Unidad II

Prof. Héctor Márquez

REDES DE DISTRIBUCION

Son las tuberías que permiten distribuir el agua bajo presióna los diversos puntos de consumo.

Para el diseño de la red es necesario haber definido la fuentede abastecimiento y la ubicación tentativa del estanque dealmacenamiento, con la finalidad de asegurar el suministro eficientey continuo de agua en cantidad y presión adecuada en todo elperíodo de diseño.

Las presiones deben satisfacer ciertas condiciones mínimas ymáximas para las diferentes situaciones de análisis.

Presión mínima: Que sean capaces de llevar agua al interior dela vivienda.

Zona rural...........................10 m.Zona urbana........................20 m.

Presión máxima: Para no provocar daños en las conexiones ypermitan el servicio sin mayores inconvenientes.

Zona rural...........................40 m.Zona urbana........................70 m.

TIPOS DE REDES

El tipo de red depende de la topografía, de la vialidad y de laubicación de las fuentes de abastecimientos y del estanque.

Tipo ramificado: Están constituidas por un ramal troncal y unaserie de ramales que pueden formar pequeñas mallas o ramalesciegos. Se utiliza cuando la topografía es accidentada (nopermite la interconexión entre ramales) o en el desarrollo lineala lo largo de una vía principal o carretera.

Estanque

A

B

Tipo Mallado: Son aquellas que están constituidas por tuberíasinterconectadas formando mallas. Es el tipo de red másconveniente y tratará de lograrse mediante la interconexión delas tuberías a fin de crear un circuito cerrado que permita unservicio más eficiente y permanente.

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CONFIGURACION DE LA RED

Las redes malladas están constituidas por:

La matriz de distribución. Son las tuberías que conducen el aguadesde el Estanque de Almacenamiento hasta las tuberíasprincipales. Por lo general son de grandes diámetros.

Tuberías principales. Son tuberías de menor diámetro capaces desuplir los gastos requeridos por los consumos domésticos,comerciales, institucionales y de incendio.

Tuberías secundarias o de relleno. Son las que intercomunican lastuberías principales y suplen los gastos propios de consumo.

Tuberías de servicio. Son la que conectan la tubería de la calle conla red interior de las edificaciones.

Llaves e Hidrantes. Investigar.

Las tuberías principales constituirán las mallas, cuyos tramos sedefinirán por los nodos que lo comprenden.

Nodo: Intersección de 2 tuberías principales.

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CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO

Dos casos de análisis:

.- Consumo máximo horario: 2.50 Qm

.- Caso de incendio: 1.80 Qm + I

I: Gasto de incendio (se ubicará en el nodo más desfavorable bajoconsideraciones de presión).

SELECCIÓN DEL TIPO DE DISTRIBUCION

La forma de suministro de agua la red de abastecimientodepende de las condiciones topográficas y la ubicación de la fuenterespecto a la red y el estanque.

1.- Sistema por gravedad: Cuando la fuente de abastecimiento estáa una elevación tal que suministre el agua bajo la acción misma de lagravedad.

2.- Sistema de bombeo (con almacenamiento): Bombeo directo alestanque y suministro por gravedad. (Pozos)

3.- Sistema de bombeo (sin almacenamiento): Bombeo directocontra la red.

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CASOS DE ANALISIS

1.- Distribución por gravedad:

a) Consumo Máximo Horariob) Caso de Incendio

2.- Distribución por bombeo:

a) Consumo máximo horario. Bombas trabajandob) Consumo máximo horario. Bombas paradas.c) Consumo de Incendio. Bombas trabajandod) Consumo de Incendio. Bombas paradas.e) Consumo nulo. Bombas trabajando.

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Análisis Hidráulico

El análisis hidráulico consiste en asumir los gastos de acuerdoa las dotaciones de los servicios inherentes y determinar laspérdidas de carga que se producen entre el tanque y los sitioscríticos de la red.

Este análisis se puede hacer utilizando el método de HardyCross, balanceando las pérdidas de carga, limitando la corrección delos gastos asumido, dentro de ciertos límites, para de esta maneraobtener flujos reales semejantes a los asignados de acuerdo a lasdotaciones.

Conocido el gasto necesario en cada tramo y sus longitudes(geometría de la red), escogiendo un diámetro para conformaraproximadamente los requisitos de flujo y presiones se puedenestimar las pérdidas de carga por fricción en cada tramo.

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Método de balancear las pérdidas de carga corrigiendo los gastosinicialmente asumidos.

La ecuación básica para encontrar las correcciones a losgastos se obtiene del estudio de una malla aislada donde se asumenla dirección de los flujos y se conocen las longitudes de los tramos(incrementada por un 10% para considerar el efecto de las llaves,codos, etc.) y sus diámetros.

El gasto Qt, necesario para suplir la demanda de los 4 tramosy el excedente Q3, se bifurca en un gasto Q1 que corre en elsentido positivo de las agujas del reloj, y el otro Q2 = Qt - Q1, quecorre en el sentido contrario o sentido negativo.

La pérdida de carga entre ABD, J1, debe ser la misma que lapérdida de carga entre ACD o J2

Si los valores de Q1 y Q2 se hubiesen escogido con susvalores reales, el sistema estaría en balance y la pérdidas decarga deberían ser iguales, o sea J1 – J2 = 0.

Si este valor no es igual a cero los valores de Q1 y Q2 no sonreales y deben ser corregidos en una cierta cantidad. Si Q1 fueescogido menoren una cantidad “q” debe ser afectado por esa misma cantidad peroen exceso.

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Por lo que los flujos verdaderos serán:

Q´1 = (Q1 + q) y Q´2 = (Q2 - q)

QtA Q1 B

Q2= Qt – Q1

C DQ3

Por definición la Pérdida de carga entre dos puntos es igual a:

J = r x Qn siendo r = α x L

α: Constante en función de (Ø, C)Ø: DiámetroC: Coeficiente de rugosidadL: longitud del tramo.n: 1.85 o 2

Cantidad “q”

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q = Σ J/(2ΣRxQ)

Asignación de los gastos en los Tramos que constituyen las mallas:(Concentración de Gastos en los Nodos)

1.- Método de las áreas: Se determina el Gasto o Consumo mediopara toda la zona a proyectar y las áreas de influencia en cada nodocon su peso respectivo, a fin de definir una demanda unitaria.Siendo el peso de un nodo su % de ocupación en el período dediseño.

2.- Método de la repartición media. Es mediante la repartición delgasto por mitad a ambos extremos de cada tramo.Se procede de la siguiente manera:1.- Definición de la malla.2.- Determinación de los gastos medios de consumo en cada tramode todo el sistema.3.- Se multiplica el gasto correspondiente a cada tramo por elfactor de diseño (K1= 2.50; K2= 1.80).4.- Repartición de dichos gastos por mitad a cada Nodo queconstituye el tramo.

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