cuestionario abastecimiento de agua y alcantarillado 2015 2

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Facultad de Ingenierías y Ciencias Puras Carrera Académico Profesional de Ingeniería Civil

INGº FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADOABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADOABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADOABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

CUESTIONARIOCUESTIONARIOCUESTIONARIOCUESTIONARIO

1. Un acuífero formado por gravas y arenas tiene un espesor medio saturado de 3.50 m.

se efectuó un ensayo de bombeo, extrayendo un caudal constante de 709 m3/día. Se

efectuaron mediciones de variaciones de nivel en un pozo de observación situado a una

distancia de 15 m., del pozo de bombeo. Usando el método de Jacob, determinar las

características del acuífero (T y Sc).

2. Un pozo de 12” de diámetro es perforado en un acuífero de las siguientes

características:

Transmisibilidad (T) = 15,000 Gal./día/pie de ancho del acuífero

Constante de almacenamiento = 0.009

¿Qué razón de bombeo debe ser captado, si la depresión no debe exceder 35 pies en los

próximos 2 años?

3. Se tiene un terreno rectangular de dimensiones 1,109.4 pies y 1,664.1 pies; en los cuales

hay tres pozos A, B, C de 24”, perforados en un acuífero confinado.

El pozo “B” está en el centro del terreno y los pozos “A” y “C” están en las esquinas

opuestas de la diagonal, si las características hidráulicas del acuífero confinado son:

Tiempo en días Descenso en metros

0.0045 0.02

0.0056 0.04

0.0064 0.05

0.0075 0.06

0.0100 0.08

0.0116 0.10

0.0140 0.12

0.0187 0.16

0.0250 0.20

0.0282 0.22

0.0375 0.26

0.0645 0.35

0.1405 0.48

0.2500 0.59

0.3300 0.64

0.5000 0.72

0.6600 0.77

0.8300 0.81

1.0000 0.84

1.5000 0.92

2.0000 0.98




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T = 3.2E-4 Gpd./pie

Sc = 3E-5

a) ¿Qué flujo expresado en Gpm. Debe ser bombeado desde los pozos Ay C

simultáneamente con una depresión de 60 pies en dichos pozos al final de 15 días

de bombeo?

b) Qué flujo expresado en Gpm. Debe ser bombeado de los 3 pozos en bombeo

simultaneo: con una depresión de 60 pies en cada pozo al cabo de 15 días de

operación?

4. En una zona existen tres pozos de 30 cm., de diámetro, cuyas ubicaciones y distancias

se muestran en la figura. Una prueba de bombeo realizada en el pozo “A”, a una tasa de

16 lts/seg, permitió hacer mediciones de los abatimientos en un pozo de observación

ubicado a 4 m., de distancia del pozo “A”.

Al analizar los datos obtenidos en la prueba de bombeo, se obtuvo el siguiente resultado

por el método gráfico de Theis-Wenzel.

W(u) = 5.6

u = 0.002

t = 34 minutos

s = 3 metros

Se pregunta:

a) Determinar el abatimiento que se provocará en el pozo “B”, cuando se bombean

simultáneamente los pozos “A” y “C”, a razón de 18 y 30 lts/seg, respectivamente,

durante un periodo de un año.

b) Cuál será el máximo gasto a extraer del pozo, durante el periodo especificado,

sabiendo que el nivel estático está a 30 m., y el espesor del acuífero comienza a los

60m., de profundidad hasta los 84 m., de profundidad.

c) Suponiendo que los pozos “A” y “B” se clausurarán y solo trabaja el pozo “C”, a razón

de 50 lts/seg, ¿cuál será su abatimiento después de 10 años de servicio?

5. Un pozo de 24”de diámetro, perforado en un acuífero libre de 30 m., de espesor, es

bombeado durante 72 horas a una tasa de 30 lts/seg,. un pozo de observación ubicado

a 15 m., de distancia, presenta, para este tiempo un abatimiento de 3m., y otro, a 30

m., de distancia, acusa un abatimiento de 1m.

Suponiendo que las condiciones de equilibrio se cumplen, se pregunta:

a) ¿Cuál es el abatimiento en el pozo bombeado?, ¿Sugiere usted extraer un gasto

mayor?

b) ¿Cuál es la transmisibilidad del acuífero?

c) A que distancia mínima se recomendaría perforar otro pozo para extraer un gasto

similar, sin que se produzca interferencia con el primero.

6. De un recorrido cuyo nivel está a la cota +90 m., arranca una tubería de 12” y de 3600

m., de longitud, llegando a un segundo reservorio cuyo nivel de agua se halla a la cota

+67 m. Una válvula situada en la mitad está suficientemente cerrada para reducir el

gasto a la mitad del gasto con válvula abierta. El coeficiente de fricción “f” puede

tomarse con un valor de 0.023 cuando la válvula está abierta y 0.021 cuando está

parcialmente cerrada. Calcúlese la pérdida de carga debida al cierre parcial de la válvula

y dibújese la gradiente hidráulica.

7. De un reservorio cuyo nivel de agua está en la cota +90 m., arranca una tubería de 12”

de diámetro, de 3000 m., de longitud, llegando a un segundo reservorio, cuyo nivel de




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agua se halla a la cota +67 m. una válvula situada a la mitad del trayecto está

suficientemente cerrada para reducir el gasto a la mitad del gasto con válvula abierta.

Calcúlese la pérdida de carga en la válvula sabiendo que la tubería es de fierro fundido

y tiene 15 años de uso. Resolver el problema con la formula y tablas de Darcy.

8. En un tramo horizontal de 500 m., de longitud, con una tubería de fierro fundido de 10”

de diámetro, con 20 años de servicio, se han medido las presiones manométricas en los

puntos inicial y final habiéndose obtenido 5.3 kg/cm2 y 0.4 kg/cm2 respectivamente.

Calcular que longitud de tubería será necesario reemplazar por otra del mismo material

pero de 16” de diámetro y sin uso, para tener en el punto final una presión de 2.5

kg/cm2, perteneciendo constante el gasto de la conducción. Emplear la fórmula de

Darcy.

9. Calcule y dimensione la línea de conducción e impulsión de una fuente de aguas

superficiales cuyas características son: Rendimiento 1,000 lts/seg, Cota 4,350 msnm,

Población 15,000 Hab., Clima frio, se piensa utilizar una línea existente de 4” de

diámetro de FºFº. hacer un trazo paralelo a esta línea y que atraviese las siguientes

cotas:

Punto Cota Distancia acumulada

(fuente) 1 4,350 m.s.n.m. 0 mts.

2 4,250 m.s.n.m. 1,200 mts.

3 4,200 m.s.n.m. 3,500 mts.

4 4,290 m.s.n.m. 4,200 mts.

(P.T.) 5 4,220 m.s.n.m. 5,600 mts.

(Reservorio) 6 4,380 m.s.n.m. 6,300 mts.

En la planta de tratamiento (P.T.) de pierde una carga de 20 m., en el tramo P.T. –

Reservorio; no se utiliza la línea existente en este tramo. Para el tramo P.T. – Reservorio

utilizar una bomba accionada con motor diésel.

10. En la figura se muestra un sistema de 3 reservorios. En la tubería 1 hay una válvula check,

completamente abierta, de modo que para un gasto de 250 lts/seg, produce una pedida

de carga de 0.80 m. calcular la longitud que debe tener la tubería 2.

NOTA: Revisar la siguiente bibliografía:

- Abastecimiento de agua y alcantarillado – VIERENDEL

- Abastecimiento de agua Teoría y Diseño – Simón Arocha R.

- Problemas de Hidráulica II – Alejandro Cáceres Neira

- Hidráulica de tuberías y canales – Arturo Rocha Felices

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