Upload
cristopher-diaz
View
228
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Calculo Camara de Captacion
Citation preview
CAPTACION1.- UBICACIÓN Y LOCALIZACIÓN
UTM : 8601970 - E 525785 - NCOTA : 4290 m.s.n.m.LOCALIDAD : PICHACANIDISTRITO : PUNOPROVINCIA : PUNOREGION : PICHACANI
2.- OBJETIVOEs obtener el caudal que existe en dicho manantial
3.- AFORO DE MANANTIAL
N° PRUEBATIEMPO AREA CAUDAL(segundos) m2 m3/s lt/s
1 204.762 2.17 10.333 103332 21
3 2221
dist= 100
Metodo de los flotadores
Dist Prof Area1 1 0.5 0.252 1 0.9 0.73 1 0.7 0.84 1.2 0 0.42
AT 2.17 m2
Metodo de los flotadores
DISEÑO DE CAPTACION HORIZONTAL
1.- AFORO DEL MANANTIAL CENTRO POBLADO A ABASTECER
Q = 10329.2 l/seg HABITANTE 24098Q t = 10.33 m3/seg
2.- CALCULO DE CAUDALES DE DISEÑO
CRITERIOS PARA ESTABLECER LA DOTACION DOTACION POR REGION Y ALTITUD msnm
POBLACION (HABITANTES) DOTACION (lt/hab/dia) COSTA NORTE 70 lt/hab/diaHASTA 500 60 SUR 60 lt/hab/dia500 - 1000 60-80 SIERRA > 1500 msnm50 lt/hab/dia
1000 - 2000 80-100 < 1500 msnm60 lt/hab/dia
DOTACION PARA EL TIPO DE REGION GEOGRAF SELVA 70 lt/hab/diaREGION DOTACION (lt/hab./dia) DOTACION POR EL TAMAÑO DE LA POBLACION Y CLIMA
COSTA 60 CLIMASIERRA 50 FRIO TEMPLADO Y CALIDOSELVA 70 2000 a 10000 120 lt/hab/di 150 lt/hab/dia
10000 a 50000 150 lt/hab/di 200 lt/hab/dia> 50000 200 lt/hab/di 250 lt/hab/dia
POBLACION (habitantes)
𝐶𝐴𝑈𝐷𝐴𝐿 𝑃𝑅𝑂𝑀𝐸𝐷𝐼𝑂 (𝑄𝑝)
𝑄𝑝=𝑃𝑓∗𝐷𝑜𝑡./86400 𝑃𝑓=𝑄𝑝∗86400/𝐷𝑜𝑡
DOTACION 50 lt/hab./dia Qp = 13.946 l/seg
CAUDAL MAXIMO DIARIO(Qmd)K1 = 1.5 (recomendado RNE)
Qmd= 20.918
CAUDAL MAXIMO HORARIO(Qmh)K2 = 1.8 (recomendado RNE)
2000 a 10000 hab Qmh= 25.102
3.- ANALISIS DE LA POBLACION
Pf = 24098 hab. afectada con el crecimiento poblacional de 20 años8.00 Hab./lote asumimos
Lotes = 3012 lotes por abastecer 3400
DISEÑO HIDRAULICO Y DIMENSIONAMIENTO DE CAPTACION DE UN MANANTIAL
A.- CÁLCULO DE LA DISTANCIA ENTRE EL AFLORAMIENTO Y LA CAMARA HÚMEDA
V2 se recomienda menores o iguales a 0.60m/sV2 = 0.5 m/seg ho se recomienda entre 0.40-0.50 mHf = 0.38 m ho = 0.02 m
L = 1.00 m
ℎ_0=1.56 〖𝑉_2〗^2/2𝑔 𝐿=𝐻_𝑓/0.30ℎ_0=〖𝑉 _1〗^2/2𝑔
B.- CÁLCULO DEL ANCHO DE LA PANTALLA
Qmax = 1.30 l/segAsumimos Cd = 0.8 (coef. De descarga)
A = 0.0033 m2D = 6.434 cm ≈ 2 pulg
Asumimos D = 1 1/2 pulg (max. 2")NA = 2.78 ≈ 3
b = 31 1/2 pulg ≈ 80.01 cm
b = 1 m
C.-CÁLCULO DE LA ALTURA DE LA CAMARA HUMEDA
Donde:A= Se recomienda una altura minima de 10 cm que permite la sedimentacion de la arena B= Se considera la mitad del diametro de la canastilla de salidaH= Altura de aguaD= Desnivel minimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramientoy el nivel de agua de la camara humeda(minimo 3cm)E= Borde libre (de 10 a 30cms)
𝐴=𝑄_𝑚á𝑥/𝐶𝑑𝑥𝑉𝐷 𝑠𝑒𝑟á 𝑑𝑒𝑓𝑖𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎𝑛𝑡𝑒:𝐷=〖 (4𝐴/𝜋)〗^(1/2)𝑁𝐴=(Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜)/(Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜)+1𝑁𝐴=〖 (𝐷_1^ /𝐷_2^ )〗^2+1𝑏=2(6𝐷)+𝑁𝐴𝐷+3𝐷(𝑁𝐴−1)
𝐻_𝑡=𝐴+𝐵+𝐻+𝐷+𝐸
H=1.56 𝑉^2/2𝑔=1.56 (𝑄^2 𝑚𝑑)/(2𝑔𝐴^2 )
NOTA: se debe considerar tapa sanitaria
A = 10 cm Hmin = 30 cmB = 5.080 cm Ht = 78.080 cmD = 3 cm Ht = 1E = 30 cm
H = 2679 cmH= 26.79
D.-DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA
Diametro de la canastilla = 3 pulgL = 4.5 pulg ≈ 11.43 cmL = 9 pulg ≈ 22.86 cm
L asumido = 20 cm
Ancho de ranura = 5 mm Ar = 35Largo de ranura = 7 mm
Ac = 0.0011 m2At = 0.0023 m2 (At no debe ser mayor al 50% de Ag)
H=1.56 𝑉^2/2𝑔=1.56 (𝑄^2 𝑚𝑑)/(2𝑔𝐴^2 )
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑠𝑡𝑖𝑙𝑙𝑎 (𝐿)𝑠𝑒𝑎 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 𝑎 3𝐷𝑐 𝑦 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑎 6𝐷𝑐
𝐴_𝑡=2𝐴𝑐
Dg = 3 pulgL = 0.20 m
Ag = 0.0076 m2
N° de ranuras = 65
E.- TUBERIA DE REBOSE Y LIMPIEZA
D = 1.79 pulg
D = 2 pulg y un cono de rebose de 2 x 4 pulg
𝐴_𝑔=0.5𝑥𝐷_𝑔 𝑥𝐿
𝐷=(0.71𝑥𝑄^0.38)/〖ℎ𝑓〗^0.21
𝐴𝑐=(𝜋〖𝐷𝑐〗^2)/4𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠=(Á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠)/(Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠)
𝐷=𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑛 𝑝𝑢𝑙𝑔.𝑄=𝐺𝑎𝑠𝑡𝑜 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑙/𝑠ℎ𝑓=𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑚/𝑚
DISEÑO DE CAPTACION HORIZONTAL
DOTACION POR REGION Y ALTITUD msnm
70 lt/hab/dia60 lt/hab/dia50 lt/hab/dia60 lt/hab/dia70 lt/hab/dia
DOTACION POR EL TAMAÑO DE LA POBLACION Y CLIMA
CLIMATEMPLADO Y CALIDO
150 lt/hab/dia200 lt/hab/dia250 lt/hab/dia
𝑃𝑓=𝑄𝑝∗86400/𝐷𝑜𝑡
Pf = 24098 hab.
l/seg
l/seg
DISEÑO HIDRAULICO Y DIMENSIONAMIENTO DE CAPTACION DE UN MANANTIAL
L
D= Desnivel minimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramientoy el nivel de agua de la camara humeda(minimo 3cm)
mm2
𝐴𝑐=(𝜋〖𝐷𝑐〗^2)/4𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠=(Á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠)/(Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠)
𝑄=𝐺𝑎𝑠𝑡𝑜 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑙/𝑠ℎ𝑓=𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑚/𝑚
DISEÑO HIDRAULICO DE CAPTACION CON AFLORAMIENTO VERTICAL DE AGUA
1.- AFORO DEL MANANTIAL CENTRO POBLADO A ABASTECER
Q = 10329.2 l/seg HABITANTESQ t = 10.329 m3/seg
2.- CALCULO DE CAUDALES DE DISEÑO
CRITERIOS PARA ESTABLECER LA DOTACIONPOBLACION (HABITANTES) DOTACION (lt/hab/dia)
HASTA 500 60500 - 1000 60-80
1000 - 2000 80-100DOTACION PARA EL TIPO DE REGION GEOGRAFICA
REGION DOTACION (lt/hab./dia)COSTA 60SIERRA 50SELVA 70
DOTACION = 50 lt/hab./dia
CAUDAL MAXIMO DIARIO(Qmd)K1 = 1.5 (recomendado RNE)
CAUDAL MAXIMO HORARIO(Qmh)K2 = 1.8 (recomendado RNE)
2000 a 10000 hab
3.- ANALISIS DE LA POBLACION
Pf = 24098 hab. afectada con el crecimiento poblacional de 20 años8.00 Hab./lote
Lotes = 3012.25 lotes por abastecer
Caudal maximo 25.10 l/s.
Gasto maximo diario 20.918 l/s.
Ancho de la patalla 1.00 m.
1.Altura de la camara humedaecuacion 2.1 𝐻𝑡=𝐴+𝐵+𝐻+𝐶+𝐸
ecuacion 2.2
Qmd = 0.02510 m3/s
A = 0.0020268 m2
H = 2.47 cm
para facilitar el paso del agua se asume una altura minima de H=30cm
A = 20 cm
B = 10.00 cm
H = 30.00 cm
C = 5.08 cm
E = 30 cm
Ht = 95.08 cm
ASUMIMOS Ht = 1.00 m
2.Dimensionamiento de la canastilla
Li 15.24 cm
Lf 30.48 cm
L Asumido 20.00 cm
ancho de ranura 5.00 mm
largo de ranura 7.00 mm
AREA DE RANURA 35.00 mm2
Ar 0.000035 m2
Ac 0.00101 m2
At 0.00203 m2
N° de ranuras 58
3.Rebose y limpieza
Qlimpia hfrebose hflimpia Drebose D
ASUMIMOS: D
𝐻𝑡=𝐴+𝐵+𝐻+𝐶+𝐸𝐻=1.56𝑥 〖𝑄𝑚〗 ^2/(2𝑔𝐴^2 )
𝑁° 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠=(𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎)/(𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎)
𝐷=(0.71𝑥 𝑄^0.38)/〖ℎ𝑓〗^0.21
DISEÑO HIDRAULICO DE CAPTACION CON AFLORAMIENTO VERTICAL DE AGUA
CENTRO POBLADO A ABASTECER
24098
DOTACION POR REGION Y ALTITUD msnm
COSTANORTE 70 lt/hab/diaSUR 60 lt/hab/dia
SIERRA> 1500 msnm 50 lt/hab/dia< 1500 msnm 60 lt/hab/dia
SELVA 70 lt/hab/diaDOTACION POR EL TAMAÑO DE LA POBLACION Y CLIMA
CLIMAFRIO TEMPLADO Y CALIDO
2000 a 10000 120 lt/hab/dia 150 lt/hab/dia10000 a 50000 150 lt/hab/dia 200 lt/hab/dia> 50000 200 lt/hab/dia 250 lt/hab/dia
Qp = 13.946 l/seg Pf = 24098
(recomendado RNE)Qmd= 20.918 l/seg
(recomendado RNE)2000 a 10000 hab Qmh= 25.102 l/seg
afectada con el crecimiento poblacional de 20 añosasumimos
lotes por abastecer
POBLACION (habitantes)
25.10 l/
0.0150 m/m
0.0200 m/m
5.84 pulg.
5.49 pulg.
3.00 pulg.
DISEÑO HIDRAULICO DE CAPTACION CON AFLORAMIENTO VERTICAL DE AGUA