Metodo de Longitudes Equivalentes -Grupo 02

7/29/2019 Metodo de Longitudes Equivalentes -Grupo 02

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ABASTECIMIENTO DE AGUA YALCANTARILLADO

INTEGRANTES: ARENAS ORTEGA, Gabriela C.

CAMPOS SOL IS, Eleana

CRDOVA VILLANES, Ed uard o A.

FEBRES RUIZ, Ru bn D.

HUIZA RUIZ, Alfredo E.

LAZARO PECHO, ngel D.

MATOS VILCHEZ, Carlo s M.

MORENO TORPOCO, Alf redo

SARA APAZA, Nery L .

YAURI GMEZ, Cint hi a Merced es

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA

ESPECIALIDAD DE INGENIERIA CIVIL


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INTRODUCCION

RESULTADOS

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

CASO PRACTICO

RESUMEN


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RESUMENDentro del sistema de abastecimiento de agua, se encuentra la red dedistribucin la cual nace de la primera bifurcacin de la lnea de aduccin, redque est conformada por tuberas principales y ramales secundarios, siendo lasprimeras calculas por distintos mtodos de diseos mientras que las segundasse derivan a travs de las normas y reglamentos pertinentes. Dentro de losmtodos mencionados anteriormente para el clculo de las tuberas principales,el mtodo empleado en el presente trabajo es de longitudes equivalentes, el cualconsiste en la sustitucin o reemplazo de elementos del sistema de tuberas porun sistema hidrulicamente ms sencillo, en la cual se puedan realizar los

clculos pertinentes y de ah regresar al sistema original para el diseo de la red.Al igual que en otros mtodos de clculo se basa en las frmulas de Hazen-Willliams, y sigue un clculo operativo y secuencial a travs de condicionales.Este sistema de clculo nos permite la utilizacin de manera arbitraria dedimetros supuestos dentro de nuestra red, la cual nos permitir obtenerecuaciones para el clculo de las longitudes equivalentes de las tuberas, con lascondiciones de diseo propias del mtodo se busca el clculo de los caudales

reales a travs de un sistema de iteraciones hasta que la malla equivalente seencuentre en equilibrio, tras lo cual se procede a calcular el dimetrocorrespondiente a cada tramo de la malla, despejando este de la condicin deigualdad de prdidas totales entre la malla real y la malla equivalente.


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INTRODUCCINSe le da el nombre de "red de distribucin" al conjunto de tuberas cuya funcin

es la de suministrar el agua potable a los consumidores de la localidad y queparte desde la primera divisin de la lnea de aduccin dentro del sistema deabastecimiento de agua.

La red de distribucin est conformada por tuberas "principales" y de "relleno".Adems de las tuberas existen otros accesorios tales como vlvulas de control ode incendios, vlvulas de purga, hidrantes, cruces, codos, tees, reducciones ytapones.

El diseo o clculo de la red de distribucin se hace sobre la red principal; eldimetro de la red de relleno se fija de acuerdo con las normas pertinentes, eneste trabajo se realiza el clculo de la red de distribucin por medio del mtodode longitud equivalente.

El mtodo de longitud equivalente consiste en definir, para cada accesorio en elsistema a estudiar, una longitud virtual de tubera recta que al utilizarse con la

ecuacin de perdida por ficcin genera la misma perdida asociada a la perdidalocalizada de referido accesorio.


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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAEn los ltimos 5 aos y con el financiamiento del Banco Mundial, el Ministerio deVivienda, Construccin y Saneamiento a travs del Programa Nacional de Agua

Potable y Saneamiento Rural (PRONASAR), viene implementando masivamente

proyectos de agua y saneamiento con Operadores Regionales. Dentro de sus

actividades incorpora los componentes de Infraestructura, Educacin Sanitaria,

Gestin de las Juntas Administradoras de Servicios de Saneamiento (JASS) y

fortalecimiento a la unidad tcnica municipal (UTM).

En el caso de comunidades rurales que se encuentran aisladas geogrficamente,

es necesario evaluar alternativas de diseo y analizar costos, tomando en cuenta

la condicin de difcil acceso, debido a la topografa de la regin, en especial en

aquellas que se ubican en las zonas alto-andinas.


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FORMULACION DEL PROBLEMAPROBLEMA GENERAL

PROBLEMAS ESPECFICOS

Qu es el mtodo de longitudes equivalentes en la red dedistribucin de agua potable?

Cundo se emplea el Mtodo de longitudes equivalentes enla red de distribucin agua potable?

Cmo se realiza el clculo hidrulico del Mtodo delongitudes equivalentes en la red de distribucin agua

potable?


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FORMULACION DE LOS OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECFICOS

Describir el mtodo de longitudes equivalentes en la red dedistribucin de agua potable.

Desarrollar el clculo hidrulico del Mtodo de longitudesequivalentes en la red de distribucin.

Determinar cundo se emplea el Mtodo de longitudesequivalentes en la red de distribucin.


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METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

La metodologa que es utilizada en el presente trabajo de investigacin es

descriptiva. El objetivo de la investigacin descriptiva consiste en llegar a conocer

las situaciones, costumbres y actitudes predominantes a travs de la descripcinexacta de las actividades, objetos, procesos y personas. Los recogen los datos

sobre la base de una teora, exponen y resumen la informacin de manera

cuidadosa y luego analizan minuciosamente los resultados, a fin de extraer

informacin significativa que contribuyan al conocimiento.


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MARCO TEORICOFAIR, GEYER Y OKUN ABASTECIMIENTO DE AGUA Y REMOCIN DE AGUASRESIDUALES: En este mtodo se remplaza un sistema complejo de tubos por una lneasencilla hidrulicamente equivalente. El mtodo no puede ser aplicado directamente asistemas con tuberas de cruces o salidas. Sin embargo, es posible con frecuencia,mediante una estructuracin juiciosa de la red, obtener informacin eficiente sobre lacantidad y presin del agua disponible en los puntos importantes, o reducir el nmerode circuitos para ser considerados.

ERNEST W. STEEL ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO: Puedensimplificarse los clculos sustituyendo los bucles y tuberas de dimetro diversos porotras tuberas de dimetro uniforme equivalentes a aquellos.

RICARDO ALFREDO LOPEZCUALLA ELEMENTOS DE DISEO PARA ACUEDUCTO YALCANTARILLADO: Con este mtodo se pretende calcular el caudal real y el dimetrode un sistema de tuberas, dada una distribucin inicial de caudales y unas prdidas decarga fija. La distribucin inicial de caudales se realiza de manera anloga al mtodo deCross. El principio del mtodo es el de remplazar la red de tuberas existentes por unred hidrulicamente ms sencilla, en la cual se determine el caudal en cada tramo paraluego regresar a la red real y determinar los dimetros correspondientes.


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DATOS BASICOS DE DISEO Levantamiento Topogrfico

Suelos

Poblacin

Dotacin

Coeficientes de Variacin de Consumo

Caudal de Diseo para Sistemas de Agua potable


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DATOS BASICOS DE DISEO

Caudal de diseo

Anlisis hidrulico

Dimetro mnimo

Velocidad

Presiones

Presiones de servicio

Ubicacin

Vlvulas

Hidrantes contra incendio

Anclajes


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ANALISIS HIDRAULICOPara el clculo hidrulico de las tuberas, se utilizarn frmulas racionales. En caso deaplicarse la frmula de Hazen y Williams, se utilizarn los coeficientes de friccin


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CONEXIN PREDIAL

Diseo

Elementos de la conexin

Ubicacin

Dimetro mnimo


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TRAZADO DE LA RED EN MALLAEl trazado de la red debe obedecer a la conformacin fsica de la poblacin

y por tanto no existe una forma predefinida. Hidrulicamente, se pueden

establecer redes abiertas, redes cerradas o redes mixtas.

El desarrollo del Mtodo de Longitudes Equivalentes se realiza nicamente

en redes de distribucin cerradas que cuenten con un sistema de tuberas

sin cruces o salidas.

Red de Distribucin Cerrada o en MallaEn este tipo de red, se logra la conformacin de mallas o circuitos a travs

de la interconexin entre los ramales de la Red de Distribucin de Agua

Potable.


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MTODO DE LONGITUDES EQUIVALENTESCon este mtodo se pretende calcular el caudal real y el dimetro de un sistema de

tuberas, dada una distribucin inicial de caudales y unas prdidas de carga fija.


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MTODO DE LONGITUDES EQUIVALENTES


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CUANDO NO CUMPLE, LA CORRECCION DEL CAUDAL SERA:


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MTODO DE LONGITUDES EQUIVALENTESDIAMETRO

PARA OBTENER EL DIAMETRO:

no corresponde a un dimetro comercial.


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CONCLUSIONES

El mtodo de longitudes equivalentes consiste en reemplazar la red de tuberas existentes

por una red hidrulicamente ms sencilla, en la cual se determine el caudal en cada tramo

para luego regresar a la red real y determinar los dimetros correspondientes.

El Mtodo de Longitudes Equivalentes, se realiza a travs de la frmula de Hazen y Williams,

donde el anlisis de los resultados obtenidos permite probar en general que efectivamente

la expresin emprica aplicada, es una valiosa y simple herramienta mucho ms sencilla en

la aplicacin del clculo de anlisis hidrulico por este mtodo.

El Mtodo de Longitud Equivalente se aplica cuando el sistema de tuberas de la red de

distribucin es cerrada y sencilla, sin vlvulas de regulacin y cruces; se realiza este clculo

en zonas rurales de poblaciones pequeas.


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RECOMENDACIONES

Se recomienda contar con los Datos Bsicos y Disposiciones especficas de Diseo que indica

la norma OS-050, del Reglamento Nacional de Edificaciones, para el inicio del clculo con el

Mtodo de Longitudes Equivalentes.

En el uso de la frmula de Hazen y Williams para el clculo hidrulico se recomienda utilizar

los coeficientes de friccin establecidos en la norma OS-050 del Reglamento Nacional de

Edificaciones.

Si el sistema de tuberas de la red de distribucin no cumple con las condiciones de cierre es

recomendable no forzar el mtodo, sino por el contrario plantear otro mtodo que se ajuste a

las condiciones.


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CAUDAL DE DISEO

La demanda domestica se determina a partir del caudal mximo diario de 13LPS y para una poblacin de diseo de 6293 habitantes, se toma un factor demayoracin del caudal mximo diario de 1.8.


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PRESION DE DISEO

Para edificacin de hasta dos pisos, se toma la tabla 2 una presin mnima de

servicio de 15 metros.


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DISEO DE LA LINEA MATRIZ

La lnea matriz o tubera de conduccin entre el tanque de almacenamiento y la

red de distribucin funciona a presin como se indica en la figura 03.


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DISEO DE LA LINEA MATRIZ


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DISTRIBUCIN DE CAUDALES EN LA RED


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DISTRIBUCIN DE CAUDALES EN LA RED

EL CAUDAL TOTAL EN CADA NUDO ES:

EL CAUDAL EN CADA TRAMO SE CALCULA COMO:


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Dividiendo en 10 partes, la cadaen cada subdivisin ser deaproximadamente 20 cm.La cota piezomtrica para cadauno de los nudos de las mallas seobtiene interpolando las cotas

piezomtricas de la grficaanterior. La carga hidrulicadisponible en cada tramo seobtiene de la diferencia de lascotas piezomtricas en los nudosinicial y final.


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TABLA N 04: CALCULO DE MALLAS


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TABLA N 04: CALCULO DE MALLAS


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OBSERVACIONES DE DISEOo En trminos de las velocidades en la red, todos los tramos son satisfactorios

menos el tramo 5-4, en el cual la velocidad de 0.27 m/s para la longitud

correspondiente a 6, es baja. Este problema puede ser resuelto aumentado la

carga disponible para cada tramo, lo cual se logra disminuyendo el Angulo de

inclinacin de las piezas piezomtricas transversales.

o En el tramo 1-2 puede colocarse tubera de 6 a todo lo largo de los 300 metros.

o Puede intentarse otra distribucin de presiones con el fin de modificar la

ampliacin de 6 a 8 pulgadas en los tramos 3-2 y 2-5.


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