Conduccion, Almacenamiento, Aduccion y Distribucion

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN. ………………………………………………………….………..…….…….03

OBJETIVOS. ………………………………………………………………………...…….……..03

ANTECEDENTES………………………………………………………………………………..04

ALCANSES. ……………………….………………………………..….…………………….….04

JUSTIFICACION. ……………………………………………….…………………………..…...04

REVICION DE LITERATURA. ……………………………..…………………………..…........05

DISEÑO Y CÁLCULOS. …………………………………….….…...…......................................17

CONDUCCION……………………….……………..……………..………….…….…..17

Conducción por gravedad………………………….…….……………..............17

Conducción por bombeo………………………….…….…….………..............17

Perdidas de carga en conducción………………. ………....….……….…..…..23

ALMACENAMIENTO. ……………………………………………………….……......28

Volumen de equilibrio. ….……………………...………..……………...…….28

Reservorio……………………………………………………….……………..36

LÍNEA DE ADUCCIÓN. …………………………………………………………….....38

LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN. ….……………………...………..……………...……….40

Método de Hardy Cross………………………………………….……………..45

Verificación de presiones……………………………………….………….…..49

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. …….…………………………………..….…....51

BIBLIOGRAFIA. …..……………………………………………..…......................................…53

ANEXOS. ……………………………..………………………………………….………...……54

Bombas. …………………………………………………….…………………………...55

Instalaciones de tubería en zanja…………………………………………..……………61

Universidad Nacional de Cajamarca Ingeniería Civil

PLANOS…………………………………………………………………………………….……69

I. INTRODUCCION:

Para poder diseñar la línea de conducción deberá tomarse en cuenta con una serie de

condiciones inherentes, tales como: caudal de diseño (Qmáxd), velocidades permisibles,

presiones, clases y calidad de la tubería.

Los sistemas de distribución de agua potable, deberán proyectarse y construirse para

suministrar en todo tiempo la cantidad suficiente de agua en cualquier sector de la red,

manteniendo presión adecuada en todo el sistema.

También deben permitir circulación continua del agua en la red, evitándose los ramales

con punta muerta que dan lugar a presiones bajas y estancamientos del agua con

acumulación de sedimentos y bacterias, la tubería de una red de distribución debe

desinfectarse antes de ponerse en operación, una forma de desinfección es con cloro,

llenando la tubería con 50 ppm de cloro y dejándola reposar aproximadamente 12 horas,

después de ese tiempo dejar correr el agua ½ hora para eliminar el exceso de cloro.

II. OBJETIVOS:

Diseñar la línea de aducción la red de distribución.

Trazar las redes de distribución del agua y analizar las presiones y velocidades en

cada tramo, de tal manera que cumplan las condiciones establecidas R.N.E.

Verificar que todos los puntos de la ciudad cuenten con el servicio adecuado en

cuanto al cumplimiento de las presiones máximas y mínimas.

III. ANTECEDENTES:

Contando con una determinada cantidad de población, la cual no cuenta con el

adecuado servicio de agua potable, se opto por desarrollar el proyecto de agua para la

ciudad ficticia.

El desarrollo de los pueblos ha estado estrechamente ligados con el agua, ya que es

un factor importante en el desarrollo de centros urbanos.

Cuando el crecimiento urbano supera la disponibilidad del agua local o cercana se

alteran los usos del agua, en muchos casos la empleada en riego se emplea en la industria o

consumo humano; o bien, resulta obligado importarla de otras cuencas a distancias

Abastecimiento de Agua y Alcantarillado


considerables y a altos costos económicos y a veces sociales. Esta situación impacta el

proceso de desarrollo, genera conflictos y obliga a nuevas formas regionales y locales de

planeación y gestión del recurso - no siempre - dentro del marco de desarrollo sustentable.

Es por esta razón la necesidad de hacer un correcto diseño de las redes de distribución que

puedan abastecer a una determinada población de manera eficaz y económica.

IV. ALCANCES:

Teniendo datos calculados del primer trabajo escalonado como el (Qmáxd) se

procede al cálculo de la línea de conducción.

Para la ejecución del proyecto se cuenta con un plano a curvas de nivel en las cuales

están ubicadas las manzanas con sus cotas respectivas de una ciudad, teniendo en cuenta

que en el diseño se ha de usar los diámetros de tubería más económicos y que resistan estas

presiones en cada nudo proyectado, las presiones deben satisfacer las condiciones máximas

y mínimas para las diferentes situaciones que debe de llevar el agua al interior de las

viviendas.

El caudal que pasara por cada tubería se tomara del consumo máximo horario

teniendo en cuenta la cantidad de personas, servicios y otros usos que se ha determinado.

V. JUSTIFICACION:

Sin un buen suministro de agua potable, la población de una ciudad no podrá

subsistir convenientemente y la vida en ella será de menos nivel y con riesgo de que se

ocasionen enfermedades, lo que nos lleva a la búsqueda de soluciones técnicas –

económicas, llegando a la mejor comprensión de los problemas que acarrea la explotación

de los recursos naturales por medio de los cuales se hace posible de dotar del liquido

elemento en forma racional, planificada y óptima a la población.

La red de distribución tiene enorme importancia puesto que permitirá solucionar el

problema de escasez de servicio de agua, evitando enfermedades y elevando de esta forma

el nivel de calidad de vida del poblador. Por más abundante que sea el agua en una zona,

esta debe ser eficientemente conducida hacia la población, de lo contrario quedara latente

el problema de abastecimiento de agua, no obstante el diseño de todas las estructuras que

en los trabajos anteriores se han planteado; para que el usuario pueda hacer el uso del agua



directamente necesita de un sistema de distribución que le garantice un perfecto

funcionamiento sin temores de desabastecimiento por roturas o mala ubicación del sistema.

VI. REVISION DE LITERATURA:

A. TUBERIAS DE CONDUCCION:

Para el abastecimiento de agua, las tuberías de conducción se inician en cajas,

tanques o reservorios; y se dirigen hacia otros reservorios y de allí a los centros de

consumo.

Por lo general las tuberías de conducción son largas y por lo tanto, las pérdidas

de carga en la tubería son muy grandes comparadas con las pérdidas locales en

cambios de dirección, cambios de pendiente, válvulas, etc. Además la energía cinética

del agua es pequeña (V²/2g), puesto que la velocidad del agua es también pequeña.

1. MATERIALES PARA TUBERÍAS:

Los siguientes factores tienen que ser considerados al decidir el material que se

empleará para un determinado proyecto.

Se diseña a tubo lleno.

Se procura que la longitud sea la mínima posible.

El terreno por donde atraviesa debe ofrecer garantías en cuanto a su estabilidad.

El costo de tubería, de tubería, colocación y excavación debe ser el mínimo; la

profundidad promedio a colocar tubería dentro del terreno debe ser 0.80m. salvo

que por ahí pase una carretera entonces tendrá una profundidad de 1.50m. como

máximo.

Se Tendrá en cuenta los accesorios de seguridad y protección.

Los materiales frecuentemente utilizados en las tuberías son:

Acero comercial.

Policloruro de vinilo (PVC).

Polietileno.

Fierro Fundido (Fº Fº)

Asbesto cemento (AC).



Concreto.

2. TIPOS DE UNIONES:

Las tuberías por lo general vienen en longitudes estándar y tiene que ser unidas en

situé. Hay muchas maneras de hacerlo y los siguientes aspectos deben ser considerados

al escoger el mejor sistema de unión para un sistema determinado.

Adecuación al material de tuberías seleccionada.

Grado de destreza del personal que instala la tubería.

Grado de flexibilidad requeridos en las uniones.

Costos relativos.

Grado de dificultad de instalación.

Los tipos de uniones pueden clasificarse por lo general en cuatro categorías.

Embridada.

Espiga y campana.

Mecánica.

Soldada.

a) Uniones con bridas:

Se coloca bridas en los extremos de la tubería individuales durante su

fabricación y después cada una de las bridas es empernada a la otra durante la

instalación. Se necesita una empaquetadura por lo general de caucho entre cada

par de bridas. Las tuberías unidas con bridas son fáciles de instalar pero estas

pueden aumentar el costo de la tubería. Las uniones embridadas con frecuencia

son utilizadas en tuberías de acero pero ocasionalmente en hierro dúctil. Las

bridas se fabricarán de acuerdo a normas establecidas.

b) Unión en espiga y campana:

Las uniones de espiga y campana vienen preparadas de fábrica de manera

que el diámetro interno de la campana sea igual al diámetro externo de cada

tubería .El extremo de cada tubería puede así ser empujado en la campana de la



siguiente .Se necesita un sello en cada sección de tubería, lo se logra empleando

un buen sello de caucho o un pegamento especial.

Las uniones con sello de caucho son por lo general de dos tipos: sellos de

anillos “O” y sello de labio “V” simples o múltiples. Las uniones con sello de

cucho permiten generalmente unos pocos grados de flexión.

c) Uniones Mecánicas

Las uniones mecánicas rara vez son usadas en las tuberías a presión debido a

su corto. Su principal aplicación es para unir tuberías de diferente material o

cuando se necesita una ligera deflexión en la tubería que no garantiza la

colocación de un codo. Algunos tipos de uniones mecánicas no pueden tolerar

fuerzas en la dirección de la tubería y tienen que ser fijadas con bloques de

anclajes.

d) Uniones soldadas:

Se emplea uniones soldadas en tuberías de acero y apelando a técnicas

especiales en el caso de una de polietileno. Se lleva al sitio tuberías de acero en

longitudes estándar y luego se las suelda allí utilizando una soldadura de arco

eléctrico.

La soladura de una tubería de polietileno requiere también de alguna capacitación

y el hecho de tener que comprar equipo especial resulta algo costoso. Los dos

extremos de una tubería que serán unidos son fijados con una plantilla especial

colocando luego moldes calientes en ambos extremos.

La temperatura del molde y el tiempo que se aplica son decisivas para lograr

una buena unión. Cuando el material al extremo de la tubería está en estado

semilíquido, se juntan con fuerza los dos extremos lo que hace que ambos se

fusionen.

El proceso se llama soldadura por fusión y con un poco de práctica puede

hacerse muy rápidamente.



3. VALVULAS PARA TUBERIAS:

Las válvulas controlan el paso de agua en la tubería. Existen diferentes tipos. Para el

caso de conducción de agua nos limitaremos tan solo a las válvulas de aire o ventosas,

de purga y reductora de presión.

a) Válvulas de aire o ventosas:

Son válvulas automáticas, van ubicadas en las partes altas de la línea de

conducción, se colocan para eliminar burbujas de aire, ya que una burbuja se

acumula en las partes altas de la tubería.

b) Válvulas de purga:

Se colocan en las partes bajas de las líneas de conducción, dicha válvula se

coloca para evacuar los sedimentos acumulados en estos puntos. Utilizando la

misma fuerza dinámica del flujo y son válvulas del tipo compuerta.

c) Válvulas reductora de presión:

Sirve para reducir la presión son automáticas y graduales.

d) Cámara rompe presión:

La cámara de rotura de carga requiere válvulas hidráulicas diferentes; por

una parte, al volumen que sirve para la disipación de la energía y por otra parte, a

la altura mínima de carga sobre la tubería de evacuación que es necesaria evitar la

formación de remolinos.

B. RESERVORIO:

Es un depósito de regulación, capaz de equilibrar el suministro de agua para los

diversos usos, que garantice un servicio continuo sin interrupciones.

FUNCIONES:

a) Realiza un trabajo eficaz de interrelación entre el régimen variado y uniforme.



b) Almacena el agua durante los períodos en que el consumo es inferior al caudal de

aporte.

c) Permite responder momentáneamente a las necesidades de consumo cuando por

efectos de separación o conservación de las estructuras anteriores al reservorio se

interrumpe el aporte requerido en el reservorio.

d) Permite alcanzar una presión uniforme de servicio para mantener los

requerimientos de cada ciudad.

CLASIFICACION:

a) Por su Función: De cabecera.

Flotante.

b) Por su Posición: Apoyados.

Elevados.

c) Por el Material: De Concreto.

De Mampostería.

De Fierro.

De Madera Tratada.

d) Por su Forma: Cilíndricos.

Cónicos.

Esféricos.

Mixtos.

CALCULO HIDRAULICO DE LA CAPACIDAD DE REGULACION:

Existen dos métodos:

a) Método Gráfico.

b) Método Analítico.

a) METODO GRAFICO:



El cálculo de la capacidad de regulación se determina mediante el diagrama

de masas, mediante el siguiente procedimiento:

1°. Se traza la curva integral de consumo partiendo de las 00.00 horas (media

noche); para esto se traza todas las coordenadas en cantidades acumuladas del

consumo diario. El aporte total debe ser igual al 100%.

Si el aporte durante el día es uniforme, la curva integral de aporte es una recta

inclinada cuya pendiente es el gasto suministrado en la unidad de tiempo.

2°. Se determina las diferencias entre las ordenadas de las curvas integrales de

aporte y consumo; estas diferencias representan el contenido de agua en el

reservorio.

b) METODO ANALITICO:

Para este método se completan las columnas exceso y defecto del método

gráfico, todo referido a una determinada hora; anotando las diferencias de

ordenadas: los excesos con signo (+) y con signo (-) los defectos. Se toman los

máximos valores absolutos de exceso y defecto. La capacidad de regulación del

reservorio está dado por la suma absoluta de los valores máximos.

VOLUMEN DE RESERVA:

Según el R.N.E. este volumen debe justificarse de acuerdo con las reservas

adicionales. Según las recomendaciones de Salud y de Defensa Civil, debe ser de

5% a 15%.

VOLUMEN CONTRA INCENDIO.-

Este volumen se calcula con la siguiente fórmula:

V.I. = Qci*t = 0 .5√P ∗t

P : Población en miles.

P < 30 000 hab. Tiempo incendio calculado para 3 horas.



CASETA DE CONTROL Y DE VALVULAS:

La finalidad que cumple este elemento es la de albergar a los accesorios de

control para la salida de agua del reservorio, en la cual puede entrar

satisfactoriamente una persona con fines de mantenimiento, reparación u otro caso.

METODOLOGIA:

CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO:

La longitud de la tubería debe ser la mínima posible.

Tener en cuenta la estabilidad del terreno por donde atraviesa la tubería.

La profundidad a colocar la tubería dentro del terreno será de 0.80 m sobre

la clave, de tal manera que el costo de excavación y colocación debe ser el mínimo.

Colocar accesorios de seguridad y protección.

Rejilla de entrada en el conducto.

Válvulas:

a) De expulsión de aire (ventosa).

b) De limpieza (purga).

c) Cámara rompe presión.

Tubería:

d) Material: P.V.C. Diámetros: 4", 6", 8" y 10"

Cálculo Hidráulico:

e) Determinar si la tubería es larga, es decir: L/D <1500

para no considerar pérdidas de carga locales.

f) Emplear la fórmula de Hassen Williams para determinar las

pérdidas por fricción en la tubería:

hf = 10.643*L*Q1.85

C1.85*D4.87

Donde: C = 140 (PVC)

g) Velocidad permisible: (tubería PVC)

0.6 m/seg < V < 5.0 m/seg



La línea piezométrica debe tener un valor de 1.0 m como mínimo sobre la

tubería, y la máxima debe ser la permitida por la capacidad de la tubería.

Material: P.V.C.

Clase: 5

Presión Máxima: 50 m.c.a.

h) La llegada debe ser:

Presión Cero (0): llegada al reservorio en la parte superior.

Presión 50 m.c.a.: llegada al reservorio en la parte

inferior.

NOTA:

Para el cálculo de la pérdida de carga por fricción en la tubería de impulsión

(sistema de bombeo), emplear la fórmula de Darcy:

h f= f L V²D 2g

Donde: f es el coeficiente de rugosidad (depende del tipo de material de la tubería).

CALCULO DE f:

Primero se calcula el Número de Reynols:

Re=V∗Dυ

V : velocidad del agua en la tubería (cm/seg).

D : diámetro de la tubería (cm).

u : viscosidad cinemática (cm²/seg).

Si Re < 2000 : aplicar la fórmula de Pouseville.

Si Re > 2000 : aplicar la fórmula de Colebrook.

FORMULA DE POUSEVILLE:

f =64Re

FORMULA DE COLEBROOK:



1

√ f=-2 log( 2 . 51

Re√ fK

3 . 71D

Donde: K es la rugosidad absoluta (mm). Para PVC, K = 0.007

C. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN:

1. Línea de Aducción:

Tramo de tubería, conduce el agua desde el reservorio hasta el punto de

ingreso de la red de distribución.

En el caso de que la presión exceda de 50 m.c.a, la tubería es de clase 5, se

debe colocar cámara Rompe presión aguas abajo del reservorio, para que la tubería

no falle, al ser excedido su esfuerzo de trabajo.

También se tendrá en cuenta el fenómeno del golpe de ariete, ya que la sobre

presión puede tener efectos que hagan fallar la tubería.

2. Red de Distribución:

Para nuestro caso se usará el tipo malla por ser el más adecuado frente al

sistema ramificado. Luego, la red de distribución comprende:

Tuberías troncales: Conforman la red principal de distribución y forma circuitos

cerrados.

Tuberías Secundarías: O de servicios, tuberías conectadas a las que sirven para

establecer de agua a la totalidad de población.

Accesorios a Utilizar: Cruces, tres, codos, reducciones, tapones; además se usará

válvulas de compuertas cuando se deberá interrumpir el flujo, en determinadas

zonas, para hacer reparaciones o nueva conexión u otros motivos. Las válvulas de

compuerta estarán espaciados 500 m en la red troncal y serán ubicados según el

sentido del flujo.

Tuberías: Estas se ubicarán a una profundidad mínima de 0.80 m sobre la clave

de la tubería y a una distancia no menor de 2.50 m de la tubería de desagüe y 0.25

m sobre la misma (tubería de desagüe).



Conexiones: Tramo de tubería, comprendido entre la matriz principal o de la

tubería de servicio o secundaría y la ubicación del medidor en domicilio.

D. REDES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

PERDIDA DE CARGA:

Entre dos puntos de un tramo de tubería que está operando a tubo lleno, podemos

plantear la ecuación de Bernoulli.

En donde Z representa la cota del punto respecto a un nivel de referencia arbitrario,

P/ es la altura o carga de presión (P es la presión y el peso específico del fluido que

pasa por él), V es la velocidad media en el punto considerado y hf es la pérdida de carga

y se produce en el tramo 1 a 2.

Entendemos por pérdidas de carga al gasto de energía necesaria para vencer la

resistencia que se opone al movimiento del fluido de un punto a otro de una sección de

tubería.

a)Lineales o de Fricción:

b)Singulares o Locales:

CONSIDERACIONES COMPLEMENTARIAS DE ORDEN PRÁCTICO

PARA EL DISEÑO DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN

Disposición de tuberías

Las tuberías de distribución deben proyectarse para todas las calles a las que den

frente a una o más parcelas y procurando siempre formar mallas.

Las tuberías irán colocadas en el lado de la calle que tengan el mayor número de

conexiones, dejando el centro de la calle para las cloacas.

Llaves

En las tuberías e distribución deben colocarse suficientes llaves de manera de aislar

no más de 350 m, cerrando un máximo de cuatro llaves o de que sólo queden dos

cuadras sin servicio (normas INOS).


V12

2g+

P1

γ+Z1 =

V 22

2g+

P2

γ+Z2+hf (1-2 )


Hidrates

Se espaciarán a 200 m para zonas residenciales o comerciales con menos del 120%

de construcción.

Se espaciarán a 100 m para zonas industriales o comerciales con más del 120% de

construcción.

Anclajes

Dado que la magnitud de las presiones en la red de distribución es relativamente

baja, los anclajes no precisan de cálculos individuales y se pueden hacer uso de

cuadros.

TIPOS DE REDES

El tipo de red de distribución estará determinado por la topografía, la vialidad y la

ubicación de las fuentes de abastecimiento.

a) Red Ramificada: (Abierta)

b) Red Mallada: (Cerrada)

SELECCIÓN DEL TIPO DE DISTRIBUCIÓN

De acuerdo con las condiciones topográficas, la ubicación de la fuente respecto a

la red y al estanque, motivará diversas formas de suministro de agua a la red de

abastecimiento, planteándose varias posibilidades a saber

Sistema por gravedad

Bombeo directo al estanque y suministro por gravedad

Bombeo contra la red

Indudablemente que siempre que ello sea posible, la selección de un sistema

totalmente por gravedad será la solución más conveniente. En este caso, deberá

contemplarse la solución mediante una o más redes que separadas por estanques u otro

dispositivo mantenga las presiones dentro de los límites normales.

CONDICIONES DE DISEÑÓ:

El cálculo hidráulico de la red se hace con el caudal máximo horario, el mismo que

hay que repartirlo en todas la tuberías de la misma. En esta repartición se emplean varios



métodos, el método más efectivo consiste en dividir las población en varios sectores, para

cada uno de ellos se determina el número de habitantes, valiéndose de los datos de densidad

futura y actual, zonificando la cantidad de área a que pertenece cada sector en determinado

punto o nudo, teniendo en cuenta la topografía y la economía.

Si en algún punto de la red se requiere mucho agua tal como ocurre por ejemplo en

una industria, este gasto debe tomarse por separado y ser considerado especialmente en el

cálculo de la red.

En las ciudades importantes (grandes), las tuberías deben diseñarse para caudal

máximo diario más caudal contra incendio o el caudal máximo horario (el mayor de los

dos) porque se ha demostrado en el caso de ocurrencia de incendio la gente abandona sus

tareas caseras.

En todos los puntos de la red las provisiones deben ser tales que en los momentos de

máximo consumo satisfagan además para un periodo regular de incendio sin necesidad de

sistemas de bombeo.

Las tuberías se calculan en general con un gasto constante en toda su longitud

aunque en realidad el agua va consumiéndose a lo largo de ella por lo que el gasto va

disminuyendo aguas abajo.

Nota:

Para Población > 10000 Hab. Qd = Qmáx.hor.+Qci

Para Población < 10000 Hab.Qd = Q máx.horario



VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES:

Los diámetros calculados para la línea de conducción son: 4’’ y 6’’ con tubería

de PVC clase 5; 8’’ para el tramo de bombeo con una tubería de PVC clase 7.5.

Para el diseño del reservorio se utilizo el método gráficos y analíticos con la se

obtuvo los siguientes resultados.

- Reservorio cilíndrico

- VT de 368.20 m3.

- Diámetro 12.50 m.

- Altura total 4.50 m.

- Altura de nivel de agua 3.00 m.

La tubería de aducción nos arrojo un diámetro de 8” la cual cumple con el

análisis para el golpe de ariete para tubería de PVC, clase 5, espesor de 5.3 mm

y una longitud de 372.77 m.

Para la línea de distribución se dividió la cuidad en 6 zonas a la cual se calculo

los siguientes caudales.

NUDO Qmh (Lit/seg)

1 5.892 10.833 8.014 6.135 6.436 6.14

Qmh 43.43

Para el cálculo de los diámetros de la tubería de distribución se utilizo el método

de Harry Croos, de la cual se obtubo los siguientes resultados.

Tramo Longitud Diámetrom Pulg mm

Aducción R - 1 370.00 8 203.2L1 1 - 2 525.00 6 152.4L2 2 - 3 380.00 4 101.6



L3 3 - 4 420.00 3 76.2L4 4 - 5 435.00 3 76.2L5 2 - 5 395.00 3 76.2L6 5 - 6 510.00 4 101.6L7 6 - 1 570.00 6 152.4

Las presiones en los nudos son:

NUDO PRESION (m.c.a.)1 36.502 21.003 19.014 23.635 27.546 42.93

Las tuberías irán colocadas en el lado de la calle que tengan el mayor número de

conexiones, dejando el centro de la calle para las cloacas.

La ubicación de accesorios, así como de los grifos se han dado en función del

tipo de red, cálculo de presiones, diámetros y de mandas de abastecimiento de

agua.

RECOMENDACIONES

Se debe utilizar el menor diámetro calculado, con el fin de obtener un diseño

económico.

Se debe colocar el menor número de cámaras rompe presión para disminuir el

costo.

La tubería debe ir como mínimo a 0.80m de la superficie.

En el diseño de una red de distribución, esta debe de ser de preferencia una red

cerrada puesto que esta es la que mejores ventajas ofrece para el sistema de

abastecimiento de agua.

Las tuberías de distribución deben proyectarse para todas las calles a las que

den frente a uno o más parcelas y formando mallas.

Colocar válvulas para sectorizar, hasta 350 m. en caso de interrupción, cerrando

un máximo de 4 llaves o dejando sin servicio solamente a dos cuadras

Las velocidades en todos los tramos deben de encontrarse entre los valores :

0.60

ms < V < 5

ms



Las sobre presiones dinámicas también deben encontrarse dentro de los

límites permisibles:

15 m.c.a < P < 50 m.c.a. (Tubería PVC clase5)

IX. BIBLIOGRAFIA.-

1.- Separatas del Curso de Abastecimiento de agua y alcantarillado. Facultad De

Ingeniería. Universidad Nacional De Cajamarca

2.- Abastecimiento de Agua Y Alcantarillado. Vierendel, Universidad Nacional De

Ingeniería, 1999

3.- Abastecimientos de Agua, Teoría y Diseño, Simón Arrocha R .Ediciones Vega . 1987



RED DE alcantarillado



CALCULOS Y PROCEDIMIENTO



ANEXOS



PLANOS

BOMBAS

Descripción de las Bombas Centrífugas y de Flujo Axial:



El elemento rotativo de una bomba centrífuga se denomina impulsor. La forma del impulsor puede forzar al agua a salir en un plano perpendicular a su eje (flujo radial); puede dar al agua una velocidad con componentes tanto axial como radial (flujo mixto) o puede inducir un flujo en espiral en cilindros coaxiales según la dirección del eje (flujo axial). Normalmente, a las máquinas con flujo radial o mixto se les denomina bombas centrífugas, mientras a las de flujo axial se las llama bombas de flujo axial o bombas de hélice. Los impulsores de las bombas radiales y de las mixtas pueden abiertos o cerrados. Los impulsores abiertos consisten en un eje al cual están unidos los álabes, mientras que los impulsores cerrados tienen láminas (o cubiertas) a cada lado de los álabes.

Las bombas de flujo radial tienen una envolvente helicoidal, que se denomina voluta, que quía el flujo desde el impulsor hasta el tubo de descarga. El incremento de la sección transversal a lo largo de la envolvente tiende a mantener constante la velocidad en su interior.

Algunas bombas tienen álabes difusores en la voluta. Estas bombas son conocidas como turbo bombas.

Las bombas pueden ser unicelulares o multicelulares. Una bomba unicelular tiene un único impulsor, mientras que una multicelular tiene dos o mas impulsores dispuestos de forma que la salida de uno de ellos va a la entrada siguiente.

Es necesario emplear una disposición apropiada de las tuberías de aspiración y descarga para que una bomba centrífuga funcione con su máximo rendimiento. Por motivos económicos, el diámetro de la cubierta de la bomba en la aspiración y descarga suele ser menor que el del tubo al cual se conecta. Si existe un reductor horizontal entre la aspiración y la bomba, deberá utilizarse un reductor excéntrico para evitar la acumulación de aire. Deberá instalarse una válvula de pie (válvula de registro) en el tubo de aspiración para evitar que el agua abandone la bomba si ésta se detiene. La tubería de descarga suele incorporar una válvula de registro una válvula de cierre. La válvula de registro evita que se cree un flujo de retorno a través de la bomba en caso de que haya una caída de potencia. Las tuberías de aspiración que toman agua de un depósito duelen tener un filtro para prevenir la entrada de partículas que pudieran atascar la bomba.

Las bombas de flujo axial suelen tener solo dos o cuatro palas, por lo que tienen grandes conductos sin obstáculos, que permiten trabajar con agua que contengan elementos sólidos sin que se produzca atascos. Los álabes de algunas bombas axiales grandes son ajustables para permitir fijar la inclinación que dé el mejor rendimiento bajo condiciones reales.


http://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/regi/regi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/regi/regi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICO

http://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICO

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml


Características del Funcionamiento de las Bombas a Velocidad Constante :

El rendimiento de una bomba varía considerablemente dependiendo de las condiciones bajo las cuales esté operando. Por tanto, cuando se selecciona una bomba para una situación dada, es importante que la persona encargada de realizar dicha selección tenga información relativa el funcionamiento de las distintas bombas entre las que vaya a realizarse la elección. El fabricante de bombas suele tener información de este tipo, basada en ensayos de laboratorio, sobre su catálogo de bombas estándar. Sin embargo, algunas veces las bombas de gran capacidad se fabrican a medida. A menudo se fabrica y se ensaya un modelo de tal bomba entes de realizar el diseño final del prototipo de la bomba. Aun cuando algunas bombas centrífugas son accionadas por motores de velocidad variable, la forma mas frecuente de operación de las bombas es a velocidad constante.

La forma de los impulsores y de los álabes y su relación con la envolvente de la bomba dan lugar a variaciones en la intensidad de las pérdidas por choque, la fricción del fluido y la turbulencia. Dichos parámetros varía con la altura y el caudal, siendo responsables de las grandes modificaciones en las características de las bombas. La altura en vacío es la que desarrolla la bomba cuando no hay flujo. En el caso de las bombas centrífugas de flujo mixto, la altura en vacío es alrededor de un 10 por 100 mayor que la altura normal, que es la que corresponde al punto de máximo rendimiento, mientras que en el caso de las bombas de flujo axial la altura en vacío puede ser hasta tres veces la altura normal.

La elección de una bomba para condiciones determinadas dependerá de la velocidad de giro del motor que la acciona. Si la curva característica de una bomba para una velocidad de giro dada es conocida, la relación entre la altura y el caudal para velocidades de giro distintas puede deducirse a partir de ecuaciones.


http://www.monografias.com/trabajos13/sumato/sumato.shtml#SOLUCION

http://www.monografias.com/trabajos10/carso/carso.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/carso/carso.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/diseprod/diseprod.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECE

http://www.monografias.com/trabajos7/sisinf/sisinf.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/sisinf/sisinf.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/selpe/selpe.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/perde/perde.shtml




Bombeo de Agua con Energía Solar





INSTALACIÓN DE TUBERÍAS EN ZANJA

La instalación de tuberías enterradas da lugar a los siguientes casos:

1. Tubería instalada en zanja estrecha.

Se dice que una tubería está instalada en zanja estrecha cuando entre la anchura de ésta, medida a nivel de la generatriz superior del tubo (B), la altura del recubrimiento sobre dicha arista (H), y el diámetro exterior del tubo (D), cumplen alguna de las siguientes relaciones:

Figura 1. Instalación en zanja estrecha.

En estas condiciones, la carga del terreno en dirección vertical suele calcularse por la fórmula de Marston:

Donde: Wz = carga vertical por metro lineal de tubería.

= peso específico del material de relleno.

Cz es un coeficiente que depende de la relación altura / anchura de la zanja y de las características geotécnicas del terreno. Puede calcularse por la expresión:



Donde: = tg , siendo el ángulo de rozamiento interno del material del relleno.

= tg , siendo el ángulo de rozamiento del relleno con las paredes de la zanja. Habitualmente se toma = .

k = el denominado coeficiente de Rankine, o cociente entre las presiones lateral y vertical. Según Rankine:

El peso específico y el ángulo de rozamiento pueden tomarse de la tabla siguiente:

Tipo de suelo Angulo de rozamiento

interno

Peso específico en kg/m

Módulo de elasticidad en kg/cm

Arcilla normal o húmeda 12º 2.000 5 a 30Suelo turboso 12º 1.700 1 a 5Arcilla plást. arenosa 14º 1.800 15 a 40Arena arcillosa 15º 1.800 40 a 80Loess 18º 2.100 50 a 100Arcilla limosa 20º 2.000 5 a 30Greda, marga, arcilla pobre 22º 2.100 80 a 150Arena fina, polvo de roca 25º 1.800 30 a 100Arena 31º 1.700 100 a 200Grava arenosa 33º 2.000 500 a 800Grava, piedras 37º 1.900 1000 a 2000

Fuente: Gómez Poncela, Juan Manuel, 1981. Ingeniería sanitaria y ambiental, España.

Esta fórmula es válida si la tubería es más rígida que el terreno. En el caso de que la tubería sea más flexible que el terreno esta expresión se transforma en:

Un criterio para definir si la tubería es o no más flexible que el terreno, consiste en calcular el parámetro:



Donde: Es = módulo de elasticidad del terreno.

Er = módulo de elasticidad del tubo.

s = espesor de la pared del tubo.

r = radio medio del tubo.

Si: n < 1, el tubo es más rígido que el terreno.

n > 1, el tubo es más elástico que el terreno.

2. Tubería instalada en zanja ancha o bajo terraplén.

Se considerará una tubería instalada en zanja ancha cuando no se cumplan las condiciones descritas en el punto 1. Se considerará una tubería instalada bajo terraplén cuando esté tendida sobre un pequeño rebaje del terreno original y recubierta por un terraplén.

Figura 2. Instalación en zanja ancha.

Figura 3. Instalación bajo terraplén.

En ambos casos se usa la fórmula de Marston, bajo la forma:



Donde: Wt = carga vertical por metro lineal de tubería en zanja ancha o bajo terraplén.

Ct es un coeficiente que es función de los siguientes parámetros:

Altura relativa de la tubería sobre el terreno natural (Pj), cuya expresión es:

= ángulo de asentamiento de la tubería sobre el terreno natural.

Coeficiente de asentamiento (rs), cuyos valores son:

En zanja ancha rs = 1.

Bajo terraplén: apoyo en suelo rocoso rs = 1.

Apoyo en suelo ordinario rs = 0,5 a 0,8.

Apoyo en suelo blando rs = 0 a 0,5.

Con estos valores y la relación H/D puede determinarse Ct en la figura siguiente.



SISTEMA DE INSTALACIÓN

Preparación De La Zanja

Ancho máximo recomendado en la cota clave, con diferentes tipos de zanja

Es recomendable no excavar la zanja con mucha anticipación a la instalación de la tubería.

No debe construirse tramos demasiado largos de zanja, para evitar:

Necesidad de apuntalar las paredes.



El bombeo de la zanja en caso de niveles freáticos altos.

Riesgo de inundación de la zanja.

Erosión en las paredes de la zanja por aguas subterráneas.

Accidente de los trabajadores.

Ancho de la zanja

El ancho de la zanja en la cota clave de la tubería debe ser el mínimo posible, y que permita una fácil instalación y manipuleo del tubo en el interior de la zanja.

A una misma altura de recubrimiento (h) y de ancho (A), la carga vertical de tierra en una tubería es mayor en una zanja de paredes inclinadas que en una de paredes verticales. A continuación relacionamos las dimensiones de zanjas más usuales para los diferentes diámetros.

Diámetro Ancho APulg. mm cm

2 50 403 75 404 100 456 150 508 200 5510 250 6012 300 6514 350 7516 400 8018 450 8520 500 10021 525 10024 600 11028 700 120

Profundidad mínima de la zanja



Sobrecargas hm

Con tránsito automotor 1.00Sin transito automotor 0.60

Nota: Cuando se presente sobrecarga excesiva sobre la tubería; consulte con nuestro Departamento de Asesoría Técnica.

SISTEMA DE INSTALACIÓN

Tubos:

Apoyo del tubo

Relleno y apisonado



Instalación

La tubería debe colocarse sobre un terreno firme y nivelado, ya sea que se instale directamente sobre la base de la excavación, o que se utilice un lecho de soporte de acuerdo con las condiciones del terreno. Se debe compactar el relleno inicial colocando en la parte inferior del tubo y a su alrededor, el apisonado puede efectuarse con pisón manual, o con un compactador mecánico. En general recomendamos:

Coloque la tubería al borde de la zanja, lista para bajarla. Debe tenerse en cuenta el abscisado del proyecto para evitar movimientos innecesarios. Los instaladores deben tener en el sitio los elementos indispensables para el montaje(uniones, anillos de caucho, lubricantes, manilas, etc.)

Apisone en capas de 10 cm desde el fondo de la zanja hasta 30 cm sobre la parte superior de la tubería.



Planos


Documents

Conduccion, Almacenamiento, Aduccion y Distribucion