MEMORIA DE CALCULO DE LA LINEA DE CONDUCCION POR BOMBEO

DATOS DEL PROYECTO

Poblacion actual 1084 HabPoblación de proyecto 440 HabDotacion 140 L/Hab/diaPeriodo de proyecto 12 AñosC.V.D 1.4C.V.H 1.55Fuente de abastecimiento Agua superficialCaptacion Caja colectora y carcamo de bombeoRegularizacion Tanque superficial

POBLACIÓN DE PROYECTO

POBLACION ACTUALPa = 1084.00 Hab

POBLACION DE PROYECTOPp = 440.00 Hab

CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE CONDUCCIÓN

CALCULO DE LOS GASTOS

Gasto medio anual = 0.71 L.P.S

Gasto maximo diario = 1.00 L.P.S

Gasto maximo horario = 1.55 L.P.S

CALCULO DEL DIAMETRO

Gasto de bombeo 1.00 L.P.SHoras de bombeo 24.00 Horas

Ø Conduccion = 1.50 Pulgadas= 2.50 Pulgadas

SE PROPONE UTILIZAR TUBERIA DE ACERO GALVANIZADO DE 2 1/2" DE DIAMETRO, CED. 40

SE CONSIDERA ESTA POBLACIÓN DE PROYECTO, YA QUE SOLO SE BENEFICIA A UNA ZONA DE LA LOCALIDAD, LA CUAL ACTUALMENTE CUENTA CON 35 VIVIENDAS APROXIMADAMENTE.

CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA

CARGA TOTAL ESTATICA

Desnivel 2538.143 2455.041 mts = 83.10 m

CALCULO DE LA PERDIDA DE CARGA POR FRICCION

Longitud de tuberia 1185.951 mDiametro 0.0635 mGasto 0.00100 m3/sAcero galvanizado 0.014Espesor 0.391 cm

Tabla 1. Valores de "n" para diferentes tipos de tuberias.

Tipo de Tuberia n Fórmulas de ManningP.V.C. 0.009Asbesto - cemento 0.01Concreto 0.012 4901.17Acero galvanizado 0.014Fierro galvanizado 0.015

= 5.79 m

PERDIDAS MENORES

= 0.29 m

CARGA TOTAL DE BOMBEO

Desnivel topografico 83.10 mNivel dinamico 5.00 m

Carga en el tanque 2.50 mPerdida total por friccion 6.08 m 91.68

Suma parcial 96.68 mOtras perdidas (6%) 5.80 m C.T.B. = 102.48 m

Cálculo de la sobrepresión o golpe de ariete

V = 1 R S = 0.32 m/seg n

R = A / P = 0.016

A = 0.785 D = 0.0032 m2

P = 3.1416 D = 0.199 m

R = 0.0631434532

S = H f 6.081 0.07160 L 1185.951

2/3 1/2

2

2/3

1/21/2

= =

1/2

El golpe de ariete de calcula mediante la expresión siguiente:

A h i = 145 V = 46.83 46.83 m 1+ Kad 1.000 Ee

Donde: E = Modulo de alasticidad del materiale = 0.391

Ka = Modulo de alesticidad del agua = 20738 Kg/cm2d = Diametro de la tuberiaV = Velocidad

De esta sobrepresión el 80 % del golpe de ariete es absorbido por las válvulas y el 20% por la tubería.De acuerdo con lo anterior la sobrepresión absorbida por la tubería será:

Hs = 9.37 m.

Por lo tanto la carga total en el momento del golpe de Ariete será:

Dt = Hft + Hs = 111.85 m

Carga normal de trabajo de la tuberia = 400 40

Por lo tanto SE ACEPTA la tubería propuesta.

Tabla 2. Valores de "E" para diferentes tipos de tuberias.Tipo de Tuberia E (Kg/cm2)P.V.C. 28100Asbesto - cemento 328000.000Concreto 175000Fibrocemento 240000Acero 2100000

Hierro colado 1050000Cobre 1300000

POTENCIA DE LA BOMBA

Donde:γ = Peso especifico del liquidoQ = Gasto Ht = Carga total de bombeoμ = Eficiencia de la bomba 60% P = 2.24 H.P

P = 3.00 H.P

SE PROPONE UNA BOMBA DE 3.00 H.P, PARA BOMBEAR DURANTE 24.00 HORAS

De acuerdo a las graficas de trabajo de bombas sumergibles MARCA ALTAMIRA SERIE TSE PROPONE UTILIZAR EL MODELO: 1.5T30-17(3HP)con las siguientes caracteristicas:

Rango de operación: 0.8 - 2 LPS LPSPotencia: 3.00 H.P

Espesor del diametro analizado = cm.

=

m. ( Kg/cm2 )

R.P.M 3450 RPM

CALCULO DE ENVOLVENTES MAXIMA Y MINIMAS

Ho = 91.68 mCELERIDAD

empleando la formula 3.42 que se muestra a continuacion

y considerando Ka =0 .0106, valor para el acero, se tiene:a = 1480.73 m/s

VELOCIDAD

0.0032 m20.1995 m

0.0159 m

0.0631

0.0716

v = 0.323 m/s

ENVOLVENTES

0.5317

0.0006 kg.m.seg2

3.0195

0.0663Para:

hf = 0.066Kbt = 3.022E = 0.53

hf hmax hmin0.00 1.24 0.810.15 0.97 0.69

De acuerdo al libro "Teoria del golpe de ariete y sus aplicaciones en ingenieria hidraulica", de Uriel Mancebo del Castillo

Empleando las figuras 5.8 y 5.9 del Manual del Ing. Uriel Mancebo Del Castillo para el análisis de fenómenos transitorios, se tiene:

Mediante una interpolacion lineal :hmax = 1.12hmin = 0.76

102.74 m

69.40 m

Al sustituir estos valores en la ecuacion siguiente, finalmente se obtienen las ecuaciones para Hmax y Hmin

Con estas ecuaciones se calcula la tabla siguiente:Cota inicial de terreno 2455.041

x x/l Hmax Hmin Carga Piezo

0 0.0000 102.74 69.40 2546.72 2557.78 2524.4410.13 0.0085 102.67 69.47 2546.67 2557.71 2524.5157.49 0.0485 102.32 69.80 2546.43 2557.36 2524.84

106.38 0.0897 101.95 70.14 2546.18 2557.00 2525.18161.88 0.1365 101.53 70.54 2545.89 2556.57 2525.59215.37 0.1816 101.11 70.94 2545.62 2556.15 2525.98264.22 0.2228 100.71 71.32 2545.37 2555.75 2526.36343.36 0.2895 100.05 71.94 2544.96 2555.09 2526.99395.54 0.3335 99.59 72.37 2544.70 2554.64 2527.41474.84 0.4004 98.87 73.05 2544.29 2553.91 2528.10528.84 0.4459 98.36 73.54 2544.01 2553.40 2528.58564.11 0.4757 98.01 73.87 2543.83 2553.05 2528.91600.75 0.5066 97.64 74.22 2543.64 2552.68 2529.26667.70 0.5630 96.93 74.89 2543.30 2551.97 2529.93732.16 0.6174 96.20 75.58 2542.97 2551.25 2530.62788.80 0.6651 95.52 76.23 2542.68 2550.56 2531.27832.74 0.7022 94.96 76.76 2542.45 2550.00 2531.80916.80 0.7730 93.77 77.88 2542.02 2548.81 2532.92

1010.65 0.8522 92.19 79.37 2541.54 2547.23 2534.411107.31 0.9337 90.02 81.43 2541.34 2545.06 2536.471184.46 0.9987 86.21 85.03 2540.95 2541.25 2540.071185.95 1.0000 85.60 85.60 2540.64 2540.64 2540.64

Carga Piez. Maxima

Carga Piez. Minima

Tanque de regularización.Horas de bombeo al día: 24 HORAS

Bombeo horario = 100

Horas Q. Bombeo Demanda Diferencias Diferenciasen % en % acumuladas

0 - 1 100 45 55 551 - 2 100 45 55 1102 - 3 100 45 55 1653 - 4 100 45 55 2204 - 5 100 45 55 2755 - 6 100 60 40 3156 - 7 100 90 10 3257 - 8 100 135 -35 2908 - 9 100 150 -50 2409 - 10 100 150 -50 190

10 - 11 100 150 -50 14011 - 12 100 140 -40 10012 - 13 100 120 -20 8013 - 14 100 140 -40 4014 - 15 100 140 -40 015 - 16 100 130 -30 -3016 - 17 100 130 -30 -6017 - 18 100 120 -20 -8018 - 19 100 100 0 -8019 - 20 100 100 0 -8020 - 21 100 90 10 -7021 - 22 100 90 10 -6022 - 23 100 80 20 -4023 - 24 100 60 40 0

El coeficiente de almacenamiento se obtiene al sumar los valores absolutos de las diferencias acumu-ladas de mayor valor tanto positivas como negativas, convirtiéndolas de porcentajes horarios a metroscubicos por litro por segundo de gasto, obteniendo en este caso:

COEFICIENTE = 325 80 405 % del consumo medio horario

C = 405 3600 14.58100 1000

La capacidad necearia del tanque se obtiene al multiplicar este coeficiente por el gasto máximo diariode la siguiente manera:

Capacidad necesaria en M3 = 14.58 1.00 14.6 M3

Capacidad necesaria en M3 = 30.00 M3

EXISTE UN TANQUE DE 30 M3

% del Q medio

+ =

x =

x =

díaalbombeodehoras

horashorarioBombeo

%100 24

PROGRESO, CHALCATONGO, TLAXIACO, OAXACA

MEMORIA DE CÁLCULO DE LÍNEA DE CONDUCCIÓN POR BOMBEO

Desnivel topografico -2455.04 m Carga en el tanque 2.50 m Suma parcial -2450.04 m

Nivel dinamico 5.00 m Perdida total por friccion 6.08 m Otras perdidas (6%) -147.00 m n = 0.014

TRAMO GASTO GASTO DIAMETRO K 5% HF Ht PENDIENTE AREA VELOCIDAD CRUCERO COTAS

INICIAL FINAL l, m lacum, m L.P.S PULGADAS PULGADAS METROS PIEZOMETRICO

1 2546.7235960064 2455.041

1 2 10.127 10.13 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.049 0.002 0.052 0.00513 0.0032 0.315 2 2546.672 2455.291

2 3 14.620 24.75 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.071 0.004 0.075 0.00513 0.0032 0.315 3 2546.597 2455.789

3 4 17.281 42.03 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.084 0.004 0.089 0.00513 0.0032 0.315 4 2546.508 2456.462

4 5 15.459 57.49 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.075 0.004 0.079 0.00513 0.0032 0.315 5 2546.429 2457.425

5 6 24.599 82.09 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.120 0.006 0.126 0.00513 0.0032 0.315 6 2546.303 2459.543

6 7 12.175 94.26 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.059 0.003 0.062 0.00513 0.0032 0.315 7 2546.240 2461.096

7 8 12.122 106.38 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.059 0.003 0.062 0.00513 0.0032 0.315 8 2546.178 2462.583

8 9 15.469 121.85 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.076 0.004 0.079 0.00513 0.0032 0.315 9 2546.099 2463.898

9 10 17.951 139.80 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.088 0.004 0.092 0.00513 0.0032 0.315 10 2546.007 2465.250

10 11 22.073 161.88 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.108 0.005 0.113 0.00513 0.0032 0.315 11 2545.894 2467.120

11 12 15.969 177.85 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.078 0.004 0.082 0.00513 0.0032 0.315 12 2545.812 2468.599

12 13 17.615 195.46 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.086 0.004 0.090 0.00513 0.0032 0.315 13 2545.721 2470.389

13 14 19.913 215.37 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.097 0.005 0.102 0.00513 0.0032 0.315 14 2545.619 2472.030

14 15 17.350 232.72 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.085 0.004 0.089 0.00513 0.0032 0.315 15 2545.530 2473.483

15 16 15.763 248.49 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.077 0.004 0.081 0.00513 0.0032 0.315 16 2545.450 2474.854

16 17 15.732 264.22 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.077 0.004 0.081 0.00513 0.0032 0.315 17 2545.369 2476.122

17 18 31.225 295.44 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.152 0.008 0.160 0.00513 0.0032 0.315 18 2545.209 2479.302

18 19 20.355 315.80 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.099 0.005 0.104 0.00513 0.0032 0.315 19 2545.104 2482.133

19 20 27.564 343.36 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.135 0.007 0.141 0.00513 0.0032 0.315 20 2544.963 2486.841

20 21 9.218 352.58 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.045 0.002 0.047 0.00513 0.0032 0.315 21 2544.916 2488.690

21 22 20.013 372.59 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.098 0.005 0.103 0.00513 0.0032 0.315 22 2544.813 2493.942

22 23 22.943 395.54 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.112 0.006 0.118 0.00513 0.0032 0.315 23 2544.696 2500.071

23 24 28.181 423.72 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.138 0.007 0.144 0.00513 0.0032 0.315 24 2544.551 2507.268

24 25 24.232 447.95 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.118 0.006 0.124 0.00513 0.0032 0.315 25 2544.427 2513.999

25 26 26.886 474.84 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.131 0.007 0.138 0.00513 0.0032 0.315 26 2544.289 2521.331

26 27 20.173 495.01 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.099 0.005 0.103 0.00513 0.0032 0.315 27 2544.186 2525.658

27 28 23.700 518.71 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.116 0.006 0.122 0.00513 0.0032 0.315 28 2544.064 2527.467

28 29 10.133 528.84 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.049 0.002 0.052 0.00513 0.0032 0.315 29 2544.012 2526.968

29 30 11.228 540.07 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.055 0.003 0.058 0.00513 0.0032 0.315 30 2543.955 2527.355

30 31 11.677 551.75 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.057 0.003 0.060 0.00513 0.0032 0.315 31 2543.895 2527.702

31 32 12.368 564.11 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.060 0.003 0.063 0.00513 0.0032 0.315 32 2543.831 2527.877

32 33 11.789 575.90 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.058 0.003 0.060 0.00513 0.0032 0.315 33 2543.771 2528.171

33 34 11.731 587.63 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.057 0.003 0.060 0.00513 0.0032 0.315 34 2543.711 2528.128

34 35 13.112 600.75 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.064 0.003 0.067 0.00513 0.0032 0.315 35 2543.643 2528.107

35 36 31.373 632.12 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.153 0.008 0.161 0.00513 0.0032 0.315 36 2543.483 2527.737

36 37 19.968 652.09 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.098 0.005 0.102 0.00513 0.0032 0.315 37 2543.380 2527.047

Q2 HF=KLQ2

(m3/s) COTAterreno, m

PROGRESO, CHALCATONGO, TLAXIACO, OAXACA

MEMORIA DE CÁLCULO DE LÍNEA DE CONDUCCIÓN POR BOMBEO

Desnivel topografico -2455.04 m Carga en el tanque 2.50 m Suma parcial -2450.04 m

Nivel dinamico 5.00 m Perdida total por friccion 6.08 m Otras perdidas (6%) -147.00 m n = 0.014

TRAMO GASTO GASTO DIAMETRO K 5% HF Ht PENDIENTE AREA VELOCIDAD CRUCERO COTAS

INICIAL FINAL l, m lacum, m L.P.S PULGADAS PULGADAS METROS PIEZOMETRICO

Q2 HF=KLQ2

(m3/s) COTAterreno, m

37 38 15.613 667.70 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.076 0.004 0.080 0.00513 0.0032 0.315 38 2543.300 2527.307

38 39 18.137 685.84 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.089 0.004 0.093 0.00513 0.0032 0.315 39 2543.207 2526.892

39 40 21.881 707.72 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.107 0.005 0.112 0.00513 0.0032 0.315 40 2543.095 2527.250

40 41 24.440 732.16 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.119 0.006 0.125 0.00513 0.0032 0.315 41 2542.970 2526.198

41 42 18.327 750.49 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.089 0.004 0.094 0.00513 0.0032 0.315 42 2542.876 2525.000

42 43 20.596 771.08 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.101 0.005 0.106 0.00513 0.0032 0.315 43 2542.770 2523.624

43 44 17.714 788.80 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.086 0.004 0.091 0.00513 0.0032 0.315 44 2542.679 2524.323

44 45 14.440 803.24 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.071 0.004 0.074 0.00513 0.0032 0.315 45 2542.605 2524.551

45 46 15.416 818.65 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.075 0.004 0.079 0.00513 0.0032 0.315 46 2542.526 2524.824

46 47 14.091 832.74 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.069 0.003 0.072 0.00513 0.0032 0.315 47 2542.454 2524.646

47 48 22.308 855.05 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.109 0.005 0.114 0.00513 0.0032 0.315 48 2542.340 2525.287

48 49 45.075 900.13 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.220 0.011 0.231 0.00513 0.0032 0.315 49 2542.108 2527.184

49 50 16.670 916.80 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.081 0.004 0.085 0.00513 0.0032 0.315 50 2542.023 2527.775

50 51 20.946 937.74 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.102 0.005 0.107 0.00513 0.0032 0.315 51 2541.916 2529.739

51 52 16.734 954.48 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.082 0.004 0.086 0.00513 0.0032 0.315 52 2541.830 2530.285

52 53 56.174 1010.65 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.274 0.014 0.288 0.00513 0.0032 0.315 53 2541.542 2532.618

53 54 39.899 1050.55 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.195 0.010 0.205 0.00513 0.0032 0.315 54 2541.337 2534.825

54 55 33.522 1084.07 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.164 0.008 0.172 0.00513 0.0032 0.315 55 2541.165 2533.981

55 56 23.240 1107.31 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.113 0.006 0.119 0.00513 0.0032 0.315 56 2541.046 2535.126

56 57 19.579 1126.89 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.096 0.005 0.100 0.00513 0.0032 0.315 57 2540.946 2536.049

57 58 48.724 1175.61 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.238 0.012 0.250 0.00513 0.0032 0.315 58 2540.696 2538.667

58 59 8.849 1184.46 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.043 0.002 0.045 0.00513 0.0032 0.315 59 2540.651 2538.319

59 60 1.489 1185.95 0.00100 1.00 1.50 2.50 0.06 0.00000100 4901.174 0.007 0.000 0.008 0.00513 0.0032 0.315 60 2540.643 2538.521

1185.951 5.7910 0.2896 6.0806

PROGRESO, CHALCATONGO, TLAXIACO, OAXACA

MEMORIA DE CÁLCULO DE LÍNEA DE CONDUCCIÓN POR BOMBEO

CARGA

91.683

91.381

90.808

90.046

89.004

86.760

85.144

83.595

82.201

80.757

78.774

77.213

75.332

73.589

72.047

70.596

69.247

65.907

62.971

58.122

56.226

50.871

44.625

37.283

30.428

22.958

18.528

16.597

17.044

16.600

16.193

15.954

15.600

15.583

15.536

15.746

16.333

PROGRESO, CHALCATONGO, TLAXIACO, OAXACA

MEMORIA DE CÁLCULO DE LÍNEA DE CONDUCCIÓN POR BOMBEO

CARGA

15.993

16.315

15.845

16.772

17.876

19.146

18.356

18.054

17.702

17.808

17.053

14.924

14.248

12.177

11.545

8.924

6.512

7.184

5.920

4.897

2.029

2.332

2.122