INTRODUCCIN

Hidrulica Urbana I

INTRODUCCIN

El agua potable que abastece nuestra poblacin se controla y regula para servir a una amplia variedad de propsitos, los cuales contribuyen a mejorar la calidad de vida, el medio ambiente, y favorecen las condiciones para el desarrollo de la economa.

Para plantear soluciones efectivas a corto y mediano plazo al problema de los abastos de agua en Per es necesario conocer las condiciones del sistema de distribucin de agua existente. Se sabe que en muchos sitios hoy da, el aumento en la demanda por crecimiento industrial, comercial, turstico y poblacional, hace que los sistemas de distribucin de agua no sean capaces de satisfacer la demanda requerida.

El modelo del sistema de distribucin de agua es una herramienta que permite conocer los caudales y las presiones que ocurren en la mayora de las tuberas que distribuyen agua a la poblacin. De esta manera se puede analizar y cuantificar el funcionamiento del sistema integrado de tuberas, tanques, bombas y vlvulas que forman parte de la red de tuberas de agua potable. Este estudio es necesario para comprender las razones de rendimientos inadecuados y/o defectuosos.

MARCO TEORICO

Red de DistribucinUna red de distribucin de agua es un conjunto de elementos hidrulicos (bombas, depsitos, tuberas, uniones, etc) utilizados para distribuir agua en una zona determinada.Dentro de la red podemos distinguir los siguientes componentes:

Elemento: Componente de la red, como puede ser un tramo de una conduccin, una vlvula, una bomba, de tal manera que se tenga un comportamiento hidrulico muy bien definido.

Lnea: Conjunto de elementos de una red conectados entre dos puntos, a los cuales se les puede asociar una ecuacin constitutiva que permita caracterizar el comportamiento global de los elementos que constituyen la lnea. Es decir, una relacin entre el caudal circulante y la diferencia de alturas piezomtricas existente entre ambos extremos de la lnea.

Nudo: Cada uno de los extremos de una lnea. O bien, punto de la red en la que se conectan dos o ms lneas.

Las lneas se caracterizan por mantener a lo largo de su longitud unas caractersticas uniformes de seccin y material. Las formas que en que estas se asocian dan lugar a redes, las cuales se clasifican como ramificadas, malladas o mixtas.

Funciones de la red de distribucin

Los sistemas de distribucin tienen las siguientes funciones principales que cumplir.a. Suministrar el agua potable suficiente a los diferentes consumidores en forma sanitariamente segura.b. Proveer suficiente agua para combatir incendios en cualquier punto del sistema.Parmetros de diseos

En estos se incluyen las dotaciones por persona, el perodo de diseo, la poblacin futura y los factores especficos (coeficientes de flujo, velocidades permisibles, presiones mnimas y mximas, dimetro mnimo, cobertura sobre tubera y resistencia de las tuberas.DiseoEn el diseo de la red de distribucin de una localidad, se debe de considerar los siguientes aspectos fundamentales:a. El diseo se har para las condiciones ms desfavorables en la red, con el fin de asegurar su correcto funcionamiento para el perodo de diseo.b. Deber de tratarse de servir directamente al mayor porcentaje de la poblacin dentro de las viviendas, en forma continua, de calidad aceptable y cantidad suficiente.c. La distribucin de los gastos, debe hacerse mediante hiptesis que est acorde con el consumo real de la localidad durante el perodo de diseo.d. Las redes de distribucin debern dotarse de los accesorios y obras de artes necesarias, con el fin de asegurar el correcto funcionamiento, dentro de las normas establecidas y para facilitar su mantenimiento.e. El sistema principal de distribucin de agua puede ser de red abierta, de malla cerrada, o una combinacin de ambas. f. Para el Clculo del Caudal de Diseo se consideran:Rurales:Urbanas: Se considerar la cifra que resulte mayor al comprar el gasto mximo horario con la suma del gasto mximo diario ms el gasto contra incendio

Materiales

Para la seleccin de los materiales de las tuberas se deber tomar en cuenta lo siguientes factores:

Resistencia a la corrosin y agresividad del suelo.

Resistencia a los esfuerzos mecnicos producidos por las cargas, tanto externas como internas.

Caractersticas de comportamiento hidrulico del proyecto (presiones de trabajo, golpe de ariete).

Condiciones de instalacin adecuadas al terreno.

Resistencia contra la tuberculizacin e incrustacin.

Vida til de acuerdo a la previsin del proyecto.

Los materiales ms comunes son:

Policloruro de Vinilo (PCV)

Polietileno

Fierro Galvanizado

Fierro Fundido

Fierro DctilConsideraciones finales

Vlvulas de seccionamiento

La ubicacin y cantidad de vlvulas de seccionamiento en una red de distribucin se determinan con la finalidad de poder aislar un tramo o parte de la red en caso de reparaciones o ampliaciones, manteniendo el servicio en el resto de esta. Mientras mayor nmero de vlvulas se tengan en la red, menor ser la parte sin servicio en caso de una reparacin, pero ms costoso el proyecto. En poblaciones concentradas deben proveerse de una vlvula de ingreso a la red y en los puntos donde exista un ramal de derivacin importante.Vlvulas de purga de lodos

Las vlvulas de purga de lodos se ubicaran en los puntos de cotas ms bajas de la red de distribucin, en donde se pudieran acumular sedimentos, se debern considerar

Sistemas de purga.Vlvulas reductoras de presin

Las vlvulas reductoras de presin reducen automticamente la presin aguas abajo de las mismas, hasta un valor prefijado. En los casos en que no se pueda acceder a una vlvula reductora de presin se puede optar por el uso de una cmara rompe-presin.Hidrantes contra incendio

Los hidrantes contra incendio se ubicarn en tal forma que la distancia entre dos de ellos no sea mayor de 300 m.

Los hidrantes se proyectarn en derivaciones de las tuberas de 100 mm de dimetro o mayores y llevarn una vlvula de interrupcin.Procedimientos de clculo

El diseo hidrulico podr realizarse como redes abiertas, cerradas y combinadas.

Los clculos deben realizarse tomando en cuenta los dimetros internos reales de las

Tuberas.a) Redes cerradas o MalladasUna red cerrada de tuberas es aquella en la cual los conductos o tuberas que la componen se ramifican sucesivamente, conformando circuitos o anillos cerrados. Un circuito es cualquier trayectoria cerrada que puede recorrer una partcula fluida, partiendo desde un punto o nudo de la red, fluyendo por distintos tramos, hasta llegar al punto de partida.

Malla: Se trata de un circuito cerrado formado por varias lneas. Puede tener o no otras

mallas en su interior.El flujo de agua a travs de ellas estar controlado por dos condiciones:

El flujo total que llega a un nudo es igual al que sale.

La prdida de carga entre dos puntos a lo largo de cualquier camino, es siempre la misma.

Estas condiciones junto con las relaciones de flujo y prdida de carga, nos dan sistemas de ecuaciones, los cuales pueden ser resueltos por cualquiera de los mtodos matemticos de balanceo.

b) Redes abiertas

Una red ramificada intuitivamente se pude reconocer por su forma estructural de rbol. Las propiedades topolgicas de una red ramificada son:

No posee mallas

Dos nudos cualesquiera slo pueden estar conectados por un nico trayecto

A cada nudo slo le incide una lnea, o lo que es lo mismo slo le aporta caudal una lnea.

El Dimensionamiento de las redes abiertas o ramificadas se realizar de acuerdo con los siguientes criterios:

Se admitir que la distribucin del caudal sea uniforme a lo largo de la longitud de cada tramo.

La prdida de carga en el ramal ser determinada para un caudal igual al que se verifica en su extremo.

Cuando por las caractersticas de la poblacin se produzca algn gasto significativo en la longitud de la tubera, ste deber ser considerado como un nudo ms.

MEMORIA DESCRIPTIVA

OBRA

:DISEO DE UNA RED DE DISTRIBUCIN DE AGUA 11111 POTABLE

UBICACIN:

DISTRITO

:TUPAC AMARUPROVINCIA

:PISCO

DEPARTAMENTO:ICA

SISTEMA:COSTA

_____________________________________________________________________

1. GENERALIDADES

La presente Memoria comprende y describe los conceptos utilizados en el desarrollo del proyecto de Saneamiento para El Mejoramiento Integral de abastecimiento de agua de la localidad. El rea del proyecto se localiza en el Distrito de Tpac Amaru Inca , provincia de PISCO, departamento de ICA.

El presente proyecto considera para el clculo de la dotacin una poblacin de diseo: 2832 hab.2. DESCRIPCION DEL PROYECTO

El proyecto desarrolla las redes generales de agua en el distrito de TUPAC AMARU, provincia de pisco, distrito de Nasca, departamento de Ica.

Se ha determinado que el caudal que va abastecer a la poblacin de diseo es desde un Reservorio Elevado el cual abastecer directamente a las viviendas ubicadas dentro de un rea de .

La distribucin de agua se realizar a travs de un alimentador principal de 16 (371 mm.) que viene del Reservorio Elevado desde donde se repartir a cada uno de las viviendas que requieran el suministro.

Los dimetros tericos de las tuberas de distribucin han sido calculados de acuerdo a la Ecuacin de Continuidad utilizando una velocidad recomendable de 1.1 m/seg.

Los dimetros hallados corresponden a los dimetros tericos segn estos datos referenciales hallamos mediante la tabla de tubera de PVC rgido para fluidos a presin NTP ISO 4422 los dimetros comerciales

a. Clculos Justificativos de Dotacin

De acuerdo al R.N.E. y por ser zona costera urbana:

Unidad de ConsumoDotacin

Poblacin=2832 hab. 220 lts/(pers x d).

b. Clculo del caudal de diseo1.- Caudal de diseo.- Se calcular con la cifra que resulte del gasto mximo horario 2.- Caudal mximo horario = 26.35 l/seg.c. Vlvulas y accesorios

La Red de Distribucin estar provista de vlvulas de interrupcin y de control que permitan aislar sectores de redes no mayores de 500 m. de longitud.

Las vlvulas utilizadas son instaladas en cmaras adecuadas y seguras.

Las vlvulas de Purga se ubicarn en los puntos muertos para su limpieza.

3. ESPECIFICACIONES TCNICAS

Estas especificaciones corresponden al Proyecto de red de distribucin de agua en una localidad urbana que, conjuntamente con los planos, memoria descriptiva establecen las condiciones bajo las cuales debe ejecutarse la obra.

De la Ejecucin

El Contratista para la formulacin de su propuesta deber revisar este proyecto con los correspondientes planos, a fin de evitar posibles interferencias durante la ejecucin de la obra. De existir stas deber comunicarlas por escrito al Supervisor.

De iniciar la obra sin haber dado previo aviso de las interferencias, el costo que determine la presencia de complicaciones posteriores, ser ntegramente asumido por el Contratista.

De los Materiales

Los materiales, y equipos debern ser nuevos., de reconocida calidad, segn lo especificado y de utilizacin actual en el mercado nacional o internacional.

Estos debern almacenarse siguiendo las instrucciones dadas por el fabricante. Si por no estar colocados como es debido ocasionan daos a personas o equipos, los eventuales aos debern ser reparados por el Contratista sin costo alguno.

Los materiales, y equipo previamente a su adquisicin debern ser aprobados por el Supervisor. Si estos son instalados antes de ser aprobados, el Supervisor podr hacerlo retirar y su reemplazo ser por cuenta del Contratista.

Del Trazo de las Redes

La ubicacin de las redes en los planos son referenciales, por exigirlo as la facilidad para la lectura de stos. En la prctica los trazos se mantendrn reajustando sus alineamientos y medidas a la realidad de la obra.

De la Mano de Obra

El personal que se emplee deber ser especializado y competente. Las obras se ejecutarn respetando las normas vigentes de forma de alcanzar un trabajo ptimo, debiendo tener cuidado de que presenten un buen aspecto en lo que se refiere al alineamiento y plomo de las tuberas.

SISTEMA DE DISTRIBUCIN

El sistema de distribucin de agua potable, para la obra esta conformado por un conjunto de redes, siendo su sistema de abastecimiento mediante la utilizacin de reservorio elevado.

En estas redes se debe considerar a la instalacin de tuberas y accesorios (tees, codos, yees, reducciones, etc.).

Est conformada por las tuberas de PVC, fabricadas de acuerdo con las normas ISO 4422. La red de distribucin incluye los accesorios de empalme que se indican en los planos.

Las tuberas a utilizarse sern de PVC con los dimetros y alineamientos que se indican en los planos. No deben presentar abolladuras ni rajaduras. No se permitir la formacin de espigas o campanas por medio del calentamiento del material.

Los accesorios complementarios, tales como Codos, Reducciones, Tees, Yees, etc ser de PVC, de una sola pieza, sin defectos en su estructura y presentar superficies lisas.

Unidad de medida: el metrado de las redes de tuberas exteriores se efectuar por metro lineal (ml) de tubera debidamente instalada incluyendo sus accesorios.

Base de pago : La forma de pago ser la que se indica en la partida que le corresponde, medida por ml, entendindose por dicho pago la compensacin total por los materiales, mano de obra , leyes sociales, herramientas, equipos e imprevistos necesarios para la realizacin de la partida.

Cajas para vlvulas

Se refiere a las cajas en la albailera para el control de agua hacia los ramales o ramales de distribucin alternas.Unidad de medida: Se medir por unidad, (Und), al verificarse la correcta fabricacin del nicho de albailera.

Base de pago: El pago se efectuar al precio unitario del contrato que ser por unidad colocada y en el se incluyen los accesorios complementarios, la mano de obra, las leyes sociales y cualquier otro material e imprevisto que se necesita para su ejecucin.

DISEO DE UNA RED DE DISTRIBUCIN (SISTEMA CERRADO O MALLADO)PARAMETRO DE DISEO

2832 Habitantes

Usar tubera P.V.C ISO Calculo de la poblacin de diseo

Calculo del Caudal de DiseoCaudal mximo horario (QMH)

Caudal mximo diario (QMD)

Luego hacemos la comparacin

Calculo del rea total

Calculo del rea de influencia:

Calculo de caudales para cada punto

Distribucin de caudales (Mtodo de Hardy Cross)

DISEO:TRAMOLONGITUDCteoricotablaQD(l/s)khfhf/QdQdQ1

BA700,00150,00215,17231,8040,00867,5402,2500,056-0,95339,047

AF757,00150,00228,00231,80-44,91938,185-3,0100,067-0,953-45,863

FE700,00150,00131,77148,40-15,007612,200-3,2200,215-0,953-15,953

EB757,00150,00123,70129,8013,2215803,1395,2800,399-1,62511,595

1,3000,737

BE757,00150,00123,70129,80-13,2215803,139-5,280,3991,625-11,595

BC700,00150,00152,15185,4020,002574,5361,850,0930,67220,672

CD757,00150,00128,34129,8014,2315803,1396,060,4260,67214,902

DE700,00150,0050,4658,40-2,20714434,976-8,663,9361,063-1,137

-6,0324,854

ED700,00150,0050,4658,402,20714434,9768,663,936-1,0631,137

DI743,00150,0074,3883,404,78133722,7756,811,425-0,3914,389

IH700,00150,0073,2183,40-4,63125983,772-6,051,307-0,391-5,021

HE743,00150,00117,86129,80-12,0015510,875-4,340,362-1,780-13,780

5,0797,029

EH743,00150,00117,86129,8012,0015510,8754,340,3611,78013,780

HG700,00150,0079,7983,40-5,50125983,772-8,321,5131,389-4,111

GF743,00150,00126,57129,80-13,8415510,875-5,650,4081,389-12,451

FE700,00150,00131,77148,4015,007612,2003,220,2141,38916,389

-6,422,497

COMPROBANDO:Q < 2%Qd

Tramo I0.953 < 2%(93.28) 0.953