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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNOESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
ABASTECIMIENTO DE AGUAY ALCANTARILLADO
ING.CIVIL
ANLISIS Y DISEO DE RESERVORIORESERVORIO DE ALMACENAMIENTO
La importancia del reservorio radica en garantizar el funcionamiento hidrulico del sistema y el mantenimientode un servicio eficiente, en funcin a las necesidades de agua proyectadas y el rendimiento admisible de lafuente.
Un sistema de abastecimiento de agua potable requerir de un reservorio cuando el rendimiento admisible dela fuente sea menor que el gasto mximo horario (Qmh). En caso que el rendimiento de la fuente sea mayorque el Qmh no se considera el reservorio, y debe asegurarse que el dimetro de la lnea de conduccin seasuficiente para conducir el gasto mximo horario (Qmh), que permita cubrir los requerimientos de consumo dela poblacin.
En algunos proyectos resulta ms econmico usar tuberas de menor dimetro en la lnea de conduccin yconstruir un reservorio de almacenamiento.
1. CONSIDERACIONES BASICAS
Los aspectos ms importantes a considerarse para el diseo son la capacidad, ubicacin y tipo dereservorio.
Para determinar la capacidad del reservorio, es necesario considerar la compensacin de las variacioneshorarias, emergencia para incendios, previsin de reservas para cubrir danos e interrupciones en la lneade conduccin y que el reservorio funcione como parte del sistema.
Para el calculo de la capacidad del reservorio, se considera la compensacin de variaciones horarias deconsumo y los eventuales desperfectos en la lnea de conduccin. El reservorio debe permitir que lademanda mxima que se produce en el consumo sea satisfecha a cabalidad, al igual que cualquiervariacin en el consumo registrada en las 24 horas del dia. Ante la eventualidad de que en la lnea deconduccin puedan ocurrir danos que mantengan una situacin de dficit en el suministro de aguamientras se hagan las reparaciones pertinentes, es aconsejable un volumen adicional que de oportunidadde restablecer la conduccin de agua hasta el reservorio.Los reservorios de almacenamiento pueden ser elevados, apoyados y enterrados.a) Los elevados, que generalmente tienen forma esfrica, cilndrica y de paraleleppedo, son construidos
sobre torres, columnas, pilotes, etc.
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b) los apoyados, que principalmente tienen forma rectangular y circular, son construidos directamentesobre la superficie del suelo; y los enterrados, de forma rectangular, son construidos por debajo de lasuperficie del sueloc) ELEVADO (cisternas).Para capacidades medianas y pequeas, como es el caso de los proyectos de abastecimiento de aguapotable en poblaciones rurales, resulta tradicional y econmica la construccin de un reservorio apoyadode forma cuadrada.
A) UBICACIN DEL RESERVORIO
La ubicacin est determinada principalmente por la necesidad y conveniencia de mantener la presin enla red dentro de los lmites de servicio, garantizando presiones mnimas en las viviendas mas elevadas ypresiones mximas en las viviendas ms bajas.
De acuerdo a la ubicacin, los reservorios pueden ser de cabecera o flotantes. En el primer caso sealimentan directamente de la captacin, pudiendo ser por gravedad o bombeo y elevados o apoyados, yalimentan directamente de agua a la poblacin. En el segundo caso, son tpicos reguladores de presin,casi siempre son elevados y se caracterizan porque la entrada y la salida del agua se hace por el mismotubo.
Considerando la topografa del terreno y la ubicacin de la fuente de agua, en la mayora de los proyectosde agua potable en zonas rurales los reservorios de almacenamiento son de cabecera y por gravedad.El reservorio se debe ubicar lo ms cerca posible y a una elevacin mayor al centro poblado.
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FIg Nro 1: Localizacin poblacin, cota aproximadamente 3868 a 3876 m
FIg Nro 2: Ubicacin del reservorio, cota aproximadamente 3961 mB) CALCULO DE CAPACIDAD DE RESERVORIO
POBLACION AL 2035 6369 Habitantes
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DOTACIN:
La dotacin diaria por habitante se ajustar a los siguientes valores:
POBLACIONCLIMA
FRO TEMPLADODe 2,000 Hab. A 10,000 Hab. 120 Lts/Hab/Da 150 Lts/Hab/Da
De 10,000 Hab. A 50,000 Hab. 150 Lts/Hab/Da 200 Lts/Hab/DaMs de 50,000 Hab. 200 Lts/Hab/Da 250 Lts/Hab/Da
La Dotacion de la Poblacion: 120 lt/hab/dia
(*) Asumir Dotacion de : 120 lt/hab/dia
86400dPoblacion DotacionQ 6369 120 8.85
86400dQ
Se considera 10 % porque la fuente de captacin es un ro.
1.10 8.85 9.74dQ lt s 9.74dQ lt s
0 Consumo diario Q= 9.74 lt/s
2.5 K1= 1.3 K2= 2
Mx. anual de lademanda Diaria Qmd= 12.66 lt/s
Mx. anual de lademanda horaria Qmh= 19.48 lt/s
86400dPoblacion DotacionQ
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ANLISIS Y DISEO DE UN RESERVORIO DE CONCRETOARMADO PARA UNACAPACIDAD DE
230m31. DATOS GENERALES:
1.1. Geometra.
Tipo : Se considerar un reservorio para elalmacenamiento de agua para el consumo humano,
segn el ACI 350.3-08 seccin 2.1.1 se clasificar como
tanque circular de concreto armado con conexin muro-
losa no- flexible 2.2(1).
Volumen : De almacenamientoigual a 960 metros cbicos.
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1.2. Materiales.
Resistenciadel Concreto : f'c = 280 Kg/cm2 a los 28 das.
Es del Concreto : De acuerdo a ACI 350M-08 seccin 8.5.1 =
15100 f c = 252671.33 Kg/cm2
Acero : f'y = 4200 Kg/cm2 GRADO 60
1.3. NormativaUsada.
Code Requirements for Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350M-08)And Commentary (ACI 350RM-08),Reported By ACI Committee 350.
Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures (ACI 350.3-08) and Commentary(350.3R-08),Reported by ACI Committee 350.
Design Considerations for Environmental Engineering Concrete Structures (ACI350.4R-08),Reported by ACI Committee 350.
Concrete Structures for Containment of Hazardous Materials (ACI 350.2R-08),Reportedby ACI Committee 350.
Tightness Testing of Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350.1-01) andCommentary (350.1R-01), Reported by ACI Committee 350.
EnvironmentalEngineeringConcrete Structures(ACI 350.R-08),Reported by AC Committee350.
Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318M-08) and Commentary,Reported by ACI Committee 318.
Norma Tcnica de Edificaciones"Diseo Sismoresistente" E-030.
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2. CRITERIO DE DISEO:
DISEO DE RESERVORIO (VOL. = 230 m3)
* El tipo de reservorio a disear ser superficialmente apoyado.
* Las paredes del reservorio estarn sometidas al esfuerzo originado por la presin del agua.
* El techo ser una losa de concreto armado, su forma ser de bveda, la misma que se apoyar sobreuna viga perimetral, esta viga trabajar como zuncho y estar apoyada directamente sobre lasparedes del reservorio.
* Losa de fondo, se apoyar sobre una capa de relleno de concreto simple, en los planos se indica.
* Se disear una zapata corrida que soportar el peso de los muros e indirectamente el peso del techoy la viga perimetral.
* A su lado de este reservorio, se construir una caja de control, en su interior se ubicarn los accesoriosde control de entrada, salida y limpieza del reservorio.
* Se usar los siguientes datos para el diseo:
f 'c = 245 Kg/cmf 'y = 4200 Kg/cmq adm = 0.80 Kg/cm
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3. PLANOS