ejercicio de lineas de aducción por gravedad

UNEFM - CURSO DE ACUEDUCTOS Y CLOACAS ING. CARLOS MARTINS

EJERCICIO DE DISEO DE LNEA DE ADUCCIN POR GRAVEDAD

Realizar el diseo de la lnea de aduccin mostrada en la vista en planta.

Datos Topogrficos de la Comunidad

Punto Cota (msnm) Tramo Longitud (m)

Fuente Nivel Mnimo = 200 Fuente-A 4000

A 120 A-B 1500

B 85 B-C 3500

C 160 C-D 2000

D 145 D-E 2000

E 110 C-F 800

F 130 F-G 5000

G 110 G-H 2500

H 120 H-I 3500

I 40

Otras Informaciones de Proyecto:

1.- La comunidad ubicada en E tiene una poblacin de diseo de 10.000 hab.

2.- La comunidad ubicada en I tiene una poblacin de diseo de 5.000 hab.

3.- En E, la aduccin descargara en un tanque metlico elevado, de altura de torre ms cmara de

almacenamiento de 15 metros, y con requerimiento de presin mnima en la descarga de 7 mca.

4.- En I, la aduccin descargara en un tanque de concreto sobre terreno, con altura de 4 metros, y

con requerimiento de presin mnima en la descarga de 10 mca.

5.- Solo existe disponibilidad en depsito de tubera PEAD sdr 17.

6.- La dotacin se establece en 200 LPD.

FUENTE

A B

C

D E

F G

H

I

Resolucin:

Se determina la carga hidrulica para todo el recorrido.

Se puede apreciar que para todo el recorrido, la carga hidrulica es positiva, por lo tanto la fuente

domina el perfil, y en teora la conduccin ser por gravedad.

Posteriormente determinamos los gatos de diseo, sabiendo que:

0

50

100

150

200

250

0 4000 5500 9000 11000 13000

Perfil Fuente -E

80 115 40

55 90

70 90 80 160

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

9000 9800 14800 17300 20800

Perfil C-I

40 70 90 80 160


Qdis = Qmd

=10.000 200

86.400= 23,15 /

= 1,25 23,15 = 28,94 /

=5.000 200

86.400= 11,57 /

= 1,25 11,57 = 14,46 /

Ahora bien, sabemos que el tramo desde la fuente hasta C, deber transportar el gasto que

demandan la comunidades ubicadas en E y I. Por lo que los gastos de diseo quedaran expresados

por:

= 28,94 + 14,46 = 43,40 /

= 28,94 /

= 14,46 /

Establecidos los gastos de diseo, fijaremos los tipos y clases de tuberas a usar en funcin de las

presiones mximas de trabajo. Para ello y en funcin de la carga hidrulica disponible seleccionamos

las tuberas, pero segn indicaciones solo disponemos de tubera de PEAD que soporta mximo una

presin de 105 mca.

En el primer perfil observamos, que en el tramo A-B se presentan presiones de 115 mca, por lo que

deberemos instalar algn dispositivo que permita el uso de la tubera disponible, pudiendo ser estos

una Tanquilla Rompe Carga (TR) o una Vlvula Reductora de Presin (VRP). La TR es ms econmica,

por lo tanto ser el dispositivo que se usar.

105

TR 30

Cota de Fuente = 200 msnm

Cota de TR = 190 msnm

050

100

150

200

250

0 4000 5500 9000 11000 13000

Perfil Fuente -E

Fijada la TR en ese perfil, se puede apreciar que se usara la tubera de PEAD sdr 17 para el resto del

recorrido.

En cuanto al otro perfil, se aprecia que al final del tramo las presiones tambin sobrepasan el mximo

permitido por la tubera, por lo cual se fijara otra TR.

Fijada la segunda TR, procedemos al dimensionado de las tuberas, teniendo ya la configuracin

definitiva de los elementos de la aduccin.

Cota de TR1 = 190 msnm

Fuente

A

B

C D

E

150

Nueva Lnea de Presin Esttica, dada por la TR previamente

30

TR2 Cota de TR2 = 85 msnm

105

45


Tramo Fuente TR1:

= = 1,85

=

1,85

=10

500 (43,40)1,85= 0,00001869

1= 0,000008081 = 200

2= 0,00003280 = 150

1 = 2

1,85

(12)1,85=

10 0,00003280 500 1,05 (43,40)1,85

(0,000008081 0,00003280) (43,40)1,85= 319 200

2 = 1 = 500 319 = 181 150

Tramo TR1 C:

=30

8500 (43,40)1,85= 0,000003299

1= 0,000002729 = 250

2= 0,000008081 = 200

1 =30 0,000008081 8500 1,05 (43,40)1,85

(0,000002729 0,000008081) (43,40)1,85= 8237 250

2 = 1 = 8500 8237 = 263 200

Tramo C D:

=15

2000 (28,94)1,85= 0,00001483

1= 0,000008081 = 200

2= 0,00003280 = 150

1 =15 0,00003280 2000 1,05 (28,94)1,85

(0,000008081 0,00003280) (28,94)1,85= 1587 200

2 = 1 = 2000 1587 = 413 150

Tramo D E:

=13

2000 (28,94)1,85= 0,00001286

1= 0,000008081 = 200

2= 0,00003280 = 150

1 =13 0,00003280 2000 1,05 (28,94)1,85

(0,000008081 0,00003280) (29,94)1,85= 1640 200

2 = 1 = 2000 1640 = 360 150

Tramo C H:

=40

8300 (14,46)1,85= 0,00003441

1= 0,00003280 = 150

2= 0,0002356 = 100

1 =40 0,0002356 8300 1,05 (14,46)1,85

(0,00003280 0,0002356) (14,46)1,85= 8716 150

Al ser la longitud aportada mayor a la del tramo, se toma para todo el dimetro de 150 mm.

Tramo H TR2:

=35

1531,26 (14,46)1,85= 0,0001632

1= 0,00003280 = 150

2= 0,0002356 = 100

1 =35 0,0002356 1531,26 1,05 (14,46)1,85

(0,00003280 0,0002356) (14,46)1,85= 636 150

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

9000 9800 14800 17300 20800

Perfil C-I

Cota de TR2 = 85 msnm

C

F

G H

I


0

50

100

150

200

250

0 4000 5500 9000 11000 13000

Perfil Fuente -E

2 = 1 = 1531,26 636 = 895,26 100

Tramo TR2 I:

=31

1968,74 (14,46)1,85= 0,0001124

1= 0,00003280 = 150

2= 0,0002356 = 100

1 =31 0,0002356 1968,74 1,05 (14,46)1,85

(0,00003280 0,0002356) (14,46)1,85= 1311 150

2 = 1 = 1968,74 1311 = 657,74 100

Dimensionadas las conducciones, chequeamos el arreglo de las tuberas, quedando:

Fuente

A

B

C D

E

TR1

8737 m de 250 mm

263 m de 200 mm

3640 m de 200 mm

360 m de 150 mm

Por ltimo, determinamos las presiones de servicio en la conduccin.

Tramo Longitud

(m)

Dimetro

(mm)

Coef.

Alfa

Clase

de

Tub.

Caudal

(l/s)

J

(m)

J (m)

Cota

(msnm)

Presin

Esttica

(m)

Presin

Dinmica

(m)

Fu - TR1 500 250 0,000002729 PEAD 43,40 1,46 1,46 200 190 10 8,54

TR1 - A 3500 250 0,000002729 PEAD 43,40 10,22 10,22 190 120 70 59,78

A - B 1500 250 0,000002729 PEAD 43,40 4,38 14,60 85 105 90,40

B - B 3237 250 0,000002729 PEAD 43,40 9,45 24,05 154,36 35,64 11,59

B- C 263 200 0,000008081 PEAD 43,40 2,27 26,32 160 30 3,68

C - D 2000 200 0,000008081 PEAD 28,94 8,17 34,46 145 45 10,51

D D 1640 200 0,000008081 PEAD 28,94 6,70 41,16 116,30 73,70 32,54

D - E 360 150 0,00003280 PEAD 28,94 5,97 47,13 110 80 32,87

C - F 800 150 0,00003280 PEAD 14,46 3,68 30 130 60 30

F - G 5000 150 0,00003280 PEAD 14,46 22,97 52,97 110 80 27,03

G - H 2500 150 0,00003280 PEAD 14,46 11,48 64,45 120 70 5,55

H TR2 1531,26 150 0,00003280 PEAD 14,46 7,03 71,48 85 105 33,52

TR2 I 1311 150 0,00003280 PEAD 14,46 6,02 6,02 85 55 30 23,98

I - I 657,74 100 0,0002356 PEAD 14,46 21,70 27,72 40 45 17,28

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

9000 9800 14800 17300 20800

Perfil C-I

C

F

657,74 m de 100 mm

G H

I

TR2

11142,26 m de150 mm

ejercicio de lineas de aducción por gravedad

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