DISEO DE LINEAS DE CONDUCCIONMEMORIA DE CALCULOCALCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE LA LINEA DE CONDUCCION

PROYECTO:DISEO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO - LOCALIDAD SARGENTO LORES DE BALSAYACU - DISTRITO PLVORA - PROVINCIA TOCACHE - REGIN SAN MARTN

UBICACIN:DEPARTAMENTO :SAN MARTINPROVINCIA :TOCACHEDISTRITO :POLVORACASERIO :SARGENTO LORES DE BALSAYACU

I.- CALCULO DE LA LINEA DE CONDUCCIONFormulas

Donde:D=Diametro d ela tuberia (Pulg.) Q= Caudal (l/s)Hf=Perdida de carga unitaria (m/km)C=Coeficiente de Hazen - Willams expresado en pie1/2/seg

LINEA DE CONDUCCION (1) - DESDE LA CAPTACION HASTE EL RESERVORIO

Cota Captacion=623.45Cota Res. (01)=582.96Qmd=1.41 lt/sC=150L=6280.628h =40

II.- PERDIDA DE CARGA UNITARIA

Formulas:hf = ( h/L)hf=64.47 m/Km

Segn lo detallado en la seccion 5.1.2- Tuberias contenido en el Item 5.1.- Conduccion por Gravedad, 5 Conduccion de la NORMA TECNICA OS-010- Captacion y Conducion de Agua para Consumo Humano, establecido por el Reglamento Nacional de Edificaciones en el TITULO II-Habilitaciones Urbanas parte II.3- OBRAS DE SANEAMIENTO, tenemos lo siguiente:

Segn la seccion (a), Para el calculo de las tuberias que trabajan con flujo a presion se utilizaran formulas racionales. En este caso de aplicarse la formula de Hazen y Williams, se utilizara los cieficientes de friccion que se establecen en la Tabla N 01. Para el caso de tuberias no consideradas, se debera justificar tecnicamente elvalor utilizado.

De acuerdo a los datos inicales, para el diseo de la red de conduccion se tienen los siguientes parametrosestablecidos; se considera un caudal de 1.41lt/s y una perdida unitaria de 64.47 m/km, ademas la tuberiaa utlizar en el tramo proyectado de acuerdo a lo asignado es "POLI(CLORURO DE VINILO) (PVC), para el cual se tomara un Coeficiente de Friccion para la formula de Hazen y Williams de 150.00

III.- CLCULO DEL DIAMETRO DE LA TUBERIA

Nota : Para Determinar con Mayor Precisin el Valor del Dimetro de la Tubera se utilizan las Ecuaciones de Hazen - Williams.

Reemplazando estos valores en la formula establecida por HAZEN y WILLIAMS y realizando los calculos correspondientes para calcular el diametro , tenemos:

D =1.38

Diametro de Tuberia Asumido :

D=1 1/2

Remplazando el valor de diametro asumido ( 1 1/2"), en la formula establecida por HAZEN y WILLIAMS,nos establece que la tuberia establecida en la LINEA DE CONDUCCION 1, independientemente pueden trasladar un caudal hasta 1.41 lt/s , por loc ual "EL SISTEMA ES ADECUADO" , para su funcionamiento.

IV.- CALCULOS HIDRAULICOS

Para tener una mejor vision del funcionamiento del sistema, se presentara la Linea de Gradiente Hidraulico (L.G.H), en el cual indica la presion de agua a lo largo de la tuberia bajo condiciones de operacin, lo cual se presenta a continuacion:

De acuerdo a los datos planteados, las cotas establecidas para el sistema, sera un indicador de la carga disponible, para lo cual tenemos un cota de salida de 623.45 m.s.n.m y una cota de llegada de 582.96 ms.n.m

La carga disponible en el sistema esta dado por :

40.49

La perdida o carga unitaria, o tambien conocido como la pendiente , esta dado por :

0.06 m/Km

La perdida de carga con el diametro asumido (en Hazen y Williams), esta dada por:

0.05 m/Km

Considerando que la longitud horizontal establecida del sistema es de 628 m., con lo cual se calcularala perdida de carga en el Tramo.

La perdida de carga en el Tramo, esta dada por:

30.4529318739

Utilizando los datos y considerando el Valor de Hf, se calcula la Cota Piezometrica

Cota Piezomtrica en Reservorio:

Cota Piez. Reserv.(01)=Cota Captacion - Hf=592.9970681261

En la linea de Conduccion, la presion representa la cantidad de energia gravitacional contenida en el agua. Sedetermina mediante la ecuacion de Bernoulli :

Donde:Z :cota respecto a un nivel de referncia arbitrariaAltura de carga de presion P es la presion y Y el peso especifico del fluido (m.)V :Velocidad media del punto considerado ( m/s.)Hf :Es la perdida de carga que se produce de 1 a 2 (m.)

Si V1 = V2 y como el punto inicial esta a presion atmosferica, o sea P1= 0. Entonces :

Calculo de la Presion Residual, la cual se tiene en la Tuberia, esta dado por :

10.0370681261( Presion Positiva+)

Presion al Final del Tramo:

Presion fin de tramo =Cota piezometrica Reserv.(01) - Cota Reserv.(01)=10.0370681261

Segn los calculos establecidos el sistema peude funcionar como una red por GRAVEDAD, ya que la Presion es positiva, por lo tanto, la Red del proyecto ".es adecuada para funcionar adecuadamente.

PRESION POSITIVA > Presion Minima Requerida

10.03706812617 m

De acuerdo a esto , se presenta la representacion de la LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO (G.L.H), queestablece la Perdida de Carga o Energia y marca la Carga Dinamica o Presion Residual, considerando que ambas medidas nos establece la Carga Estatica existente.

V.- CALCULO DE VELOCIDADES

Segn lo detallado en la seccion 5.1.2- Tuberias contenido en el Item 5.1.- Conduccion por Gravedad, 5 Conduccion de la NORMA TECNICA OS-010- Captacion y Conducion de Agua para Consumo Humano, establecido por el Reglamento Nacional de Edificaciones en el TITULO II-Habilitaciones Urbanas parte II.3- OBRAS DE SANEAMIENTO, tenemos lo siguiente:

Segn la seccion(b), La velocidad minima no debe producir depositos ni erosiones, en ningun caso sera menor de 0.60 m/sSegn la seccion (c), La Velocidad maxima admisible sera :En los tubos de concreto 3 m/s.En tubos de asbesto-cemento, acero y PVC 5 m/s.

Por loque el diametro se diseara para velocidades minima de 0.6 m/s y maxima de 3.0 m/s.

A fin que no se produzan perdidas de carga excesivas, puede aplicarse la formula de Mougnie para la determinacion de las velocidades ideales para cada diametro. Dicha formula aplicable a presiones a la red de distribucion de 20 a 50 m. esta dada por :

DondeV :Velocidad del flujo ( m/s)D :Diametro de la Tuberia (m.)D=0.0381

Remplazando el valor de diametro asumido ( 1 1/2''), lo equivalente a 0.0381 metros , tenemos:

V=0.4452246624

Ahora, establecido el diametro de diseo, para determinar la velocidad media de flujo, utilizamos la ecuacionde continuidad establecido por Hazen y Williams, establecido por la siguiente formula:

Donde :

Vm :Velocidad media del agua a traves de la tuberia ( m/s.)D :Diametro de la tuberia (m.)Qconduc.:Cauadal de Conduccion ( m/s)

Remplazando el valor de diametro asumido ( 0.00381')y un caudal de 0.00141 m3/s., tenemos :

Vm =1.2367395926

Por lo tanto, segn los resultados obtenemos que la velocidad ideal para unta tuberia de 1 1/2'' , es de0.445 m/s. y la velocidad media de flujo es Mayor, con un valor de 0.1.237 m/s, lo que nos indica que la redtiene un DISEO EXIGIDO, segn las exigencias del proyecto.

Segn lo establecido por la Norma Tecnica, la velocidad ,media del flujo ( 0.602 m/s), Menor a 5m/s ya quela tuberia a utilixzar en el tramo proyectado de acuerdo alo asignado es de (RNE) TUB, POLI(CLORURO DE VINILO)(PVC), por lo tanto se tiene un DISEO ADECUADO, segn las exigencias del proyecto.

&"Arial,Negrita"&8&K003300MEMORIA DE CALCULOCALCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE LA LINEA DE CONDUCCION

Reservorio Balsayacu

CALCULO DE VOLUMEN DE RESEVORIO-BALSAYACU

Pf = Poblacin de diseoPa = Poblacin actualr = Tasa de crecimientot = tiempo de diseo

Unico Reservorio

DATOS :Periodo Diseo (t)POBLACION QpromedioQm dQmx h.QdesagueN hab./viv. * = 3.53ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!Tasa crecimiento =1.314ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!Dotacin ** =120.006ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!N viviendas total =1357ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!Habitantes total =4738ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!Perodo diseo (t) =219ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!* Informacion obtenida de las encuesta realizada por el consultor ao 201510ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!** Dotacion obtenida la reglamentada en el RNE.11ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!

Pf =603.012ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!13ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!14ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!Qpromedio = Poblacin * Dotacin15ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!8640016ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!17ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!Qpromedio =0.84 lt/s18ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!ERROR:#REF!

1) Institucion Educativa

Plobacion IE 50.0Dotacion50.00 lt/sQ alum/l/s0.029

2) Piletas

Volumen Contra Incendio =(Poblacion hasta 10,000 habitantes)m3

TOTAL ALMACENAMIENTO = ERROR:#REF!m3TOTAL ALMACENAMIENTO EXISTENTE=0
PC: PC:EL RESERVORIO EXISTENTE ABASTECER A OTRA URBANIZACINm3TOTAL FALTANTEERROR:#REF!m3

Poblacion4.0Dotacion60.00 lt/sQ alum/l/s0.003Por lo tanto el Caudal Pomedio Modificado sera :0.87 lt/s1.09 lt/sCALCULO DE VOLUMEN DE RESERVORIO23.54 m3DIMENSIONES DEL RESERVORIOCon el valor del Volumen ( Vr) se define un reservorio de seccion cuadrada cuyas dimensiones son:Ancho de la pared (b) =3.25Altura de agua (h) =2.2Borde Libre (B.L) =0.3Altura total (H) =2.5