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