Upload
richard-santoyo
View
35
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Universidad Nacional de HuancavelicaFacultad de Ciencias de Ingenierıa
Escuela Academico Profesional de Civil-Huancavelica
CURSO
ABASTECIMIENTO DEL AGUA Y ALCANTARILLADO [CE-801]
RESOLUCION DE LA PRACTICA CALIFICADA
DOCENTE:
Ing. AYALA BIZARRO Ivan Arturo
ESTUDIANTE:
.
SEDANO SALAZAR Jaime
.
.
.
? ? ?
Huancavelica-Agosto 2015
1 DESARROLLO DE LA PRACTICA
1.1 RESOLUCION DE LA PRIMERA PRACTICA CALIFICADA
PREGUNTA
Se requiere disenar el sistema hidraulico mostrado en la figura, el cual corresponde(sistema de
gravedad de 100% de la poblacion. La poblacion actual es de (Sector A con una poblacion de
8200 habitantes, Sector B con una poblacion de 8200 habitantes, Sector C con una poblacion de
8800 habitantes) La Vida util del sistema es igual a 20 anos,tasa de crecimiento igual a 1.2%,
dotacin = 150l/hab/dia. La captacion para el sistema de gravedad esta a 3850msnm y con un
maximo de caudal de 500l/s.
Solucıon:
• Calculo de la poblacion futura.
– Sector “A”: Segun los resultados de Python.
-1
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
– Calculo de la poblacion futura.
– Sector “B”: Segun los resultados de Python.
– Calculo de la poblacion futura.
– Sector “C”: Segun los resultados de Python.
1.1.1 Desarrollo de la pregunta [a]
1 Disenar la lınea de conduccion, empleando maxima eficiencia hidraulica para una seccion trapo-
zoidal con talud izquierda=0.5 y talud derecha=0.8. Presantar los calculos hidraulicos a detalle.
-2
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• QMD = 71.672Lts/seg
• Z1 = 0.5
• Z2 = 0.8
• S = 605000 = 0.012
• n = 0.014
A = y2(√
1 + z12 +√
1 + z22 − (z1 + z2
2))⇒ Area (1.1)
P = y(2(√
1 + z12 +√
1 + z22)− (z1 + z2))⇒ Perimetro (1.2)
dAdy
= 2y(√
1 + z12 +√
1 + z22 − (z1 + z2
2)) (1.3)
dPdy
= 2(√
1 + z12 +√
1 + z22 − (z1 + z2)) (1.4)
∴ b = y(√
1 + z12 +√
1 + z22)− (z1 + z2)⇒ Base (1.5)
Resultados Finales despues de varias iteraciones
-3
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
1.1.2 Desarrollo de la pregunta [b]
Disenar la lınea de distribucion para las 06 am,8am,12pm y 04pm,considerando el dimensionamiento
optimo. Presente los datos tabulares y graficos(velocidades y presiones en cada caso). considere
L = 500m y el radio de influencia del cırculo es igual a 4L(red inscrito).
Figure 1.1: Sistema Hidraulico
1.1.2.1 Diseno del Reservorio -Nodo1
• Tramo Reservorio-Nodo1 QMH = 47.943 + 47.943 + 51.346 = 147.232lts/seg.
• Tramo Nodo1-Sector “A” QMH = 47.943lts/seg.
• Tramo Nodo1-Nodo3 QMH = 99.289lts/seg.
• Tramo Nodo3-Sector “B” QMH = 47.9431lts/seg.
• Tramo Nodo3-Sector “C” QMH = 51.346lts/seg.
-4
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Diseno para las 06 : 00am⇒ Factor = 1.00
En el tramo Reservorio-Nodo1, se va instalar una CRP1 ya que las presiones son mayores segun lo
establecido en la norma y tambien para trabajar solamente con tuberıa de C-5.
Figure 1.2: Aplicacion realizado en python para el calculo del diametro optimo
• Dcalculado = 221.34580333mm
• Ddiseo = 237.6mm⇒ Cl − 5
• Vel = 3.32062m/s =⇒Okk!
• P f = 14.637mca =⇒ Soporta clase− 5
• DR = 10pulg
-5
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Diseno para las 08 : 00am⇒ Factor = 1.50
• Dcalculado = 262.095877611mm
• Ddiseo = 299.6mm⇒ Cl − 5
• Vel = 3.13270839731m/s =⇒Okk!
• P f = 22.907mca =⇒ Soporta clase− 5
• DR = 12pulg
Diseno para las 12 : 00pm⇒ Factor = 1.30
• Dcalculado = 248.297404668mm
• Ddiseo = 299.6mm⇒ Cl − 5
• Vel = 2.71501394433m/s =⇒Okk!
• H f = 16.8697404472
• P f = 28.140mca =⇒ Soporta clase− 5
• DR = 12pulg
Diseno para las 4 : 00pm⇒ Factor = 0.9
• Dcalculado = 216.105080214mm
• Ddiseo = 237.6mm⇒ Cl − 5
• Vel = 2.98855991497m/s =⇒Okk!
• H f = 26.9577380873
• P f = 18.140mca =⇒ Soporta clase− 5
• DR = 10pulg
1.1.2.2 Diseno de la red de CRP1-Nodo1-VRP1-VRP2
Diseno para las 6:00am
Se va a regular las presiones hasta de 10mca.
Datos de la red: Datos de gradiente hidraulico:
Datos de Cotas y demandas
Resultados despues de 2 simulaciones
-6
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Diseno para las 8:00am
Diseno para las 12:00pm
Diseno para las 4:00pm
1.1.2.3 Diseno de VRP1- Nodo2[Sector “A”]
Se va instalar una CRP2 en el tramo intermedio ya que la presion son demasiadas altas.Y tambien
se va regular la presion de 10mca con una VRP1, para disenar solamento con tuberıa de CL-5.
Diseno para las 6:00am
Tramo VRP1-CRP1:
• Dcalculado = 125.60391199mm
• Ddiseo = 152.0mm⇒ CL− 5
-7
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• Vel = 2.64209m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta CL− 5
• P f = 28.206mca =⇒ Soporta CL− 5
• DR = 6pulg
Tramo CRP2- Sector “A”:
-8
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• Dcalculado = 125.60391199mm
-9
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Figure 1.3: Aplicacion realizado en python para el calculo del diametro optimo
• Ddiseo = 152.0mm⇒ CL− 5
• Vel = 2.64209m/s =⇒Okk!
• P0 = 0.0 =⇒ Soporta CL− 5
• P f = 28.206mca =⇒ Soporta CL− 5
• DR = 6pulg
Diseno para las 8:00am
Tramo VRP1-CRP1:
• Dcalculado = 148.665635989mm
• Ddiseo = 190.2mm⇒ CL− 5
• Vel = 2.53107817328m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta CL− 5
• P f = 42.34mca =⇒ Soporta CL− 5
• DR = 8pulg
Tramo CRP2- Sector “A”:
• Dcalculado = 148.665635989mm
-10
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• Ddiseo = 190.2mm⇒ CL− 5
• Vel = 2.53107817328m/s =⇒Okk!
• P0 = 0mca =⇒ Soporta CL− 5
• P f = 42.34mca =⇒ Soporta CL− 5
• DR = 8pulg
Diseno para las 12:00pm
Tramo VRP1-CRP1:
• Dcalculado = 140.860537956mm
• Ddiseo = 190.2mm⇒ CL− 5
• Vel = 2.19360108351m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta CL− 5
• P f = 45.32mca =⇒ Soporta CL− 5
• DR = 8pulg
Tramo CRP2- Sector “A”:
• Dcalculado = 140.860537956mm
• Ddiseo = 190.2mm⇒ CL− 5
• Vel = 2.19360108351m/s =⇒Okk!
• P0 = 0mca =⇒ Soporta CL− 5
• P f = 45.32mca =⇒ Soporta CL− 5
• DR = 8pulg
-11
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Diseno para las 4:00pm
Tramo VRP1-CRP1:
• Dcalculado = 122.647457263mm
• Ddiseo = 133mm⇒ CL− 5
• Vel = 3.10580762869m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta CL− 5
• P f = 25.868mca =⇒ Soporta CL− 5
• DR = 5 1/2pulg
Tramo CRP2- Sector “A”:
• Dcalculado = 122.647457263mm
• Ddiseo = 133mm⇒ CL− 5
• Vel = 3.10580762869m/s =⇒Okk!
• P0 = 0mca =⇒ Soporta CL− 5
• P f = 25.868mca =⇒ Soporta CL− 5
• DR = 5 1/2pulg
1.1.2.4 Diseno de la red VRP2-Nodo3-VRP3-VRP4
Diseno para las 6:00am
En el Nodo1 se va a regular la presion de 20cma. para que cumple con las condiciones dadas en clase
academicas.
Datos de la red: Datos de la cota topografica:
Resultados de la simulacion:
Diseno para las 8:00am
Diseno para las 12:00am
Diseno para las 4:00am
1.1.2.5 Diseno de la red VRP3-Nodo4 [Sector “B”]
Diseno para las 6:00am
Se va intalar una CRP en el tramo VRP3-Sector “B”
-12
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
-13
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Tramo VRP3-CRP4
• Dcalculado = 136.6212mm
• Ddiseo = 152.0mm⇒ Cl − 5
• h f = 16.8770mca
• Vel = 2.642m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 33.123mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 6pulg
-14
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Tramo CRP4-Sector “B”
• Dcalculado = 136.6212mm
• Ddiseo = 152.0mm⇒ Cl − 5
• h f = 16.8770mca
• Vel = 2.642m/s =⇒Okk!
• P0 = 0.00 =⇒ Soporta C− 5
• P f = 23.123mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 6pulg
-15
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Diseno para 8:00am
Tramo VRP3-CRP4
• Dcalculado = 152.337322836mm
• Ddiseo = 190.20mm⇒ Cl − 5
• h f = 12.7249503474mca
• Vel = 2.53107817328m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 37.276mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 8pulg
Tramo CRP4-Sector “B”
• Dcalculado = 152.337322836mm
• Ddiseo = 190.20mm⇒ Cl − 5
• h f = 12.7249503474mca
• Vel = 2.53107817328m/s =⇒Okk!
-16
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• P0 = 0mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 27.276mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 8pulg
Diseno para 12:00pm
Tramo VRP3-CRP4
• Dcalculado = 144.340695318mm
• Ddiseo = 190.20mm⇒ Cl − 5
• h f = 9.72700364572mca
• Vel = 2.19360108351m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 40.28mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 8pulg
Tramo CRP4-Sector “B”
• Dcalculado = 144.340695318mm
• Ddiseo = 190.20mm⇒ Cl − 5
• h f = 9.72700364572mca
• Vel = 2.19360108351m/s =⇒Okk!
• P0 = 0mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 30.28mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 8pulg
-17
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Diseno ´para 4:00pm
Tramo VRP3-CRP4
• Dcalculado = 125.680454035mm
• Ddiseo = 133mm⇒ Cl − 5
• h f = 29.2762920634mca
• Vel = 3.10580762869m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 20.724mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 5 1/2pulg
Tramo VRP3-CRP4
• Dcalculado = 125.680454035mm
• Ddiseo = 133mm⇒ Cl − 5
• h f = 29.2762920634mca
• Vel = 3.10580762869m/s =⇒Okk!
• P0 = 0mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 10.724mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 5 1/2pulg
1.1.2.6 Diseno de la red VRP4-Sector “C”
Diseno para las 6:00am
En el tramo de VRP4 se va instalar CRP3 y CRP5.
Diseno de tramo VRP4-CRP3
• Dcalculado = 117.486mm
• Ddiseo = 152.0mm⇒ Cl − 5
• h f = 13.325mca
-18
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• Vel = 2.8296m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 41.6704mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 6pulg
Diseno del Tramo CRP3-CRP5
• Dcalculado = 122.472mm
-19
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• Ddiseo = 152.0mm⇒ Cl − 5
• h f = 16.420mca
• Vel = 2.8296m/s =⇒Okk!
• P0 = 0.00 =⇒ Soporta C− 5
• P f = 38.58mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 6pulg
Diseno para las 8:00am
Diseno de tramo VRP4-CRP3
• Dcalculado = 139.073399078mm
• Ddiseo = 152.0mm⇒ Cl − 5
• h f = 30.9189356632mca
• Vel = 4.244444m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 29.099mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 6pulg
Diseno del Tramo CRP3-CRP5
• Dcalculado = 162.34367266mm
• Ddiseo = 190.2mm⇒ Cl − 5
• h f = 21.8720500769mca
• Vel = 2.71073441139m/s =⇒Okk!
• P0 = 0 =⇒ Soporta C− 5
• P f = 28.1345mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 8pulg
-20
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Diseno para las 12:00pm
Diseno de tramo VRP4-CRP3
• Dcalculado = 131.765900107mm
• Ddiseo = 152.0mm⇒ Cl − 5
• h f = 23.6212780775mca
• Vel = 3.67851822036m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta C− 5
• P f = 36.378mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 6pulg
Diseno del Tramo CRP3-CRP5
• Dcalculado = 153.821819631mm
• Ddiseo = 190.2mm⇒ Cl − 5
• h f = 16.7188866362mca
• Vel = 2.34930315654m/s =⇒Okk!
• P0 = 0 =⇒ Soporta C− 5
• P f = 33.282mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 8pulg
Diseno para las 4:00pm
Diseno de tramo VRP4-CRP3
• Dcalculado = 114.715053329mm
• Ddiseo = 133mm⇒ Cl − 5
• h f = 23.1104559489mca
• Vel = 3.32625823379m/s =⇒Okk!
• P0 = 10mca =⇒ Soporta C− 5
-21
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• P f = 36.674mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 5 1/2pulg
Diseno del Tramo CRP3-CRP5
• Dcalculado = 133.935914371mm
• Ddiseo = 152mm⇒ Cl − 5
• h f = 25.781337mca
• Vel = 2.54666646m/s =⇒Okk!
• P0 = 0 =⇒ Soporta C− 5
• P f = 24.22mca =⇒ Soporta C− 5
• DR = 8pulg
1.1.2.7 Diseno de la red de distribucion para el Sector “C”
Calculo de demandas en cada nodo:
Red de distribucion
1.1.3 Desarrollo para las 6:00am
Datos de la Red:
Red de Gradiente Hidraulico
Datos de cota topografica
los datos de las bombas son ceros y no es necesario ingresar
-22
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
-23
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Resultados de la simulacion de velocidades entre [0.6-5]m/s
Los resultados estan en este rango por ende cumple con lo establecido en el reglamento.
Presiones segun lo establecido entre [10-50]mca
1.1.4 Desarrollo para la 8:00am
Datos para el calculo de la red:
• Datos de gradiente hidraulico
• Datos de cota topografica
Resultados de la simulacion de velocidades entre [0.6-5]m/s
Los resultados estan en este rango por ende cumple con lo establecido en el reglamento.
-24
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Presiones segun lo establecido entre [10-50]mca
Las presiones en cada nodo cumplen con lo establacido.
1.1.5 Desarrollo para la 12:00pm
• Datos de gradiente hidraulico
-25
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• Datos de cota topografica
Resultados de la simulacion de velocidades entre [0.6-5]m/s
Los resultados estan en este rango por ende cumple con lo establecido en el reglamento.
Presiones segun lo establecido entre [10-50]mca
Las presiones en cada nodo cumplen con lo establacido.
-26
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
1.1.6 Desarrollo para la 4:00pm
• Datos de gradiente hidraulico
• Datos de cota topografica
Resultados de la simulacion de velocidades entre [0.6-5]m/s
Los resultados estan en este rango por ende cumple con lo establecido en el reglamento.
-27
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
Presiones segun lo establecido entre [10-50]mca
Las presiones en cada nodo cumplen con lo establacido.
1.1.7 Desarrollo de la pregunta [c]
Comente sobre el esquema hidraulico y concluya de sus resultados obtenidos. Se calificara sus prop-
uestas y conclusiones coherentes.
-28
Abastecimiento del Aguay Alcantarillado
DESARROLLO DELA PRACTICA
• En la red desarrollado de 100% de gravedad se ha observado que para el diseno, se tenıa que
bajar las presiones en varios tramos ya que eran superiores a 50mcacon el fin de establecer y
disenar solamente con tuberıas de “Clase-5”,a traves de camaras rompe presiones y valvulas
reguladores de presion, con el fin de cumplir con la norma de“NORMA OS.010”del Reglamento
Nacional de Edificaciones.
-29