acueducto i
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los acueductos son importantes ya que en ellos se hacen las distribuciones aguas potables a las viviendas,TRANSCRIPT
República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio del Poder Popular Para la Educación Superior.
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”.
Extensión: Maturín
Ing.: Bachiller:
Astudillo Dexi. Figuera Nahileht C.I.: 22.922.904
Medina Jorge C.I.:
Sección: B (tarde).
Octubre del 2014
Acueducto, Cloacas y Drenajes Redes de Distribución
Índice
Pág.
Introducción........................................................................................................
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Diseño de las Redes de distribución
a. Que son Red de distribución...............................................................................
04
b. Que información se requiere para determinar la configuración general de una red de distribución de agua potable..........................................................................
05
c. Diga los pasos que se deben tomar en cuenta una vez establecida la planimetría para el diseño de la red de distribución................................................................
06
d. Explique el Método de Hardy Cross para la aplicación de gasto de tránsito.............
07
e. Que son Redes malladas y ramificadas................................................................
08
Límites de Redes.
a. Para garantizar la presiones reales en las redes las normas sanitarias establecen unos rangos deseados, explique cada uno de ellos y diga en qué función de que están establecidos esas presiones.......................................................................
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Estanques de almacenamiento.
a. Que son los estanques de almacenamiento..........................................................
11
b. Como se clasifican los estanques de almacenamiento...........................................
11
c. Donde se ubican los estanques de almacenamiento según las normas sanitarias....
12
d. Explique la caracterización del funcionamiento de los estanques como parte del sistema.............................................................................................................
13
Hidrantes
a. Que son hidrantes..............................................................................................
13
b. Donde se ubican según las normas sanitarias.......................................................
13
Anclajes
a. Que son los anclajes..........................................................................................
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b. Explique para que se usa....................................................................................
14
c. Que establecen las normas sanitarias..................................................................
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Acueducto, Cloacas y Drenajes Redes de Distribución
Válvulas de paso
a. Que son válvulas de paso..................................................................................
b. Mencione los tipos más comunes a utilizar en las redes de distribución..................
c. Que establecen las normas sanitarias en relación de la ubicación..........................
Tomas domiciliarias.
a. Diga que son tomas domiciliarias........................................................................
b. Mencione los elementos que conforman la toma domiciliaria típica........................
Estacones de bombeo
a. Para que se diseñan las estaciones de bombeo....................................................
b. Diga los criterios que se deben tomar en cuenta para su diseño............................
Conclusión............................................................................................................
Introducción
El recurso hídrico representa un factor de vital importancia
para el ser humano, ya que es indispensable para el desarrollo de
todas las actividades propias de la humanidad. Teniendo en cuenta
las condiciones climáticas de los últimos años, la importancia del
control y la regulación de los recursos hídricos han cobrado aún
más importancia.
Las redes de distribución de agua deben ser muy bien
diseñadas con el fin de que se desperdicie el mínimo de recurso
hídrico y al mismo tiempo, se satisfagan las demandas de los
usuarios, manteniendo los límites permitidos en cuanto a velocidad
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Acueducto, Cloacas y Drenajes Redes de Distribución
y presión máximas y mínimas y además se mantenga un adecuado
balance con la parte económica del proyecto.
A lo largo de toda la historia de la humanidad, el agua ha
jugado un muy importante papel en su desarrollo como civilización,
y el abastecimiento de agua siempre ha sido un aspecto muy
importante, iniciando con pozos excavados desde los cuales las
personas se autoabastecían, pasando por los acueductos romanos y
por las antiguas tuberías de plomo, hasta llegar a las actuales
tuberías de acero, pvc, concreto, etc.
Las redes de distribución juegan un papel muy importante y
su diseño es un tema bastante complejo, ya que al ser un sistema
completamente interconectado, cualquier cambio que se produzca
en cualquier parte del conjunto de tuberías, puede tener
consecuencias en alguna otra parte de la red.
Diseño de las Redes de distribución
a. Que son Red de distribución.
Es un sistema de obras de ingeniería, concatenadas que
permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad,
pueblo o área rural con población relativamente densa, el agua
potable. La red de distribución se inicia en el tanque de agua y
termina en la vivienda del usuario del sistema. Consta de
estaciones de bombeo, tuberías principales, secundarias y
terciarias.
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Para el diseño hidráulico de una red de distribución, el diseñador
se enfrenta a una serie de retos, tales como: El tamaño de la
tubería para transportar el caudal de diseño, la presión interna que
debe resistir cada tramo de tubería, los elementos que debe de
llevar la red (bombas, tanques de almacenamientos, etc.)
Funciones de la red de distribución:
El sistema de distribución tiene las siguientes funciones:
•Suministrar el agua potable suficiente a los diferentes
consumidores en forma sanitariamente segura.
•Proveer suficiente agua para combatir incendios en cualquier
punto de sistema.
b. Que información se requiere para determinar la
configuración general de una red de distribución de agua
potable.
Plan regulador del desarrollo urbano, sí es que existe, en el
que se establecen los usos actuales y futuros de la tierra con
sus densidades de población
Planos topográficos de la ciudad, con sus calles existentes y
futuras (desarrollos futuros urbanísticos), perfiles de las calles
y las características topográficas de la localidad (relieve del
terreno)
Servicios públicos existentes o proyectados, tales como:
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Alcantarillado sanitario
Alcantarillado pluvial
Servicio de energía eléctrica
Servicio de comunicaciones
Acondicionamiento de las calles (sin recubrir, con
adoquines, asfalto, etc.)
Estado actual de la red existente (diámetro, clase de tubería,
edad de la mismas); ubicación del tanque existente con su
cota de fondo y demasía, determinación de los puntos de
entrada del agua en la red desde la fuente y desde el tanque,
etc.
Ubicación de la fuente de abastecimiento que se usará en el
período de diseño, así como la ubicación del futuro tanque de
almacenamiento, identificándose en consecuencia los
probables puntos de entrada del agua a la red de distribución.
Determinación del sistema existente en cuanto a la oferta,
demanda, presiones residuales y distribución de agua.
Determinación de las presiones necesarias en los distintos
puntos de la red de distribución. Este requisito en
combinación con el relieve del terreno conducirá en algunos
casos a dividir el área para servir en más de una red de
distribución.
c. Diga los pasos que se deben tomar en cuenta una vez
establecida la planimetría para el diseño de la red de
distribución.
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El propósito de realizar las tareas de planificación del sistema de
abastecimiento es llevar a cabo un plan maestro para corregir las
deficiencias del sistema y prever el desarrollo futuro.
Normalmente las mejoras del sistema están priorizadas y se
desarrolla un programa económico o un calendario para acometer
las mejoras basado en los fondos disponibles.
A medida que los proyectos abandonan la etapa de planificación
avanzada, comienza el proceso de diseño preliminar. Durante este
último se tiene en cuenta las consideraciones de trazado de las
tuberías, conflicto de subsuelo y derecho de paso.
Trazado de tuberías:
Para el trazado de las tuberías, las consideraciones
importantes comprenden el derecho de paso, constructibilidad,
acceso para mantenimiento futuro y separación de otras
instalaciones.
Conflicto de Subsuelo:
Un elemento importante del desarrollo del trazado de las
tuberías es la evaluación de conflictos del subsuelo. Para evaluarlo
es preciso que el diseñador identifique el tipo, tamaño y situación
precisa de todas las demás instalaciones subterráneas a lo largo de
la alineación de la tubería propuesta. Sistemas que pueden estar
instalados, tales como: electricidad, sanitario, teléfono, gas, drenaje
pluvial, etc.
Derecho de Paso:
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La selección final del trazado de la tubería y el inicio de su
construcción sólo se realiza hasta después de que se han adquirido
los derechos de paso correspondiente. Las líneas de agua y
alcantarillado sanitario están situadas normalmente en las calles y
avenidas de uso público.
Ocasionalmente, es necesario obtener derechos de paso para
el cruce de tuberías por terrenos privados. Sí este es el caso, es
muy importante evaluar la magnitud de las instalaciones
temporales que se mantendrán durante la construcción, así también
las instalaciones permanentes que son útiles para el acceso futuro.
d. Explique el Método de Hardy Cross para la aplicación de
gasto de tránsito.
Para la determinación de las pérdidas de carga en cada tramo se
usa la siguiente ecuación:
J = α * L * Q1,85 (Ec. 2.12)
Dónde:
J = Pérdida de carga por unidad de longitud (m.).
α = Coeficiente de rugosidad que depende del material del tubo y
del diámetro
del mismo (ver tabla 2.1).
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L = Longitud del tramo de tubería (m.).
Q = Gasto (l/s).
e. Que son Redes malladas y ramificadas.
Redes ramificadas
Las redes de distribución ramificadas, tienen como
característica que el agua discurre siempre en el mismo sentido.
Las redes ramificadas se componen esencialmente de
tuberías primarias, las cuales se ramifican en conducciones
secundarias y éstas, a su vez, se ramifican también en ramales
terciarios.
Las redes ramificadas deben ser utilizadas en núcleos urbanos
de 1.000 habitantes como máximo y de configuración urbana lineal.
Las arterias tendrán una longitud máxima de 1.000 m y
seguirán el eje de los núcleos. Los distribuidores tendrán una
longitud máxima de 300 m. (ramales ciegos).
El sistema ramificado reúne las siguientes ventajas:
Ser el más sencillo de calcular, ya que al estar definido el
sentido de circulación del agua, puede precisarse con exactitud, el
caudal que circulará por cada tubería, lo cual facilita, enormemente,
el cálculo de los diámetros.
Resulta a primera vista más económico.
Sus inconvenientes son:
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Una rotura puede originar el entorpecimiento e incluso el
corte general, de la casi totalidad, de la distribución.
Los extremos o finales de la ramificación presentan el
inconveniente de que en ellos el agua queda estancada y se hace
necesario, para evitar contaminaciones, efectuar frecuentes
descargas (ya sea por medio de bocas de riego o llaves de
descarga).
La economía que resulta del menor desarrollo (menor número
de kilómetros de la red) es más bien aparente que real, ya que en
este caso será necesario contar con diámetros mayores, puesto que
la alimentación de cada tramo no se verifica más que por un solo
lado.
Redes malladas
En las redes malladas, las tuberías principales se comunican
unas con otras, formando circuitos cerrados y se caracterizan por el
hecho de que la alimentación de las tuberías puede efectuarse por
sus dos extremos indistintamente, según se comporten las tuberías
adyacentes, de manera que el sentido de la corriente no es
siempre, forzosamente, el mismo.
La separación máxima entre los lados opuestos de una malla
será de 900 m. y la mínima de 250 m. La superficie máxima de una
malla será de 30 Ha y la mínima de 9 Ha. Cada malla abastecerá un
máximo de 1.500 viviendas y a un mínimo de 500. Cuando el
núcleo tenga menos de 500 viviendas se dispondrá una sola malla.
Los distribuidores estarán conectados entre sí, y/o a las arterias.
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La red quedará dividida en sectores mediante llaves de paso,
de manera que, en caso necesario, cualquiera de ellos pueda
quedar fuera de servicio y de este modo facilitar las operaciones de
limpieza y de mantenimiento que son necesarias efectuar con
carácter periódico.
El sistema mallado, tiene las siguientes ventajas:
Libertad en el sentido de la circulación del agua.
Mejor repartición de la presión.
Mayor seguridad en el servicio, ya que una avería en un punto
determinado no acarrea, como en el caso anterior, un corte
de suministro, pues el agua puede conducirse por otras
tuberías de la malla, dejando aislado el tramo en reparación.
Los inconvenientes son los siguientes:
Para el cálculo de la red, es necesario establecer, de antemano y
por hipótesis, el sentido en el que circulará el agua.
El montaje de la red, resulta más caro que cuando se trata de un
montaje de red ramificada.
Límites de Redes.
a. Para garantizar la presiones reales en las redes las
normas sanitarias establecen unos rangos deseados,
explique cada uno de ellos y diga en qué función de que
están establecidos esas presiones.
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Los valores de presiones están establecidos en función a
que.
Dependiendo de la topografía se hace indispensable separar la
zona (alta, media, baja) para mantener las presiones en cada red,
dentro de límites admisibles. Esta separación de redes puede
hacerse mediante estanques o mediante válvulas reguladoras de
presión.
Estanques de almacenamiento.
a. Que son los estanques de almacenamiento.
Un estanque de almacenamiento es aquel que se utiliza para
almacenar agua potable compensando las variaciones de consumo
para ofrecer un servicio continuo. Los estanques juegan un papel
básico para el diseño del sistema de distribución, tanto desde el
punto de vista económico, así como por su importancia en el
funcionamiento hidráulico del sistema y el mantenimiento de un
servicio eficiente.
b. Como se clasifican los estanques de almacenamiento.
Los tanques de agua, desde el punto de vista de su uso, pueden
ser:
Públicos: cuando están localizados de forma tal en la ciudad
que pueden abastecer a un amplio sector de esta.
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Privados: cuando se encuentran al interior de las viviendas,
o en el terreno de un edificio de apartamentos, y sirven
exclusivamente a los moradores de este.
Desde el punto de vista de su localización, los tanques de agua
pueden ser:
Enterrados (subterráneos).
Apoyados sobre el suelo (de superficie).
Elevados (por encima del nivel de los techos).
Estos tres tipos de tanques pueden llegar a tener grandes
dimensiones, hasta varios miles de m3.
Elevados en torres (dentro de la categoría de tanques
aéreos), a estos se les llama también torres de agua. Estos
tanques tienen la función de asegurar en la red la presión
adecuada, en los períodos de pico de consumo.
Tanque de apartamento (dentro de la categoría de tanques de
superficie), Son tanques de agua instalados dentro de los
apartamentos debido al racionamiento de agua por causa de
la escasez del líquido vital. Algunos surten el agua por
gravedad y otros lo hacen ayudados por un sistema de
bombeo compacto.
c. Donde se ubican los estanques de
almacenamiento según las normas sanitarias.
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Acueducto, Cloacas y Drenajes Redes de Distribución
Artículo 61: Los estanques se construirán en general, sobre
el terreno, debiendo procurarse que el fondo de los mismos, se
ubique por encima del nivel freático máximo posible; cuando la
topografía del terreno no permita la construcción de este tipo de
estanques podrán construirse estanques de almacenamiento de
agua potable elevados, de concreto o metálicos.
d. Explique la caracterización del funcionamiento de
los estanques como parte del sistema.
Compensar las variaciones de los consumos que se producen
durante el día.
Mantener las presiones de servicio en la red de distribución.
Mantener cierta cantidad de agua para atender situaciones de
emergencia como incendio, daños en la tubería o en las
estaciones de bombeo.
Hidrantes
a. Que son hidrantes.
El hidrante es un equipo que suministra gran cantidad de agua
en poco tiempo. Permite la conexión de mangueras y equipos de
lucha contra incendios, así como el llenado de las cisternas de agua
de los bomberos.
Se conecta y forma parte íntegramente de la red de agua
específica de protección contra incendios del establecimiento a
proteger o de las redes de agua de uso público en las ciudades.
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b. Donde se ubican según las normas sanitarias.
Artículo 50: Cuando las aceras tengan un ancho de dos metros
o menos, los hidrantes serán preferiblemente del tipo subterráneo y
alojados en tanquillas dotadas con marco y tapa removible de
hierro fundido. Cuando las aceras tengan un ancho mayor de dos
metros, los hidrantes podrán ser del tipo de poste.
Anclajes
a. Que son los anclajes.
Constituyen en la actualidad un medio esencial para garantizar
la estabilidad de diversas estructuras. Pueden usarse en forma muy
ventajosa en cualquier situación en que se necesite ayuda de la
masa de suelo para soportar un determinado estado de esfuerzos o
tensiones.
b. Explique para que se usa.
Los casos más comunes son los muros de tierra en donde es
necesario garantizar la estabilidad de la masa de suelo, y por ende
en la obra. En este sentido, cabe destacar que en las construcciones
civiles se viene utilizando cada vez con mayor frecuencia y éxito los
anclajes inyectados para sostener muros y absorber momentos
volcadores.
Como elemento que contrarresta las subpresiones producidas
por el agua, en el sostenimiento de techos y hastiales de obras en
obras subterráneas de vialidad, de centrales eléctricas y mineras, e
igualmente en taludes construidos con masas de suelos y rocas. Las
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Acueducto, Cloacas y Drenajes Redes de Distribución
obras subterráneas tales como galerías y túneles de viabilidad el
problema fundamental que se plantea es el de asegurar el
sostenimiento mediante anclajes durante y posterior al periodo de
excavación, definiendo y construyendo un soporte y revestimiento
capaz de asegurar la estabilidad definitiva de la obra.
Uno de los grandes problemas que afronta la industria de la
construcción, en las grandes excavaciones necesarias para edificios
altos, es la implementación tradicional de grandes muros de
contención, cuyo costo puede volverse prohibitivo, y cuyas
dimensiones pueden afectar a la arquitectura de los proyectos.
c. Que establecen las normas sanitarias.
Válvulas de paso
a. Que son válvulas de paso
La válvula contiene unas piezas que sellan de forma total o
parcial, el hoyo que manda el agua. La llave de paso, como se
conoce comúnmente, regula el paso del agua y de gases dañinos
que se trasmiten por medio de agua.
b. Mencione los tipos más comunes a utilizar en las redes de
distribución.
Válvula de mariposa: Si el elemento de cierre 'rota'
en la vía de circulación para detener el flujo
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Válvula de globo: Si el elemento de cierre actúa como
un 'sello o tapón' en la vía de circulación para detener el
flujo.
Válvula de compuerta: Si el elemento de cierre de la
válvula es 'insertado' en la vía de circulación para
detener el flujo
Válvula de diafragma: Si la vía de circulación por sí
misma es 'pinchada desde el exterior' para detener el
flujo
c. Que establecen las normas sanitarias en relación de la
ubicación.
Tomas domiciliarias.
a. Diga que son tomas domiciliarias
Se le llama toma domiciliaria a la instalación que se deriva de la
tubería de la red de distribución de agua y que termina dentro del
predio del usuario. Ésta está constituida por dos elementos básicos,
que son el ramal y el cuadro.
El Ramal, es la parte que tiene como función la conducción del
agua de la tubería de la red de distribución hacia la instalación
hidráulica intradomiciliaria. Comienza en el acoplamiento con la
tubería de la red y termina en el codo interior del primer tubo
vertical del cuadro. Las partes por las que el ramal está conformado
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Acueducto, Cloacas y Drenajes Redes de Distribución
son: abrazadera, insertor, tubería flexible, llave de banqueta,
tubería rígida, conectores y niples.
El Cuadro, es la parte que tiene como función el permitir la
instalación del medidor, la válvula de globo y la llave de manguera.
El cuadro está construido de un material llamado Fo.Go o cobre
rígido. Sus dimensiones promedio son de 0.60 cm. de altura y 0.50
cm. de largo. El cuadro está formado por: tubos rígidos, codos,
medidor, adaptadores, válvula de globo, tee, llave de manguera y
tapón al final de la toma.
b. Mencione los elementos que conforman la toma
domiciliaria típica.
Estacones de bombeo
a. Para que se diseñan las estaciones de bombeo
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Se debe considerar que a la salida del medidor la presión sea
de 10 metros de columna de agua y que por siguiente el gasto
de diseño de la toma domiciliaria deber ser:
Qdiseño Toma = Dotación Parcela x 24horas4horas
= 6 x dotación.
Considerando que en verano la dotación aumenta en un 25 %
respecto a la dotación promedio diario anual, se tiene que el gasto
de diseño de la toma domiciliaria debería ser de:
Qdiseño Toma = 1,25 x 6,00 x dotación media = 7,50 x
dotación media.
b. Diga los criterios que se deben tomar en cuenta para su
diseño
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Acueducto, Cloacas y Drenajes Redes de Distribución
Conclusión
La principal característica de una red de distribución de agua
potable, es que debe ser hermética, su adecuado funcionamiento es
primordial para evitar el desperdicio del recurso, por lo que la
selección de material en su construcción es de vital importancia, así
como de la instalación de los mismos por personal calificado,
observando estrictamente las especificaciones de construcción.
Lo anterior, permitirá evitar riesgos de que aguas freáticas o
aguas residuales que rodean la tubería fluyan hacia el interior, lo
que provocaría serios problemas de contaminación.
Las redes de distribución son muy importantes para nuestra
vida, sin estas nos tendríamos la posibilidad de tener el agua en
nuestras viviendas.
Las redes de distribución de agua potable nos permiten tener
un mejor acceso de las aguas potables sin tener que recurrir a otros
lugares en busca de este líquido. También permite que el agua
llegue a las viviendas en estado potable sin ninguna contaminación.
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Acueducto, Cloacas y Drenajes Redes de Distribución
El agua es muy importante para el proceso de los seres vivo
sobre la Tierra, se puede expresar que es la plataforma de la
existencia.
La mayor porción del cuerpo humano vive formado por agua y
forma el principal alimentos detrás del aire.
Es de principal utilidad examinar la calidad del agua, ya que
es viable que leves transiciones en el contenido de cualquiera de
las sustancias presentes alcanza transformar sensiblemente su
eficacia incluso logra cambiar en inservible y a veces hasta delicada
para la salud.
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