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CALCULO DE MANANTIAL DE LADERAMEMORIA DE CALCULO
ELABORADO: Vega Jacinto jorge Luis
PERIODO OPTIMO DE DISEÑO
X* = POD= 2.60 x (1 - a)^1.12DATOS: r
a).-Factor Economia de escala.r).-Tasa Social de descuento ( 11% ).
SOLUCCION:POD.Captación= 2.60 x (1 - 0.50588)^1.12 10.73
0.11POD.Captación= 11 años PERIODO: 20 años
AFORO DE MANANTIAL UTILIZADO:
METODO VOLUMÉTRICO DATOS: FORMULA:
Q= Caudal en l/s. CaudalV= Volumen del recipiente en litros.t= Tiempo promedio en seg. Q = V / t
CILIMDRO CIRCULAR RECTODATOS: FORMULA:
r= Radio Volumenh= Altura
h
DESCRIPCION DE LA ZONA Centro Poblado : Urumaca - Santiago de ChucoNombre de la Fuente : UruspuquioFecha : Nov-09
TIEMPO (seg)
1 10 72 10 83 10 84 10 85 10 9
TOTAL 40
SOLUCION:t = 8.00 seg Q = V / t
V = ∏ * r ² * h
Nro de Prueba
VOLUMEN (litros)
r
V = 10.00 litsQ = 1.25 lits/seg
DISEÑO HIDRÁULICO Y DIMENSIONAMIENTO" PARA LA CAPTACION DE UN MANANTIAL DE LADERA "
Para el dimencionamiento de la captación es necesario conocer el caudal máximo de la fuente, de losorificios de entrada a la cámara húmeda sea suficiente para captar este caudal o gasto.Conocido el gastose puede diseñar el área de orificio en base a una velocidad de entrada no muy alta y al coeficiente decontracción de los orificios.
CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE EL AFLORAMIENTO Y LA CAMARA HUMEDA.
Flujo del agua en un orificio de pared gruesa. Carga disponible y perdida de carga
es la pérdida de carga que servira para determinar la distancia entre el afloramientoy la caja de captación ( L ).
H - h o0.30 x L
L =
ANCHO DE LA PANTALLA ( b )
Distribución de los orificios - Pantalla frontal
b = 2(6D) + N D + 3D (N - 1)
DONDE:
H = H f + h o
H f
H f = H f =
Hf / 0.3
e
21
0 HHf
ho
L
0
3d
d
b6d
H
b = Ancho de la PantallaD = Diámetro del orificioN = Número de orificio
ALTURA DE LA CÁMARA HÚMEDA
Altura total de la cámara húmedaHt = A + B + H + D + E
DONDE:A: Se considera una altura mínima de 10 cm. Que permite 10.00 cm la sedimentación de la arenaB: Se considera la mitad del diametro de la canastilla de salida. DH: Altura de agua ?D: Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramiento 3.00 cm y el nivel de agua de la cámara húmeda (minimo 3 cm).E: Borde libre ( de 10 a 30 cms). 30.00 cm
DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA
Canastilla de salida
Nº de ranuras = Área total de ranurasÁrea de ranuras
MEMORIA DE CALCULO DE MANANTIAL DE LADERADATOS:
Caudal Máximo = 1.30 l/s. Dato obtenido en Maximas Avenidas.Caudal Minimo = 1.25 l/s. Dato obtenido en la fuenteGasto Máximo Diario = 1.18 l/s. Comsumo de la población diario.
1.- Cálculo de la distancia entre el punto de afloramiento y la cámara húmeda ( L ).SOLUCIÓN:
h = 0.40 mg = 9.81 m/s
V = 2g h = 2.24 m/s1.56
Velocidad máxima recomendada de 0.60 m/sSe asume para el diseño una velocidad 0.50 m/s
a).-Determinación de la pérdida de carga en el orificio:
1.56 = 0.02 m2g
b).- Calcular la carga disponible:
ho = 0.02 m hf = 0.38 mH = 0.40 m
c).- determinar la distancia " L "
hf = 0.30 x LL = L = 1.27 m
2.- Ancho de la pantalla ( b)
a).- Cálculo del diametro de la tuberia de entrada ( D ).
A = Qmáx Caudal máximo diario 1.30 l/s.Cd x V Coeficiente de descarga 0.80
A = Area del orificio ?V = Velocidad Asumida 0.50 m/s
A = 3.25 l/s. = 0.00325 m³
b).- El diametro del orificio sera definido mediante:
.1/2
ho = VP2
hf = H - ho
hf / 0.30
QMD =
Cd =
D = 4 * A .1/2 = 0.06433 m∏
D = 6.43 cm = 2 1/2"
c).- Cálculo del número de orificios Nº
Como el diametro calculado de 2 1/2" es mayor que el diámetro máximo recomendado de 2", enel diseño se asume un diametro de 1 1/2" que sera utilizado para determinar e l nº de orificios.
D = 2 1/2" 2" n = D1 1/2" d
N = + 1
N = 3.78 Asumiéndose Nº = 4
d).- Cálculo del ancho de la pantalla ( b ). " CAJA DE CAPTACIÓN "
b = 2 ( 6*d ) + n * d +( 3 * d ) * ( n - 1 )
b = 95.25 cm = 1.00 mDATOS:
d = 1 1/2" 3 * d = 11.50 6 * d = 25.13
Para el diseño se asume una sección interna de la cámara húmeda de 1.00 m. por 1.00m.
1.00 m
1.00 m
se presenta la distribución final de los orificios en la pantalla.
D ² (2 1/2")
D ² (1 1/2")
b
H
3.- Altura de la camara Humeda ( ht).Determinando la " H " por analisis comparativo de ecuación.
se utiliza la ecuación. Ht = A + B + H + D + EDONDE:
A = 10.00 cmB = 1 1/2"D = 3.00 cmE = 30.00 cm
a).- El valor de la carga requerida ( H ).
H = 1.56 = 1.562g
DONDE:A = ∏ * Dc ² = 0.0011401 m ²
4Qmd = Gasto máximo diario en 0.001180 m³/s
A = Área de la Tuberia de salida en 0.0011401 m ²g = Aceleración gravitacional 9.81 m/s ²
SOLUCION:
H = 1.56 = 0.0852 m = 8.52 cm
NOTA:Para facilitar el paso del agua se asume una altura mínima de
H = 30.00 cmAplicando Formula:
Ht = A + B + H + D + EHt = 76.81 cm
En el diseño se considera una altura de 1.00 m
4.- Dimensionamiento de la canastilla.
El diámetro de la tubería de salida a la linea de conducción ( Dc ), es de 1 1/2". Para eldiseño se estima que el diámtro de la canastilla debe ser 2 veces el Dc.
D = Dg 2 * Dc = 3.00 NOTA:
Vp2 Qmd2
2g * A²
Qmd2
2g * A²
Se recomienda que la longitud de la canastilla ( L ) se mayor a : 3.00 Dc Se recomienda que la longitud de la canastilla ( L ) se menor a : 6.00 Dc Diametro de la tuberia de ingreso de la camara es : 1 1/2"Longitud asumida 20.00 cmSolo para determinar el area de ranuras:Ancho de ranura 5 mmLargo de ranura 7 mm
RedondeoL = 3 * 1 1/2" = 11.43 12.00 cmL = 6 * 1 1/2" = 22.86 23.00 cm
a).- Determinando el área de la ranura. ( Ar )
Ar = 35 mm²
b).- Área total de ranuras ( At ).At = 2 * Ac
NOTA:Ac = Es el area transversal de la tuberia de la linea de conducción.Dc= 1 1/2"
Ac = = 0.0011401 m ²4
At = 0.0022802 m ²
c).- El numero de ranuras resulta:
Nº = Área total de ranura = 65.15 Área de ranura
5.- Rebose y limpieza.
NOTA:El rebose se instala directamente a la tuberia de limpia para evacuar el ahua den la cámarahúmeda, se levanta la tubería de rebose.La tubería de rebose y limpia tienen el mismo diámeto y se calculan mediante la ecuación.
D =
DONDE:D = Diámetro en pulg.Q = Gasto mäximo de la fuente 1.30 l/s.hf = Pérdida de carga unitaria 0.015 m/m
APLICACIÓN:D = 1.895 Pulg. = 2 Pulg.
∏ * Dc2
0.71 * Q ⁰∙³⁸hf ⁰ ²¹∙
SOLUCIÓN:El cono de rebose sera de : 2 x 4 Pulg.
Diametros Redondeados pulg m2 1/2" 2.5 6.35 0.0635
1 1/2" 1.5 3.81 0.0381
CALCULO DE MANANTIAL DE LADERAMEMORIA DE CALCULO
PERIODO OPTIMO DE DISEÑO
X* = POD= 2.60 x (1 - a)^1.12DATOS: r
a).-Factor Economia de escala.r).-Tasa Social de descuento ( 11% ).
SOLUCCION:POD.Captación= 2.60 x (1 - 0.50588)^1.12 10.73
0.11POD.Captación= 11 años PERIODO: 20 años
AFORO DE MANANTIAL UTILIZADO:
METODO VOLUMÉTRICO DATOS: FORMULA:
Q= Caudal en l/s. CaudalV= Volumen del recipiente en litros.t= Tiempo promedio en seg. Q = V / t
CILIMDRO CIRCULAR RECTODATOS: FORMULA:
r= Radio Volumenh= Altura
h
DESCRIPCION DE LA ZONA Centro Poblado : Urumaca - Santiago de ChucoNombre de la Fuente : UruspuquioFecha : Nov-09
TIEMPO (seg)
1 10 72 10 83 10 84 10 85 10 9
TOTAL 40
SOLUCION:t = 8.00 seg Q = V / tV = 10.00 lits
V = ∏ * r ² * h
Nro de Prueba
VOLUMEN (litros)
r
Q = 1.25 lits/seg
DISEÑO HIDRÁULICO Y DIMENSIONAMIENTO" PARA LA CAPTACION DE UN MANANTIAL DE LADERA "
Para el dimencionamiento de la captación es necesario conocer el caudal máximo de la fuente, de losorificios de entrada a la cámara húmeda sea suficiente para captar este caudal o gasto.Conocido el gastose puede diseñar el área de orificio en base a una velocidad de entrada no muy alta y al coeficiente decontracción de los orificios.
CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE EL AFLORAMIENTO Y LA CAMARA HUMEDA.
Flujo del agua en un orificio de pared gruesa. Carga disponible y perdida de carga
es la pérdida de carga que servira para determinar la distancia entre el afloramientoy la caja de captación ( L ).
H - h o0.30 x L
L =
ANCHO DE LA PANTALLA ( b )
Distribución de los orificios - Pantalla frontal
b = 2(6D) + N D + 3D (N - 1)
DONDE:
H = H f + h o
H f
H f = H f =
Hf / 0.3
e
21
0 HHf
ho
L
0
3d
d
b6d
H
b = Ancho de la PantallaD = Diámetro del orificioN = Número de orificio
ALTURA DE LA CÁMARA HÚMEDA
Altura total de la cámara húmedaHt = A + B + H + D + E
DONDE:A: Se considera una altura mínima de 10 cm. Que permite 10.00 cm la sedimentación de la arenaB: Se considera la mitad del diametro de la canastilla de salida. DH: Altura de agua ?D: Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramiento 3.00 cm y el nivel de agua de la cámara húmeda (minimo 3 cm).E: Borde libre ( de 10 a 30 cms). 30.00 cm
DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA
Canastilla de salida
Nº de ranuras = Área total de ranurasÁrea de ranuras
MEMORIA DE CALCULO DE MANANTIAL DE LADERADATOS:
Caudal Máximo = 1.30 l/s. Dato obtenido en Maximas Avenidas.Caudal Minimo = 1.25 l/s. Dato obtenido en la fuenteGasto Máximo Diario = 1.18 l/s. Comsumo de la población diario.
1.- Cálculo de la distancia entre el punto de afloramiento y la cámara húmeda ( L ).SOLUCIÓN:
h = 0.40 mg = 9.81 m/s
V = 2g h = 2.24 m/s1.56
Velocidad máxima recomendada de 0.60 m/sSe asume para el diseño una velocidad 0.50 m/s
a).-Determinación de la pérdida de carga en el orificio:
1.56 = 0.02 m2g
b).- Calcular la carga disponible:
ho = 0.02 m hf = 0.38 mH = 0.40 m
c).- determinar la distancia " L "
hf = 0.30 x LL = L = 1.27 m
2.- Ancho de la pantalla ( b)
a).- Cálculo del diametro de la tuberia de entrada ( D ).
A = Qmáx Caudal máximo diario 1.30 l/s.Cd x V Coeficiente de descarga 0.80
A = Area del orificio ?V = Velocidad Asumida 0.50 m/s
A = 3.25 l/s. = 0.00325 m³
b).- El diametro del orificio sera definido mediante:
.1/2
ho = VP2
hf = H - ho
hf / 0.30
QMD =
Cd =
D = 4 * A .1/2 = 0.06433 m∏
D = 6.43 cm = 2 1/2"
c).- Cálculo del número de orificios Nº
Como el diametro calculado de 2 1/2" es mayor que el diámetro máximo recomendado de 2", enel diseño se asume un diametro de 1 1/2" que sera utilizado para determinar e l nº de orificios.
D = 2 1/2" 2" n = D1 1/2" d
N = + 1
N = 3.78 Asumiéndose Nº = 4
d).- Cálculo del ancho de la pantalla ( b ). " CAJA DE CAPTACIÓN "
b = 2 ( 6*d ) + n * d +( 3 * d ) * ( n - 1 )
b = 95.25 cm = 1.00 mDATOS:
d = 1 1/2" 3 * d = 11.50 6 * d = 25.13
Para el diseño se asume una sección interna de la cámara húmeda de 1.00 m. por 1.00m.
1.00 m
1.00 m
se presenta la distribución final de los orificios en la pantalla.
D ² (2 1/2")
D ² (1 1/2")
b
H
3.- Altura de la camara Humeda ( ht).Determinando la " H " por analisis comparativo de ecuación.
se utiliza la ecuación. Ht = A + B + H + D + EDONDE:
A = 10.00 cmB = 1 1/2"D = 3.00 cmE = 30.00 cm
a).- El valor de la carga requerida ( H ).
H = 1.56 = 1.562g
DONDE:A = ∏ * Dc ² = 0.0011401 m ²
4Qmd = Gasto máximo diario en 0.001180 m³/s
A = Área de la Tuberia de salida en 0.0011401 m ²g = Aceleración gravitacional 9.81 m/s ²
SOLUCION:
H = 1.56 = 0.0852 m = 8.52 cm
NOTA:Para facilitar el paso del agua se asume una altura mínima de
H = 30.00 cmAplicando Formula:
Ht = A + B + H + D + EHt = 76.81 cm
En el diseño se considera una altura de 1.00 m
4.- Dimensionamiento de la canastilla.
El diámetro de la tubería de salida a la linea de conducción ( Dc ), es de 1 1/2". Para eldiseño se estima que el diámtro de la canastilla debe ser 2 veces el Dc.
D = Dg 2 * Dc = 3.00 NOTA:
Vp2 Qmd2
2g * A²
Qmd2
2g * A²
Se recomienda que la longitud de la canastilla ( L ) se mayor a : 3.00 Dc Se recomienda que la longitud de la canastilla ( L ) se menor a : 6.00 Dc Diametro de la tuberia de ingreso de la camara es : 1 1/2"Longitud asumida 20.00 cmSolo para determinar el area de ranuras:Ancho de ranura 5 mmLargo de ranura 7 mm
RedondeoL = 3 * 1 1/2" = 11.43 12.00 cmL = 6 * 1 1/2" = 22.86 23.00 cm
a).- Determinando el área de la ranura. ( Ar )
Ar = 35 mm² = 3.50E-06
b).- Área total de ranuras ( At ).At = 2 * Ac
NOTA:Ac = Es el area transversal de la tuberia de la linea de conducción.Dc= 1 1/2"
Ac = = 0.0011401 m ²4
At = 0.0022802 m ²
El valor del área total no debe ser mayor al 50% del area lateralde la Garganta
∏ * Dc2
Diametros Redondeados pulg m2 1/2" 2.5 6.35 0.0635
1 1/2" 1.5 3.81 0.0381
