T2_2014

7/17/2019 T2_2014

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Universidad Técnica Federico Santa María Departamento de Obras Civiles

Hidráulica Teórica CIV-242

Tarea No2

Usted es consultado por una Empresa Constructora para analizar el reemplazo de una partede un sistema de distribución de agua potable ubicado en Valparaíso. El sistema ha sidopreviamente trazado, y se muestra en la Figura 1.Para que el sistema funcione de manera adecuada es necesario que la presión en los nodos semantenga en el rango comprendido entre 15 m.c.a y 70 m.c.a. Además, para evitar excesivodesgaste de las tuberías y sedimentación de partículas, la velocidad no debe superar los 2.5m/s y no disminuir bajo 0.7 m/s.

Para el diseño, debe utilizar diámetros y materiales comerciales. Recuerde que la EmpresaConstructora desea minimizar los costos del proyecto.

Las coordenadas del sistema de distribución se adjuntan en la Tabla 1 (en unidades UTM). Unestudio proyectado al año 2040 permite establecer el consumo máximo de diseño en cada unode los nodos de la red, los que se muestran en la Tabla 2. Para la hora de máximo consumo,la red recibe el caudal a través de los nodos nodo 5, donde se registra una presión de 30 m.c.a.

El diseño debe realizarse mediante:

(a) Método de Cross y fórmula de Hazen-Williams.

(b) Método del gradiente y fórmula de Darcy-Weisbach.

Se le solicita a Ud. que entregue un informe que contenga los siguientes puntos:

Descripción general del sistema de agua potable del Gran Valparaíso, incluyendo fuentesde abastecimiento, estanques, impulsiones, etc.

Descripción y análisis crítico de los materiales de tubería considerados, incluyendo datostécnicos, resistencia, diámetros comerciales, etc. Justificación del material elegido.

Procedimientos de cálculo y breve marco teórico de cada método.

Resultados de cada método, indicando claramente el caudal que circula por cada tubería

y la presión en cada nodo.

Verificación de resultados utilizando el software Epanet.

Conclusiones generales.

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Formato de entrega: La tarea puede realizarse en grupos de 5 personas. Un representantedebe subir a la plataforma aula un archivo comprimido (.rar o .zip) que contenga el informe(no más de 20 páginas), archivos de cálculo (Excel, matlab, mathematica, etc.) y el archivo

Epanet. El nombre del archivo debe ser T2-NOMBRE, donde en nombre debe poner elapellido de alguno de los integrantes del grupo (lógicamente el informe debe incluir el nombrede todos los integrantes) y el tamaño máximo es 2Mb. Además, debe entregar un informeimpreso en Secretaría del Departamento de Obras Civiles, a más tardar el día Viernes 09 deMayo a las 17.00 hrs.

Figura 1. Trazado del sistema.

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Tabla 1. Coordenadas y cotas de los nodos del sistema.

Nodo X X Cota, m1 252842 6339402 3262 252868 6339310 3233 252882 6339413 3324 252908 6339322 3315 252920 6339423 3366 252930 6339387 3377 252940 6339349 3398 252945 6339331 3399 252952 6339312 337

10 252985 6339198 34411 253022 6339207 343

12 252990 6339320 34713 253035 6339334 34514 253025 6339372 34515 253016 6339411 34416 252967 6339398 34317 253005 6339447 34018 252958 6339434 338

Tabla 2. Demandas en la red en hora peak.

Nodo Demanda, l/s1 52 63 54 55 66 57 58 69 6

10 5

11 612 513 614 515 616 517 518 6

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