase

8/15/2019 Sistema de Abastecimiento II 1 - Clase

1/65

SISTEMA DE

ABASTECIMIENTO DEAGUAIng. LILIA MARY MIRANDA

RAMOS


2/65

SISTEMA DE ABASTECIMIENTODE AGUA POTABLE

Un sistema de abastecimiento de aguapotable es un conjunto de obras quepermiten que una comunidad puedaobtener el agua para nes de consumodomestico! ser"icios p#blicos! industrial$ otros usos. %l agua suministrada debe

ser en cantidades su cientes $ de lamejor calidad& desde el punto de "ista'(sico! qu(mico $ bacteriol)gico.


3/65

SISTEMA DE ABASTECIMIENTODE AGUA POTABLE

*omponentes de un sistema deabastecimiento de agua+• Fuente de abastecimiento.• Captación.• Aducción.• Desinfección

• Línea de Distribución.• Almacenamiento.• Red de distribución.


4/65

En un sistema por gravedad• *aptaci)n.• L(nea de conducci)n , tuber(a

entre captaci)n $ planta de

tratamiento o reser"orio dealmacenamiento.• -lanta de tratamiento para

mejorar la calidad de agua. dReser"orio de almacenamiento.

• L(nea de aducci)n , tuber(a

entre reser"orio e inicio de lared de distribuci)n.• Red de distribuci)n , tuber(as

que distribu$e el agua en lapoblaci)n. g -iletas p#blicas odomiciliarias.

En un sistema de bombeoSe tiene respecto al sistema degra"edad b/sicamente solo 0cambios.a La captaci)n se con"ierte enestaci)n de bombeo.b La l(nea de conducci)n secon"ierte en l(nea de impulsi)n.c No se utili1a planta detratamiento.d %l resto de los componentesse mantienen igual.


5/65


6/65

ESTUDIOS BASE DEDISE O

-ara el dise2o de un sistema deAbastecimiento de agua potable! esnecesario considerar una serie deelementos b/sicos que permitanreali1ar un diagn)stico del /rea dondese "a reali1ar dic3o pro$ecto.


7/65

ESTUDIOS BASE DEDISE O

A continuaci)n se presentan los elementos b/sicosnecesarios para 3acer el diagn)stico que ser"ir/ de base parael dise2o del sistema de abastecimiento de agua potable+• Plano topográ co de la zona ue !a a ser abastecida.

• Datos referentes a aspectos físicos de la región "recursos#ídricos$ #idrogeología$ clima$ !egetación$ infraestructurae%istente$ etc.&.

• Demografía local ' regional.• Localización de datos de la infraestructura e%istente como

lo son( sistemas de agua$ alcantarillado sanitario ' plu!ial.• Determinación de las características cualitati!as '

cuantitati!as de las fuentes de abastecimiento de la región.• )!aluación de los consumos de agua.


8/65


9/65

• C!ase de terreno"# %n general las tuber(as deconducci)n deben quedar enterradas! por lo que esnecesario conocer el tipo de terreno por donde se

piensa instalar! tratando de e"itar los terrenos duros.• Ca!idad de! agua"# %s indispensable conocer los

par/metros '(sico7qu(micos de la calidad del agua aconducir para poder seleccionar el material de la tuber(a$ e"itar que 5sta pueda ser da2ada por las salesdisueltas en el agua.

• Gasto por $ondu$ir"# %ste dato es importante parapoder determinar el di/metro de la tuber(a!generalmente es el gasto m/4imo diario.


10/65


11/65

PE%IODO DE DISE O%l periodo de dise2o de un pro$ecto de estanaturale1a! es el lapso del tiempo por el cualse estima que las obras por construir

'uncionen e cientemente.• -ara poblaciones de 8999 3asta 89 9993abitantes se considerara de :; a2os

• -ara poblaciones de 89 999 a mas3abitantes se considerara de :9 a2os.

Adicionalmente considerar un periodo deestudio entre 8 $ ; a2os.


12/65

PE%IODO DE DISE O


13/65

PE%IODO DE DISE O-ero e4isten di'erentes 'actores que puedenin


14/65

POBLACI&N ' DENSIDADBENE(ICIADA

Las poblaciones crecen por nacimientos einmigraci)n $ decrece por el in"erso de estos! cadauno ellos son in


15/65

Las 'uentes de in'ormaci)n que seconsideran para establecer lapoblaci)n actual $ su densidad son+• Censos.• )ncuestas sanitarias.• Registros escolares.• )stadísticas de consumo.• Censos de !i!iendas.


16/65


17/65

DOTACION ' DEMANDADOTACION%l consumo o la dotaci)n de agua de una comunidad "ar(an con respecto aotra! $a que depende de una serie de 'actores propios de la localidad que seabastece. Se le denomina tambi5n consumo per c/pita! $ esta e4presado enL?3ab.?d(a.Los principales 'actores que in


18/65

DO=A*ION D% A@UALa dotaci)n o la demanda per capita! es la cantidad de agua querequiere cada persona de la poblaci)n! e4presada en litros? abitante?dia.*onocida la dotaci)n! es necesario estimar el consumo promedio diario anual!el consumo m/4imo diario $ el consumo m/4imo 3orario.%l consumo promedio diario anual ser"ir/ para el calculo del "olumen delreser"orio de almacenamiento $ para estimar el consumo m/4imo diario $3orario.


19/65


20/65

DO=A*ION D% A@UA

CONSUMO P%OMEDIO DIA%IO ANUAL )*p+, E! $onsumopromedio diario anua!- se de.ne $omo e! resu!tado de unaestima$i/n de! $onsumo per $0pita para !a pob!a$i/n

1utura de! periodo de dise2o- e3presada en !itros porsegundo )L4s+"%s el agua que un usuario o poblaci)n necesita en un d(a deconsumo promedio 5 se determina mediante !a siguientere!a$i/n,

-oblaci)n 'utura 63ab .

B>C99 Numero desegundos ?d(a


21/65


22/65

DOTACIONSe 3a establecido la dotaci)n para el presente pro$ecto! deacuerdo al Reglamento Nacional de %di caciones 6RN%para 1onas urbanas $ los par/metros b/sicos en Saneamientopara 1onas rurales dada por La Direcci)n Nacional deSaneamiento! los cuales consideran lo siguiente+

%n los meses de m/s calor se producir/ ma$or consumo de agua!3abiendo d(as dentro de un mismo mes en que la demanda es ma$or


23/65

DO=A*ION

La tendencia a mediano pla1o es que las letrinas cambien aalcantarillado $ las piletas a instalaciones domiciliarias! por tanto enlo posible! se recomienda dise2ar instalaciones a 'uturo condotaciones de :99 lppd.%n el caso de colegios! el caudal de dise2o considerara unincremento de ;9 litros por alumno $ en el caso de industrias sereali1ar/ un an/lisis espec( co.%n los m)dulos de consumo! por supuesto no est/ incluido el riegode 3uertos o la dotaci)n de agua al ganado sobre todo al "acunoque consume apro4imadamente C9 a ;9 litros por cabe1a.%l pro$ectista deber/ e"aluar este aspecto incrementando el m)duloo ad"irtiendo para que se tome medidas en la FASS para su


24/65

DO=A*ION• *onsiderando los 'actores que determinan la "ariaci)n de

la demanda de consumo de agua en las di'erenteslocalidades rurales & se asignan las dotaciones en baseal numero de 6abitantes $ a las di1erentes regiones

de! pa7s .


25/65


26/65


27/65

Consumo m03imo diario )* md + 56orario )* m6 +

%n general! la nalidad de un sistema deabastecimiento de agua es la de suministrar agua auna comunidad en 'orma continua $ con presi)nsu ciente a n de satis'acer ra1ones sanitarias!

sociales! econ)micas $ de con'ort! propiciando as( sudesarrollo. -ara lograr tales objeti"os! es necesario quecada una de las partes que constitu$en el sistema!est5n satis'actoriamente dise2adas $ 'uncionalmenteadaptadas al conjunto .

• M/4imo anual de la demanda diaria+ :.0• M/4imo anual de la demanda 3oraria+ :.B a 8.;


28/65

Consumo m03imo diario )* md + 56orario )* m6 +

A M03imo anua! de !a demandadiaria,

G :+

:.8 , :.;Se recomienda usar G : :.0

H M03imo anua! de !a demanda6oraria 6G 8


29/65


30/65


31/65

• E! $onsumo m03imo diario sede ne como el d(a de m/4imoconsumo de una serie de registrosobser"ados durante los 0>; d(as delano&

• mientras que el $onsumo m03imo6orario ! se de ne como la 3ora dem/4imo consumo del d(a de m/4imoconsumo


32/65

• * %l gasto m/4imo ma4im)rum& esel gasto m/4imo 3orario del d(a dem/4imo consumo.


33/65


34/65


35/65


36/65


37/65

%jemplo :*alcular la red de distribuci)n para unalocalidad cu$a poblaci)n de pro$ectoes de :9!999 3abitantes $ la dotaci)nasignada es de :;9 L?3?d(a. *limac/lido.


38/65

%jemplo :

• :. * L*ULO D% LOS @AS=OS@asto Medio Diario J p 6:9!999 6:;9 :K.0>L?s

B> C99@asto M/4imo Diario J ma4.d 6:.0 6:K.0> 88.;KL?s

@asto M/4imo orario J ma4.3 68.; 68C.0: ;>!C8 L?s


39/65

%jemplo 8


40/65

%jemplo


41/65

Demanda Contra in$endio

• -ara 3abilitaciones urbanas en poblaciones menores de 89-9996abitantes ! no se $onsidera ob!igatorio demanda $ontrain$endio ! sal"o en casos especiales en que se justi quen por lacalidad combustible de los materiales de construcci)n! industrias

in


42/65

LINEA DE CONDUCCI&N

• La l(nea de conducci)n en un sistema deabastecimiento de agua potable es el conjuntode tuber(as! "/l"ulas! accesorios! estructuras $obras de arte encargados de la conducci)n delagua desde la captaci)n 3asta al reser"orio oplanta de tratamiento. La estructura deber/tener capacidad para conducir como m(nimo!el caudal m/4imo diario.

• CONDUCCI&N PO% G%A:EDAD"• CONDUCCI&N PO% BOMBEO


43/65

LINEA DE CONDUCCI&N

• -ara lograr un mejor 'uncionamientodel sistema! a lo largo de la l(nea deconducci)n puede requerirsec/maras rompe presi)n! "/l"ulas deaire! "/l"ulas de purga! etc. *adauno de estos elementos precisa de

un dise2o de acuerdo acaracter(sticas particulares.


44/65

CONDUCCI&N PO% G%A:EDAD

Cana!esa Las caracter(sticas $ material con que se

constru$an los canales ser/n determinados en'unci)n al caudal $ la calidad del agua.

b La "elocidad del 9 m?s

c Los canales deber/n ser dise2ados $ construidosteniendo en cuenta las condiciones de seguridadque garanticen su 'uncionamiento permanente $preser"en la cantidad $ calidad del agua.


45/65

C;LCULO DE CAUDALES ENTUBE%


46/65

d. -ara el c/lculo de las tuber7as que trabajan con =u>o apresi/n se utili1ar/n ')rmulas racionales. %n caso deaplicarse la ')rmula de Hazen y Williams ! se utili1ar/nlos coe cientes de 'ricci)n que se establecen en la ablaN :. -ara el caso de tuber(as no consideradas! se deber/

justi car t5cnicamente el "alor utili1ado.

S -endiente o perdida de carga de la l(nea por unidad de longituddel conducto* *oe ciente de la rugosidad relati"a de a1en illiams 6=abla :

%ESISTENCIA A LA


47/65

%ESISTENCIA A LAP%ESI&N

%n el cuadro siguiente se presenta las unidades de presi)n $ susequi"alencias+

La relaci)n de la resistencia a la presi)n de tubos - * se indica en elcuadro siguiente+

*uando el pro$ectista tenga que dise2ar si'ones con presionesma$ores a la clase :;! que debe soportar :89 mca 6B9P de lanominal ! deber/ recurrir a tubos de erro gal"ani1ado! 3asta unm/4imo de presi)n de ;99 mca.


48/65

%ED DE DIST%IBUCI&NLos di/metros de las tuber(as de distribuci)n se calcular/n con el m5todo unter 6M5todo de @astos-robables ! sal"o aquellos establecimientos en donde se demande un uso simult/neo! que se determinar/por el m5todo de consumo por aparato sanitario. -ara dispositi"os! aparatos o equipos especiales! seseguir/ la recomendaci)n de los 'abricantes.

La presi)n est/tica m/4ima no debe ser superior a ;9 m de columna de agua 69.CQ9 M-a .

Las tuber(as de distribuci)n de agua para consumo 3umano enterradas deber/n alejarse lo m/s posible delos desag es& por ning#n moti"o esta distancia ser/ menor de 9.;9 m medida 3ori1ontal! ni menos de 9.:;m por encima del desag e. *uando las tuber(as de agua para consumo 3umano crucen redes de aguasresiduales! deber/n colocarse siempre por encima de 5stos $ a una distancia "ertical no menor de 9.:; m.Las medidas se tomar/n entre tangentes e4teriores m/s pr)4imas.

-ara el c/lculo del di/metro de las tuber(as de distribuci)n! la "elocidad m(nima ser/ de 9.>9 m?s $ la"elocidad m/4ima seg#n la siguiente tabla.


49/65

%ECOMENDACIONES PA%A LAINSTALACI&N DE LA TUBE%


50/65

%ECOMENDACIONES PA%A LAINSTALACI&N DE LA TUBE%a•) %s recomendable no abrir las 1anjas con demasiada anticipaci)n para

e"itar derrumbes! inundaciones! problemas de tr/nsito $ accidentes.•) La altura de recubrimiento 6sobre el tubo debe ser como m(nimo 9.B

m en 1onas sin transito "e3icular. %n 1onas de transito "e3icularligero la altura m(nima debe ser :.99 $ en 1onas de transito pesado:.89 m.

•) -ara el anc3o de la 1anja deber/ considerarse las medidassiguientes+

•) %l 'ondo de la 1anja debe estar re nado $ ni"elado! e"itando quee4istan protuberancias rocosas que 3agan contacto con el piso.


51/65

%ECOMENDACIONES PA%A LAINSTALACI&N DE LA TUBE%as• Cama de apo5o• -ara brindar un soporte rme! estable $ uni'orme a la tuber(a! se colocar/ una cama ni"elada de

:9 cm de espesor 6m/4imo :; cm en terrenos rocosos con material granular 6suelos gra"o ,arenosos ! con tama2o m/4imo de 8 cm.

• Primer re!!eno• *olocada la tuber(a! se proceder/ al relleno! con el mismo material de la cama.

• %n caso el material sea con alto contenido de limo o arcilla se compactara con pisones manualesen capas de :; cm al Q;P de proctor modi cado! con una 3umedad )ptima de compactaci)n6apro4imadamente :9P .

• Segundo re!!eno• Luego del ni"el antes indicado! se proseguir/ el relleno con terreno no seleccionado con piedras

m/4imo de :; cm de di/metro. %l relleno se 3ar/ en capas de 3asta 89 cm $ compactados al Q;Pproctor modi cado.

• Etapas

• %n cualquier caso! el relleno se 3ar/ inicialmente en el cuerpo de la tuber(a! dejando libre lasuniones! 3asta reali1ar la prueba 3idr/ulica.• An$!a>es de $on$reto 5 $a>as• Se deber/ colocar anclajes de concreto en los cambios de direcci)n 63ori1ontal $ "ertical $

cuando se tiene reducci)n de di/metro.• Se instalar/n cajas de concreto! cuando se instalen "/l"ulas.


52/65


53/65

*RI=%RIOS D% *ONDU**ION%n base a las siguientes consideraciones+a+ CA%GA DISPONIBLE+ La carga disponible "ienerepresentada por la di'erencia de ele"aci)n entre laobra de captaci)n $ el reser"orio

.


54/65

*RI=%RIOS D% *ONDU**IONb GASTO DE DISE O• %l gasto de dise2o es el correspondiente al gasto

m/4imo diario 6J md ! el que se estima considerandoel caudal medio de la poblaci)n para el periodo de

dise2o seleccionado 6J m $ el 'actor @ 8 del d(a dem/4imo consumo.* CLASES DE TUBE%IA• -ara la selecci)n se debe considerar una tuber(a que

resista la presi)n mas ele"ada que pueda producirse!$a que la presi)n m/4ima no ocurre bajo condicionesde operaci)n! sino cuando se presenta la presi)nest/tica! al cerrar la "/l"ula de control en la tuber(a.


55/65

*RI=%RIOS D% *ONDU**IONd DIAMET%OS*onsiderando el m/4imo desni"el entoda la longitud del tramo! el di/metroseleccionado deber/ tener la capacidadde conducir el gasto de dise2o con"elocidades comprendidas entre 0.1 $

2.0 m?s& $ las perdidas de carga portramo calculado deben ser menores oiguales a la carga disponible.


56/65

*RI=%RIOS D% *ONDU**IONe EST%UCTU%AS COMPLEMENTA%IAS

• :0!vu!as de aire, %l aire acumulado en los puntos altos pro"oca lareducci)n del /rea de


57/65

C0maras rompe#presi/n*uando e4iste muc3o desni"el entre la captaci)n $ algunos puntos a

lo largo de la l(nea de conducci)n! pueden generarse presionessuperiores a la m/4ima que puede soportar una tuber(a. %n estasituaci)n! es necesaria la construcci)n de c/maras rompe7presi)n quepermitan disipar la energ(a $ reducir la presion relati"a a cero 6presionatmos'5rica ! con la nalidad de e"itar danos en la tuber(a.


58/65


59/65

Di0metro m7nimo• %l di/metro m(nimo de las tuber(as principales ser/ de K; mm para uso

de "i"ienda $ de :;9 mm de di/metro para uso industrial.• %n casos e4cepcionales! debidamente 'undamentados! podr/ aceptarse

tramos de tuber(as de ;9 mm de di/metro! con una longitud m/4ima de:99 m si son alimentados por un solo e4tremo ) de 899 m si sonalimentados por los dos e4tremos! siempre que la tuber(a dealimentaci)n sea de di/metro ma$or $ dic3os tramos se localicen en losl(mites in'eriores de las 1onas de presi)n.

• %l "alor m(nimo del di/metro e'ecti"o en un ramal distribuidor de agua

ser/ el determinado por el c/lculo 3idr/ulico. *uando la 'uente deabastecimiento es agua subterr/nea! se adoptar/ como di/metronominal m(nimo de 0B mm o su equi"alente.

• %n los casos de abastecimiento por piletas el di/metro m(nimo ser/ de8; mm.


60/65


61/65

CONDUCCI&N PO% BOMBEO

a -ara el c/lculo de las l(neas deconducci)n por bombeo! se recomienda

el uso de la ')rmula de a1en $ illiams.%l dimensionamiento se 3ar/ de acuerdoal estudio del di/metro econ)mico.

b Se deber/ considerar las mismasrecomendaciones para el uso de "/l"ulasde aire $ de purga.


62/65

:ELOCIDADESLas "elocidades m/4imas $ m(nimas del agua en unconducto! est/n gobernadas por el material del que est/'abricado el ducto $ la magnitud de los 'en)menostransitorios! al igual que la "elocidad de arrastre! 5sta #ltimase considera para que no e4ista el dep)sito de part(culasremolcadas por el agua


63/65

PE%DIDA DE CA%GA• La perdida de carga es el gasto de energ(a necesario

para "encer las resistencias que se oponen almo"imiento del


64/65

PE%DIDA DE CA%GAA+ PE%DIDA DE CA%GA UNITA%IA

-ara el calculo de la perdida de carga unitaria! pueden utili1arse muc3as 'ormulas!sin embargo una de las mas usadas en $ondu$tos a presi/n- es !a de a?en 5i!!iams . %sta 'ormula es "alida #nicamente para tuber(as de


65/65

PE%DIDA DE CA%GA

B+ PE%DIDA DE CA%GA PO%T%AMO

-ara determinar la perdida de carga por tramo es necesarioconocer los "alores de carga disponible! el gasto de dise2o $ lalongitud del tramo de tuber(a.

Sistema de Abastecimiento II 1 - Clase

Documents

Transcript of Sistema de Abastecimiento II 1 - Clase