CLASE 5 CLASE 5 ESTRUCTURAS HIDRAULICAS DEL ESTRUCTURAS HIDRAULICAS DEL TRANSPORTE DE AGUA Parte II TRANSPORTE DE AGUA Parte II ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO RED DE DISTRIBUCION DE AGUA RED DE DISTRIBUCION DE AGUA LINEA DE ADUCCION LINEA DE ADUCCION PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com UJCM - SEM 2008-II ABASTECIMIENTOS DE AGUA Y ALCANTARILLADO - ING. EMERSHON
unos apuntes de lineas de aducción, para ampliar el conocimiento
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CLASE 5CLASE 5
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS DELESTRUCTURAS HIDRAULICAS DELTRANSPORTE DE AGUA Parte IITRANSPORTE DE AGUA Parte II
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADOABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
ØØ RED DE DISTRIBUCION DE AGUARED DE DISTRIBUCION DE AGUAØØ LINEA DE ADUCCIONLINEA DE ADUCCION
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Es el conjunto de tuberías de diferentes diámetros, válvulas, grifos y demás accesorios, cuyo origen estáen 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.
“AGUA POTABLE PARA POBLACIONES RURALES”, R. AGÜERO PITTMAN
RED DE DISTRIBUCION DE AGUA
La red está relacionada con el reservorio debido a que éste suministra el agua y condiciona la presión en la red (zonas de presión).
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REQUERIMIENTO DE AGUA POTABLE Coeficiente de Variación Diaria (K1) Coeficiente de Variación Horaria (K2) Caudal medio (Qm) Caudal Máximo Diario (Qd) PERIODO DE DISEÑO
Caudal Máximo Horario (Qh) POBLACION DE SERVICIO
VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO Volumen de Regulación Volumen de Reserva Volumen Contra incendio Volumen de Funcionamiento del Sistema (rebombeo)
PARAMETROS BASICOS DE DISEÑO
RED DE DISTRIBUCION DE AGUA ...RED DE DISTRIBUCION DE AGUA ...
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PLANEAMIENTO PARA EL CALCULOPLANEAMIENTO PARA EL CALCULODE REDES DE DISTRIBUCION DE AGUADE REDES DE DISTRIBUCION DE AGUA
1.1. Plano Regulador / Desarrollo Urbano (zonificaciPlano Regulador / Desarrollo Urbano (zonificacióón, expansin, expansióón n urbana).urbana).
2.2. Plano TopogrPlano Topográáfico.fico.
INFORMACION NECESARIA PARA EL DISEINFORMACION NECESARIA PARA EL DISEÑÑOO
3.3. Sistema de agua potable si es que lo hubiese.Sistema de agua potable si es que lo hubiese.
4.4. Planos actualizados de otros servicios pPlanos actualizados de otros servicios púúblicos (telefonblicos (telefoníía, a, electricidad, alcantarillado, gas, electricidad, alcantarillado, gas, etcetc).).
5.5. Plano de pistas y veredas.Plano de pistas y veredas.
6.6. Estudio geotEstudio geotéécnico, geolcnico, geolóógico, mecgico, mecáánica de suelos.nica de suelos.
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CERRADAS METODOS DE DISEÑO: Se conoce h o SUPERFICIE DE PRESION, L, C ó k, q, se calcula DOPTIMO y Q. METODO DE A. TONG DQ = + SLe LONGITUD EQUIVALENTE 1.85S(Le/Q) (Le)
CONCEPTO METODO DE V. RAMAN & S. RAMAN DQ = + S(Le/Q) 2.85S(Le/Q2) DIAMETRO EQUIVALENTE METODO DE A. K. DEB & SARKAR (De) DQ = A’ - S(Dem/Q) (0.381m – 1) S(Dem/Q2) (0.381m – 1) S(Dem/Q2)
OPTIMIZACION DE REDES HIDRALICAS
ABIERTAS
METODO DE I-pai WUInicialmente desarrollado para sistemas de riego a presión, Wu demostró que en una serie de n tuberías con caudales laterales al final de cada una de ellas el costo es mínimo cuando la línea de gradiente hidráulica forma una curva cóncava hacia arriba con una flecha del 15% en el centro con respecto a la línea recta que une las cargas de energía al inicial y al final de la serie.
Diseño de la red, optimización, calibración de la red existente y la generación de reglas de operación necesarias para el control en tiempo real de la distribución de agua potable.
ALGORTIMO GENETICOS, REDES NEURONALES,…
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ANALISIS DE REDES HIDRAULICAS ANALISIS DE REDES HIDRAULICAS -- APLICACIONES Y SOFTWARE ...APLICACIONES Y SOFTWARE ...
Para redes grandes, las instituciones han desarrollado: 1. Software especializado que analizan zonas de presión y/o velocidad, bombas, reservorios en
condiciones estáticas y reproducen períodos extendidos (reglas de operación de la bomba, variaciones de la demanda) con presentaciones gráficas. Están relacionados con otros programas: AutoCAD, Excel.
NOMBRE ENTIDAD e_mail NOTA
LOOP BANCO MUNDIAL www.fao.gov ok!
WaterCAD (STAND ALONE Y
FOR AutoCAD) HAESTAD METHODS INC. (1) www.haestad.com ok!
EPAnet ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY www.epa.gov ok! Pipe2000 KYPIPE UNIVERSIDAD DE KENTUCKY www.kypipe.com ok!
FINESSE DE MONTFORT UNIVERSITY - UK www.eng.dmu.ac.uk ok!
CADred INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGIA DEL AGUA www.imta.com
REDES Juan SALDARRIAGA V. (2) UNIVERSIDAD.DE LOS ANDES - COLOMBIA
ok!
(1) “ADVANCED WATER DISTRIBUTION MODELING AND MANAGEMENT”, Haestad Methos, 1º Edición 2002. (2) “HIDRAULICA DE TUBERIA”, Juan SALDARRIAGA V., Mc. Graw Hill-1998
EJEMPLO DE APLICACIEJEMPLO DE APLICACIÓÓN DE UN SISTEMA ABIERTO O RAMIFICADON DE UN SISTEMA ABIERTO O RAMIFICADO
Se desea diseñar la red de distribución para una localidad de una población dispersa de densidad heterogénea, con una población futura de 1,125 habitantes, para un período de diseño de 20 años y una dotación de 90 l/hab/día (K1= 1.3, K2 = 1.5). Considerar que las tuberías son de PVC.
“AGUA POTABLE PARA POBLACIONES RURALES”, R. AGÜERO PITTMAN
Nº DE HABITANTES DE LA TRAMO POBLACION FUTURA
SERVIDA POR EL TRAMOA - B 122B - C 161C - D 160C - E 157
B - Rp 100Rp - F 103F - G 119F - H 105H - I 98
TOTAL 1,125
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CALCULO DE LOS CAUDALES POR TRAMOCALCULO DE LOS CAUDALES POR TRAMO
Nº DE HABITANTES DE LA CAUDALTRAMO POBLACION FUTURA POR TRAMO
SERVIDA POR EL TRAMO (l/s)A - B 122 0.191B - C 161 0.252C - D 160 0.250C - E 157 0.245B - Rp 100 0.156Rp - F 103 0.161F - G 119 0.186F - H 105 0.164H - I 98 0.153
TOTAL 1,125 1.758
* º _ tan _ _tramo uq q N habi tes por tramo=
Ejemplo de cálculo
Tramo H-I: 0.0015627*98=0.153 …
EJEMPLO DE APLICACIEJEMPLO DE APLICACIÓÓN DE UN SISTEMA ABIERTO O RAMIFICADO ...N DE UN SISTEMA ABIERTO O RAMIFICADO ...
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METODO DEL SECCIONAMIENTOMETODO DEL SECCIONAMIENTO
La red cerrada se convierte en una red abierta ramificada debido al corte que se realiza en la red proyectada en varios puntos determinados, de tal manera que el flujo de agua sea en un solo sentido y proveniente de un ramal principal.
1 3 4
5
698
21 3 4
5
698
2
I II
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METODO DEL SECCIONAMIENTO METODO DEL SECCIONAMIENTO ……
En un seccionamiento ideal, las presiones calculadas en los puntos de corte deben ser iguales; en la práctica se tolera una diferencia máxima de 10% con respecto al valor de las presiones obtenidas para cada nudo. Si esto no se verifica, se deberán alterar convenientemente los diámetros de algunas tuberías o modificar el seccionamiento adoptado.
En la red proyectada se identifican los circuitos, los cuales están formados por tramos numerados y que al seccionarse la red se calculan los caudales para cada tramo de la red abierta.
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Las conexiones domiciliarias que terminan en el interior de la vivienda son derivadas de las tuberías secundarias. Este servicio es utilizado en las zonas urbanas.
Los sistemas de abastecimiento de agua prestan el servicio mediante piletas públicas y/o conexiones domiciliarias.
En las localidades rurales se puede presentar el caso de piletas, las que se ubican en puntos estratégicos dentro del centro poblado con la finalidad de reducir la distancia que debe recorrer el usuario.
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