Colector y Tuberias

 ACUIFEROS 

Problema 1 0% Problema 1 02 Problema 1 0+ Problema 1 0)

Problema Nº 01 Una hoya hoya con una una extensi extension on de 2500 2500 Ha se encuen encuentra tra un acuif acuifero ero libre libre que tiene tiene l Largo Promedio= Ancho= Esesor= Area=

5.8  3.3 18  2500 

Km Km m Ha

!e la in"estigacion reali#ada se determina$ α= %& '  poro!"a"  = 0(0)* Ppm= +00 mm,a-o Per"!"a por e#apora$!o% "el or"e% "e&

= =

5800  3300 

=

25000000 

=

0.3000 

Se pre'(%)a& 1* +ol(me% )o)al "e a'(a ,(e p(e"e alma$e%are e% el a$(!-ero +alm= 5.00 +alm= /A/e/=

x ++00

x %. x 0(%& 585800.0  

2*+ol(me% "e a'(a ,(e re$!b!ra a%(alme%)e el a$(!-ero Se e#apora= += +=

3 

4(e"a =

0(+000 x 25000000 x 0(5& 25000.00  m36a7o

3*Ca("al "e bombeo perm!!ble !% pel!'ro "e a'o)arlo bombea%"o& Hora= 12  ora 4=

+ol."e A'(a ora per"!"a/35"!a

4= %2 4= 4=

)2&5000 x +/5

x +/00

0.21 m36e'  21 l)6e' 

*N!#e *N !#ell "e la la a'( a'(a a (b (b)er )erra% ra%ea ea "e "ep(e p(e  "e  mee mee  "e e,( e,(!a !a e9)r e9)ra:e a:e%" %"o o el ' /Cal$(lamo pr!mero $(a%)o "e #ol(me% #amo a e9)raer e%& += mee/"!a/ora/4e9)rae/300e'  += +=

& x +0 258512 

x 0(2&% m3

x )+200

1 m3;a$(!-ero*  9  m3;a$(!-ero*  9= /Area "el a$(!-ero = e= e=

50%&+&%)(+

50131 1<10000 

 %*%)0000

2.21

Problema 1 02 3i se conoce el coeficiente de ermeabilidad de un material es de$ K= 0.003 $m6e'  1.2  ;rela$!o% "e #a$!o* e= Hallar& 1*C(>l e el $oe-!$!e%)e "e per$ola$!o% "el ma)er!al "el ma)er!al?  Kp= ;K*;1@e*6e = Kp= 0.0055 

K6% $m6e' 

2*S! e $o%o$e e% (% (elo la Kp= e)erm!%ar la K ;Co%)a%)e "e permeab!l!"a"* Kp= ;K*;1@e*6e =

0.0055 

K6%

K= Kp/% K=

0.00305  $m6e' 

Problema 1 0+ En un terreno formado or + estratos de diferentes materiales y diferentes eses de ermeabilidad "ertical 4"4 y hor#ontal 4h4 ara cada estrato6 como se mues coeficiente de ermeabilidad del con:unto(

H= 50.00 

K#p=

K#p=

"%= h%=

0(00*&2 0(00%/2

cmseg cmseg

"2= h2=

0(0000%5* 0(00002)2

cmseg cmseg

"+= h+=

0(000025+ 0(0000+2/

cmseg cmseg

&50 200 ; +00 ; 250 0(00*&2 0(0000%5* 0(000025+ 0.000020  cmseg

Kp=

% &50(00

Kp=

x <

0(+2)

0.0005255 

Kp=

0(00&2/

cmseg

0(000)5255 x 0(00002/0&

√

Kp=

;

0.000108 

cmseg

Problema 1 0) 3e hi#o un bombeo de rueba en una cuenca que tenia una rofundidad de$ imermeable encontrado a esa rofundidad ( El ni"el del agua freactico o ni"el de a ras del terreno natural osea en la suerficie( A una distancia$ se hicieron 2 o#os de obser"acion como se muestra en la figura( El estado erm la descarga era$ 13 ltmin el abaquiento del ni"el de agua e 1.52  0.335 

m e% el ma $er$a%o al poBo "e bombeo m e% el o)ro

1*Cal$(lar el $oe-!$!e%)e "e permeab!l!"a" e% la are%a ? 

%(52

0(++5

h%

h2

%+().

%)(/&

r1=

5 m

 

r2=

,= ,=

=

0(0%+ P

13 0.013

x

x

Ln 2%5(20.*

K=  

0.0000580

8

 

l)6m!% m36m!% . 5 , %.%(&%0)

m6m!%

m

as siguientes dimensiones m m m2 

ma7o 3 

m3

5  

)o a%)er!or    mee

0.0< 258512 

m3 m3

m3 m2 

$m6e' : ( poro!"a" e "e %=

55.5 

res se determinaron los coeficientes ra en la figura78u9l seria el

H1=

2.00 

m

200 

$m

H2=

3.00 

m

300 

$m

H3=

2.50 

m

250 

$m

;

0(00.%5 >

15  acuifero inicialmente se encontraba 5  m y anente se establecio en los o#os cuando n los 2 o#os de rueba era$

15  m

m y descansaba sobre un estrato 8 

m del o#o de rueba

Problema Nº 01 Una tuberia de desague de$ con una 3= 0.03  S= 0.035  S= 0.00 Hallar e% la )(ber!a "e 12D&

12  ulg de arcilla "itrificada n= 0.015  corre rumbo de este en la direccion norte una tuberia de concreto de$ 8  ulg ingresa 8  otra tuberia de $ ulg de arcilla "etrificada entra desde el sur Las 2 tuberias de desague de .4 estan fluyendo a tubo lleno( 1p(l'=

a* El $a("al ,(e "!$(rre

0.025

m

N  42  = %= S=

0.2032 

R=  A=

0.0508 

0.013 0.035 

41 = 0.308  %= 0.015  S= 0.030  R= 0.02   A= 0.030 

0.032



E

43 = %= S=

0.2032 

R=  A=

0.0508 

 R

Q=

S 

2 /3

S

1/ 2

 A 

n

0.015  0.00

42= 43=

0.032

41= 42@43 41= 0.0<0<

0.05 0.0255 

m3 m3

m3

12} } } } ={}} {

b*G!ra%)e "el -l(o

¿

4;12D*= 4;12D*=

 y = d0

0.15< 15.<0 

0.53

 y =

b*a #elo$!"a" "e "eplaBam!e%)o

V r V t 

=

Q¿ Qr

m3 l)6e' 

0.5<

¿ ¿ ¿

0.12

  m

V  REAL = vel .∗V TUBOLLENO

1.03

QTUBOLLENO V TUBOLLENO=  A TUBOLLENO

V TUBOLLENO= V  REAL

=

2.2

m6e' 

2.32 

m6e' 

Problema Nº 02  E% (%a $!("a" e )!e%e (% $ole$)or "e&  pe%"!e%)e S  1  : %= rela$!o%&

 y = d0

S= Pob.A$)(al= r= )= 2= o)a$!o%= Per"!"a "e a'(a= = %= lo%'.= C= R=

&5 0.010 

0.5 

 Pob . Fut  .= P 0 ( 1 + r )

0.01 5000  3 10 

m "e lo%'!)(" :  1  p(l' $o% (%a 8onsiderando que el colector debe traba:ar con una 1p(l'= 0.025 m

ab  a7o

Pob(?ut(=

0.2

t 

ab

1.8  220  0  0.355 

l)6ab6"!a  m

 Pob. Fut .∗ Dot ∗ K ∗C  86400

4ma9$=

0.010  5 

Qmax c =

221.5 

m

0.8 

0.088<

m

Q=

 R

2 /3

S n

1/ 2

 A

l)6e' 

Q=

 A= 0.0<  m2 

 R

2 /3

S n

4= 4=

a*e)erm!%ar ! el $ole$)or )!e%e $apa$!"a" para $o%"($!r la "ema%"a -()(ra

1/ 2

 A

0.0<8<1 <8.<13

m36e'  l)6e' 

221.5  J <8.<1 No )!e%e la $apa$!"a"

b*S! %o )!e%e la $apa$!"a" $(al "eber!a er la pe%"!e%)e m!% %e$ear!a : $(al e la #elo$!"a" ! e ma%)!e%e el "!ame)ro : la rela$!o% :6" 

S 1/2=

Q∗ n

S= S=

 A∗ R 2 / 3

0.0503 5.03



$*S! e !%$reme%)o la pe%"!e%)e "el $ole$)or $(a%)o "ebo pro-(%"!Bare el b(Bo% e9!)e%)e a'(a abao "el )ramo Hpro-(%"!Bar =

3. 

m

1  5  

3.  m

"*S! e ma%)!e%e la pe%"!e%)e "el $ole$)or $(al era el "!ame)ro $omer$!al a"e$(a"o! e ma%)!e%e  :6" =0L50  1p(l'= 0.025 m

Q∗n

φ 8/ 3= S

1 /2

1

∗ ∗

8

φ

1 4

2/ 3

φ φ

=

= =

0. 2<.11 3<.38 

m  p(l'  mm

30.00 

e*S! e ma%)!e%e la pe%"!e%)e "el $ole$)or $(al era el "!ame)ro $omer$!al a"e$(a"o! e $amb!a  :6" =0L5   y 0.75

d0

=

/

2 3

φ 8/ 3=

Q ∗7257.15∗n∗( 2 π ) S1 / 2∗( 2 π − 360 !en )5 / 3

M=

20 

º 

φ

=

φ

=

φ

=

0.50 

m

1<.<1

 p(l' 

20.000 

 p(l' 

 p(l' 

Problema Nº 01 Una tuberia de desague de$ 8  ulg de arcilla "itrificada n= 0.015  corre rumbo de este con una 3= 0.15285  en la direccion norte una tuberia de concreto de$ 8  ulg ingresa S= 0.035  otra tuberia de $ 8  ulg de arcilla "etrificada entra desde el sur S= 0.01210  Las 2 tuberias de desague de .4 estan fluyendo a tubo lleno( Hallar e% la )(ber!a "e 12D& 1p(l'= 0.025 m a* El $a("al ,(e "!$(rre N  42  B18B1  = 0.2032  %= 0.015  S= 0.00<  R= 0.0508  B1B11 41  A=

= 0.2032  %= 0.015  S= 0.152< R= 0.0508 

0.032



E

 A= 43 = %= S= R=  A=

B1B1 

Q=

S 

0.2032 

 R

1.2106

0.032

2 /3

S n

0.015 

1/ 2

 A 

0.0121 0.0508 

42=

0.02<1

m3

0.032

43=

0.032 

m3

41= 42@43 41= 0.01 

m3

12} } } } ={}} {

b*G!ra%)e "el -l(o

¿

4;12D*= 4;12D*=

 y = d0

0.115< 115.<0 

0.53

 y =

b*a #elo$!"a" "e "eplaBam!e%)o

V r V t 

=

Q¿ Qr

m3 l)6e' 

0.532

¿ ¿ ¿

0.108

  m

V  REAL = vel .∗V TUBOLLENO

1.03

Q TUBOLLENO V TUBOLLENO=  A TUBOLLENO

V TUBOLLENO= V  REAL

=

3.5

m6e' 

3.81

m6e' 

Problema Nº 02  E% (%a $!("a" e )!e%e (% $ole$)or "e&  pe%"!e%)e S  .008   : %= rela$!o%&

 y = d0

5&()* 0.015 

0.5 

S= 0.001 Pob.A$)(al= ab 20  r=  10  )= a7o 15  2= 1.8  o)a$!o%= l)6ab6"!a .<1 Per"!"a "e a'(a=  0  = 0.2032  m %= 0.015  lo%'.= m 5.< C= 0.8 

m "e lo%'!)(" :  8   p(l' $o% (%a 8onsiderando que el colector debe traba:ar con una 1p(l'= 0.025 m

 Pob . Fut  .= P 0 ( 1 + r )

Qmax c=

86400

4ma9$=

Q=

ab

 Pob . Fut .∗ Dot ∗ K ∗C 

2 /3

R= 0.0508  m  A= 0.0121 m2 

281.<3

Pob(?ut(=

t 

 R

33.8 

S

1/ 2

n

 A 

l)6e' 

0.012106

2 /3

Q=

 R

S

 A 

n 4= 4=

a*e)erm!%ar ! el $ole$)or )!e%e $apa$!"a" para $o%"($!r la "ema%"a -()(ra

1/ 2

0.03180  31.80

m36e'  l)6e' 

33.8  J 31.80  No )!e%e la $apa$!"a"

b*S! %o )!e%e la $apa$!"a" $(al "eber!a er la pe%"!e%)e m!% %e$ear!a : $(al e la #elo$!"a" ! e ma%)!e%e el "!ame)ro : la rela$!o% :6" 

S 1/2=

Q∗ n

S= S=

 A∗ R 2 / 3

0.0510   5.10 



$*S! e !%$reme%)o la pe%"!e%)e "el $ole$)or $(a%)o "ebo pro-(%"!Bare el b(Bo% e9!)e%)e a'(a abao "el )ramo Hpro-(%"!Bar =

2.<3

m

1  5.1 

2.<3 m

"*S! e ma%)!e%e la pe%"!e%)e "el $ole$)or $(al era el "!ame)ro $omer$!al a"e$(a"o! e ma%)!e%e  :6" =0L50  1p(l'= 0.025

Q∗n

φ 8/ 3= S

1 /2

1

∗ ∗

8

φ=

1 4

2/ 3

φ φ

= =

0.32  12.53 318.22 

m  p(l'  mm

30.00 

e*S! e ma%)!e%e la pe%"!e%)e "el $ole$)or $(al era el "!ame)ro $omer$!al a"e$(a"o! e $amb!a  :6" =0L5   y 0.75

d0

=

/

2 3

φ 8/ 3=

Q ∗7257.15∗n∗( 2 π ) S1 / 2∗( 2 π − 360 !en )5 / 3

M=

20 

m

º 

φ

=

φ

=

φ

=

0.218 

m

8.5<1

 p(l' 

<.000 

 p(l' 

 p(l'