abastecimiento 4 captac conducc reserv[1]
TRANSCRIPT
PARTE 4PARTE 4
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS ESTRUCTURAS HIDRAULICAS -- IICAPTACION, LINEA DE CONDUCCION Y CAPTACION, LINEA DE CONDUCCION Y
RESERVORIO DE ALMACENAMIENTO DE AGUARESERVORIO DE ALMACENAMIENTO DE AGUA
ABASTECIMIENTO DE AGUAABASTECIMIENTO DE AGUA
CURSO NTEGRADORCURSO NTEGRADORPROYECTO INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE INTERES SOCIALPROYECTO INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE INTERES SOCIAL
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIADEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ESQUEMA DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
HIDRANTE PUBLICO
Fuente: “SISTEMAS DE AGUA POTABLE”, CESAR MARRON
LINEA DE CONDUCCION
LINEA DE ADUCCION
RED DE DISTRIBUCION
CAPTACION
RESERVORIO
HIDRANTE PUBLICO
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
TIPOS DE TIPOS DE CAPTACICAPTACIÓÓNN
Y Y CONDUCCICONDUCCIÓÓNN
EN EN SISTEMAS SISTEMAS
PRINCIPALESPRINCIPALES
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1. OBRAS DE CONDUCCION1. OBRAS DE CONDUCCION
2. OBRAS DE RETENCION O ALMACENAMIENTO 2. OBRAS DE RETENCION O ALMACENAMIENTO TEMPORALTEMPORAL
OBRAS HIDRAULICAS OBRAS HIDRAULICAS (*)(*)
A. CLASIFICACIONA. CLASIFICACION
B. ENSAYOS DE LABORATORIOB. ENSAYOS DE LABORATORIO
C. OPERACIC. OPERACIÓÓN Y MANTENIMIENTON Y MANTENIMIENTO
(*)(*) LA INGENIERIA DE LOS PROYECTOS HIDRAULICOS, Rafael RODRIGUEZ BORIES
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
OBRAS HIDRAULICASOBRAS HIDRAULICAS
ØØ La La ingenieringenieríía de losa de los proyectos hidrproyectos hidrááulicosulicos, a , a travtravéés de las obras hidrs de las obras hidrááulicas que concibe y ulicas que concibe y realiza realiza es laes la rama de la ingenierrama de la ingenieríía que tiene a que tiene mayor influencia sobre la salud, el bienestar mayor influencia sobre la salud, el bienestar y la seguridad del genero humanoy la seguridad del genero humano. .
ØØ Los Los proyectos tienen el compromiso deproyectos tienen el compromiso deproponer y realizar las obras que permitan proponer y realizar las obras que permitan garantizar la supervivencia de las futuras garantizar la supervivencia de las futuras generaciones.generaciones.
ALCANCESALCANCES
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
A.1. OBRAS DE CONDUCCIONA.1. OBRAS DE CONDUCCION
ØØ Se clasifican de acuerdo a la forma de Se clasifican de acuerdo a la forma de transportar el flujo en:transportar el flujo en:a.a. Transporte con flujo libreTransporte con flujo libreb.b. Transporte con flujo a presiTransporte con flujo a presióónn
TRANSPORTE CON FLUJO LIBRETRANSPORTE CON FLUJO LIBRE TRANSPORTE CON FLUJO A PRESIONTRANSPORTE CON FLUJO A PRESION
ØØ Estos tipos de obras permiten transportar y/o Estos tipos de obras permiten transportar y/o conducir el agua de un lugar a otro.conducir el agua de un lugar a otro.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ØØ La necesidad de este tipo de obras se debe a la La necesidad de este tipo de obras se debe a la variabilidad estacional que se presenta en la variabilidad estacional que se presenta en la fuente hfuente híídrica que contrastan con la demanda drica que contrastan con la demanda casi uniforme de la poblacicasi uniforme de la poblacióón en un an en un añño pero o pero fluctuante en el dfluctuante en el díía y que, por otro lado, no es a y que, por otro lado, no es coincidente con la demanda agrcoincidente con la demanda agríícola.cola.
A.2.A.2. OBRAS DE RETENCION O OBRAS DE RETENCION O ALMACENAMIENTO TEMPORALALMACENAMIENTO TEMPORAL
ØØ Los volLos volúúmenes a guardar para el caso de la menes a guardar para el caso de la demanda anual o estacional son mucho mayores demanda anual o estacional son mucho mayores que en el caso de la demanda diaria.que en el caso de la demanda diaria.
ØØ Las obras que Las obras que atienden este tipo atienden este tipo de necesidad son de necesidad son construidas de construidas de material diverso y material diverso y de muy variados de muy variados tamatamañños.os.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ØØ El tiempo, aparte del sistema de coordenadas El tiempo, aparte del sistema de coordenadas espaciales, es una variable que debe ser espaciales, es una variable que debe ser considerada debido a que el agua es un considerada debido a que el agua es un elemento esencialmente melemento esencialmente móóvil.vil.
B.B. ENSAYOS DE LABORATORIOENSAYOS DE LABORATORIO
ØØ Los ensayos y el modelado se tornan Los ensayos y el modelado se tornan indispensables cuando existe un transporte de indispensables cuando existe un transporte de ssóólidos: erosilidos: erosióón, sedimentacin, sedimentacióón, purga de n, purga de desarenadoresdesarenadores, , colmatacicolmatacióónn de embalses, etc.de embalses, etc.
ØØ El modelo cumple El modelo cumple un funciun funcióón n diddidááctica al permitir ctica al permitir visualizar los visualizar los sistemas sistemas hidrhidrááulicos y ulicos y ponderar la ponderar la interacciinteraccióón con la n con la realidad.realidad.
MODELO FISICO/NUMERICO DE UN DESARENADOR
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ØØ La ingenierLa ingenieríía crea obras a crea obras artificiales que son artificiales que son afectadas por el tiempo.afectadas por el tiempo.
ØØ Los elementos estructurales y mecanismos estLos elementos estructurales y mecanismos estáán n disediseññados para comportarse adecuadamente y ados para comportarse adecuadamente y funcionar adecuadamente cuando las exigencias se funcionar adecuadamente cuando las exigencias se encuentran dentro de los alcances del diseencuentran dentro de los alcances del diseñño. El o. El factor de seguridad reduce la posibilidad de fallacuando se sobrepasan los limites establecidos.cuando se sobrepasan los limites establecidos.
C.C. OPERACIOPERACIÓÓN Y MANTENIMIENTON Y MANTENIMIENTO
ØØ Para contrarrestar los efectos negativos causados Para contrarrestar los efectos negativos causados por el tiempo o condiciones inadecuadas se por el tiempo o condiciones inadecuadas se desarrolla y aplica un correcto y adecuado desarrolla y aplica un correcto y adecuado programa de mantenimiento. .
ØØ La La confianza en una obra de ingenierconfianza en una obra de ingenieríía civila civil no no puede descansar puede descansar úúnicamente en un buen disenicamente en un buen diseñño y o y en una construccien una construccióón adecuada sino tambin adecuada sino tambiéén, en la n, en la aplicaciaplicacióón estricta de un programa de operacin estricta de un programa de operacióón y n y mantenimiento. mantenimiento.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACIONCAPTACION
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACIONCAPTACION
Se realiza mediante estructuras de captación que permiten derivar el caudal de diseño de la fuente de abastecimiento de forma directa o con obras de regulación.
GALERIA FILTRANTE
El caudal de diseño es por lo general el caudal máximo diario : QDISEÑO = Qmd=K1Qm
BOCATOMA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACION ...CAPTACION ...
La La FUENTE DE FUENTE DE ABASTECIMIENTOABASTECIMIENTO de agua de agua es el elemento mes el elemento máás s importante del sistema de importante del sistema de abastecimiento y debe abastecimiento y debe quedar asegurada de tal quedar asegurada de tal forma que se garantice el forma que se garantice el abastecimiento de la abastecimiento de la poblacipoblacióón futura de disen futura de diseñño.o.
La La calidad de las aguascalidad de las aguasa suministrarse deben a suministrarse deben adecuarse a las adecuarse a las regulaciones para uso regulaciones para uso de consumo humano: de consumo humano: Ley de Aguas del Ley de Aguas del Ministerio de Ministerio de Agricultura,Agricultura,……
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACION ...CAPTACION ...
En la etapa de selecciEn la etapa de seleccióón de la n de la FUENTE DE FUENTE DE ABASTECIMIENTOABASTECIMIENTO de agua se debe tener presente de agua se debe tener presente los registros hidrollos registros hidrolóógicos histgicos históóricos, geologricos, geologíía de la a de la zona, riesgo szona, riesgo síísmico, smico, …… ademademáás de evaluar las s de evaluar las alternativas para suplir las deficiencias.alternativas para suplir las deficiencias.
El origen de las aguas de la fuente pueden ser:El origen de las aguas de la fuente pueden ser:
1.11.1 AGUAS SUPERFICIALESAGUAS SUPERFICIALES1.21.2 AGUAS SUBTERRANEASAGUAS SUBTERRANEAS
1.2.11.2.1 Pozos ProfundosPozos Profundos1.2.21.2.2 Pozos ExcavadosPozos Excavados1.2.31.2.3 GalerGaleríías Filtrantesas Filtrantes1.2.41.2.4 Manantiales, PuquManantiales, Puquííos o os o JagueyesJagueyes
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACION ...CAPTACION ...
1.11.1 AGUAS SUPERFICIALESAGUAS SUPERFICIALES
-- Estas obras, en lo posible, Estas obras, en lo posible, deben evitar modificar el flujo deben evitar modificar el flujo normal del rnormal del ríío, se deben de o, se deben de controlar los efectos de la controlar los efectos de la erosierosióón y sedimentacin y sedimentacióón.n.
-- Toda toma debe contar con una rejilla y un Toda toma debe contar con una rejilla y un sistema de control y regulacisistema de control y regulacióón. En los rn. En los rííos de os de poco tirante debe proveerse de estructuras de poco tirante debe proveerse de estructuras de represamientorepresamiento..
-- La toma de lagos y embalses debe ubicarse lo La toma de lagos y embalses debe ubicarse lo mmáás alejado de posible de descargas de s alejado de posible de descargas de llííquidos quidos cloacalescloacales o de otros deshechos.o de otros deshechos.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACION ...CAPTACION ...
1.21.2 AGUAS SUBTERRANEAS AGUAS SUBTERRANEAS ……1.2.11.2.1 Pozos ProfundosPozos Profundos
Su ubicaciSu ubicacióón se fundamenta en los n se fundamenta en los estudios e investigaciestudios e investigacióón de las aguas n de las aguas subterrsubterrááneas.neas.La construcciLa construccióón debe evitar el n debe evitar el arenamientoarenamiento futuro del pozo.futuro del pozo.Todo pozo deberTodo pozo deberáá ser aforado despuser aforado despuéés s de un bombeo continde un bombeo continúúo mo míínimo de 72 nimo de 72 horas.horas.El rendimiento definitivo se obtiene de El rendimiento definitivo se obtiene de la evaluacila evaluacióón de los pozos de prueba.n de los pozos de prueba.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACION ...CAPTACION ...
1.21.2 AGUAS SUBTERRANEAS AGUAS SUBTERRANEAS ……1.2.21.2.2 Pozos ExcavadosPozos Excavados
El diEl diáámetro mmetro míínimo de excavacinimo de excavacióón es n es 1.50 m.1.50 m.En caso de requerirse revestimiento se En caso de requerirse revestimiento se harharáán perforaciones en la zona situada n perforaciones en la zona situada en estrato permeable. Se recomienda en estrato permeable. Se recomienda que sean de 25 a 50 que sean de 25 a 50 mmmm de dide diáámetro metro espaciadas a 20 espaciadas a 20 cmcm de centro a centro.de centro a centro.Cuando se instale un bomba dentro del Cuando se instale un bomba dentro del pozo serpozo seráá necesario proteger el agua necesario proteger el agua de la contaminacide la contaminacióón mediante una n mediante una plataforma de operaciplataforma de operacióón con una altura n con una altura superior al nivel msuperior al nivel mááximo del agua del ximo del agua del subsuelo.subsuelo.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACION ...CAPTACION ...
1.21.2 AGUAS SUBTERRANEAS AGUAS SUBTERRANEAS ……1.2.31.2.3 GalerGaleríías Filtrantesas Filtrantes
Se diseSe diseññaran de acuerdo al corte aran de acuerdo al corte geolgeolóógico, obtenido mediante gico, obtenido mediante perforaciones de prueba de acuerdo al perforaciones de prueba de acuerdo al estudio del rendimiento el acuestudio del rendimiento el acuíífero.fero.El diEl diáámetro mmetro míínimo de las tubernimo de las tuberíías a as a utilizarse es de 300 utilizarse es de 300 mmmm, con , con perforaciones de 25 perforaciones de 25 mmmm a 50 a 50 mmmmespaciadas a 10 espaciadas a 10 cmcm, a 20 cm. La , a 20 cm. La velocidad mvelocidad mááxima serxima seráá de 0.60 m/s.de 0.60 m/s.Se proveerSe proveeráá de cde cáámaras de inspeccimaras de inspeccióón n espaciadas convenientemente espaciadas convenientemente dependiendo del didependiendo del diáámetro de la tubermetro de la tuberíía a y no a mayores de 100m.y no a mayores de 100m.CORTE CORTE
TRANSVERSALTRANSVERSAL
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACION ...CAPTACION ...
1.21.2 AGUAS SUBTERRANEAS AGUAS SUBTERRANEAS ……1.2.41.2.4 Manantiales, Puquiales o Manantiales, Puquiales o JagueyesJagueyes
El manantial es una formaciEl manantial es una formacióón superficial, en lan superficial, en laque sin la intervencique sin la intervencióón del hombre, brota n del hombre, brota (alumbra) el agua de las rocas o del suelo a la (alumbra) el agua de las rocas o del suelo a la tierra o dentro de una masa de agua, siendo tierra o dentro de una masa de agua, siendo relativamente restringido el tamarelativamente restringido el tamañño del lugar o del lugar del brote.del brote.
En el desarrollo del proyecto, se deben evaluarEn el desarrollo del proyecto, se deben evaluarlas condicionas que conducen a la formacilas condicionas que conducen a la formacióón n del manantial:del manantial:
a)a) Permanencia del afloramiento (caudal) del Permanencia del afloramiento (caudal) del manantial.manantial.
b)b) Posibilidad de incrementar la producciPosibilidad de incrementar la produccióón por n por trabajos convenientes.trabajos convenientes.
c)c) Probable descubrimiento de otros Probable descubrimiento de otros alumbramientos cercanos.alumbramientos cercanos.
PUQUIAL “OJO DE GATO”YANACANCHA/1993
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.2.41.2.4 Manantiales, Puquiales o Manantiales, Puquiales o JagueyesJagueyes ……
La fuente puede clasificarse de acuerdo al escurrimiento en:La fuente puede clasificarse de acuerdo al escurrimiento en:-- Manantial de LaderaManantial de Ladera-- Manantial de FondoManantial de FondoLa fuente respecto a la distribuciLa fuente respecto a la distribucióón superficial puede ser:n superficial puede ser:-- concentradoconcentrado-- dispersodisperso
1.2.4.1 Dise1.2.4.1 Diseñño Hidro Hidrááulico y Dimensionamiento de una Captaciulico y Dimensionamiento de una Captacióónna) Manantial de Ladera a) Manantial de Ladera –– concentradoconcentrado
Partes del sistema: protecciPartes del sistema: proteccióón del afloramiento, cn del afloramiento, cáámara mara hhúúmeda que regule el caudal a usarse, cmeda que regule el caudal a usarse, cáámara seca que mara seca que sirva para proteger la vsirva para proteger la váálvula de control.lvula de control.
b) Manantial de Fondo b) Manantial de Fondo –– concentradoconcentradoPartes del sistema: una cPartes del sistema: una cáámara hmara húúmeda sin fondo que meda sin fondo que rodee la zona donde brota el agua, almacenando y rodee la zona donde brota el agua, almacenando y regulando el caudal, y una cregulando el caudal, y una cáámara seca para proteger la mara seca para proteger la vváálvula de control.lvula de control.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
MANANTIAL DE LADERA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
PROTECCION Y ENCAUZAMIENTO DEL
MANANTIAL
CAMARA HUMEDACAMARA SECA
MANANTIAL
CAPTACION DE MANANTIAL DE LADERA CAPTACION DE MANANTIAL DE LADERA -- CONCENTRADO CONCENTRADO
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CAPTACION DE MANANTIAL DE FONDO CAPTACION DE MANANTIAL DE FONDO -- CONCENTRADO CONCENTRADO
CAMARA HUMEDA
CAMARA SECA
TUBERIA DE CONDUCCION
TUBERIA DE REBOSE -LIMPIA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LINEA DE CONDUCCION
Presentar: UTAP – 125 l/s mppt – G. CORDOVA J.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LINEA DE CONDUCCIONSe denominan obras de conducción a las estructuras que transportan el agua desde la captación hasta la planta de tratamiento o a un reservorio. Esta se pueden realizar por:
1. CONDUCCION POR GRAVEDADCANAL: La velocidad no debe ocasionar depósitos ni erosiones.
Los canales deben ser revestidos y techados.TUBERIA: La velocidad mínima se adoptará de acuerdo al material
en suspensión pero en ningún será menor a 0.60 m/s.La velocidad máxima admisible será:
Tubos de concreto 3 m/sTubos de asbesto-cemento, acero, PVC 5 m/s
Cuando la tubería trabaja como canal se recomiendan los siguientes valores de n de R. Manning:
Asbesto-cemento, PVC 0.010
Fierro fundido y concreto 0.015
2. CONDUCCION POR BOMBEOEl dimensionamiento se hará de acuerdo al criterio del diámetro económico. Se deben instalar dispositivos de protección contra golpe de ariete, así como válvulas de aire, válvulas de purga,…Los equipos de bombeo deben ser dobles para garantizar el servicio continúo.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.1 CARGA DISPONIBLE1.1 CARGA DISPONIBLE1.2 CAUDAL DE DISE1.2 CAUDAL DE DISEÑÑOO
LINEA DE CONDUCCION POR GRAVEDAD – CASO DE TUBERIA
1. CRITERIOS DE DISEÑO
1.3 CLASE DE LA TUBERIA1.3 CLASE DE LA TUBERIA1.4 DIAMETROS1.4 DIAMETROS1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS
1.5.a V1.5.a Váálvulas de airelvulas de aire
1.5.b V1.5.b Váálvulas de purgalvulas de purga
1.5.c C1.5.c Cáámaras rompemaras rompe--presipresióónn
2. LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO
3. PERDIDA DE CARGA3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO
4. PRESION Y COTA PIEZOMETRICA5. COMBINACION DE TUBERIAS
6. PERFILES EN U O TIPO SIFON INVERTIDO5.1 DISE5.1 DISEÑÑO DE UNA LINEA DE CONDUCCIONO DE UNA LINEA DE CONDUCCION
7. ACUEDUCTOS8. DISEÑO DE UNA CAMARA ROMPE-PRESION9. GOLPE DE ARIETE
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
LINEA DE CONDUCCION POR GRAVEDADCASO DE TUBERIA
1. CRITERIOS DE DISEÑO
Ø En un sistema de abastecimiento de agua potable por gravedad, la L. de C. esta constituido por un conjunto de tuberías, válvulas, accesorios, estructuras y obras de arte encargadas del transporte del agua desde la captación hasta el reservorio.
Ø La L. de C. se diseña utilizando el máximo de la energía disponible para conducir el caudal deseado, seleccionando el menor diámetro que permita presiones iguales o menores a la resistencia física que el material de la tubería puede soportar.
Ø Estas tuberías normalmente siguen el perfil del terreno y en ocasiones la topografía condiciona la implementación de acueductos, sifones invertidos, túneles …. siendo las consideraciones económicas un factor para la selección de la mejor alternativa
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.1 CARGA DISPONIBLE
1.2 CAUDAL DE DISEÑO
Es la diferencia de elevación entre la estructura u obra de captación y el reservorio.
Se dimensiona para conducir el Caudal Máximo Diario (Qmd):
1md mQ k Q=
*mQ Poblacion Dotacion=donde
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.3 SELECCION DE LA TUBERIA
Se realiza de acuerdo a diversos criterios:
a. TIPO DEL MATERIAL DE LA TUBERIA
b. CALIDAD DEL AGUA
c. RESISTENCIA MECANICA DEL MATERIAL
Ø FIBROCEMENTOØ FUNDICIONØ HORMIGONØ PLASTICO
- TermoplásticoPVCPolietileno de alta y baja densidad
- TermoestablesPoliésterPoliéster revestido con fibra de vidrio
Ø ACERO
Ø ACIDA pH < 7 aguas corrosivasØ NEUTRA 6 < pH < 8 agua potableØ BASICA ó ALCALINA pH > 7 agua difícil de tratar
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.3 SELECCION DE LA TUBERIA …
c. RESISTENCIA MECANICA DEL MATERIALØ La resistencia de la tubería a la presión del fluido se
denomina clase de la tubería.
Ø Las distintas clases de tuberías a seleccionar para la L. de C. son función de la máxime presión que puede presentarse en la línea de carga, eventualmente se pueden generar sobre presiones inducidas por el fenómeno de golpe de ariete.
Ø La presión máxima no ocurre en condiciones de operación sino cuando se presenta la carga estática al estar cerrada la válvula de control de la tubería. Un cierre o apertura abrupta de la válvula induce ondas de sobre presión que deben evaluarse.
Ø Las tuberías de PVC son cada vez más usadas en poblaciones rurales y en mayores. Estas tuberías tienen la ventaja con respecto a otras en que el material es más económico, flexible, durable, anticorrosivo, de poco peso y fácil transporte e instalación, además se fabrican en diámetros menores de 2¨ disponibles en el mercado.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.3 SELECCION DE LA TUBERIA …
c. RESISTENCIA MECANICA DEL MATERIAL …Ø En la tabla siguiente se presentan los tipos de clase
de una tubería.
1.5100 (10 bar)15015
1.570 (7 bar)10510
1.550 (5 bar)757.5
1.435 (3.5 bar)505
FACTORDE
SEGURIDAD
PRESION MAXIMA DE
TRABAJO (m)A 20ºC
PRESION MAXIMA DE PRUEBA (m)
CLASE
CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA TUBERIA PARA PRESION NTP-ISO-4422
Ø La caracterización de los diversos materiales usados en la fabricación de tuberías así como los ensayos de aceptación han sido elaboradas por SENCICO, pudiéndose además consultar en la web de INDECOPI.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 m
350
375
400
425
450
475
500 msnm
L.G.H.
LIMITE TUBERIA A-5
L. G. ESTATICA
LIMITE TUBERIA A-7.5
LIMITE TUBERIA A-10
A
1
2B
SELECCIÓN DE LA CLASE DE TUBERIAPARA LAS PRESIONES MAXIMAS DE TRABAJO
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.4 DIAMETROS1.4 DIAMETROS
2.0 a 4.03.6 a 8.01.0 a 3.0
Tuberías en instalaciones hidroeléctricas con turbinas:Con inclinación y diámetro pequeñoCon inclinación y diámetro grandeHorizontales y gran longitud
1.0 a 2.00.5 a 0.71.5 a 3.0
Redes de distribución para agua potable e industrial:Tuberías principalesTuberías lateralesTuberías muy largas
1.5 a 2.0Tuberías de descarga en bombas
0.5 a 1.0Tuberías de succión en bombas centrifugas, de acuerdo con la carga de succión, longitud, temperatura del agua (menos de 70ºC)
VELOCIDAD MEDIA MAS ECONOMICA EN TUBERIAS (m/s)
según RICHTER
En la determinación del diámetro comercial se consideran diferentes soluciones y se evalúan diversas alternativas desde el punto de vista económico. Considerando el máximo desnivel en toda la longitud del tramo, el diámetro seleccionado deberá tener la capacidad de transportar el caudal de diseño con velocidades entre 0.6 a 3.0 m/s (ver Tabla de RICHTER, reglamentos) y las perdidas de carga por tramo calculado deberán ser menores o iguales a la carga disponible.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.4 DIAMETROS 1.4 DIAMETROS ……
CRITERIO DE WU
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS1.5.a Válvulas de aire
En una L. de C. se puede acumular el aire en las puntos altos ocasionando la reducción del área de flujo, produciendo un aumento de pérdida de carga y una disminución del caudal. La válvula de aire se instala para evitar esta acumulación, pudiendo ser manual o automática, siendo esta última muy costosa por lo que se suele emplear una válvula de compuerta.
NORMA DE SANEAMIENTO VNORMA DE SANEAMIENTO VS.010 CAPTACION Y CONDUCCION DE AGUA2.1.3 Accesorios
a. Válvulas de AireSe colocarán válvulas extractoras de aire en cada punto alto de la línea de conducción. Cuando la topografía no sea accidentada, se colocarán cada 2.5 km como máximo y en los puntos más altos.Si hubiere peligro de colapso de la tubería a causa del material de la misma y de las condiciones de trabajo, se colocarán válvulas de doble acción (admisión-expulsión).El dimensionamiento de las válvulas se determinará en función del caudal y presión de la tubería.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS …
1.5.b Válvulas de purga
Los sedimentas acumulados en los puntos bajos de la L. de C. con topografía accidentada, provocan la reducción del área de flujo del agua, siendo necesario instalar válvulas de purga que permitan periódicamente la limpieza por tramos de la tubería.
NORMA DE SANEAMIENTO VNORMA DE SANEAMIENTO VS.010 CAPTACION Y CONDUCCION DE AGUA2.1.3 Accesorios
b. Válvulas de PurgaSe colocarán válvulas de purga en los puntos bajos, teniendo en consideración la calidad del agua conducida y modalidad de funcionamiento de la línea. Las válvulas de purga se dimensionarán de acuerdo a la velocidad de drenaje, siendo recomendable que el diámetro de la válvula sea menor que el diámetro de la tubería.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS …
1.5.c Cámaras rompe-presión
Si se presenta bastante desnivel entre la captación y algunos puntos a lo largo de la L. de C. se pueden generar presiones superiores a la presión máxima que puede soportar la tubería. Para minimizar este efecto se colocan válvulas reductoras de presión o se construye una cámara rompe-presión.La selección obedece a criterios económicos.La construcción de una cámara de rompe-presión disipa la energía y reduce la presión relativa a cero (presión atmosférica) evitando los daños en la tubería. Cuando se disminuye la presión se requieren tuberías de una menor clase y se reduce el costo.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ESQUEMA DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
HIDRANTE PUBLICO
Fuente: “SISTEMAS DE AGUA POTABLE”, CESAR MARRON
LINEA DE CONDUCCION
LINEA DE ADUCCION
RED DE DISTRIBUCION
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
L.G.H. (0)
L. G. ESTATICA
350
375
400
425
450
475
500 msnm
UBICACIÓN DE ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIASEN LA LINEA DE CONDUCCION
CAMARAROMPE PRESION
VALVULAPURGA DE FANGO
VALVULAPURGA DE AIRE
L.G.H. (1)
500 550 m
L.G.H. (1)
RESERVORIO
CAPTACION
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
MINISTERIO DE SALUD
DIRECCION DE INGENIERIA SANITARIADIRECCION GENERAL DE PROGRAMAS ESPECIALES DE SALUD
PLAN NACIONAL DE AGUA POTABLE RURAL
CAJA DE VALVULA DE AIRE
ING. R. ESCOBAR
Codo
Abrazadera
Niples
Valvula
PLANTAEscala 1:5
ELEVACIONEscala 1:5
Codo
NiplesValvula
Abrazadera
0.02
50.
025
0.02
50.
025
RPOYECTISTA: REVISADO:
ING. TOMAS GARCIA
LAMINA N°:
A-01ESCALA:
INDICADA
Tuberia P.V.C. Ø 3"
Valvula
Codo
1 Red 2" x 1/2"
1 Tee 3" x 2"
0.50
0.50
0.400.05 0.05
0.40
0.05
0.05 0.05
0.45
0.05
0.05 0.050.40
0.50
ALTERNATIVA
Ø 3"
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
0.10
0.30
0.90
0.10
0.15
0.10 0.15 1.50 0.15 0.10
0.40
NIVEL DE TERRENO
CAJA DE VALVULA (DETALLE EN LAMINA APAR TE)
ESTA VALVULA DEBE CERRARSE PARCIALMENTE
A FIN DE CONSEGUIR EL GASTO Y LA PERDIDA DE
CARGAS NECESARIAS
Ø 3/8" @ 0.20
BUZON DE INSPECCION
( 0.60x0.60 ) CON TAPA METALICA
2 Ø 3/8"Ø 1/4" @ 0.10
TUB. VENT. CON REJILLA METALICA
EN EXTREMO LIBRE
CONCRETO 1: 2: 4
Ø 3/8" @ 0.20
VAL. FLOTADOR Nivel de agua
PROYECC ION TUB. REBOS
CANASTILLA
BOYA
2 Ø 3/8"
2 Ø 3/8" Ø 1/4" @ 0.10
Ø 1/4" @ 0.10BUZON DE
INSPECCION( 0.60x0.60 )
VAL. FLOTADOR BOYA
C ANASTILLA
RED
RED
CAJA DE VALVULA (DETALLE EN LAMINA APAR TE)
REB
OSE
ARMADURA DE LA LOSA SUPERIORESCALA : 1/20
ELEVACION CORTE LONGITUDINALESCALA : 1/20
PLANTAESCALA : 1/20
DETALLE DE TAPA METALICAESCALA : 1/10
VAL. FLOTADOR
2 Ø 3/8"
( 0.60x0.60 ) CON TAPA METALICABUZON DE INSPECCION
CONCRETO 1: 2: 4
BOYA
EN EXTREMO LIBRE
TUB. VENT. CON REJILLA METALICA
Ø 1/4" @ 0.10
0.10
0.30
DIRECCION DE INGENIERIA SANITARIADIRECCION GENERAL DE PROGRAMAS ESPECIALES DE SALUD
MINISTERIO DE SALUD
PLAN NACIONAL DE AGUA POTABLE RURAL LAMINA N°:
ESCALA:
ING. L. VALENCIA INDICADA
A-01ING. Y. CHAVEZ
RPOYECTISTA: REVISADO:
CAMARA ROMPE PRESION PARA REDES DE DISTRIBUCION
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
2. LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO (LGH)
3. PERDIDA DE CARGA
Ø La LGH indica la presión del agua a lo largo de la tubería bajo condiciones de operación.
Ø Es la energía necesaria para transportar una caudal de un punto a otro y que disipa el fluido por fricción.
Ø Las tuberías pueden clasificarse en largas y cortas (criterio L/D y 10% de perdidas por fricción).
Ø Las perdidas por fricción pueden lineales o locales.
Ø Al trazar la LGH para un caudal que descarga libremente a la atmósfera (como dentro de un reservorio) puede resultar en una presión residual en el punto de descarga que puede ser positiva o negativa.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
3. PERDIDA DE CARGA …3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA (S)3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA (S)
3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO (3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO (hhff))
Ø Es la pérdida de energía por unidad de longitud.
Ø Se evalúa con la ecuación de:
Hazen & Williams: 0 .5 42 .6 30 .0 0 0 4 2 6 4 fh
Q C DL
=
Darcy & Wesibach:2 2
2 5
82f
L V fL Qh fD g g Dπ
= =
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4. PRESION Y COTA PIEZOMETRICA
5. COMBINACION DE TUBERIAS
Ø De la ecuación de la energía entre 1 y 2:
2 21 1 2 2
1 22 2f LP V P Vz h h z
g gγ γ+ + − − = + +∑ ∑
Ø Al dimensionar el diámetro de la L. de C. puede no haber un único diámetro que proporcione la pérdida de carga deseada por lo que se requiere una combinación de diámetros de tuberías y clases.
Ø Cuando se combinan los diámetros de las tuberías se pueden manipular las pérdidas de carga y reducir las presiones dentro de rangos admisibles, disminuyendo el diámetro y en algunos casos el número de cámaras rompe presión, por lo que resulta un proyecto menos costoso.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
5.1 DISE5.1 DISEÑÑO DE UNA LINEA DE CONDUCCIONO DE UNA LINEA DE CONDUCCION5. COMBINACION DE TUBERIAS …
Ø Referencias:HIDRAULICA DE TUBERIAS Y CANALESCapítulo 5 Sección 5.8 DISEÑO DE UNA CONDUCCIONDr. Arturo ROCHA FELICES
DISEÑO DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOSCapítulo 8: CONDUCCIONESCapítulo 10: CONDUCCION: DESARENADOR-TANQUE DE ALMACENAMIENTORicardo A. LOPEZ CUALLA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO
6. DIMENSIONES DE LAS ZANJAS
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 m
350
375
400
425
450
475
500 msnm
L.G.H.
LIMITE TUBERIA C-5
L. G. ESTATICA
LIMITE TUBERIA C-7.5
LIMITE TUBERIA C-10
A
1
2 B
SELECCIÓN DE LA CLASE DE TUBERIAPARA LAS PRESIONES MAXIMAS DE TRABAJO
Ancho de 0.60 m y profundidad de 0.80 m.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO 7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO ……
COTAS TOPOGRAFICAS DEL SIFON ALPAMARCA – PROYECTO MARCA III
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO 7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO ……
PERFIL LONGITUDINAL Y SECCION DEL SIFON ALPAMARCA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
SIFON QUIULACOCHA SIFON QUIULACOCHA -- InstalaciInstalacióón de Tubern de Tuberíía de Aceroa de AceroPROYECTO MARCA III PROYECTO MARCA III
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO 7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO ……
SIFON CABUYAL (IRRIGACION)- TUMBES
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
9. FENOMENO DEL GOLPE DE ARIETE9. FENOMENO DEL GOLPE DE ARIETE
8. ACUEDUCTOS8. ACUEDUCTOS
10. DISE10. DISEÑÑO DE UNA CAMARA ROMPEO DE UNA CAMARA ROMPE--PRESIONPRESION
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO DERESERVORIO DEALMACENAMIENTO DE AGUAALMACENAMIENTO DE AGUA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO …
DEFINICION - FUNCION
Regula la diferencia de volumen que se produce entre el ingreso de agua al reservorio (teóricamente constante) y la salida de agua, constituida principalmente por la demanda horaria, la cual es variable durante las horas del día.
La función principal es almacenar agua cuando el suministro es menor que el consumo y entregar el déficit cuando el consumo supera al suministro.
V = VOLUMEN DEL RESERVORIO = VREG + VI + VE
OTRA FUNCION: suministrar presión adecuada a la red de distribución.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ...
CLASIFICACION
1. Por su UBICACIÓN HIDRAULICA
PARA REDUCIR COSTOS ES DESEABLE UBICARLO EN EL C.G. DE LA CIUDAD.
a. RESERVORIO DE CABECERA ó DE DISTRIBUCION
b. RESERVORIO DE COMPENSACION óFLOTANTE
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
UBICACIÓN DEL RESERVORIO CON
RESPECTO A LA RED DE DISTRIBUCION:
CABECERA Y FLOTANTE
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO APOYADO DE SECCION CIRCULAR DE CABECERA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ...
CLASIFICACION …
2. Por su UBICACIÓN CON RESPECTO AL TERRENO
APOYADO
ELEVADO
SUPERFICIAL
SEMI-ENTERRADO
ENTERRADO o CISTERNA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO SEMI-ENTERRADO
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO APOYADO
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ELEVADO TIPO INTZE
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ELEVADO
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ...
CLASIFICACION …
3. Por el TIPO DE MATERIAL DE FABRICACION
1. CONCRETO ARMADO
2. METALICO
3. FERROCEMENTO
4. P.V.C.
5. MADERA
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO METALICO
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ...
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO
1. CRITERIO HIDRAULICO- Ubicación Hidráulica
- Ubicación con Respecto al Terreno
- Volumen de Almacenamiento
- Accesorios de control y regulación
2. CRITERIO ESTRUCTURAL- Estudio de la Capacidad Portante
- Selección del Tipo de Material
- Determinación del Refuerzo
- Proceso Constructivo
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO REGULADOR ...DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO
VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO
VOLUMEN PARA COMPENSAR LAS VARIACIONES EN EL CONSUMO DE AGUA (VREG)
VREGULADO
VOLUMEN DE RESERVA PARA ATENDER CASOS DE INCENDIO (VI) VINCENDIOVOLUMEN DE RESERVA PARA EMERGENCIAS POR INTERRUPCION DEL SERVICIO (VE)
VEMERGENCIA
VOLUMEN ALMACENADO = VREG + VI + VE
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ELEVADO
RESERVORIO REGULADOR ...DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO
VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO
VOLUMEN ALMACENADO = VREG + VI + VE
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
VREGULADO
3. % DEL CAUDAL MAXIMODIARIO
(No se conoce el Diagrama deVariaciones Horaraias)
BOMBEO CONTINUO
BOMBEO DISCONTINUO Multiplicar por: 24 Horas/# Horas de Bombeo
SEDAPAL: 0.18*Qmd
RNC: 0.25*Qmd
EN FUNCION DEL TAMAÑO DE LA POBLACION
EN FUNCION DEL USO EN LA ZONAVINCENDIO
FUNCION DEL REGLAMENTO
SEDAPAL: 7% DEL QmdVEMERGENCIA
1. METODO ANALITICO: INGRESO-SALIDA
DIAGRAMA DE VARIACIONES HORARIAS
2. METODO GRAFICO: ANALISIS DEL DIAGRAMA MASA(CURVA DE CONSUMOS ACUMULADOS:- La diferencia de ordenada entre dos tiempos es
el volumen consumido en ese tiempo.- La pendiente de la tangente representa el caudal
ese instante.- La pendiente de la recta entre dos puntos es el
caudal medio en ese intervalo.)CURVA DE CONSUMOS ACUMULADO
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
DETERMINACION DELVOLUMEN DE REGULACION
En la tabla siguiente se muestra el consumo horario de agua para una localidad.
Determine el volumen de regulación usando:
a. El Método de Analítico
b. El Método Grafico: Análisis del Diagrama Masa
713,950713,9502424
392,950392,9502323
334,858334,8582222
611,541611,5412121
686,278686,2782020
589,445589,4451919
599,087599,0871818
644,781644,7811717
794,180794,1801616
775,224775,2241515
654,548654,5481414
858,955858,9551313
1,181,8071,181,8071212
757,537757,5371111
573,522573,5221010
558,968558,96899
456,633456,63388
484,920484,92077
309,260309,26066
336,211336,21155
282,259282,25944
309,932309,93233
308,580308,58022
596,290596,29011
VARIACIONES DE VARIACIONES DE VOLUMEN DE VOLUMEN DE
CONSUMOCONSUMO (l/h)(l/h)
TIEMPOTIEMPO(hora)(hora)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
DIAGRAMA DE VARIACIONES DE DIAGRAMA DE VARIACIONES DE CONSUMO HORARIOCONSUMO HORARIO
CURVA DE VARIACIONES DE CONSUMO HORARIO
0
200,000
400,000
600,000
800,000
1,000,000
1,200,000
1,400,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TIEMPO (horas)
CO
NSU
MO
HO
RA
RIO
(l/h
)
CONSUMO HORARIO CONSUMO MEDIO
713,95024
13,812,716S
392,95023
334,85822
611,54121
686,27820
589,44519
599,08718
644,78117
794,18016
775,22415
654,54814
858,95513
1,181,80712
757,53711
573,52210
558,9689
456,6338
484,9207
309,2606
336,2115
282,2594
309,9323
308,5802
596,2901
VARIACIONES DE VOLUMEN DE CONSUMO
(l/h)
TIEMPO(hora)
313,812,716_ 575,530 576 16024
l m lConsumo Medioh h s
= = ≈ =
Para que no se presente el Déficit/ Exceso:Consumo Medio [0] = Producción [I]
_ 1,181,807 328.3l lMaximo Consumoh s
= =A las 12 horas:
_ 282, 259 78.4l lMinimo Consumoh s
= =A las 4 horas:
a. El Método de Analítico
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
VOLUMEN DE REGULACION (VREG)
METODO ANALITICOMETODO ANALITICO: IngresoIngreso--SalidaSalida
TIEMPO DIFERENCIAS (m3)(hora) PARCIAL C. ACUMUL. PARCIAL P. ACUMUL. P ACUM - C ACUM
1 596 596 576 576 -20 -21 212 309 905 576 1,152 247 267 2673 310 1,215 576 1,727 512 266 2664 282 1,497 576 2,303 806 293 2935 336 1,833 576 2,878 1,045 239 2396 309 2,143 576 3,454 1,311 266 2667 485 2,627 576 4,029 1,402 91 918 457 3,084 576 4,605 1,521 119 1199 559 3,643 576 5,180 1,537 17 1710 574 4,217 576 5,756 1,539 2 211 758 4,974 576 6,331 1,357 -182 18212 1,182 6,156 576 6,907 751 -606 60613 859 7,015 576 7,482 467 -283 28314 655 7,669 576 8,058 388 -79 7915 776 8,446 576 8,633 188 -201 20116 794 9,240 576 9,209 -31 -219 21917 645 9,885 576 9,784 -100 -69 6918 599 10,484 576 10,360 -124 -24 2419 589 11,073 576 10,936 -138 -14 1420 686 11,759 576 11,511 -248 -111 11121 612 12,371 576 12,087 -284 -36 3622 335 12,706 576 12,662 -44 241 24123 393 13,099 576 13,238 139 183 18324 714 13,813 576 13,813 0 -138 138
TOTAL 3,965
MAX DIF (+) 1,539 3,965MAX DIF (-) 284 * 0.5VOL. REG 1,823 1,983
DE CONSUMO (l/h)596,290
Consumo máximo = 1,181,807 l/h = 328.3 l/sConsumo medio = 13,812,716/24 = 575,530 l/h = 159.9 l/s
308,580309,932282,259336,211309,260
589,445
CONSUMO HORARIOCONSUMO (m3 )- O PRODUCION (m3) - IVARIACIONES DE VOLUMEN
776,224
573,522757,537
1,181,807858,955
484,920456,633558,968
654,548
Consumo mínimo = 282,259 l/h = 78.4 l/s
13,812,716
794,180644,781
334,858392,950713,950
599,087
686,278611,541
VI Ot
∆− =
∆( )V t I O∆ = ∆ −
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
VOLUMEN DE REGULACION (VREG)
METODO ANALITICOMETODO ANALITICO: IngresoIngreso--Salida Salida ……
VREG = MAX DIF (+) + /MAX (-)/
En la columna DIFERENCIA (Producción Acumulado – Consumo Acumulado):
VREG = 1,539 + /-284/
VREG = 1,823 m3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
VOLUMEN DE REGULACION
METODO GRAFICO: Análisis del Diagrama Masa
DI AGRAMA MAS A DEL CONS UMO DE AGUA
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
10,000
11,000
12,000
13,000
14,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TIEMPO (hora)
VOLU
MEN
AC
UM
ULA
DO
(m
3)
12,370 m3
10,550 m3
CURVA DE CONSUMOS ACUMULADOS
VREG = 12,370 - 10,550 = 1,820 m3
CONSUMOPRODUCCION
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.1.-- Reglamentos vigentes en la zona del proyectoReglamentos vigentes en la zona del proyecto
SUBSECTOR DE VIVIENDA Y CONSTRUCCIONSUBSECTOR DE VIVIENDA Y CONSTRUCCION
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESREGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESNORMA DE SANEAMIENTO VNORMA DE SANEAMIENTO V
R.MR.M. N. Nºº 021021--9898--MTC/15.01MTC/15.01
S.030S.030 ALMACENAMIENTO DE AGUAALMACENAMIENTO DE AGUA
1 – Almacenamiento de agua potableAlmacenamiento de agua potable
1.1 – Volumen de regulaciVolumen de regulacióónn
El volumen de regulación deberá fijarse de acuerdo al estudio del diagrama masa correspondiente a las variaciones horarias de la demanda.Cuando se compruebe la no disponibilidad de esta información, se deberá adoptar como mínimo el 25% del promedio anual de la demanda como capacidad de regulación, siempre que el rendimiento de la fuente de abastecimiento sea calculado para 24horas de funcionamiento.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.1.-- Reglamentos vigentes en la zona del proyectoReglamentos vigentes en la zona del proyecto
SUBSECTOR DE VIVIENDA Y CONSTRUCCIONSUBSECTOR DE VIVIENDA Y CONSTRUCCION
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESREGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESNORMA DE SANEAMIENTO VNORMA DE SANEAMIENTO V
R.MR.M. N. Nºº 021021--9898--MTC/15.01MTC/15.01
S.030S.030 ALMACENAMIENTO DE AGUAALMACENAMIENTO DE AGUA
1 – Almacenamiento de agua potableAlmacenamiento de agua potable
1.2 – Volumen contra incendioVolumen contra incendio
En los casos que se considere demanda Contra incendio deberáasignarse un volumen adicional adoptado al siguiente:- Para áreas destinadas netamente a vivienda: 50 m3- Para áreas destinadas a uso comercial o industrial deberá
calcularse utilizando el grafico adjunto para agua de extinción, yconsiderando un volumen aparente de incendio de 3,000 m3 y elcoeficiente de apilamiento respectivo.
Independiente de este volumen de reserva los locales (Industriales, Comerciales y otros) deberán tener su propia reserva.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.1.-- Reglamentos vigentes en la zona del proyectoReglamentos vigentes en la zona del proyecto
SUBSECTOR DE VIVIENDA Y CONSTRUCCIONSUBSECTOR DE VIVIENDA Y CONSTRUCCION
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESREGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESNORMA DE SANEAMIENTO VNORMA DE SANEAMIENTO V
R.MR.M. N. Nºº 021021--9898--MTC/15.01MTC/15.01
S.030S.030 ALMACENAMIENTO DE AGUAALMACENAMIENTO DE AGUA
1 – Almacenamiento de agua potableAlmacenamiento de agua potable
1.3 – Volumen de reservaVolumen de reserva
Deberá justificarse la necesidad de un volumen adicional de reserva.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...
SEDAPALSEDAPALSERVICIO DE AGUA POTABLE Y SERVICIO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LIMAALCANTARILLADO DE LIMA
NUEVO REGLAMENTO DE ELABORACIONNUEVO REGLAMENTO DE ELABORACIONDE PROYECTOSDE PROYECTOS
TITULO V - ALMACENAMIENTOCAPITULO 5.1 - VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO
ART. 5.1.1. El almacenamiento se dimensionará para satisfacer los requerimientos de un determinado esquema integral de servicios.
ART. 5.1.2. Los volúmenes de almacenamiento deben comprender los requerimientos de regulación, incendio y reserva para interrupciones de servicio.
ART. 5.1.3. Para las habilitaciones indicadas en el Art. 3.2.1. a), se requerirá un volumen de regulación igual al dieciocho por ciento (18%) del consumo máximo diario.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...
SEDAPALSEDAPALSERVICIO DE AGUA POTABLE Y SERVICIO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LIMAALCANTARILLADO DE LIMA
NUEVO REGLAMENTO DE ELABORACIONNUEVO REGLAMENTO DE ELABORACIONDE PROYECTOSDE PROYECTOS
TITULO V - ALMACENAMIENTOCAPITULO 5.1 - VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO …
ART. 5.1.4. En las habilitaciones urbanas donde se considere demanda contra incendio, conforme lo indicado en el Art. 3.4.2. se requerirá un volumen adicional contra incendio como sigue:
- Residencial (Áreas de vivienda) 100 m3
- Comercial y/o industrial 200 m3
ART. 5.1.5. Para las habilitaciones citadas en el Art. 3.2.1. a), se requerirá un volumen adicional de reserva que sea igual al siete por ciento ( 7%) del consumo máximo diario.
ART. 5.1.6. Independientemente de estos volúmenes, las edificaciones en general (residencial, comercial, industrial y otros) deberán contar con sus propias reservas, en concordancia con lo establecido en la Norma S 200: Instalaciones Sanitarias para Edificación.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Reglamentos vigentes en la zona del proyecto ...DIGESA DIRECCION GENERAL DE SALUD AMBIENTAL – MINISTERIO DE SALUD
NORMA TECNICAABASTECIMIENTO DE AGUA Y SANEAMIENTO PARA POBLACIONES
RURALES Y URBANO-MARGINALES
4.06.5. RESERVORIOS O TANQUES DE ALMACENAMIENTOSon destinados para almacenar un volumen de regulación, para compensar las variaciones horarias de consumo.
A. VolúmenesLa capacidad del reservorio será calculada en función de la demanda máxima diaria anual, el porcentaje de regulación no deberá sobrepasar los siguientes valores:
- Gravedad: 25 %- Bombeo : 30 %
Otros valores deberán ser justificados.B. Válvulas y Accesorios varios
Se deberá colocar las válvulas y accesorios mínimos necesarios para la operación y mantenimiento.- Las tuberías de salida de los reservorios deberán contar con canastilla.- El diámetro de la tubería de rebose será:
Capacidad DiámetroHasta 10.00 m3 2 pulg
¨ 10.01 a 30.00 m3 3 pulgMas de 30.00 m3 4 pulg
El reservorio deberá tener tuberías independientes de limpia y ventilación.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ...
EJEMPLO CON DATOS DE SEDAPAL
En las inmediaciones de Lima Metropolitana se dispone de un área de 25.63 Ha para ser urbanizada proyectando 1,451 lotes para viviendas residenciales. Se desea determinar el volumen del reservorio si este se alimentará por bombeo durante 18 horas.
SOLUCION
Reglamento de SEDAPAL:
CALCULO DE LA POBLACION:
Densidad = 7 hab/vivienda
Dotación = 250 l/hab/día
K1 = 1.3
K2 = 2.6
Población = Densidad * Nº de Lotes
= 7 hab/vivienda * 1,451 vivienda
Población = 10,157 hab
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ...
EJEMPLO CON DATOS DE SEDAPAL …
CALCULO DE Qm, Qmd, Qmh:
Qm = Dotación x Población
= 250 l/hab/día * 10,157 hab * día/86,400 s
Qm = 29.39 l/s
El caudal medio:
Qmd = K1 x Qm
= 1.3 * 29.39
Qmd = 38.21 l/s
El caudal máximo diario:
Qmh = K2 x Qm
= 2.6 * 29.39
Qmh = 76.41 l/s
El caudal máximo horario:
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ...
EJEMPLO CON DATOS DE SEDAPAL …
CALCULO DEL VOLUMEN DEL RESERVORIOVREG = 0.18 Qmd
= 0.18 * 38.21 l/s * 86,400 s/día
VREG = 594 m3 Bombeando las 24 horas
El Volumen Regulado:
El Volumen de reserva por interrupción de servicio:
VREG = 24/Nº horas * 594 m3 con bombeo discontinuo:
VREG = 24/18 * 594
VREG = 792 m3
VI = 100 m3 (Zona residencial)El Volumen por Incendio:
VE = 0.07 Qmd
= 0.07 * 38.21 l/s * 86,400 s/día
VE = 231 m3
El Volumen del Reservorio: V = VREG + VI + VE
V = 792 + 100 + 231 = 1,123 m3
Luego: V = 1,200 m3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [1]
DIAGRAMA MASA
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
TIEMPO [horas]
CO
NSU
MO
AC
UM
ULA
DO
[m
3]
CONSUMO (m3) ACUMULADO
PRODUCION (m3) 24 horas
BOMBEO 8 horas
BOMBEO 12 horas
BOMBEO 16 horas
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
BOMBEO 8 HORAS
CONTINUO
BOMBEO 12 HORAS
BOMBEO 16 HORAS
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [1] …
0
6 12 18 24
TIEMPO [horas]
VO
LU
MEN
A
CU
MU
LA
DO
[m
3]
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
a
b
Volumen = /a/+/b/
717717327327-- 39039016 horas16 horas
1,2551,255658658-- 59759712 horas12 horas
1,9921,9921,1701,170-- 8228228 horas8 horas
VolumenVolumenm3m3bbaaBOMBEOBOMBEO
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CONSUMO HORARIO
0
200
400
600
800
1,000
1,200
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
TIEMPO [horas]
CO
NSUM
O H
OR
ARIO
[m
3/h]
CONSUMO (m3) VAR.HOR.
PRODUCION (m3) VAR.HOR.
BOMBEO VAR. HOR.
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [2]
04,00004,00010024
1004,00003,90010022
2004,00003,80015020
3504,0005713,65020018
-213,4295713,45031016
-2832,8575713,14042014
-4342,2865712,7201,17012
1641,7145711,55060010
1931,1435719503708
-95715715802606
-320003201804
-140001401402
00001000
m312 horas (m3)
VAR. HOR.
ACUMULADO
VAR. HOR.(hora)
BOMB-CONS
BOMBEOCONSUMO (m3)TIEMPO
CONSUMO ACUMULADO Y BOMBEO DISCONTINUO
0
400
800
1,200
1,600
2,000
2,400
2,800
3,200
3,600
4,000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
TIEMPO [horas]
VOLU
MEN
AC
UM
ULA
DO
[m
3]
CONSUMO (m3) ACUMULADO
BOMBEO 14 horas (m3)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLU
MEN
AC
UM
ULA
DO
[m
3]
c
d
b
a a = + 350 m3
b = - 360 m3
c = + 330 m3
d = - 320 m3
Vol = /a/ +/b/ = 710 m3
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [2] …
CONSUMOPRODUCCION14 horas
Se seleccionan los mayores valores [+] y [-]
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLU
MEN
AC
UM
ULA
DO
[m
3]
B
A
C
D
Vol = /B/ + /C/ = 2,500 m3
Se seleccionan los mayores valores [+] y [-]
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [3-A]
CONSUMOPRODUCCION8 horas
A = - 320 m3
B = +1,050 m3
C = - 1,450 m3
D = + 200 m3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLU
MEN
AC
UM
ULA
DO
[m
3]
B
A
C
D A = - 580 m3
B = + 450 m3
C = - 1,140 m3
D = + 350 m3
Vol = /B/ + /C/ = 1,590 m3
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [3-B]
CONSUMOPRODUCCION8 horas
Se seleccionan los mayores valores [+] y [-]
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLU
MEN
AC
UM
ULA
DO
[m
3]
B
A
E
D
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [3-C]
CONSUMOPRODUCCION8 horas
Se seleccionan los mayores valores [+] y [-]para determinar el volumenC
F
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
0 2 64 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLU
MEN
AC
UM
ULA
DO
[m
3]SIMULACION DEL FUNCIONAMIENTO DE UN RESERVORIO
CONSUMOPRODUCCION14 horas
360 m3
40 m3
650 m3
360 m3
VACIO
360 m3
710 m3
LLENO
360 m3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIOS - TIPOS
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ...
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO
FORMAS ECONOMICAS
SECCION PRISMATICA:SECCION PRISMATICA: h = 1/3 V + k
donde: h = Profundidad (m)V = Volumen (cientos de m3) k = coeficiente que es función del volumen
0.70.7mas de 17mas de 17
1.01.014 14 –– 1616
1.31.310 10 –– 1313
1.51.57 7 –– 99
1.81.84 4 -- 66
2.02.0menos de 3menos de 3
kkV V ((cientos de mcientos de m33))
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
SECCION CIRCULAR: D = 2 a 4 h
Recomendado por SEDAPAL:- Altura mínima 2.50 m- Altura máxima 8.00 m
Agregar apuntes de Rivera Feijoo
• PRESFRESSED CONCRETE CYLINDRICALTANKS, L. R. GRESSY-1961.
RESERVORIO ...
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO
FORMAS ECONOMICAS
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
SECCION CIRCULAR SECCION CIRCULAR ……
Espesor del techo (cáscara o lámina) *:
* ACI SP-28 – CONCRETE THIN SHELLS
RESERVORIO ...
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO
FORMAS ECONOMICAS
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ...
PARTES DE UN RESERVORIO
A. RESERVORIO
A.1 Cimentación
A.2 Fuste en reservorios elevados
A.3 Tanque o Cuba
A.3 Techo o cobertura
B. CASETA DE VALVULAS
B.1 Tubería de llegada
B.2 Tubería de salida
B.3 Tubería de limpia
B.4 Tubería de rebose
B.5 Tubería By-Pass
C. OTROS
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
CALCULO ESTRUCTURALCALCULO ESTRUCTURAL- USANDO MANUAL DEL ACI
- MODELANDO CON EL SAP 2000PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Izquierda :Modelo matemático de tanque apoyado de concreto armado. Derecha :Diagrama de fuerzas anulares sobre la pared del tanque debido a la acción de las presiones hidrodinámicas ocasionadas por sismo.
CALCULO ESTRUCTURALCALCULO ESTRUCTURAL
MODELANDO CON EL SAP 2000
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO CIRCULAR (300 m3)D=11.00 m, Hagua= 3.30 m
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RESERVORIO ELEVADO TIPO INTZE (300 m3)D=11.00 m, Hagua= 3.30 m
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com