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SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE MUNICIPIO: MUNI CIPIO: SICA SICA
1.- INTRODUCCIÓN El agua es un elemento esencial en la vida diaria de todos y cada uno de nosotros.En algunos casos implica tener que caminar largo recorrido ya sea sucia o limpia, únicamente para salir adelante. Para otros, implica sufrir una desnutrición evitable o padecer enfermedades causadas por las sequias, las inundaciones o por un sistema de saneamiento inadecuado. También hay quienes la viven como una falta de fondos, instituciones o conocimientos para resolver los problemas locales del uso y distribución del agua. El abastecimiento de agua potable es el sistema que permite que llegue el agua desde el lugar de captación al punto de consumo en condiciones correctas, tanto en calidad como en cantidad. Este sistema se puede clasificar por la fuente del agua en: agua de mar, agua superficial; esta procede de lagos o ríos, agua de lluvia almacenada, agua subterránea y las aguas procedentes de manantiales naturales.
2.- OBJETIVO OBJ ETIVOS S 2.1 OBJETIVO GENERAL
Diseñar un sistema de Abastecimiento de agua potable en el municipio de sica sica para mejorar las condiciones de vida de sus habitantes.
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2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Diseñar una Sistema de abastecimiento abastecimi ento de agua potable Diseñar una bomba Diseñar y calcular la red de distribución distribuc ión
3.- CARACTERI CARA CTERISTICAS STICAS 3.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA
Sica Sica (c. Villa de Aroma), primera sección municipal de la provincia Aroma del departamento de La Paz, con una superficie de 1.713 km², Latitud Sud 17°19’ 60” y Longitud Oeste 67°44’ 37” se encuentra sobre la carretera internacional Panamericana, que une los departamentos de La Paz y Oruro. La región presenta un relieve que oscila entre los 4.700 y 3.100 msnm, con pisos ecológicos de planicies, serranías y cabeceras de valle. Su temperatura anual es de 9°C promedio, y una precipitación pluvial en planicies y serranía de 380 mm y en cabecera de valle de 450 mm. Los suelos presentan tendencias a la erosión. En el Municipio surcan los ríos Desaguadero y Luribay
3.2 PLANO PLA NO TOPOGRÁFICO TOPOGRÁFICO
Se observa en la siguiente página:
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PLANO TOPOGRAFICO
505
500
495 500 490
485
480
100
0 0 1
475
0 8 0 8
100
100
470
3.3 CALIDAD DEL DEL AGUA: Organolépticos: Características -Color -Sabor y olor -Turbiedad -Solidos totales disueltos
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Max. aceptable 15 UCV Ninguno 5UNT 3000 mg/lt
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Observaciones Observaciones UCV-unid. Color verdadero Debe ser aceptable UNT-uni. Nefelometricas de turbiedad Exede los 1000 mg/lt de la norma boliviana nb512
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Requisi Re quisitos tos de radioactivi dad del agua potable: Características Radioac. Alfa global Radioac.Beta global
Max. aceptable 0,05 Hg/L 0,30 Hg/L
Observaciones Se encuentra en el rango aceptable de la norma boliviana nb512
Max. aceptable 30 ufc/ml 20 ufc/ml
Observaciones Debe tratarse el agua para que no exista coliformes
Max. aceptable 170.000 mg/lt CO3Ca 300.000 ml/lt CO3Ca 8.500 0.050mg/L 1000 mg/L 0.005 mg/L 100.000 mg/L 0.030 mg/L 250.000 mg/L 0.050 mg/L 0.080 mg/L 1.500 mg/L 0.200 mg/L 130.000 mg/L 0.300 mg/L 0.001 mg/L 0.050 mg/L 0.200 mg/L 0.050 mg/L 0.050 mg/L 200.00 mg/L 10.000 mg/L 0.050 mg/L 0.015 mg/L 0.010 mg/L 300.000 mg/L 5.000 mg/L
Observaciones
Requisitos Re quisitos mi crobiológicos: Características Coliformes totales Coliformes fecales
Requisitos físico-químicos: Características -Alcalinidad total -Dureza total -pH -Arsenico As -Bario Ba Cadmio Cd Calcio Ca Cianuro CNCloruros ClCobre Cu Cromo Cr+6 Fluor F Hierro total Fe Magnesio Mg Manganeso Mn Mercurio Hg Niquel Ni Aluminio Al Amoniaco NH4+ Antimonio Sb Sodio Na Potasio K Nitritos NO-2 Plomo Pb Selenio Se Sulfatos SO4Zinc Zn
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Aceptable < 500 Limite inferior a 6,5 Aceptable <0,01 mg/l Aceptable <0,7 mg/l Aceptable <0,005 mg/l Aceptable < 200,0 mg/l Acceptable < 0,07 mg/l > origina corrosion Aceptable <1,0 mg/l Aceptable <0,05 Aceptable < 1,5 mg/l Aceptable <0,3 mg/l Aceptable <150 mg/l >0,1 mg/l en el sabor >0,001 mg/l af.salud >0,05 mg/l af.salud >0,1 mg/l af.salud >0,5 mg/l af.olor y sabor >0,005 mg/l af.salud >200,0 mg/l af.salud >0,01 mg/l af.salud >0,1 mg/l af.salud >0,01 mg/l af.salud >0,01 mg/l af.salud Acceptable <400 mg/l Aceptable<5,0 mg/l
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4.- CRITERIOS DE DISEÑO
100
4.1 POBLACIÓN INICIAL
Para empezar este proyecto contamos con la población que tenemos que abastecer, por cada hectárea hay 250 habitantes, eso nos lleva a hacer los siguientes cálculos: Descripción
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Nº de Cuadras
Área(hect)
Cuadras con 100 x 100 m2
3
3
Total de cuadras diferentes a 100 x 100 m2
4
3,2
TOTAL DE HECTAREAS
7
6,2
0 0 1 0 8 0 8
100
100
=# ℎ.∗ ℎ. =6,2∗250 =1550 ℎ 4.2 POBLACIÓN FUTURA
Para esta población se tiene un índice de crecimiento del 3,3% y calcularemos la población a 20 años debido a factores de seguridad ya que una población no puede ser extrapolada con seguridad a más de 20 años, pues durante periodos más largos, podrían ocurrir fenómenos de crecimiento que distorsionen en alto grado la magnitud del proyecto que se vaya a adaptar. Contamos con los siguientes métodos: 4.2.1 Método aritmétic o
Datos
=3, 3 % =20 =1550 ℎ ñ 2016
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= (1+ 100 )=1550(1+ 1003,3 ∗20) = 2573 hab 4.2.2 Método geométric o
Datos
=3, 3 % =20 =1550 ℎ ñ
3, 3 = (1+ 100) =1550 (1+ 100) = 2967 hab
4.2.3 Método Wappaus
Datos
=3, 3 % =20 =1550 ℎ ñ
200+3, 3 ∗20 = (200+ )=1550( 200− 200−3,3∗20) = 3077 hab
Método de crecimiento aritmético.
Método de crecimiento Geométrico
Método de crecimiento WAPPAUS
2573
2967
3077
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Para el diseño del sistema de abastecimiento de agua potable se utilizará la población futura obtenida por el método de WAPPAUS.
=3077ℎ 5.- CAUDALES DE DISEÑO Según el siguiente cuadro determinamos la dotación por habitante en función a la población:
Dotación (lt/hab/dia) = 80 5.1 CAUDAL MEDIO DIARIO
Definimos Como el promedio de los consumos máximos diarios durante 1 año. Qmed.d (lt/sg) = Población (hab) x Dotación (lt/hab/dia) / 86400(sg) Qmed.d (lt/sg) =3077 (hab) x 80(lt/hab/dia) / 86400(sg) Q med = 2,849 lt/seg
5.2 CAUDAL MAXIMO DIARIO
Definimos como el dia de máximo consumo de una serie de registros observados durante un año. (K1 =1.2-1.5 Norma boliviana NB689) Qmax.d = K1 x Qmed.d
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Qmax.d = 1,5 x 2,849lt/seg Qmax.d= 4,274 lt/seg
5.3 CAUDAL MÁXIMO HORARIO.
Definimos como la hora de máximo consumo del dia de máximo consumo.
Qmax.h = K2 x Qmax.d Qmax.h = 2, 00 x 4,274lt/seg Qmax.h = 8,548 lt/seg
CAUDAL
ltr/seg
m3/seg
CAUDAL MEDIO DIARIO
2,849
0,002849
CAUDAL MAXIMO DIARIO
4,274
0,004274
CAUDAL MAXIMO HORARIO
8,548
0,008548
Para el diseño del sistema de abastecimiento de agua potable se utilizará el Caudal máximo diario ya que nuestro proyecto tendrá tanque de almacenamiento.
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6.- OBRA DE CAPTACIÓN Para este proyecto utilizaremos un canal de derivación, lo dimensionaremos tomando en cuenta los parámetros que se muestran a continuación:
Para dimensionar nuestra toma lateral tomaremos en cuenta el caudal escogido, que es el máximo diario ya que se dotaran tanques de regulaciòn. Como primer paso se encontrara la velocidad, para ellos asumiremos la altura H=1m, el ancho del canal de derivación L= 0,5m y la velocidad de sedimentación de partícula v=2.5cm/s: Obs: mayorar con el 50%
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=∗ = ∗ 0042745 = 0,1∗0, =0,008548 / =∗() =0.008548∗(0.0125) =0,342
Para la velocidad del sedimento tomaremos 0.025 m/seg
Para tener una mayor seguridad con las dimensiones, multiplicaremos el valor de C por 1.5 ya que se mayorea con el 50 %:
=1,5∗0,342 =0,513
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7.-DIMENSIONAMIENTO DE LA REJILLA Tomaremos los siguientes detalles de la rejilla:
Primero pondremos los datos que nosotros asumiremos: DATOS Va=0,6m/s ϕ = 1,79
Diámetro = 0.0125 m
Longitud de la barra es 0,35
a = 0,05m
Para empezar a diseñar tenemos que calcular las siguientes variables: 7.1 CALCULO DE LAS ÁREAS DEL FLUJO
= φ∗() 0, 0 125 = 1,79∗( 0,05 ) 90 = 0,2819 2016
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= ∗ ∗ 0042746 = 1,0,52∗0,819∗0, = 0,0379 ² 7.2 CALCULO DEL NÚMERO DE BARRAS
= ∗∗+1
0,0379= 0,35∗0,05∗+1 =2 7.3 CALCULO DE LAS ÁREAS DE LAS BARRAS
=∗∗ =2∗0,35∗0.0125 = 0.0088 ²
7.4 CÁLCULO DEL ÁREA DE LA TOMA:
=+ = 0.0088+0,0379 =0.0467² AREA TOTAL DE LA REJILLA
7.5 CALCULO DE LA B ASE DE LA BOCA:
=∗ =5 ∗3 +1.25 ∗2 =17,5 2016
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17,5 cm
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8.- DISEÑO DE LA ESTACIÓN DE BOMBEO
PLANO TO POGRAFICO
505
CANAL DE DERIVACIÓN 500
BOMBA 495 500 490
SEDIMENTADOR
TANQUE
485
TUBERIA
480
100
0 0 1
475
0 8 0 8
100
100
470
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Calcularemos una instalación de bombeo para suministrar un caudal de 0,004274 m3/seg de agua, desde un canal de derivación cuyo nivel de agua se encuentra a 1 metros por encima del canal, hasta un depósito de almacenamiento de agua cuyo borde superior se encuentra a un desnivel Pi metros respecto a la cota de referencia de emplazamiento del eje de la bomba en el borde del canal.
Calcular hi
Esc:7mm=100m
485 m
480 m 12,5 mm=178 29 mm =414 m
495m
5414 = 178 =2,1 =5−2,1 =2,9 485 m 5mm=71 m 7mm =100 m
10100 = 71 =7,1 2016
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ℎ = + =2,9 +7,1 =10
Calcular la pi
=10+370 =380
Pi=26 mm=370 m
Li = 380m
Hi = 10 m
Ha = 1 m
La = 3 m
NO ES DE UN CANAL DE DERIVACION PERO NOS AYUDARÁ CON LA REPRESENTACIÓN DE LOS DATOS
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Calcularemos la bomba funcionamiento no continuo:
=√ ∗
D=Diámetro económico (m) Q=Caudal (m3/s) X= No de horas de bombeo por día / 24horas C=f (electricidad, materiales, maquinaria)(0.7-1.6)
8 =1,25 0,004274∗(24) =0.0712 =71,234= 3
Obtendremos a perdida de carga y la velocidad inicial mediante el siguiente cuadro tomando esta vez el caudal maximo diario:
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8.1 BOMBA AGUA SUCCIÒN
1) Altura succión (caudal q = 4,274 l/s) Descripciòn a) ha - altura estática de aspiración b) longitudes: La
m
mca 1
3.00
longitud equivalente a los virtuales (de tabla fig.1.41) válvula de pie con rejilla codo 3" de 90 grados (1 codos)
20,00 2,50
lt = longitud total (real + equivalente)
25,50
en el abaco Fair-Whipple-Hsiao, ingresando con Q= 4,274 L/s, y Diam. Succi = 3", se obtiene la perdida carga unitaria: Ju = 0,023 m/m y la velocidad vo= 1 m/s c) Perdida de carga en la succión Ja: Ja = Ju X lt = 0,023 X 25,5
0,59
d) Altura representativa de la velocidad (vo)2/2g= (1) 2/(2 X 9,81)
ALTURA TOTAL DE SUCCIÒN Ha
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0,05
1,64
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8.2 BOMBA AGUA IMPULSIÒN
1) Altura impulsión (caudal q =4,274 l/s) Descripcion a) hr - altura estática de impulsión b)
longitudes: Li
m
mca 10.00
380.00
longitud equivalente a los virtuales (de tabla fig.1.41) valvula de retension 3" vertical codo 3" de 90 grados (3pzs) lt = longitud total (real + equivalente)
9,7 7,5 397,20
en el abaco Fair-Whipple-Hsiao, ingresando con Q= 4,274 L/s, y Diam. Succi = 3", se obtiene la perdida carga unitaria: Ju = 0,023 m/m y la velocidad vo= 1 m/s c)
Perdida de carga en la succión Ja: Jr = Ju X lt = 0,023 X 397,2
ALTURA TOTAL DE IMPULSIÓN Hr
9,14
19,14
8.3 CALCULO DE BOMBA ALTURA MANOMETRICA H = Ha + Hr = 1,64 + 19,14 = 20,78 m POTENCIA DE BOMBA N = (1000 x Q x H ) / (75 x n ) N = (1000 x 0,004274 x 20,78 ) / (75 x 0,5) N=2,368 C.V (Vapor)
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9. DISEÑO DE LA PLANTA DE FILTRACIÓN 9.1SEDIMENTADOR
Es un sistema poli disperso, formado por un medio dispersante (ej. El agua), y una fase dispersa (los sólidos y partículas). La sedimentación es la operación unitaria en la cual se separa el medio disperso con el dispersante aclarando el último y concentrado el primero. Para comenzar esta parte de dimensionamiento tomaremos en cuanta la siguiente tabla y haremos un cuadro con los datos necesarios para comenzar con los cálculos del sedimentador.
DATOS Pendiente (Sin barredor mecánico) Caudal máximo diario (m 3/seg)
1% 0,004274
9.1.1 Cálculo el área superficial total del sedimentador (Ast)
= = 0,004274∗86400 40 =9,23 2016
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9.1.2 Adop tar las dimens iones del sedimentador Adoptaremos Longitud = 6 m y Ancho = 2 m
1=6∗2 1=12
Lon itud Ancho
9.1.3 Cálculo del número de sedimentador es (Ns) para tratar el Qtotal
= 1 = 9,1223 =0,769 ≈1
Para reserva será una sedimentador más por lo tanto 2
sedimentadores!
9.1.4 Cálculo de la compro bación d e la carga superficial (Cs1)
1= 1= 369,1274 1=369,274 /
1= 11 1= 369,12274 1=30,773 /
9.1.5 Cálcul o del volum en de uno de los sedimentadores (V1)
1=369,274 ∗ 241 ℎ 1=15,386 ℎ 1= ∙ 1 1=2 ∙15,386 1=30,772 2016
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9.1.6 Cálcul o de la altura media de los sedimentador es
ℎ= 11 ℎ= 30,12772 ℎ=2,564
Hm = 2.564m
9.1.7 Cálculo de la altur a de la pared de salida (hps) y de la profu ndidad máxima en la zona de sedimentación (hmax). DATOS S L hm
0,01 6 2,564
m/m m m
= ∙ 2 ℎ=ℎ − ℎ=ℎ +
CALCULO DE LAS ALTURAS
h max
Dy
m
0.03
hmax
hm
2,594
m
hps 2,534
m
hps Dy
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9.1.8 Cálcul o del caudal de fango que llega al sedimentado r (Qf1) Parámetro Carga (g/hab/día) SS
40
=4,274 ∗ 86400 =369273, 6 40 ∗3077 ℎ∗ = ∗ = 369273,6 =333,303
DATOS Concentración de partículas CT que sedimentan Ss Sólidos suspendidos
0,75
Varía entre 0,68 a 0,75 para mayor seguridad 0,75
333,303 mg/ltr
Caudal
Q1
2,137
ltr/s
Peso específico de fangos
ɣ (fango)
1,03
gr/cm3
1= ∙∙∙101∙8 6400 1= 0.75∙333,1.303∙03∙4,10275 ∙86400 1=0.090 3/ 9.1.9 Volumen de fango s en un sedimentador (Vf1)
Tenemos que suponer un tiempo máximo de extracción de los fangos, para calcular el volumen de las tolvas de fango. Mucho tiempo existe fermentación. El ángulo de inclinación de las tolvas debe ser de 45 grados.
1=1∗ 1= 0.0903 ∗18 1=1,620 2016
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9.1.10 Volumen de fango de la plata (Vft)
=1∗ =1,620∗1 =1,620 9.2 TOLVA
9.2.1 Selecció n del número de tolvas (No).
Para este proyecto utilizaremos 2 tolvas cada una de 1 m de ancho debido a que la cantidad de población es pequeña
9.2.2 Cálcul o del área superior d e la tolva
ℎ =( ) 2 =(2) =1
9.2.3 Área sup erior de la tolva Area Su erior
Area inferior
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Asumiendo un área inferior de 0.16 m 2 (0.4x0.4).
1= + 2 1= 1+0,2 16 1=0.580 = 1 1 1 =1/ = 0,0.851080 =1,397 9.2.4 Altura de la tolva
9.2.5 Cálculo del ángulo d e la tolva, que sea mayor o igu al a 45
∝=−0.2 6 = ℎ = 22 =1 ∝=11,−0.32976 ∝=81,853 °>45° !
∝ 2016
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9.3 FILTROS
Los filtros rápidos son tanques generalmente rectangulares, construidos de paredes de albañilería, concreto u otros. Son incapaces de remover el color y filtrar partículas más pequeñas que los espacios entre arena, por simple sedimentación, además no pueden retener bacterias.
Datos
ò=120 360 m3m2dia 140 m3m2dia ∗ 241 ℎ =5,833 m3/m2/hr ó í =2 5 = 3600 .=4,274 = 0,004274 ∗ 1ℎ =15,39 ℎ = maxò m3/m2/hr 3 39 ℎ = 5,83315,m3/m2/hr =2,64 2 Calcular area tanque o area de filtro
Como se puede observar el area de tanque o filtro es menor a 10m 2 lo cual es un flitro rapido
= ∙ = 2,15,64∗339 =1, 9 4 ≈2
Necesitaremos 2 fil tros rápidos
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10. DESINFECCIÓN DEL AGUA POTABLE La desinfección es el proceso mediante el cual se adicionan substancias químicas al agua para inactivar los microorganismo de tal forma de que el agua logre ser apta para consumo humano. Lo cual se debe trabajar con el caudal maximo horario
Los procesos básicos de tratamiento de agua incluyen varias etapas: coagulación, floculación, separación de partículas (sedimentación/flotación), filtración y desinfección (cloración). El cloro es un agente desinfectante que al agregarlo al agua elimina elementos perjudiciales como bacterias, Giardia y la mayoría de virus
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Para la población de sica sica determinaremos el volumen de solución de hipoclorito de calcio al 10% para dosificar el caudal de 0,008548 m 3/s de agua con una concentración de 2 mg/l. Empleando hipoclorito de calcio comercial en polvo con 75% de concentración. Datos
/=30,773 m/hr =0, 0 08548 =10% =75% =2 /= 2 / = 0,2 % ó CASO 1: PARA EL CONSUMO MAXIMO HORARIO
10.1 DETERMINAR EL PESO DE HIPOCLORITO NECESARIO
=∗ =30,773∗2 =61,546 /ℎ 10.2 DETERMINAR EL PESO DE HIPOCLORITO COMERCIAL
= ∗100 = 61,53875∗100 =82,061 /ℎ = ∗100 = 82,061∗100 10 = 820,610 /ℎ
10.3 CÁLCULO DE LA DEMANDA HORARIA DE SOLUCIÓN LIQUIDA
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Por lo tanto se requieren 820,610 litros de solución de hipoclorito de calcio por hora para desinfectar el agua con una dosis de 2 mg/l. La solución preparada fue al 10%.para el caudal máximo horario CASO 2: PARA EL CONSUMO MEDIO DIARIO
=0,002849 /=10,256 m/hr
10.1 DETERMINAR EL PESO DE HIPOCLORITO NECESARIO
=∗ =10,256∗2 =20,512 /ℎ 10.2 DETERMINAR EL PESO DE HIPOCLORITO COMERCIAL
= ∗100 = 20,51275∗100 =27,349 /ℎ = ∗100 = 27,349∗100 10 = 273,490 /ℎ
10.3 CÁLCULO DE LA DEMANDA HORARIA DE SOLUCIÓN LIQUIDA
Por lo tanto se requieren 273,490 litros de solución de hipoclorito de calcio por hora para desinfectar el agua con una dosis de 2 mg/l. La solución preparada fue al 10%.En este caso para el consumo medio diario
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11. DISEÑO DEL TANQUE Los tanques de almacenamiento juegan un papel básico para el diseño del Sistema de Distribución de Agua, tanto desde el punto de vista económico, así como su importancia en el funcionamiento hidráulico del sistema y en el mantenimiento de un servicio eficiente. Los tanques son necesarios para las siguientes actividades:
Compensar las variaciones de los consumes que se producen durante el dia. Mantener las presiones adecuadas en la red de distribución. Mantener almacenada cierta cantidad de agua para atender situaciones de emergencia, tales como incendios e interrupciones por daños de tuberías de aducción o estaciones de bombeo.
Capacidad del sistema de almacenamiento La capacidad del estanque o del conjunto de estanques para el caso de grandes sistemas, será igual al volumen que resulte de las siguientes consideraciones:
Volumen de regulación Volumen de lucha contra incendios Volumen de reserva
Sistema directo:
= 15 – 30% 2016
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Sistema indirecto:
Este sistema es uno de los mejores que hay, su uso se esta generalizando en el Mercado. Su funcionamiento se basa a que se ajusta automáticamente a la demanda, de la misma bomba eleva el agua a todos los puntos de agua con una excelente presión sin necesidad de usar un tanque elevado.
=15−25∗∗ ℎ.24
Partiendo del dato del Caudal máximo diario con 369,274 m 3/día calcularemos los siguientes volúmenes para el tanque 11.1 VOLÚMEN DE REGULACIÓN
Sin embargo es conveniente añadir el 15% por el concepto de aguas muertas al volumen de regulación para obtener un volumen total, la multiplicación del 1.Las horas de bombeo es de 8 horas
= 0.225∗∗ ℎ.24 = 0.225∗369,274∗ 248 = 249,260 = ∗0.15 + = 249,260 ∗0.15+249,260 = 286,649 2016
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11.2 VOLÚMEN DE LUCHA CONTRA INCENDIOS
(Tiempo 2 hr, 10 lt/sg, un foco de incendio)
= 10∗7200 == 72000 lt = 72
11.3 VOLÚMEN DE RESERVA
=∗ 244 =369,274∗ 246 =61,546
11.4 VOLÚMEN TOTAL DEL TANQUE
= + = + =286,649 +72 =286,649 +61, 546 =358,649 =348,195 = , 11.5 ALTURA ECONÓMICA
= 23 ∙2∙ = 23 ∙ 2∙358,649 =2.483 =2.483 +0,3 =2.783 2016
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11,6 DIMENSIÓN DEL TANQUE
Normalmente la sección del tanque debe conservar una proporción entre el largo y el ancho de 1.5 como se muestra a continuación
ó= ℎ=1.5 ℎ=( 1.5 ) ℎ=( 1.5∗ ) 358, 6 49 ℎ=(2.483∗1.5) ℎ=9,813 =ℎ∙ 1.5 =9,813 ∙ 1.5 =14,720
=∙ =
11.7 SECCIÒN CIRCULAR
= 12 =( ) 358, 6 49 =( ) =4,851 =9,702 2016
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11.8 TANQUE ELEVADO Sección cuadrada: Altura/lado cuadrado = 0,5
=( )
4 =(358,4649 ) =4,476
La longitud de altura será
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=8,952
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12. DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCIÒN Tomaremos la ubicación de la red de la siguiente manera:
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
12.1 DETERMINACIÒN DE LAS AREAS 12.1.2 Determin ación de las áreas verdes.
1=4=5=8=50∗40=2000 2=3=6=7=50∗40+6∗40=2240 2016
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12.1.1 Determinación de las áreas de influ encias en cada pun to (viviendas).
= 0.25ℎ = 0.25+ 0.25ℎ = 0.5ℎ = 0.25+ 0.25ℎ = 0.5ℎ = 0.25ℎ = 0.25ℎ + 0,2 ℎ = 0.45ℎ = 0.25ℎ + 0.25ℎ + 0.2 = 0.7ℎ = 0.25+ 0.25ℎ = 0.5ℎ = 0.25ℎ = 0..2ℎ + 0,2 ℎ = 0.4ℎ = 0..2ℎ + 0,2 ℎ + 0,2 ℎ = 0.6ℎ = 0.2ℎ + 0.2ℎ = 0.4ℎ = 0.2ℎ = 0.2ℎ = 0.2ℎ + 0.2ℎ = 0.4ℎ = 0.2ℎ + 0.2ℎ = 0.4ℎ = 0.2ℎ 12.2 DETERMINAR CAUDALES 12.2.1 Determinación de caudal de las áreas verdes
= 4000 /í 1=4=5=8 = ∗=2000 ∗2 ∗ = 4480 /í 2=3=6=7= ∗=2240 ∗2 ∗ 2016
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12.2.2 Determinación de caudal en cada punt o de influencia Calculamos la dotación futura.
=1+ 100 =801+ 1000,5 =88,392 /ℎ/ Aplicando la siguiente fórmula para hallar los caudales que saldrán en cada nudo.
=Á ∗ó∗ = 0.25 ∗ 88.4 ∗ 250 = 5525 í = 0.5 ∗ 88.4 ∗ 250 = 11050 í = 0,5 ∗88.4 ∗ 250 = 11050 í = 0,25 ∗ 88.4 ∗ 250 = 5525 í = 0.45 ∗ 88.4 ∗ 250 = 9945 í =0.7 ∗ 88.4 ∗ 250+1 = 15470 í +4000 í =19470 í = 0.5 ∗ 88.4 ∗ 250+2+3 = 11050 í +4480 í +4480 í =20010 í = 0.25 ∗ 88.4 ∗ 250+4 = 5525 í +4000 í =9525 í 2016
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= 0.4 ∗ 88.4 ∗ 250 = 8840 í =0.6 ∗ 88.4 ∗ 250+5 = 13260 í +4000 í =17260 í =0.4 ∗ 88.4 ∗ 250+6+7= 8840 í +4480 í +4480 í =17800 í =0.2 ∗ 88.4 ∗ 250+8 = 4420 í +4000 í =8420 í = 0.2 ∗ 88.4 ∗ 250 = 4420 í = 0.4 ∗ 88.4 ∗ 250 = 8840 í = 0.4 ∗ 88.4 ∗ 250 = 8840 í = 0.2 ∗ 88.4 ∗ 250 = 4420 í = 5525 í =0,064 = 11050 í =0.128 = 11050 í =0.128 = 5525 í =0.064 = 9945 í =0.115 =19470 í =0.225 Realizamos las conversiones debidas:
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=20010 í =0,232 =9525 í =0.110 = 8840 í =0.102 = 17260 í =0.200 =17800 í =0.206 = 8420 í =0.097 = 4420 í =0.051 = 8840 í =0.102 = 8840 í =0.102 = 4420 í =0.051 = 1.977 /
Qt = QA + QB + QC + QD + QE + QF+QG+QH+QI+QJ+QK+QL+QM+QN+QO+QP
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Colocando los r espectivos datos en la siguiente imagen tenemos:
12.3 PLANILLA DEL MÈTODO DE CROSS DE CAUDAL
La perdida de carga en el reservorio R en el nudo A
, , 10 ∗∗ 10 ∗0, 6 93∗1, 9 77 ℎ= 5,813∗, ∗, = 5,813∗110, ∗6, =0,116
Se asumira un diametro de 6 pulgadas para la tuberia correspondiente Se aplica la misma formula para cada tramo TRAMO AB
, 10 ∗0, 1 12∗0, 9 96 ℎ== 5,813∗110, ∗2, =1,094 2016
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PLANILLA METODO CROSS SANITARIA I - EMI - ING. WILLY ARZADUM ITERACION 1 TRAMO C
L D (km) (pulg)
110 110 110 110
0,112 0,112 0,112 0,112
CIRCUITO II BF 110 BC 110 FG 110 CG 110
0,112 0,112 0,112 0,112
CIRCUITO III CG 110 CD 110 GH 110 DH 110
0,112 0,112 0,112 0,112
CIRCUITO IV EF 110 EI 110 FJ 110 U 110 CIRCUITO V IJ 110 IM 110 MN 110 JN 110 CIRCUITO VI JN 110 JK 110 NO 110 KO 110
.+/-
Q (l/s)
.+/-Q
K = 10 7 L /(5,813 C1,85 D4,87 )
CIRCUITO I AB AE EF BF
K
0,112 0,092 0,092 0,112
0,112 0,092 0,112 0,092
0,092 0,112 0,112 0,092
CIRCUITO VII KO 110 KL 110 OP 110 LP 110
2016
0,092 0,112 0,112 0,092
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
1,102 1,0 1,102 -1,0 1,102 -1,0 1,102 1,0
1,102 -1,0 1,102 1,0 1,102 -1,0 1,102 1,0
1,102 -1,0 1,102 1,0 1,102 -1,0 1,102 1,0
1,102 1,0 0,905 -1,0 0,905 1,0 1,102 -1,0
1,102 0,905 1,102 0,905
1,0 -1,0 -1,0 1,0
0,905 -1,0 1,102 1,0 1,102 -1,0 0,905 1,0
0,905 -1,0 1,102 1,0 1,102 -1,0 0,905 1,0
0,996 0,996 0,947 -0,947 0,416 -0,416 0,424 0,424
0,424 -0,424 0,414 0,414 0,12 -0,12 0,132 0,132
0,132 -0,132 0,154 0,154 0,2 -0,2 0,09 0,09
0,416 0,416 0,416 -0,416 0,495 0,495 0,22 -0,22
0,22 0,22 0,094 -0,094 0,043 -0,043 0,1 0,1
0,1 -0,1 0,415 0,415 0,041 -0,041 0,088 0,088
0,088 -0,088 0,121 0,121 0,027 -0,027 0,024 0,024
hf
ITERACION 2 hf/Q
ΔQ
hf = 10 7 L*Q 1,85 / (5,813 C1,85 D4,87 )
.+/-Q1 .+/-
hf
hf/Q
ΔQ
Q2
ΔQ = - Σ hf / (1,85 Σ hf/Q)
1,094 -0,996 -0,218 0,225
1,098 -0,018 0,978 1,052 -0,018 -0,965 0,523 0,050 -0,366 0,531 0,047 0,471
0,105
3,205
-0,225 0,216 -0,022 0,026
0,531 -0,047 -0,471 0,521 0,002 0,416 0,182 0,002 -0,118 0,197 -0,020 0,112
-0,006
1,431
-0,026 0,035 -0,056 0,013
0,197 0,225 0,281 0,142
-0,035
0,845
0,218 -0,179 0,246 -0,067
0,523 -0,050 0,366 0,430 -0,067 -0,483 0,498 -0,067 0,428 0,304 -0,011 -0,231
0,218
1,755
0,067 -0,011 -0,003 0,013
0,304 0,011 0,231 0,121 -0,056 -0,150 0,076 -0,056 -0,099 0,128 0,080 0,180
0,065
0,629
-0,013 0,217 -0,003 0,010
0,128 -0,080 -0,180 0,522 -0,136 0,279 0,073 -0,136 -0,177 0,115 -0,120 -0,032
0,211
0,837
-0,010 0,022 -0,001 0,001
0,115 0,120 0,032 0,183 -0,016 0,105 0,051 -0,016 -0,043 0,038 -0,016 0,008
0,012
0,387
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Q1
0,020 -0,112 0,022 0,176 0,022 -0,178 0,022 0,112
1,0 -1,0 -1,0 1,0
-1,0 1,0 -1,0 1,0
-1,0 1,0 -1,0 1,0
1,0 -1,0 1,0 -1,0
1,0 -1,0 -1,0 1,0
-1,0 1,0 -1,0 1,0
-1,0 1,0 -1,0 1,0
0,98 0,96 0,37 0,47
0,47 0,42 0,12 0,11
0,11 0,18 0,18 0,11
0,37 0,48 0,43 0,23
0,23 0,15 0,10 0,18
0,18 0,28 0,18 0,03
0,03 0,10 0,04 0,01
1,058 -1,031 -0,172 0,274
1,082 1,069 0,470 0,582
0,129
3,202
-0,274 0,218 -0,021 0,019
0,582 0,523 0,179 0,171
-0,059
1,455
-0,019 0,044 -0,045 0,019
0,171 0,252 0,254 0,172
-0,001
0,849
0,172 -0,236 0,188 -0,074
0,470 0,488 0,440 0,318
0,051
1,715
0,074 -0,027 -0,015 0,038
0,318 0,180 0,154 0,211
0,069
0,863
-0,038 0,104 -0,045 0,002
0,211 0,372 0,253 -0,048
0,022
0,788
-0,002 0,017 -0,003 0,000
-0,048 0,162 0,076 0,015
0,012
0,204
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-0,022 1,000 -0,022 -0,943 -0,006 -0,361 -0,027 0,499
0,027 -0,499 0,022 0,394 0,022 -0,140 0,021 0,091
-0,021 -0,091 0,000 0,176 0,000 -0,178 0,000 0,112
0,006 0,361 -0,016 -0,467 -0,016 0,444 0,027 -0,259
-0,027 0,259 -0,043 -0,106 -0,043 -0,055 -0,028 0,208
0,028 -0,208 -0,015 0,294 -0,015 -0,162 0,017 -0,049
-0,017 0,049 -0,032 0,137 -0,032 -0,011 -0,032 0,040
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12.4 PLANILLA DEL METODO DE CROSS DE VERIFICACIÒN DE PRESIÒN
= + ℎ = − = − ℎ
(En caso del reservorio la cota pizometrica es la cota topográfica del nivel de agua).
PLANILLA METODO CROSS (Presion) SANITARIA I - EMI - ING. WILLY ARZADUM
PUNTO
COTA PIZ TRAMO
D(pulg)
L(m)
Q (l/s)
HF
PTO
COTA TOP DIF COTA
PRESION PTO
R
507,813
RA
2
693
1,977
0,12
A
478,636
29,18
29,06
A
507,70
AB
2
112
1
1,06
B
478,625
29,07
28,01
B
506,64
BC
2
112
0,39
0,22
C
477,917
28,72
28,50
C
506,42
CD
2
112
0,18
0,04
D
476,618
29,80
29,76
D
506,38
DH
2
112
0,94
0,02
H
474,839
31,54
31,52
A
507,70
AE
2
112
0,14
0,02
E
476,818
30,88
30,86
F
507,68
FG
2
112
0,18
0,02
G
475,833
31,84
31,82
G
507,65
DH
2
112
0,11
0,00
H
474,839
32,81
32,81
H
507,65
EI
2
92
0,47
0,02
I
475,034
32,62
32,60
I
507,64
IM
2
92
0,44
0,03
M
473,839
33,80
33,77
J
507,61
MN
2
112
0,29
0,02
N
473,692
33,92
33,90
K
507,60
NO
2
112
0,14
0,04
O
473,198
34,40
34,36
L
507,56
OP
2
92
0,11
0,03
P
473,137
34,42
34,39
M
507,53
FJ
2
112
0,06
0,02
J
475,000
32,53
32,51
N
507,51
JK
2
112
0,16
0,02
K
474,592
32,92
32,90
O
507,50
KL
2
92
0,01
0,03
L
474,032
33,46
33,43
P
507,46
LP
2
112
0,04
0,03
P
473,137
34,33
34,30
2016
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