Diseño de Captacion y Linea de Conduccion

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CENTRO DEL PER FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

MÉTODO DE ÁREA-VELOCIDAD MÉTODO DEL FLOTADOR CÁLCULO DEL AREA DE LA SECCION TRANSVERSAL

1 2 3 4

SECCION AGUAS ARRIBA L(+) 2.105 3282.105 2.86 3283.095 1.632 3282.857 2.068 3284.003 1.548 3283.786

1 2 3 4

SECCION AGUAS ABAJO L(+) 1.915 3280.615 2.18 3281.425 1.562 3281.617 1.988 3282.713 1.498 3282.406

Pto A

L(-) 1.87 1.165 0.922 1.765

COTA(m) 3280 3280.235 3281.225 3281.935 3282.238

ALTURA DEL TIRANTE

COTA(m) 3278.7 3279.245 3280.055 3280.725 3280.908

ALTURA DEL TIRANTE

0.235 0.99 0.71 0.303

B

Pto A

L(-) 1.37 1.135 0.892 1.805

0.545 0.81 0.67 0.183

B

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

CONTAJE DE TIEMPOS INICIO 0.12 0.13 0.11 0.1 0.13 0.14 0.12 0.15 0.11 0.13 0.82 0.87

FINAL 3.87 3.83 3.71 3.6 3.68 3.88 3.81 3.87 3.69 3.72 3.71 3.78 PROMEDIO

TIEMPO 3.75 3.7 3.6 3.5 3.55 3.74 3.69 3.72 3.58 3.59 2.89 2.91 3.52

DISTANCIA DE OBSERVACION(m)= VELOCIDAD SUPERFICIAL Vs (m/seg) =

K Vm

COEFICIENTE DE CORRECCIO DE LA VELOCIDAD SUPERFICIAL = VELOCIDAD PROMEDIO =

DESV.STAND MEDIANA MODA VARIANZA

0.08 3.69 3.75 0.01

AREA ANCHO DEL ESPEJO DE AGUA

NUMERO DE SEGMENTO QUE SE DIVIDE EL ESPEJO DE AGUA

6.37 4

1.59

TIRANTE DE AGUA(di) d1 0.39 d2 0.9 d3 0.69 d4 0.243

CAUDAL

Q(l/seg) =

X/n

8338.84

ÁREA 3.540

D NACIONAL DE CENTRO DEL PERU

D DE INGENIERIA CIVIL

O DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISTANCIA DE OBSERVACION(m)= VELOCIDAD SUPERFICIAL 4.26 COEFICIENTE DE CORRECCIO DE LA VELOCIDAD SUPERFICIAL 0.65 VELOCIDAD PROMEDIO 2.771

15

NOTA Como la velocidad superficial es mayor que la velocidad

promedio ,es necesario corregir la medicion del flotador multiplicandola por un coeficiente que varia de 0.65 a 0.80 ;misma que 0.65 para pequeños caudales(acequias)y de 0.80 para grandes caudales (ríos,diques y canales).

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS DISEÑO DE CAPTACION 1. AFORO : RIO Q = 8338.837 l/seg Qt= 8.339 m3/seg

LEYENDA INGRESE DATOS VALORES ASUMIDOS

2.- CALCULO DE CAUDALES DE DISEÑO

DOTACION =

70

l/hab./dia

Qp =

0.486 l/seg

CAUDAL MAXIMO DIARIO(Qmd) K1 = 1.5

Qmd=

0.729 l/seg

CAUDAL MAXIMO HORARIO(Qmh) K2 = 2

Qmh=

0.972 l/seg

3.-ANALISIS DE LA POBLACION Pf =

600 8.00 Lotes =

hab. Hab./lote 26

afectada con el crecimiento pblacional de 20 años asumimos 45 lotes por abastecer

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

Pf =

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

DISEÑO HIDRAULICO Y DIMENSIONAMIENTO DE CAPTACION DE UN MANANTIAL DE LADERA Y CONCENTRADO A.- CÁLCULO DE LA DISTANCIA ENTRE EL AFLORAMIENTO Y LA CAMARA HÚMEDA

V2 = 2.5064021 V2 = 0.5 m/seg hf = 0.380102 m L=

1.000

ho se recomienda entre 0.4 -0.50m ho = 0.02 m m

B.- CÁLCULO DEL ANCHO DE LA PANTALLA

Qmax = 1.3 Cd = 0.8 A = 0.0033 D= 6.434 Asuminos D = NA = 3.85 b= 37.5 b= 100

l/seg m2 cm 1 1/2 pulg cm

≈ pulg ≈ ≈

3 pulg (El máximo es 2") 4 95.25 cm

C.-CÁLCULO DE LA ALTURA DE LA CAMARA HUMEDA

H= A=

0.033 10

≈ cm

3.259 Hmin =

cm 30

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS B= D= E=

7.62 3 30

cm cm cm

Ht = Ht =

80.62 cm 1 m

D.-DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA

Diametro de la canastilla = L= 4.5 ≈ L= 9 ≈ L asumido = 20 Ancho de ranura = 5 Largo de ranura = 7

3

pulg 11.43 cm 22.86 cm

cm mm mm

Área total de la ranura = 2* Ac Ac = 0.0011 m2 At = 0.0023 m2 Ag = 0.5 x Dg xL Dg = 3 pulg L= 0.20 m Ag = 0.0076 m2 N° de ranuras = 65.148

Ar =

35

mm2

(At > 50% Ag)

≈

65

E.- TUBERIA DE REBOSE Y LIMPIEZA D= D=

1.786 2

pulg pulg

y un cono de rebose de 2 x 4 pulg

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

600 hab.

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

UN MANANTIAL

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS CÁLCULO - LINEA DE CONDUCCION Y ADUCCION A.- POBLACION ACTUAL B.- TASA DE CRECIMIETO(%) C.- PERIODO DE DISEÑO(AÑOS) D.- POBLACION FUTURA

200 20 20 600

E.- DOTACION(l/hab./dia) F.- CONSUMO PROMEDIO ANUAL(l/seg)

70.00 0.486

G.- CONSUMO MAXIMO DIARIO(l/seg)

0.729

H.- CAUDAL DE LA FUENTE(l/seg) I.- CONSUMO MAXIMO HORARIO(l/seg)

8338.837 0.972

hab % años hab

J.-VOLUMEN DEL RESERVORIO(m3)

Vol. Reg. = 18% *Qmd = = 11.34 m3 Vol. Incendio = 0 m3

V reserva = 7% Qmd = V almac. = 16 m3

4.41 m3

CÁLCULO DE LA LINEA DE CONDUCCIÓN

LONGITUD

TRAMO 0+00-Res:

L(m) 2320.00

CAUDAL

DESNIVEL INICIAL FINAL TERRENO Qmd(l/seg) (m) (msnm) (msnm) 0.729 365.200 352.012 13.188 COTA TERRENO

PERDIDA CARGA DIAM. UNIT. DISPONIBLE CALC. hf (m/m) D(pulg) 0.006 1.932

ABASTECIMIETO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS CÁLCULO HIDRAULICO DE LA LINEA DE ADUCCIÓN Res. - A 1400.00 0.9722 352.012 316.43

35.582

0.025

1.460 ^

ABASTECIMIETO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

DIAM. COMER. D(pulg) 2

VELOCIDAD V(m/seg) 0.232

PERDIDA CARGA PERDIDA CARGA COTA PIEZOMETRICA UNITARIA tramo INICIAL FINAL hf1 (m/m) Hf1,Hf2(m/m) (msnm) (msnm) 0.004 8.193 365.200 357.007

PRESION FINAL (m) 4.995

ABASTECIMIETO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS 1.5

0.550

0.025

34.128

352.012

317.884

1.454

ABASTECIMIETO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DISEÑO D

COTA (m.s.n.m) 3325

3500

COTA:

3468.5

3450 L-X φ=

3400

3330

3300

DATOS Qmd: Cota de Captacion: Cota de Reservorio: Carga Disponible: Tabla de Hazen Williams Presion Residual:

1.18 3506 3322 184

10 20

l/seg m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m

IDENTIFICACION DE TRAMOS EN LA LINEA DE CONDUCCION TRAMO

LONGITUD

Capt. - CR1 CR1 - CR2 CR2 - CR3 CR3 - Reserv.

420.00 540.00 110.00 17.50

COTAS INICIAL FINAL 3506.00 3447.00 3447.00 3377.50 3377.50 3328.75 3328.75 3322.00

DIFERENCIA COTA 59.00 69.50 48.75 6.75

CalculosHidraulicos del 1er y Segundo Tramo

Tramo

Capt. - P P - CR1 CR1 - Q Q - CR2 CR2 - CR3 CR3 - Reserv.

Longitud Total

Caudal

L

Qmd

(m) 420.00 540.00 110.00 17.50

(l/s) 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18

Cota del Terreno Inicial

Final

Presion Residual Deseada

Perdida de Carga Deseada

3506.00

3447.00

(m) 10

Hf (m) 49.00

3447.00

3377.50

20

49.50

3377.50 3328.75

3328.75 3322.00

-

-

(m.s.n.m)

(m.s.n.m)

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS TRAMO 1 CAMARA DE CAPTACION COTA:

3506 TRAMO 2 9.102

9.102

39.898

CRP1 COTA:

P

261 1 1/2 pulg.

3447

X= 159 φ= 1 pulg. 420 COTA:

3404.6

L-X= 398 φ= 1 1/2 pulg. 540

Perdida de Carga Unitaria Deseada

hf (m) 0.1167 0.0917 -

Diametros Considerados (Tabla)

Velocidad

D (pulg.) 1.5 1 1.5 1 1 1.5

V (m/s) 1.035 2.329 1.035 2.329 2.329 1.035

Perdida de Carga Unitaria

Longitud

hf1, hf2 (m/m) 0.034882 0.250823 0.034882 0.250823 0.250823 0.034882

L-X, X (m) 261 159 398 142 -

Perdida de Carga Tramo

Hf1, Hf2 (m) 9.10 39.90 13.88 35.62 27.59 0.61

Cota del Terreno Inicial

(m.s.n.m) 3506.00 3468.50 3447.00 3404.60 3377.50 3328.75

TRAMO 3

TRAMO 4 13.88

13.88

CRP2 COTA:

3377.5

35.62

Q

27.59 X= 142 φ= 1 pulg.

21.16

φ= 1 pulg. 110 17.5

Desnivel Del Terreno

Perdida de Carga Acumulada

(m.s.n.m)

(m)

(m)

3468.50 3447.00 3404.60 3377.50 3328.75 3322.00

37.50 21.50 42.40 27.10 48.75 6.75

9.10 49.00 13.88 49.50 -

Cota del Terreno Final

Cota Piezometrica Inicial

Final

(m.s.n.m) (m.s.n.m) 3506.00 3496.90 3447.00 3433.12 3377.50 3328.75

Presion Final

3496.90 3457.00 3433.12 3397.50 3349.91 3328.14

(m) 28.40 10.00 28.52 20.00 21.16 6.14

ADICIONAL

CRP3 COTA:

3328.75

0.61 RESERVORIO COTA: 6.14

3322