clase 4 línea de conducción, reservorio, línea de aducción (1)

LINEA DE CONDUCCION RESERVORIO DE AGUA Y LINEA DE

ADUCCION

SANEAMIENTO AMBIENTAL I

INTRODUCCION

La línea de conducción en un sistema de abastecimiento de agua potable por gravedad es el conjunto de tuberías, válvulas, accesorios, estructuras y obras de arte encargados de la conducción del agua desde la captación hasta el reservorio, aprovechando la carga estática existente.

INTRODUCCION

El tipo de la tubería estará condicionada a las características geológicas y topográficas de la zona que atraviesa.

INTRODUCCION

CAPTACION

PERDIDA DE ENERGIA

CARGA DINAMICA

DiámetrosEl diámetro se diseñará para velocidades mínima de 0,6 m/s y máxima de 3,0 m/s.El diámetro mínimo de la línea de conducción es de 3/4” para el caso de sistemas rurales.

VALVULA DE AIRE

VALVULA DE PURGA

ELEMPLO DE DISEÑO

EJEMPLO DE DISEÑO

1050

12000

1150

1175

1125

1100

1075

CAPTACION

RESERVORIO

El diseño hidráulico es el mas importante

DISEÑO HIDRAULICO

Hazen-Williams (1905) El método de Hazen-Williams es válido solamente para el agua que fluye en las temperaturas

ordinarias (5 ºC - 25 ºC). La fórmula es sencilla y su cálculo es simple debido a que el coeficiente de rugosidad "C" no es función de la velocidad ni del diámetro de la tubería. Es útil en el cálculo de pérdidas de carga en tuberías para redes de distribución de diversos materiales, especialmente de fundición y acero:

h = 10,674 · [Q1,852/ (C1,852 · D4,871)] · L En donde: h: pérdida de carga o de energía (m) Q: caudal (m3/s) C: coeficiente de rugosidad (adimensional) D: diámetro interno de la tubería (m) L: longitud de la tubería (m)

COEFICIENTE DE HAZEN-WILLIAMS PARA ALGUNOS MATERIALES

Material C   Material CAsbesto cemento 140   Hierro galvanizado 120

Latón 130-140   Vidrio 140Ladrillo de

saneamiento 100   Plomo 130-140

Hierro fundido, nuevo 130   Plástico (PE, PVC) 140-150

Hierro fundido, 10 años de edad 107-113   Tubería lisa nueva 140

Hierro fundido, 20 años de edad 89-100   Acero nuevo 140-150

Hierro fundido, 30 años de edad 75-90   Acero 130

Hierro fundido, 40 años de edad 64-83   Acero rolado 110

Concreto 120-140   Lata 130Cobre 130-140   Madera 120

Hierro dúctil 120   Hormigón 120-140

EJEMPLO DE DISEÑOCálculo de la línea de conducción

Hazen & William Qmd = 4,26 x 10-4 x C x D 2.63 x S 0.54

D = Diámetro (m) S = Pendiente (Hf/L) Asumiendo C = 140 (PVC)L = 2.5 Km

Hf = 1200 – 1050 = 150 m Q = Caudal (m3/s)

5,46 = 4,26 x 10-4 x 140 x D 2.63 x (150/2,5) 0.54

D = 2,4“ = 3” = 0.08 m

Con este diámetro se verifica la velocidad de paso por la tubería

VOLUMEN DE RESERVORIO

Para zona rurales el Ministerio de Salud establece que el volumen del reservorio de almacenamiento debe variar entre el 25 al 30 % de Caudal Máximo Diario.

Vol. = 25% QmdVol. = (0,25 x 0,006 m3/s) x (86 400 s/d) = 130 m3 Según la forma se establecen las dimensiones:Vol. cilindro = (πD2/4) x HVol. paralelepípedo = L x A x H

La red de distribución se debe calcular considerando la velocidad y presión del agua en las tuberías.

Las Normas Generales del Ministerio de Salud, recomiendan que la presión mínima de servicio en cualquier parte de la red no sea menor de 5 m. y que la presión estática no exceda de 50 m.

CÁLCULO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN

Sistema abierto o ramificado

CÁLCULO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN

Sistema Cerrado

TIPOS DE REDES

Q2

Q1 Q3

Q1 = Q2 + Q3

PRINCIPIO DEL CALCULO

Cálculo del caudal promedio anual (Qp): Qp = (Pf x Dot)/86400 = (1 210 x 300)/86 400 = 4,20 L/s Longitud total de la red = 840 m. (no se incluye LAB por no

tener conexiones domiciliarias línea de aducción). Gasto unitario (Qu): Qu= 4,2 (L/s)/840 (m)= 0.005 (L/s)/(m) Caudal máximo horario: Se asume C = 140

CÁLCULO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN

CALCULO DE LAS REDES DE DISTRIBUCION

TRAMO Gasto = Qu x L(L/s)

Longitud (m)

Cota terreno (m)

Presión estática (m) Tramo

Cotas (Reser – Pto)

AB - 110 1050 1028 - 22.0

BC 0.50 100 1028 1025 22.0 25.0

CL 0.40 80 1025 1021 25.0 29.0

BD 0.60 120 1028 1020 22.0 30.0

DE 0.20 40 1020 1013 30.0 37.0

EF 0.60 120 1013 1013 37.0 37.0

FG 0.20 40 1013 1015 37.0 35.0

GH 0.35 70 1015 1018 35.0 32.0

EJ 0.45 90 1013 1010 37.0 40.0

EK 0.90 180 1013 1013 37.0 37.0

Tramo Gasto

(L/s)

Gasto Transito

(L/s)

(G + Gtramo)

Gasto Diseño

(L/s)

(Qp x 2.5)

D

(pulg)

hf

(m)

Sum hf

(m)

Presión dinámica

(m)

(Pestat – Sum hf)

AB - 4.2 10.50

BC 0.50 0.90 2.25

CL 0.40 0.40 1.00

BD 0.60 3.30 8.25

DE 0.20 2.70 6.75

EF 0.60 1.15 2.875

FG 0.20 0.55 1.375

GH 0.35 0.35 0.875

EJ 0.45 0.45 1.125

EK 0.90 0.90 2.25

Qmh = 4,26 x 10-4 x C x D 2.63 x S 0.54