ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

INDICE I.INTRODUCCIÓN……………………………………………… ………………………2 II.CAPACIDADES………………………………………………… …………………….3 III.GENERALIDADES…………………………………………… …………………….3 IV. ALCANCES…………………………… ALCANCES……… ……………………………………… ………………………… ……… …………………….3 V. JUSTIFICACIÓN………………… JUSTIFICA CIÓN…………………………………… …………………………… ………… ………………………3 VI.VI.REVI RE VISI SIÓN ÓN LITE LI TERA RARI RIA A TEÓRICO...............................4

O

MARC MA RCO O

VII II..CÁLC CÁ LCUL ULO O O METO ME TOD DOL OLO OGI GIA A PROCEDIMIENTO………………..23

Y

VIII.ANALISIIS DE LOS RESULTADOS………………………………………..25 IX.CONCLUSIONES SUGERENCIAS……………………………………….29

Y

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL

X.ILIOGRAFIA………………………………………………… …………………..3! XI. ANEXOS………………… ANEX OS…………………………………… …………………………………… …………………… … …………………..3"

I.- INTRODUCC INTRODUCCION ION Debido a la gran explosión demográfica demográfica existente en en nuestra ciudad y en nuestro país es que ha crecido el requerimiento de agua potable, hecho que obliga al ingeniero civil a tener que realizar estudios para el abastecimiento de agua.

Es de gran importancia importancia conocer el caudal con el que se va a abastecer a la población, de esto dependerá el que los pobladores no sufran de la carencia de agua, además de que por medio del caudal se realizará.

Es de mucha importancia el diseo de la red de conducción, además es importante anotar que no sólo uno puede ser el diseo de esta, pero sólo los criterios de eficiencia hidráulica, seguridad y economía dirán cuál es el más óptimo.

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA & ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE

CONDUCCION! ALMACENAMIEN""O ALMACENAMIEN""O #


!as líneas de conducción son estructuras que transportan el agua desde la captación hasta la planta de tratamiento "canal de conducción# o desde la planta de tratamiento hasta el reservorio. !a capacidad de $sta estructura deberá permitir el caudal correspondiente al caudal máximo de la demanda diaria.

!a %ngeniería %ngeniería &idráulica &idráulica incluye la aplicación aplicación de las las teorías de

la mecánica de fluidos, &idráulica, hidrología y con ello el suministro de agua.

'ara la realización de este traba(o se viene en cuenta conocimientos ya aprendidos anteriormente, como son mecánica de los fluidos describe el comportamiento del agua, en sus diversas condiciones estáticas y dinámicas y de &idrología.. Esta teoría en general se ha desarrollado teniendo en cuenta el estudio de las líneas de conducción, resaltando una serie de condiciones inherentes tales como) Caudal de diseño, velocidades permisibles, presión, presión, clase y calidad de tubería.

!as características de la tubería de descarga o línea de conducción, son determinadas por la p$rdida de carga, velocidad y viscosidad del líquido. *demás la tubería se comprueba por golpe de ariete y líneas de energía.

III.-CAPACIDADES •

Disear la !ínea de +onducción, estableciendo para ello los diferentes diámetros de tubería.

•

Disear el istema de %mpulsión dentro de la !ínea de +onducción.

•

Disear el istema de *lmacenamiento - eservorio, para distintos lapsos de tiempo +ontinuo y discontinuo.

•

Disear la !ínea de *ducción.

•

Disear la ed de Distribución de *gua de la +iudad planteada en la primera parte del /raba(o /raba(o Escalonado.

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA ' ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


V.-

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA E.A.P. ALCANCES ALCANCE S DE INGENIERIA CIVIL

'ara la realización de este traba(o se ha tenido que hacer uso de conocimientos anteriores, por lo que algunos valores se adoptarán teni$ndolos en cuenta.

II.- GENERALIDADES El conocimiento del tema nos servirá para tener una idea de la importancia del agua y su forma de distribución de tal forma que esta se realice con toda normalidad y en forma constante, procurando así que la población satisfaga satisfaga sus necesidades necesidades en forma debida.

IV..- JUSTIFICACI IV JUSTIFICACIÓN ÓN El presente traba(o se (ustifica por el hecho de que es de gran importancia el tener que abastecer a una población con *gua 'otable, razón por la cual el Diseo de las !íneas de +onducción y el respectivo *lmacenamiento son de vital importancia para esta0 por lo que se debe procurar que dicho diseo se realice en forma conveniente. 'or tal razón la red de distribución tiene mucha importancia porque soluciona el problema de la escasez del agua, me(orando la calidad de vida de las personas.

VI.- REVISIÓN LITERARIA O MARCO TEÓRICO Tuberías de c!ducc"#!$ 'ara el abastecimiento de agua, las tuberías de conducción se inician en ca(as, tanques o reservorios0 y se dirigen hacia otros reservorios y de allí a los centros de consumo. 'or lo genera generall las tubería tuberíass de conducció conducción n son largas largas y por lo lo tanto, tanto, las p$rdidas p$rdidas de carga carga en la tubería tubería son muy grandes grandes comparada comparadass con las p$rdidas p$rdidas locales en cambios cambios de direcció dirección, n, cambios de pendiente, válvulas, etc. *demás la energía cin$tica del agua es pequea "1234g#, puesto que la velocidad velocidad del agua es es tambi$n pequea. pequea.

Materiales (ara t)ber*as+ !os siguientes factores tienen que ser considerados al decidir el material que se empleará para un determinado proyecto. Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA , ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



e disea a tubo lleno. e procura que la longitud sea la mínima posible.

El terreno por donde atraviesa debe ofrecer garantías en cuanto a su estabilidad. El costo de tubería, de tubería, colocación y excavación debe ser el mínimo0 la profundidad promedio a colocar colocar tubería dentro dentro del terreno debe debe ser 5.65m. !os materiales frecuentemente utilizados en las tuberías son)

•

*cero comercial.

•

'oli cloruró de vinilo "'1+#.

•

'olietileno.

•

7ierro 7undido " 7e#

•

*sbesto cemento "*+#.

•

+oncreto.

Ca%cu% &"dr'u%"c de %a ca(ac"dad de re)u%ac"#!$ Existen dos m$todos) a# 8$todo 9ráfico. b# 8$todo *nalítico. *nalítico.

•

8$todo gráfico) El cálculo de la capacidad de regulación se determina mediante el diagrama de masas, mediante el siguiente procedimiento)

*+. e traza la curva integral de consumo partiendo de las 55.55 horas "media noche#0 para esto se traza traza todas las coordenadas en cantidades cantidades acumuladas del del consumo diario. diario. El aporte total debe ser igual al :55;.

,+. e determina las diferencias entre las ordenadas de las curvas integrales de aporte y consumo0 estas diferencias representan el contenido de agua en el reservorio.

•

8$todo analítico) 'ara este m$todo m$todo se completan completan las columnas columnas exceso y defecto del m$todo m$todo gráfico, todo referido a una determinada hora0 anotando las diferencias de ordenadas) los excesos excesos con signo "<# y con signo "=# los defectos. defectos. e toman los máximos máximos valores valores

absolutos de exceso y defecto. !a capacidad de regulación del reservorio está dado Abastecimiento y alcantarillao CONDUCCION! ALMACENAMIEN""O ALMACENAMIEN""O # DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


por la suma absoluta absoluta de los valores valores máximos.

"U$ERIAS DE CONDUCCION

'or lo general las tuberías de conducción son largas y por lo tanto las p$rdidas de carga en las tuberías tuberías son muy grandes comparada comparada con las p$rdidas p$rdidas locales en cambios cambios de direcció dirección, n, cambios de pendiente, válvulas, etc. *demás la energía cin$tica del agua es pequea, puesto que la velocidad del agua es tambi$n pequea.

'ara el abastecimiento de agua, las tuberías de conducción son las encargadas de trasladar el agua desde una captación o planta de tratamiento y se dirigen hacia otros reservorios, para que luego se distribuya a los centros de consumo.

El transporte del agua puede efectuarse por dos formas)

♣

'or gravedad.

♣

'or bombeo.

Por Graea Ca!a%es on construidos utilizando material del lugar y pueden ser a cielo abierto o tapado0 para consumo humano se recomienda tapado. /ienen las siguientes venta(as)

♣

'osibilidad de emplear materiales locales, tales como) piedra, arena, grava.

♣

!a vida >til del canal es más larga comparada con las tuberías metálicas.

♣

!a p$rdida de capacidad hidráulica es menor que en las tuberías.

!a desventa(a primordial de un canal es que no es adaptable cuando la topografía del terreno es muy irregular, además que existe la posibilidad de contaminación a lo largo de su recorrido. Esto es fundamental, para que se obvie la conducción para un abastecimiento de agua, por este medio.

Tubería rada$ Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA / ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



e le conoce tambi$n como tubería0 conducto a presión, tubería a sección llena, etc. !as tuberías a utilizar pueden ser de diversos materiales, así tenemos) fierro fundido, concreto, acero, '1+ y asbesto de cemento.

Por bombeo. Es una máquina que absorber energía mecánica que puede provenir de un motor el$ctrico ocasionada ocasionada manualmente, manualmente, molino de viento, viento, máquina máquina de combustió combustión n interna, interna, etc. permite trasladar el fluido de un lugar a otro a un mismo nivel y3o a diferentes lugares o niveles.

Clasifcación.

?os referimos a la clasificación clasificación que presenta el manual de sistemas sistemas de abastecimiento abastecimiento de agua, Departamento de alud y @ienestar de los Estados Anidos de ?orteam$rica, texto 8anual de pozos por 9ibson = inger. inger.

$ombas De Moimiento Alterno •

De superficie.

•

De pozo profundo.

$ombas Rotatias •

De superficie "engrane ó álabe#

•

De pozo profundo "rotor helicoidal#

$ombas centri0)1as. De su(er"c"e. +on altura práctica de 45 pies, profundidad usual de bombeo de :5 a 45 pies0 cargas usuales de presión de :55 a :B5 :B5 pies de agua. 'resenta venta(as venta(as y desventa(as. desventa(as.

Ve!/a0as$ 7lu(o suave, uniforme, bombea agua que contiene arena y limo, la presión en el sistema es uniforme y exenta de choques) es generalmente confiable y de un buen servicio Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA 2 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL Des1e!/a0as$ 'uede 'uede fácilmen fácilmente te el cebado, el buen funcionamient funcionamiento o requiere requiere que traba(e traba(e ba(o cargas cargas y velocidades de diseo.

De Turb"!a 2Pas Se!c"%%3 +on altura altura práctica práctica de succión succión y profundida profundidad d usual de bombeo igual igual a 46 pies, con cargas cargas usuales de presión de :55 a 455 pies de agua.

Ve!/a0as !as mismas que para las de cuerpo de caracol, pero no adecuadas para bombear aguas que contengan arena o limo. on autocebantes.

Des1e!/a0as !as mismas que para las anteriores, salvo que conserva fácilmente el cebado.

De ( (ru!d. /urbina de e(e maestro vertical "paso m>ltiple#,son de impulsores sumergidos, profundidad usual de bombeo mayor de 4B pies y cargas usuales de presión de :55 a 655 pies de agua. Estas bombas tienen sus fuentes de energía sobre el suelo y separadas de ella, razón por la que hacen más fácil el acceso y las separaciones son posibles sin sacar todo el con(unto de la bomba del pozo. *sí mismo mismo se logra mayor flexibilidad flexibilidad por emplear una cabeza de transmisión transmisión a ángulo recto, al cual pueden acoplarse dos máquinas dos motores el$ctricos para reserva.

Ve!/a0as !as mismas que la turbina del tipo de superficie.

Des1e!/a0as equiere cargas y velocidades de diseo por su buen funcionamiento. equiere equiere suficien suficiente te alineamient alineamiento o y suficien suficiente te verticalid verticalidad ad del pozo para su Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA 3 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE

instalac instalación ión y



funcionamiento adecuado.

Turb"!a su4er)"b%e 2(as 45%/"(%e3.

@omba y motor sumergidos profundidad usual de bombeo mayor de 4B pies y carga usual de presión de B5 a C55 pies de agua.

Ve!/a0as !as mismas que las turbinas tipo superficie, además e(e corto de la bomba al motor. 1erticalidad 1erticalidad y alineamiento del pozo menos importante que para el tipo de e(e maestro.

Des1e!/a0as !a reparación del motor o de la bomba requiere que la saquen del pozo. !a reparación del puede requerir su envío al fabricante o su representante. u(eta a la abrasión por la arena.

$ombas De Corc4o De P Pru!d *ltura práctica de aspiración de 45 a :55 pies ba(o el suelo "e(ecutor sumergido a B pies#, profundidad usual de bombeo mayor de 4B pies, cargas usuales de presión de 5 a :B5 pies de agua.

Ve!/a0as De operación sencilla. ?o tiene que instalarse instalarse sobre el pozo. ?inguna parte movible movible dentro del del pozo. 'recio de compra y gastos de mantenimiento, mantenimiento, ba(os.



Elección De La Bomba

'or recomendaciones bibliográficas, las instalaciones de agua y alcantarillado generalmente son equipadas con bombas centrífugas accionadas por motores el$ctricos En base a estas recomendac recomendacione ioness y de acuerdo acuerdo con la clasificació clasificación n del tipo de bomba a emplear emplear será la Abastecimiento y alcantarillao CONDUCCION! ALMACENAMIEN""O ALMACENAMIEN""O # DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA 5 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

centrífuga del pozo profundo con e(e maestro vertical "paso m>ltiple#, cuyas características y E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL venta(as se trataron anteriormente. anteriormente. tras venta(as de la bomba centrífugas son las siguientes) órganos articulados articulados y los mecanismos mecanismos de acoplamiento son son muy sencillos. ♣ ?o tienen órganos

♣

!a impulsión el$ctrica del motor que las mueve es bastante sencilla

♣

'ara una operación definida, el gasto es constante y no se requiere de dispositivo regulador. regulador.

♣

e adapta con facilidad a muchas circunstancias.

Recomenaciones Para El Sistema De $ombeo 

'rot 'roteg eger er la bomb bombaa cont contra ra inun inunda daci cion ones es y el moto motorr que que pued puedee esta estarr en un luga lugarr seco seco "principalmente cuando $ste es el$ctrico#.



!a cimentación debe ser bastante firme para asegurar una buena alineación del grupo motor bomba y se mantenga mantenga esta a>n con el tiempo de servicio prolongado. prolongado.



*linear y fi(ar el grupo antes de unir las tuberías de aspiración y descargar. *l unir estas no deben forzar la bomba.



+uando se eleva agua desde un pozo desde un nivel situado a 4B pies "F.G m.# o más ba(o a la superficie del suelo, se ba(a la bomba dentro del pozo y ya sea sumergi$ndola completamente en el agua o llevándola muy cerca de la superficie del líquido permitir que desarrolle la altura de succión de $sta.



'roveer de las válvulas necesarias en la tubería de descarga.



!a tubería de succión no debe tener entradas de aire ni debe formar bolsas de aire "ver cebado de bombas#. así mismo evitar al máximo los codos y cambios de sección.



*ntes de la puesta en marcha se debe asegurar el cebado de la bomba.



'ara cada cada bomba en particular particular se debe seguir al pi$ de la letra las recomendac recomendaciones iones del fabricante, adicionales a las indicaciones en los párrafos anteriores.



El factor muy importante y que necesariamente debe tenerse presente para la elección de una bomba es el rendimiento rendimiento del pozo pozo en estudio.

Cebao De $ombas

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA 6 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



+ebado es el nombre que se da al proceso por el cual se introduce agua en una bomba a fin de E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL desalo(ar el aire atrapado atrapado en ella y su tubo de succión durante los períodos períodos de reposo. En otras palabras el cebado produce una masa continua de agua desde la abertura de admisión del impulsor de la bomba, bomba, hacia aba(o, a trav$s del tubo de succión. !os muchos mecanismos y procedimientos procedimientos empleados en la obtención y el mantenimiento mantenimiento del cebado de las bombas, generalmente comprenden uno o una combinación de los siguientes factores)



Ana válvula de pie para retener retener el agua en la bomba durante los períodos períodos de interrupción.



Ana ventilación para permitir el escape del aire atrapado.



Ana bomba auxiliar u otro mecanismo "tubo desde un tanque elevado# para llenar la bomba con agua.

LINEA DE CONDUCCION POR $OM$EO !a línea de conducción llamada tambi$n, tubería de bombeo o tubería de descarga deberán ser instalados luego en la salida de la bomba, una válvula de retención o válvula de +heeH y una válvula de compuerta.

♣

!a primera tiene por ob(eto evitar que el líquido vuelva cuando la bomba sea desconectada. *sí como tambi$n sirva de protección contra el acceso de presión, el golpe de ariete e impide al mismo tiempo que la bomba gire en sentido contrario al de su rotación.

♣

!a válvul válvulaa de retenc retención ión debe debe ser colocada colocada entre la válvul válvulaa de compue compuerta rta y la bomba, bomba, permitiendo así así inspeccionarla cuando sea necesario. necesario.

♣

i se utilizan reducciones reducciones en la tubería de descarga deben estar situadas entre la válvula válvula de retención y la bomba.

♣

El diámetro de la tubería de descarga deberá ser, siempre que sea conveniente dos medidas mayores que el diámetro de salida de la bomba y nunca menor que este >ltimo.

!as caract caracterí erísti sticas cas de la tuberí tuberíaa de descar descarga ga son determ determina inadas das por la p$rdid p$rdidaa de carga, carga, ♣ !as velocidad y viscosidad del líquido.

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA &7 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



Consieraciones Para Dise8o De La L*nea De Con)cci9n E.A.P. DE El INGENIERIA CIVIL ♣

e disea a tubo lleno. lleno.

♣

e procura que la longitud de la longitud sea la mínima mínima posible.

♣

El terreno por donde atraviese atraviese debe ofrecer garantías garantías en cuanto a su estabilidad. estabilidad.

♣

El costo costo de tubería, tubería, excavac excavación ión y coloca colocació ción, n, debe ser el mínimo mínimo00 la profund profundida idad d promedio a colocar colocar de tubería dentro dentro del terreno, terreno, será de 65 cm sobre la clave. clave.

♣

e tendrá en cuenta los accesorios de seguridad y protección)

Re0"%%a. +anastilla de entrada en el conducto, para evitar la entrada de piedras, gravas, ramas, etc.

V'%1u%as de a"re  1e!/sas. on válvulas automáticas, van ubicadas en las partes altas de la línea de conducción, se colocan para eliminar burbu(as de aire, aire, ya que una burbu(a burbu(a se acumula en las partes altas altas de la tubería. tubería.

V'%1u%as de (ur)a. e colocan en las partes ba(as de la línea de conducción, dicha válvula se coloca para evacuar los sedimentos acumulados en estos puntos, utilizando la misma fuerza dinámica del flu(o y son válvulas del tipo compuerta.

V'%1u%a reduc/ra de (res"#! irve para reducir la presión, son automáticas y graduables.

C'4ara r4(e (res"#! Es un dispositivo pequeo que está en contacto con la presión atmosf$rica y permite ba(ar la presión hasta cero0 dicha cámara se utiliza cuando la presión estática y3o dinámica supera el esfuerzo de traba(o del material de conducto. !a +' tiene dimensiones pequeas, pudiendo aproximadamente aproximadamente tener 5.65 m x 5.65 x : m, y debe ser una estructura la más segura, respecto a posibilidad de contaminación.

Asbes/ ce4e!/. on tubos muy pesados, costosos y poco mane(ables0 además dicha tubería se puede utilizar cuando el p& del agua es estable "p& I F# o valores menores, caso contrario va a existir Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA && ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



problemas serios serios de salud. /iene /iene diámetros diámetros comerciales de 4J, J, CJ, GJ, GJ, 6J, :5K.

Acer. on tubos muy pesados, costosísimos y poco mane(ables0 además dicha tubería se emplea generalmente para fuertes pases a$reos de la conducción. /iene diámetros de acuerdo al diseo que el proyectista requiera. 9eneralmente tienen G mts de largo.

PVC on tuberías muy apropiadas para el abastecimiento de agua potable, por su traba(abilidad, por costo costo y por su poco poco peso, peso, siemp siempre re y cuando cuando se las utilic utilicee empotr empotrada adas. s. /iene /iene diámet diámetros ros comerciales de 4J, 4LJ, J, CJ, GJ, 6J, :5J, 9eneralmente tienen B mts de largo.

P%"e/"%e! Es una variedad más comple(a del poli cloruró de vinilo, lo que le da mayor resistencia y hasta puede utilizarse exteriormente. u longitud es requerida de acuerdo a petición del proyectista. /iene diámetros comerciales comerciales al igual que la tubería '1+. !as velocidades permisibles máximas y mínimas son)





1m 1mín

1máx

5.G m3seg

 m3seg 'ara concreto.

5.G m3seg

B m3seg 'ara acero, 7e, *+, '1+ y po polietileno.

!a línea piezom$trica debe tener un valor de presión mínima de :m "para evitar la posibilidad del fenómeno de cavitación#, su máximo debe tener el permisible por la capacidad soportable del conducto.



!a presión va de acuerdo a la clase de tubería "resistencia "resistencia interna#



Existen tuberías tuberías clase) B, F.B, :5, :B " Hg 3 cm4 #.



!a llegada al reservorio debe ser con una presión mínima de JJ cuando llega a la parte superior y cuando llega a la parte interior del mismo, la presión puede variar de  = B mca.



'ara el diseo de la línea de conducción se utiliza la formula general de )

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA &' ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



'ara el cálculo del golpe de ariete se utiliza la fórmula siguiente

8icahud

*llievi

Dónde)

♣

'g. ) 9olpe de ariete ariete en mca.

♣

a ) +eleridad en m3seg.

♣

1) 1elocidad 1elocidad en m3seg

♣

g ) *celeración *celeración de la gravedad.

'ara el diseo de la línea de aducción se utiliza la fórmula siguiente.

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA &, ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



ALMACENAMIEN"O DE AGUA Reser1r" /ambi$n es conocido como tanque regulador, el cual es importante para regular el consumo horario, almacenar agua contra incendios, agua de reserva o para emergencias, además de asignar una presión adecuada para su distribución,

Fu!c"!es$ ♣

ealiza un traba(o eficaz de interrelación entre el r$gimen variado y uniforme.

♣

*lmacena el agua durante los períodos en que el consumo es inferior al caudal de aporte.

♣

'ermite responder momentáneamente momentáneamente a las necesidades de consumo cuando por efectos de separación o conservación de las estructuras anteriores al reservorio se interrumpe el aporte requerido en el reservorio.

♣

'ermite alcanzar una presión uniforme de servicio para mantener los requerimientos de cada ciudad

V%u4e! de reser1a$ eg>n el .?.+. este volumen debe (ustificarse de acuerdo con las reservas adicionales. eg>n las recomendaciones de alud y de Defensa +ivil, debe ser de B; a :B;.

V%u4e! (r "!ce!d"$ Este volumen se calcula con la siguiente fórmula)

6 ') 'oblación en miles. ' M 5555 hab.

t I horas.

Case/a de c!/r% 7 de 1'%1u%as$ !a finalidad que cumple este elemento es la de albergar a los accesorios de control para la salida de agua del reservorio, en la cual puede entrar satisfactoriamente una persona con fines de mantenimiento, reparación u otro caso.

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA &ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Es/a!8ues De A%4ace!a4"e!/ A%4ace!a4 "e!/ E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL !os estanq estanques ues de almace almacenam namien iento to (uegan (uegan un papel papel básico básico para para el diseo diseo del sistem sistemaa de distribución de agua, tanto desde el punto de vista económico. *sí *sí como por su importancia en el funcionamiento hidráulico hidráulico del sistema y en mantenimiento de un servicio eficiente.

S"s/e4a De Re)u%ac"#! e llama depósito de regulación, reservorio, estanque o vaso de almacenamiento a la estructura que almacena un volumen de agua capaz de equilibrar el suministro de agua para los diversos usos usos "con "consu sumo mo,, rese reserv rvaa cont contra ra ince incend ndio ios# s# y que que gara garant ntic icee un serv servic icio io cont contin inuo uo sin sin interrupciones e contempla obras de regulación en todo proyecto de abastecimiento de agua potable. !os fines que cumplen estas obras se las puede resumir en) :. 4.

.

ealizan un traba(o eficaz de interrelación entre dos regímenes) el uniforme, proporcionado por los aportes de agua "manantiales, pozos, ríos, etc.# y el variable, originado por la distribución. *lmacena el agua, durante los períodos en que el consumo es inferior al caudal de aporte y lo restituye en el caso que se uniformice dichos caudales, cumpliendo de esta manera la función de distribución es decir compensar las variaciones de los consumos que se producen durante el día. 'ermite responder momentáneamente momentáneamente a las necesidades de consumo cuando por efectos de

C.

reparación o conservación de las estructuras, anteriores al reservorio, interrumpen el aporte requerido en el reservorio es decir mantener almacenada cierta cantidad de agua para atender situaciones de emergencia tales como incendios e interrupciones por daos de tuberías de aducción o de estaciones de bombeo.

B.

8antener las presiones de servicio en la red de distribución.

T"(s de /a!8ues de a%4ace!a4"e!/  reser1r"s. !os podemos clasificar de acuerdo a los siguientes criterios)

♣

'or su función. e presentan los siguientes tipos)

Reser1r" de Cabecera Es aquel cuyo abaste abastecim cimien iento to de agua agua es direct directo o de la +aptac +aptación ión y3o de la 'lant 'lantaa de Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA &/ ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



/ratamiento, para luego suministrar a la red. Este abastecimiento al eservorio puede ser por gravedad o bombeo. Este tipo de reservorio es lo com>n en un sistema de abastecimiento de agua. +omo e(emplo tenemos al reservorio :"ta *polonia# y 4 "an amón# que abastecen a la ciudad de +a(amarca.

Reser1r" F%/a!/e Es un típico regulador de presiones, se caracteriza por que se abastecen de agua mediante otro reservorio por bombeo o gravedad. +uando la presión en la población es alta, es decir la producción es mayor que el consumo, el reservorio se llena, y al contrario, cuando el consumo sobre pasa el rendimiento de la fuente, el agua del reservorio desciende para sumarse a la del abastecimiento, manteni$ndose así casi constante la presión o la carga en la ciudad o zona servida por el reservorio. +omo e(emplo tenemos en +a(amarca al reservorio  "an 1icente# que se abastece de agua del :, para luego suministrar agua a la red.

Pr e% 4a/er"a%. !os podemos agrupar en los siguientes)

•

8ampostería.

•

8adera.

•

+oncreto.

•

8etálicos. ?os abocaremos al estudio de los los depósitos de concreto armado y metálicos. metálicos.

Ta!8ues de A%4ace!a4"e!/ de C!cre/ Ar4ad. 'or razones de corrosividad sobre todo en zonas cercanas a la costa puede resultar aconse(able la utilización de estructuras de este material, cuya resistencia y comportamiento ante tales agresividades, se hace a largo plazo más económico por requerirse un mantenimiento menos oneroso. Dentro de estos tanques de concreto armado tenemos)

Ta!8ues Su(er"c"a%es. on tanques que se construyen casi sin excepción, pues el concreto apisonado ofrece suficiente seguridad contra la formación de grietas, y por lo tanto, contra la impermeabilidad.

Es recome recomenda ndable ble plantear plantear una secuen secuencia cia de @y = 'ass, 'ass, de $sta $sta manera manera puede seguir seguir en Abastecimiento y alcantarillao CONDUCCION! ALMACENAMIEN""O ALMACENAMIEN""O # DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA &2 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


funcionamiento el depósito cuando se procede a operaciones de limpieza y reparación.

Desde el punto de vista estático presenta grandes venta(as la sección circular.

!a forma circular resulta económico para estos tamaos si se emplea concreto pretensado. in embargo es imprescindible en cada caso establecer una comparación de los costes.

e recomienda, para las distintas capacidades >tiles las siguientes alturas de agua)

•

&asta 55 8 =========== 8

•

de C55 a B55 8 ========C 8

•

por encima de B55 8 ===C 8 á B 8. El fondo del depósito debe tener un declive de :)B5 a :):55 hacia el sumidero de desagNe.

!a distancia entre el nivel del depósito lleno y el borde inferior de la estructura de la cubierta debe ser mínimo de 5 cm.

Ta!8ues E%e1ads 9 Trres de A)ua. on estructuras que para su diseo se deben tener en cuenta dos aspectos) el depósito y la torre de soporte.

Ta!8ues de A%4ace!a4"e!/ Me/'%"cs. 9eneralmente son tanques elevados, utilizados principalmente en instalaciones industriales y estaciones ferroviarias.

Estos depósitos son generalmente de acero y precisan continuos traba(os de mantenimiento, mantenimiento, por e(emplo, renovación de pintura,. etc.

!a ductilidad del material permite el aprovechamiento aprovechamiento de la forma circular, con con lo que se logra la me(or absorción de esfuerzos por el material.

En las instal instalac acion iones es indust industria riales les se montan montan con frecue frecuenci nciaa los depósi depósitos tos de agua agua sobre sobre estructuras en forma de chimenea.

Pr La Fr4a !a forma no es un parámetro parámetro importante importante de diseo, diseo, sin embargo embargo razones ornamental ornamentales es y en ocasiones ocasiones económica económicass pueden pueden incidir incidir para realizar realizar estudios estudios analítico analíticoss tendientes tendientes a lograr lograr Abastecimiento y alcantarillao CONDUCCION! ALMACENAMIEN""O ALMACENAMIEN""O # DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA &3 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


formas que determinen el me(or aprovechamiento de los materiales y la máxima economía. E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL Dentro de las principales formas tenemos)

Es:r"ca. 'resenta la menor cantidad de áreas de paredes para volumen determinado y tiene la venta(a de que toda ella está sometida al esfuerzo de comprensión y tensión simple. !o cual se refle(a en menores espesores. u mayor desventa(a estriba en aspectos de construcción. !o cual para el caso de estanques de concreto armado obligado a encofrado de costos elevados.

C"%í!dr"cas. En el estanque estanque de forma forma cilíndric cilíndrica, a, la paredes paredes sometidas sometidas a esfuerzos esfuerzos de tensión tensión simple. simple. epresentan venta(as estructurales. 'ero tambi$n con la desventa(a del encofrado para el caso de estanque de concreto. !as losas de fondo y tapa, las cuales pueden ser planas o en forma de c>pula. e articulan a las paredes.

Para%e%e(í(ed. on aquellos que tienen sus lados paralelos de dos a dos debido a sus formas rectas producen momentos que obligan a espesores mayores y esfuerzos tambi$n mayores. in embargo, reduce grandemente, los costos por encofrados. Dentro de estos tenemos) cuadrado y rectangulares principalmente.

D"4e!s"!es$ Dependiendo de la capacidad requerida, el estanque puede dividirse en comportamientos o celdas, aunque generalmente los tanques deseados se construyen en una sola celda y su dimensionado persigue la mayor economía. Determina la capacidad, se selecciona la altura del cuerpo del estanque, tomando en cuenta la me(or relación h3! o h3D considerando que alturas exageras exigirán mayores espesores por razones de empu(e de agua y posiblemente costos tambi$n mayores.

Pr su (s"c"#!. Los reservorios por su posición pueden ser: E!/errads O Sub/err'!es. on aquellos en los que toda su estructura se encuentra en el sub suelo, estos pueden ser construidos de concreto armado e impermeabilizados "itHa "itHa ?O :#0 son venta(osos debido a que los empu(es laterales del agua son soportados u absorbidos por el suelo.

Se4"-e!/errads. on aquellos reservorios cuya estructura está parcialmente enterrada en el suelo y la otra mitad en la superficie superficie debido debido a que el empu(e empu(e de agua no es tan fuerte por el poco volumen volumen que Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA &5 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


contienen.


A(7ads. on aquellos cuyo solado o piso está directamente colocado sobre la superficie del suelo o con muy pequea excavación para cimentación. En estos tres primeros tipos, se construyen ba(o el depósito de agua un sistema de drena(e, que tiene por ob(eto eliminar el agua que por alguna circunstancia de(ara escapar el reservorio0 fugas ocasionadas por ligeras grietas, etc.

E%e1ads. 'ueden descansar sobre columnas, pilotes o sobre paredes. Este >ltimo se emplea para los que se levantan en el centro de una población y se desea que la arquitectura de los edificios vecinos no sea alterada por el aspecto del castillo de sustentación del reservorio0 a este modelo corresponden las llamadas torres de agua, de muchas ciudades. !a posición del depósito de agua en $ste tipo de reservorio de llama tambi$n +A@* con respecto al suelo.

Sistema de de distribución: distribución:

Lí!ea de Aducc"#!$ /ramo de tubería, conduce el agua desde el reservorio hasta el punto de ingreso de la red de distribución. En el caso de que la presión exceda de B5 m.c.a, la tubería es de clase B, se debe colocar cámara ompe presión aguas aba(o del reservorio, para que la tubería no falle, al ser excedido su esfuerzo de traba(o. /ambi$n /ambi$n se tendrá en cuenta el fenómeno fenómeno del golpe de ariete, ya que la sobre presión presión puede tener efectos que hagan fallar la tubería.

Red de D"s/r"buc"#!$ 'ara nuestro caso se usará el tipo malla por ser el más adecuado frente al sistema ramificado. !uego, la red de distribución comprende)

•

Tuberías /r!ca%es$+onforman la red principal de distribución y forma circuitos cerrados.

•

Tuberías Tuberías Secu!darías$  de servicios, tuberías conectadas a las que sirven para establecer de agua a la totalidad de población.

•

Accesr"s a U/"%"ar$ +ruces, tres, codos, reducciones, tapones0 además se usará válvulas de compue compuerta rtass cuando cuando se deberá deberá interr interrump umpir ir el flu(o, flu(o, en deter determin minada adass zonas, zonas, para para hacer hacer reparaciones o nueva conexión u otros motivos. !as válvulas de compuerta estarán espaciados

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA &6 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



B55 m en la red troncal y serán ubicados seg>n el sentido del flu(o.

•

Tuberías)Estas se ubicarán a una profundidad mínima de 5.65 m sobre la clave de la tubería y a una distancia no menor de 4.B5 m de la tubería de desagNe y 5.4B m sobre la misma "tubería de desagNe#.

•

C!e;"!es$/ramo de tubería, comprendido entre la matriz principal o de la tubería de servicio o secundaría y la ubicación del medidor en en domicilio.

REDES DE A$AS"ECIMIEN"O DE AGUA

PERDIDA DE CARGA$ Entre dos puntos de un tramo de tubería que está operando a tubo lleno, podemos plantear la ecuación de @ernoulli.

En donde P representa la cota del punto respecto respecto a un nivel de referencia arbitrario, arbitrario, '3 γ es la altura o carga de presión "' es la presión y γ el el peso específico del fluido que pasa por $l#, 1 es la velocidad media en el punto considerado y hf es la p$rdida de carga y se produce en el tramo : a 4. Entendemos por p$rdidas de carga al gasto de energía necesaria para vencer la resistencia que se opone al movimiento del fluido de un punto a otro de una sección de tubería.

♣

!ineales o de 7ricción)

♣

ingulares o !ocales)

N/a$ 'ara el cálculo de la p$rdida de carga por fricción en la tubería de impulsión "sistema de bombeo#, emplear emplear la fórmula de Darcy)

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA '7 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



Dónde) f es el coeficiente de rugosidad "depende del tipo de material de la tubería#.

Ca%cu% de $ 'rimero se calcula el ?>mero de eynolds)

♣

1) velocidad del agua en la tubería "cm3seg#.

♣

D) diámetro de la tubería "cm#.

♣

A) viscosidad cinemática "cm23seg#.

♣

i e M 4555) aplicar la fórmula de 'ouseville.

♣

i e Q 4555) aplicar la fórmula de +olebrooH.

Fr4u%a de ("se1"%%e$

Fr4u%a de c%ebr<$

Dónde) R es la rugosidad absoluta "mm#. 'ara '1+, R I 5.55F

C!s"derac"!es C4(%e4e!/ar"as De Orde! Pr'c/"c Para E% D"se= De Las Redes De D"s/r"buc"#! D"s(s"c"#! de /uberías !as tuberías de distribución deben proyectarse para todas las calles a las que den frente a una o más parcelas y procurando siempre formar mallas. !as tuberías irán colocadas en el lado de la calle que tengan el mayor n>mero de conexiones, de(ando el centro de la calle para las cloacas. Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA '& ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


L%a1es


En las tuberías e distribución deben colocarse suficientes llaves de manera de aislar no más de B5 m, cerrando un máximo de cuatro llaves o de que sólo queden dos cuadras sin servicio "normas %?#.

>"dra/es e espaciarán a 455 m para zonas residenciales o comerciales con menos del :45; de construcción. e espa espaci ciar arán án a :55 :55 m para para zona zonass indu indust stri rial ales es o come comerc rcia iale less con con más más del del :45; :45; de construcción.

A!c%a0es Dado que la magnitud de las presiones en la red de distribución es relativamente ba(a, los ancla(es no precisan de cálculos individuales y se pueden hacer uso de cuadros.

T"(s De Redes El tipo de red de distribución estará determinado por la topografía, la vialidad y la ubicación de las fuentes de abastecimiento. abastecimiento. ed amificada) "*bierta# ed 8allada) "+errada#

Se%ecc"#! De% T"( De D"s/r"buc"#! De acuerdo con las condiciones topográficas, la ubicación de la fuente respecto a la red y al estanq estanque, ue, motiv motivará ará divers diversas as formas formas de sumini suministr stro o de agua agua a la red de abaste abastecim cimien iento, to, planteándose varias varias posibilidades posibilidades a saber 

istema por gravedad



@ombeo directo al estanque y suministro por gravedad



@ombeo contra la red %ndudablemente que siempre que ello sea posible, la selección de un sistema totalmente por gravedad será la solución más conveniente. En este caso, deberá contemplarse la solución median mediante te una o más redes que separa separadas das por estanq estanques ues u otro otro dispos dispositi itivo vo manten mantenga ga las presiones dentro de de los límites límites normales.

C!d"c"!es de d"se=#$ El cálculo hidráulico de la red se hace con el caudal máximo horario, el mismo que hay que repartirlo en todas la tuberías de la misma. En esta repartición se emplean varios m$todos, el m$todo más efectivo consiste en dividir las población en varios sectores, para cada uno de ellos se determina el n>mero de habitantes, vali$ndose de los datos de densidad futura y actual, zonificando la cantidad de área a que pertenece cada sector en determinado punto o nudo, teniendo en cuenta la topografía y la economía. i en alg>n punto de la red se requiere mucho agua tal como ocurre por e(emplo en una industria, este gasto debe tomarse por separado y ser considerado especialmente en el cálculo de la red. Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA '' ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



En las ciudades importantes "grandes#, las tuberías deben disearse para caudal máximo diario más caudal contra incendio o el caudal máximo horario "el mayor de los dos# porque se ha demostrado en el caso de ocurrencia de incendio la gente abandona sus tareas caseras. En todos los puntos de la red las provisiones deben ser tales que en los momentos de máximo consumo satisfagan además para un periodo regular de incendio sin necesidad de sistemas de bombeo.

VII.- C?LCULO O METODOLOGIA 9 PROCEDIMIENTO Me/d%)ía 7 (rced"4"e!/ Me/d%)ía En lo que se refiere a la captación de manantial y tratamiento utilizamos una metodología inductiva y deductiva capaz de utilizar nuestros criterios para utilizar tal o cual formula o modificar el diseo)

Prced"4"e!/. Lí!ea De C!ducc"#! De acuerdo a los datos del perfil, se obtiene las cotas y las distancias del terreno. e calculó el diámetro máximo y mínimo teniendo en cuenta las velocidades. /eniendo en cuenta la fórmula de &azen y Silliam, y con un coeficiente cI:C5 para tuberías de '1+, se halló la perdida de carga, a la cual se le sumó la cota descendida y chequeando que no haya problemas de sobrepresión sobrepresión y cavitación, cavitación, teniendo en cuenta que la tubería es de clase clase B y F.B. Debemos de tener en cuenta que cuando la perdida de carga acumulada sea de presión mayor a la clase de tubería, se colocarán cámaras rompe presión, a partir de la cual se iniciara una nueva línea de energía y se seguirá el mismo procedimiento. Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA ', ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



Reser1r"

*gregando al caudal máximo horario, el volumen de reserva contra incendios y el volumen de reserva, el cual debe ser suficiente para abastecer de agua a la población para un período no menor de C horas.

!uego se define la variación del consumo diario y calcular el consumo acumulado. De acuerdo al aporte en n>mero de horas, determinar el exceso y el d$ficit, para proceder a disear las dimensiones del reservorio en función del volumen total.

Se ca%cu%# e% 1%u4e! c!/ra "!ce!d"s. Se de/er4"!# e% 1%u4e! de reser1as e% cua% es e8u"1a%e!/e a% @4d dura!/e u! /"e4( de  &ras. Lue) %a su4a de es/s 1%54e!es ser' e% 1%u4e! de% reser1r".

S"s/e4a De D"s/r"buc"#! ♣

e determinaron las áreas de influencia aproximadas de cada nodo.

♣

En cada una de $stas áreas se fueron colocando las tuberías interconectadas, formando mallas. Estos circuitos cerrados fueron determinados de manera que alcanzaran una longitud menor a 55m y que el área de influencia de cada nodo sea similar para lograr de esta manera la similitud de los caudales.

♣

eguidamente se calculó el caudal respectivo a cada nodo y se verificaron las presiones mediante el 8$todo de %teraciones de &ardy +ross.

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA 'ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



VIII.- ANALISIIS DE LOS RESULTADOS Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA '/ ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



RESUMEN

!os diámetros calculados para la línea de conducción son) CTT, GK, 6Ky :5K con tubería de '1+ clase B0 F.BTT para el tramo de bombeo con una tubería de '1+ clase :5

'ara el diseo del reservorio se utilizó el m$todo gráficos y analíticos con la se obtuvo los siguientes resultados.

♣ eservorio cilíndrico ♣ 1/ de B 4B. Diámetro *B. 4. *ltura total . 4. Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA '2 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA *lturaE.A.P. de nivelDE de agua ,. 4. CIVIL INGENIERIA

!a tubería de aducción nos arro(ó un diámetro de  la cual cumple con el análisis para el golpe de ariete para tubería de '1+, c%ase H. y una longitud de B,B.4.

'ara la línea de distribución se dividió la cuidad en G zonas a la cual se calculó los siguientes caudales.

NUDO

Qmh (Lit/seg)

01 02 03 04 05 06 Qmh


1.77 3.41 7.06 4.22 3.43 3.02 22.91



'ara el cálculo de los diámetros de la tubería de distribución se util utiliz izó ó el m$to m$todo do de &arry &arry +roo +roos, s, de la cual cual se obtu obtubo bo los los sigu siguie ient ntes es resultados.

Tramo &!''in L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7

Longit! m

Di"metro $%g

mm

R-1

308.56

8

203.2

1-2

480.00

4

101.6

2-3

642.20

4

101.6

3-4

380.00

2

50.8

1-4

542.20

4

101.6

4-5

300.00

4

101.6

5-6

542.20

4

101.6

6-1

300.00

3

76.2

!as presiones en los nudos son)

NUDO 1 2 3 4 5 6

$*+,ON (m.'.a.) 49.23 42.26 34.45 40.28 30.93 40.81

♣ !as tuberías irán colocadas en el lado de la calle que tengan el mayor n>mero de conexiones, de(ando el centro de la calle para las cloacas.



UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ubica ción n DE de acceso acc esorio rios, s, así CIVIL como de los grifos grifos se han dado en ♣ !a ubicació E.A.P. INGENIERIA func funció ión n del del tipo tipo de red red, cálc cálcul ulo o de pres presio ione nes, s, diám diámet etro ross y del del abastecimiento de agua.

Discusión. En lo que se refiere a la línea de aducción y impulsión los diámetros son demasiados grande grandes, s, esto esto se debe debe a que la tuberí tuberíaa tiene que ir a lo largo largo del perfil perfil del terreno terreno haci$n haci$ndos dosee cada vez más la longitu longitud d de la tubería tubería y altura altura a veces, veces, en este caso se recomienda la me(or ubicación ubicación del reservorio, reservorio, pero para efectos del traba(o traba(o estos datos datos son buenos puesto que se planteó situaciones críticas. !a bomba a utilizar es una de las más comerciales lo cual permite que su utilización sea la más factible.




I.- CONCLUSIONES 9 SUGERENCIAS CONCLUSIONES • • • • • • • • •

ealicemos el diseo de una !ínea !ínea de +onducción +onducción y aprendimos aprendimos el procedimiento procedimiento y los criterios de diseo. !os diámetros usados en la línea de conducción son de CK, GK, 6K y :5K utilizando una tubería de '1+ de clase B y F.B. 'ara el sistema de conducción se diseó dos cámara rompe presión. 'ara el chequeo del fenómeno de cavitación se tomaron los datos a una temperatura de 45U+. Es importante tener en cuenta las perdidas locales cuando se trata de tuberías cortas. cortas. Es necesa necesari rio o calcul calcular ar el fenóme fenómeno no del golpe de ariet ariete, e, porque porque es el que ocasiona ocasiona un incremento repentino de presión, y por lo tanto la tubería puede romperse. El cálculo de las tuberías, depende de la cantidad de m.c.a. que esta resista, así mismo como de los fenómenos de cavitación y sobrepresión. !as tuberías de diámetros menores presentan mayor p$rdida de carga que en las tuberías de diámetros mayores. An factor importante para este tipo de estudio es tener muy en cuenta la topografía de la zona, así como tambi$n la geomorfología de este.

SUGERENCIAS •

Es recomendable realizar cada diseo siguiendo las condiciones y límites establecidos en el eglamento ?acional de Edificaciones. Edificaciones.

•

!as tuberías deben ir colocadas en el lado de la calle que tengan el mayor n>mero de conexiones, de(ando el centro de la calle para las cloacas.

•

e recomi recomiend endaa trazar trazar una línea línea de conduc conducció ción n sólo sólo por graved gravedad, ad, por result resultar ar más económica.

•

!as tuberías de distribución deben proyectarse para todas las calles a las que den frente a una o más parcelas y formando mallas.

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA ,7 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



•

e debe utilizar el menor diámetro calculado, con el fin de obtener un diseo más económico.

•

En el diseo de una red de distribución, esta debe ser de preferencia una red cerrada, puesto que esta es la que me(ores venta(as ofrece para el sistema de abastecimiento de agua.

.- ILIOGRAFIA •

8ecánica de 7luidos, 1íctor !. treet, ?ovena Edición.

•

*puntes y eparata de *bastecimiento de *gua y *lcantarillado0 %ng. 9aspar 8$ndez +ruz - A?+.

•

8ecánica de 7luidos, %ng. sValdo rtiz 1era. 1era.

•

:.= eparatas del +urso de *bastecimiento de agua y alcantarillado. 7acultad De %ngeniería. Aniversidad ?acional De +a(amarca

•

.= *bastecimientos de *gua, /eoría y Diseo, imón *rrocha  .Ediciones 1ega . :W6F

•

eglamento ?acional de +onstrucciones.

•

/esis /esis de *bastecimiento de agua potable y *lcantarillado

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA ,& ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



I.- ANEOS INSTALACIÓN DE TUERKAS EN ANJA !a instalación de tuberías enterradas da lugar a los siguientes casos)

*. Tuber Tubería ía "!s/a "!s/a%ad %adaa e! a!0 a!0aa es/re es/rec&a c&a.. e dice que una tubería está instalada en zan(a estrecha cuando entre la anchura de $sta, medida a nivel de la generatriz superior del tubo "@#, la altura del recubrimiento sobre dicha arista "&#, y el diámetro exterior del tubo "D#, cumplen alguna de las siguientes relaciones)

F")ura *. I!s/a%ac"#! e! a!0a es/rec&a. es/rec&a. En estas condiciones, la carga del terreno en dirección vertical suele calcularse por la fórmula de 8arston)

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA ,' ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA CIVIL

Dónde) E.A.P. DE INGENIERIA Sz I carga vertical por metro lineal de tubería. tubería.

γ I I peso específico del material de relleno. +z es un coeficiente que depende de la relación altura 3 anchura de la z an(a y de las características geot$cnicas del terreno. terreno. 'uede calcularse por por la expresión)

Dónde)

ε I tgφ, siendo φ el ángulo de rozamiento interno del material del relleno. relleno con las paredes de la zan(a. &abitualmente µ I tgξ, siendo ξ el ángulo de rozamiento del relleno se toma φ I ξ. H I el denominado coeficiente de anHine, anHine, o cociente entre las presiones lateral lateral y vertical. eg>n anHine)

El peso específico γ y y el ángulo de rozamiento φ pueden tomarse de la tabla siguiente)

T"( de sue%

*rcilla normal o h>meda uelo turboso *rcilla plást. arenosa *rena arcillosa !oess *rcilla limosa 9reda, marga, arcilla pobre Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA ,, ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE

A!)u% de ra4"e!/  "!/er!

Pes es(ecí"c

:4U

4.555

B a 5

:4U :CU :BU :6U 45U 44U

:.F55 :.655 :.655 4.:55 4.555 4.:55

:aB :B a C5 C5 a 65 B5 a :55 B a 5 65 a :B5

e! <)4

M#du% de e%as/"c"da d e! <)c4


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 4BU E.A.P. DE INGENIERIA CIVIL :.655

*rena fina, polvo de roca *rena 9rava arenosa 9rava, piedras

:U U FU

:.F55 4.555 :.W55

5 a :55 :55 a 455 B55 a 655 :555 a 4555

Fue!/e$ Fue!/e$ G#4e P!ce%a Jua! Ma!ue% Ma!ue% **. I!)e!"ería I!)e!"ería sa!"/ar"a sa!"/ar"a 7 a4b"e!/a a4b"e!/a%% Es(a=a. Es(a=a.

Esta fórmula es válida si la tubería tubería es más rígida que el terreno. En el caso de que la tubería sea más flexible que el terreno esta expresión se transforma en )

An criterio para definir si la tubería es o no más flexible que el terreno, consiste en calcular el parámetro)

Dónde)

•

Es I módulo de elasticidad del terreno.

•

Er I módulo de elasticidad del tubo.

•

s I espesor espesor de la pared pared del tubo.

•

r I radio medio del tubo.

i) n M :, el tubo es es más rígido rígido que el terreno. n Q :, el tubo es más elástico que el terreno. Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA ,ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ,. Tubería Tubería "!s/a%ada e! a!0a a!c&a  ba0 /erra(%:!. CIVIL E.A.P. DE INGENIERIA e considerará una tubería instalada en zan(a ancha cuando no se cumplan las condiciones descritas en el punto :. e considerará una tubería instalada instalada ba(o terrapl$n cuando est$ tendida sobre un pequeo reba(e del terreno original y recubierta por un terrapl$n.

F")ura ,. I!s/a%ac"#! e! a!0a a!c&a.

F")ura B. I!s/a%ac"#! ba0 /erra(%:!. /erra(%:!.

En ambos casos se usa la fórmula de 8arston, ba(o la forma)

Dónde) St I carga vertical por metro lineal de tubería en zan(a ancha o ba(o terrapl$n. +t es un coeficiente que es función de los siguientes parámetros)

γ *ltura *ltura relativa de la tubería sobre el terreno natural "'(#, cuya expresión es)

α I ángulo de asentamiento de la tubería sobre el terreno natural. Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA ,/ ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



+oeficiente de asentamiento "rs#, cuyos valores son) En zan(a ancha rs I :. @a(o terrapl$n) apoyo en suelo rocoso rs I :. *poyo en suelo ordinario rs I 5,B a 5,6. *poyo en suelo blando rs I 5 a 5,B.

+on +on esto estoss valo valore ress y la rela relaci ción ón &3D &3D pued puedee dete determ rmin inar arse se +t en la figu figura ra sigu siguie ient nte. e.

SISTEMA DE INSTALACIÓN

Pre(arac"#! De La a!0a *ncho máximo recomendado en la cota clave, con diferentes tipos de zan(a




Es recomendable recomendable no excavar la zan(a con mucha anticipación anticipación a la la instalación de la tubería. ?o debe construirse construirse tramos demasiado demasiado largos largos de zan(a, para evitar)

♣ ?ecesidad de apuntalar apuntalar las paredes. paredes. ♣

El bombeo de la zan(a en caso de niveles freáticos altos.

♣

iesgo de inundación de la zan(a.

♣

Erosión en las paredes de la zan(a por aguas subterráneas.

♣

*ccidente de los traba(adores.

A!c& de %a a!0a El ancho de la zan(a en la cota clave de la tubería debe ser el mínimo posible, y que permita una fácil instalación y manipuleo del tubo en el interior de la zan(a. * una misma altura de recubrimiento "h# y de ancho "*#, la carga vertical de tierra en una tubería es mayo ayor en una una zan( zan(aa de par parede edes inc inclina linad das que que en una de par paredes edes vert vertic ical ales es.. * continuación relacionamos relacionamos las dimensiones de zan(as más usuales para los diferentes diámetros.

D"'4e/r 'ul g. 4  C G 6 :5 :4 :C :G :6 45


4 4 B5 FB :5 5 :B 5 45 5 4B 5 5 5 B 5 C5 5 CB 5 B5 5

A!c& A c4 C5 C5 CB B5 BB G5 GB FB 65 6B :55


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 4: DE INGENIERIA B4 E.A.P. CIVIL :55 B G5 5 F5 5

4C 46

::5 :45

Pru!d"dad 4í!"4a de %a a!0a

Sbrecar)as

& 4

+on tránsito automotor :.55 in tránsito automotor 5.G5 ?ota) +uando se presente sobrecarga sobrecarga excesiva sobre la tubería0 tubería0 consulte con nuestro Departamento de *sesoría /$cnica.

SISTEMA DE INSTALACIÓN

Tubs$ A(7 de% /ub




Re%%e! 7 a("s!ad




I!s/a%ac"#!

!a tubería debe colocarse sobre un terreno firme y nivelado, ya sea que se instale directamente sobre la base de la excavación, o que se utilice un lecho de soporte de acuerdo con las condiciones del terreno. terreno. e debe compactar compactar el relleno relleno inicial inicial colocando colocando en la parte inferior inferior del tubo y a su alrededor, el apisonado puede efectuarse con pisón manual, o con un compactador mecánico. En general recomendamos)

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA -7 ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE



'!*?

Abastecimiento y alcantarillao DIS"R DIS"RI$U I$UCIO CION N P%GINA %GINA -& ING. LONGA ALVARES! ALVARES! JOSE


ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

Recommend Documents