red de distribucion de agua potable

INGENIERIA CIVIL VIII CICLO TEMA:

REDES DE DISTRIBUCION ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO INTEGRANTES:

ERICK ESTRADA LIENDO DIEGO HUAMAN CORNEJO ANGELO ZEVALLOS ARAGON

MÉTODOS PARA DETERMINAR EL CONSUMO MEDIO

INTRODUCCION

Diversos métodos se han seguido para la determinación del consumo medio es una red, entre los cuales los más generalizados son el método de las áreas y el método de repartición media.

A) MÉTODO DE LAS ÁREAS Se trata de determinar el gasto o consumo medio para toda la zona a proyectar y las áreas de influencia de cada nodo con su peso respectivo, a fin de deducir un gasto unitario. Se entiende por peso de un nudo al caudal o gasto de ocupación del nodo o de desarrollo en el periodo de diseño.

Considerando el siguiente plano y esquema de mallado interno para la zona dada se procederá a utilizar ambos métodos con fines demostrativos.

Trazando las mediatrices de cada uno de los tramos

Para hallar el caudal por nodo se procederá de la siguiente manera: • Encontramos el Qm que estará definido por: Qm = (pob x Dot / 86400) su poniendo un caudal medio igual a 11.42 lts/seg • Calculamos el caudal máximo horario que está definido por: Qmh = K x Qm , donde K = 2.5 Qmh = 28.55 • El caudal máximo horario deberá ser dividido entre la suma de los pesos por área de influencia. x = (28.55 / 5.71) = 5 • Finalmente el gasto por nodo será el valor “x” multiplicado por cada uno de los valores de gasto por área. • La suma de los gasto por nudo deberá coincidir exactamente con el gasto total del sistema.

• Del procesamiento del cuadro podemos concluir que la demanda unitaria será igual a:

B) MÉTODO DE LA REPARTICIÓN MEDIA Otro método muy generalizado para la concentración de los gastos en los nudos, es la repartición del gasto por mitad a ambos extremos de cada tramo. Para ello, una vez que se ha definido la malla y se han determinado los gastos medios de consumo en cada tramo de todo el sistema (tuberías principales, secundarias y ramales abiertos) se asignan los gastos de las tuberías secundarias y ramales ciegos a las tuberías principales, de acuerdo a una distribución lógica.

Gastos en los tramos para el caso de análisis

• Gastos en nodos (Método de repartición)

SELECCIÓN DE TIPOS DE DISTRIBUCION

1. RED DE DISTRIBUCION: Una Red de Distribución de Agua Potable es el conjunto de tuberías trabajando a presión, que se instalan en las vías de comunicación de los Urbanismos y a partir de las cuales serán abastecidas las diferentes parcelas o edificaciones de un desarrollo.

Este grado de satisfacción tiene un elevadísimo número de componentes, unos medibles y otros no, y entre los que podemos destacar la calidad, el caudal, la presión, la continuidad del suministro y el precio.

2. REQUERIMIENTOS PARA PLANEAR UNA RED DE DISTRIBUCIÓN: El primer paso en el diseño de la Red de Distribución de Agua Potable es la definición de su trazado en planta, para lo cual es necesario estudiar las características de la vialidad, de la topografía y de la ubicación de los puntos de alimentación y estanques. Específicamente es necesario contar, como mínimo, con la siguiente información: PROYECTO DE URBANISMO: Del sector a dotar con la Red de Distribución. Específicamente, es necesaria la configuración de la vialidad que da acceso a las distintas parcelas y edificaciones, dado que el trazado se realizará principalmente siguiendo dicha configuración. PUNTO O PUNTOS DE ALIMENTACIÓN DE LA RED: La forma en que será alimentada la Red establecerá en gran medida la ruta de sus tuberías principales.

PLANOS DE CONSTRUCCIÓN O CATASTRO DE OTROS SERVICIOS EXISTENTES EN EL URBANISMO: Eventualmente el trazado de la Red de Distribución de Agua Potable a diseñar podrá verse influenciado por la existencia de otras tuberías en las vías de comunicación del sector en estudio.

3. CRITERIOS A TENER EN CUENTA: • Mantener la garantía de potabilidad. • Limitar las pérdidas de agua. • Capacidad de trasportar y distribuir la demanda total. • Asegurar una presión en el punto de destino. • Evitar las erosiones en las tuberías y limitar las pérdidas de carga. • Economía de instalación y conservación.

• Tener el mínimo posible de interrupciones del servicio a lo largo de la vida útil de la red. • Poder medir y controlar todos los consumos que se deriven de la red y las posibles fugas.

4. TIPOS: 4.1. RED DE DISTRIBUCION ABIERTA: Este tipo de red de distribución se caracteriza por contar con una tubería Principal de distribución (la de mayor diámetro) desde la cual parten ramales que terminarán en puntos ciegos, es decir sin interconexiones con otras tuberías en la misma Red de Distribución de Agua Potable.

4.2. RED DE DISTRIBUCION CERRADA: En este tipo de red, se logra la conformación de mallas o circuitos a través de la interconexión entre los ramales de la Red de Distribución de Agua Potable. En esencia, la escogencia por una red del Tipo Cerrado se limita a la conveniencia en cuanto a la operación de la Red de Distribución, pues generalmente la configuración más económica queda definida por la Red del Tipo Abierto.

5. PRO Y CONTRAS DE CADA TIPO DE RED:  La principal desventaja de las redes del tipo Abierto es que, ante la falla o rotura de alguna de las tuberías que la conforman, se tendrá que afectar (dejar sin servicio) a todos los usuarios que estén atendidos desde las tuberías aguas abajo de la rotura, mientras se realiza la reparación necesaria.

 Por otro lado, la ventaja principal de las Redes Cerradas es que este tipo de configuración es el más conveniente desde el punto de vista de eficiencia y de garantía del servicio. Es decir, ante la posible rotura de alguna de sus tuberías, se logrará afectar a menor cantidad de usuarios, al establecerse rutas alternas al flujo a través de las mallas que conforman a la red.

 Por otro lado, la ventaja principal de las Redes Cerradas es que este tipo de configuración es el más conveniente desde el punto de vista de eficiencia y de garantía del servicio. Es decir, ante la posible rotura de alguna de sus tuberías, se logrará afectar a menor cantidad de usuarios, al establecerse rutas alternas al flujo a través de las mallas que conforman a la red.  En cuanto a cálculo, una pequeña ventaja que tiene la Red de Distribución de Agua Potable del Tipo Abierta, es que su resolución es directa, limitándose al cálculo de las pérdidas en cada tubería, para los caudales en tránsito, para obtener posteriormente los valores de Piezométrica y Presión en cada Nodo de ella.  En el caso de las Redes Cerradas, es necesario realizar el balance de los caudales en tránsito en las tuberías, dada la relativa complejidad en la forma en que se realiza la distribución, razón por la cual es necesario recurrir a métodos iterativos como el Método de Cross, para su resolución.

REDES MIXTAS Es evidente que también puede adoptarse un sistema mixto, o sea, distribución en malla en el centro de la población y ramificada para los barrios extremos. En las redes mixtas, únicamente se instalan distribuidores ciegos cuando la trama urbana lo requiera, como pueden ser los fondos de saco y los puntos de consumo aislados, su longitud no será mayor de 300 m. ni podrán abastecer a más de 200 viviendas. El buen funcionamiento y la razonable duración de una red de distribución obligan a que los valores de la Presión, en la misma, queden dentro de límites recomendables (30 a 45 m.c.a).

6. SELECCIÓN DE RED: En realidad, con el estado actual de la tecnología y el desarrollo de programas como EPANET, el cálculo de cualquier tipo de red es en realidad sencillo pero, ciertamente, si hablamos del cálculo manual, la realización de métodos iterativos representa ciertos inconvenientes. Finalmente hay que destacar que con frecuencia es conveniente, y permitirlo las características del urbanismo, la colocación en la red tuberías que no alimentarán de manera directa parcela alguna, de forma de “forzar” a que se establezcan alternativas de flujo en caso de falla algunos de los ramales de la red (conformación de mallas).

de de tal de

Por esta razón, en la mayoría de los desarrollos urbanos, la selección será por la conformación de una Red de Distribución de Agua Potable del Tipo Cerrada, pese a que pueda representar la colocación de mayor cantidad de tuberías, con el correspondiente incremento de costos. En estos casos predomina el criterio operativo o de confiabilidad sobre el económico.

DISTRIBUCION POR GRAVEDAD,BOMBEO DIRECTO Y BOMBEO CONTRA RED

DISTRIBUCION POR GRAVEDAD

Si se trata de una sola red se hará el análisis para el consumo máximo horario y para casos contra incendio. Si por condiciones topografías se ve obligado a separar el sistema de distribución en más de una red, la interconexión entre ellas puede ser hecha a través de válvulas reguladoras o tanquillas rompe cargas, cada red debe tener por lo menos un punto de alimentación. En ese caso los gastos de alimentación por cada punto dependerán de la zonificación, densidad y homogeneidad de la zona a servir.

Para un caso de 2 redes, alto y bajo, con dos puntos de alimentación.

• CAUDAL MAXIMO HORARIO:

• CASO DE INCENDIO:

Para el caso de incendio el gasto será igual al 180% del caudal medio anual, más el gasto de incendio, previamente se debe haber determinado o fijado la ubicación de los hidrantes y se seleccionara aquel hidrante que a juicio del proyectista sea el que comprometa más a la red, cuando sea necesario extraerle la dotación de incendio. Los criterios para determinar el hidrante más desfavorable son: • Lejanía del hidrante respecto al punto de incorporación de la red, a mayor distancia, mayor perdida. • Cota del terreno modificado, a mayor cota del sitio de ubicación del hidrante, menor presión en él. Se considera que en el momento de incendio, la demanda en la red es el 180% del gasto medio diario, más el gasto requerido para combatir el supuesto incendio en el nodo de ubicación del hidrante mas desfavorable.

DISTRIBUCION POR BOMBEO Bombeo directo al estanque y distribución por gravedad. En cuyo caso la red de distribución se analizara como en el caso de red por gravedad y el bombeo será un problema de línea de aducción. Un bombeo directo significa mayores longitudes de tuberías, al no aprovecharse la misma red para conducir agua al estanque, pero puede representar una solución más práctica cuando no se dispone de organizaciones operativas y de mantenimiento del sistema que funcionen eficientemente. Esto puede ser el caso de áreas rurales, con notables deficiencias de personal de operación y mantenimiento.

Bombeo contra la red de distribución. cuando exista limitaciones de presiones máximas en la red de distribución y se quiera garantizar un servicio eficiente, continuo con presión adecuada, una solución lógica es un bombeo directo contra la red Cuando las condiciones que se han señalado no prevalecen, casi invariablemente resulta más económica una solución a base de un bombeo contra la red. Si este fuere el caso, se requiere hacer los siguientes análisis que garanticen un servicio a presión, eficiente y continúo.

• CONSUMO MAXIMO HORARIO CON LAS BOMBAS TRABAJANDO

• CONSUMO MAXIMO HORARIO CON LAS BOMBAS PARADAS

• CONSUMO DE INCENDIO CON LAS BOMBAS TRABAJANDO

• CONSUMO DE INCENDIO CON LAS BOMBAS PARADAS La variante en el cuadro de presiones originada por una condición de suministro de un gasto de incendio conectado en el nodo más desfavorable

• CONSUMO NULO EN LA RED CON BOMBAS TRABAJANDO. Aquí se da la altura máxima de elevación de bombas y servirá para su cálculo.