Poblacin y demanda(50 puntos):Elabore una tabla resumen con base en todos los requerimientos establecidos por el RAS-2000 (ttulos A y B) para los parmetros de diseo y construccin segnniveles de complejidad de sistemas de acueducto.(50 puntos):Determinar los habitantes y el nivel de complejidad de una poblacin para un horizonte de diseo de 20 aos utilizando diversos mtodos con base en la siguiente informacin:Tprom= 22CGrado de industrializacin: medio, minera 45%, agroindustria 35% Comercio 20%Nivel econmico de pobladores: medioCensoPoblacin

1938, julio 55830

1951, mayo 96020

1964, julio 156850

1973, octubre 247300

1985, octubre 158250

1993, octubre 2410530

(50 puntos):Una comunidad ha experimentado el crecimiento en poblacin y el uso de agua mostrado a continuacin. Estimar la poblacin, el uso de agua por habitante y el promedio total de la demanda diaria para el ao 2010. Estimar la tasa mxima diaria y las tasas mxima y mnima por hora de uso de agua. Qu volumen sera utilizado en la semana de mximos consumos?En el mes de mximos requerimientos?(Tomado deMcGhee, T. Abastecimiento de agua y alcantarillado.McGraw-Hill. Bogot, Colombia, 1999)Ao19501960197019801990

Poblacin80008990113001460018400

Flujo promedio diario, m322702720363049706600

(50 puntos):La poblacin de una comunidad es estimada en 35000 dentro de 20 aos. La poblacin actual es de 28000 y el consumo promedio de agua actual es de 16000 m3/da. La planta de tratamiento existente tiene una capacidad de diseo de 19000 m3/da. Suponiendo una tasa aritmtica de crecimiento de poblacin, determinar en qu ao la planta alcanzar su capacidad de diseo.(Tomado deMcGhee, T. Abastecimiento de agua y alcantarillado.McGRaw-Hill. Bogot, 1999)(50 puntos):Dados los siguientes registros de consumo y la informacin registrada a la salida de la planta de tratamiento de un acueducto municipal, determinarel porcentaje de fugas en la red de acueducto.(Adaptado deMcGhee, T. Abastecimiento de agua y alcantarillado.McGRaw-Hill. Bogot, 1999).Ao199819992000200120022003

Qplantapromanual(m3/s)11.11.21.51.51.6

Qfacturado(Mm3/ao)23,53626,18928,34335,30435,50038,257

REGRESAR Bocatomas y captaciones(100 puntos):Disear hidrulica y estructuralmente un dique-toma para captar un caudal de 11 l/s de una fuente superficial cuyos valores de aforo son los siguientes:Qmin= 15 l/sQmedio= 28 l/sQmx=1000 l/sLa seccin de emplazamiento del dique tiene la siguiente forma:

Suponga que el lecho de la quebrada en el sitio de emplazamiento del dique es en roca y que aguas arriba se presentan condiciones de seccin favorables para generar un remanso de las aguas sobre el dique.(Adaptado deArochaR., Simn. Abastecimiento de agua: teora y diseo. Editorial Vega. Caracas, Venezuela, 1978/Corcho, Freddy H. Acueductos: teora y diseo. Universidad de Medelln, Medelln, Colombia, 1993).(100 puntos):Dimensionar una captacin de lecho filtrante con la alternativa de captacin sumergida para una corriente de agua que presenta las siguientes caractersticas:Ancho promedio del cauce: 2,30 mCaudal mnimo: 30 l/sCaudal mximo: 1000 l/sCaudal de diseo (QMH): 15 l/s(Adaptado de Corcho, Freddy H. Acueductos: teora y diseo. Universidad de Medelln, Medelln, Colombia, 1993).(100 puntos):Disear una bocatoma lateral para el sistema de abastecimiento de agua de una localidad con una poblacin de diseo de 20000 habitantes y una dotacin de 230 l/hab-da. El sitio de captacin tiene las siguientes caractersticas:Ancho del ro: 10 mPendiente del ro: 0,01 m/mFondo del ro: 1967msnmNivel de aguas mximo: 1971.45msnmNivel de aguas mnimo: 1968.80msnmCaudal mximo: 40 m3/sCaudal mnimo: 1 m3/s(Adaptado de Corcho, Freddy H. Acueductos: teora y diseo. Universidad de Medelln, Medelln, Colombia, 1993).REGRESAR Desarenadores(50 puntos):Determinarla velocidad de sedimentacin de partculas de arena muy fina de0.0025mmde dimetro, de gravedad especfica 2,65 en un agua cuya temperatura es 14C.(Adaptado de Corcho, Freddy H. Acueductos: teora y diseo. Universidad de Medelln. Medelln, Colombia, 1993).(50 puntos):Determinar la eficiencia de unsedimentadorsi se desea retener la totalidad de partculas que sedimentan con velocidades iguales o mayores que 1cm/s. La distribucin de partculassedimentablesen promedio en una muestra de agua se tabula a continuacin.(Adaptado de Corcho, Freddy H. Acueductos: teora y diseo. Universidad de Medelln. Medelln, Colombia, 1993).PartculaD (cm)Nmerode partculasVelocidad deSedimentacin (cm/s)

0.0005120.005

0.001150.02

0.005150.3

0.01252

0.05508

0.13540

0.52070

110100

55300

(100 puntos):Disear y presentar los esquemas de undesarenadorconvencional (zonas de entrada, remocin, almacenamiento y salida) que remueva partculas de arena (S.G.= 2,5) hasta de 0.008cmde dimetro para un caudal medio diario de N l/s. Suponga que se cuenta con un terreno cuya topografa permite desarrollar adecuadamente el perfil de flujo. La temperatura del agua oscila entre 7Cy 23C. Disear undesarenadorde alta tasa para las mismas condiciones de remocin (0,008cm) y caudal (N l/s) y comparar los resultados. (N representa la suma de los dgitos de su documento de identidad).(Adaptado de Prez Parra, Jorge Arturo. Acueductos y Alcantarillados. Facultad de Minas. Medelln, Colombia, 1995 y Corcho, Freddy H. Acueductos: teora y diseo. Universidad de Medelln. Medelln, Colombia, 1993).REGRESAR Conducciones(50 puntos):Disear una lnea de aduccin de 50 m de longitud para el sistema de abastecimiento de agua de una localidad cuya poblacin de diseo es de 15000 habitantes con una dotacin de 210 l/hab-da. Determinar las cotas clave y batea de la tubera en la cmara de derivacin y en elsedimentador. La aduccin parte de una cmara de derivacin de una bocatoma de fondo con las cotas indicadas en el esquema.(Adaptado de Corcho, Freddy H. Acueductos: teora y diseo. Universidad de Medelln. Medelln, Colombia, 1993).

(25 puntos):Determinar el dimetro y el tipo de tubera que se requiere para transportar un caudal de 0.24 m3/s entre eldesarenadory la planta de tratamiento cuyas cotas hidrulicas se indican en el esquema.

(20 puntos):Una tubera de metal dctil de 8 de dimetro de clase 2 tiene un DI de 8,39 (213mm). Cual ser la prdida por friccin en 300 m de esta tubera llevando agua a 24Ccuando el caudal es de 0,15 m3/s? Para esta tuberae=0,00015plg.(Tomado deMcGhee, T. Abastecimiento de agua y alcantarillado.McGRaw-Hill. Bogot, 1999)(20 puntos):Una tubera de acero de 10 de dimetro,schedule40 tiene un DI de 10,02 (255mm). Cuanto caudal puede llevar la tubera si la prdida de cabeza admisible es de 5 m en una longitud de 250 m?E=0,00015plg(Tomado deMcGhee, T. Abastecimiento de agua y alcantarillado.McGRaw-Hill. Bogot, 1999)(20 puntos):Una tubera de concreto de 36 de dimetro tiene un DI de 36 (914,4mm). Determinar el flujo que esta tubera llevar con una prdida de cabeza de 1 m en 250 m. E =0,003plg.(Tomado deMcGhee, T. Abastecimiento de agua y alcantarillado.McGRaw-Hill. Bogot, 1999)(20 puntos):Un caudal de 0,22 m3/s va a ser transportado entre dos tanques con una prdida en la tubera (debida a la friccin y a un K de accesorios de 1,5) de 1 m en 30 m. Qu tamao de tubera de acero se requiere? La tubera de aceroschedule40 tiene dimetros reales de 15.00, 13.124, 11.938 y 10.020plg.(Tomado deMcGhee, T. Abastecimiento de agua y alcantarillado.McGRaw-Hill. Bogot, 1999)(40 puntos):Una tubera de acero con un dimetro nominal de 24 un DI de 22,624 (575mm) y un espesor de pared de 0,688 (17,5mm) lleva un caudal de 28 pie3/s (794 l/s). La tubera hace un giro de radio corto de 90. Cual es la fuerza desarrollada en un anclaje en la curva?Qu esfuerzo sera desarrollado en la tubera por este cambio en direccin si no existiera el anclaje?(Tomado deMcGhee, T. Abastecimiento de agua y alcantarillado.McGRaw-Hill. Bogot, 1999)(40 puntos):Cul es el mximo esfuerzo que podra ser producido en una tubera de acero con un dimetro nominal de 24 un DI de 22,624 (575mm) y un espesor de pared de 0,688 (17,5mm) que lleva un caudal de 794 l/s como resultado de un cierre repentino de una vlvula en la tubera? (K para el agua es aproximadamente un 10% del valor de E para el acero).(Tomado deMcGhee, T. Abastecimiento de agua y alcantarillado.McGRaw-Hill. Bogot, 1999)REGRESAR Tanques de almacenamiento(80 puntos):Determinar la capacidad de almacenamiento del tanque de regulacin para un sistema de abastecimiento (1) por gravedady (2) alimentado por bombeo, de una localidad cuyos registros del da de mayor consumo son los siguientes:HorasConsumo(l/s)HorasConsumo(l/s)

00.00-11812-1355

1-21713-1457+N

2-31914-1555

3-42015-1652

4-52216-1750

5-65617-1842

6-760+N18-1940

7-86219-2040

8-95220-2140

9-104821-2230

10-114922-2322

11-124723-00.0019

N es el ltimo dgito de su documento de identidad(Adaptado deArochaRavelo, Simn. Abastecimiento de agua: teora y diseo. Ediciones Vega. Caracas, Venezuela y Corcho, Freddy H. Acueductos: teora y diseo. Universidad de Medelln. Medelln, Colombia, 1993).REGRESAR Redes de distribucin(80 puntos):Determinar los dimetros de la red de distribucin abierta que se muestra en la figura si la diferencia de nivel entre el plano de la red y el tanque de alimentacin es de 30mca. Tenga presente que en el extremo derecho de la red se requiere un caudal de 2,5 l/s a una presin de 15mca(es posible que adems de la seleccin de los dimetros requiera algn otro tipo de solucin para cumplir estos requerimientos).

(100 puntos):Determinar los dimetros de la siguiente red abierta de distribucin de agua cumpliendo requerimientos de caudal y presin. El material de las tuberas es concreto (puede usar programas de clculo como EPANET).(Adaptado deSaldarriaga, Juan. Sistemas de Acueducto. Curso PAVCO.Uniandes, Bogot, 2002).(100 puntos):Determinar los dimetros de la siguiente red cerrada de distribucin de agua cumpliendo requerimientos de caudal y presin. El material de las tuberas es PVC (puede usar programas de clculo como EPANET).(Adaptado deSaldarriaga, Juan. Sistemas de Acueducto. Curso PAVCO.Uniandes, Bogot, 2002)

REGRESAR Equipos de bombeo(80 puntos):Determinar los dimetros de la tubera de succin y descarga y las caractersticas del equipo de bombeo (curva caracterstica, de potencia, eficiencia y NPSH) que se requiere para impulsar un caudal de (10+N) l/s a una altura de (30+N) m, donde se encuentra un tanque de regulacin de un acueducto para una comunidad de 7000 personas. (N representa el ltimo dgito de su documento de identidad).

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