Abastecimiento de agua y alacantarillado

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO CON DATOS ASUMIDOS

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Abastecimiento de agua y alacantarillado

  1. 1. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA metodo aritmetico 2013 diseno para el año año 1940 poblacion(hab) 3845 89.28571 1961 poblacion 2013 5720 173.09091 1972 14387 7624 55.11111 1981 8120 1993 9678 129.83333 274.5 2007 13521 rpromedio año 1940 1961 1972 1981 1993 2007 144.36421 metodo de interes simple poblacion 3845 1875 5720 1904 7624 496 8120 1558 9678 3843 13521 r 80745 62920 68616 97440 135492 r promedio año 1940 1961 1972 1981 1993 2007 metodo geometrico variacion poblacion tiempo 3845 5720 7624 8120 9678 13521 r promedio 0.0232213 0.0302606 0.0072286 0.0159893 0.0283633 poblacion 2013 15226 0.0210126 r 21 11 9 12 14 1.019094061 1.02646527 1.007027801 1.014734592 1.024172441 1.0183 ABASTECIMIENTO poblacion 2013 15075.1
  2. 2. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA año metodo de la parabola para los ultimos 3 censos poblacion var.tiempo 1981 8120 1993 9678 2007 13521 0 12 26 por las ecuaciones C= 8120 cuadro para hallar A y B A= B= VAR TIEMPO AHORA POBLACION 5.5641 63.0641 AÑO CUADRO DE POTENCIAS 12 26 144 676 2013 32 15836 HALLANDO UNA SOLA POBLACION PARA EL AÑO EN ESTUDIO METODO ARITMETICO METODO DE INTERES SIMPLE METODO GEOMETRICO METODO DE LA PARABOLA 14387 15226 15075 15836 PROMEDIO de la poblacion actual con este dato DISEÑAMOS LA CIUDAD FICTICIA 15131 PARA EL AÑO 2033 diseno para el año año 1940 metodo aritmetico 2033 poblacion(hab) 3845 89.3 1961 5720 173.1 1972 7624 55.1 ABASTECIMIENTO poblacion 2033 17274
  3. 3. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA 1981 8120 129.8 1993 9678 2007 13521 274.5 144 2013 14387 rpromedio año 1940 1961 1972 1981 1993 2007 2013 año 1940 1961 1972 1981 1993 2007 2013 144.36421 metodo de interes simple poblacion 3845 1875 5720 1904 7624 496 8120 1558 9678 3843 13521 1704.670787 15226 metodo geometrico variacion poblacion tiempo 3845 5720 21 7624 11 8120 9 9678 12 13521 14 15075 6 r promedio 0.443642 r 80745 62920 68616 97440 135492 81126 r promedio 0.023221 0.030261 0.007229 0.015989 0.028363 0.021013 0.021013 poblacion 2033 21624 r 1.019094061 1.02646527 1.007027801 1.014734592 1.024172441 1.018298833 1.018298833 poblacion 2033 21665 metodo de la parabola para los ultimos 3 censos año poblacion var.tiempo 1993 9678 0 2007 13521 14 2013 15836 20 por las ecuaciones C= 9678 cuadro para hallar A y B A= ABASTECIMIENTO 5.56667
  4. 4. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA CUADRO DE POTENCIAS 14 20 196 400 B= AÑO VAR TIEMPO AHORA POBLACION 196.56667 2033 40 26447 HALLANDO UNA SOLA POBLACION PARA EL AÑO EN ESTUDIO METODO ARITMETICO METODO DE INTERES SIMPLE METODO GEOMETRICO METODO DE LA PARABOLA 17274 21624 21665 26447 PROMEDIO 21753 Pob. De diseño PARA HALLAR LOS CAUDALES CLIMA TEMPLADO NO EXISTEN ESTUDIOS dato por NORMA 150 LPS VARIACIONES DE CONSUMO Qp= Qmaxd= qmaxh= 37.7653763 lps 50.9832580 67.9776774 por perdidas de capatacion 1.1*Qmd= k1= k2= lps 56.08158 lps 1.35 1.8 capatacion en rio consumo domestico uso de recibo de agua PERIODO RECIBO FECHA SETIEMBRE 20/08/2005 20/09/2005 LECTURAS (m³) 397 422 NÚMERO DE CONSUMO CONSUM CONSUMO DIAS (m³) O Lt/dia Lt/pers/Dia 31 25 806.45 100.81 ABASTECIMIENTO
  5. 5. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA OCTUBRE 20/09/2005 21/10/2005 21/10/2005 21/11/2005 21/11/2005 20/12/2005 20/12/2006 20/01/2007 422 444 444 474 474 507 507 535 DICIEMBRE ENERO consumo domestico= 709.68 88.71 31 30 967.74 120.97 29 33 1137.93 142.24 31 CONSUMO DOMESTICO 22 28 903.23 112.90 TOTAL = NOVIEMBRE 31 565.63 565.63 5 113 * EL CAUDAL DOMESTICO SE OBTENDRA DE LA SIGUIENTE MANERA: QDOMESTICO = CONSUMO DOMESTICO x POBLACION DE DISEÑO Q domestico 2460807 lts/dia b)CONSUMO DE AGUA DE LOS USOS COMPLEMENTARIOS:Qc - La dotación diaria minima de agua para uso comercial, Educación, Recreación, salud, riego de jardines u otros fines, seran tomados del Reglamento Nacional de Construcciones.(RNC) * EDUCACIÓN: La dotacion de agua para locales educativos y residencias estudiantiles, es de 50 litros por persona para alumnado y personal no residente , y de 200 litros por persona para alumnado y personal residente. En el presente trabajo tomaremos de 50 litros por persona. LOCALES 500 800 1200 900 DOTACION CONSUMO Lt/alum/dia 50 50 50 50 Lt/dia 25000 40000 60000 45000 TOTAL EDUCATIVOS CENTRO INICIAL ESCUELA COLEGIO 1 COLEGIO 2 ALUMNOS 170000 * MERCADO: La dotacion de agua para el mercado es de 15 litros por m² por dia del área útil del local, se ha considerado un 80% de área util. ESTABLECIMIEN TO MERCADO AREA (m²) 5120 DOTACION CONSUMO Lt/m²/dia 15 Lt/dia 76800 ABASTECIMIENTO
  6. 6. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA * RECREACION: Dentro de la recreación consideraremos a los Parques y a los escenarios deportivos. 1.-ESCENARIOS DEPORTIVOS: La dotacion de agua para escenarios deportivos es de 1litro por espectador por día. ESCENARIO 7000 1000 DOTACION CONSUMO Lt/espe/dia 1 1 Lt/dia 7000 1000 TOTAL DEPORTIVO ESTADIO COLISEO ESPECTADORES 8000 2.-PARQUES: La dotacion de agua para áreas verdes será de 2 litros por día por m². No se requiere incluir áreas pavimentadas u otras no sembradas para los fines de esta dotación, se considerara un 80% de area útil. | AREA (m²) PARQUE 1 PARQUE 2 PLAZA DE ARMAS 6720 2640 3496 DOTACION CONSUMO Lt/m²/dia 2 2 2 Lt/dia 13440 5280 6992 TOTAL NOMBRE 25712 * SALUD: La dotación de agua para locales hospitalarios como: Hospitales, Clinicas de Hospitalización, Clínicas dentales y similares,para Hospitales y Clinicas es de 600 litros por dia por cama y de 500 litros día para consultorios médicos. DOTACION UNIDAD 600 Lt/cama/día 500 Lt/consultorio/día camas consultorios NUMERO CONSUM DE O Lt/dia UNIDADES 200 120000 12 6000 TOTAL 126000 * MUNICIPALIDAD: La dotación de agua que tomaremos es de 6 litros por m² de área útil para nuestro caso tomaremos un 80% de área útil. AREA (m²) MUNICIPILIDAD 3360 DOTACION CONSUMO Lt/m²/dia 6 Lt/dia 20160 * CEMENTERIO: La dotación de agua para el cementerio se toma 1litros por m² por día por área verde, para este caso se toma el 60% del área total como áreas verdes. ABASTECIMIENTO
  7. 7. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA DOTACION Lt/m²/dia 1 AREA (m²) 12240 CONSUMO Lt/dia 12240 * IGLESIA: La dotación de agua para la Iglesia es de 1litros por m² por día de área útil. Para nuestro caso tomaremos un 80% del área total. DOTACION Lt/m²/dia 1 AREA (m²) 3360 CONSUMO Lt/dia 3360 * POLICIA: La dotación de agua es de 50 litros por policia por día DOTACION Lt/polic/dia 50 UNIDAD (Policia) 200 CONSUMO Lt/dia 10000 * BANCO: La dotación de agua en las oficinas de los bancos es de 6 litros por m2 por dia, en donde se considera un 15 % de área total, ya queel resto es área publica, el cual no se considera dotación. AREA (m²) BANCO 53.85 DOTACION CONSUMO Lt/m²/dia 6 Lt/dia 323 Por lo tanto: * TOTAL DE CONSUMO DE USOS COMPLEMENTARIOS: Qc CONSUMO DE USOS COMPLEMENTARIOS = 170000+76800+8000+23400+126000+20160+12240+3360+10000+323 CONSUMO DE USOS COMPLEMENTARIOS = 452595 Qc = 452595 Lt/dia * Otros Usos estan conformado por:Pérdidas directas y desperdicios en un 5-10% del Total, asumiremos un porcentaje de: 7% DOTACION CONSUMO Lt/dia DOMESTICO 2460807 452595 7% Total OTROS USOS ABASTECIMIENTO
  8. 8. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA Encontrando el valor del Total T T = 3132690.4 Lt/dia Entonces: DOTACION CONSUMO Lt/dia DOMESTICO 2460807.04 452595.00 219288.33 OTROS USOS CONSUMO Lt/dia 2460807.04 671883.33 Encontrando los porcentajes de incidencia del Consumo Domestico y Otros Usos: 3132690.37 2460807.04 100% X 3132690.37 671883.33 X = 78.55% 100% X X = 21.45% * INCIDENCIA DE LOS CONSUMOS: CONSUMO Lt/dia ≥ 70 % 21.45% ≤ 30 % 2460807.04 78.55% 671883.33 OK OK 100% CALCULO DEL CAUDAL TOTAL: Qt Qt = Q domestico + Q c + Q desperdicios(7% del total) Qt = 2118174.42 + 449960.00 + 193300.44 Qt = 3132690.37 Lt/dia DONDE: Qm = Qt LUEGO: Qm = 3132690.37 Lt/dia Qm = 36.26 Lt/seg DOTACIÓN PERCÁPITA: DPC DPC= DPC= Dotación Percápita  Qt Pobl Total ConsumoToal Población Diseño 3132690.37 Lt/dia 21753hab 144.01 Lt/hab/día ABASTECIMIENTO
  9. 9. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA VARIACIONES DE CONSUMO: En todo sistema de abastecimiento de agua,la cantidad varia continuamente la cual esta en funcion del tiempo, por diversos aspectos como por ejemplo: Climáticos, domesticos, costumbres, nivel socioeconómico, etc *VARIACIONES DIARIAS (K1): Para una ciudad que cuenta con servicios básicos como: Recreación, Educación, Salud, etc. Además de tener actividades comerciales, según el RNC el coeficiente K1 varia entre: K1 = (1.2 - 1.5) * Para este trabajo asumiremos el valor promedio es decir: K1 = 1.35 *VARIACIONES HORARIAS (K2): Según el R.N.C.establece que: *Población ≤ 10000 hab. K 2 = 2.50 *Población > 10000 hab. K 2 = 1.80 Poblacion de diseño K2 = 1.80 = 0hab *COEFICIENTE DE REAJUSTE (K3): Para viviendas Multifamiliares (DN>300Hab/Ha) K3 K3 0 0Hab/Ha = K2 = 1.80 Densidad Multifamiliar CAUDALES DE DISEÑO: Qm = Qmax diario = Qmax diario = Qmax diario = Qmax horario = Qmax horario = Qmax horario = *) Con el Qm = 36.258 36.26 Lt/seg Qm * K1 31.96 x 1,35 48.95 Lt/seg Qm * K2 26,83 x 1,80 65.26 Lt/seg se diseñara el volumen de almacenamiento *)Con el Qmaxdiario = 48.9483 lts/seg se diseñara las sgtes estructuras: Captación ABASTECIMIENTO del sistema de agua potable
  10. 10. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA Planta de tratamiento de agua potable Línea de conducción *)Con el Qmaxhorario = 65.2644 lts/seg se diseñara las sgtes estructuras: Línea de aducción Línea de distribución Alcantarillado Planta de tratamiento de aguas residuales RESULTADOS: Qm = Qmaxd = Qmaxh = Periodo de diseño = Poblacion actual = Poblacion total = Densidad Neta = Area expan. urb. = 36.26 Lt/seg 48.95 Lt/seg 65.26 Lt/seg 20 Años 15131 Hab 21753 Hab 485 Hab/Ha 13.65Has El caudal para 1000 personas: (Q/1000) Se trabaja con el Qmaxdiario Qmax diario = #Personas= Pobl total= Q / 1000  Q/1000= 48.95 Lt/seg 1000 21753 Hab Q max d * 1000 Pobl..Total 2.25 Lt/seg OK Rango de valores: debe de estar entre (1.5 - 2.0) ABASTECIMIENTO
  11. 11. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA ABASTECIMIENTO
  12. 12. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA ABASTECIMIENTO
  13. 13. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA ABASTECIMIENTO
  14. 14. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA ABASTECIMIENTO
  15. 15. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA ABASTECIMIENTO
  16. 16. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA ABASTECIMIENTO
  17. 17. UNIVERSIDAD NACINAL DE CAJAMARCA 0+10000+323 ABASTECIMIENTO
  18. 18. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 0 DETERMINACION DE PERIODO DE DISEÑO Año Población Dif.años 1940 1961 1972 1981 1993 3845 5720 7624 8120 9678 21 11 9 12 ⬚ ⬚ ⬚ 53 Interes compuesto: Para: K T T T T = = = = 21 11 9 12 K K K K 1 2 3 4 = = = = 1.019 1.026 1.007 1.015 = = = = 0.019 0.026 0.007 0.015 = 0.01759 = 1.759 *) hallando el k promedio K prom. = 0.932159 / T. C. I. C PERIODO DE DISEÑO (%) <1 1-2 >2 53 (AÑOS) 25-30 20-25 10-20 NOTA : Se tomara en cuenta el mayor valor para entrar en la tabla : Con el valor: 1.759 PERIODO DE DISEÑO = ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO 20 AÑOS DICIENBRE 2013
  19. 19. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA DISEÑO DE LA CIUDAD FICTICIA Area total : 30 300000 Ha. m2. Manzanas : Lado " A "(m.) Area Neta: *) Area (m2) Porcent. A.manzana # de lotes # entero lotes 120 80 Pob.actual : Pob. diseño : Pob. futura : Lado " B "(m.) 120 80 14400 6400 0.5 0.5 150000 150000 10.417 23.438 11 24 15131 21753 6622 hab. hab. hab. 312000 m2 Densidad Neta : Dn = 484.97 Hab./Ha. Dn = 485 Hab./Ha. La densidad indica que se trata de Manzanas Multifamiliares Cálculo del Área de Expansión Asumimos densidad futura = 446 Hab/Ha, aproximadamente igual a la Densidad Neta Luego: *) Expanción urbana : Df = 485 (21752.8567555165-15130.9121768621) 6622hab 446 = Area exp. Area exp. Area exp. Area exp. = = 13.65 136534.94 Ha m2. Lado " A "(m.) Lado " B "(m.) Area (m2) Porcent. A.manzana # de lotes # entero lotes 120 80 120 80 14400 6400 0.5 0.5 68267.470 68267.470 4.741 10.667 5 10 Nº MANZANAS AREA (Hás) A.PARC.(Hás) 5 1.44 7.20 m2 Hás 10 0.64 6.40 136000 13.60 Cuadro de Areas Futuras AREA TOTAL Reajustamos la Densidad Futura Densidad Futura = 487 hab / Há La densidad indica que se trata de Manzanas Multifamiliares EL AREA TOTAL PARA EL PERIODO DE DISEÑO SERÁ Area total = Area Actual + Area de expansión Area total = 312013.60 Hás ABASTACIMIENTO DE AGUA Y ALCANTERILLADO
  20. 20. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA DISEÑO DE LA CIUDAD FICTICIA Area total minima : 30 300000 Lado " A "(m.) ado " B "(m.) L 120 80 Ha. m2. Porcent. A.manzana # de lotes 14400 6400 120 80 Area (m2) 0.5 0.5 150000 150000 11 24 CALCULO DE LA DENSIDAD POBLACIONAL Pob.actual : 15131 hab. Pob. diseño : 21753 hab. Pob. futura : 6622 hab. AREA NETA LADO 1 LADO 2 120 80 120 80 # MANZANAS AREA(m2) AREA(Ha) 11 24 158400 153600 15.84 15.36 TOTAL 312000 31.20 AREA COMPLEMENTARIA LUGAR CANTIDAD LADO1 LADO2 AREA(m2) AREA(Ha) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 120 110 80 50 55 120 60 80 120 60 60 55 70 55 120 60 120 170 110 120 120 185 80 80 170 70 70 120 120 60 120 60 14400 18700 8800 6000 6600 22200 4800 6400 20400 4200 4200 6600 8400 3300 14400 3600 1.44 1.87 0.88 0.60 0.66 2.22 0.48 0.64 2.04 0.42 0.42 0.66 0.84 0.33 1.44 0.36 TOTAL 153000 15.30 Plaza de armas Colegio 1 Colegio 2 Escuela Centro inicial Estadio Coliseo Mercado Cementerio Iglesia Municipalidad Policia Parque 1 Parque 2 Hospital Banco Luego: Pobl actual Area neta Densidad neta = 15131 31.20 Densidad neta= 484.97 Densidad neta= 485Hab/Ha zona de Densidad Multifamiliar Según la DA se tiene una zona de Densidad Multifamiliar ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
  21. 21. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA CÁLCULO DEL ÁREA DE EXPANSIÓN: Para encontrar el área futura haremos la siguiente suposición: DA=DF,por lo que nos hemos asumido que en el futuro (periodo de diseño de 20años), la densidad poblacional sigue siendo Multifamiliar,por motivo de emigración como tambien por fallecimiento. Densidad Neta Actual = Densidad Futura = 485Hab/Ha Luego: (21752.8567555165-15130.9121768621) 6622hab 446 = Area futura Area futura Area fut. = 13.65Has La cual lo distribuimos de la sgte manera 50% 50% 120*120 = 80*80 = Area exp. Area exp. Lado " A "(m.)Lado " B "(m.) 120 80 120 80 5 manzanas 10 manzanas 4.57 10.29 = = 13.65 136534.94 Ha m2. Area (m2) Porcent. A.manzana # de lotes 14400 6400 0.5 0.5 68267.470 68267.470 5 11 Cuadro de Areas Futuras de expansión: Nº MANZANAS AREA (Hás) A.PARC.(Hás) 5 1.44 7.20 11 0.64 6.83 AREA TOTAL m2 Hás 140267 14.03 EL AREA TOTAL PARA EL PERIODO DE DISEÑO SERÁ Area total = Area Actual + Area de expansión Area total = 45.23 Hás ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
  22. 22. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA DISEÑO DE CAPTACIONES Qmax d = 48.95 Lts/seg Nota: En esta ocasión vamos a asumir que existe suficiente cantidad de manantiales laterales y de fondo como para cubrir la demanda de agua requerida (Qmax d), y tambien se realizara el diseño de un manantial lateral y un manantial de fondo solamente; pero tenemos que tener en cuenta que en la realidad se tiene que realizar el diseño de cada manantial de forma diferente. Caudales de diseño: Manantial Lateral: Qmax ≤ 1 lts/seg Manantial de Fondo: Qmax ≤ 5 lts/seg Asumimos el caudal de diseño de cada uno de los manatiales: Manantial Lateral: Q = 0.73 Manantial de Fondo: Q = 3.85 Lts/seg Lts/seg Consideramos el Caudal maximo de aforo como el 10% mas. Manantial Lateral: Qmax aforo = 0.803 Lts/seg Manantial de Fondo: Qmaxaforo= 4.235 Lts/seg Nota: para el diseño se considera el 90% del caudal maximo aforado. Calculo de manatiales necerarios para satisfacer la demanda (Qmax d): Manantial Lateral De Fondo Q (lts/seg) Número Qtotal (lts/seg) 0.73 3.85 10 11 21 7.3 42.35 49.65 Total : dato aproximado al Qmax d I .- CAPTACION DE MANANTIAL LATERAL 1.1. Caudal de Diseño: Q= 0.73 Lts/seg 1.2. Diseño del Material Filtrante: Teniendo en cuenta la condicion de BERTRAM: 𝑑15 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝑑85 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 <4 ó 𝑑15 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 𝑑15 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 >5 Donde: d15Filtro = Diametro de la abertura del tamiz que pasa el 15% d85Filtro = Diametro de la abertura del tamiz que pasa el 15% ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  23. 23. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Suponemos que los datos encontrados en el analisis granulométrico son: d15 = 0.002 mm d85 = 0.350 mm Cálculo de los diámetros de los estratos del filtro: Filtro I: d15Filtro I = d85 Suelo * 3.5 d15Filtro I = 1.225 Por lo tanto se utilizara material de Filtro I, arena gruesa de (1-2 mm) mm Filtro II: d15Filtro II = d15Filtro I * 6 d15Filtro II = 7.35 mm Por lo tanto se utilizara material de Filtro II,grava media de (5-30 mm) Filtro III: d15Filtro III = d15Filtro II * 6 d15Filtro III = 44.1 mm Por lo tanto se utilizara material de Filtro III,grava gruesa de (30-70 mm) Según la Ley de Darcy las características del filtro de agua a través de filtros formados por materiales granulares tenemos: Q = K*A*I Donde: Q: K: A: I: h1 y h2 : L: Caudal de afloramiento del manantial Coeficiente de permeabilidad (m/seg) Área de la sección transeversal del filtro Gradiente hidráulico Pérdidas de energía sufrida por el flujo en el desplazamiento L Longitud total del filtro ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  24. 24. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 1.3. Coeficiente de Permeabilidad (K) para cada estrato Asumimos los valores de K para cada estrato: Arena Gruesa: K1 = Grava Media: K2 = Grava Gruesa: K3 = 0.5 10 100 cm/seg cm/seg cm/seg Por razones prácticas de construcción consideremos los siguientes espesores para cada estrato: b1 = b2 = b3 = La Lonitud Total del Estrato es: L = b1 + b2 + b3 L= 1.00 0.30 0.30 0.40 m m m m Asi mismo consideramos el gradiente hidraulico igual a la pendiente del terreno, sabiendo que es igual a: i% = 15% Como la direccion del flujo es perpendicular a los estratos, utilizamos la siguiente fórmula y hallamos: Permeabilidad Promedio Total: b 1 1   c Kv L Kc Donde: Kv : Kc: bc: L : 1 / Kv = Kv = Kv = seg/cm Permeabilidad total y perpendicular al estrato. Permeabilidad de cada estrato. Ancho de cada estrato. Longitud total de los estratos. 0.634 1.577 0.0158 seg / cm cm / seg m / seg Asumimos los siguientes elementos del filtro: Profundidad del Filtro: 0.75 m ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  25. 25. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 2.30 Arena Gruesa 0.30 1.85 Grava Media 0.30 1.40 Grava Gruesa 0.40 0.80 Arena Gruesa: K1 = Grava Media: K2 = Grava Gruesa: K3 = 0.5 10 100 cm/seg cm/seg cm/seg 1.7. Cálculo de la carga sobre el orificio de ingreso: Es recomendable que: H = h 1 + hf Pero: ≤ 40 cm V 2 h1  1 . 49 2g Donde: H = Carga sobre el orificio h1 = Carga para producir la velocidad de pasaje hf = Pèrdida de carga disponible V = Velocidad de pasaje en los orificios , se recomienda (0.50 - 0.60) m/seg . como máximo. g = gravedad (9.81 m/seg2) Asumimos : 0.55 m/seg V= h1 = 0.023 m ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  26. 26. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Se recomienda que: hf = hf = 30% 0.30 del espesor del filtro (L) m 0.323 m Entonces: H= 0.4 m < 1.8. Cálculo del área y número de orificios: Para el càlculo usaremos la fòrmula de orificios para paredes delgadas: Qmax aforado = Cd *A*V Donde: Qmax aforado = Caudal máximo aforado Cd = Coeficiente de Descarga (entre 0.6 - 0.82) V = Velocidad de Pasaje (entre 0.50 - 0.60 m/seg) A = Area de orificio (m²) m3/seg Asumido Asumido Qmax aforado = Cd = V= 0.803 0.65 0.55 A= 2.24615 2 m Considerando orificios de diámetro de 1'', es decir, diámetro menor al diámetro del material del Filtro III. d15Filtro III = Luego: a 4.41  4 > 1 pulg = cm   menor  2.54 cm 2 Area de un orificio: a= 2 0.00050671 m 1.9. Cálculo del número de orificios: Se recomienda usar diametros menores o iguales a 2", si se obtuvieran diamtroa mayores sera necesario aumentar el numero de orificios: n  A a Donde: n= A= a= n= n= número de orificios área del orificio área calculada de un orificio 4432.84 5 orificios de Φ 1'' ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  27. 27. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 1.10. Cálculo del Volumen Almacenado (Va) Va  Q x Tr Donde: Va = Volumen almacenado (m3) Q = Caudal del manantial lateral ( m3 /seg) Tr = Tiempo de Retención (3 - 5 min) Tr = Tr = 3 180 Q= 0.00073 Va = 0.1314 Va = 131.4 min (asumido) seg 3 m /seg m3 Lts Ahora asumimos las siguientes medidas para la caja de captacion: H= a= b= 0.40 0.60 0.80 m m m Hallamos el volumen total: Vt = H*b*a Vt = 3 0.192 Como: Vt 0.192 m > Va > 0.131 3 m 1.11. Cálculo del diámetro de salida de la tubería de conducción a la camara de reunión (D): Lo trataremos como orificio y será calculado con la siguiente formula: Q  C d x A cnd x 2gH Donde: Q = Caudal del manantial lateral ( m3 /seg) Cd = Coeficiente de Descarga (entre 0.6 - 0.82) Acnd =Área del conducto ( m2 ) m/seg2 g = gravedad = 9.81 H = Carga sobre la tuberia Pero: H  H= Va a  b 0.27 m ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  28. 28. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Q= Cd = Acnd = A cnd   4 D2  D  0.00073 0.65 3 m /seg Asumido 2 0.0004846 m 4  A cnd D= D= D=  0.02483971 m 0.97794135 pulg 1 pulg 1.12. Cálculo de la tubería de desagüe o limpieza: Redondeando Esta tubería debe evacuar un caudal igual al máximo aforado del manantial; más el volumen almacenado en la cámara húmeda en un tiempo determinado. Qs  Donde: Qs = Va = t = Qaforado= Va + Q aforado t Caudal de salida ( m3/seg ) Volumen almacenado ( m3 ) tiempo de salida ( seg ) Caudal aforado ( m3/seg ) Va = t= 0.1314 120 m3 seg (asumido) Qaforado = 0.00073 m /seg Qs = 0.001825 m /seg 3 3 Para calcular el diámetro de la tubería de desagüe lo analizaremos como orificio de pared gruesa (boquilla) donde el caudal viene expresado por: QS  C x A x 2gh Donde: C : Coeficiente de gasto g : gravedad 9.81 m/seg2 H : Carga sobre la tubería 0.82 0.27 C= H= Entonces : A = A 0.00096 m2  2 4 A D  D 4  D= D= 0.0350 1.4'' m = 1 1/2" ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  29. 29. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 1.13. Diseño de la tubería de Rebose: Caudal a evacuar (QE): Q E  Q Aforado - Q 0.000803 0.000730 QE = m3/seg m3/seg 0.000073 Q aforado = Q = m3/seg Nota: Esta tubería además de servir de rebose, también cumple cierta función ante posibles obstrucciones o cierre de válvulas, además se comporta como un vertedero de sección circular y pared ancha que debe evacuar el total captado: Q aforado = 0.803 L/seg Asumimos: V= 2.00 m/seg Usando la ecuación de compatibilidad. QVA  V D= D= D=  2 D 4 0.0226 0.89'' 1'' D  4Q V m II.- CAPTACION DE MANANTIAL DE FONDO Algunos de los datos que se dan a continuacion son asumidos, ya que estos deben ser tomados en campo: Caudal de diseño : Caudal màximo aforado : Presiòn de salida de agua : Qd = Qmax aforado= Psal = 0.00385 0.00424 0.35 DISEÑO DE LA CAJA DE CAPTACIÒN Estará formada por dos cámaras, una húmeda o colectora y la cámara seca o de válvulas. Las que se encuentran separadas por un pequeño muro de 0.15 cm de espesor. Toda la estructura será de concreto simple, excepto la zona del techo que será de concreto armado previsto de un buzón de 0.60 x 0.60 m para efectos de inspección. ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO m3/seg m3/seg m.c.a. (Asumido)
  30. 30. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 2.1. Diseño de Càmara Hùmeda Està conformada de 2 cámaras con la finalidad de obtener una mejor calidad de agua, la primera camara estará ubicada justo en el lugar donde emerge el flujo y la segunda es la almacenadora de agua para conducirla directamente a la cámara o planta de tratamiento a travès de la tuberìa de conducción. Para ambas cámaras se considera el mismo volumen de almacenamiento, mas no las mismas dimensiones. Entre las dos cámaras existe un muro de 0.10m en el que se ubicará el vertedero rectangular. A. Càlculo del Volumen Almacenado Va  Qd  Tret Donde : 3 V A : Volumen almacenado (m ) 3 Q d : Caudal de diseño ( m /seg) T r : Tiempo de retención (seg) Considerando: Tr = VA = 3.00 0.693 minutos = m3 180.00 seg Para garantizar la continuidad de emergencia del flujo, debe cumplirse que: h1( h2o ) A  h p ( h2o ) E Donde: : Altura del nivel del agua almacenada hp(H2O)E : Altura de presión de salida del agua hp(H2O)E = 0.35 m.c.a. h1(H2O)A (asumido) B. Dimensiones de la Primera Cámara: Para garantizar la continuidad del flujo debe cumplirse que la altura del nivel del agua almacenada debe ser menor que la altura de presión de salida del agua (0.35 mca). Por lo que las dimensiones de la caja de captación, serán: h1 = a= b= 0.30 1.50 1.60 m (Volumen de agua almacenada) m m Condiciòn: Presión agua que emerge > Presión del agua almacenada 0.35 > 0.3 Presión agua que emerge = 0.35 mca. ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO = 350 Kg/m2
  31. 31. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Presión del agua almacenada = Peso del agua almacenada = Peso del agua almacenada = Área del agua almacenada = . Luego: Presión del agua almacenada = 288.75 Kg/m2 Peso del agua almacenada Área de agua almacenada δagua * VA 693.00 axb= Kg < 350 Kg/m2 2.40 m2 Si Cumple Entonces las dimensiones finales de la Caja de Captación, considerando un borde libre para efectos de ventilacion y construcción, seran: Borde libre = 0.50 m H= a= b= 0.80 1.50 1.60 m m m 0.693 m3 0.50 1.00 1.40 m (Altura del volumen de agua almacenada) m m Luego: C. Dimensiones de la Segunda Cámara: VA = Como: (Volumen almacenado) Asumimos las siguientes condiciones: h1 = a= b= Para efectos de ventilación y construcción damos una altura adicional: h2 = 0.05 m (Altura desde la parte superior del nivel del agua almacenada al tirante sobre la cresta) h3 = 0.50 m (Para efectos de ventilaciòn y construcción) Entonces las dimensiones finales serán: H= a= b= 1.05 1.00 1.40 m m m 0.50 m 2.2. Diseño de Càmara Seca Asumimos las siguientes dimensiones: h= ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  32. 32. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 0.30 0.50 a= b= m m DISEÑO DE LA TUBERIA DE CONDUCCIÓN; Se lo trabajarà como orificio y se calculará con la siguiente expresión: Q d  C d x A cnd x 2gH Donde: Qd = Cd = Coeficiente de Descarga ( 0.60 - 0.82) A Área del conducto ( m 2 ) = cnd g H Caudal de diseño : = = gravedad Carga sobre la tubería Qd = Cd = g = H= 0.00385 0.75 9.81 0.40 m3/seg Asumido m/seg2 m A cnd = 0.001832 m2 D = D = D = 0.0483 1.90 '' 2" m DISEÑO DE LA TUBERIA DE LIMPIEZA: Esta tubería debe evacuar un caudal igual al máximo aforado del manantial más el volumen aforado en la segunda cámara húmeda en un tiempo determinado, entonces: Qs = Va t + Q aforo Donde : Q s 3 : Caudal de salida ( m /seg ) 3 Va : Volumen almacenado ( m ) t : tiempo de salida ( seg ) 3 Q af : Caudal aforado ( m /seg ) Va = t= t= Qmax af = 0.693 2 120 0.00424 Qs = 0.01 m3 min seg m3/seg m3/seg ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  33. 33. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Para el calculo de la tuberia de desague lo realizamos como orificio de pared gruesa (boquilla) Q s  C d x A cnd x 2gH Donde: Qs = Cd = Coeficiente de Descarga ( 0.60 - 0.82) A = cnd g H = = Caudal de evacuación Área del conducto ( m 2 ) gravedad Carga sobre la tubería Qd = Cd = g = H= A = 0.0039 D = D = D = m3/seg Asumido m/seg2 m m2 0.01 0.82 9.81 0.50 0.0704 2.77 '' 3" Entonces: m DISEÑO DE LA TUBERIA DE REBOSE El caudal a evacuar es : Q e  Q Aforado - Q d Qe = Caudal a evacuar Qaforado = Caudal aforado Qd = Caudal de diseño Qaforado = Qd = Qe = 0.00424 0.00385 0.00039 m3/seg m3/seg m3/seg Nota : esta tuberia se comporta como un vertedero de seccion circular y pared ancha, y tambien sirve de ayuda ante posibles obstrucciones o cierre de valvulas. Teniendo en cuenta la ecuacion de continuidad tenemos: Q=VxA= V x л D2 4 Entonces: Qaforado = 0.00424 m3/seg (El caudal a evacuar es el total captado) ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  34. 34. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA V= 2 D= D= m/seg (Asumido) 0.05192384 m 2.0 pulg III.- DISEÑO DE LA CAMARA DE REUNIÓN: Esta estructura sirve para reunir el agua captada de los manantiales laterales y de fondo CAUDAL DE DISEÑO (Qmax d) Manantial Q (lts/seg) Número Qtotal (lts/seg) 0.73 3.85 Total : 10 11 21 7.3 42.35 49.65 Qmax d = 49.65 Qmax d = Lateral De Fondo 0.04965 lts/seg 3 m /seg CALCULO DEL VOLUMEN DE ALMACEAMIENTO Va  Q máx d x Tr Donde: Va = Volumen de almacenamiento (m3) Qmax d =Caudal máximo diario ( m3 /seg) Tr = Tiempo de retención (seg) Asumimos: Tr = Tr = 3 180 min seg Va = 8.94 m 3 Asumimos las siguientes medidas para el almacemaniento: H= a= 2.00 2.00 m m b= 2.00 m V= 8 m3 Considerando el Borde Libre para efectos de ventilacion y construccion, tenemos: B.L. = 0.50 m H= a= b= Vt = 10 m3 > 2.50 2.00 2.00 Va = m m m 8.94 m3 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  35. 35. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA CALCULO DEL DIAMETRO DE SALIDA DE LA TUBERIA DE CONDUCCION Será tratada como orificio y se calculará con: Qmáxd  Cd x Acnd x 2gH Donde: Q max d =Caudal máximo diario : Cd = Coeficiente de Descarga ( 0.60 - 0.82) Acond = Área del conducto ( m2 ) g = gravedad H = Carga sobre la tubería Qmax d = Cd = g= H= 0.04965 0.75 Acond = 0.010843 𝐴= 𝜋 9.81 1.90 m3/seg Asumido m/seg2 m m2 𝐷2 4 Luego : D = D = D 0.1175 4.6 '' = 6 '' m (Diàmetro comercial) Debido a que estamos utilizando un diametro comercial mayor, tenemos que realizar la verificación de la velocidad. 𝐐= 𝐕∗ 𝐀 → V= 𝐐 𝐀 → 𝐕= 𝟒∗𝐐 П∗𝐃 𝟐 V= 2.72 m/seg 2.72 ≤ 3.00 m/seg Entonces: 0.60 ≤ Si Cumple DISEÑO DE LA TUBERIA DE LIMPIEZA: Esta tubería debe evacuar un caudal igual al máximo aforado del manantial más el volumen aforado aforado en la segunda cámara húmeda en un tiempo determinado, entonces: Qs = Va t x 1.5 Donde : ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  36. 36. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Qs = Caudal de salida ( m 3 /seg ) Va = Volumen almacenado ( m 3 ) t = tiempo de salida ( seg ) Va = t= t= Qs = m3 min seg m3/seg 8.937 3 180 0.07 Para el calculo de la tuberia de desague lo realizamos como orificio de pared gruesa (boquilla) Q s  C d x A cnd x 2gH Donde: Qs = Cd = Coeficiente de Descarga ( 0.60 - 0.82) A = cnd g H = = Caudal de evacuación Área del conducto ( m 2 ) gravedad Carga sobre la tubería Qd = Cd = g = H= 0.07 0.82 9.81 2.00 A = 0.0145 D = D = D = 0.1359 5.35 '' 6" m3/seg Asumido m/seg2 m m2 Entonces: m (Diámetro comercial) NOTA: En las tuberias de ventilacion tanto de la captacion de manantial lateral, manatial de fondo y en la cámara de reunion ; se hara uso de tuberias de PVC de 2" de diámetro, sobresaliendo 50 cm y en cuyo extremo se colocara un sombrero de ventilacion. ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTERILLADO
  37. 37. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA diseño de la linea de conducción 1. Consideraciones de diseño: Caudal Máximo Diario: Material de la Tubería: Presión en la Tubería: Presión Máxima: Presión Mínima: Velocidad Mínima: Velocidad Máxima: Longitud de Tuberia MINIMA: 48.95 PVC 50 50 1.0 0.6 5.0 127.00 L/s Clase 5 m.c.a. m.c.a. m.c.a. m/s m/s m C = 140 2. Cálculo del diámetro máximo y mínimo: Qdiseño= Qmáxd Qdiseño= 48.95 L/s D max  4Q  V min Dmáx = Dmáx = 0.32229 12.69 m " D min  4Q  Vmax Dmín = Dmín = 0.11164 4.40 m " Diámetros comerciales disponibles: 6", 8",10" 3. Cálculo de las velocidades y gradiente de velocidad: Ecuaciones empleadas: V Diámetro Pulg. metros 6 0.1524 8 10 0.2032 0.254 L/D ≥ 2000 L/D < 2000 Q 4Q  A  D2 Sf  Velocidad m/s Gradiente Hidráulico (m/m) 2.68 0.0411 4.11% 1.51 0.97 0.0101 0.0034 10.7 x Q 1.85 C 1.85 x D 4.87 Nota: Los diámetros con los que se trabaja son los diámetros comerciales. 1.01% 0.34% Sf (%) TUBERIA LARGA: Se obvia las pérdidas de carga locales y se toma en cuenta solamente las pérdidas de carga por fricción. TUBERIA CORTA: Hay que calcular todas las pérdidas de carga fricción) - Veremos si la tubería es larga o corta, analizando con el Dmáx L/D= 394.05 Para Dmáx Tubería Corta ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO ( locales y por
  38. 38. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA DISEÑO DE RESERVORIO la siguiente tabla representa los registros horarios de agua consumida en la ciudad ficticia el dia maximo consumido del año 2013 CIUDAD ACTUAL Hora 1am 2am 3am 4am 5am 6am 7am 8am 9am 10am 11am 12am volumen de agua consumida (m3) Hora volumen de agua consumida (m3) 1pm 2pm 3pm 4pm 5pm 6pm 7pm 8pm 9pm 10pm 11pm 12pm 250.41 487.23 587.94 706.80 897.30 1021.87 1236.80 1467.54 1768.34 2013.50 2437.64 2976.55 consumo promedio durante el dia CPDa= 267.745 m3/hora = 3184.65 3725.47 4467.54 4464.12 4897.21 5000.45 5345.67 5645.19 5978.64 6123.54 6300.97 6425.89 74.3737269 lts/seg CIUDAD FUTURA poblacion futura 21753 hab dotacion promedio 150 lts/hab/dia variacion de consumo del 30% en el dia de maximo consumo consumo pomedio diario CPDf= 49.0953125 lts/seg variacion de consumo b= 0.66011634 CAPACIDAD MINIMA DEL TANQUE REGULADOR cuando la entrada de agua es constante entrada constante VCONSUMO= 147.248577 m3 VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO VCONSUM= = VC+VI+VR 147.248577 m3 VA= VINCENDI= VRESER= 3076.33144 m3 2160 m3 0.25VA ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTARILLADO
  39. 39. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA volum almacen= 3076.33144 m3 nota conciderando 3 recervorios de la misma capacidad RADIO 8.08 m ALTURA 5m volumen de agua consumida (m3) Hora 01:00 250.41 02:00 487.23 03:00 587.94 04:00 706.80 05:00 897.30 06:00 1021.87 07:00 1236.80 08:00 1467.54 09:00 1768.34 10:00 2013.50 11:00 2437.64 12:00 2976.55 01:00 3184.65 02:00 3725.47 03:00 4467.54 04:00 4464.12 05:00 4897.21 06:00 5000.45 07:00 5345.67 08:00 5645.19 09:00 5978.64 10:00 6123.54 11:00 6300.97 12:00 6425.89 volumen de agua consumida x hora (m3) 250.412 236.818 100.71 118.86 190.5 124.57 214.93 230.74 300.8 245.16 424.14 538.91 208.1 540.82 742.07 -3.42 433.09 103.24 345.22 299.52 333.45 144.9 177.43 124.92 produccion promedio 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 267.745417 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALACANTARILLADO 1025.44381 reservorio 17.3334167 48.2608333 215.29625 364.181667 441.427083 584.6025 637.417917 674.423333 641.36875 663.954167 507.559583 236.395 296.040417 22.9658333 -451.35875 -180.193333 -345.537917 -181.0325 -258.507083 -290.281667 -355.98625 -233.140833 -142.825417 3.4106E-13
  40. 40. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA disenar el diametro de la boca toma a la captacion para un caudal de disenio datos topograficos Qmd= 48.9483 lts/seg calculos disenio c1 -captacion cota captacion cota ladera presion requerida Qmd Longitud= 246 msnm 276 msnm 10 m 48.9483 127 PUNTO DE REUNION ecuacion de fair whipple hallando hf hallando hf^0.57 caudal= DIAMETRO= cota rio-cota captaccion/longitud 0.157480315 0.34867353 48.9483 4.2211763 4 4 pulg 0.1016 disenar el diametro de la captacion al reservorio para un caudal de disenio datos topograficos Qmd= 48.9483 lts/seg calculos disenio c1 -captacion cota captacion cota CRP6 presion requerida Qmd Longitud= 246 msnm 200 msnm 0m 48.9483 500 POR SER CR6 ecuacion de fair whipple hallando hf hallando hf^0.57 caudal= DIAMETRO= cota rio-cota captaccion/longitud 0.25666052 48.9483 4.72787145 5 PULG ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO 0.092 5 0.127
  41. 41. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA disenio c1 -captacion cota crp6 cota reservorio presion requerida Qmd Longitud= 200 msnm 170 msnm 10 m 48.9483 248 POR SER CR6 ecuacion de fair whipple hallando hf hallando hf^0.57 caudal= DIAMETRO= cota rio-cota captaccion/longitud 0.23809465 48.9483 4.86106184 5 0.080645161 5 0.127 disenar el diametro del reservorio a mis redes para un caudal de disenio datos topograficos Qmd= 65.2644 lts/seg calculos disenio c1 -captacion cota reservorio cota punto red presion requerida Qmd Longitud= 200 msnm 137 msnm 10 m 65.2644 465 200 ecuacion de fair whipple hallando hf hallando hf^0.57 caudal= DIAMETRO= cota rio-cota captaccion/longitud 0.28999403 65.2644 5.02657182 5 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO 0.113978495 5 0.127
  42. 42. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
  43. 43. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
  44. 44. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA PRIMERA ITERACION 1.1. Cáculo de coeficientes de fricción DATOS DE IN GRESO Longitud Nota TRABAJAR VELOCIDAD CON VALOR ABSOLUTO Si el caudal es negativo entonces Hfi son negativos CIRCUITO I I I I CIRCUITO 0.000100 TUBERÍA (1-2) (2-5) (5-6) (6-1) TUBERÍA II II II II (2-3) (3-4) (4-5) (2-5) LONGIT DIAMETRO CAUDAL 306 392 306 392 LONGIT 0.1524 0.040 0.1016 0.015 0.1016 -0.010 0.1016 -0.025 DIAMETRO CAUDAL 402 392 402 392 0.1016 0.1016 0.0762 0.1016 Longitud= Viscosida= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.0276814 0.000984 0.02169739 0.000984 0.02193886 0.000984 0.02192738 0.000984 Tubería (5-6) 306 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 109,929 109,929 109,929 109,929 109,929 Longitud= Viscosida= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.001312 0.03094533 0.001312 0.02352184 0.001312 0.02384334 0.001312 0.02382661 0.001312 Tubería (4-5) 402 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 73,286 73,286 73,286 73,286 73,286 asumidos 0.015 0.005 -0.005 -0.015 primera iteracion Longitud= Viscosidad= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000656 0.02229509 0.000656 0.01897771 0.000656 0.01907019 0.000656 0.01906731 0.000656 Tubería (1-2) 306 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 293,143 293,143 293,143 293,143 293,143 Denomin 6.69723287 7.25902214 7.24139914 7.24194656 7.24192955 Caudal Diámetro Velocidad denomina 6.69723287 7.25902214 7.24139914 7.24194656 7.24192955 0.040 0.1524 2.1928007 G(f) 1/f 0.02229509 0.01897771 0.01907019 0.01906731 0.0190674 Longitud= Viscosida= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.02557608 0.000984 0.02109859 0.000984 0.02123914 0.000984 0.0212341 0.000984 Tubería (2-5) 392 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 164,893 164,893 164,893 164,893 164,893 Longitud= Viscosida= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.03265341 0.000984 0.02316612 0.000984 0.02371022 0.000984 0.02367135 0.000984 Tubería (3-4) 392 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 54,964 54,964 54,964 54,964 54,964 Denomin 6.2529215 6.88451399 6.86169674 6.86251069 6.86248164 Caudal Diámetro Velocidad denomina 0.015 0.1016 1.85017559 G(f) 1/f 6.2529215 0.02557608 6.88451399 0.02109859 6.86169674 0.02123914 6.86251069 0.0212341 6.86248164 0.0212343 Denomin 6.01043579 6.78885041 6.75138642 6.75315297 6.75306959 Caudal Diámetro Velocidad denomina 6.01043579 6.78885041 6.75138642 6.75315297 6.75306959 -0.010 0.1016 1.23345039 G(f) 1/f 0.0276814 0.02169739 0.02193886 0.02192738 0.02192793 CIRCUITO II Longitud= Viscosidad= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.02557608 0.000984 0.02109859 0.000984 0.02123914 0.000984 0.0212341 0.000984 Tubería (2-3) 402 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 164,893 164,893 164,893 164,893 164,893 Denomin 6.2529215 6.88451399 6.86169674 6.86251069 6.86248164 Caudal Diámetro Velocidad denomina 6.2529215 6.88451399 6.86169674 6.86251069 6.86248164 0.015 0.1016 1.85017559 G(f) 1/f 0.02557608 0.02109859 0.02123914 0.0212341 0.02123428 Denomin 5.53395677 6.5701209 6.49429758 6.49962714 6.49925146 Caudal Diámetro Velocidad denomina 5.53395677 6.5701209 6.49429758 6.49962714 6.49925146 0.005 0.102 0.6167252 G(f) 1/f 0.03265341 0.02316612 0.02371022 0.02367135 0.02367409 ABASTECCIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO Denomin 5.68463314 6.52025221 6.47614301 6.47841621 6.47829891 Caudal Diámetro Velocidad denomina 5.68463314 6.52025221 6.47614301 6.47841621 6.47829891 -0.005 0.0762 1.09640035 G(f) 1/f 0.03094533 0.02352184 0.02384334 0.02382661 0.02382748
  45. 45. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA CALCULO DE CAUDALES CIRCUITO TUBERÍA I I I I CIRCUITO II II II II LONGIT (1-2) (2-5) (5-6) (6-1) TUBERÍA (2-3) (3-4) (4-5) (2-5) DIAMETRO CAUDAL 306 392 306 392 LONGIT 402 392 500 392 VELOCIDAD f hfi 0.040 2.1928007 0.0190674 9.38268607 0.015 1.85017559 0.02123428 14.2941013 -0.010 1.23345039 0.02192793 -5.1211753 -0.025 3.11569569 0.02060984 -39.343966 sumas -20.788354 Correción ΔQ= 0.00317902 DIAMETRO CAUDAL VELOCIDAD f hfi Kmi 0.1524 0.1016 0.1016 0.1016 0.1016 0.1016 0.0762 0.1016 0.015 1.85017559 0.02123428 14.6587468 0.005 0.6167252 0.02367409 1.77072068 -0.005 1.09640035 0.02382748 -9.5792696 -0.015 1.85017559 0.02123428 -14.294101 sumas -7.4439034 Correción ΔQ= 0.00088528 HFI+km Correción 5 235.792528 0.00317902 15 955.557177 0.00317902 15 513.280676 0.00317902 15 1564.9817 0.00317902 3269.61208 Kmi HFI+km 5 15 5 15 978.122148 354.434923 1916.16025 955.557177 4204.2745 Nuevo Caudal -0.0008853 Correción 0.00088528 0.00088528 0.00088528 0.00088528 0.043 0.017 es COMÚN -0.007 ( -0.022 Nuevo Caudal -0.003179 0.016 0.006 -0.004 -0.017 es COMÚN SEGUNDA ITERACION Longitud= Viscosidad= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000656 0.02203423 0.000656 0.01890167 0.000656 0.01898448 0.000656 0.01898204 0.000656 Tubería (1-2) 306 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 316,441 316,441 316,441 316,441 316,441 Denomin 6.73675956 7.27360916 7.2577282 7.25819384 7.25818018 Caudal Diámetro Velocidad denomina 6.73675956 7.27360916 7.2577282 7.25819384 7.25818018 0.04317902 0.1524 2.36707487 G(f) 1/f 0.02203423 0.01890167 0.01898448 0.01898204 0.01898211 Longitud= Viscosida= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.0249532 0.000984 0.02092587 0.000984 0.02104075 0.000984 0.02103704 0.000984 Tubería (2-5) 392 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 190,108 190,108 190,108 190,108 190,108 Longitud= Viscosida= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.03130424 0.000984 0.02276333 0.000984 0.02321831 0.000984 0.02318852 0.000984 Tubería (3-4) 392 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 64,696 64,696 64,696 64,696 64,696 Denomin 6.3304836 6.91286783 6.89397056 6.89457733 6.89455784 Caudal Diámetro Velocidad denomina 6.3304836 6.91286783 6.89397056 6.89457733 6.89455784 0.017 0.1016 2.13309784 G(f) 1/f 0.0249532 0.02092587 0.02104075 0.02103704 0.02103716 Longitud= Viscosida= 0 Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.03018434 0.000984 0.02243066 0.000984 0.02281522 0.000984 0.02279205 0.000984 Tubería (5-6) 306 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 74,982 74,982 74,982 74,982 74,982 Longitud= Viscosida= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.001312 0.03241621 0.001312 0.02392974 0.001312 0.02433783 0.001312 0.02431386 0.001312 Tubería (4-5) 402 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 60,310 60,310 60,310 60,310 60,310 Denomin 5.75584559 6.67696288 6.62045314 6.62381609 6.6236156 Caudal Diámetro Velocidad denomina 5.75584559 6.67696288 6.62045314 6.62381609 6.6236156 -0.006821 0.1016 0.84133349 G(f) 1/f 0.03018434 0.02243066 0.02281522 0.02279205 0.02279343 CIRCUITO II Longitud= Viscosidad= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.02531832 0.000984 0.02102683 0.000984 0.02115651 0.000984 0.02115205 0.000984 Tubería (2-3) 402 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 174,625 174,625 174,625 174,625 174,625 Denomin 6.28467161 6.89625139 6.8750844 6.87580845 6.87578367 Caudal Diámetro Velocidad denomina 6.28467161 6.89625139 6.8750844 6.87580845 6.87578367 0.01588528 0.1016 1.95937024 G(f) 1/f 0.02531832 0.02102683 0.02115651 0.02115205 0.0211522 Denomin 5.65195171 6.62799404 6.56273231 6.56694625 6.56667353 Caudal Diámetro Velocidad denomina 5.65195171 6.62799404 6.56273231 6.56694625 6.56667353 0.00588528 0.1016 0.72591985 G(f) 1/f 0.03130424 0.02276333 0.02321831 0.02318852 0.02319045 ABASTECCIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO Denomin 5.55416645 6.46444174 6.41001478 6.41317494 6.41299114 Caudal Diámetro Velocidad denomina 5.55416645 6.46444174 6.41001478 6.41317494 6.41299114 -0.0041147 0.0762 0.90227653 G(f) 1/f 0.03241621 0.02392974 0.02433783 0.02431386 0.02431525
  46. 46. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA CALCULO DE CAUDALES CIRCUITO TUBERÍA I I I I CIRCUITO LONGIT (1-2) (2-5) (5-6) (6-1) TUBERÍA II II II II (2-3) (3-4) (4-5) (2-5) DIAMETRO CAUDAL 306 392 306 392 LONGIT 0.1524 0.1016 0.1016 0.1016 0.043 0.017 -0.007 -0.022 DIAMETRO CAUDAL 402 392 500 392 0.1016 0.1016 0.0762 0.1016 0.016 0.006 -0.004 -0.017 VELOCIDAD 2.36707487 2.13309784 0.84133349 2.72357879 VELOCIDAD f hfi 0.01898211 10.8844367 0.02103716 18.8235733 0.02279343 -2.4767081 0.02074662 -30.263599 sumas -3.0322975 Correción ΔQ= 0.00049141 f hfi 1.95937024 0.0211522 16.3765323 0.72591985 0.02319045 2.40314427 0.90227653 0.02431525 -6.6202451 2.13309784 0.02103716 -18.823573 sumas -6.6641418 Correción ΔQ= 0.00080452 Kmi HFI+km 5 15 15 15 Kmi 253.504838 1091.93994 363.642911 1376.24464 3085.33233 HFI+km 5 15 5 15 1031.90351 408.734353 1609.12421 1091.93994 4141.70201 Correción 0.00049141 0.00049141 0.00049141 0.00049141 Correción 0.00080452 0.00080452 0.00080452 0.00080452 Nuevo Caudal 0.04367043 -0.0008045 0.017 es COMÚN -0.0063296 -0.0215896 Nuevo Caudal 0.0166898 0.0066898 -0.0033102 -0.0004914 -0.017 es COMÚN octava ITERACION Longitud= Viscosidad= 0 Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000656 0.02196716 0.000656 0.01888221 0.000656 0.01896261 0.000656 0.01896028 0.000656 Tubería (1-2) 306 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 322,924 322,924 322,924 322,924 322,924 Caudal 0 Diámetro Velocidad Denomin denomina 6.74703625 7.27735455 7.26191143 7.26235728 7.2623444 6.74703625 7.27735455 7.26191143 7.26235728 7.2623444 0.04406372 0.1524 2.41557368 G(f) 1/f 0.02196716 0.01888221 0.01896261 0.01896028 0.01896035 Longitud= Viscosida= 0 Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.02498606 0.000984 0.02093492 0.000984 0.0210511 0.000984 0.02104734 0.000984 Tubería (2-5) 392 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 188,623 188,623 188,623 188,623 188,623 Longitud= Viscosida= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.03009553 0.000984 0.02240437 0.000984 0.02278349 0.000984 0.02276082 0.000984 Tubería (3-4) 392 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 75,906 75,906 75,906 75,906 75,906 Caudal 0 Diámetro Velocidad Denomin denomina 6.32631886 6.91137279 6.89227463 6.89289148 6.89287155 6.32631886 6.91137279 6.89227463 6.89289148 6.89287155 0.017 0.1016 2.11644431 G(f) 1/f 0.02498606 0.02093492 0.0210511 0.02104734 0.02104746 Longitud= Viscosida= 0 Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.03123617 0.000984 0.02274306 0.000984 0.02319366 0.000984 0.0231643 0.000984 Tubería (5-6) 306 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 65,257 65,257 65,257 65,257 65,257 Longitud= Viscosida= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.001312 0.03488859 0.001312 0.02462168 0.001312 0.02518894 0.001312 0.02514967 0.001312 Tubería (4-5) 402 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 45,364 45,364 45,364 45,364 45,364 Caudal 0 Diámetro Velocidad Denomin denomina 5.65810675 6.63094751 6.56621899 6.57037913 6.57011115 5.65810675 6.63094751 6.56621899 6.57037913 6.57011115 -0.0059363 0.1016 0.73221118 G(f) 1/f 0.03123617 0.02274306 0.02319366 0.0231643 0.02316619 CIRCUITO II Longitud= Viscosidad= Ks f dato Ks/d asumido DATO 0.001 0.000984 0.02504899 0.000984 0.02095228 0.000984 0.02107097 0.000984 0.02106707 0.000984 Tubería (2-3) 402 0.00000114 0.000100 Número de Rreynolds CALCULADO 185,834 185,834 185,834 185,834 185,834 Denomin 6.31836742 6.90850978 6.88902507 6.88966146 6.88964067 Caudal Diámetro Velocidad denomina 6.31836742 6.90850978 6.88902507 6.88966146 6.88964067 0.01690499 0.1016 2.08514607 G(f) 1/f 0.02504899 0.02095228 0.02107097 0.02106707 0.0210672 Denomin 5.76433233 6.68087932 6.62506062 6.62835936 6.62816407 Caudal Diámetro Velocidad denomina 5.76433233 6.68087932 6.62506062 6.62835936 6.62816407 0.00690499 0.1016 0.85169568 G(f) 1/f 0.03009553 0.02240437 0.02278349 0.02276082 0.02276216 ABASTECCIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO Denomin 5.35375255 6.37295912 6.30079013 6.3057077 6.30537173 Caudal Diámetro Velocidad denomina 5.35375255 6.37295912 6.30079013 6.3057077 6.30537173 -0.003095 0.0762 0.67867504 G(f) 1/f 0.03488859 0.02462168 0.02518894 0.02514967 0.02515235
  47. 47. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA CALCULO DE CAUDALES CIRCUITO TUBERÍA I I I I CIRCUITO II II II II (1-2) (2-5) (5-6) (6-1) TUBERÍA II II II II (1-2) (2-5) (5-6) (6-1) TUBERÍA (2-3) (3-4) (4-5) (2-5) DIAMETRO CAUDAL 306 392 306 392 LONGIT (2-3) (3-4) (4-5) (2-5) RESULTADOS FINALES CIRCUITO TUBERÍA I I I I CIRCUITO LONGIT 0.1524 0.1016 0.1016 0.1016 0.044 0.017 -0.006 -0.021 DIAMETRO CAUDAL 402 392 402 392 LONGIT 0.1016 0.1016 0.0762 0.1016 0.017 0.007 -0.003 -0.01716 DIAMETRO CAUDAL 306 392 306 392 LONGIT 402 392 402 392 0.1524 0.04406 0.1016 0.017 0.1016 -0.006 0.1016 -0.021 DIAMETRO CAUDAL 0.1016 0.1016 0.0762 0.1016 0.017 0.007 -0.003 -0.017 VELOCIDAD 2.41557368 2.11644431 0.73221118 2.61445648 VELOCIDAD f hfi 0.01896035 11.3220313 0.02104746 18.5398697 0.02316619 -1.9065842 0.02079131 -27.947184 sumas 0.00813286 Correción ΔQ= -1.361E-06 f hfi 2.08514607 0.0210672 18.471968 0.85169568 0.02276216 3.24695109 0.67867504 0.02515235 -3.1151176 2.11644431 0.02104746 -18.53987 sumas 0.06393187 Correción ΔQ= -8.746E-06 Altura de Kmi HFI+km 5 15 15 15 Kmi HFI+km 5 15 5 15 hfi+Kñi 25 11.38755 18.59863 -1.90902 -28.05795 18.49070 3.25078 -3.11548 -18.59863 258.433813 1083.91648 321.584586 1323.72033 2987.65521 Nudo 1 2 5 6 camino 40 (1-2) (1-2)+(2-5) (1-6) 3 4 (1-2)-(2-3) 1093.80154 470.787452 1006.61262 1083.91648 3655.11808 Correción -1.361E-06 -1.361E-06 -1.361E-06 -1.361E-06 Correción -8.746E-06 -8.746E-06 -8.746E-06 -8.746E-06 altura de agua 40.000 28.612 10.014 11.942 10.122 6.898 ABASTECCIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO Nuevo Caudal 0.04406235 8.7455E-06 0.01717 es COMÚN -0.0059376 ambos circuitos -0.0211976 Nuevo Caudal 0.01689624 0.00689624 -0.0031038 1.3611E-06 -0.01717 es COMÚN a ambos circuitos
  48. 48. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA diseñar el diametro datos topograficos Qmd= calculos disenio c1 -captacion cota punt 1 cota punt 6 presion requerida Qmd Longitud= 25.26 lts/seg presion 1 20 157 msnm 128 msnm 10 m 25.26 392 ecuacion de fair whipple hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.04846939 hallando hf^0.57 0.17812156 caudal= 25.26 DIAMETRO= 4.23702309 4 Pulg 4 0.1016 disenar el diametro datos topograficos Qmd= calculos disenio c1 -captacion 40 lts/seg punto1 cota punt 1 cota punt 2 presion requerida Qmd Longitud= 20 157 msnm 142 msnm 10 m 40 306 ecuacion de fair whipple hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.01633987 hallando hf^0.57 0.09584108 caudal= 40 DIAMETRO= 6.31704059 6 pulg 6 0.1524 disenar el diametro datos topograficos Qmd= calculos disenio c1 -captacion 15 lts/seg ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
  49. 49. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA cota punt 2 cota punt 5 presion requerida Qmd Longitud= 152 msnm 134 msnm 10 m 15 392 ecuacion de fair whipple hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.02040816 hallando hf^0.57 0.10878981 caudal= 15 DIAMETRO= 4.19316271 4 pulg 4 0.1016 disenar el diametro datos topograficos Qmd= calculos disenio c1 -captacion cota punt 5 cota punt 6 presion requerida Qmd Longitud= 10 lts/seg 144 msnm 128 msnm 10 m 10 306 ecuacion de fair whipple hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.01960784 hallando hf^0.57 0.10633715 caudal= 10 DIAMETRO= 3.63958734 4 pulg 4 0.1016 disenar el diametro datos topograficos Qmd= calculos disenio c1 -captacion cota punt 2 cota punt 3 presion requerida Qmd Longitud= 15 lts/seg 152 msnm 138 msnm 5m 15 402 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
  50. 50. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ecuacion de fair whipple hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.02238806 hallando hf^0.57 0.11468573 caudal= 15 DIAMETRO= 4.1 4.0 pulg 4.0 0.1016 disenar el diametro datos topograficos Qmd= calculos disenio c1 -captacion cota punt 3 cota punt 4 presion requerida Qmd Longitud= 5 lts/seg 143 msnm 136 msnm 5m 5 392 ecuacion de fair whipple hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.00510204 hallando hf^0.57 0.04936442 caudal= 5 DIAMETRO= 3.74094482 4 pulg 4 0.1016 disenar el diametro datos topograficos Qmd= calculos disenio c1 -captacion cota punt 5 cota punt 4 presion requerida Qmd Longitud= 5 lts/seg 144 msnm 136 msnm 5m 5 146 ecuacion de fair whipple hallando hf cota rio-cota captaccion/longitud 0.02054795 hallando hf^0.57 0.10921392 caudal= 5 DIAMETRO= 2.78857059 3 pulg 3 0.0762 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
  51. 51. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA RED DE ALCANTARILLADO 1 se determina el sentido del flujo en fucncion de la topografia del terreno pudiendo dividirse por areas drenadas de manera que ciertas zonas descargen hacia un colector primario 2 se hallan los caudales de aporte de cada colector (primarios y secuandarios para determinar dichos caudales). Existen dos formas. a.) primera forma. Hallamos la longitud unitaria total de los colectores considerandose los primarios y secundarios. * determinamos el caudal unitario por unidad de longitud. qu= QD/Ltotal QD= 0.80*Qmh = 0.80*Qp*2 * el caudal de cada tramo. qtramo= qu* longitud tramo * despues hallaremos los caudales acumulados de cada coletor según los flujos presedentes. CALCULO DE LA VELOCIDAD EN EL COLECTOR aplicamos manning Q= A*R^(2/3)*S^(1/2)/n los sistemas de alcantarillado se proyectaran para que los colectores funciones al 50%. Amedia seccion y como en tubo lleno, entonces tendremos que hallar la velocidad real que transport el colector PENDIENTE MINIMA S= 0.0055*Q^(-.47) CALCULOS Qmh= QD= 65.26 litros/seg 52.208 litros/seg long total colector principa= 651 m qu= 0.080196621 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
  52. 52. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA TRAMO 1.. 2 3 4 5 a b c d e f 6 7 8 9 10 g h i j k 11 12 13 14 15 l m n o 16 17 18 19 20 long. Tramo q. tramo 144 11.548 164 13.152 143 11.468 199.37 15.989 204.71 16.417 72 5.774 72 5.774 72 5.774 79.46 6.372 88.27 7.079 83.54 6.700 144 11.548 164 13.152 142 11.388 199.37 15.989 204.71 16.417 166.76 13.374 92.5 7.418 95.4 7.651 95.9 7.691 101.07 8.105 162.67 13.046 28.95 2.322 113.88 9.133 199.37 15.989 204.21 16.377 75 6.015 71.6 5.742 111.82 8.968 106.69 8.556 131.89 10.577 193.28 15.500 112.86 9.051 199.37 15.989 199.02 15.961 TRAMO 21 22 23 24 p q r s t u v w x y z 25 26 27 28 long. Tramo q. tramo 111.16 8.91465634 202.09 16.2069351 199.02 15.9607314 193.88 15.5485208 93.7 7.51442335 50.63 4.0603549 72 5.77415668 71.39 5.72523674 72 5.77415668 104.87 8.4102196 111.63 8.95234876 110.53 8.86413247 70.96 5.6907522 40.23 3.22631005 110.5 8.86172657 70.91 5.68674237 72.19 5.78939404 110.63 8.87215214 173.59 13.9213314 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
  53. 53. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA q. acumulado 6 b c g h i l m n r q p t u v w x 11 12 13 y 14 26 o k 5 j 25 z 28 17.322 17.322 18.926 48.019 39.497 25.491 45.512 42.621 118.881 11.499 15.560 33.651 21.323 45.233 54.186 17.915 23.470 94.715 142.549 205.867 251.715 291.173 14.662 23.218 31.323 54.440 77.508 156.934 197.963 243.834 s min 0.001309 0.001309 0.001255 0.000810 0.000888 0.001091 0.000831 0.000857 0.000529 0.001587 0.001376 0.000958 0.001187 0.000833 0.000766 0.001288 0.001135 0.000589 0.000486 0.000409 0.000372 0.000347 0.001415 0.001140 0.000991 0.000764 0.000647 0.000464 0.000416 0.000378 diametr m 0.044045 0.044045 0.045889 0.070627 0.064517 0.052675 0.068895 0.066833 0.107475 0.036433 0.041910 0.059905 0.048494 0.068699 0.074692 0.044737 0.050697 0.096738 0.116902 0.138595 0.152121 0.162734 0.040771 0.050445 0.057948 0.074854 0.088160 0.122225 0.136105 0.149897 diam pulg 1.73407 1.73407 1.80666 2.78060 2.54006 2.07382 2.71240 2.63121 4.23128 1.43437 1.64999 2.35846 1.90922 2.70470 2.94063 1.76130 1.99595 3.80860 4.60245 5.45651 5.98903 6.40686 1.60517 1.98601 2.28144 2.94701 3.47087 4.81201 5.35847 5.90144 diametro 2 2 2 3 3 3 3 3 5 2 2 3 2 3 3 2 2 4 5 6 6 7 2 2 3 3 4 5 6 6 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg pulg
  54. 54. DISEÑO DE TANQUE IMHOFF DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MEDIANTE TANQUES IMHOFF Del Proyecista (Sedimentador) L = 9.25 B = 2.00 L/B = 4.63 DISEÑO TANQUE IMHOFF L/B = 4.63 (3 a 10) NOMBRE DEL PROYECTO: “ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN EL C.P. SAN VICENTE, DISTRITODE JESUSCAJAMARCA-CAJAMARCA” LOCALIDAD C.P SAN VICENTE Factores de capacidad relativa y tiempo de digestión de lodos Temperatura Tiempo digestión Factor capacidad °C (días) relativa 5 10 15 20 > 25 110 76 55 40 30 2 1.4 1 0.7 0.5 COMO HAY 3 RESERVORIOS ENTONCES ELEGIMOS 3 TANQUES IMOF POBLACION ACTUAL DIVIDIMOS LA POBLACION EN 3 PARTES Qmedio: qmedio en m^3/dia: A 1.2.3.4.5.7.8.9.10.11.12.- PARAMETROS DE DISEÑO Población actual Tasa de crecimiento (%) Período de diseño (años) Población fututa Dotación de agua, l/(habxdia) Altitud promedio, msnm Temperatura mes más frio, en °C Tasa de sedimentación, m3/(m2xh) Periodo de retención, horas Borde libre, m Volumen de digestión, l/hab a 15°C 13.- Relación L/B (teorico) 14.- Espaciamiento libre pared digestor al sedimentador, metros 15.- Angulo fondo sedimentador, radianes 15131.0 5044.00 11.21 968.55 HABITANTES lps # FAMILIAS = 1008.8 5044.00 1.4 20 6457 150 300 15 0.6 2 0.3 80 4.63 habitantes L/(hab x día) m.s.n.m. °C m3/(m2 x h)} horas m L/hab a 15°C 2.25 m 55° VALORES GUIA (1.5 a 2.5) >a3 1.0 mínimo (50° - 60°)
  55. 55. 0.9599 radianes 16.- Distancia fondo sedimentador a altura máxima de lodos (zona neutra), m 17.- Factor de capacidad relativa 18.- Espesor muros sedimentador,m 19.- Inclimación de tolva en digestor 20.- Numero de troncos de piramide en el largo 21.- Numero de troncos de piramide en el ancho 22.- Altura del lodos en digestor, m 23.- Requerimiento lecho de secado B Caudal medio, l/dia Area de sedimentación, m2 Ancho zona sedimentador (B), m Largo zona sedimentador (L), m Prof. zona sedimentador (H), m Altura del fondo del sedimentador m 968.55 67.26 3.80 17.58 1.20 0.55 m3/día m2 m m m m 2.05 516.56 8.50 452.90 53% 1.5 6.4 645.70 m m3 m m3 m (15° - 30°) radianes m m2/hab. RESULTADOS 24.25.26.27.28.29.- 0.55 1.00 0.10 19° 0.3316 1 1 2.30 0.1 30.- Altura total sedimentador, m 31.- Volumen de digestión requerido, m3 32.- Ancho tanque Imhoff (Bim), m 33.- Volumen de lodos en digestor, m3 34.- Superficie libre, % 35.- Altura del fondo del digestor, m 36.- Altura total tanque imhoff, m 37.- Area de lecho de secado, m2 Vol. Dig.>=Vol. Requerido (min.) m m FALSO L/Bim = 2.07 Debe ser > a 1 30% OK Se deberá modificar las celdas: Relación L/B (teorico)(fila 13), Espaciamiento libre pared digestor sedimentador (fila 15) y Altura de lodos en digestor(fila 22) de tal forma que Volumen de lodos en digestor (fila 33) sea > o igual a Volumen de digestión requerido (fila 31). 17.6 Espaciamiento Libre = 2.25 Espesor de muro de sedimentador = 0.10 Ancho de sedimentador = 3.80 Espesor de muro de sedimentador = 0.10 8.5
  56. 56. Espaciamiento Libre = 2.25 8.50 0.1 2.25 0.1 3.80 2.25 0.3 BORDE LIBRE 1.20 SEDIMENTADOR 0.20 0.55 FONDO DE SEDIMENTADOR 6.4 0.55 55° ZONA NEUTRA 0.2 2.30 LODOS 1.5 FONDO DE DIGESTOR 19°

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