Abastecimiento de Agua Potable-ejercicios Propuestos

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  • 7/25/2019 Abastecimiento de Agua Potable-ejercicios Propuestos

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    EJERCICIOS PROPUESTOS

    Ejemplo Propuesto 1

    Con relacin a la fgura 6, es necesario un caudal en el punto de descarga(B) de 300 l/s (Qmax_d=300 l/s) a una presin de !" #g/cm(" metros decolumna de agua)! $%ect&ese el c'lculo idr'ulico utiliando la ecuacin deacen * +illiams, de la lnea de aduccin -ue tiene una longitud de "0 masumiendo -ue las perdidas locales son un ." de las de %riccin * diu1arla lnea pieom2trica!

    Nota: la lnea de conduccin no termina en B, pero a se presentara unaderiacin * por esta ran se re-uiere la carga indicada en ese punto!

    Solucin:

    $n nuestro prolema se re-uiere una presin en el punto B de !" #g/cm *como puede erse en la fgura, en dico punto se tiene una carga est'ticade 45 m, por este motio solo tendr' disponile para consumirla enperdidas, la di%erencia, o sea 5 m!

    Carga total disponible !"m # $%m "&m

    $sta es la carga -ue se tiene para asorer las perdidas ma*ores (por%riccin) * locales

    '()'s"& m

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina .

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    mh

    hh

    hh

    f

    ff

    fs

    61.4215.1

    49

    4915.0

    15.0

    ==

    =+

    =

    )1(...........*1 2/13/2 SRn

    V=

    *ormula de +anning:

    )4(...........VAQ= )2(..........PA

    R= )3(..........L

    hS

    f=

    )5.(...........

    ..3117.0

    2/1

    2/13/8

    nL

    hDQ

    f=

    Sustitu,endo -$./ -0. , -". en -1.:

    )6(...........3117.0

    ..8/3

    5.0

    5.0

    =

    fh

    nLQD

    espejando:

    )7(...........3117.0

    ..2

    66.2

    5.0

    =

    D

    nLQhf

    O tambi2n:

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    Suponiendo 3ue en la instalacin de tuber4a n56515

    Q= 0!3m3/s;=0"0m

    "17.14

    ).........(36036.0

    )61.42.(3117.0

    010.0.)2050(3.08/3

    5.0

    5.0

    ===

    =

    D

    teoricodiametrommmD

    D

    %=5!6.m

    smVsm /5/3.0

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    Gomamos como dato la polacin %utura ma*or

    Calculo de los caudales (promedio, m'ximo diario * m'ximo orario)A

    sltdiahablthab

    QP /16.386400

    //80.3416=

    =

    sltsltQkQ Pd /11.4/16.33.11max_ ===

    sltsltQkQ Ph /74.4/16.35.12max_ ===

    Calculo del olumen del tan-ue de almacenamientoHolumen de regulacinA

    33

    max_

    8978.88..

    88776

    86400)11.4(25.0

    125.0..

    mmnquetavolumen

    lt

    diaQnquetavolumen d

    =

    =

    =

    =

    Calculo de las tuerasA

    a.

    smsltQ d /00411.0/11.4 3

    max_ ==

    7ertiente8tan3ue:

    Itiliando Eaen * +illiamsA

    ;= 600 mJ= "50 m 9 "0 m = 0 m

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina 6

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    ).(..........lg3065.0

    )600

    20)(140(2785.0

    00474.0

    63.2 54.0

    comercialdiametropumD

    D

    =

    =

    016.0

    )0254.0*3)(140(2785.0

    00474.054.0

    63.2

    =

    =

    S

    S

    mLShf 6.9600*016.0* ===

    )(........../04.1

    )0254.0*3(4

    00474.0

    2

    cumplesmA

    QV ===

    c. 9udo # 9udo ;:

    smsltQ h /00474.0/74.4 3

    max_ ==

    Itiliando Eaen * +illiamsA

    ;= 600 mJ= "00 m 9 5D m = m

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina D

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    ).(..........lg4105.0

    )600

    2)(140(2785.0

    00474.0

    63.2 54.0

    comercialdiametropumD

    D

    =

    =

    0039.0

    )0254.0*4)(140(2785.0

    00474.054.0

    63.2

    =

    =

    S

    S

    mLShf 34.2600*0039.0* ===

    )(........../58.0

    )0254.0*4(4

    00474.0

    2

    cumplesmA

    QV ===

    d. 9udo ; # 9udo C:

    smsltQ h /00474.0/74.4 3

    max_ ==

    Itiliando Eaen * +illiamsA

    ;= D00 mJ= 5D m 9 ".3 m = ." m

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    ;= "00 mJ= "00 m 9 50 m = .0 m

    ).(..........lg3072.0

    )500

    10)140(2785.0

    00474.0

    63.2 54.0

    comercialdiametropumD

    D

    =

    =

    016.0

    )0254.0*3)(140(2785.0

    00474.054.0

    63.2

    =

    =

    S

    S

    mLShf 8500*016.0* ===

    )(........../04.1

    )0254.0*3(4

    00474.0

    2

    cumplesmA

    QV ===

    (. 9udo # 9udo E:

    smsltQ h /00474.0/74.4 3

    max_ ==

    Itiliando Eaen * +illiamsA

    ;= "00 mJ= 50 m 9 5D" m = " m

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina ..

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    ).(..........lg4084.0

    )500

    5)140(2785.0

    00474.0

    63.2 54.0

    comercialdiametropumD

    D

    =

    =

    0039.0

    )0254.0*4)(140(2785.0

    00474.054.0

    63.2

    =

    =

    S

    S

    mLShf 95.1500*0039.0* ===

    )(........../04.1

    )0254.0*3(4

    00474.0

    2

    cumplesmA

    QV ===

    Tramo Caud

    al

    -ltmet

    ro

    -pulg.

    Perdi

    da de

    carga

    -1.

    ltura

    -m6s6n6

    m.

    -$.

    Ele?aci

    n

    -m6s6n6

    m.

    -0.

    ltura

    pie@ometri

    ca

    -m6s6n6m.

    -".

    E 7

    7ert6 Gan-ue

    5!.. 600 3 4! "50 "0 "3!D

    Tan3u

    e

    7 5!45 600 3 !6 "0 "00 ".0!5

    B 5!45 600 5 !35 "00 5D 54!66; C 5!45 D00 5 3!. 5D ".3 55!DD

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina .

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    < 5!45 "00 3 D!0 "00 50 5 $ 5!45 "00 5 .!" 50 5D" 5DD!0"

    Ejemplo Propuesto 0

    Lin acer consideraciones econmicas, e%ect&ese el c'lculo idr'ulico de lalnea de conduccin 7 a B -ue se muestra en la fgura D, utiliando laecuacin de acen * +illiams para una tuera de 8HC! $l caudal m'ximodiario es de 00 l/s (Qmax_d), el omeo es continuo durante .6 rs! M lalongitud de descarga es de 300 m!

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina .3

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    mLShf 5.472500*019.0* ===

    )(........../74.2

    )0254.0*12(4

    2.0

    2

    cumplesmA

    QV ===

    ).....(".........16

    37.0)74.2(

    )3.0(442/12/1

    comercialdiametroD

    mV

    QD

    =

    =

    =

    =

    := .6 rs

    smQ

    QQ

    !

    md!

    /3.0

    16

    24*2.0

    24*

    3==

    =

    mLShf

    S

    mmm"t

    mhf

    5.242500*0098.0*

    0098.0

    5.945.2470

    87.274064.0*3117.0

    010.0*2500*3.02

    66.2

    5.0

    ===

    =

    =+=

    =

    =

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina ."

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    16/23

    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    "Pn

    "tQP 71.444

    85.0*75

    5.94*3.0*1000

    75

    ..===

    Ejemplo Propuesto "

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    Eallamos la polacin %uturaAF2todo geom2tricoA

    habrPP t

    af .1220)100

    11(1000)1(

    20 =+=+=

    F2todo 7ritm2ticoAhabtiPP af .1200)20010.01(1000)1( =+=+=

    Gomamos como dato la polacin %utura ma*or

    Calculo de los caudales (promedio, m'ximo diario * m'ximo orario)A

    sltdiahablthab

    QP /13.186400

    //80.1220=

    =

    sltsltQkQ Pd /47.1/13.13.11max_ ===

    sltsltQkQ Ph /70.1/13.15.12max_ ===

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina .4

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    18/23

    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    Calculo del olumen del tan-ue de almacenamientoHolumen de regulacinA

    33

    max_

    3275.31..

    31752

    86400)47.1(25.0

    125.0..

    mmnquetavolumen

    lt

    diaQnquetavolumen d

    =

    =

    =

    =

    Calculo de las tuerasA

    a.

    smsltQ d /00147.0/47.1 3

    max_ ==

    7ertiente8tan3ue:

    Itiliando Eaen * +illiamsA

    ;= 600 mJ= "50 m 9 "0 m = 0 m

    ).(..........lg2042.0

    )600

    20)(140(2785.0

    00147.0

    63.2 54.0

    comercialdiametropumD

    D

    =

    =

    013.0

    )0254.0*2)(140(2785.0

    00147.054.0

    63.2

    =

    =

    S

    S

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina .D

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    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    mLShf 8.7600*013.0* ===

    )(........../73.0

    )0254.0*2(4

    00147.02

    cumplesmAQV ===

    b. tan3ue89udo :

    smsltQ h /00170.0/70.1 3

    max_ ==

    Itiliando Eaen * +illiamsA

    ;= 600 mJ= "0 m 9 "00 m = 0 m

    ).(..........lg2044.0

    )600

    20)(140(2785.0

    00170.0

    63.2 54.0

    comercialdiametropumD

    D

    =

    =

    017.0

    )0254.0*2)(140(2785.0

    00170.054.0

    63.2

    =

    =

    S

    S

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina .

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    20/23

    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    mLShf 2.10600*017.0* ===

    )(........../84.0

    )0254.0*2(4

    00170.0

    2

    cumplesmA

    QV ===

    c. 9udo # 9udo ;:

    smsltQ h /00170.0/70.1 3

    max_ ==

    Itiliando Eaen * +illiamsA

    ;= 600 mJ= "00 m 9 5D m = m

    ).(..........lg3071.0

    )600

    2)(140(2785.0

    00170.0

    63.2 54.0

    comercialdiametropumD

    D

    =

    =

    002.0

    )0254.0*3)(140(2785.0

    00170.054.0

    63.2

    =

    =

    S

    S

    mLShf 2.1600*002.0* ===

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina 0

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    21/23

    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    )(........../37.0

    )0254.0*3(4

    00170.0

    2

    cumplesmA

    QV ===

    d. 9udo ; # 9udo C:smsltQ h /00170.0/70.1

    3

    max_ ==

    Itiliando Eaen * +illiamsA

    ;= D00 mJ= 5D m 9 5D0 m = .D m

    ).(..........lg2048.0

    )80018)140(2785.0

    00170.0

    63.2 54.0

    comercialdiametropumD

    D

    =

    =

    017.0

    )0254.0*2)(140(2785.0

    00170.054.0

    63.2

    =

    =

    S

    S

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina .

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    22/23

    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    mLShf 6.13800*017.0* ===

    )(........../84.0

    )0254.0*2(4

    00170.0

    2

    cumplesmA

    QV ===

    e. 9udo # 9udo :

    smsltQ h /00170.0/70.1 3

    max_ ==

    Itiliando Eaen * +illiamsA

    ;= "00 mJ= "00 m 9 50 m = .0 m

    ).(..........lg2049.0

    )500

    10)140(2785.0

    00170.0

    63.2 54.0

    comercialdiametropumD

    D

    =

    =

    017.0

    )0254.0*2)(140(2785.0

    00170.054.0

    63.2

    =

    =

    S

    S

    7astecimiento de 7gua 8otale 9 8amela :olasco 7lites 8'gina

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    23/23

    ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

    mLShf 5.8500*017.0* ===

    )(........../84.0

    )0254.0*2(4

    00170.0

    2

    cumplesmA

    QV ===

    Tramo Caud

    al

    -ltmet

    ro

    -pulg.

    Perdi

    da de

    carga

    -1.

    ltura

    -m6s6n6

    m.

    -$.

    Ele?aci

    n

    -m6s6n6

    m.

    -0.

    ltura

    pie@ometri

    ca

    -m6s6n6m.

    -".

    E 7

    7ert6 Gan-ue

    .!54 600 4!D "50 "0 "3!

    Tan3u

    e

    7 .!40 600 .0! "0 "00 "0!D

    B .!40 600 3 .! "00 5D 5D!D; C .!40 D00 .3!6 5D 5D0 5D5!5 < .!40 "00 D!" "00 50 5.!"

    7 t i i t d 7 8 t l 8 l : l 7l it 8' i 3