En una red de agua potable

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICAFACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL-HVCA

UNIVESIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADEMICO PROFECIONAL DE CIVIL-HUANCAVELICA

TEMA

RESOLUCION DE EXAMEN PARCIALCATEDRA: ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

CATEDRATICO: Ing. AYALA BIZARRO, Iván Arturo

ALUMNO: SOLANO POMA, Alex

CICLO: VIII

HUANCAVELICA - 2014

UNH Página 1ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO



El presente trabajo fue realizado en lenguaje de programacion de gradiente hidraulico en SPYDER(Lenguajede programacion PYTHON), las perdidas se calcularon utilizando la ecuacion de Darcy W. y las friccionesse calcularon con la ecuacion de colebrook y White resueltos mediante el metodo de punto fijo. y se com-probaron con programa EPANET




1. PREGUNTA No1En una red de agua potable, donde sus características se muestran en la tabla, teniendo en consid-

eración los diámetros comerciales, diámetros internos en cada caso, clases de tubería, recordándole laoptimización económica (diámetros) que permitan tener presiones y velocidades adecuadas tal como seexpuso en las clases académicas.

Diseñar la red de distribución desde el reservorio para la población, conforme se plantea en el esquemahidráulico. Ud deberá de mostrar los resultados.

DATOS DE POBLACIÓN:

Tenperatura = 0oC.Po=7000.00 habitantesr= 1.2 o/oT=15.0 añosDot=150 lts/hab/dia

Donde:Pf : Poblacion futuraPo : Poblacion inicialr :Tasa de crecimientot : Periodo de diseño




1.1. SOLUCIÓN:Calculo de población futura, caudal máximo diario y horario:

Calculo de caudal de diseño.

La primera parte se va a colocar camaras de rompe presion, porque la presion estatica es de 250 mcalo cual ninguna de las clases de tuberia cumple dicha presion.En la cota 3500 y 3600 se va a colocar las respectivas camaras.Se a llevado la longitud en planta a la longitud inclinada lo cual es de 390.51 mts.

Los dos primeros tramos se va diseñar cada uno. como las distancias y las diferencias de desniveles soniguales se va a colocar los mismos diametros:D=126.6 mmcon este diametro se obtiene una velocidad de 3.062 m/s y una presion dinamica final de 90.888 m H20 yse usa tuberia de clase-10




Ahora se va diseñar apartir de la camara 2 y todo el red de distribuciónT1=C2 camara de rompe presión 2

Ya teniendo todos los datos pasamos a enumerar la red de distribución, el circulo indica el numero denodo y en el rectángulo indica el numero de tubería.

Ingresamos los datos en el programa de Gradiente hidráulico realizado en PYTHON.




INGRESO DE DATOS.

Estos datos se ingresan en la hoja excel.

Ni y Nf, son nodo inicial y nodo final respectivamente, y los demas elementos de la tuberia.

Ahora se va ingresar los datos de la bomba en cada tuberia y si no existe simplemente colocar 0, comopodemos observar.

Ingreso de datos de los nodos, tanto la demanda como la cota en esta tabla no se considera la cota delos reservorios.

Ingreso de datos de la cota de los reservorios en orden.




1.2. RESULTADOS:Se muestran los resultados de la presión y linea de gradiente.

podemos obervar que la presion esta en el rango de 10-50 mca lo cual es admisible segun endica elReglamento Nacional de Edificaciones.

Se muestran los resultados de la velocidad y el caudal que conduce.

podemos obervar que la velosidad esta en el rango de 0.6 - 5 m/s lo cual es admisible segun endica elReglamento Nacional de Edificaciones.




1.3. COMPROBACIÓN EN EL PROGRAMA EPANET:

Lo cual coincide con el diseñado de nuestro propio programa en PYTHON.

2. PREGUNTA No2Se tiene una red de agua potable en el distrito de Huachocolpa, Se pide diseñar para las horas de 8

am, 12m, 4pm, y 10 pm. teniendo en consideracion los caudales, presiones, diametros comerciales, diamet-ros internos en cada paso, clases de tuberia, recomendandole la optimizacion economica (diametros quepermiten tener velocidades y presiones adecuadas tal como se expuso en las clases academicas medianteel metodo de gradiente hidrulico. El sistema de agua esta abastecido por dos reservorios tal y como semuestra en la figura. Delimitacion de areas para las asignacione de caudales de demanda por el metodode poligono de thiesen(escala).

Diseñar la red para las 8 am para la valvula.DATOS DE POBLACIÓN:

Tenperatura = 0oC.Po=10,000.00 habitantesr= 1.2 o/oT=15.0 añosDot=90.0 lts/hab/dia

Donde:Pf : Poblacion futuraPo : Poblacion inicialr :Tasa de crecimientot : Periodo de diseño




PUNTOS X Y Z1 1360 2160 36802 640 2160 37003 820 1920 36004 1000 1680 36005 1000 2160 36006 1180 1920 36007 1000 1480 38008 820 1240 38009 1180 1240 380010 1000 1000 3800

NODO PESOS1 802 803 1204 1005 1206 1007 808 809 8010 130




HORA FACTOR0 0.52 0.54 0.86 1.08 1.510 1.112 1.214 1.1516 1.2518 1.3520 1.222 0.8

Considerar las áreas de Influencia.




2.1. SOLUCIÓN:Calculo de las areas mediante poligono de thiesen.

Una ves ya calculodo las areas. se va a proseder a diseñar la red para las 8 am para la valvula.




PRIMERO: analizando se ve que la presion estatica es superior a 50 mca no cumple conel reglamento por tanto se va a colocar 2 camaras de rompe presion en tramo 1-3 y 2-6 asi:

Primero Se va a diseñar la red de distribucion y luego con esas caudales de va diseñar L1 Y L2:Calculo de caudales de diseño de cada nodo

Ahora procedemos a enumerar los nodos y tuberías.




Ya analizando el sistema de redes podemos observar que la cota del nodo 7 para delante son superioresen 150 metros a las cotas de las cámaras de rompe presión para lo cual se adquirir una bomba de presionesmanometricas superiores a 150 metros para poder satisfacer las demandas de dichos nodos.

curva carasteristica de la bomba a utilizar

Ecuación de la curva caracteristica




Ingreso de datos a nuestro programa gradiente.Datos de la tuberia.

Datos de la Bomba.




Datos de la demanda y cotas.

Cotas de las cámaras de rompe presión.

2.2. RESULTADOS:Se muestran los resultados de la presión y linea de gradiente.

podemos obervar que la presion esta en el rango de 10-50 mca lo cual es admisible segun endica elReglamento Nacional de Edificaciones.




Se muestran los resultados de la velocidad y el caudal que conduce.

podemos obervar que la velosidad esta en el rango de 0.6 - 5 m/s lo cual es admisible segun endica elReglamento Nacional de Edificaciones.




2.3. COMPROBACIÓN EN EL PROGRAMA EPANET:

Lo cual coincide con el diseñado de nuestro propio programa en PYTHON.

Ya calculado todo ello se va a diseñar L1 y L2.

Como son tuberias simples se va dar simplemente las respuestas del diseño.

TRAMO 1-3 TRAMO 2-6Diámetro 152 mm 152 mmCaudal 26.280 l/seg 23.840 l/seg

Velocidad 1.42 m/seg 1.29 m/segPresión 29.02 m H2O 48.63 m H2O

NOTA1: Para el resto de los horarios ya no se va volver diseñar esta parte la variación de los resul-tados es mínima y esta en rangos de la norma.

NOTA2: No es recomendable diseñar con cámaras de rompe presión del reservorio en adelante, porello la ubicacion de los reservorios deve estar en cotas no muy superiores a 50 metros de los nodos paracumplir con la normativa en presión estática o manometrica.




2.4. DISEÑO DE RED PARA LAS DEMÁS HORAS:2.4.1. Para: 12m

Calculo de caudal de diseño:

SOLUCIÓN:

2.4.2. Para: 4:00 pm





SOLUCIÓN:

2.4.3. Para: 10:00 pm





SOLUCIÓN:

2.4.4. CONCLUCION:

Podemos observar que para cada hora el diámetro requerido es diferente, y para dar los diámetroscomerciales establecidos se hace un análisis minuciosos y a la vez analizando el costo mínimo.


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En una red de agua potable