segundo informe

29
Curso: Abastecimiento de Agua y Alcantarillado SA253 Sección: J Ciclo Acad.: 2014 – I Docentes: Ing. Sabino Basualdo Montes Ing. Jose C. Mendoza Chuchon Estudiantes: DIAZ MEJIA, Henry Gustavo 20104006J FLOREZ MENDOZA, Miguel A. 20102093B MENDEZ CHUMBES, Nadia L. 20100129J PAUCAR BERNABE, Alberto C. 20102034F ZAVALETA AVALAOS, Aldo J. 20100137B UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE HIDRÁULICA E HIDROLOGÍA PROYECTO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARRILLADO – PRIMER INFORME

Upload: arturo-jimmy-centeno-sairitupa

Post on 22-Dec-2015

221 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

OK9

TRANSCRIPT

Page 1: Segundo Informe

Curso: Abastecimiento de Agua y

Alcantarillado SA253

Sección: J

Ciclo Acad.: 2014 – I

Docentes: Ing. Sabino Basualdo Montes

Ing. Jose C. Mendoza Chuchon

Estudiantes:

DIAZ MEJIA, Henry Gustavo 20104006J

FLOREZ MENDOZA, Miguel A. 20102093B

MENDEZ CHUMBES, Nadia L. 20100129J

PAUCAR BERNABE, Alberto C. 20102034F

ZAVALETA AVALAOS, Aldo J. 20100137B

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE HIDRÁULICA E HIDROLOGÍA

PROYECTO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARRILLADO –

PRIMER INFORME

Page 2: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Contenido1. DATOS BASICOS...................................................................................................................................2

2. POBLACIÓN..........................................................................................................................................6

3. DOTACION DE DISEÑO.......................................................................................................................11

4. VARIACIONES DE CONSUMO.............................................................................................................12

5. ALMACENAMIENTO...........................................................................................................................14

6. CAPTACIÓN:.......................................................................................................................................15

7. LÍNEA DE CONDUCCIÓN.....................................................................................................................16

ANEXOS.....................................................................................................................................................19

REFERENCIAS.............................................................................................................................................20

1

Page 3: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

1. DATOS BASICOS

Ubicación

El distrito de San Mateo de Huanchor es una ciudad que se encuentra aprox. en los 3 170 msnm, al norte de la provincia de Huarochirí, en la Región de Lima, a una distancia de 95 km aprox. de la capital, siguiendo la ruta por la carretera central.

Al mismo tiempo, este distrito se encuentra ubicado en la cuenca alta del Rio Rímac, en el centro de la Vertiente Occidental de los Andes Peruanos.

WGS 84 - Zona 18 (358186.53m E, 8699462.00m S, 3166 m)

2

Page 4: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Clima

El distrito de San Mateo, tiene un clima característica a la zona Quechua, correspondiente a la parte Andina comprendía entre los 2500 y 3500 m de altitud.

La temperatura de esta región es intermedia entre cálido y frio, con medias que varían entre los 10° y 15° C, es decir un clima templado y seco. Se puede apreciar durante el día un excesivo calor y durante la noche un intenso frio.

La humedad atmosférica disminuye apreciablemente por la altitud y las precipitaciones se presentan en forma de lluvias periódicas de diciembre a marzo. Los vientos se desplazan durante el día desde las quebradas hacia los flancos andinos y las altas montañas, son los vientos del valle.

Durante las noches las masas de aire cordillerano, más frio y más seco que descienden, son los vientos de montaña.

Durante los mese de Junio, Julio y Agosto, suelen presentarse por las madrugadas vientos huracanados, siguiendo la dirección de las quebradas Interandinos y las brisas del valle.

Geología

La población en estudio se encuentra en la parte inferior de la cuenca del Rio Rímac y se puede observar en la parte superior la presencia de grandes elevaciones rocosas.

La geología del lugar se caracteriza por ser de un relieve semi-accidentado, con la presencia de material madre conformado pro derrames y brechas andesiticas, reoliticas, tufos, cenizas, rocas graminotoides y otros materiales intrusivos como la calizas claras laminadas.

Hidrología

Lo más importante en el aspecto hidrológico de la zona, es la formación de la cuenca del Rio Rímac, perteneciente al área hidrográfica del Pacifico. Esta cuenca tiene una extensión de 3583 km2 y el rio principal de esta formación tiene un recorrido total de 143 km, desde su origen hasta la desembocadura en el Océano Pacifico.

El Rio Rímac nace en los nevados de Uco a 5200 msnm aprox. y tiene influencia en su formación, los deshielos glaciares de Ticlio y Maracapomachocha. A lo largo de su recorrido en su curso superior forma impresionantemente el Cañón del Infernillo, agua arriba del distrito de San Mateo.

3

Page 5: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Aspecto Urbano

El tipo de construcción que mas predomina en la zona es el tipo turístico, este se caracteriza por tener una cimentación de piedra y tierra, con paredes de adobe o tapiales normalmente para alturas de 1er y 2do nivel como máximo.

Las coberturas interior y exterior son de tarrajeo con yeso y los techos están conformados por vigas de madera y plachas de calamina.

El otro tipo de construcción, es el de material noble, cuyas características son ampliamente conocidas, las que se pueden observar especialmente en la construccines mas recientes de la zona.

Es necesario mencionar que los techos tienen una cierta inclinación debido a las intensas lluvias que se registran en determinadas épocas del año.

El emplazamiento urbano está dividido en dos sectores a la presencia del Rio Rímac, sus ampliaciones se efectúan hacia las partes elevadas de ambos sectores y a lo largo de las riberas de Rio Rímac.

Aspecto Socio – Económico

Aspecto Social

En el ámbito social, se destacan las celebraciones de las costumbres tradicionales del lugar, dentro de los cuales tenemos las fiestas religiosas de aniversario del distrito (05 de Agosto), fiestas patrias, navidad y año nuevo, entre otros. Resaltando estas actividades se pueden observar el desarrollo de algunos bailes típicos, como es el caso de la Huancadanza, los Carcobodos y el Huaylas.

Dentro de este contexto se desarrolla, labores sociales especialmente en las ramas de la agricultura y la ganadería o beneficios de sus integrantes en respectivas comunidades o cooperativas.

Aspecto Económico

En lo que representa a lo económico, un sector de la población, está conformada por pequeños comerciantes, que desarrollan una actividad independiente; otros sectores de la población efectúa trabajos como: empleados y obreros en algunos centros de trabajos próximos a la ciudad.

4

Page 6: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Dentro de algunas fuentes de trabajo podemos mencionar las siguientes:

Fábrica de agua mineral San Mateo Centros mineros de Millotingo y Pacococha Cantera de Piedra Caliza Planta Concentración de Minerales de Tamboraque Servicios públicos y otros

Por otro lado cierto sector de la población se dedica a las actividades agrícolas y ganaderas; el desarrollo de la agricultura es limitada, debido a la falta de un riego adecuada y por la escases de las lluvias en los últimos años. Los cultivos más importantes son: la papa, cebada, arveja, habas, alfalfa; y en cuanto a la ganadería, mayormente se desarrolla el ganado vacuno, lanar y caprino.

2. POBLACIÓN

PERIODO DE DISEÑO

Es el periodo durante el cual las estructuras de un sistema diseñado funcionarán eficientemente cumpliendo los supuestos que se hicieron antes del diseño y que al final de este periodo puedan efectuarse las ampliaciones y mejoramientos correspondientes.

Determinación del periodo de diseño

La determinación de un periodo de diseño de un proyecto no es en forma exacta, por ser este de carácter probable. Existen dos criterios al respecto.

Criterio Población – Tiempo: Consiste en fijar una población futura, para luego determinar el periodo durante el cual las estructuras proyectadas cumplan con las necesidades de esta población fijada.

Normalmente este criterio se aplica a poblaciones con grandes desarrollos económicos donde el factor poblacional es el más crítico.

Criterio Tiempo – Población: Consiste en fijar el periodo de diseño y en base a este calcular la población que se tendrá al final de dicho periodo, para el cual sean útiles las estructuras proyectadas. Este criterio se aplica para poblaciones lentas en cuyo caso el crecimiento es lento.

Elección del criterio:

5

Page 7: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Teniendo en cuenta las características de la población en estudio utilizaremos el criterio tiempo – población. Como este criterio consiste en fijar el periodo de diseño a continuación procederemos a realizarlo.

Factores que influyen en la determinación del periodo de diseño:

Factores del orden poblacional:El crecimiento poblacional de San Mateo se ve influenciado por las siguientes características:

Por su ubicación geográfica, está relativamente alejada de la capital Lima.

El desarrollo comercial es el único que se mantiene regularmente, por su ubicación con respecto a la Carretera Central y algunos centros de producción a su alrededor.

Las fuentes de trabajo para sus pobladores son limitados, pequeños negocios, fábricas, canteras y otros.

El clima se manifiesta en algunas épocas del año con fríos muy intensos.

Factor de orden económico:

El aspecto económico del distrito de San Mateo es de recursos limitados característico de ciudades con desarrollo lento en cuanto a economía y población. Por lo tanto el periodo deberá ser el menor posible para hacer viable las ampliaciones y mejoramiento que estos requieran.

Normas para proyecto de agua potable:

Existen Normas destinadas a localidades urbanas, las que son dadas por la Dirección de Obras del Ministerio de Vivienda y Construcción los que a continuación se indican.

Población Periodo de diseñoDe 2000 hasta 20000 habitantes 15 años

De 20000 a más habitantes 10 años

CUADRO 1: Normas según Ministerio de vivienda y construcción

6

Page 8: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Elección del periodo de diseño

Por lo tanto después de haber analizado los diferentes factores que influyen u orientan para la determinación del periodo de diseño, teniendo en cuenta que el proyecto no presentará grandes estructuras, con población de crecimiento lento y de recursos económicos limitados, podemos concluir que un periodo de diseño de 20 años será adecuado.

A continuación mostraremos un cuadro de evaluación de los factores que influyeron en la determinación del periodo de diseño.

FACTOR O NORMA CARACTERÍSTICAS PERIODO DE DISEÑOORDEN MATERIAL Sistema de capacidad

intermedia20 años

ORDEN TÉCNICO Capacidad de dimensiones mínimas

20 - 25 años

ORDEN ECONÓMICO Recursos económicos limitados

15 – 20 años

SEGÚN R.N.C Población promedio 5000 hab.

15 años

CUADRO 2: Resumen de consideraciones tomadas para determinar periodo de diseño

POBLACIÓN DE DISEÑO:

Habiendo determinado el periodo de diseño, es necesario conocer la población máxima a servir hasta el final de dicho periodo. Para determinar esta población existen muchos métodos matemáticos, gráficos y comparativos, que tienen un punto de partida los datos de población de censos oficiales.

Para nuestro caso contamos con la siguiente información:

AÑO POBLACIÓN1981 60831993 50842005 47542007 5280

CUADRO 3: Datos de población fuente INEI

7

Page 9: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 200844004500460047004800490050005100520053005400

GRAFICA 1: Distribución en el tiempo de la población

Como es de conocimiento la población normalmente tiende a crecer con relación al tiempo. Pero como podemos apreciar en el cuadro anterior, si bien es cierto hubo un crecimiento de población en los años 1961 al 1981, un decrecimiento del 1981 al 2005 se observa un crecimiento en el año 2007.

Como se sabe la población de San Mateo está íntimamente ligada a las fuentes de trabajo, cercanos al lugar, así como con el comercio propiamente dicho.

Alrededor de los años 1981 se redujeron casi en la totalidad los trabajos de la Graton Tunel, limitándose a servicios de mantenimiento y vigilancia, además entre los años 1981 y 1993 se tuvo la crisis económica del país que golpeo a varios centros de trabajo donde incluimos a Millotingo, Pacococha,etc. Esto puede explicar la disminución de la población en dichos años debido a la emigración de la gente en busca de mejores posibilidades.

La construcción de la central Hidroeléctrica Tunel Graton que se encuentra a dos horas de la ciudad de Lima, en las cercanías del pueblo de San Mateo se dio a inicios del 2005 y entró entre en operación en el 2006 pudiendo explicar esto el crecimiento de población que se obtuvo en este último censo. Actualmente la estabilidad económica hace pensar que esta población seguirá en crecimiento.

Considerando que a partir del 2005 se dio un crecimiento poblacional y que este seguirá creciendo consideramos que nuestro crecimiento será igual a los años 1961-1981, tomando como base de datos a:

AÑO POBLACIÓN1972 22342005 47542007 5280

8

Page 10: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 20100

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Tendencia

Años

Pobl

ació

n

GRAFICA 2: Estimación de la tiende a una parábola.

A continuación se mostrarán los métodos usados y las poblaciones proyectadas:

Tomaremos el resultado del ajuste aritmético, ya que como se muestra en la figura es el que mejor ajusta los datos.

Población: 12381 Hab.

3. DOTACION DE DISEÑOEs la cantidad de agua asignada para un determinado uso y es medido por el número de litros que consume cada habitante por día. Por lo tanto en e caso de

9

Método PoblaciónParábola 16556

Aritmético 12381Interés Simple 43080

Page 11: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

nuestra población es necesario conocer su consumo de acuerdo a las características locales.

La forma más exacta para determinar el consumo real de la población, sería evaluando datos reales de campo, para lo cual es necesario tener facilidades para un buen estimado, de lo contrario se podrían asumir resultados fuera de la realidad. En el distrito de San Mateo no es posible realizar dicha evaluación real por los siguientes motivos:

- La existencia desordenada de conexiones en la línea de conducción los cuales no permiten calcular exactamente el caudal que se pierde en el trayecto antes del ingreso al reservorio de regulación.

- Las conexiones domiciliarias que se abastecen simultáneamente de las dos fuentes actuales de captación.

- Existen lotes que tiene conexiones domiciliarias que se abastecen simultáneamente de las dos fuentes actuales de captación.

- Es decir, estamos frente a un sistema de abastecimiento de agua muy desordenado y con pocas posibilidades de una evaluación real.

- Por lo tanto para poder calcular la dotación de diseño tendremos que recurrir a efectuar un análisis de los factores que influyen en el consumo y los usos que generalmente se le dan agua, para compáralo luego con las recomendaciones que se establece en el Reglamento Nacional de Construcciones.

CLIMA

POBLACIÓNFRÍO

Lts/hab/díaTEMPLADOLts/hab/día

DE 2000 a 10000

120 150

De 10000 a 50000

150 200

Más de 50000 200 250

La temperatura de esta región es intermedia entre el cálido y el frío, con medias que varían entre 10° y 15°, es decir un clima templado y seco, De acuerdo a la tabla y población de 12381 habitantes la dotación seria 200 Lts/hab/día.

10

Page 12: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

4. VARIACIONES DE CONSUMOEl consumo de agua puede variar durante las horas del día, los días de la semana o los meses del año. Estas variaciones son propias de cada población, debido a que dependen básicamente de las características de cada lugar.

Dentro de los factores de influyen en dicha varios podemos mencionar algunos de ellos, como es el caso de sus costumbres, el clima, la presencia de industrias y el desarrollo del comercio, entre otros.

En el distrito de San Mateo esta variación está orientada fundamentalmente al uso de consumo doméstico.

Variación diaria.- Es un parámetro que está determinado por el coeficiente de variación diaria (K1).

K1=Consumoenel d í ade má xima demandadel añ o

Consumo promedio diarioanual

Variación horaria.- Es un parámetro que está determinado por el coeficiente de variación horaria (K2).

K2=Consumoenel hora demáximademandadelaño

Consumohorario promedio anual

El control de estas variaciones se puede efectuar realizando una estadísticas del consumo de la población con respecto al tiempo en horas, días o meses según sea el caso, esto nos proporcionará datos de máximos y mínimos consumos, con los cuales se puede calcular los consumos promedios y los parámetros de la variaciones diarias y horarias para la evaluación de todo sistema de agua potable.

El distrito materia de este estudio como ya se mencionó anteriormente, presenta un sistema de abastecimiento de agua con conexiones domiciliarias muy desordenadas que no tienen ningún tipo de control consumo predial.

Por lo tanto, en estas condiciones es muy difícil efectuar una evaluación de consumo real, por lo que consideraremos más adecuado tener en cuenta las recomendaciones efectuada por el reglamento Nacional de Construcción para estos casos.

11

Page 13: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Para efectos de las variaciones de consumo se consideran las siguientes relaciones con respecto al promedio anual de la demanda:

a) Máximo anual de la demanda diaria 1.2 a 1.5b) Máximo anual de la demanda horaria:c) Para poblaciones de 2000 a 10000 hab. 2.5

Para poblaciones mayores a 10000 hab. 1.8

CAUDAL DE DISEÑOPara calcular los caudales de diseño contamos con os siguientes datos:Dotación de diseño : 200lt/hab/díaPoblación de diseño : 12381 habitantesCoeficiente K1 : 1.3Coeficiente K2 : 1.8Consumo Promedio Diaria Anual (Qp).- Es el consumo promedio registrado de una población cada uno de los días del año.

Qp=(Dotacionde dise ño ) x (Poblacion dedise ñ o)

86400 seg (lt/seg)

En nuestro caso:

Qp= 28.66 lt/seg

Caudal Máximo Diario(Q.M.D).- Es el que corresponde al caudal en el día de máximo consumo.

Q.MD = K1xQp

Q.M.D = 37.26 lt/seg

Caudal Máximo Horario (Q.M.H).- Es el que corresponde al gato en el momento máximo horario en el día de máximo consumo.

Q.M.H = K2xQp

Q.M.H= 51.59 lt/seg

Caudal de Previsión de Incendios.- Es el caudal que es necesario prevenir, utilizar en caso de incendios que pueden producirse en una población.

12

Page 14: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Esta reserva normalmente es necesaria en ciudades grandes con hacinamientos altos, o en aquellas que presentan establecimientos con grandes posibilidades de la ocurrencia de incendios de gran magnitud. En el caso de poblaciones pequeñas estas posibilidades son mínimas, por lo que comúnmente no se considera un caudal especial para estos casos.Por otro lado el R.N.C recomienda considerar una demanda contra incendios para poblaciones que tengan más de 10,000 habitantes, por lo que se tomo en consideración 2 hidrantes de 5 l/s cada uno durante 2 horas.

5. ALMACENAMIENTO

El volumen del reservorio está conformado por la suma de volúmenes de regulación, incendio y reserva.

En la información disponible de abastecimiento de la ciudad de San Mateo, no existe variaciones de consumo en el reservorio que poseen por horas, que permita el cálculo del volumen de regulación. Por tal caso el cálculo de este volumen se realizara en base a las recomendaciones de SEDAPAL, según el Reglamento de proyectos de SEDAPAL:

Para el volumen de regulación:

Vregulación = 18% x Consumo del día máximo x 24/N

Siendo: N: el número de horas de funcionamiento

Vregulación= 18% x 37.26 x 24/24 = 6.71 lt/seg.

Vregulación=579 m3

Para el volumen de reserva:

Vreserva = 7% x Consuma máximo diaria x 24/N

Vreserva = 7% x 37.26 x 24/24 = 2.6 lt/seg.

Vreserva=225m3

Para el volumen contra incendio:

Para áreas destinadas solamente a viviendas será 50m3 (según RNE)

Por tanto:

13

Page 15: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

V almacenamiento= Vreg. + Vres. + Vincendio = 854m3

6. CAPTACIÓN:La captación que escogeremos estará ubicada a la altura de la quebrada Carbonyacu la cual abastecerá la zona de San Mateo.

COORDENADAS:

359279.72m E 8700905.98m S Elevación: 3220 m.s.n.m

Imagen 1: Punto azul ubicación de la captación

14

Page 16: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

7. LÍNEA DE CONDUCCIÓNDentro de un sistema de abastecimiento de agua, se le llama línea de conducción, al conjunto integrado por tuberías y dispositivos de control, que permiten el transporte del agua en condiciones adecuadas de calidad, cantidad y presión desde la fuente de captación hasta el reservorio, aprovechando la carga estática existente.

Criterios de diseño para la línea de conducción:

La velocidad no debe ocasionar depósitos ni erosiones. Los canales deben ser revestidos y techados.

Ubicación

Una vez ubicado la captación ubicamos nuestro reservorio, este será ubicado a una altura de 3180 m.s.n.m.

En el proyecto se buscara usar al máximo la energía disponible para conducir el gasto deseado, lo que en la mayoría de los casos nos llevara a la selección del diámetro mínimo que permita presiones iguales o menores a la resistencia física que el material de la tubería soporte.

Las tuberías seguirán el perfil del terreno, salvo el caso de que a lo largo de la ruta por donde se debería realizar la instalación de las tuberías, existan cruces de quebradas, terrenos erosionables, etc. que requieran de estructuras especiales.

A lo largo de la línea de conducción se requerirán cámaras rompe presión, válvulas de aire, válvulas de purga, etc. Como se muestra en la figura anterior.

Debido a que nuestra captación está a 3220 m.s.n.m:

Carga disponible = 3220 msnm – 3180 msnm = 40 metros

Ahora, como se decidio usar tubería clase 5 está solo puede soportar 35m de carga, por lo tanto tomamos la decisión de colocar un Rompe carga.

La ubicación de nuestra rompecarga estará a 0.6km de la captación.

15

Page 17: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Imagen 2: Línea de conducción en planta.

Imagen 3: Línea de conducción perfil

Cálculos para determinar diámetros de tubería:

Distancia entre captación y rompe carga: 0.6 km

16

Page 18: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Distancia entre rompe carga y reservorio: 0.23 km

DATOSPoblación= 12381 habDotación= 200 Lts/hab/dia

Qp= 28.66 Lt/segK1= 1.3

Qmax día= 37.26 lt/segQcond= 40.98 lt/seg

Para el Q cond se consideró un 10 % de pérdida por estar captando de un río.

TRAMO CAPTACIÓN -ROMPE CARGAS= 33.3 mt/Km

Si consideramos aceroC= 120 (pie)1/2/segD= 6.10 pulgadas

Diámetro será =8 pulgadas

TRAMO ROMPE CARGA-RESERVORIOS= 88.0 mt/Km

Si consideramos aceroC= 120 (pie)1/2/segD= 5.01 pulgadas

Diámetro será = 6 pulgadas

Resumen de diámetros de la red de conducción:

UBICACIÓN DIÁMETRO DE TUBERÍA

LONGITUD TIPO DE TUBERIA

Rompe carga 8” 0.6 km AceroReservorio 6” 0.23 km Acero

17

Page 19: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

8. RED DE DISTRIBUCION DE AGUA.-Es el conjunto de tuberías de diferentes diámetros, válvulas, grifos y demás accesorios, cuyo origen está en el punto de entrada a la ciudad (final de la línea de aducción) y que se desarrolla por todas las calles, conduciendo al agua hasta la vivienda del poblador.

La red está relacionada con el reservorio debido a que éste suministra el agua y condiciona la presión en la red (zonas de presión).

Parámetros Básicos de Diseño:

Dotación (Consumo doméstico, comercial, industrial y público)

Variaciones Horarias (Coeficientes de variación: k1 y k2)

Periodo de Diseño Población de Diseño Volumen de Almacenamiento

(Regulación, Contra incendio y reserva)

En nuestro proyecto:

Dotación 200 lt/hab/díaPeriodo de Diseño 20 añosPoblación de Diseño 12381 habitantesVolumen de Almacenamiento 854 m3Caudal Medio (Qm) 28.66 lt/segCaudal Máximo Diario (Qmd) 37.26 lt/segCaudal Máximo Horario (Qmh) 51.59 lt/seg

Consideraciones Básicas de Diseño.-

Dependiendo del reglamento, se consideran dos situaciones:

1.- Población que no cuenta con servicio contra incendio: Qmh=k2 x Qm

2.- Población que sí cuenta con servicio contra incendio: Qmd + Qincendio ó Qmh

Considerándose la situación más desfavorable.

Se calcula y verifica en la red:

1.- Velocidad en la tubería:

Vmín = 0.60 m/s

Vmax = 3.0 m/s

18

Requerimientos de Agua Potable:

Caudal Medio (Qm)Caudal Máximo Diario (Qmd)Caudal Máximo Horario (Qmh)

Page 20: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

2.- Presión Mínima : Necesidades domésticas 15m, y en ocasiones 10m

Presión Máxima : influye en el mantenimiento de la red – 50m.

Ojo: En el caso de piletas públicas, la presión dinámica mpinima podrá reducirse a 3.50m a la salida de la pileta.

En los casos en que las redes en razón de la topografía local requieran diferentes zonas de presión, en cada una de ellas se cumplirá con las presiones establecidas anteriormente.

3.- Además se deben de considerar los DIÁMETROS MÍNIMOS especificados por los reglamentos:

Las tuberías de servicio que están conectadas a las principales o troncales y prestan servicio a los predios.

El diámetro mínimo de las tuberías de servicio será de 75mm. En caso de condiciones socio-económicas precarias y de acuerdo al tipo de servicio se podrá admitir como mínimo 50 mm.

4.- Las tuberías troncales o principales conforman la red de distribución, debiendo en lo posible formar circuitos cerrados.

Deberán instalarse a distancias de 400 m a 600 m entre ellos.

5.- Tuberías, accesorios, válvulas, grifos

Tuberías:

En las calles de 24m de ancho o menos se proyectará una línea de agua potable a un lado de la calzada y de ser posible en el lado de mayor altura, a menos que se justifique la instalación de líneas paralelas. En calles y avenidas de más de 24 m se proyectará a cada lado de la calzada una línea. La distancia mínima entre los planos verticales tangentes de una tubería de agua potable y una de alcantarillado instaladas paralelamente no será menor de 2.00 m medidas horizontalmente. La distancia entre línea de propiedad y el plano vertical tangente al tubo no será menos de 0.80 m.

En caso de vías vehiculares, las tuberías de agua potable deben proyectarse con un recubrimiento mínimo de 0.80 m sobre la clave del tubo.

Sistemas de Distribución de Agua Potable:

Sistema Abierto o Ramificado

Sistema Cerrado o en Mallas

Sistema Mixto

19

Page 21: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

Predimensionamiento de la red:

Red Principal:

Teniendo como un diámetro mínimo de 1’’ se utilizará un diámetro de 6’’ .

Red Secundaria:

Se utilizará un diámetro de 4’’.

Caudal de Diseño:

Considerando el Volumen del Reservorio de: 854 m3

Que trabajará a 18 horas: Qdiseño = 854x1000/(3600x18) = 13.18 lt/s

Sin embargo el caudal máximo horario = 36.23 lt/s, situación más desfavorable, por lo que se utilizará un caudal de diseño de 36.23 lt/s.

Las tuberías serán de material de PVC.

Y el esquema es el siguiente:

20

Page 22: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

21

Page 23: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

22

Page 24: Segundo Informe

Proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado – primer informeFacultad de Ingeniería CivilDepartamento Académico de Hidráulica e Hidrología - Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - “SA253-J”

REFERENCIAS

VIERENDEL, Abastecimiento de Agua y Alcantarillado

PROYECTO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO, Ampliación y mejoramiento del sistema de agua potable y alcantarillado del distrito de San Mateo, provincia de Huarochiri, departamento de Lima.

TRABAJO ESCALONADO, Bases para el diseño del sistema de abastecimiento de agua potable.

Reglamentos de construcción, información del INEI y recomendaciones de la Dirección de Obras del Ministerio de Vivienda y Construcción.

INEI, CENSO 2007 XI DE POBLACION Y VI DE VIVIENDA

23