UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FILIAL - LIMA
FACULTAD DE INGENIERÍA
TEMA:
RESERVORIO CURSO
:
DOCENTE
:
laboratorio de fluidos ING. Lenin bendezu romero
INTEGRANTES
: Riky Espinoza albino Huamani cacho Cindy Jhordan Huincho mallma Henry palomino Portocarrero David inga
TURNO
: NOCHE
Lima – Perú
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que as familias día a día que nos día dan a día lasnos fortalezas dan lasyfortalezas la ayuda de y laseguir ayudaavanzando de seguir avanzando en esta carrera en esta quecarrera elegimos qu solo la Ética debe noser solo para debe con ser nuestras para con familias nuestras o amigos, familiassino o amigos, que también sino que débenos también aplicarlo débenos con aplicarlo la soci
Le damos gracias a Ud., Ingeniero por dejarnos este trabajo porque así descubrimos e investigamos nuevos conocimientos para el enriquecimiento en nuestras vidas profesionales Este trabajo va dedicado a Dios y a nuestras Familias que día a día nos dan las fortalezas y la ayuda de seguir avanzando en esta carrera que elegimos.
DEDICATORIA
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INDICE pág. INTRODUCCION……………………………………………………….04 RESERVORIOS……………………………………………………….. 05 CAPACIDAD DEL RESERVORIO………………………………….. .05 TIPOS DE RESERVORIOS………………………………………......05 TIPOS DE RESERVORIOS PARA REPRESAS. ……... ………….06 NORMA TECNICA
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INTRODUCCION La construcción del reservorio será el esfuerzo más visible de todo el sistema. Requerirá el trabajo coordinado de docenas de personas, el reservorio se convierte en un monumento público de la comunidad y una razón de orgullo de los pobladores, especialmente si el proyecto se ha considerado un éxito. La importancia del reservorio radica en garantizar el funcionamiento hidráulico del sistema y el mantenimiento de un servicio eficiente, en función a las necesidades de agua proyectadas y el rendimiento admisible de la fuente.
Este capítulo presentara todos los procedimientos y conocimientos que sean necesarios para diseñar y construir en forma práctica tanques reservorios. Al fin del capítulo damos un ejemplo de diseño.
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RESERVORIO DEFINICION Es un depósito de concreto que sirve para almacenar y controlar el agua que se distribuye a la población, además de garantizar su disponibilidad continúa en el mayor tiempo posible. IMPORTANCIA La importancia del reservorio radica en garantizar el funcionamiento hidráulico del sistema y el mantenimiento de un servicio eficiente, en función a las necesidades de agua proyectadas y el rendimiento admisible de la fuente. NECESIDAD DE UN RESERVORIO Aunque las necesidades de agua de la comunidad se basan en los requisitos Mínimos de 45 litros por persona por día de 24 horas, en realidad casi todo el total de esta agua será requerida en horas diurnas, un periodo de 10 a 12 horas. El reservorio sirve para almacenar el agua que se abastece por la fuente durante las horas de poca demanda (durante la noche) para que esta agua se pueda utilizar en las horas de alta demanda (primeras horas de la mañana). UN SISTEMA REQUERIRA UN RESERVORIO CUANDO: - El aforo mínimo de la fuente no proveerá directamente 0.225 LPS para cada toma - La demanda diaria de agua es mayor que el aforo de la fuente durante las horas diurnas - La distancia de la tubería desde la fuente hasta la comunidad es tal que resulta más económico usar tubería de menor diámetro y construir un tanque reservorio. CONSIDERACIONES BASICAS Los aspectos más importantes a considerarse para el diseño son la capacidad, ubicación y tipo de reservorio.
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A) CAPACIDAD DEL RESERVORIO Para determinar la capacidad del reservorio, es necesario considerar la compensación de las variaciones horarias, emergencia para incendios, previsión de reservas para cubrir danos e interrupciones en la línea de conducción y que el reservorio funcione como parte del sistema. Para el cálculo de la capacidad del reservorio, se considera la compensación de variaciones horarias de consumo y los eventuales desperfectos en la línea de conducción. El reservorio debe permitir que la demanda máxima que se produce en el consumo sea satisfecha a cabalidad, al igual que cualquier variación en el consumo registrada en las 24 horas del día. Ante la eventualidad de que en la línea de conducción puedan ocurre daños que mantengan una situación de déficit en el suministro de agua mientras se hagan las reparaciones pertinentes, es aconsejable un volumen adicional que de oportunidad de restablecer la conducción de agua hasta el reservorio. B) TIPOS DE RESERVORIOS Los reservorios de almacenamiento pueden ser elevados, apoyados y enterrados. Los elevados, que generalmente tienen forma esférica, cilíndrica y de paralelepípedo, son construidos sobre torres, columnas, pilotes, etc.; los apoyados, que principalmente tienen forma rectangular y circular, son construidos directamente sobre la superficie del suelo; y los enterrados, de forma rectangular, son construidos por debajo de la superficie del suelo
Para capacidades medianas y pequeñas, como es el caso de los proyectos de abastecimiento de agua potable en poblaciones rurales, resulta tradicional y económica la construcción de un reservorio apoyado de forma cuadrada.
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C) UBICACIÓN DE LOS RESERVORIOS La ubicación está determinada principalmente por la necesidad y conveniencia de mantener la presión en la red dentro de los límites de servicio, garantizando presiones mínimas en las viviendas más elevadas y presiones máximas en las viviendas más bajas. De acuerdo a la ubicación, los reservorios pueden ser de cabecera o flotantes. En el primer caso se alimentan directamente de la captación, pudiendo ser por gravedad o bombeo y elevados o apoyados, y alimentan directamente de agua a la población. En el segundo caso, son típicos reguladores de presión, casi siempre son elevados y se caracterizan porque la entrada y la salida del agua se hacen por el mismo tubo. Considerando la topografía del terreno y la ubicación de la fuente de agua, en la mayoría de los proyectos de agua potable en zonas rurales los reservorios de almacenamiento son de cabecera y por gravedad. El reservorio se debe ubicar lo más cerca posible y a una elevación mayor al centro poblado. Partes del reservorio: Tubería de ventilación. Permite la circulación del aire, tiene una malla que evita el ingreso de cuerpos extraños al tanque de almacenamiento. Tapa sanitaria. Tapa metálica que permite el ingreso al interior del reservorio, para realizar la limpieza, desinfección y cloración. Tanque de almacenamiento. Es un depósito de concreto que puede ser de forma circular o cuadrada para almacenar el agua. Tubo de rebose. Accesorio que sirve para eliminar el agua excedente. Tubería de salida. Es una Tubería de PVC que permite la salida del agua a la red de distribución. Tubería de rebose y limpia. Sirve para eliminar el agua excedente y para realizar el mantenimiento del reservorio. Canastilla. Permite la salida del agua de la cámara de recolección, evitando el paso de elementos extraños.
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Aquí se encuentran ubicadas las válvulas de control para ser operadas satisfactoriamente. Se les asigna un color específico: Válvula de entrada de agua al reservorio = a Válvula de salida de agua a la población = b Válvula de desagüe y rebose = c Válvula de paso directo (by pass) = d
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL RESERVORIO Ejemplo Datos: Población futura (Pf) = 977 habitantes Dotación = 80 l/hab./dia Resultados: Consumo promedio anual (Qm): Qm = Pf x Dotación = 78,160 litros Volumen del reservorio considerando el 25% de Qm: V = Qm x 0.25 = 19,540 litros = 19.54 m3 Volumen asumido para el diseño (V) = 20 m3. Dimensionamiento del reservorio: Dónde: B = 2 a 4H / H = altura Asumimos para nuestro diseño: B = 2.5 H Tendremos: V = (B)2*H V = (2.5H)2*H V = 6.25*H3 = 20 m3 10
De lo cal se obtiene: H = 1.48 m B = 3.70 m Añadimos el Bordo libre (B.L.) = 0.30 m. Tenemos una Altura total (H) = 1.78 m.
DISEÑO ESTRUCTURAL DEL RESERVORIO Para el diseño estructural de reservorios de pequeñas y medianas capacidades se recomienda utilizar el método de Portland Cement Association, que determina momentos y fuerzas cortantes como resultado de experiencias sobre modelos de reservorios basados en la teoría de Plates and Shells de Timoshenko, donde se Consideran las paredes empotradas entre sí. De acuerdo a las condiciones de borde que se fijen existen tres condiciones de selección, que son: Tapa articulada y fondo articulado. Tapa libre y fondo articulado. Tapa libre y fondo empotrado. 11
En los reservorios apoyados o superficiales, típicos para poblaciones rurales, se utiliza preferentemente la condición que considera la tapa libre y el fondo empotrado. Para este caso y cuando actual solo el empuje del agua, la presión en el borde es cero y la presión máxima (P), ocurre en la base.
P= yaxh El empuje del agua es: v=- ya h2 b/2 Donde: ya = Peso específico del agua. h = Altura del agua. b = Ancho de la pared Para el diseño de la losa de cubierta se consideran como cargas actuantes el peso propio y la carga viva estimada; mientras que para el diseño de la losa de fondo, se considera el empuje del agua con el reservorio completamente lleno y los momentos en los extremos producidos por el empotramiento y el peso de la losa y la pared. Aplicación del diseño Para el diseño estructural de un reservorio de concreto armado de sección cuadrada se considera los resultados obtenidos del ejemplo anterior. Datos: Volumen (V) = 20 m3. Ancho de la pared (b) = 3.70m. Altura de agua (h) = 1.48 m. Borde libre (B.L.) = 0.30m. Altura total (H) = 1.78 m. Peso específico del agua (ya) = 1000 Kg/m3. Peso específico del terreno (y) = 1800 Kg/m3. Capacidad de carga del terreno (ot) = 1 Kgkm2. 12
A) CALCULODE MOMENTOS Y ESPESOR (E) Paredes
El cálculo se realiza cuando el reservorio se encuentra lleno y sujeto a la presión del agua. Para el cálculo de los momentos se utilizan los coeficientes (k) que se muestran en el Anexo H (Cuadro H.5) se ingresa mediante la relación del ancho de la pared (b) y la altura de agua (h). Los límites de la relación de blh son de 0.5 a 3.0. Siendo: h = 1.48 b = 3.70 Resulta: blh = 3.7/1.48 = 2.50
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CONCLUSIONES El presente trabajo nos permite tener los conocimientos básicos para saber cómo escatimar el volumen para asi poder ejecutar la construcción de un reservorio teniendo en cuenta los parámetros estructurales y de cálculos para un buen abastecimiento a favor a la población a la cual se va proyectar la correcta aplicación y distribución de un fluido. Teniendo claro el comportamiento de los materiales cuando van a ser sometidos a esfuerzos que cumplan principalmente las normas de calidad y correcto funcionamiento.
Bibliografía
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ESTUDIO DE VIABILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA PARA EL DESARROLLO DE OPCIONES DE COSECHA DE LLUVIA Y MANEJO ADECUADO EN SISTEMAS DE RIEGO EN LA PRODUCCIÓN AGROPECUARIA. PDF DISEÑO DE RESERVORIO. PDF
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ANEXOS
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