REDES DE D

ISTR

IBUCIÓ

N

DE AGUAS C

LARAS

PROFE

SOR CARLO

S PÉREZ

OBJETIVOS

Definir red de distribución e indicar sus diferentes elementos. Conceptuar nodos y tramos. Identificar todos los elementos en una toma domiciliaria. Destacar los tipos de redes, sus ventajas y desventajas. Realizar el diseño de una red ramificada.

Determinar los gastos de diseño de cada tramo de la red, de acuerdo a datos de densidad poblacional o definición del urbanismo.

Definir “caudales en tránsito”. Seleccionar los materiales para las tuberías Seleccionar el diámetro recomendado para cada tramo de tubería. Calcular pérdidas por fricción en cada tramo y pérdidas acumuladas

desde la acometida. Determinar presiones estáticas y dinámicas. Calcular la altura recomendada para el estanque. Determinar la clase de las tuberías de acuerdo a las presiones

actuantes. Explicar el proceso de aplicación para seleccionar el diámetro

definitivo de la red, una vez calculados los diferentes casos de incendio.

RED DE DISTRIBUCIÓN

Se define como el conjunto de tuberías, conexiones, válvulas, y demás accesorios que se utilizan para llevar el agua desde los estanques de almacenamiento hasta las viviendas.

Las tuberías de distribución se colocan normalmente por las calles, realizando tomas domiciliarias a partir de ellas, en cada terreno del urbanismo.

RED DE DISTRIBUCIÓN

DISTRIBUCIÓN DOMOCILIARIA.

 

ACUEDUCTO4"a 8"75m<P<20m

CLOACAS

CAJA TRONCOCONICA(MEDIDOR)

LLAVE DEPASO

P>7mca

TIPOS DE REDES

RED TIPO RAMIFICADA RED TIPO MALLADA

A B C

D E F

G H I

I II

IVIII

E E

Los nodos serán denotados con letras mayúsculas y cada circuito de la red tipo malla con números romanos.

TIPOS DE REDES Ventajas de cada tipo

Redes tipo ramificadas. Redes tipo mallada.

Ventajas. Desventajas Ventajas. Desventajas.

Ømin = 80mm Desfavorece los

últimos tramos.

Mejor distribución de la

presión.

Mayores costos

Fácil diseño.

Sedimentación al final de los

tramos.

Ømin = 4” (110mm)

Mayor dificultad de cálculo

Diámetros de menor tamaño.

CRITERIOS DE DISEÑO DE REDES RAMIFICADAS1) Geometría de la red: nodos, tramos, distancias, cotas. Las

distancias vienen dadas generalmente por la escala y las cotas por curvas de nivel.

A

B

BB

D

C

E

q4 q3

q1 q2

EKFTJBVL

150

117 107

100 102

95

CRITERIOS DE DISEÑO. PERFILES.

C

COTA 103

ACOTA 117 B

COTA 107

E

COTA 150

300 m

200 m

400 m

CAUDALES DE DISEÑO.

2) La Red debe diseñarse para las condiciones más desfavorables: Consumo máximo horario (Qmh) y Condición de incendio (Qi)

CAUDAL MÁXIMO HORARIO: Qmh = K2 x Qm

Retorno Diseño

CAUDALES DE DISEÑO

CAUDAL DE INCENDIO: Qi = K3 x Qm + IK3 = 1,8

Donde K3 expresa el porcentaje de consumo al momento del incendio.

PoblaciónIncendios a la

vez Duración

Q hidrantes

(I)

Pequeña 5.0000 a 20.000

1 4 Horas 10 Lps

Mediana 20.000 a 50.000

1 4 Horas 16 Lps

Grande Mayor que 50.000

2 4 Horas 32 Lps

Retorno Diseño

¿Cómo calcular el gasto de cada tramo? QmPuede hacerse de varias maneras:

Áreas tributarias: Se determina el área de influencia de cada tramo de

la red, y de acuerdo a la densidad poblacional , se estima el número

de habitantes dentro de dicha área. Considerando la dotación por

habitante, se calculan los gastos medios de cada tramo.

Urbanismo definido: Utilizando los valores de la Norma 4.044

extraordinario, la cual estima dotaciones para cada tipo de

edificación, se calculan los gastos medios de cada tramo.

CAUDALES DE DISEÑO

PRESIONES MÁXIMAS

Según las normas INOS es de 75 metros en la red para áreas urbanas.

De acuerdo con las normas MSAS en áreas rurales es de 40m en la red.

Según Arocha “estas limitaciones pueden tener cierta flexibilidad ,de acuerdo a las características particulares de cada proyecto”. Pag. 31

retorno

EJEMPLO DE DISEÑO DE UNA RED RAMIFICADA1) DEFINIR LA GEOMETRÍA DE LA RED (TOPOGRAFÍA). IDENTIFICAR NODOS Y TRAMOS. DETERMINAR LONGITUDES Y COTAS.

Tramo Gasto (LPS)

E-A 5

A-B 10

B-C 15

C-D 15

D-F 10

E

B

A

C

D F

300 m

200 m

150 m

400 m

500 m

COTA 150COTA 107 COTA 103

COTA 95

COTA 102

COTA 117

De acuerdo con el consumo total: 65 lpsQm = 5.616.000 litros / díaDividiendo entre la dotación: 250 lts/ hab/ díaPoblación total=22.464 hab

EJEMPLO DE DISEÑO DE UNA RED RAMIFICADA2) DETERMINAR EL CAUDAL O GASTO CONSUMIDO EN CADA TRAMO (Qm)

CONSUMO MÁXIMO HORARIO. Qmh

K2 = 2,58

Gasto de incendio. Qi

K2 = 275 – 0,75 (22,464) / 100

I = 16 lps

Qmh = K2 x Qm

Qi = K3 x Qm +I

K3 = 1,8

Tramo CotaQm (lps)

Qmh (lps)

Qi (lps

)I

E-A 90 5 12,9 9 8

A-B 85 10 25,8 18 8

B-C 80 15 38,7 27 8

C-D 75 15 38,7 27 8

D-F 65 10 25,8 18 8

B-G 80 10 25,8 18 8

TOTAL 65 167,70

117

Qmh = 5 * 2,58 = 12,9

Ejemplo del cálculo

Qi = 5 * 1,8 = 12,9

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A

A-B

B-C

C-D

D-F

B-G

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100

A-B 25

B-C 25

C-D 30

D-F 30

B-G 30

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9

A-B 25 25.8

B-C 25 38.7

C-D 30 38.7

D-F 30 25.8

B-G 30 25.8

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9

A-B 25 25.8

B-C 25 38.7

C-D 30 38.7

D-F 30 25.8 16

B-G 30 25.8

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9 168

A-B 25 25.8 155

B-C 25 38.7 103

C-D 30 38.7 65

D-F 30 25.8 16 26

B-G 30 25.8 26

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9 168 197

A-B 25 25.8 155 184

B-C 25 38.7 103 119

C-D 30 38.7 65 81

D-F 30 25.8 16 26 42

B-G 30 25.8 26 26

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9 168 197 450

A-B 25 25.8 155 184 450

B-C 25 38.7 103 119 350

C-D 30 38.7 65 81 300

D-F 30 25.8 16 26 42 200

B-G 30 25.8 26 26 150

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633

J= α L Q²

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091 0.9611

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633 0.4363

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 110 90

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091 0.9611 90 85

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 85 80

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 80 75

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 75 65

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633 0.4363 85 80

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 110 90 0 20

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091 0.9611 90 85 38.11 43.11

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 85 80 43.11 48.11

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 80 75 48.11 53.11

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 75 65 53.11 63.11

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633 0.4363 85 80 43.11 48.11

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 110 90 0 20 0 19.72

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091 0.9611 90 85 38.11 43.11 19.72 42.15

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 85 80 43.11 48.11 42.15 47.65

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 80 75 48.11 53.11 47.65 52.74

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 75 65 53.11 63.11 52.74 62.86

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633 0.4363 85 80 43.11 48.11 62.86 47.67