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DISEÑO HIDRAÚLICO DE CAPTACIÓN

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DISEÑO ESTANDARIZADO TIPO DE LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO PARA LOS PROYECTOS EN EL AMBITO RURAL DISEÑO HIDRAÚLICO DE CAPTACIÓN DE LADERA (Qdiseño=0.50lps) Gasto Máximo de la Fuente: Gasto Mínimo de la Fuente: Gasto Máximo Diario:

Qmax= Qmin= Qmd1=

1.34 l/s 1.16 l/s 0.89 l/s

1) Determinación del ancho de la pantalla: Sabemos que:

Q max  v 2  Cd  A

Despejando: Donde:

A Gasto máximo de la fuente:

Qmax=

Coeficiente de descarga: Aceleración de la gravedad: Carga sobre el centro del orificio:

Qmax v 2  Cd

1.34 l/s

Cd= g= H=

Velocidad de paso teórica:

0.80 (valores entre 0.6 a 0.8) 9.81 m/s2 0.50 m (Valor entre 0.40m a 0.50m)

v 2t  Cd  2gH

Velocidad de paso asumida:

v2t=

2.51 m/s

(en la entrada a la tubería)

v2=

0.60 m/s

(el valor máximo es 0.60m/s, en la entrada a la tubería)

Área requerida para descarga: Ademas sabemos que: Diámetro Tub. Ingreso (orificios):

A=

0.00 m2

D

4A 

Dc= 0.0595 m Dc= 2.3428 pulg

Asumimos un Diámetro comercial:

Da=

2.00 pulg (se recomiendan diámetros < ó = 2") 0.0508 m

Determinamos el número de orificios en la pantalla:

Norif 

área del diámetro calculado 1 área del diámetro asumido 2

Dc  Norif    1  Da 

Número de orificios:

Norif=

3 orificios

Conocido el número de orificios y el diámetro de la tubería de entrada se calcula el ancho de la pantalla (b), mediante la siguiente ecuación:

b  2(6D)  Norif  D  3D(Norif  1)

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Ancho de la pantalla:

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b=

1.10 m

(Pero con 1.50 tambien es trabajable)

2) Cálculo de la distancia entre el punto de afloramiento y la cámara húmeda: Sabemos que: Donde:

Hf  H  ho

Carga sobre el centro del orificio:

Además:

H=

h o  1.56 Pérdida de carga en el orificio:

Hallamos:

0.50 m

v 22 2g

ho= 0.0286 m

Pérdida de carga afloramiento - captacion:

Hf=

0.47 m

Determinamos la distancia entre el afloramiento y la captación:

L Distancia afloramiento - Captacion:

Hf 0.30 L= 1.571 m

1.60 m

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3) Altura de la cámara húmeda: Determinamos la altura de la camara húmeda mediante la siguiente ecuación: Donde: A: Altura mínima para permitir la sedimentación de arenas. Se considera una altura mínima de 10cm A= 10.0 cm E

B: Se considera la mitad del diámetro de la canastilla de salida. B= 0.025 cm

D

D: Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramiento y el nivel de agua de la cámara húmeda (mínima 5cm). D= 10.0 cm

C

B A

E: Borde Libre (se recomienda minimo 30cm). E= 40.00 cm

C: Altura de agua para que el gasto de salida de la captación pueda fluir por la tubería de conducción se recomienda una altura mínima de 30cm).

C  1.56 Donde:

Caudal máximo diario: Área de la Tubería de salida:

Por tanto:

Altura calculada:

Q A g

v2 Qmd2  1.56 2g 2gA 2

Qmd= 0.0009 m3/s A= 0.002 m2 C= 0.0153 m

Resumen de Datos: A= B= C= D= E= Hallamos la altura total:

10.00 cm 2.50 cm 30.00 cm 10.00 cm 40.00 cm

Ht  A  B  H  D  E

Altura Asumida:

Ht=

0.93 m

Ht=

1.00 m

4) Dimensionamiento de la Canastilla:

Da

Q

2D a

m³/s m² m/s²

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La

Diámetro de la Canastilla El diámetro de la canastilla debe ser dos veces el Diámetro de la línea de conducción: Dcanastilla  2  Da Dcanastilla=

2

pulg

Longitud de la Canastilla Se recomienda que la longitud de la canastilla sea mayor a 3Da y menor que 6Da: L= L= Lcanastilla=

3 6

 1.0   1.0 

15.0 cm

3 pulg 6 pulg ¡OK!

 7.62 cm 15.24 cm

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Siendo las medidas de las ranuras:

Siendo el área de la ranura:

ancho de la ranura= largo de la ranura= Ar=

35 mm2



5 mm 7 mm

(medida recomendada) (medida recomendada)

0.0000350 m2

Debemos determinar el área total de las ranuras (A TOTAL):

Siendo:

A TOTAL  2A  Área sección Tubería de salida: A 

0.0020268 m2

0.0040537 m2

A TOTAL 

El valor de Atotal debe ser menor que el 50% del área lateral de la granada (Ag)

Ag  0.5  Dg  L Donde:

Diámetro de la granada:

Dg= L=

2 pulg 15.0 cm

Ag= Por consiguiente:

A TOTAL