Cálculos de diseño de la red de agua

CÉSAR JESÚS DÍAZ CORONEL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
CALCULOS D E DISEÑO DE LA RED DE AGUA
1. DATOS
POBLACION
AREA DE LOTE
CLIMA
Qpozo
3000,00 hab.
>90m2
CALIDO
20lps
Para poblacion mayor a 2000 hab, según el RNE: Dotacion =
a) Calculo del Caudal Promedio:
Qp=
Qp=
Dotacion x Poblacion/86400
7,639 lps
b) Caudal Maximo diario:
Qmd =
Qmd =
Qp x K1
9,931 lps
k1= 1,3
c) Caudal Maximo Horario:
Qmh =
Qmh =
Qp x K2
15,278 lps
k2= 2
d) Caudal de Bombeo
Qb =
tb (h)
13
20
24
24 x Qmd/tb
Qb (lps)
18,33 lps lps
11,92 lps lps
9,93 lps lps
El Caudal que existe en el manantial es de
20 lps
por lo que satisface al sistema y el tiempo de bombeo sera tb = 13h
Qb =
18,333 lps
e) Caudal del Volumen del Reservorio
Según Diagrama de Masa Anexada en la Hoja de Calculo
Poblacion
Qmd
tb
Qb
Volumen Total
3000
hab
35,750 m3/hora
13
horas
66,000 m3/hora
244,888
m3
220
l/hab-dia
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f) Analisis de Reservorio
r
h
h=
R=
R=
6
3,604
4
Por lo cual la altura de agua en el Reservorio es de:
hr=
4,872 m
g) Altura de Succion de la Cisterna:
Altura de succion= 60 + 0.45 - 0.10
Altura de succion=
60,35 m.
h) Longitud de succion:
Longitud de succion: (60-0.10) + 0.45+ 0.35
Ls =
60,7 m
i)Diametro de la tuberia en la impulsion:
Predimensionamiento
V = Q/A = (4Q)/(∏D2)
D=
4 pulg
V=
2,261 m/s
0.6< V <3.0 m/s
si cumple
j)Formula de Hazen
Qb = 0.0004264 CD2.63S2.54
Qb = 18,33333 l/s
C=
140
D=
4 pulg.
S=
47,190 m/km
L=
2 km.
D(pulg)
S (m/km)
4
6
8
47,190
6,550
1,613
hf(m)
94,380
13,099
3,227
A = ∏D2/4 (m2)
V = Q/A (m3/s)
0,008
0,018
0,032
Para elegir el diametro de la Tuberia se tiene que cumplir con los
siguientes parametros:
La diferencia de nivel es de
Por lo tanto :
hf + Ps <
=
15 m
15 m
2,261
1,005
0,565
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La Velocidad debe estar entre : 0.6 < V < 3 m/s
Por lo tanto el diametro mas adecuado según el tanteo sera
6 pulg.
D=
Ahora tenemos :
D(pulg) S (m/km)
6
6,550
hf(m)
13,099
A = ∏D2/4 (m2)
0,018
Ps = Desnivel - hf - hr
-2,971
Ps =
Donde :
Ps =
V = Q/A (m3/s)
1,005
Ps ≥ 2 m
Presion de Servicio
k) Perdida de Carga en la Impulsion
hfi = Si x (Lreal + Lequivalente)
6"
Lequivalente
Tee
Cheek
12,273
Ltotal =
2000 + 12.273 + 17.045 + 1.295 + 6 x 1.136
Ltotal =
Compuerta
17,045
1,295
2067,429
hfi =
6.794m/km x 2067.429 m x 1km/1000m
hfi =
13,541 m
l) Diametro de la tuberia en la succion
Ds Tiene que ser superior a Di
Ds
>6
pulg
Ds =
8
pulg
m) Perdida de carga en la succion
8"
Lequivalente
Ltotal
=
Ltotal =
Ltotal =
Pico o Canastilla
55,364
codo 90o
8,182
Lsuccion + L equivalente
60.70m + 53.364 + 8.182
124,246 m
hfs = Ss x (Ltotal)
(A)
6 x codo 90o
36,816
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se sabe que:
Q = 0.0004264 CD2.63S2.54
Q =18,33333 l/s
C=
140
D=
8 pulg.
S = 1,613 m/km
(B)
Remplazando (B) en (A)
hfs = Ss x (Ltotal)
hfs =
0,200 m
n) Calculo de ADT
ADT =
ADT =
ADT =
Hs + Hi + hfi + hfs + z
60.35 + 35 +4.969 + 14.047 + 0.208+ 2
95,963 m
o) Potencia de la bomba
Potencia = (QγH)/(75x0.75)
Q
H
γ
= 0,018 m3/s
= 95,963 ADT
= 1000 kg/m3
Pot =31,2769 cv
TRAMO DE LA RED DE DISTRIBUCION
Qmh =
15,278 lps
Formula de Hazen
Qb = 0.0004264 CD2.63S2.54
Qb =
C=
D=
L=
D(pulg)
6
8
4
15,278 l/s
140
4 pulg.
0,4 km.
hf(m)
4,673
1,869
1,151
0,460
33,668
13,467
S (m/km)
A = ∏D2/4 (m2)
V = Q/A (m3/s)
0,018
0,032
0,008
Para elegir el diametro de la Tuberia se tiene que cumplir con los
siguientes parametros:
0,838
0,471
1,884
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La diferencia de nivel es de =
Por lo tanto : hf + Ps <
20 m
20 m
La Velocidad debe estar entre : 0.6 < V < 3 m/s
D=
Por lo tanto el diametro mas adecuado según el tanteo sera
4 pulg.
Ahora tenemos :
D(pulg) S (m/km) hf(m)
4
33,668
13,467
Ps = Desnivel - hf
Ps =
Donde :
Ps =
6,533 m.
Presion de Servicio
A = ∏D2/4 (m2)
0,008
V = Q/A (m3/s)
1,884
Ps ≥ 2 m