Santa Ines - Primera Parte

1.- CAUDAL DE DISEO :

2.- CLCULO DE LA CARGA SOBRE EL ORIFICIO

Donde:

H : Carga sobre el orificio.

hi : Carga para producir la velocidad del pasaje.

Hf : Prdida de carga disponible.

V : Velocidad de pasaje en los orificios :

0.50 - 0.60 m/seg como mximo.

V : 0.50 m/s (Consideramos)

g : 9.81 m/seg

Luego :

2

Ahora decimos:

Nota : Se recomienda que Hf = 30% de la

longitud total del filtro

Hf = 30%

Por lo tanto :

H =

H = > (CUMPLE)

3.- CLCULO DEL REA Y NMERO DE ORIFICIOS

DISEO DE CAPTACIN

0.57

0.02 m + 0.57 m

0.59 m 0.40

( 1.90 ) =

0.0120 m3/seg

0.0048 m3/seg

x 9.81hi = 1.56

Qmd

Q aforo

4.82 l/s

12.00 l/s

0.4

0.50 = 0.02 m

Q diseo 12.00 l/s

H = hi + Hf

hi = 1.56 V2

2g

Hf = 30% (L)

= () A =QRmaxCd x V

Donde:

QRmx : Caudal mximo aforado

Cd : Coeficiente de descarga (0.60 - 0.82) = (Criterio)

V : Velocidad de pasaje (0.50-0.60 m/s) = (Criterio)

A : rea del orificio (m2)

0.60

rea del orificio:

Considerndo que el dimetro del orificio debe ser menor al del material del filtro I

" = (Asumido)

Luego:

N orificios = A

a

Donde:

: Dimetro asumido.

A = rea total de los orificios

a = ( ) a = rea del orificio

Por lo tanto :

= 5 orificios de 4"

4.- CLCULO DEL VOLUMEN ALMACENAMIENTO

Va =

Va =

Donde:

Va : Volumen almacenado.

Qmx : Caudal mximo

tr : Tiempo de retencin (3-5 minutos) tr =

4.94N orificios =

0.102 m

2

101.6 mm = 4.0

0.04000 m

A =

A =

A = 400 cm

0.012 m3/seg

0.60

0.50

x 0.50 m/seg

0.0120 m3/seg

5 min = 300 seg

3.60 m = 3600 litros

( 300 seg)

= ()2

4

= ( )

5.- CLCULO DEL DIMETRO DE SALIDA DE LA TUBERA DE CONDUCCIN

3 "

Donde:

Qmxd : Caudal mximo diario.

Vc: Recomendacin m/s Vc >

6.- CLCULO DEL ANCHO DE PANTALLA

B =

Donde:

D: Dimetro de orificio (m)

N : Nmero de Orificios

B: Ancho de Pantalla (m)

7.- ALTURA DE LA CMARA HUMEDA

Donde:

A = Altura mnima para sedimentacin =

B = Dimetro de la tubera de conduccin

He= Altura de agua efectiva - se recomienda como min =

D = Dimetro del orificio

E = Borde libre

Valor mnimo recomendado en estructuras cerradas =

0.10 m

0.10 m +

D" =

D" = 2.96

2.95 m

1.1284

4.82 l/s

0.70

0.6 m/s

1.1284

0.25 m

0.25 m +0.076 m + 0.102 m + 0.30 m

0.30 m

H T =

H T = 0.83 m 0.85 m

D" = Qmd

Vc

B = 2 6D + N D + N 1 3D

HT = A+ B + He + D + E

Entonces decimos :

(Altura de lmina de agua)

Va =

B =

8.- DIMETRO DE CANASTILLA

3 "

6 "

3 Dc =

6 Dc =

N ranuras = = ranuras

Donde:

Ar = rea de ranura =

AT = rea total de ranuras 2Ac =

Dc =

3.60 m

2.95 m

2.95 m

0.55 m

3.60 m

2.22

0.85 m

( 0.55 ) ( 2.95 m ) ( X )

H T = 0.85 m

Ho = 0.55 m

x = 2.25 m

3.65 mVol. Cmara =

22.86 cm

45.72 cm

X

l 34.29 cm 35 cm

=

260.59 261

2 Dc =

=

35 mm 0.000035 m

0.0091 m

N ranuras =AT

Ar

l

9.- CLCULO DE LA TUBERA DE DESAGE O LIMPIEZA Y REBOSE

Donde:

Qs : Caudal de salida.

+ Va : Volumen almacenado.

t : Tiempo de salida.

Qs = =

Obteniendo el diametro de la tuberia:

Donde:

S = ( 1% - 1.5% )

D" = = 6"

10.- CMARA DE VLVULAS

11.- TUBERA DE VENTILACIN

Para la ventilacin emplearemos un tubo de PVC de 2"

12.- CLCULO DE DIMETRO DE MATERIALES DE FILTRACIN

Se cuentra con material para capas de filtro de ", 1" y 2 ".

FILTRO III

= < 4

0.42 mmd85 Suelo< 4

d85 suelo =

d15 Filtro III

d85 Suelo

3.90

6.25

0.60m

0.60 m

He

d15 Filtro III

300 seg

Qs =

0.024 m3/seg 24 l/s

0.012 m3/seg( 3.60 m )

Qs =Va

t+ Q aforo

" =0.71 0.38

0.21

= d85 Suelo x

=

=

El material empleado en el Filtro III ser, Arena Media de (0.42 mm - 2 mm)

FILTRO II

= > 5

= d15 Filtro III x

=

=

El material empleado en el Filtro II ser, Grava fina de (4.8 mm - 19.05 mm)

FILTRO I

= > 5

= d15 Filtro II x

=

=

El material empleado en el Filtro I ser, Canto rodado de (64 mm - 256 mm)

13.- CLCULO DE PERMEABILIDAD

Donde:

Q : Caudal de aforo.

K : Coeficiente de permeabilidad (m/seg).

A : rea de la seccin transversal del filtro.

i : Gradiente hidrulico.

d15 Filtro III 117.94 mm

d15 Filtro II

d15 Filtro II 9.00

d15 Filtro II 13.10 x 9.00

d15 Filtro I> 5

d15 Filtro II

d15 Filtro I 9.00

d15 Filtro II 1.64 x 8.00

d15 Filtro II 8.00

d15 Filtro III

d15 Filtro II 8.00


d15 Filtro II> 5

d15 Filtro III


3.90

0.42 x 3.90

d15 Filtro III

d15 Filtro III

Qaforo = K (A)(i)

Clculo de permeabilidad promedio

1 = 70 + 60 + 60

Kv 0.30 10 100

1 =

Kv

=

=

Donde:

Kv : Permeabilidad total del sistma (cm/seg).

Kc : Permeabilidad de cada estrato (cm/seg).

L : Ancho total (cm).

bc : Ancho de cada estrato (cm).

CHEQUEO PARA CADA ESTRATO: (verificar que i < 30%)

Donde:

Kv : m/seg

A : m2

Q : m3/seg

Coeficiente de permeabilidad (K)

Filtros

III

II

I

Coeficiente de Permeabilidad

0.30 cm/segK1 =

K2 = 10 cm/seg

K3 = 100 cm/seg

45

Kv 0.0079 m/seg

1

190.0

1.26

Kv 0.7919 cm/seg

0.60 m

0.60 m

0.70 m

2.95 m

4.15

5.35

6.75

=

= 1 2

1

Kv=1

L bc

Kc

Qaforo = Kv (A)(i)

i = Qaforo

A K

i = 0.3

I

II

III

i =

6.75 x x

i = < 0.3 (Cumple)

Comprobando el caudal que puede atravesar los estratos

Qr = 6.75 x 1.3 25

100

Qr = = > (Ok)

0.0079 2.95 +

2

0.0125 m3/seg 12.47 l/s 12.00 l/s

0.165

2.95 +

2

1.9 0.0079

0.012

Qr = Kv (A)(i)

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