Diseño Sistema Agua Potable CODETAR, Tarija - Memoria de Cálculo

DISEÑO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE
PLAN HABITACIONAL 11 CODETAR 11
MEMORIA DE CALCULO
TARIJA - BOLIVIA
1990
-
L­
t_
,.,
DISEÑO DEL SISTEMA ....PE AGUA POTA�.h--§
PLAN HABITACIONAL "CODETAR"
MEMORIA DESCRIPTIVA
Capítulo 1
L
1." 1.
j_ • 2.
:l.. 4.
1.• 6.
l 7n
n
Capi tLllc, 2
2. 1.
2 .q.
21s5n
fl'
•
.tl'
2.6Q
2.i6n1•
2aÍ:}lf�!rt
2ff6 .. 3 ..
§ENEF:ALIDADES
Dr➔TOS GENEF:P1LE8
Ubicación geográfica y altitud
Tc,pc,grafía
Caracteristicas geológicas
Caracteristicas climatológicas
Vías de Comunicación
Energia eléctrica
Viviendas
Servicios póblicos
Sanemiento básico
POBLACION - DOTACION - CONSU!'.l,Q
Población
Población futura
Crecimiento poblacional
Densidad poblacional
Dc,taci ón
Dotac:i ón fl.1tura
Consumo
Consumo medio diario
Consumo máximo diario
Consumo méximo horario
Capitulo 3
3. L
Capi tL\lC< 4
4.2.
4.2.1.•
4.2.2.
4. 3. 1.
Captación
EqLiipo de bombeo
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
T�1nque1:::. de aguE<.
Requerimientos en los diseffos de tanque
Dimensionamiento del tanque semienterrado
Cálculo de la altura ecónomica
Cálculo del área de las cémaras
Dimensionamiento del tanque elevado
Volumen de reserva
Volumen para incendios
Dimensionamiento del tanque elevado
Altura del tanque elevado
Cálculo de la tubería de desagüe
Aducción tanque elevado - red
2
CC1pitulo 5
.
511 2u
i::·
..._{
.. .7...,
5.,5'1:3"
5" 5 . .cf.
t::"
C"
i:::.."'
...Jn ,J.- \J,,
5r- 5116.
5 .- 5 ;1 -¡ ,.
5 .. 5,.811
5 ,. 6.
;5. 7 n
RED DE DISTRIBUCION
Red de distribución
Tipos de conductores de agua
Tipc.s de redes
DiseRo de la red
Consideraciones hidréulicas en la red
Caudal de diseffo
Análisis hidráulico
Diámetro m:f.nimo
Velocidades
Presiones
Ubicación de la red
'vél vul i:tS
Hidrantes
Distribución de consumo en la hora de máxima demanda
Cálculos de los diámetros de las tuberías
3
DISEÑO FINAL DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
PLAN HABITACIONAL "CODETAR"
MEMORIA DESCRIPTIVA
Capítulo 1
L
1. 1.
GENERALIDADE.§
DATOS GENERALES
Ubicación geográfica y altitud
La t.trbani z Elci ón del Plan Habi tacional "CODETAF:", se
encuentra situada en la zona de San Jorge, al sud­
este del centro de la ciudad de Tarijs a 5.20 km,
correspondiendo su ubicación
geodráfica
a las
coordenadas 7"615.800 N y 324.700 E.
La zona de urbanización se encuentra en Lma altitud
entre les 1845 y 1864 m.s.n.m.
1.2.
Topografía
topografía
es relativamente
plana con una
pendiente decreciente con di r-ec:c:i ón nor-oeste 21 sud­
este aproximadamente 2.5%.
Se encuentra limitada al norte con las propiedades
de la Sra. Rumalda Escalante, al sud con la malla
clfmpica de AASANA, al este con la quebrad�"Torreci­
llas y al oeste con la propiedad de la Sra. Cecilia
Suru,;¡uay •
1., 3 ..
Caracte�ísticas geológicas
El valle da Tarija, geológicamente esté conformado
por una cubierta
imentaria cuaternaria, compuesta
por arcilla, grava y arena de origen fluviolacustre,
con terrazas aluvionales que dan al paisaje un
aspecto relativamente llano, dicha
cubierta es
atravezada por depresiones y por los lechos planos
de los ríos secos adquiriendo una panorama que se
asemeja a J.os llbadlands 11 •
Litológicamente está compuesto por rocas sedimenta­
rias de buena permeabilidad con prec:esc favorable a
la erosión en las arcillas que conforman la mayor
parte de la zona de Tarija.
4-
Los suelos, segón la AASHO corresponden a suelos
limosos sin plasticidad y arcillas plásticas que
presentan generalmente grandes cambios de volumen
cuando absorben agua.
1.4.
Características climatológicas
EJ. élrea de est.udi e, es.té ub:i. cadr.:1 dentr-o de J. a región
con clima semiárido (estepa) según les climatólogcs
Trewartha Robinson y Meigs, con una distribución
casi nula de lluvia en el periodo de esti e, con
temperaturas qUe varían entre 10 a 30 ° C dependiendo
de la exposición al sol, factores topcgréf�cos y
altura sobre el nivel del mar.
Las precipitaciones pluviales son debidas al avance
de los frentes frios del sur, influenciadas por- la
cordillera de los Andes. En el período lluvioso que
abarca cinco meses, Noviembre a Marzo. se tienen las
mayores precipitaciones alcanzando al 80% del total
anual. En los meses más secos p Junio, Julio y
Agosto la precipitación pluvial es casi nula con
lluvias cortas de peque�a intensidad. Los registres
de la estación meteorológica del Aeropuerto de
Tar-ija para un periodo de 31 a�os de observación dan
los siguientes valores1
F'rec:i. pitaciór1 mii:>( '.!. ma anual
Prec:i pi i:8.ción media an,_to:t.l
F'reci pita.ci ón mínima anLlcil
9:l.8 mm.
604 mmn
380 mm.
La variación de t�mperatura durante el día es
pronunciada, no asi en valores absolutos a �ravés de
los meses, LITT período de elles es el siguiente:
Temperatura máxima anual
Temperatura media anual
!emperatura mínima anual
26 ª C
l.8 ° C
9° e
La dirección predominante de vientos es la dirección
sud-este, alcanzando velocidades de 9 a 13 nudos en
su mayor:í. a.
La humedad
68%.
1. 5.
media de
la zona de urbanización es del
Vías de comunicación
9arreters.s
La ciudad de Tarija se t.me con los principales
centros de consumo del .pais a través del camino
Potc,sí y con la República
Camargo
Tarija
5
Argentina por medio del camino Tarija
Bermejo,
precisamente la urbanización se encuentra sobre esta
última carretera a 500 �etros del aje.
Ft;,rrocan-i 1 es
En la actualidad no existe una vinculación directa
de Tarija en el sistema de transporte ferroviario,
pero la Empresa Nacional de Ferrocarriles realiza
una explotación del tipo combinado tren - carretera
con los si9uientes tramos:
Ta.rija
'·Ji 1 lazón
'•hllazón
La Paz
Omnibus - camión
Tren
Aeropuerto
EN :i. ste
el
aeropuerto internacional "üri el Lea-1
Pli:!.:<'.a ª , que permite la opsración de aviones de tipc:i
Boeing 727-200 o similares.
Las lineas aéreas que prestan servicio comercial a
Tarija son: el Lloyd Aéreo Boliviano, Transportes
Aéreos Militarea; la aviación no comercial �s muy
reducida y de poca importancia.
La urbanización se
es·tc,s !::-et-vicios,
1.6.
encuentra
a
poca
distancia de
Energía eléctrica
La zona de la urbanización, cuenta en la actualidad
con la provisión de energ{a eléctrica a las casas
aledafias, próxima - la zona existe línea de alta
tensión.
1.7.
Vivienda.s
La Ltrbani :i ación Plan Habitaci c:,nal "CODETAP", está
planificada para una zona residencial, lotes de
terrenos hasta més de 1000 m 2, éreas verdes y de
equJ. pll:<.mientos.
Las viviendas
1 a z onr:\.
1.8.
se adecóan
a una tipologia tipo para
Servicios pdblicos
Contempla,
�reas de
construirán escuelas,
diversión y otros.
equipamiento en las que se
mercados, iglesia, parques de
6
1.9.
Saneamiento básico
Les servicios de agua potable y alcantarillado
sanitario se estudiarán !:::-eparadamente para el Plan
Habi taci onal "CODETAR".
7
Ci::1pitulo 2
POBLACION - DOTACION - CONSUMO
Población
La
Plan
Hab:i. tac:i cmal
presenta las siguientes características
N.Q de lotes
Habitantes por lotes
Población actual
175
c:­
•.J
875
"CODET AF: 11 �
lotes
habitantes
habitantes
La urba.ni za.ci ón menci c,nada que c:orrespc)r1de a una
zona residencial, además presenta lotes de terreno
hasta más de 1000 mz.
Por tanto requiere un
anális-is de la población f1...1tura teniendo Em c1-1enta
el crecimiento poblacional en los mencicnadcs lotes
de terreno.
Población futura
Existen varios métodos para
futw-a.
determinar la población
L� Norma Boliviana recomienda los siguientes:
a) Método aritmétic:01
P-1' ::::: p o
X
o.+ i }{ t}
100
b) Método geométrico:
P-i' = P ,,,, H ( 1 + _j,__ } t.
100
e) Método de vJappaus�
F''1'
=
P ,,,, :=-t
(il)(> +
200
i
i
H
X
t.
t
)
donde�
p-i" :::::
P"� ::¡:
i :::::
t =
Población fut.L1ra
= 875 habitantí!s
Población actual
Ind:}.ce de crecimiento anual = 3;�
2() años
Período de diseño
::::,
Fuente
Est1-1di o de
CODETAH.
agL1a
potable
para
Tarija
UNEPRAT-
8
Estos valores se
siguiente tabla.
Ar:.íOS
TIEMPO
(años}
199(}
1995
2000
2úú5
20:l.O
2. 3.
o
5
1ú
15
20
encuentran
METODO
t.)RI T.
METODO
GEOMET.
875
1006
1138
1269
1400
875
1014
1176
:l.363
:l.580
registrados
METODO
\.>JAF'F'AUS
875
H>17
1184
138:::::
1'
t:J...::J
,-;e:,-
an
la
PROMEDIO
875
1012
1l66
1338
c:,--:,-6
1 ._t ..N)
Crecimiento Poblacional
El
:/.ndice de crec:imientr::'/ refleja l21s cc:,rn::liciones
sccioeconómicas del desarrollo de la zona.
Su
obtención puede ser efectuada a través de valores
censales, del análisis eccnOmicc
y social
que
justiífque o que dé lugar a un determinado creci­
miento poblacional o, en muchos cases, a la adopción
en base a criterio� subjetivos, de una tasa.
Esta
tasa conceptualmente se puede
definir come la
velocidad del crecimiento de una población.
Para la urbanización se ha adoptado un crecimiento
similar al proyectado para la ciudad de Tarija, a
un valor medio actual de 3,00%.
2.4.
Densidad poblacional
La distribución de las densidades sobre el· �errito­
rio obedece a un esquema piramidal que permite que
las mayores densidades correspondan a las áreas
centrales, a modo de obtener una mayor utilización
del suelo urbano.
La escala
rangos�
de
densidades
establece los siguientes
Densidad de alta especialidad
280
Hab/Hcil
Densidad alta
240
Hab/Ha
Densidad media alta
180
Hab/Hi::1
Densidad media baja
120
Hab/Ha
80
Hab/Ha
40
Hab/Ha
Densidad baj,;¡¡
9
La densidad del Plan Habi t.aci anal CODETP1R" es de 80
Hab/Ha, que cor�espcnde a la densidad baja, esto es
explicable porque presenta lotes de terreno mayores
a lúOO m.2.
11
Para los
análisis hidráulicos,
se tomará una
densidad constante en toda la urbanización por ser
una de crecimiento homogéneo.
2.5.
Dotación
Les necesidades de una zona poblacional, se debe
principalmente a los siguientes factores=
a) Nivel económico de sus habitantes y tamafio de lotes.
b) Clima del lugar.
El más importante es el primero,
puesto que las
necesidadei de las familias estén condicionadas a la
capacidad económica de las mismas.
Por tanto los consumos en los sectores de nivel
económico elevado, respecto al tama�o de los lotes,
debe considerarse su influencia en los consumos de
agua para la limpieza de los patios, riego de los
jardines, lavado de autos y otros.
En consecuencia, la dotación del agua
estas necesidades en la misma magnitud.
debe cubrir
En cuanto al factor clima, su influencia se refleja
en los grandes consumos registrados en pob1aciones
con clima cálido y seco� contra los muy moderados en
los climas fríos.
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
CATEGORIA
DE
CONSUMO
DENSIDAD DE
F'OBLACION
(Hab/Ha>
SLJF'EF:FICIE DE
L.OTES
(m.:::
>
DOT/'=1CION
(lt./Ha.b/tHa)
,�oo
a 2.úúO
1
60 a 150
2
1.50 a 250
2(H) a
6úü
300 a
6(H)
3
25(> a 400
100
a
:2:!:;()
150 a
350
1.�000
a 2.000
10
DDTACION PARA POBLACIONES SEGUN CLIMA
e
ZDNP1
RUF,¡'.:,L
URBANA
DOTACIDN
L I M A
( 1 t.s/Hab/di a}
Templado
C:<
fr:í.o, húmedo
l.00
a
200
Templado
Q
fr:í.o, secc,
15(>
a
25(}
Cálido, húmedo
:l.50
2
25(>
Cálido, seco
200
a
30()
Templado o fr;.ó, húmedo
l.50
a
25(>
TEmplado o fric-1� seco
25(>
a
35(>
Cid. idc•� h1�1medo
25�)
a
400
CáJ. ido� seco
::5(H)
a
600
La norma boliviana indica lo siguientea
DOTACION MEDIA (lt/Hab-día}
o
N A
o
p
B L A
e
HASTA
500 Hab.
o
I
¿,
DE
5i.)(t
5000 Hab.
hltiplano
40
·'.l-0
-
De los valles
80
60
-
De
80
80
los l lar,os
-
60
90
120
Analizando les cuadros, adoptamos para la urbaniza­
ción Plan Habit1:1cic,nal
"CODE:TAR u , una dotación de
150 a 250 lt/Hab-dia, correspondiente a la zona
urbana con clima templado o frío, húmedo.
2.5. 1.
Dotación futura
Se adoptó una dotación inicial de 150 lt/Hab-d!a
y un incremento anual de consumo del 1%.
11
1 +
100
donde�
D� • Dotación futura
D g • Dotación inicial
d = Incremento anual de consumo
n • Número de a�os transcurridos
DOTACION FUTURA
TIEMPO
(años}
Ar:.íOS
DOTP1CION
( 1 t / Hab-d 5. 21)
1990
o
15ú
1995
5
158
2000
:1.0
166
2005
15
1.74
2010
20
183
Consumo
Es la cantidad de agua que una población re��iere
para su necesidades, entre les consumos tenemos:
2. 6. L.
Consumo medio dia�io
Es el consumo durante 24 horas
obtenido come
promedio de les consumos diarios en el periodo de un
año� este consumo se la obtiene por medio de la
siguiente fó�mula.
Q medio diario
=
P x D
donde�
P = Población en habitantes
D = Dotación en lt/Hab - día
12
2.6.2.
Consumo máximo diario
Es el consumo máximo durante 24 horas observado en
el período de un affc, sin tener en cuenta los gastos
que se hayan •presentado por razones de incendios,
pérdidas, etc. y se expresa de la siguiente manera:
Q
max diario
= Q
med diario x a
a" es un coeficiente de ·-.'ariación
comprendido entre 1,20 y 1,50.
diaria, valor
11
Este coeficiente nos indica que durante el a�o se
tiene un día de máximo consumo en relación al
consumo medio
diario, varía de acuerdo a las
características de la población.
Para la urbanización tomaremos1
a := 1,20
2.6.3 ..
Consumo máximo horario
Es el consumo máximo obtenido durante una hora en el
per{cdo de un a�c, sin tener en cuenta los gastos
que se hayan pre•entado por razones de incendio,
pérdidas, etc. y se determina de -la siguiente forma:
"b" se obtiene de la gri1fica. y varfa en función ""· la
cantidad de habitantes (ver gráfica>.
------ --------AÑO
-----199(1
1995
200(1
2005
2010
------
POBLACIGN
(Hab}
CUADRO DE CONSUMO
--------- ---------- ---------- ----.----- --------- --------DOlACION
l t/Hab-
día
COEFIC.
ºa"
--------- --------- ------.....--B75
1012
1166
1338
1535
____.......
150
158
166
179
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
COEFIC,
"bu
Qmedio
d 1 i:!r i o
Ot/seg}
flmail
diario
Qma>:
horario
(1 t/sf:'g}
(l t/seg)
--------- --------- -------------------
2.14
2. 11
2.09
2.ú6
1.52
1. f!2
2.24
2,69
1.85
2.69
3 ,r 25
2.22
7
r17
•.} ,l" L. ,._'l.
3.89
4.b8
5.62
6,65
7,96
3.90
183
2,(f4
______ ----------------- ------------------ --------- ---------
Para la urbanización, ne se tomó en cuenta el
consumo industrial, por ser una zona residencial.
Tampoco la
demanda contra incendios
habi tant.es menores. a 10. (H)O habi tantESn
por
tener
:l4
Capítulo 3
CAPTACION
3.1
Captación
Lai urbanización Plan Hatd.t¡ac:ional "CODET{4F:", tendr-á
una captación de un pozo profundo a excavar en el
sitio indicado en el plano.
Estas aguas serán almacenadas en un tanque semiente­
rrado y luego bombeadas al tanque elevado para
disponer de una presión adecuada de trabaje.
Equipo de bombeo
Se utilizarán bombas sumergibles que operan mediante
la energía eléctrica.
La pc,tencia� número de tazones, diámetro, seré
definida una vez ccnocidcs los nivelas estáticos y
diné�{cos del pozo profundo.
:1.5
Capitulo 4
4. l.
TANQUES DE ALMACENAMIENTO
Tanques de agua
Los tan�ues de agua en un sistema, tienen diversas
funciones. Se ocupan del suministro de agua en las
horas de máxima demanda, regulan ias variaciones
entre el gasto con que las fuentes aliITTentan
servicio y
el gasto que se requiere en cada
instante. La exigencia máxima atendible en la hora
de máximo consumo. Estos tanques tienen también la
función de almacenar una reserva para efectuar el
mantenimiento.
Se diseffará
elevado.
4. L 1.
un
tanque
semienterrado
y un �anque
Requerimientos en los diseños de tanques
Para el diseWo se debe tener en cuenta lo siguiente:
a> Debe colocarse en los tanques un paso directo (by
pass) que permita mantener el servicio mientras se
efectúe el lavado o la reparación.
b) Las tuberías de rebase descargarán a la tubería de
desagUe,
qua conducirá a una descarga final lejos
del tanque.
e) Deberán ser Fonstruídos con una cubierta protectora,
incluyendo los accesoricJE', r.:cnTtD esc"üer2t, dispositi­
vos de ventilación, aberturas de acceso, cámarás de
válvul¿is, etc«
�) La entrada de agua debe ser por la parte superior,
mientras que la salida se haré a unos centímetros
sc:;.brt".,.> el f onde, del ·t.anqL1e, par-a así sed:i. mentar y
evitar que la acena pase a la red.
4.2.
Dímensionamiento del tapque semienterrado
Se diseWará un tanque semienterradc con el objeto de
almacenar agua, de esta forma las bombas, trabajarán
óptimamente.
La bomba eléctrica sumergible, trabajará ocho horas
continuas para almacenar agua en el tanque semiente­
rr<11do; pc,i-- tanto el volumen será:
V.
=
(2/3)
Q
max. diario
I •
16
V�
=
',/,.. =
(2/3) X 3.90 X 86,40011,000
224, 64 m13
adoptamDs�
4.2. 1.
Cálculo de la altura económica
h..,
= 0.67
5..J V ,..
h..,. = 0.67 !!1,J 225
h- =
1.98
m
i:1dc,ptamos:
h..,.,
= 2. 00 m
Cálculo del área de las cámaras
El t�nque semi�nterrado tendrá des cámaras.
\J e:,
\l e1
Vº
;::::
=
'•i ,., / ,...::.,
,..,
225 / .t:.
.
112.50 m3
= \Jo / h ..,
A"" = 112.50 / 2.00
A= = 56.25 m-i
A� :::: L1 >f L:2:
=:
(,¾=
'
adopta.mos L:1. = , .,..,.:: J 3
=
.,_
)
L2
L.2 >{ L2
L ,-,•�
56,25 = (�! / 3) L2:.::
L.2 = ,;;¡, 19 m
L:i. = (2 / 3) >{ 9, 19
L:1. ::::: 6, 1.2 m
{� r:::,
Ao
:::::
( r')
(2
/ 3)
Í
::.o
.,!:,�
Dimensiones del tanque semienterrado
L1
L2
h ,.,.
6,00 m
9,50 m
= 2.00 m
:::::
=
Verificación del volumen total
V = 6 5 00 X 9,50 X 2,00 X 2
V = 228 m3 > 225 m3
17
Se agregará 0,30 m a la altura total de agua, este,
para que enista una ventilación de ain,? sobre la
superficie libre de agua.
4.3.
Dimensionamiento del tanque elevado
La Norma Boliviana dice que para sistemas con
bombeo, se considera del 15 al 25% del caudal máximo
diario, de acuerde al ndmero de horas de bombeo.
Para la urb;ani z ación F'lan Habi taci onal. 1' CODETAF:", se
utilizará el diagrama de masas de RIPL (ver Diagrama
de RIPL> comparado con los datos obtenidos en La
Paz.
A 6,67%
B 24�67%
e t=J, :3:3�!
D 12,67%
e - ,,33 + 24,67
e = 34,001:
Este coeficiente corresponde a dos periodos de
bombeo, por las ma�anas de Hrs. 6 a 10 a.m. y por
las tardes de Hrs. 16 a 20 p.m.
Por tanto el volume� del tanque elevado es:
Vseg = C x Qmaxdiario
Vseg = 0,34 x 3,90 x (86.400 / 1.000)
Vseg = 114,56 m3
4.3. 1.
Volumen de reserva
Cc,nsiderando 4 horas de cc:,nsumo tenemos:
Vreserva = (4 / 24) x 3,90 x (86.000 / 1.000)
Vreserva = 54,16 m3
4.3.2.
Volumen para incendios
No :.e toma en cL1enta por terH.,ff Ltna poblaci 6n menor a
10.000 habitantes.
4.3.3.
Dimensionamiento del tanque elevado
El volumen del tanque elevado es:
Vse9 = 115 m3
Nuestro tanque será de forma
sigJientes recomendaciones.
cil!ndrica
con las
18
F:ecomendaci ón:
=
h / D
0�50 a 0,75
adoptamos h / D
h = 0,50 D
'./seg
115
=
=
=
=
( TT
( 1T
{1T
( 1T
=
D2
n2
0,50
h
}{
0,50 D
I 4) n 0,50 D';!J/ 4) ::-{ ú !,50 D�l!'
/
.t.1-)
/'4)
H
;t•{
H
D = 6,64 m
h = ü,50 }( 6�64
::::
�{, 32
<:ildoptamos
D = 6, 7(> m
h = 3,30 m
Verificación del volumen
Vseg - (TT / 4) x 6,702 x 3,30
Vseg = 116,34 m3 > 115 mv
Altura del tanque elevado
El tanque elevado está ubicado en la cota terreno de
1.863,10 m.s.n.m.
A fin de mantener las presiones
dentro de los limites permisibles y garantizar el
servicio de agua, en les puntos más elevados de la
n;:;,d, se determinará la. sigt.1:i.ente altura.
:=:
Cota terreno
1863,10 m.s.n.m.
Cot2 de rebal !E,e t863, 1.0+10, 35+3, :::.to ::::: l.876,75 ffi:rS,.fl-wfn.
·Nivel medio del estanque
1, 65 m
- 1.875,10 rnn-strri"rrf,.,
Cota nivel medio
4. 3. 5 ..
Cálculo de la tubería de desagüe
Seg�n el reglamento
t = 2'.5 -Jh ,, m�•J .J2g
dontiEr:r.
s
Superficie del tanque (cm2)
= Carga sobre el desagüe (cm)
m = Coeficiente de contracción (0,60 - 0,65)
w = Superficie de desagüe (cm)
g = 981 cm/seg2
t = Tiempo de vaciado en seg que varia de 2 a 4 hrs.
h
:::::
19
Dalos del proyecto
= ( Tf / 4) H 670J
s = 325 � 565, 24· CIH·'
h ::::: 33() cm
t = .,,;.,.., Hrs. -· 7.200 seg
m :::::: 0,65
s
¡..;
= 2s -.fh I tm �.f2g
W • 2 X 352.565.24 �330 / 7.200 X 0,65 � (2x981)
\,\1 = 61, 79 c:m.2
i,,1
=
l. ir
/
4)
D2
61,79 � (n / 4) 02
O = 8,87 cm ===> 3,55"
Adoptamos un diámetro de desagüen
D = 4"
4.3.6.
Aducción tanque elevado - Red
Q
D
e
= 7 ' 96 1 t / s,.eg
= 4" { 100 mm)
:::::
100 Fº Fº
!>Ji 11 i i::1m Haz en:
• 0,28 X C X D 2;•�
Q
J0,
X
04
0,00796 ::::: 0,28 X 100 X 0,102••� X J O . D4
J = 0,02()1025
Pérdidas local ee:,:
4"
Válvula de pie
Codo de 90°
4"
'·)ál vul i:t compuerta 411
1 >{ 23
1
1
H
>{
= 23, i)i) m
2,80 m
(i, /i) m
2,80 =
0,70 =
L = 26,50 m
Hf1 = 0,0201025 x 26,50
H"'i = ú,53 m
Pérdi�as en la tubería:
Hfz = 0,0201025 X 51
H'f'2 == 1,03 m
Pérdida de carga:
H1' = 0,5:::.1 + :t,0:3
Hf :::::: 1, 56 m
)(
2()
Presión dinámica en el punte I�
Primer punto de la red
1875,10 m.s.n.m.
Presión estática del tanque
1861,24 m.s.n.m.
Cota terreno en I
Pérdida de carga
1,56 m
12,30 m
Presión disponible en I
(;)
rt)
rt)
+-875, 10
-·--·--·---··--•---1-• -6J..!:l!i!a estc(tlca
4,873.45
lCl
r'l
d
1
TANQUE ELEVA 00
1863.10
"1
21
Capítulo 5
5. 1.
RED DE DISTRIBUCION
Red de distribución
La red de distribución está constituida por una
serie de conductos cerrados en las vías públicas y
cerca a las construcciones con la finalidad de
conducir agua a los puntos de consumo público.
5. 2.
a)
Tipos de conductores de agua
Conductos principales
Llamados también conductos maestros o matrices., son
aquellos que alimentan al sistema desde el t.anque
elevado a toda la población, estos c:c:mduc:tós s.c,n
generalmente de mayor diémetro.
Conductos secundarios
Estos conductos son de menor diámetro
conectados a los conductos principales
alimentación.
y est<f1n
para SL\
Están destinados a proveer de agua a los predios
particulares y públicos dende
se consumirá el
liquido elemento.
Para el trazado de los conductos principales o redes
princ:ipales se deben tener en cuenta 1 os si ,;¡u.ientes
aspectos�
Ubicación en vias
menos costosos
sin pavimentes o con pavimentos
En vías de menor tráfico vehicular,
grandes consumidores
Próximos a áreas de edificios
5,.3.
Tipo de redes
Existen varios tipos de redes principales, como ser:
red en espina de pez, red paralela, red con mallas a
anillos cerrados.
F'¿:,r2¡ la urbanización Plan Habitacic,nal 11 CODETAR'' se
ha definido redas
cerradas,
por
tener mayor
eficiencia, debido a que en cualquier parte de la
red se tiene contribuciones da agua desde más de una
d:i rer.:ci 6n.
22
5.,4 ..
Diseño de la red
Para el dise�o de
métodos como ser;
a)
b)
e)
Método
Método
Método
nombre
la red principal, existen varios
de las secciones
de los tubos equivalentes
de Hardy Cross y también
del Método de Relajamiento
conocido . con el
Para el proyecte, utilizaresmos este �ltimo método.
El método de Hardy Cross, tiene su aplicación en
redes cerradas o en anillos de circuito cerrado.
Los fundamentos hidráulicos son les eiguient�s=
B)
En un nudo cualquiera de la red, la suma algebraica
de lc"is caud¿d,es es cero, r.::cfri'side1�iómdo positivos lr.1s
caudales afluentes
o que
llegan al predio y
negativos los efluentes o que salen del predio.
b)
En un circuito cerrado,
la suma algebraica de las
pérdidas de carga es cero, considerando positivas
las pérdidas de carga en el sentido prefijado come
tal y negativas las pérdias en el sentido contrario
al pt-ef:i. jade,,
r:¡:::
...J. ,J.
5. 5. 1.
Consideraciones hidráulicas con la red
Caudal de diseño
.
La red principal se calculará con al consumo máH imc:r
horario, o para el caudal máxime di,:::trio más la
demanda de agua contra el incendio, utilizando ¡;,J.
mayor valor.
Análisis hidráulico
La Norma Boliviana, en el análisis de la red permite
los siguientes errores máximos:
:i.
i ;).
10 centfmetros de pérdida de presión como máximo en
cada malla y/o simultáneamente debe cumplirse en
todas las mallas.
0,10 lt/seg como máximo en c�da
táneamente en todas las mallas.
malla
y/o simul­
23
Diámetros mínimos
En poblaciones urbanas mayores a 500 habitante� el
diámetro minimo será de 3 11 (75 mm).
En poblaciones
menores a 500 habitantes se aceptará un diámetro de
1. '<2"
(
:::sa
mm > •
Par¿;_ el proyecte,, se tomará un diámetri:::< mínimo de 2 11
(50 mm>, previendo un incremento futuro de agua en
1 a red.
5.5.4.
=
e- C'
w. u. -..J•
Velocidades
La Norma.Boliviana, permite una velocidad méxima de
2 m/seg.
Además, no permite puntos muertos en la
red, debiendo terminar necesariamente en válvulas de
cc,mpuert et.
Presiones
'
La presión dinámica mínima será de 10 metros columna
de agua, durante el periodo de la demanda máxima
horar:i. a.
La presión
de agua.
5.5.6.
máxima estética
rrnjr/
será de 70 m de columna
Ubicación de la red
Se colocarán en los costados sur y este de las
calles a 1,00 m del cordoón de acera, o a un tercio
de la calzada si se ha
estado empleando con
anterioridad este criterio, a una prcfundiij�d minima
de la rasante de 0 1 80 m sabre· la corona del tubo.
La separación entre las tuberías de agua potable y
alcantarillado sanitario seré de 3 m en planta. De
na poder cumplir c6n esta condición, se colocarán
las tuber i a!::- en zanjas sepredas a una d:i. stancia de
1,50 m,
debiendo colocarse la tuber!a de agua
potable a 30 cm como mínimo por encima del alcan­
tarillado sanitario.
5 .. 5.7.
Válvulas
La red de distribución debe estar prevista
válvulas compuestas ccn vástago ne deslizante.
de
teles
Se deben ubicar, de tal manera que -formen
cuyo desarrollo debe cumplir con los siguientes
val ores:
'.24
Se debe colocar una válvula en el punto en el qua
exista un ramal de desviación importante.
Para poblaciones
habitantes, debe
1000
hasta
preverse sólo una válvula a la entrada de la
población.
Todas las válvulas deben ser protegidas con cajas de
concreto o metálicas con tapa a nivel de la rasante.
Para poblaciones mediana a mayor densidad
hab/Hal, se deben colocar de 800 a 1000 m.
5.5.8.
(250
Hidrantes
Los hidrantes deberán instalarse en tuberías de un
diámetro mínimo de 3 ª
(75 mm) y a una distanci<?.
máxima, entre sí, de 300 m.
Los hidrantes llevarán
su propia válvula para aislarlo de la red y se
ubicarán de preferencia en las esquinas sobre las
aceras.
1•
5.6.
Distribución de consumo en la hora de máxima demanda
Para determinar los caudales de demanda en los nudos
y mallas cerradas,
existen varios, criterios entre
los cuales podemos mencionar los siguientes:
a)
. b}
e)
Longitud establecida
Superficie abastecida o servida
Números de arranque
Para el proyecto se
superficie abastecida.
utilizó el método dé áreas o
Este método determina el gasto en toda la zona a
proyectarse y las éreas de influencia en cada nodo
con un peso respectivo, a fin de definir una demanda
t.tn i t ,;;,r i a.
Se entiende por peso de un nodo a la rata de
Se enumeran los nodos que
ocupación del nodo.
configuran la malla y se determinan las éraas de
influencia de cada uno, trazando mediatrices de los
tramos.
Se procurará tener · áreas de figuras
geométricas conocidas o an caso contrario utilizar
otro método para determinar las áreas correspon­
dientes.
En el
o se resumen en el cuadro siguiente;
DISTF:IBUCION DE GASTOS EN LOS NODOS
NODO
A
D
E
B
F
e
(;
H
AREA DE
f-'tPORTE
Ha
PESO POR
AF<EA DE
INFLUENCIA
2.2172
2.6970
6. 1935
2.9807
3.2837
1.8812
3. 1880
1.9292
24.
7/.
9. lü /
1 l. 07 '/
25.41
1 r-'1
¿_ .. r-,-;r
.¿,".._..
13,47
7.72
:!.3.08
CAUDAL EN
LOS NODOS
lt/seg
() 72
ú.88
ff
:.�. (>2
O. 9B.
1. 07
(>"62
1. 04
7.92
(> .. 6:3
100�•:
7.96
-
INOS =
Instituto Nacional de
Norma del
Sanitarias para el Sector Urbano - Venezuela
Obras
Cálculo de los diámetros de las tub�rías
El Ing. Simón Aro.cl'i.-�éi R.
selección de diámetros
di stri bL\ci ón.
un ábaco para la
económicos en las redes de
Se ingresa con el gásto de dise�o sobre el
e de
ordenadas y se selecciona los diámetrci"trazando
horizontalmente hasta interceptar las rectas que
definen los diámetros y dentro de la zona de rango
económico.
Para valores de c distintos a lOO,
dividir el gasto por el factor correspondiente
indicado en la tabla.
En la red principal se
caudal y se adoptará
anillo.
determinaré para el maye<t­
o el
sste diámetro para
Trame¡ I - B
Gl = 5, 31 lt/s.eg
C = 140 (P\iC)
l<c: = l � 365
Qcal = 5,3:1./1,365
Glc:al ::::: 3, 89 l
Entrando a ábaco, se adopt<2:1 un diámetro de 3" C?5 mm)
Eate diámetro vale para les anillos I y I I. Par-a e\
anillo III, por tener caudales mínimos s.e t omai-- á e J.
diámetro m:í.nimo de 2 11 (50 mm)"
CALCULO DE LA RED DE DISTRIBUCION - METODO DE HARDY CROSS
PLAN HABITACIONAL ucoDETAR ª
TRAMO
DIAMETROS
LONGITUD
CAUDAL
Qo
PERDIDA DE
CARBA TOTAL
CAUDAL
CORREGIDO
+O, 776184
+1, 1ü62Hl
+(l,159053
+2.62
+1.90
+Lú2
-2.2(}
-5,34
pulg mm
m
lt/seg
m
----------- --------------------------------------------------I
I
A
D
E
E -- B
A
D
311
3u
311
3"
311
'] 11
L
'] 11
L.
IH
75
75
75
75
138
357
163
365
26
+2.65
+L93
+1.05
-2.89
-L 49235L1
- I
-5.31
-(l, 549(177
75
------------ ----------- ------------ ----------- � h_r -= <?oz:ro- -----------3u
+2.2(}
+1,492354
365
+2.89
B - E
75
-;ru
+0.35
+(l.(!25098
184
+Q.64
E
F
75
�
-1. 54
-o. 79(1352
-ú,82
F - e
3u
75
374
-2.16
-ú. 7271(1()
-1. 44
e - B
3u
75
1B4
----------- ----------- ----------- ----------- -�-'1fo-s.!f111J-- ----------+0.85
+1.28
+1. 7'31685
50
E - G
345
-0.19
-0.059411
+(f, 24
6 - H
5(1
1B3
-(l,82
L 647176
-0.39
50
346'
211
H - F
-0.35
-0.025(198
-0.64
31t
F - E
184
75
B
II
-
lt/seg