ACREDITACION HIDRICA CHACCHO

September 27, 2017 | Author: Abraham Soto | Category: Groundwater, Water, Amazon River, Drainage Basin, Limestone
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Descripción: modelo de acreditación...

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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CHACCHO ACREDITACION DE LA DISPONIBIDAD HIDRICA

EXPEDIENTE TECNICO: “AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DEL DISTRITO DE CHACCHO - RADIO URBANO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA ANTONIO RAYMONDY, REGION ANCASH” DEPARTAMENTO

:ANCASH

PROVINCIA

: ANTONIO RAYMONDI

DISTRITO

: CHACCHO

PRESUPUESTO TOTAL

: S/. 5,381,796.14

TIEMPO DE EJECUCION : 240 Días Calendarios

ANTONIO RAYMONDI JUNIO -2016

PROYECTO: “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”

MEMORIA DESCRIPTIVA I.

ASPECTOS GENERALES. 1.1

INTRODUCCION. El presente documento, se fundamenta en la Resolución Jefatural N°0072015-ANA, del Título III, Capitulo II, Sub Capítulo I, Articulo 13°. Bajo la condición de Proyectos de Saneamiento de Centros Poblados Rurales que no sobrepasan los 2000 habitantes.

Se hace uso del Formato Anexo N°07. Para la Acreditación de Disponibilidad Hídrica Superficial de Pequeños Proyectos de Aprovechamiento hídrico Superficial. 1.2

ANTECEDENTES. Las autoridades y el pueblo en general del Distrito de Chaccho- Radio Urbano, Provincia de Antonio Raimondi – Ancash, solicitan la consideración del PIP dentro del Plan de Desarrollo Concertado, Presupuesto Participativo, Programa de inversiones y otros por ser una obra prioritaria para el distrito en mención.

Uno de los objetivos de la Municipalidad Distrital de Chaccho es reducir los riesgos ambientales asociados a las enfermedades diarreicas; mediante el incremento de servicios de agua y desagüe, que contribuyen al desarrollo del poblador de la zona.

Uno de los grandes retos que afronta la Municipalidad Distrital de Chaccho, Ministerio de Salud e instituciones estatales y privadas del sector, es desarrollar alternativas tecnológicas y de gestión, que permiten mejorar el acceso de la población de menores ingresos a servicios de agua y saneamiento con calidad y sostenibilidad durante la vida útil del proyecto.

Por tal motivo los pobladores del Distrito de Chacho, solicitan la elaboración del Expediente Técnico “Ampliación y Mejoramiento Del Sistema De Agua y Desagüe Del Distrito De Chaccho-Radio Urbano, Distrito De Chaccho, Memoria Descriptiva Para La Acreditación De La Disponibilidad Hídrica Superficial De Pequeños Proyectos

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PROYECTO: “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”

Provincia Antonio Raimondi, Región Ancash”, para tal motivo se realizó una inspección de campo con el objetivo de evaluar la disponibilidad de recursos hídricos del distrito. Dicha inspección se desarrolló entre los días 12 y 15 de marzo del 2016.

El trabajo de campo consistió en un reconocimiento litológico de la geología e interpretar las características hidrogeológicas de cada formación geológica que aflora en los alrededores de la Localidad de Chaccho, e interpretar posibles reservorios de aguas subterráneas existentes en la zona.

También se observaron las principales fuentes de agua superficial. En las fuentes superficiales se tomaron medidas de parámetros fisicoquímicos de campo, tales como: la conductividad eléctrica (CE-μS/cm), la temperatura (TºC) y el pH, con el objetivo de tener una primera interpretación de la procedencia de las aguas subterráneas.

Para la estimación de la geometría de los acuíferos se tomaron medidas hidrométricas (caudal) en cada punto de florescencia, manantial u otros. Estos estudios se complementan con el “Informe De La Inspección De Campo Sobre La Disponibilidad De Recursos Hídricos En El Distrito De Chaccho, Provincia Antonio Raymondi, Departamento De Ancash” (INGEMMET).

1.3

OBJETIVO. Los objetivos del presente estudio se especifican como:

i.

El objetivo principal es de acreditar la disponibilidad Hídrica que se requiere para el abastecimiento del Sistema de Agua Potable del Radio Urbano de la Localidad de Chaccho.

ii.

Un Objetivo relacionado es de dotar del recurso Hídrico al Sistema de Agua Potable del Radio Urbano de la Localidad de Chaccho.

iii.

Un Objetivo relacionado es definir la Infraestructura para el mejor aprovechamiento del Recurso Hídrico.

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PROYECTO: “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”

II.

EVALUACION HIDROLOGICA. 2.1 a)

DESCRIPCION GENERAL DE LA FUENTE DE AGUA. Ubicación y Delimitación del Área de Estudio.

Imagen 01: Ubicación de la Provincia de Antonio Raimondi en el Departamento de Ancash.

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Imagen 02: Ubicación del Distrito de Chaccho.

Imagen 03: Ubicación de la Localidad de Chaccho.

UBICACIÓN POLÍTICA. Departamento

: Ancash.

Provincia

: Antonio Raimondi

Distrito

: Chaccho.

Región geográfica

: Sierra.

UBICACIÓN GEOGRÁFICA. Altitud

: 3,380m.s.n.m.

Coordenadas UTM

: 273726 Este - 8,997,946 Norte.

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AUTORIDADES ADMINISTRATIVAS Y LOCALES DEL AGUA La Provincia de Antonio Raimondi pertenece a la Autoridad Administrativa del Agua Marañón.

Su Cede Local se encuentra en la Av. Ramón Castilla N°244-Huari-Ancash. El Responsable es el Ing. Oscar Daniel Vásquez Salazar (e). UBICACIÓN HIDROGRAFICA Intercuenca Hidrográfica Alto Amazonas (U.H. 49) La Unidad Hidrográfica 49 es la que comprende la mayor extensión del territorio peruano 848,382.36 Km² (66%). Comprende además el origen del Río Amazonas.

En el tercer nivel comprende nueve unidades hidrográficas de las cuales cinco poseen total o parcialmente territorio peruano: la Unidad Hidrográfica 492 o Cuenca del Río Purús que posee 22,174.89 Km² en nuestro territorio; la Unidad Hidrográfica 496 (Cuenca del Río Yurúa) que en nuestro territorio presenta una superficie de 11,557.66 Km² , ambas unidades hidrográficas comprenden las cabeceras de los mencionadas cuencas; la Unidad Hidrográfica 497, denominada como “la gran Intercuenca del Amazonas”, que de los 517,267.40 Km² que posee, 169,188.03 Km² se encuentran en territorio peruano; la Unidad Hidrográfica 498 o Cuenca Hidrográfica del Río Marañón, compartida por Perú y Ecuador, teniendo el Perú cerca del 85% de ésta con una superficie calculada en 297,038.33 Km²; y la Unidad Hidrográfica 499, llamada también Cuenca Hidrográfica del Río Ucayali, cabecera de la cuenca amazónica, que presenta la particularidad de que toda su extensión se encuentra en nuestro territorio (348,423.44 Km²).

La Provincia de Antonio Raimondi Pertenece a La Región Hidrográfica del Amazonas. A la Intercuenca del Alto Marañón V cuya extensión abarca una superficie de 2’ 166, 868 Ha.

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Imagen 04: Regiones Hidrográficas del Perú.

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Imagen 05: Unidad Hidrográfica 49: Unidad Hidrográfica Nivel 3. Unidades Hidrográficas 492, 496, 497, 498 y 499 comprendidas en el territorio peruano.

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Intercuenca Alto Marañón V

Imagen 06: Unidades Hidrográficas del Perú.

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Imagen 07: Puntos de Captación de Agua.

Las Captaciones se Ubican en el Área Administrativa del Agua Marañón. Políticamente se Ubica en la Provincia de Antonio Raimondi, en los Distritos de Chaccho y Mirgas. Captación

Denominación

Tipo de Fuente

Ubicación Geográfica

Este

Norte

01

Elevación (msnm)

Acoranca

Afloramiento

0273093.62

8992351.10

4127.87

02

Rosa Huachichinan

Afloramiento

Mirgas (Cerro Jatuncungash). Chaccho (Garhuamachay).

0273529.14

8994848.65

4060.00

03

Ocoro

Afloramiento

Chaccho (Cerro Chonta).

274897.92

8997365.17

3636.68

Cuadro N°01: Ubicación de las Captaciones b)

Accesibilidad – Vías de Comunicación. El acceso principal al área del proyecto es por vía terrestre, tomando la vía Huaraz-Catac - Desvió a Llamellín, para luego dirigirse hacia la Distrito de

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Chaccho, a través de una Carretera Asfaltada, Afirmada y Trocha Carrozable a una distancia aproximada de 260.50 km por la ruta.

A continuación, se indica la distancia y el tiempo de desplazamiento desde el principal centro urbano a la zona donde se plantea el Proyecto “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho - Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi, Región Ancash”.

Distancias a la Zona del Estudio Desde

Hasta

(km.)

Tipo de vía

Tiempo

HUARAZ

CATAC

35.00

Carretera Asfaltada

0.80 HORAS

CATAC

CHAVIN DE HUANTAR

90.00

Carretera Asfaltada, Afirmada y Trocha

2.00 HORAS

CHAVIN DE HUANTAR

LLAMELLIN

123.00

Trocha Carrozable

4.50 HORAS

LLAMELLIN

CHACCHO

12.50

Trocha Carrozable

0.50 HORAS

Total, de Tiempo Recorrido

7.80 HORAS

Total, de Recorrido (Km)

260.50

Cuadro N°02: Recorrido al Distrito de Chaccho.

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7.80 Horas 260.50 km

Imagen 08: Recorrido Huaraz - Chaccho.

c)

Calidad de Agua. Id. Cuerpo de Agua

: 498.

Cuerpo de Agua

: Rio Marañón (Ámbito de ALA Alto Marañón).

Categoría

: Categoría 4.

Clase

: Clase Especial.

Código de Cuenca

: 498.

Cuenca a la que Pertenece el Recurso: Marañón.

2.2

OFERTA HIDRICA.

2.2.1 Geología. Estratigrafía.

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La Localidad de Chaccho se localiza sobre rocas sedimentarias consolidadas pertenecientes a formaciones clásticas y calcáreas del cretáceo inferior como el grupo Goyllarisquizga y la Formación Crisnejas respectivamente. A formaciones calcáreas del cretáceo superior como las Formaciones Jumasha, Celendín y Chota. Estas rocas en parte están cubiertas por depósitos cuaternarios no consolidados. a.

Grupo Goyllarisquizga. - Aflora a 3 km al este de la localidad de Chaccho, en este sector el contacto superior y consiste en potentes estratos de cuarcitas, lutitas y calizas que corresponden a las formaciones Chimú, Santa, Carhuaz y Farrat.

El contacto superior del grupo Goyllarisquizga con la Formación Crisnejas es bien nítido, en este lugar se observa la presencia de conglomerados producto de una discordancia erosional. b.

Formación Crisnejas. - Esta formación aflora en la mayor parte de la zona de estudio y sobre yace al grupo Goyllarisquizga. Consiste predominantemente de lutitas calcárea gris azulino y marga amarillenta con intercalaciones delgadas de caliza. En el campo se reconoce por su litología una gran similitud con la Formación Chulec, la única diferencia es que contiene una menor proporción de caliza.

c.

Formación Jumasha. - Los afloramientos de esta formación están localizados en la parte central y noreste de la zona de estudio. Estas rocas son fácilmente reconocibles por su tono gris claro de intemperismo y el marcado efecto topográfico que ejercen. En lo que concierne a su litología, consiste de calizas y dolomitas grises y amarillentas, de grano fino a mediano, que se presentan en capas medianas a gruesas. Conglomerados intraformacionales son relativamente comunes y en los alrededores de Mirgas y Llamellín la formación tiene cerca de la base un conglomerado de fragmentos gruesos.

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d.

Formación Celendín. - Esta formación y la Formación Jumasha tiene características muy similares, consisten de margas, lutitas calcáreas y calizas que sobre yacen concordantemente a la Formación Jumasha.

e.

Formación Chota. - Esta formación tiene un desarrollo notable en el sector de Llamellín, consiste de centenares de metros de areniscas, lutitas y conglomerados rojos. El tope de la formación ha sido erosionado, pero el contacto inferior está bien definido y se encuentra sobre las margas de la Formación Celendín cuyo contacto es gradacional, presentando una intercalación de lutitas rojas y cremas.

f.

Depósitos Cuaternarios. – Sobre yaciendo a todas las unidades descritas anteriormente se encuentran depósitos coluviales recientes, asociados a fenómenos de remoción en masa.

2.2.2 Geología Estructural El área de estudio se caracteriza por presentar una variedad de estructuras de deformación. Según el tipo de provincias estructurales (Wilson y Reyes, 1964) el área de estudio se localiza entre la provincia imbricada y la provincia de bloques fallados. La provincia imbricada, se localiza en la parte occidental de la zona de estudio y se caracteriza por la presencia de pliegues largos y estrechos asociados con grandes sobre escurrimientos. Consiste mayormente en estratos que buzan hacia el Suroeste, separadas por sobre escurrimientos que generalmente yacen dentro de la estratificación; también se observan pliegues que son suplementarios a los sobre escurrimientos (Wilsonet al, 1967).

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Imagen 09: Mapa Geológico.

La provincia de bloques fallados, ocupa la mayor parte de la zona de estudio y se extiende hacia la parte noreste de este sector.

Es importante mencionar que uno de los ejes principales de fallamiento en la provincia corresponde al valle del Marañón, donde es común encontrar el complejo del marañón en contacto fallado con las formaciones mesozoicas que se encuentran en una serie de fallas inversas con rumbo NW-SE (Wilson et al, 1967).

La presión causada por el movimiento inverso de la zona de falla del Marañón ha contorsionado los sedimentos cretáceos que yacen en su vecindad. Los pliegues con ejes verticales o buzando fuertemente el Noreste entre Llamellín, Mirgas y el Marañón, son interpretados como una deformación suplementaria al movimiento de la falla principal (Wilson et al, 1967). Memoria Descriptiva Para La Acreditación De La Disponibilidad Hídrica Superficial De Pequeños Proyectos

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En la zona de estudio, los sedimentos cretáceos están cortados por sobre escurrimientos que salen de la gran falla inversa del Marañón y son considerados como imbricaciones delante de la falla grande.

2.2.3 Evaluación De La Disponibilidad Del Recurso Hídrico. Numerosos manantiales afloran en los alrededores de la Localidad de Chaccho, evidenciando la presencia de aguas subterráneas. El recurso hídrico superficial proviene de los aportes de las quebradas y riachuelos que son alimentados directamente por las precipitaciones pluviales y la descarga de los manantiales.

A. Hidrología La divisoria de aguas que separa la sub cuenca del río Mirgas de la sub cuenca del río Puchka condiciona la disponibilidad de agua superficial en la localidad de Llamellín, siendo el área de contribución de escurrimiento y escorrentía superficial igual a 12 km2.

El área de contribución de agua superficial de la localidad de Llamellín está constituida por las nacientes de la quebrada Chontaragra (4,000 msnm) y sus tributarios hasta la cota 3,400 msnm. En este sector el agua circula en superficie por pequeños cauces intermitentes, que al terminar el período de lluvias descargan muy rápidamente llegando a disminuir su caudal considerablemente.

Es importante mencionar que en época de estiaje es entre los meses de junio y octubre, los riachuelos y cauces principales se encuentran totalmente secos, motivo por el cual la contribución de agua superficial a la localidad de Chaccho en este período es nula.

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Imagen 10: Red de Drenaje del Área en Estudio. B. Hidrogeología La zona de estudio se localiza en una región kárstica (ver figura 4), motivo por el cual es un área donde predominan los procesos de disolución sobre los de erosión, y la circulación subterránea sobre la superficial. Este predominio de disolución y circulación subterránea tiene como consecuencia la escasez de agua superficial y por lo tanto mayor infiltración de agua en este sector.

Entre los factores que condicionan la infiltración en la zona de estudio, se encuentran la pendiente y al modelado topográfico por procesos kársticos y tectónicos que regulan la escorrentía superficial y la infiltración.

En las áreas kársticas, la capacidad de infiltración y recarga es elevada, en su gran volumen de reservas y recursos de agua subterránea que pueden almacenar, y finalmente en la posibilidad de captar grandes caudales de agua.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que la zona de estudio se encuentra en el área de recarga e infiltración máxima del sistema, por lo tanto, es

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probable que no existan grandes reservorios subterráneos en el ámbito de estudio sino conductos subterráneos que en época de estiaje estarán secos.

Chaccho

Imagen 11: Modelo Hidrológico Conceptual de una Región Kárstica.

En la divisoria de aguas a 6 km al Suroeste de la localidad de Llamellín, se ha observado sumideros que representan la zona de recarga e infiltración del sistema acuífero del área de estudio.

Imagen 12: Sumidero Ubicado en la Divisoria de Aguas entre el Rio Puchka y el rio Mirgas.

Se han inspeccionado 03 Manantiales cuyas características son las se describen. Memoria Descriptiva Para La Acreditación De La Disponibilidad Hídrica Superficial De Pequeños Proyectos

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Manantial Acoranca. - Este Manantial es uno de los que mayor aporte realizan al sistema proyectado del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho.

Esta localizado a 5.50 km al Sur Oeste de la Localidad de Chaccho y drena hacia la quebrada de Arhuay.

El Manantial surge naturalmente atreves del suelo, formada por carbonatos de calizas y conglomerados intraformacionales de la formación Crisnejas.

Este Manantial tiene las siguientes características fisicoquímicas e hidráulicas:

-

Su conductividad eléctrica (CE) es igual a 338 μS/cm

-

Su temperatura (T) es de 10.1 ºC

-

El pH de 7.86 es neutro a ligeramente alcalino

-

El caudal estimado (Q) durante la fecha de inspección fue de 2.00 l/s

De acuerdo a estas características, se puede decir que este manantial es alimentado por infiltración directa de las precipitaciones y es de buena calidad. Manantial Rosa Huachichinan. -

Esta localizado a 4.20 km al Sur

Oeste de la Localidad de Chaccho y drena hacia la quebrada de Garhuamachay.

El Manantial surge naturalmente atreves del suelo, surge a través de rocas calizas compactas y karstificadas, la floración de esta agua se localiza en una zona de fallas inversas, es de régimen Continuo.

Este Manantial tiene las siguientes características fisicoquímicas e hidráulicas: -

Su conductividad eléctrica (CE) es igual a 315 μS/cm

-

Su temperatura (T) es de 11.1 ºC

-

El pH de 8.05 es neutro a ligeramente alcalino

-

El caudal estimado (Q) durante la fecha de inspección fue de 1.00 l/s

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De acuerdo a estas características, se puede decir que este manantial es alimentado por infiltración directa de las precipitaciones y es de buena calidad.

Manantial Ocoro. - Esta localizado a 1.20 km al Sur Este de la Localidad de Chaccho y drena hacia la quebrada de Chomaragra.

En función al número de puntos de surgencia, este manantial puede clasificarse como poli-emergente (polisurgente) de tipo disperso, pues su distribución no sigue una disposición geométrica determinada.

Una característica de este tipo de manantiales es que aparecen cuando la superficie del terreno corta el nivel piezométrico, formando de esta manera los llamados bofedales o humedales los cuales han sido observados durante la inspección.

En cuanto al punto de surgencia se puede mencionar que tiene un control estructural, pues se ubica en la intersección de dos fallas que afectan a las calizas de la formación Crisnejas.

Este Manantial tiene las siguientes características fisicoquímicas e hidráulicas: -

Su conductividad eléctrica (CE) es igual a 366 μS/cm

-

Su temperatura (T) es de 14.16 ºC

-

El pH de 7.11 es neutro a ligeramente alcalino

-

El caudal estimado (Q) durante la fecha de inspección fue de 0.75 l/s

De acuerdo a estas características, se puede decir que este manantial es alimentado por infiltración directa de las precipitaciones y es de buena calidad.

2.3

USOS Y DEMANDAS DE AGUA. Los Caudales disponibles, para el proyecto “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”. Se muestran en el siguiente cuadro:

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Captación

Denominación

01 Acoranca 02 Rosa Huachichinan 03 Ocoro 04 Sector Nuevo Milan 05 Sector Shucshucyac 06 Sector Yerba Santa 07 Sector Mercado Total Cuadro N°03: Caudales disponibles.

Caudal (Lts/Seg.) 2.00 1.00 0.75 0.60 0.35 0.30 0.50 5.50

Las captaciones proyectadas no contemplan derechos de uso de agua otorgados para otros fines, así mismo no se proyectan usos futuros de estas fuentes.

Por tal motivo el uso que requiere el proyecto “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”, es exclusivo para este fin.

Por otro lado, el correcto funcionamiento del sistema proyectado, se hace necesario el uso del 100% de las fuentes Hídricas en estudio. Este aprovechamiento se hace critico en la época de estiaje por las características de las fuentes tipo Manantial.

La demanda Futura del consumo de agua para el proyecto se realizará para el periodo de 20 años.

Se presenta Calculo de Consumo de Agua Anual en para los años 2016 al 2036 ver Cuadro N°04.

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CAUDALES (Lit/seg) Periodo de Diseño (Años)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035

20

2036

Población (Po)

Cobertura de la Población con Conexiones

150 0 154 5 159 0 163 5 168 0 172 5 177 0 181 5 186 0 190 5 195 0 199 5 204 0 208 5 213 0 217 5 222 0 226 5 231 0 235 5 240

10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10

0

0

Hab./ Viviendas

5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0

Nº de Conexiones

Nº de Conexiones

Domés ticos

Instituci ones

3 0 3 0 3 9 1 3 8 2 3 7 3 6 4 3 5 3 4 6 3 7 3 2 8 3 1 9 3 0 9 4 9 0 4 8 1 4 7 2 4 6 3 4 5 4 5 4 3 6 4 2 7 4 1 8

DEMANDA DE PRODUCCION DE AGUA

CAUDALES DE DISEÑO

VOLUMEN DE RESERVORIO (M³)

% de Pérdidas Qp

Qi

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1.389 1.431 1.472 1.514 1.556 1.597 1.639 1.681 1.722 1.764 1.806 1.847 1.889 1.931 1.972 2.014 2.056 2.097 2.139 2.181

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0

2.222

0.000

Fisícas

17.5 % 17.5 % 17.5 % 17.5 % 17.5 % 17.5 % 17.5 % 17.5 % 17.5 % 17.5 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0

Qpt (Lit/seg.)

Qpt (Lit/dia)

Qpt (m³/año)

Qmd (Lit/seg.)

Qmh (Lit/seg.)

Vreg.

V a.c.i

1.684 1.734 1.785 1.835 1.886 1.936 1.987 2.037 2.088 2.138 2.189 2.239 2.290 2.340 2.391 2.441 2.492 2.542 2.593 2.643

145,454.55 149,818.18 154,181.82 158,545.45 162,909.09 167,272.73 171,636.36 176,000.00 180,363.64 184,727.27 189,090.91 193,454.55 197,818.18 202,181.82 206,545.45 210,909.09 215,272.73 219,636.36 224,000.00 228,363.64

2.189 2.254 2.320 2.386 2.451 2.517 2.582 2.648 2.714 2.779 2.845 2.911 2.976 3.042 3.108 3.173 3.239 3.305 3.370 3.436

4.209 4.335 4.461 4.588 4.714 4.840 4.966 5.093 5.219 5.345 5.471 5.598 5.724 5.850 5.976 6.103 6.229 6.355 6.481 6.608

47.27 48.69 50.11 51.53 52.95 54.36 55.78 57.20 58.62 60.04 61.45 62.87 64.29 65.71 67.13 68.55 69.96 71.38 72.80 74.22

2.694

232,727.27

53090.9 1 54683.6 4 56276.3 6 57869.0 9 59461.8 2 61054.5 5 62647.2 7 64240.0 0 65832.7 3 67425.4 5 69018.1 8 70610.9 1 72203.6 4 73796.3 6 75389.0 9 76981.8 2 78574.5 5 80167.2 7 81760.0 0 83352.7 3 84945.4

3.502

6.734

75.64

0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0

%

5

0

Cuadro N°04: Calculo de Demanda de Agua en los 20 años siguientes.

Memoria Descriptiva Para La Acreditación De La Disponibilidad Hídrica Superficial De Pequeños Proyectos

21

0

Vreserv.

Vtotal

14.18 14.61 15.03 15.46 15.88 16.31 16.73 17.16 17.59 18.01 18.44 18.86 19.29 19.71 20.14 20.56 20.99 21.41 21.84 22.27

61.45 63.30 65.14 66.99 68.83 70.67 72.52 74.36 76.20 78.05 79.89 81.73 83.58 85.42 87.27 89.11 90.95 92.80 94.64 96.48

22.69 Vreserv.=

98.33 m3 100.00 m3

PROYECTO: “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”

2.4

BALANCE HIDRICO. El balance entre los manantiales que aportan el recurso Hídrico, para el proyecto “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”, y la población se realiza teniendo en cuenta el consumo en metros cúbicos anuales de la población en crecimiento durante los siguientes 20 años.

Cuadro N°05: Balance Oferta Demanda. Años

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Oferta (m3/año)

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

86,724.00

Demanda (m3/año)

53,090.91

54,683.64

56,276.36

57,869.09

59,461.82

61,054.55

62,647.27

64,240.00

65,832.73

67,425.45

69,018.18

70,610.91

72,203.64

73,796.36

75,389.09

76,981.82

78,574.55

80,167.27

81,760.00

83,352.73

84,945.45

Balance

33,633.09

32,040.36

30,447.64

28,854.91

27,262.18

25,669.45

24,076.73

22,484.00

20,891.27

19,298.55

17,705.82

16,113.09

14,520.36

12,927.64

11,334.91

9,742.18

8,149.45

6,556.73

4,964.00

3,371.27

1,778.55

De acuerdo al cuadro N°05, los manantiales pueden sostener la necesidad y demanda de la población objetivo del proyecto “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”. Estos resultados no eximen de estructuras de almacenamiento en la infraestructura del proyecto.

Memoria Descriptiva Para La Acreditación De La Disponibilidad Hídrica Superficial De Pequeños Proyectos

22

PROYECTO: “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”

2.5

DESCRIPCION

DEL

PLAN

DE

APROVECHAMIENTO

E

INGENIERIA DEL PROYECTO. El proyecto contempla la Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho. I.

COMPONENTE 01 "RED DE AGUA POTABLE Y CONEXIONES DOMICILIARIAS"  Instalación de 09 captaciones y mejoramiento de 01 captación existente, ubicadas en la parte alta de la ladera (4,100msnm), de concreto armado f´c=210kg/cm2 y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de 29 Cámaras Rompe presión tipo 06, ubicadas en la parte alta de los sistema de conducción I, II y III, de concreto armado f´c=175kg/cm2 y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de la línea de conducción comprendida entre las cajas de captación y el reservorio rectangular, de tubería PVC SAP C-10, de los siguientes diámetros: D=2.5” de longitud 12,956.00 m y D=2” de longitud 1,149.00 m, estas irán enterradas para no ser dañadas.  Instalación de 04 Cámaras de Reunión, ubicadas en la parte alta de los sistema de conducción I, II y III, de concreto armado f´c=175kg/cm2 y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de 01Reservorio Circular, ubicado en la parte alta de la localidad de Chaccho alimentado de los sistemas de conducción I, II y III, de concreto armado f´c=210kg/cm2, Caseta de Válvulas y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de 04 Cámaras Rompe presión tipo 07, ubicadas en la Zona Urbana, de concreto armado f´c=175kg/cm2 y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de la línea de Aducción comprendida entre el reservorio y la línea matriz de distribución, de tubería PVC SAP C-10, diámetro: D=2.5” de longitud 42.75 m.  Instalación de la línea de Distribución comprendida entre la Línea de Aducción y las redes de la localidad de chaccho, de tubería PVC SAP C-10, de los siguientes diámetros: D=2.5” de longitud 571.69 m, D=2” de longitud 55.00 m, D=1 ¼” de longitud 229.00 m, D=1” de longitud

Memoria Descriptiva Para La Acreditación De La Disponibilidad Hídrica Superficial De Pequeños Proyectos

23

PROYECTO: “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”

3,641.00 m, D=3/4” de longitud 459.50 m y D=1/2” de longitud 251.00 m y la instalación de 322 Conexiones domiciliarias con sus respectivas cajas de concreto.  Instalación de 10 Cajas de Concreto Armado para la Instalación de Válvulas de control, Purga y Aire, ubicadas en la Zona Urbana, de concreto armado f´c=175kg/cm2 y su respectiva instalación de sistema hidráulico.

II.

COMPONENTE

02

“RED

DE

ALCANTARILLADO

Y

CONEXIONES DOMICILIARIAS”  Instalación sistema de Alcantarillado Sanitario de la localidad de chaccho, de tubería PVC S-25, de los siguientes diámetros: D=160mm de longitud 7,052.31 m y D=200mm de longitud 310.00 m y la instalación de 322 Conexiones domiciliarias con sus respectivas cajas de concreto.

III.

COMPONENTE 03 “PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES”  Instalación de tuberías y accesorios, de tubería PVC S-25, de los siguientes diámetros: D=200mm de longitud 307.72 m y la instalación.  Instalación de 01 Estructura de Cribador, ubicada en la Planta de Tratamiento, de concreto armado f´c=210kg/cm2, reja de platina y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de 02 Vertederos I y II, ubicada en la Planta de Tratamiento, de concreto armado f´c=210kg/cm2 y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de 24 Cajas de Paso tipo I, II y III, ubicada en la Planta de Tratamiento, de concreto armado f´c=210kg/cm2 y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de 04 Tanque Septicos, ubicada en la Planta de Tratamiento, de concreto armado f´c=210kg/cm2, tapas prefabricas y su respectiva instalación de sistema hidráulico.

Memoria Descriptiva Para La Acreditación De La Disponibilidad Hídrica Superficial De Pequeños Proyectos

24

PROYECTO: “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”

 Instalación de 01 Lecho de Secado con 05 Pozas con su respectiva instalación de Grava para filtro y arena para filtro, ubicada en la Planta de Tratamiento, de concreto armado f´c=210kg/cm2, techado respectivo y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de 10 Pozos de Absorción, ubicada en la Planta de Tratamiento, de concreto armado f´c=175kg/cm2, techado respectivo y su respectiva instalación de sistema hidráulico.  Instalación de 132.74 metros lineales de cerco perimétrico de púas y la instalación de 01 portón con tubo F°G° 1 ½”.

III. ANEXOS. 3.1 Cálculos Justificativos de los Componentes del Sistema de Agua Potable. 3.2 Planos de los Componentes del Sistema de Agua Potable.

Memoria Descriptiva Para La Acreditación De La Disponibilidad Hídrica Superficial De Pequeños Proyectos

25

PROYECTO: “Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua y Desagüe del Distrito de Chaccho-Radio Urbano, Distrito de Chaccho, Provincia Antonio Raymondi - Región Ancash”

3.1

Cálculos Justificativos de los

Componentes del Sistema de Agua Potable.

Memoria Descriptiva Para La Acreditación De La Disponibilidad Hídrica Superficial De Pequeños Proyectos

26

DETERMINACIÓN DE CAUDAL DE AFORO "AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH" CAPTACION N°01 SECTOR ACORANCA (CT:4127.87 msnm) Volumen de Numero de Ensayos Muestra ( litros) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 Tiempo Prom.= Qp (lt/seg) =

Tiempo de Llenado (segundos) 2.52 2.48 2.49 2.48 2.53 2.50 2.000

CAPTACION N°02 SECTOR ROSA HUACHICHINAN (CT:4060.00 msnm) Volumen de Numero de Ensayos Muestra ( litros) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 Tiempo Prom.= Qp (lt/seg) =

Tiempo de Llenado (segundos) 4.95 4.98 4.89 4.98 5.19 5.00 1.000

CAPTACION N°03 SECTOR OCORO (CT:3636.68 msnm) Volumen de Numero de Ensayos Muestra ( litros) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 Tiempo Prom.= Qp (lt/seg) =

Tiempo de Llenado (segundos) 6.40 6.65 6.75 6.85 6.70 6.67 0.750

CAPTACION N°04-05 SECTOR NUEVO MILAN (CT:3447.14 msnm) Volumen de Numero de Ensayos Muestra ( litros) 1.00

5.00

27

Tiempo de Llenado (segundos) 8.25

2.00 3.00 4.00 5.00

5.00 5.00 5.00 5.00 Tiempo Prom.= Qp (lt/seg) =

8.15 8.22 8.28 8.75 8.33 0.600

CAPTACION N°06-07 SECTOR SHUCSHUCYAC (CT:3488.71 msnm) Volumen de Numero de Ensayos Muestra ( litros) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 Tiempo Prom.= Qp (lt/seg) =

Tiempo de Llenado (segundos) 14.25 14.25 14.35 14.35 14.25 14.29 0.350

CAPTACION N°08-09 SECTOR YERBA SANTA (CT:3446.70 msnm) Volumen de Numero de Ensayos Muestra ( litros) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 Tiempo Prom.= Qp (lt/seg) =

Tiempo de Llenado (segundos) 16.45 16.35 16.95 16.65 16.85 16.65 0.300

CAPTACION N°10 SECTOR MERCADO (CT:3388 msnm) Volumen de Numero de Ensayos Muestra ( litros) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

Caudal Total=

5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 Tiempo Prom.= Qp (lt/seg) = Qp (lt/seg) =

28

Tiempo de Llenado (segundos) 10.25 10.18 9.90 9.68 9.98 10.00 0.500 5.501

CÁLCULO DE VOLUMEN DEL RESERVORIO

Pa: Tasa de Creciemiento: Periodo de Diseño:

Proy. Arit. Proy. Geomt

Dotacion: % de Perdidas (Incluido Parques): Coeficientes K1 k2 Dotaciones Institucionales: Hidrantes en Funcionamiento Cobertura

0.0 Und.

1500 Hab. 0.03 20.00 0.00 80.00 17.5 % 1.30 2.50 25.00 Lit./Alum. 6.00 Lit./seg

Datos de Diseño Cada 5 Años Resultado de Diseño

Leyenda

"AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH"

0.00 (Durante dos Horas)

100% 5.00

"AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH"

Periodo de Diseño Población (Po) (Años)

CAUDALES (Lit/seg)

Cobertura de la Población con Conexiones

Hab./ Viviendas

Nº de Conexiones Domésticos

Nº de Conexiones Instituciones

Qp

Qi

DEMANDA DE PRODUCCION DE AGUA % de Pérdidas Fisícas

Qpt (Lit/seg.)

Qpt (Lit/dia)

CAUDALES DE DISEÑO

Qpt (m³/año) Qmd (Lit/seg.) Qmh (Lit/seg.)

VOLUMEN DE RESERVORIO (M³)

Vreg.

V a.c.i

Vreserv.

Vtotal

0

2012

1500

100

5.0

300

0

1.389

0.000

17.5 %

1.684

145,454.55

53090.91

2.189

4.209

47.27

0.00

14.18

61.45

1

2013

1545

100

5.0

309

0

1.431

0.000

17.5 %

1.734

149,818.18

54683.64

2.254

4.335

48.69

0.00

14.61

63.30

2

2014

1590

100

5.0

318

0

1.472

0.000

17.5 %

1.785

154,181.82

56276.36

2.320

4.461

50.11

0.00

15.03

65.14

3

2015

1635

100

5.0

327

0

1.514

0.000

17.5 %

1.835

158,545.45

57869.09

2.386

4.588

51.53

0.00

15.46

66.99

4

2016

1680

100

5.0

336

0

1.556

0.000

17.5 %

1.886

162,909.09

59461.82

2.451

4.714

52.95

0.00

15.88

68.83

5

2017

1725

100

5.0

345

0

1.597

0.000

17.5 %

1.936

167,272.73

61054.55

2.517

4.840

54.36

0.00

16.31

70.67

6

2018

1770

100

5.0

354

0

1.639

0.000

17.5 %

1.987

171,636.36

62647.27

2.582

4.966

55.78

0.00

16.73

72.52

7

2019

1815

100

5.0

363

0

1.681

0.000

17.5 %

2.037

176,000.00

64240.00

2.648

5.093

57.20

0.00

17.16

74.36

8

2020

1860

100

5.0

372

0

1.722

0.000

17.5 %

2.088

180,363.64

65832.73

2.714

5.219

58.62

0.00

17.59

76.20

9

2021

1905

100

5.0

381

0

1.764

0.000

17.5 %

2.138

184,727.27

67425.45

2.779

5.345

60.04

0.00

18.01

78.05

10

2022

1950

100

5.0

390

0

1.806

0.000

0.0 %

2.189

189,090.91

69018.18

2.845

5.471

61.45

0.00

18.44

79.89

11

2023

1995

100

5.0

399

0

1.847

0.000

0.0 %

2.239

193,454.55

70610.91

2.911

5.598

62.87

0.00

18.86

81.73

12

2024

2040

100

5.0

408

0

1.889

0.000

0.0 %

2.290

197,818.18

72203.64

2.976

5.724

64.29

0.00

19.29

83.58

13

2025

2085

100

5.0

417

0

1.931

0.000

0.0 %

2.340

202,181.82

73796.36

3.042

5.850

65.71

0.00

19.71

85.42

14

2026

2130

100

5.0

426

0

1.972

0.000

0.0 %

2.391

206,545.45

75389.09

3.108

5.976

67.13

0.00

20.14

87.27

15

2027

2175

100

5.0

435

0

2.014

0.000

0.0 %

2.441

210,909.09

76981.82

3.173

6.103

68.55

0.00

20.56

89.11

16

2028

2220

100

5.0

444

0

2.056

0.000

0.0 %

2.492

215,272.73

78574.55

3.239

6.229

69.96

0.00

20.99

90.95

17

2029

2265

100

5.0

453

0

2.097

0.000

0.0 %

2.542

219,636.36

80167.27

3.305

6.355

71.38

0.00

21.41

92.80

18

2030

2310

100

5.0

462

0

2.139

0.000

0.0 %

2.593

224,000.00

81760.00

3.370

6.481

72.80

0.00

21.84

94.64

19

2031

2355

100

5.0

471

0

2.181

0.000

0.0 %

2.643

228,363.64

83352.73

3.436

6.608

74.22

0.00

22.27

96.48

20

2032

2400

100

5.0

480

0

2.222

0.000

0.0 %

2.694

232,727.27

84945.45

3.502

6.734

75.64

0.00

22.69

98.33 m3 100.00 m3

Vreserv.=

29

CÁLCULO DE LINEA DE CONDUCCIÓN Proyecto

"AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH"

Lugar

Localidad de Chaccho - Distrito de Chaccho - Provincia de Antonio Raimondi - Ancash

Elab. Calculo H.

Dato Resultado Jalado Corregir

1. DATOS DE DISEÑO Datos:

Donde : C= Qp = Qmd = Qmh =

150

C: Qp : Qmd : Qmh :

2.694 Lit./seg 3.502 Lit./seg 6.734 Lit./seg

2. CAUDAL DE AFORO A- Caudal de Captacion # 01 B- Caudal de Captacion # 02 C- Caudal de Captacion # 03 D- Caudal de Captacion # 04-05 E- Caudal de Captacion # 06-07 F- Caudal de Captacion # 08-09 G- Caudal de Captacion # 10 Total

Qmd= Qmd= Qmd= Qmd= Qmd= Qmd= Qmd= Qmd=

Coeficiente de Hazen-William. Caudal Promedio Anual. Caudal Máximo Diario. Caudal Máximo Horario.

Leyenda

Fecha de Diseño

2.000 Lit./seg 1.000 Lit./seg 0.750 Lit./seg 0.600 Lit./seg 0.350 Lit./seg 0.300 Lit./seg 0.500 Lit./seg 5.501 Lit./seg

3. CALCULO DE PRESIONES EN DISTINTOS PUNTOS DE LA LINEA DE CONDUCION TRAMO 1-1 Fórmula de Hazen-William. DC : Diámettro Comercial.

DT : Diámetro Teórico.

Tramo

hf : Pérdida de Carga.

DT= (Q / ( 0.0178 * C * S0.54) )1/2.63

Q = 0.0178 * C * D2.63 * S0.54

∆H

Cota

hf = 10.674((Q^1.852 )/ (C^1.852 )* D4.871))1/0.54

P. inicio

P. final

inicial

final

(m)

Long. (Km)

DT (pulg)

DC (pulg)

Area (m²)

Veloc. m/seg

hf (m)

L. G. P. (m)

Presión (m)

Verificación

Capt-01 CRP6-01 CRP6-02 CRP6-03 CRP6-04 CRP6-05 CRP6-06 CRP6-07 CRP6-08

CRP6-01 CRP6-02 CRP6-03 CRP6-04 CRP6-05 CRP6-06 CRP6-07 CRP6-08 CRP6-09

4127.87 4077.87 4027.87 3977.87 3927.87 3877.87 3827.87 3797.83 3777.87

4077.87 4027.87 3977.87 3927.87 3877.87 3827.87 3797.83 3777.87 3727.87

50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 30.04 19.96 50.00

0.23472 0.83305 0.34040 0.64831 0.48671 1.34917 1.00764 0.79876 0.74927

0.30 0.39 0.32 0.37 0.35 0.43 0.45 0.46 0.38

2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2''

0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317

0.632 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316

1.592 5.650 2.309 4.397 3.301 9.151 6.835 5.418 5.082

4126.278 4072.220 4025.561 3973.473 3924.569 3868.719 3821.035 3792.412 3772.788

48.408 44.350 47.691 45.603 46.699 40.849 23.205 14.542 44.918

OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. !

30

CRP6-09 CRP6-10 CRP6-11 CRP6-12 CRP6-13 CRP6-14

CRP6-10 CRP6-11 CRP6-12 CRP6-13 CRP6-14 Reservorio 01

3727.87 3677.87 3627.87 3577.87 3527.87 3477.87

3677.87 3627.87 3577.87 3527.87 3477.87 3440.00

50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 37.87

0.56147 0.41449 0.20333 0.60579 1.12373 0.37616

0.36 0.33 0.29 0.36 0.41 0.35

2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2''

0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317

0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316

3.808 2.811 1.379 4.109 7.622 2.551

3724.062 3675.059 3626.491 3573.761 3520.248 3475.319

46.192 47.189 48.621 45.891 42.378 35.319

OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. !

4. CALCULO DE PRESIONES EN DISTINTOS PUNTOS DE LA LINEA DE CONDUCION TRAMO 2-2 Fórmula de Hazen-William. DC : Diámettro Comercial.

DT : Diámetro Teórico.

Tramo

hf : Pérdida de Carga.

DT= (Q / ( 0.0178 * C * S0.54) )1/2.63

Q = 0.0178 * C * D2.63 * S0.54

∆H

Cota

hf = 10.674((Q^1.852 )/ (C^1.852 )* D4.871))1/0.54

P. inicio

P. final

inicial

final

(m)

Long. (Km)

DT (pulg)

DC (pulg)

Area (m²)

Veloc. m/seg

hf (m)

L. G. P. (m)

Presión (m)

Verificación

Capt-02 CRP6-15 CRP6-16 CRP6-17 CRP6-18 CRP6-19 CRP6-20 CRP6-21 CRP6-22 CRP6-23 CRP6-24 CRP6-25 CRP6-26

CRP6-15 CRP6-16 CRP6-17 CRP6-18 CRP6-19 CRP6-20 CRP6-21 CRP6-22 CRP6-23 CRP6-24 CRP6-25 CRP6-26 Reservorio 01

4060.00 4012.00 3963.00 3913.00 3865.00 3816.00 3766.00 3718.00 3669.00 3619.00 3571.00 3522.00 3472.00

4012.00 3963.00 3913.00 3865.00 3816.00 3766.00 3718.00 3669.00 3619.00 3571.00 3522.00 3472.00 3440.00

48.00 49.00 50.00 48.00 49.00 50.00 48.00 49.00 50.00 48.00 49.00 50.00 32.00

0.71942 0.36662 0.35899 0.23917 0.12634 0.34233 0.11905 0.13984 0.21288 0.03949 0.05560 0.37552 0.13775

0.29 0.25 0.25 0.23 0.20 0.25 0.20 0.21 0.22 0.16 0.17 0.25 0.22

2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2'' 2 1/2''

0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317 0.00317

0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316 0.316

1.353 0.689 0.675 0.450 0.238 0.644 0.224 0.263 0.400 0.074 0.105 0.706 0.259

4058.647 4011.311 3962.325 3912.550 3864.762 3815.356 3765.776 3717.737 3668.600 3618.926 3570.895 3521.294 3471.741

46.647 48.311 49.325 47.550 48.762 49.356 47.776 48.737 49.600 47.926 48.895 49.294 31.741

OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. !

5. CALCULO DE PRESIONES EN DISTINTOS PUNTOS DE LA LINEA DE CONDUCION TRAMO 3-3 Fórmula de Hazen-William. DC : Diámettro Comercial. Q = 0.0178 * C * D2.63 * S0.54 Tramo

DT : Diámetro Teórico. DT= (Q / ( 0.0178 * C * S0.54) )1/2.63 ∆H

Cota

P. inicio

P. final

inicial

final

(m)

Long. (Km)

DT (pulg)

Capt-03 CRP6-27 CRP6-28 CR-01 CRP6-29

CRP6-27 CRP6-28 CR-01 CRP6-29 CR-03

3636.68 3586.68 3536.68 3498.71 3486.68

3586.68 3536.68 3498.71 3486.68 3451.50

50.00 50.00 37.97 12.03 35.18

0.32694 0.18145 0.28561 0.01978 0.25622

0.22 0.19 0.28 0.21 0.31

31

hf : Pérdida de Carga. hf = 10.674((Q^1.852 )/ (C^1.852 )* D4.871))1/0.54 DC (pulg)

2 2 2 2 2

'' '' '' '' ''

Area (m²)

Veloc. m/seg

hf (m)

L. G. P. (m)

Presión (m)

Verificación

0.00203 0.00203 0.00203 0.00203 0.00203

0.370 0.370 0.666 0.666 0.839

1.068 0.593 0.933 0.065 0.837

3635.612 3586.087 3535.747 3498.645 3485.843

48.932 49.407 37.037 11.965 34.343

OK. ! OK. ! OK. ! OK. ! OK. !

CR-03

Reservorio 01

3451.50

3440.00

11.50

0.07900

0.30

2

''

0.00203

0.839

0.258

3451.242

11.242

OK. !

6. CALCULO DE PRESIONES EN DISTINTOS PUNTOS DE LA LINEA DE CONDUCION TRAMO 4-4 Fórmula de Hazen-William. DC : Diámettro Comercial.

DT : Diámetro Teórico.

Tramo

hf : Pérdida de Carga.

DT= (Q / ( 0.0178 * C * S0.54) )1/2.63

Q = 0.0178 * C * D2.63 * S0.54

∆H

Cota

P. inicio

P. final

inicial

final

(m)

Long. (Km)

DT (pulg)

Capt-04-05

Reservorio 01

3451.50

3440.00

11.50

0.18600

0.30

hf = 10.674((Q^1.852 )/ (C^1.852 )* D4.871))1/0.54 DC (pulg)

2

''

Area (m²)

Veloc. m/seg

hf (m)

L. G. P. (m)

Presión (m)

Verificación

0.00203

0.148

0.112

3451.388

11.388

OK. !

7. CALCULO DE PRESIONES EN DISTINTOS PUNTOS DE LA LINEA DE ADUCCION Fórmula de Hazen-William. DC : Diámettro Comercial.

DT : Diámetro Teórico.

Tramo P. inicio P. final Reservorio 01 CRC

hf : Pérdida de Carga.

DT= (Q / ( 0.0178 * C * S0.54) )1/2.63

Q = 0.0178 * C * D2.63 * S0.54

∆H

Cota

hf = 10.674((Q^1.852 )/ (C^1.852 )* D4.871))1/0.54

inicial

final

(m)

Long. (Km)

DT (pulg)

DC (pulg)

Area (m²)

Veloc. m/seg

hf (m)

L. G. P. (m)

Presión (m)

Verificación

3440.00

3429.10

10.90

0.04200

0.35

2 1/2''

0.00317

1.106

0.804

3439.196

10.096

OK. !

32

DISEÑO DE LA CÁMARA DE CAPTACIÓN N°01-SECTOR DE ACORANCA PROYECTO: “AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH” UBICACIÓN FECHA

: DEP.: ANCASH - PROV.: ANTONIO RAIMONDI - DIST.: CHACCHO : ENER. 2016

DISEÑO HIDRAULICO Qmáx fuente = Qmd =

2.40 2.00

l/s l/s

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CANASTILLA DE SALIDA

CÁMARA CÁMARA HUMEDA SECA

TUBERIA DE SALIDA

AFLORO

0

A

2 b

1

A

L

AFLORO

0 TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

CANASTILLA DE SALIDA

h0 L

1

2

TUBERIA DE SALIDA

TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CÁMARA HUMEDA

CÁMARA SECA

ELEVACIÓN: CORTE A - A

PLANTA DE CAPTACIÓN

1.0 Cálculo de la Distancia entre el Punto de Afloramiento y la Cámara Húmeda (L) Para H = g= V=

0.70 9.81

m m/s²

(Altura de agua a la entrada del orifcio)

2g H 1,56

Donde : H : Altura de agua Reemplazando datos : V = 2.97 m/s > 0,6 m/s Pero se recomienda usar valores menores a 0,6m/s, por lo que asumimos: - Velocidad de Pase asumido (a la salida de los orificios): V= 0.55 m/s

33

- Cálculo de la Carga Necesaria sobre el orificio de entrada (ho) que permite producir la Velocidad de Pase (V) h0 =

1,56 

V2 2g

Donde: V= g= Entonces: h0 =

0.55 9.81

m/s m/s²

0.024

m

- Cálculo de la Pérdida de Carga (Hf) Hf =

H - h0

H= h0 =

0.70 0.024

m m

Entonces: Hf =

0.68

m

Donde: (asumido)

ho

- Cálculo de la distancia entre el Afloramiento y la Caja de Captación (L) L = Hf / 0,30 Entonces: L= 2.25 m

L

2.0 Cálculo del Ancho de la Pantalla (b) - Cálculo del Área de la tubería de entrada (A): A = Qmáx / ( Cd . V ) Donde: Qmáx: Caudal máximo de la fuente Qmáx = Cd: Coeficiente de descarga Cd = V: Velocidad de pase V= Entonces: A= 0.005 m2

2.40 0.80 0.55

l/s m/s

- Cálculo del Diámetro del Orificio (D): 1/2 D CALC = ( 4 . A / p ) Entonces: D CALC =

3.3''

Se recomienda usar como diámetro máximo 2", por lo que si se obtuvieran diámetros mayores, será necesario aumentar el número de orificios (NA). Entonces: D CALC =

2.0''

Factor para número de tuberías (Ft) =

- Cálculo del Número de Orificios (NA): 2 2 NA = Ft(D CALC / D ( ASUMIDO ) + 1) Donde: D CALC =

5.08

cm

34

2

Para : D( 1" ) =

2.54 cm

==>

NA =

10

1

D( 1 1/2" ) =

3.81 cm

==>

NA =

6

1.5

D( 2" ) = Luego: D( 2" ) =

5.08 cm

==>

NA =

4

2

Entonces: NA =

5.08 5

cm

(asumido)

orific_ent: 2

''

orific_sal: 1

''

- Cálculo del Ancho de la Pantalla (b): b = 2 ( 6 . D ) + NA . D + 3 . D ( NA - 1 ) Donde: D( 2" ) = 5.08 cm Entonces: b= 96.52 cm Asumimos : b= 1.00 m ¡Conforme! 3.0 Altura de la Cámara Húmeda (Ht) Ht = A + B + H + D + E Donde: A : Altura mínima que permite la sedimentación de B : Mitad del diámetro de la canastilla de salida = D : Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua E : Borde libre (de 10 cm a 30 cm) = H : Altura de agua

79.35

cm

0.85

m

35

(mínimo) (5 '') (mínimo) (borde libre)

Ht

¡Conforme!

4.0 Dimensionamiento de la Canastilla

cm cm cm cm

a

El valor de la carga requerida (H) se define por: 2 2 H = 1,56 . Q md / ( 2 . g . Ac ) Donde: 3 Qmd = 0.00200 m /s 2 Ac = 0.00203 m g= 9.81 m/s² Entonces: H= 0.08 m Asumimos : H= 0.30 m (mínimo) Finalmente : Ht = Asumimos : Ht =

10 6.35 3 30

- Diámetro de la Tubería de Salida a la Línea de Conducción (Dc): Dc = 2 1/2'' - Diámetro de la Canastilla: Se estima que debe ser el doble de Dc Entonces: DCanastilla = 5 '' - Longitud de la Canastilla: Ha de ser mayor a 3 . Dc 3 . Dc = 19.05 cm Y menor a 6 . Dc 6 . Dc = 38.10 cm Finalmente : LCanastilla = 20 cm . - Área de la Ranura: Ancho de la Ranura : 10 Largo de la Ranura : 12 Entonces: 2 Ar = 9.42E-05 m

¡Conforme!

mm mm

- Área Transversal de la Tubería: 2 Ac = p . Dc / 4 Entonces: 2 Ac = 0.00317 m - Área Total de las Ranuras: At = 2 . Ac Entonces: At = 0.0063

m

2

Este valor no debe ser mayor al 50% del área lateral de la Granada (Ag) Ag = 0,5 . DCanastilla . LCanastilla Donde: DCanastilla =

0.0762

m

LCanastilla =

0.2000

m

Entonces: Ag = At

2

0.0076 m < Ag ¡Cumple!

36

- Número de Ranuras: Nº de Ranuras = Donde: At = Ar = Entonces: Nº de Ranuras =

At / Ar 0.00634 0.00009

2

m 2 m

68

5.0 Rebose y Limpieza El rebose se instalará directamente a la tubería de limpia, de modo que para realizar la limpieza y evacuar el agua de la cámara humeda, se levantará la tubería de rebose. La tubería de rebose y de limpia tendrán el mismo diámetro. 0,38

0,21

D = 0,71 . Q

/ hf

Q= hf =

l/s m/m

Donde: 2.40 0.015

Entonces: D= 2.39 pulg Asumimos : D= 3 pulg ¡Conforme! Y se tomará un cono de rebose de 3 x 4 pulg ANALISIS Y DISEÑO HIDRAULICO Se considera las siguientes dimensiones del muro: 0.15

0.45 H=

W2 W3

P

0.85 m

0.40

W

0.15 1.00 0.15 L = 1.2

0.05 B=

0.70

37

m

Datos: gs = Peso específico del suelo f = Ángulo de rozamiento interno del suelo m = Coeficiente de fricción gc = Peso específico del concreto

gs = f= m= gc =

f'c = Resistencia a compresión del concreto st = Esfuerzo admisible del suelo

f'c = st =

1.86 25.3 º 0.55 2.40 210.00 1.59

T/m³

T/m³ kg/cm² kg/cm²

1.0 Empuje del suelo sobre el muro (P): P = Cah . gs . h² / 2 Donde: Cah = 1 - sen f ==> Cah = 1 + sen f h= 0.70 m Reemplazando: P= 182.80 kg

0.4012

2.0 Momento de Vuelco (Mo) Mo = P.Y Mr  Mo Donde:  WT P= 182.80 Y=h/3= 0.233 Reemplazando: Mo = 42.59

kg m kg.m

3.0 Momento de Estabilización (Mr) y el peso WT Elemento W1

Wi (kg) 302.40

Xi (m) 0.6

W2

214.20

1.075

207.00

W3

55.34

1.175

35.64

WT

571.94

Mr

330.84

a=

(4  L  6  a) 

WT L2



Mri (kg.m) 88.20

0.443

m

Verificando que la resultante pasa por el tercio central: L/3= 0.233 m 2.L/3= 0.467 m a= 0.443 m Condición: L/3 1,6 ==> ¡Bien!

38

DISEÑO DE LA CÁMARA DE CAPTACIÓN N°02-SECTOR ROSA HUACHICHINAN PROYECTO: “AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH” UBICACIÓN FECHA

: DEP.: ANCASH - PROV.: ANTONIO RAIMONDI - DIST.: CHACCHO : ENER. 2016

DISEÑO HIDRAULICO Qmáx fuente = Qmd =

1.20 1.00

l/s l/s

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CANASTILLA DE SALIDA

CÁMARA CÁMARA HUMEDA SECA

TUBERIA DE SALIDA

AFLORO

0

A

2 b

1

A

L

AFLORO

0 TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

CANASTILLA DE SALIDA

h0 L

1

2

TUBERIA DE SALIDA

TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CÁMARA HUMEDA

CÁMARA SECA

ELEVACIÓN: CORTE A - A

PLANTA DE CAPTACIÓN

1.0 Cálculo de la Distancia entre el Punto de Afloramiento y la Cámara Húmeda (L) Para H = g= V=

0.70 9.81

m m/s²

(Altura de agua a la entrada del orifcio)

2g H 1,56

Donde : H : Altura de agua Reemplazando datos : V = 2.97 m/s > 0,6 m/s Pero se recomienda usar valores menores a 0,6m/s, por lo que asumimos: - Velocidad de Pase asumido (a la salida de los orificios): V= 0.55 m/s

39

- Cálculo de la Carga Necesaria sobre el orificio de entrada (ho) que permite producir la Velocidad de Pase (V) h0 =

1,56 

V2 2g

Donde: V= g= Entonces: h0 =

0.55 9.81

m/s m/s²

0.024

m

- Cálculo de la Pérdida de Carga (Hf) Hf =

H - h0

H= h0 =

0.70 0.024

m m

Entonces: Hf =

0.68

m

Donde: (asumido)

ho

- Cálculo de la distancia entre el Afloramiento y la Caja de Captación (L) L = Hf / 0,30 Entonces: L= 2.25 m

L

2.0 Cálculo del Ancho de la Pantalla (b) - Cálculo del Área de la tubería de entrada (A): A = Qmáx / ( Cd . V ) Donde: Qmáx: Caudal máximo de la fuente Qmáx = Cd: Coeficiente de descarga Cd = V: Velocidad de pase V= Entonces: A= 0.003 m2

1.20 0.80 0.55

l/s m/s

- Cálculo del Diámetro del Orificio (D): 1/2 D CALC = ( 4 . A / p ) Entonces: D CALC =

2.3''

Se recomienda usar como diámetro máximo 2", por lo que si se obtuvieran diámetros mayores, será necesario aumentar el número de orificios (NA). Entonces: D CALC =

2.0''

Factor para número de tuberías (Ft) =

- Cálculo del Número de Orificios (NA): 2 2 NA = Ft(D CALC / D ( ASUMIDO ) + 1) Donde: D CALC =

5.08

cm

40

1

Para : D( 1" ) =

2.54 cm

==>

NA =

5

1

D( 1 1/2" ) =

3.81 cm

==>

NA =

3

1.5

D( 2" ) = Luego: D( 2" ) =

5.08 cm

==>

NA =

2

2

Entonces: NA =

5.08 5

cm

(asumido)

orific_ent: 2

''

orific_sal: 1

''

- Cálculo del Ancho de la Pantalla (b): b = 2 ( 6 . D ) + NA . D + 3 . D ( NA - 1 ) Donde: D( 2" ) = 5.08 cm Entonces: b= 96.52 cm Asumimos : b= 1.00 m ¡Conforme! 3.0 Altura de la Cámara Húmeda (Ht) Ht = A + B + H + D + E Donde: A : Altura mínima que permite la sedimentación de B : Mitad del diámetro de la canastilla de salida = D : Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua E : Borde libre (de 10 cm a 30 cm) = H : Altura de agua

79.35

cm

0.85

m

41

(mínimo) (5 '') (mínimo) (borde libre)

Ht

¡Conforme!

4.0 Dimensionamiento de la Canastilla

cm cm cm cm

a

El valor de la carga requerida (H) se define por: 2 2 H = 1,56 . Q md / ( 2 . g . Ac ) Donde: 3 Qmd = 0.00100 m /s 2 Ac = 0.00203 m g= 9.81 m/s² Entonces: H= 0.02 m Asumimos : H= 0.30 m (mínimo) Finalmente : Ht = Asumimos : Ht =

10 6.35 3 30

- Diámetro de la Tubería de Salida a la Línea de Conducción (Dc): Dc = 2 1/2'' - Diámetro de la Canastilla: Se estima que debe ser el doble de Dc Entonces: DCanastilla = 5 '' - Longitud de la Canastilla: Ha de ser mayor a 3 . Dc 3 . Dc = 19.05 cm Y menor a 6 . Dc 6 . Dc = 38.10 cm Finalmente : LCanastilla = 20 cm . - Área de la Ranura: Ancho de la Ranura : 10 Largo de la Ranura : 12 Entonces: 2 Ar = 9.42E-05 m

¡Conforme!

mm mm

- Área Transversal de la Tubería: 2 Ac = p . Dc / 4 Entonces: 2 Ac = 0.00317 m - Área Total de las Ranuras: At = 2 . Ac Entonces: At = 0.0063

m

2

Este valor no debe ser mayor al 50% del área lateral de la Granada (Ag) Ag = 0,5 . DCanastilla . LCanastilla Donde: DCanastilla =

0.0762

m

LCanastilla =

0.2000

m

Entonces: Ag = At

2

0.0076 m < Ag ¡Cumple!

42

- Número de Ranuras: Nº de Ranuras = Donde: At = Ar = Entonces: Nº de Ranuras =

At / Ar 0.00634 0.00009

2

m 2 m

68

5.0 Rebose y Limpieza El rebose se instalará directamente a la tubería de limpia, de modo que para realizar la limpieza y evacuar el agua de la cámara humeda, se levantará la tubería de rebose. La tubería de rebose y de limpia tendrán el mismo diámetro. 0,38

0,21

D = 0,71 . Q

/ hf

Q= hf =

l/s m/m

Donde: 1.20 0.015

Entonces: D= 1.84 pulg Asumimos : D= 3 pulg ¡Conforme! Y se tomará un cono de rebose de 3 x 4 pulg ANALISIS Y DISEÑO HIDRAULICO Se considera las siguientes dimensiones del muro: 0.15

0.45 H=

W2 W3

P

0.85 m

0.40

W

0.15 1.00 0.15 L = 1.2

0.05 B=

0.70

43

m

Datos: gs = Peso específico del suelo f = Ángulo de rozamiento interno del suelo m = Coeficiente de fricción gc = Peso específico del concreto

gs = f= m= gc =

f'c = Resistencia a compresión del concreto st = Esfuerzo admisible del suelo

f'c = st =

1.86 25.3 º 0.55 2.40 210.00 1.59

T/m³

T/m³ kg/cm² kg/cm²

1.0 Empuje del suelo sobre el muro (P): P = Cah . gs . h² / 2 Donde: Cah = 1 - sen f ==> Cah = 1 + sen f h= 0.70 m Reemplazando: P= 182.80 kg

0.4012

2.0 Momento de Vuelco (Mo) Mo = P.Y Mr  Mo Donde:  WT P= 182.80 Y=h/3= 0.233 Reemplazando: Mo = 42.59

kg m kg.m

3.0 Momento de Estabilización (Mr) y el peso WT Elemento W1

Wi (kg) 302.40

Xi (m) 0.6

W2

214.20

1.075

207.00

W3

55.34

1.175

35.64

WT

571.94

Mr

330.84

a=

(4  L  6  a) 

WT L2



Mri (kg.m) 88.20

0.443

m

Verificando que la resultante pasa por el tercio central: L/3= 0.233 m 2.L/3= 0.467 m a= 0.443 m Condición: L/3 1,6 ==> ¡Bien!

44

DISEÑO DE LA CÁMARA DE CAPTACIÓN N°03-10-SECTOR OCORO PROYECTO: “AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH” UBICACIÓN FECHA

: DEP.: ANCASH - PROV.: ANTONIO RAIMONDI - DIST.: CHACCHO : ENER. 2016

DISEÑO HIDRAULICO Qmáx fuente = Qmd =

0.90 0.75

l/s l/s

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CANASTILLA DE SALIDA

CÁMARA CÁMARA HUMEDA SECA

TUBERIA DE SALIDA

AFLORO

0

A

2 b

1

A

L

AFLORO

0 TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

CANASTILLA DE SALIDA

h0 L

1

2

TUBERIA DE SALIDA

TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CÁMARA HUMEDA

CÁMARA SECA

ELEVACIÓN: CORTE A - A

PLANTA DE CAPTACIÓN

1.0 Cálculo de la Distancia entre el Punto de Afloramiento y la Cámara Húmeda (L) Para H = g= V=

0.70 9.81

m m/s²

(Altura de agua a la entrada del orifcio)

2g H 1,56

Donde : H : Altura de agua Reemplazando datos : V = 2.97 m/s > 0,6 m/s Pero se recomienda usar valores menores a 0,6m/s, por lo que asumimos: - Velocidad de Pase asumido (a la salida de los orificios): V= 0.55 m/s

45

- Cálculo de la Carga Necesaria sobre el orificio de entrada (ho) que permite producir la Velocidad de Pase (V) h0 =

1,56 

V2 2g

Donde: V= g= Entonces: h0 =

0.55 9.81

m/s m/s²

0.024

m

- Cálculo de la Pérdida de Carga (Hf) Hf =

H - h0

H= h0 =

0.70 0.024

m m

Entonces: Hf =

0.68

m

Donde: (asumido)

ho

- Cálculo de la distancia entre el Afloramiento y la Caja de Captación (L) L = Hf / 0,30 Entonces: L= 2.25 m

L

2.0 Cálculo del Ancho de la Pantalla (b) - Cálculo del Área de la tubería de entrada (A): A = Qmáx / ( Cd . V ) Donde: Qmáx: Caudal máximo de la fuente Qmáx = Cd: Coeficiente de descarga Cd = V: Velocidad de pase V= Entonces: A= 0.002 m2

0.90 0.80 0.55

l/s m/s

- Cálculo del Diámetro del Orificio (D): 1/2 D CALC = ( 4 . A / p ) Entonces: D CALC =

2.0''

Se recomienda usar como diámetro máximo 2", por lo que si se obtuvieran diámetros mayores, será necesario aumentar el número de orificios (NA). Entonces: D CALC =

2.0''

Factor para número de tuberías (Ft) =

- Cálculo del Número de Orificios (NA): 2 2 NA = Ft(D CALC / D ( ASUMIDO ) + 1) Donde: D CALC =

5.08

cm

46

1

Para : D( 1" ) =

2.54 cm

==>

NA =

5

1

D( 1 1/2" ) =

3.81 cm

==>

NA =

3

1.5

D( 2" ) = Luego: D( 2" ) =

5.08 cm

==>

NA =

2

2

Entonces: NA =

5.08 5

cm

(asumido)

orific_ent: 2

''

orific_sal: 1

''

- Cálculo del Ancho de la Pantalla (b): b = 2 ( 6 . D ) + NA . D + 3 . D ( NA - 1 ) Donde: D( 2" ) = 5.08 cm Entonces: b= 96.52 cm Asumimos : b= 1.00 m ¡Conforme! 3.0 Altura de la Cámara Húmeda (Ht) Ht = A + B + H + D + E Donde: A : Altura mínima que permite la sedimentación de B : Mitad del diámetro de la canastilla de salida = D : Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua E : Borde libre (de 10 cm a 30 cm) = H : Altura de agua

78.08

cm

0.85

m

47

(mínimo) (4 '') (mínimo) (borde libre)

Ht

¡Conforme!

4.0 Dimensionamiento de la Canastilla

cm cm cm cm

a

El valor de la carga requerida (H) se define por: 2 2 H = 1,56 . Q md / ( 2 . g . Ac ) Donde: 3 Qmd = 0.00075 m /s 2 Ac = 0.00203 m g= 9.81 m/s² Entonces: H= 0.01 m Asumimos : H= 0.30 m (mínimo) Finalmente : Ht = Asumimos : Ht =

10 5.08 3 30

- Diámetro de la Tubería de Salida a la Línea de Conducción (Dc): Dc = 2 '' - Diámetro de la Canastilla: Se estima que debe ser el doble de Dc Entonces: DCanastilla = 4 '' - Longitud de la Canastilla: Ha de ser mayor a 3 . Dc 3 . Dc = 15.24 cm Y menor a 6 . Dc 6 . Dc = 30.48 cm Finalmente : LCanastilla = 20 cm . - Área de la Ranura: Ancho de la Ranura : 10 Largo de la Ranura : 12 Entonces: 2 Ar = 9.42E-05 m

¡Conforme!

mm mm

- Área Transversal de la Tubería: 2 Ac = p . Dc / 4 Entonces: 2 Ac = 0.00203 m - Área Total de las Ranuras: At = 2 . Ac Entonces: At = 0.0041

m

2

Este valor no debe ser mayor al 50% del área lateral de la Granada (Ag) Ag = 0,5 . DCanastilla . LCanastilla Donde: DCanastilla =

0.0762

m

LCanastilla =

0.2000

m

Entonces: Ag = At

2

0.0076 m < Ag ¡Cumple!

48

- Número de Ranuras: Nº de Ranuras = Donde: At = Ar = Entonces: Nº de Ranuras =

At / Ar 0.00406 0.00009

2

m 2 m

44

5.0 Rebose y Limpieza El rebose se instalará directamente a la tubería de limpia, de modo que para realizar la limpieza y evacuar el agua de la cámara humeda, se levantará la tubería de rebose. La tubería de rebose y de limpia tendrán el mismo diámetro. 0,38

0,21

D = 0,71 . Q

/ hf

Q= hf =

l/s m/m

Donde: 0.90 0.015

Entonces: D= 1.65 pulg Asumimos : D= 2.5 pulg ¡Conforme! Y se tomará un cono de rebose de 2.5 x 3 pulg ANALISIS Y DISEÑO HIDRAULICO Se considera las siguientes dimensiones del muro: 0.15

0.45 H=

W2 W3

P

0.85 m

0.40

W

0.15 1.00 0.15 L = 1.2

0.05 B=

0.70

49

m

Datos: gs = Peso específico del suelo f = Ángulo de rozamiento interno del suelo m = Coeficiente de fricción gc = Peso específico del concreto

gs = f= m= gc =

f'c = Resistencia a compresión del concreto st = Esfuerzo admisible del suelo

f'c = st =

1.86 25.3 º 0.55 2.40 210.00 1.59

T/m³

T/m³ kg/cm² kg/cm²

1.0 Empuje del suelo sobre el muro (P): P = Cah . gs . h² / 2 Donde: Cah = 1 - sen f ==> Cah = 1 + sen f h= 0.70 m Reemplazando: P= 182.80 kg

0.4012

2.0 Momento de Vuelco (Mo) Mo = P.Y Mr  Mo Donde:  WT P= 182.80 Y=h/3= 0.233 Reemplazando: Mo = 42.59

kg m kg.m

3.0 Momento de Estabilización (Mr) y el peso WT Elemento W1

Wi (kg) 302.40

Xi (m) 0.6

W2

214.20

1.075

207.00

W3

55.34

1.175

35.64

WT

571.94

Mr

330.84

a=

(4  L  6  a) 

WT L2



Mri (kg.m) 88.20

0.443

m

Verificando que la resultante pasa por el tercio central: L/3= 0.233 m 2.L/3= 0.467 m a= 0.443 m Condición: L/3 1,6 ==> ¡Bien!

50

DISEÑO DE LA CÁMARA DE CAPTACIÓN N°04-05-SECTOR NUEVO MILAN PROYECTO: “AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH” UBICACIÓN FECHA

: DEP.: ANCASH - PROV.: ANTONIO RAIMONDI - DIST.: CHACCHO : ENER. 2016

DISEÑO HIDRAULICO Qmáx fuente = Qmd =

0.36 0.30

l/s l/s

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CANASTILLA DE SALIDA

CÁMARA CÁMARA HUMEDA SECA

TUBERIA DE SALIDA

AFLORO

0

A

2 b

1

A

L

AFLORO

0 TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

CANASTILLA DE SALIDA

h0 L

1

2

TUBERIA DE SALIDA

TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CÁMARA HUMEDA

CÁMARA SECA

ELEVACIÓN: CORTE A - A

PLANTA DE CAPTACIÓN

1.0 Cálculo de la Distancia entre el Punto de Afloramiento y la Cámara Húmeda (L) Para H = g= V=

0.70 9.81

m m/s²

(Altura de agua a la entrada del orifcio)

2g H 1,56

Donde : H : Altura de agua Reemplazando datos : V = 2.97 m/s > 0,6 m/s Pero se recomienda usar valores menores a 0,6m/s, por lo que asumimos: - Velocidad de Pase asumido (a la salida de los orificios): V= 0.55 m/s

51

- Cálculo de la Carga Necesaria sobre el orificio de entrada (ho) que permite producir la Velocidad de Pase (V) h0 =

1,56 

V2 2g

Donde: V= g= Entonces: h0 =

0.55 9.81

m/s m/s²

0.024

m

- Cálculo de la Pérdida de Carga (Hf) Hf =

H - h0

H= h0 =

0.70 0.024

m m

Entonces: Hf =

0.68

m

Donde: (asumido)

ho

- Cálculo de la distancia entre el Afloramiento y la Caja de Captación (L) L = Hf / 0,30 Entonces: L= 2.25 m

L

2.0 Cálculo del Ancho de la Pantalla (b) - Cálculo del Área de la tubería de entrada (A): A = Qmáx / ( Cd . V ) Donde: Qmáx: Caudal máximo de la fuente Qmáx = Cd: Coeficiente de descarga Cd = V: Velocidad de pase V= Entonces: A= 0.001 m2

0.36 0.80 0.55

l/s m/s

- Cálculo del Diámetro del Orificio (D): 1/2 D CALC = ( 4 . A / p ) Entonces: D CALC =

1.3''

Se recomienda usar como diámetro máximo 2", por lo que si se obtuvieran diámetros mayores, será necesario aumentar el número de orificios (NA). Entonces: D CALC =

1.5''

Factor para número de tuberías (Ft) =

- Cálculo del Número de Orificios (NA): 2 2 NA = Ft(D CALC / D ( ASUMIDO ) + 1) Donde: D CALC =

3.30

cm

52

1

Para : D( 1" ) =

2.54 cm

==>

NA =

3

1

D( 1 1/2" ) =

3.81 cm

==>

NA =

2

1.5

D( 2" ) = Luego: D( 2" ) =

5.08 cm

==>

NA =

1

2

Entonces: NA =

5.08 5

cm

(asumido)

orific_ent: 2

''

orific_sal: 1

''

- Cálculo del Ancho de la Pantalla (b): b = 2 ( 6 . D ) + NA . D + 3 . D ( NA - 1 ) Donde: D( 2" ) = 5.08 cm Entonces: b= 96.52 cm Asumimos : b= 1.00 m ¡Conforme! 3.0 Altura de la Cámara Húmeda (Ht) Ht = A + B + H + D + E Donde: A : Altura mínima que permite la sedimentación de B : Mitad del diámetro de la canastilla de salida = D : Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua E : Borde libre (de 10 cm a 30 cm) = H : Altura de agua

76.81

cm

0.85

m

53

(mínimo) (3 '') (mínimo) (borde libre)

Ht

¡Conforme!

4.0 Dimensionamiento de la Canastilla

cm cm cm cm

a

El valor de la carga requerida (H) se define por: 2 2 H = 1,56 . Q md / ( 2 . g . Ac ) Donde: 3 Qmd = 0.00030 m /s 2 Ac = 0.00203 m g= 9.81 m/s² Entonces: H= 0.00 m Asumimos : H= 0.30 m (mínimo) Finalmente : Ht = Asumimos : Ht =

10 3.81 3 30

- Diámetro de la Tubería de Salida a la Línea de Conducción (Dc): Dc = 1 1/2'' - Diámetro de la Canastilla: Se estima que debe ser el doble de Dc Entonces: DCanastilla = 3 '' - Longitud de la Canastilla: Ha de ser mayor a 3 . Dc 3 . Dc = 11.43 cm Y menor a 6 . Dc 6 . Dc = 22.86 cm Finalmente : LCanastilla = 20 cm . - Área de la Ranura: Ancho de la Ranura : 10 Largo de la Ranura : 12 Entonces: 2 Ar = 9.42E-05 m

¡Conforme!

mm mm

- Área Transversal de la Tubería: 2 Ac = p . Dc / 4 Entonces: 2 Ac = 0.00114 m - Área Total de las Ranuras: At = 2 . Ac Entonces: At = 0.0023

m

2

Este valor no debe ser mayor al 50% del área lateral de la Granada (Ag) Ag = 0,5 . DCanastilla . LCanastilla Donde: DCanastilla =

0.0762

m

LCanastilla =

0.2000

m

Entonces: Ag = At

2

0.0076 m < Ag ¡Cumple!

54

- Número de Ranuras: Nº de Ranuras = Donde: At = Ar = Entonces: Nº de Ranuras =

At / Ar 0.00228 0.00009

2

m 2 m

25

5.0 Rebose y Limpieza El rebose se instalará directamente a la tubería de limpia, de modo que para realizar la limpieza y evacuar el agua de la cámara humeda, se levantará la tubería de rebose. La tubería de rebose y de limpia tendrán el mismo diámetro. 0,38

0,21

D = 0,71 . Q

/ hf

Q= hf =

l/s m/m

Donde: 0.36 0.015

Entonces: D= 1.16 pulg Asumimos : D= 2 pulg ¡Conforme! Y se tomará un cono de rebose de 2 x 2.5 pulg ANALISIS Y DISEÑO HIDRAULICO Se considera las siguientes dimensiones del muro: 0.15

0.45 H=

W2 W3

P

0.85 m

0.40

W

0.15 1.00 0.15 L = 1.2

0.05 B=

0.70

55

m

Datos: gs = Peso específico del suelo f = Ángulo de rozamiento interno del suelo m = Coeficiente de fricción gc = Peso específico del concreto

gs = f= m= gc =

f'c = Resistencia a compresión del concreto st = Esfuerzo admisible del suelo

f'c = st =

1.86 25.3 º 0.55 2.40 210.00 1.59

T/m³

T/m³ kg/cm² kg/cm²

1.0 Empuje del suelo sobre el muro (P): P = Cah . gs . h² / 2 Donde: Cah = 1 - sen f ==> Cah = 1 + sen f h= 0.70 m Reemplazando: P= 182.80 kg

0.4012

2.0 Momento de Vuelco (Mo) Mo = P.Y Mr  Mo Donde:  WT P= 182.80 Y=h/3= 0.233 Reemplazando: Mo = 42.59

kg m kg.m

3.0 Momento de Estabilización (Mr) y el peso WT Elemento W1

Wi (kg) 302.40

Xi (m) 0.6

W2

214.20

1.075

207.00

W3

55.34

1.175

35.64

WT

571.94

Mr

330.84

a=

(4  L  6  a) 

WT L2



Mri (kg.m) 88.20

0.443

m

Verificando que la resultante pasa por el tercio central: L/3= 0.233 m 2.L/3= 0.467 m a= 0.443 m Condición: L/3 1,6 ==> ¡Bien!

56

DISEÑO DE LA CÁMARA DE CAPTACIÓN N°06-07-08-09 PROYECTO: “AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH” UBICACIÓN FECHA

: DEP.: ANCASH - PROV.: ANTONIO RAIMONDI - DIST.: CHACCHO : ENER. 2016

DISEÑO HIDRAULICO Qmáx fuente = Qmd =

0.24 0.20

l/s l/s

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CANASTILLA DE SALIDA

CÁMARA CÁMARA HUMEDA SECA

TUBERIA DE SALIDA

AFLORO

0

A

2 b

1

A

L

AFLORO

0 TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

CANASTILLA DE SALIDA

h0 L

1

2

TUBERIA DE SALIDA

TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CÁMARA HUMEDA

CÁMARA SECA

ELEVACIÓN: CORTE A - A

PLANTA DE CAPTACIÓN

1.0 Cálculo de la Distancia entre el Punto de Afloramiento y la Cámara Húmeda (L) Para H = g= V=

0.70 9.81

m m/s²

(Altura de agua a la entrada del orifcio)

2g H 1,56

Donde : H : Altura de agua Reemplazando datos : V = 2.97 m/s > 0,6 m/s Pero se recomienda usar valores menores a 0,6m/s, por lo que asumimos: - Velocidad de Pase asumido (a la salida de los orificios): V= 0.55 m/s

57

- Cálculo de la Carga Necesaria sobre el orificio de entrada (ho) que permite producir la Velocidad de Pase (V) h0 =

1,56 

V2 2g

Donde: V= g= Entonces: h0 =

0.55 9.81

m/s m/s²

0.024

m

- Cálculo de la Pérdida de Carga (Hf) Hf =

H - h0

H= h0 =

0.70 0.024

m m

Entonces: Hf =

0.68

m

Donde: (asumido)

ho

- Cálculo de la distancia entre el Afloramiento y la Caja de Captación (L) L = Hf / 0,30 Entonces: L= 2.25 m

L

2.0 Cálculo del Ancho de la Pantalla (b) - Cálculo del Área de la tubería de entrada (A): A = Qmáx / ( Cd . V ) Donde: Qmáx: Caudal máximo de la fuente Qmáx = Cd: Coeficiente de descarga Cd = V: Velocidad de pase V= Entonces: A= 0.001 m2

0.24 0.80 0.55

l/s m/s

- Cálculo del Diámetro del Orificio (D): 1/2 D CALC = ( 4 . A / p ) Entonces: D CALC =

1.0''

Se recomienda usar como diámetro máximo 2", por lo que si se obtuvieran diámetros mayores, será necesario aumentar el número de orificios (NA). Entonces: D CALC =

1.0''

Factor para número de tuberías (Ft) =

- Cálculo del Número de Orificios (NA): 2 2 NA = Ft(D CALC / D ( ASUMIDO ) + 1) Donde: D CALC =

2.54

cm

58

1

Para : D( 1" ) =

2.54 cm

==>

NA =

2

1

D( 1 1/2" ) =

3.81 cm

==>

NA =

1

1.5

D( 2" ) = Luego: D( 2" ) =

5.08 cm

==>

NA =

1

2

Entonces: NA =

5.08 5

cm

(asumido)

orific_ent: 1

''

orific_sal: 1/2''

- Cálculo del Ancho de la Pantalla (b): b = 2 ( 6 . D ) + NA . D + 3 . D ( NA - 1 ) Donde: D( 2" ) = 5.08 cm Entonces: b= 96.52 cm Asumimos : b= 1.00 m ¡Conforme! 3.0 Altura de la Cámara Húmeda (Ht) Ht = A + B + H + D + E Donde: A : Altura mínima que permite la sedimentación de B : Mitad del diámetro de la canastilla de salida = D : Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua E : Borde libre (de 10 cm a 30 cm) = H : Altura de agua

75.54

cm

0.85

m

59

(mínimo) (2 '') (mínimo) (borde libre)

Ht

¡Conforme!

4.0 Dimensionamiento de la Canastilla

cm cm cm cm

a

El valor de la carga requerida (H) se define por: 2 2 H = 1,56 . Q md / ( 2 . g . Ac ) Donde: 3 Qmd = 0.00020 m /s 2 Ac = 0.00203 m g= 9.81 m/s² Entonces: H= 0.00 m Asumimos : H= 0.30 m (mínimo) Finalmente : Ht = Asumimos : Ht =

10 2.54 3 30

- Diámetro de la Tubería de Salida a la Línea de Conducción (Dc): Dc = 1 '' - Diámetro de la Canastilla: Se estima que debe ser el doble de Dc Entonces: DCanastilla = 2 '' - Longitud de la Canastilla: Ha de ser mayor a 3 . Dc 3 . Dc = 7.62 cm Y menor a 6 . Dc 6 . Dc = 15.24 cm Finalmente : LCanastilla = 15 cm . - Área de la Ranura: Ancho de la Ranura : 10 Largo de la Ranura : 12 Entonces: 2 Ar = 9.42E-05 m

¡Conforme!

mm mm

- Área Transversal de la Tubería: 2 Ac = p . Dc / 4 Entonces: 2 Ac = 0.00051 m - Área Total de las Ranuras: At = 2 . Ac Entonces: At = 0.0010

m

2

Este valor no debe ser mayor al 50% del área lateral de la Granada (Ag) Ag = 0,5 . DCanastilla . LCanastilla Donde: DCanastilla =

0.0762

m

LCanastilla =

0.2000

m

Entonces: Ag = At

2

0.0076 m < Ag ¡Cumple!

60

- Número de Ranuras: Nº de Ranuras = Donde: At = Ar = Entonces: Nº de Ranuras =

At / Ar 0.00102 0.00009

2

m 2 m

12

5.0 Rebose y Limpieza El rebose se instalará directamente a la tubería de limpia, de modo que para realizar la limpieza y evacuar el agua de la cámara humeda, se levantará la tubería de rebose. La tubería de rebose y de limpia tendrán el mismo diámetro. 0,38

0,21

D = 0,71 . Q

/ hf

Q= hf =

l/s m/m

Donde: 0.24 0.015

Entonces: D= 1.00 pulg Asumimos : D= 1.5 pulg ¡Conforme! Y se tomará un cono de rebose de 1.5 x 2 pulg ANALISIS Y DISEÑO HIDRAULICO Se considera las siguientes dimensiones del muro: 0.15

0.45 H=

W2 W3

P

0.85 m

0.40

W

0.15 1.00 0.15 L = 1.2

0.05 B=

0.70

61

m

Datos: gs = Peso específico del suelo f = Ángulo de rozamiento interno del suelo m = Coeficiente de fricción gc = Peso específico del concreto

gs = f= m= gc =

f'c = Resistencia a compresión del concreto st = Esfuerzo admisible del suelo

f'c = st =

1.86 25.3 º 0.55 2.40 210.00 1.59

T/m³

T/m³ kg/cm² kg/cm²

1.0 Empuje del suelo sobre el muro (P): P = Cah . gs . h² / 2 Donde: Cah = 1 - sen f ==> Cah = 1 + sen f h= 0.70 m Reemplazando: P= 182.80 kg

0.4012

2.0 Momento de Vuelco (Mo) Mo = P.Y Mr  Mo Donde:  WT P= 182.80 Y=h/3= 0.233 Reemplazando: Mo = 42.59

kg m kg.m

3.0 Momento de Estabilización (Mr) y el peso WT Elemento W1

Wi (kg) 302.40

Xi (m) 0.6

W2

214.20

1.075

207.00

W3

55.34

1.175

35.64

WT

571.94

Mr

330.84

a=

(4  L  6  a) 

WT L2



Mri (kg.m) 88.20

0.443

m

Verificando que la resultante pasa por el tercio central: L/3= 0.233 m 2.L/3= 0.467 m a= 0.443 m Condición: L/3 1,6 ==> ¡Bien!

62

DISEÑO DE LAS CÁMARAS ROMPE PRESIÓN TIPO 06 "AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH"

PROYECTO UBICACIÓN FECHA

: DEP.: ANCASH - PROV.: ANTONIO RAIMONDI - DIST.: CHACCHO : ENER. 2016

DISEÑO HIDRAULICO

Qmd = D ENT =

2.00 2 1/2''

D SAL =

2 1/2''

l/s

1.0 Cálculo de la Carga Requerida (H) para que el Gasto de Salida pueda fluir. H = 1,56

V2 Q  con V  1,27324 2 2 g D

Donde: g= 9.81 m/s² Q= 2.00 l/s D= 2 1/2'' Entonces: V= 0.63 m/s H= 0.03 m Para el diseño se asume: H= 0.40 m 2.0 Cálculo de la Altura Total de la Cámara Rompe Presión (HT) HT = A + H + BL Donde: A: Altura mínima de 10cm H: Carga de agua BL: Borde libre, mínimo 40cm Entonces: HT = 0.90 m

A= H= BL =

0.10 0.40 0.40

m m m

Por facilidad en el proceso constructivo y en la instalación de accesorios, se considerará una sección interna de 0,60 por 0,60m

63

DISEÑO DE LAS CÁMARAS ROMPE PRESIÓN TIPO 07 "AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH"

PROYECTO UBICACIÓN FECHA

: DEP.: ANCASH - PROV.: ANTONIO RAIMONDI - DIST.: CHACCHO : ENER. 2016

DISEÑO HIDRAULICO

Qmd = D ENT =

2.00 2 ''

D SAL =

2

l/s

''

1.0 Cálculo de la Carga Requerida (H) para que el Gasto de Salida pueda fluir. H = 1,56

V2 Q  con V  1,27324 2 2 g D

Donde: g= 9.81 m/s² Q= 2.00 l/s D= 2 '' Entonces: V= 0.99 m/s H= 0.08 m Para el diseño se asume: H= 0.40 m 2.0 Cálculo de la Altura Total de la Cámara Rompe Presión (HT) HT = A + H + BL Donde: A: Altura mínima de 10cm H: Carga de agua BL: Borde libre, mínimo 40cm Entonces: HT = 0.90 m

A= H= BL =

0.10 0.40 0.40

m m m

Por facilidad en el proceso constructivo y en la instalación de accesorios, se considerará una sección interna de 0,60 por 1.00m

64

DISEÑO DE PASE AEREO Nº 01, L = 19m "AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE LA ZONA URBANA DE CHACCHO, DISTRITO DE CHACCHO, PROVINCIA DE ANTONIO RAYMONDI, REGION ANCASH"

1.0

INGRESE LOS DATOS DE CASILLEROS AMARILLOS Longitud= D/pendola 10% x L :

19.00 m 1.00 m

Flecha = Flecha =

1.90 m 2.00 m

pend. MT el siguiente valor: P it = A1 * ( 1 + 1/Øc ) / (b * h)

P it ≤ 6.40 * ( F'c / Fy)½ = Siendo =

Remplazando, tenemos que : Como se puede apreciar :

P it = 0.0031 0.0031 < 1.431

95

Ok!

1.431 A1 = Øc =

1.39 cm² 0.9900

Solo se considera acero por Tracción y Flexión : As total = As flexión + As tracción = Usando : 0 Ø 1/2 + 2 Ø 3/4 Disposición final de acero en Viga :

1.582 + Atotal =

0.20cm² = 5.70 cm²

1.78 cm²

0 Ø 1/2

0.30 m.

4 Ø 3/4

Ø 3/8 @ 0.22m 0.30 m.

e.- Diseño de la cúpula : di =

6.00 m. a / 2 = 36.87 º

f = 1.00 m.

α/2

R = 5.00 m. X = 4.00 m.

a/2 a/2

Se cortará por el centro, debido a que es simetrico, lo analizaremos por el método de las fuerzas : M

qt

NT

qt

R

R.Senθ

R

R.Senθ

=

+

R.Cosθ

R.Cosθ θ

θ

96

M NT R.Senθ

R.Cosθ

R

+

R

R.Cosθ

R.Senθ

θ

θ

Analizando la estructura se tiene que : M= 0

NT = W . r , Como se puede apreciar sólo existe esfuerzo normal en la estructura.

;

El encuentro entre la cúpula y la viga producen un efecto de excentrecidad, devido a la resultante de la cúpula y la fuerza transmitido por las paredes. Como podemos apreciar en la gráfica :

0.070 m. = t M = Pt . e

Pt = Peso Total de la cupula / sen( a / 2 ) Pt = Pt =

8821.6 / sen 36.870º 14702.65 Kg.

e

Pt

a/2

Por lo tanto :

M=

Carga por metro lineal será = Pt / Longitud

780.00 Kg/ml

La excentrecidad será

7.00 x Cos 36.87º

0.78Tn x 0.056 m=

El esfuerzo actuante será

N T = qt x r =

e = d * Cos a/2 = e = 0.056 m.

0.044 Tn-m / m 468.00 x

5.00 m =

2.34 Tn.

Cálculo de acero : * En muro o pared delgada, el acero por metro lineal no debe exceder a : As = 30 * t * f'c / fy, siendo : t = espesor de la losa = Remplazando, tenemos : As= 10.5 cm² * Acero por efectos de tensión (At) : At = T / Fs = T / ( 0.5 * Fy ) =

2.34 / (

97

0.5 * 4200) =

0.070 m.

1.11 cm²

* Acero por efectos deFlexión (Af) : Para este caso se colocará el acero minimo:

A f min = 0.002 x 100 x

4.50 =

0.90 cm²

* Acero a tenerse en cuenta : At + Af < 10.50 cm² At + Af = 2.01 cm² Como podemos apreciar : At + Af < As max. Ok! Atotal = 3.56 cm² Si cumple con el acero requerido 5 Ø 3/8 Ø 3/8 @ 0.20m * Acero por efectos de la excentrecidad : M= 0.044 Tn-m recubrim= 2.5 cm M(Tn-m) b (cm) d(cm) a (cm) As (cm²) As min 0.044 100.00 4.50 0.061 0.26 0.90

* Acero de reparticón : Asr = 0.002 x 100 x 4.50 = 4 Ø 1/4 Ø 1/4 Disposición final de acero :

0.90 cm² Atotal =

Ø 3/8 ''

Total 2.38

Disposición Ø 3/8 @ 0.30

1.27 cm² Si cumple con el acero requerido

@ 0.25m En el acero principal se usará el mayor acero entre el At +Af y Acero por excentrecidad.

Ø 3/8 @ 0.20

Ø 1/4 @ 0.25m N° varillas = 11

Boca de acceso Reforzar con 2 Ø 3/8" circulares, amarrando el acero que se encuentra en los 2 sentidos Diámetro interior de boca0.70 = m ANALISIS SISMICO DEL RESERVORIO : Para el presente diseño se tendrá en cuenta las "Normas de Diseño sismo - resistente". FUERZA SISMICA

H=

Z.U.S.C.P R

98

Corresponde a la ductibilidad global de la estructura, involucrando además consideraciones sobre amortiguamiento y comportamiento en niveles proximos a la fluencia. Remplazando todos estos valores en la Formula general de " H ", tenemos lo siguiente : R = 7.5

Factor de amplificacion sismica "C": hn 3.95 m. T=hn/Cr= T = Cr 45 C=2.5(Tp/T)^1.25 Tp 0.9 C= Determinacion de la Fuerza Fa como T es:

0.088 45.87 2.5

DATOS: Factor de suelo factor de uso factor de zona factor de reduccion de la fuerza sismica numero de niveles

T
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