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Análisis Poblacional 1.- Determine el crecimiento de los próximos 5 años para una localidad (urbanorural) que para el año 1992 tenía 7217 clientes, el año 2002 tenía 8663 clientes y el año 2007 tenía 9795 clientes. Estos últimos ocupan un 85% del área total de la localidad que corresponde a 270,803 há. El plan regulador de la localidad señala que los metros cuadrados disponibles por vivienda no deben ser menores a 220 m²/viv. Se sabe que fuera del radio urbano se construirán 2 condominios de 800 viviendas (200 viviendas por año) y 300 viviendas (150 viviendas por año) respectivamente. SOLUCIÓN: 1992 → 7217 clientes 2002 → 8663 clientes 2007 → 9795 clientes → 85% área total localidad → 270,803 há Densidad habitacional no menor a 220 m²/viv Tasas: 𝑃𝑛=𝑃𝑜 ∗ (1 + 𝑖)𝑛 Tasa 1 (1992-2002) 8663=7217 ∗ (1 + 𝑖)10 → i=1,84% Tasa 2 (1992-2007) 9795=7217 ∗ (1 + 𝑖)10 → i=2,06% Tasa 3 (2002-2007) 9795=7217 ∗ (1 + 𝑖)10 → i=2,49%

Máximo crecimiento: 85% → 270,803 há 15% → 47,79 há → Superficie libre

220 m² → 1 viv 47,79*10.000 → x X= 2172,27 viv ~2173 viviendas

Estimación población por tasas Tasa 1 → P2012 =9795 ∗ (1 + 0,0184)5 = 10730 viv Tasa 2 → P2012 =9795 ∗ (1 + 0,0206)5 = 10847 viv Tasa 3 → P2012 =9795 ∗ (1 + 0,0249)5 = 11077 viv Máximo crecimiento (viviendas año 2012) : 2173(sup libre)+9795(actual) = 11968 viv Se elige la tasa 3 → i=2,49% porque es la que más se acerca al máximo crecimiento para el año 2012.

Ejercicios Propuestos Proyección De Demanda

2.- Determine el crecimiento poblacional de los próximos quince años para una localidad Urbana de acuerdo a los antecedentes que se adjuntan, se evaluarán los siguientes aspectos: a) Estimación Crecimiento Poblacional en cuanto a Clientes. Se deben plantear a lo menos cinco tasas de crecimiento, todas debidamente justificadas y generar una conclusión definitiva del análisis. No olvidar considerar el aspecto demográfico en la toma de decisión.

Proyección de Clientes Año 1940 1952 1960 1970 1982 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Reales

Densidad (hab/viv) 3,69

Area Urbanización (ha) 63,30

163 162 162 159 227 228 250 248 283 343 386 390 402 425 431

Z EX 1: 15 Viviendas se instalaran el año 2011. Z EX 2: Entre los años 2008 y 2012 se instalarán 100 viviendas que se dividen en forma proporcional. Z EX 3: Se instalarán 150 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2009 y 2011.

3.- Determine el crecimiento poblacional de los próximos veinte años para una localidad Urbana de acuerdo a los antecedentes que se adjuntan, se evaluarán los siguientes aspectos: a) Estimación Crecimiento Poblacional en cuanto a Clientes. Se deben plantear a lo menos cinco tasas de crecimiento, todas debidamente justificadas y generar una conclusión definitiva del análisis. No olvidar considerar el aspecto demográfico en la toma de decisión, si actualmente está ocupado el 65% del área total de urbanización.

Proyección de Clientes Año 1940 1952 1960 1970 1982 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Reales

Densidad (hab/viv) 3,69

Area Urbanización (ha) 63,30

163 162 162 159 227 228 250 248 283 343 386 390 402 425 431

Z EX 1: 15 Viviendas se instalaran el año 2011. Z EX 2: Entre los años 2008 y 2012 se instalarán 100 viviendas que se dividen en forma proporcional. Z EX 3: Se instalarán 150 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2009 y 2011.

4.- Determine el crecimiento poblacional de los próximos quince años para una localidad Urbana de acuerdo a los antecedentes que se adjuntan, se evaluarán los siguientes aspectos: a) Estimación Crecimiento Poblacional en cuanto a Clientes. Se deben plantear a lo menos cinco tasas de crecimiento, todas debidamente justificadas y generar una conclusión definitiva del análisis. No olvidar considerar el aspecto demográfico en la toma de decisión. Proyección de Clientes Año 1940 1952 1960 1970 1982 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Reales

Densidad (hab/viv) 4,15

Area Urbanización (ha) 78,93

111 186 257 385 408 418 426 467 474 501 543 565 605 643 671 705 757 800

Z EX 1: Se instalaran durante los próximos 4 años 80 viviendas que se dividirán de forma proporcional Z EX 2: Se instalaran 120 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2007 y 2010. Z EX 3: Se instalaran 300 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2009 y 201.

5.- Determine el crecimiento poblacional de los próximos veinte años para una localidad Urbana de acuerdo a los antecedentes que se adjuntan, se evaluarán los siguientes aspectos: a) Estimación Crecimiento Poblacional en cuanto a Clientes. Se deben plantear a lo menos cinco tasas de crecimiento, todas debidamente justificadas y generar una conclusión definitiva del análisis. No olvidar considerar el aspecto demográfico en la toma de decisión, si actualmente está ocupado el 75% del área total de urbanización Proyección de Clientes Año 1940 1952 1960 1970 1982 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Reales

Densidad (hab/viv) 4,15

Area Urbanización (ha) 78,93

111 186 257 385 408 418 426 467 474 501 543 565 605 643 671 705 757 800

Z EX 1: Se instalaran durante los próximos 4 años 80 viviendas que se dividirán de forma proporcional Z EX 2: Se instalaran 120 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2007 y 2010. Z EX 3: Se instalaran 300 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2009 y 201.

6.- Determine el crecimiento poblacional de los próximos quince años para una localidad Urbana de acuerdo a los antecedentes que se adjuntan, se evaluarán los siguientes aspectos: a) Estimación Crecimiento Poblacional en cuanto a Clientes. Se deben plantear a lo menos cinco tasas de crecimiento, todas debidamente justificadas y generar una conclusión definitiva del análisis. No olvidar considerar el aspecto demográfico en la toma de decisión. Proyección de Clientes Año 1940 1952 1960 1970 1982 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Reales 227 122 170 420 612 1.126 1.444 1.423 1.407 1.425 1.420 1.416 1.396 1.586 1.601 1.650 1.719 1.738 1.797 1.816

Densidad (hab/viv) 3,16

Area Urbanización (ha) 197,22

Z EX 1: Se instalaran 250 viviendas que se dividirán de forma proporcional durante los próximos 5 años Z EX 2: Se construirán 180 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2009 y 2011. Z EX 3: Se instalaran 350 viviendas el año 2007

7.- Determine el crecimiento poblacional de los próximos veinte años para una localidad Urbana de acuerdo a los antecedentes que se adjuntan, se evaluarán los siguientes aspectos: a) Estimación Crecimiento Poblacional en cuanto a Clientes. Se deben plantear a lo menos cinco tasas de crecimiento, todas debidamente justificadas y generar una conclusión definitiva del análisis. No olvidar considerar el aspecto demográfico en la toma de decisión, si actualmente está ocupado el 75% del área total de urbanización Proyección de Clientes Año 1940 1952 1960 1970 1982 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Reales 227 122 170 420 612 1.126 1.444 1.423 1.407 1.425 1.420 1.416 1.396 1.586 1.601 1.650 1.719 1.738 1.797 1.816

Densidad (hab/viv) 3,16

Area Urbanización (ha) 197,22

Z EX 1: Se instalaran 250 viviendas que se dividirán de forma proporcional durante los próximos 5 años Z EX 2: Se construirán 180 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2009 y 2011. Z EX 3: Se instalaran 350 viviendas el año 2007

8.- Determine el crecimiento poblacional de los próximos quince años para una localidad Urbana de acuerdo a los antecedentes que se adjuntan, se evaluarán los siguientes aspectos (30%) a) Estimación Crecimiento Poblacional en cuanto a Clientes. Se deben plantear a lo menos cinco tasas de crecimiento, todas debidamente justificadas y generar una conclusión definitiva del análisis. No olvidar considerar el aspecto demográfico en la toma de decisión. Considere que al año 2006 está ocupado un 65% del terreno total y que un 10% del área de urbanización corresponde a Quebradas. Proyección de Clientes Año 1940 1952 1960 1970 1982 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Reales

Densidad (hab/viv) 3,14

Area Urbanización (ha) 130,09

259 302 321 316 365 365 369 376 385 390 455 475 499 520 532

Z EX 1: Se instalaran 150 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2007 y 2009. Z EX 2: Se instalaran 150 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2009 y 2010. Z EX 3: Se instalaran 400 viviendas que se dividirán de forma proporcional durante los próximos 5 años.

9.- Determine el crecimiento poblacional de los próximos veinte años para una localidad Urbana de acuerdo a los antecedentes que se adjuntan, se evaluarán los siguientes aspectos: a) Estimación Crecimiento Poblacional en cuanto a Clientes. Se deben plantear a lo menos cinco tasas de crecimiento, todas debidamente justificadas y generar una conclusión definitiva del análisis. No olvidar considerar el aspecto demográfico en la toma de decisión, si actualmente está ocupado el 68% del área total de urbanización Proyección de Clientes Año 1940 1952 1960 1970 1982 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Reales

Densidad (hab/viv) 3,14

Area Urbanización (ha) 130,09

259 302 321 316 365 365 369 376 385 390 455 475 499 520 532

Z EX 1: Se instalaran 60 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2007 y 2009. Z EX 2: Se instalaran 50 viviendas que se dividirán de forma proporcional entre los años 2009 y 2010. Z EX 3: Se instalaran 200 viviendas que se dividirán de forma proporcional durante los próximos 5 años.

Acciones de Agua 10.- Determinar el caudal disponible para producción de agua potable de una localidad que tiene una captación superficial en el río xyz y tiene 3 sondajes con la siguientes capacidades : s=50(l/s), s2=120(l/s), s3=180(l/s). En el caso de las captaciones subterráneas solo se utilizarán unidades de filtración, cloración como tratamiento de agua. Además considere la siguiente información: Parámetro Turbiedad Hierro Manganeso

Unidad UNT mg/l mg/l

S1 20 0,2 0,05

S2 25 0,6 0,15

S3 15 0,1 0,03

El total de acciones del río son 5480 y en la captación superficial hay 190 acciones consuntivas, permanentes y continuas, hay 260 acciones permanentes y 265 acciones consuntivas.Los caudales de cabecera con sus respectivas probabilidades de excedencia son los siguientes: Caudales según Prob.exced 0,95 0,90 0,85

Unidad

Valor

m³/seg m³/seg m³/seg

0,56 0,48 0,42

SOLUCIÓN: Análisis captaciones subterráneas según NCh409 S1 → Válido → 50l/seg S2 → Descartado por alto nivel de Hierro(Fe) y Manganeso(Mn), ambos parámetros superan el límite máximo indicado en la norma NCh409 de requisitos del agua potable; el límite máximo de Fe es 0,6 mg/l y el de Mn es 0,1 mg/l. S3 → Válido → 180 l/seg

Análisis captación superficial Se considera el caudal de excedencia de un 90%=0,48 m³/seg TA Río =5480 (A) Captación superficial =190 (A) 5480 (A) → 480(l/seg) 190 (A) → 16,64(l/seg) → Caudal que se puede utilizar del río (captación superficial) Por lo tanto el caudal total disponible de producción de agua potable es la suma del caudal de la captación superficial con el caudal de la captación subterránea Q total =captación superficial + s1+s2 =16,64+50+180=246,64 (l/s)

Cálculo de altura y caudal de bombas (Pto de diseño) 11.- En la figura que se indica, se desean transportar 45 l/seg de agua desde el estanque A al estanque B, por medio de una bomba. Considerando las pérdidas singulares como un 15% de las pérdidas friccionales, se pide lo siguiente: a) El punto de diseño d ela bomba, esto es determinar Qb (Caudal de la bomba) y Hb( Altura de Elevación). b) Si existe una bomba cuya curva de operación es Hb=0,0334Q²+0,884Q+195,918, con Hb en (m.c.a) y Q en (m³/seg), indique si es posible utilizarla, además determine el punto de operación de la bomba al ser instalada en el sistema de la figura.

Tuberia

Material

Diámetro (mm)

f

1

Acero

200

0,016

Longitud (m) 1000

SOLUCIÓN: a) Hb = ∆Hg + ∆Hf + 𝑧̅pérdidas Hb = ∆Hg +

𝑓∗𝐿∗𝑣²

𝑄

𝐷∗2𝑔

V=Q/A = 𝜋∗𝐷²/4 =

𝑓∗𝐿∗𝑣²

+ 0,15* 𝐷∗2𝑔 + F.S 0,045 𝜋∗0,2²/4

= 1,43 m/s

Darcy-Weisbach → Hb = (190-10) +

1,15∗0,016∗1000∗1,43²

Hb = 189,599 m Q = 45 l/seg b) Hb = -0,0334Q²+0,884Q+195,918 (*) 𝑓∗𝐿∗𝑣²

Hb = ∆Hg + 1,15 * 𝐷∗2𝑔

0,2∗2∗9,8

Reemplazando v = Q/A Hb = (190-10) +

Hb = (190-10) +

1,15∗𝑓∗𝐿∗𝑄² 𝐷∗2∗𝑔∗𝐴² 1,15∗0,016∗1000∗𝑄² 0,22 )² 4

0,2∗2∗9,8∗(𝜋∗

Hb=180 + 4755,89Q² (**) Del sistema de ecuaciones (*) y (**) se obtiene: Q= 0,0579 = 57,9 l/seg Hb= 132,979 m Si es posible utilizar la bomba ya que el caudal (57,9 l/seg) sobrepasa los 45 l/seg que se desean transportar desde el estanque A al estanque B. Pto de operación de la Bomba ( Hb = 132,979 m ; Q= 57,9 l/seg)

12.- Determine el punto de diseño de la bomba indicada en la figura si se desean trasladar 50 litros/seg. Justifique claramente su respuesta, si es necesario considere que las pérdidas singulares representan un 15% de las pérdidas friccionales. Ahora si usted tuviera que instalar dos bombas en paralelo en el mismo punto indicado en la figura, ¿cambia el punto de diseño de estas nuevas bombas?, ¿cuál sería el nuevo punto de diseño? Y que pasaría si usted tuviera que instalar dos bombas en serie en el mismo punto indicado en la figura, cambia el punto de diseño de estas nuevas bombas?, ¿cuál sería el nuevo punto de diseño?

NUDO 1 2 3 4 5

Z (m) 5 80 120 180 185

TUBERIA

LONG (m)

1 2 3 4

500 300 200 800

DIAM (mm) 200 200 200 200

f 0,016 0,016 0,016 0,016

SOLUCIÓN: 50/1000

Q/A = 𝜋∗0,2²/4 =1,59 HB = (180-10) + 1,15*(

0,016∗500∗1,59² 0,2∗2∗9,8

HB = 191,36 m.c.a QB = 50 l/seg = 0,05 m³/seg

+

0,016∗300∗1,59² 0,2∗2∗9,8

0,016∗200∗1,59² 0,016∗800∗1,59²

+

0,2∗2∗9,8

+

0,2∗2∗9,8

)

Serie:

HB = 191,36*2 = 382,72 m.c.a Q = 0,05 m³/seg

Paralelo:

HB = 191,36 m.c.a Q1=Q2 = 0,05/2 = 0,025 m³/seg

Producción Agua Potable 13.- De acuerdo a lo mostrado en la figura, calcular el total de acciones (y el tipo de estas) que se deben adquirir para satisfacer la demanda de todos los clientes indicados. Determinar las características de la estación elevadora.

      

Dotación de consumo: Zona 1: 20 m³/arranque/mes Zona 2:15 m³/arranque/mes Densidad Habitacional : 4 hab/viv Pérdida de agua sistema de producción: 5% Pérdida de agua sistema de distribución: 20% FDMC=1,75 FHMC=1,95 Largo tubería EEAP1 – E : 1200 m

SOLUCIÓN: QmáxDprod=

QmáxDprod=

𝐹𝐷𝑀𝐶∗𝑁°𝑐𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠∗𝐷𝑜𝑡 (1−%𝑝𝑑𝑖𝑠𝑡)∗(1−%𝑝𝑝𝑟𝑜𝑑)

12∗1000 365∗86400

1,75∗20∗(2600+1860)∗

(1−0,2)∗(1−0,05)

+

12∗1000 365∗86400

1,75∗15∗(600+800+250+1200+800+200)∗ (1−0,2)∗(1−0,05)

CA = 128,756 l/seg 16900 (Acciones) → 388,7 l/seg 1 Acción → 0,023 l/seg 0,023 l/seg → 1 acción 128,756 l/s → x X= 5598,09 acciones continuas, consuntivas y permanentes Estación elevadora N°1: Hb = (220-95) +

128.756 1,852 ) ∗1200 1000 1201,852

1,15∗10,665∗(

Hb= 144,07 m.c.a Q=128,756 l/seg

+ 2 (F.S)

Ejercicio Propuesto Producción de Agua Potable 14.- Para el Sistema de Producción de AP presentado en la figura, se debe indicar y diseñar los elementos necesarios a considerar para la entrega de agua potable a la localidad presentada. Considere además la información que se muestra a continuación de las fuentes, en cuanto a capacidad de explotación de las mismas se refiere. Fuente Pozo Puntera 1 Pozo Puntera 2 Pozo Puntera 3

Unidad l/seg l/seg l/seg

Cantidad 15 24 34

Total de acciones Río YYZ: 6310 acciones. En Captación superficial hay 217 acciones consuntivas-permanentes y continuas, 190 acciones consuntivaspermanentes y 150 acciones continuas, y los caudales de cabecera del río con sus respectivas probabilidades de excedencia son los siguientes: Caudales Según Según P.Exc. Q95% Q90%

Unidad

Valor

m³/seg m³/seg

0,478 0,582

Con respecto a la demanda de la localidad, esta presenta la siguiente estimación Años 2015 2020 2030

QMaxDiario(l/seg) 18,50 24,60 32,90

Comente y fundamente sus respuestas considerando todas las variables que pueda presentar el análisis del problema.

Distribución Agua Potable

15.- De acuerdo a la figura, para el sistema que abastece las redes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9 determinar el volumen de los estanques de distribución de agua potable, las características de diseño de las estaciones elevadoras de agua potable del sistema de distribución de agua potable, luego determine los caudales y diámetros comerciales de las tuberías del sistema de distribución de agua potable que se indican numeradas. Considere la siguiente información para el desarrollo de lo solicitado. Población estimada a abastecer: Red 1: 5000 viviendas, Red 2: 1000 viviendas, Red 3: 1200 viviendas, Red 4 1600 viviendas, Red 5: 450 clientes, Red 6 400 clientes, Red 7: 35000 clientes, Red 8 400 clientes y Red 9: 1200 clientes. Dotación de consumo para todas las redes: 18(m3/arranque/mes). Densidad Habitacional: 4,0 (hab/viv) Pérdida de Agua Sistema Producción 5% Pérdida de Agua Distribución 20% FDMC=1,39; FHMC=1,85

16.- De acuerdo a la figura, para el sistema que abastece las redes y de acuerdo a la capacidad máxima de las fuentes posibles de conectar, determinar el volumen de los estanques de distribución, las características de diseño de las estaciones elevadoras, los caudales y diámetros comerciales de las tuberías enumeradas. Considerar la siguiente información: Población estimada a abastecer: -Red 1: 500 viv.

-Red 5: 1200 viv.

-Red 2: 1000 viv.

-Red 6: 400 viv.

-Red 3: 1200 viv.

-Red 7: 350 viv.

-Red 4: 600 viv. Dotación de consumo: -Red 1, 2, 3 y 7: 18 m3/arranq/mes -Red 4, 5 y 6: 23 m3/arranq/mes Densidad Habitacional: -Red 1, 2, y 3: 4 hab/viv. -Red 4, 5, 6 y 7: 3 hab/viv. Pérdidas Producción: 5% Pérdidas Distribución: 20% F.H.M.C. = 1,39 F.D.M.C. = 1,85

Ejercicio Propuesto de Distribución de Agua Potable

17.- De acuerdo a lo mostrado en la figura que se adjunta, calcular el total de acciones y el tipo de estas) que se deben adquirir para satisfacer la demanda de todos los clientes indicados. Determinar las características de diseño de todas las estaciones elevadoras, los Estanques de Distribución de agua potable y de, las conducciones primarias y secundarias rotuladas con números primos:       

Dotación de Consumo: Zona 1 = 20 m³/arranque/mes Zona 2 = 15 m³/arranque/mes Densidad Habitacional de 4,0 hab/viv Pérdida de Agua Sist. de Producción = 5% Pérdida de Agua Sist. de Distribución = 20% FDMC = 1,75 FHMC = 1,95 Considere la habilitación del Sondaje S como una fuente de reserva de la captación superficial

Aguas Servidas 18.- Verifique y justifique si es posible incorporar nuevos clientes, además de los existentes en la Red 2112 en la figura que se adjunta. Utilice los criterios de la Nch 1105 en el desarrollo del problema. La industria tiene una dotación de consumo de 440m³/arranque/mes. Dotación de Consumo: Viviendas 22m³/arranque/mes Densidad habitacional de 5,0 hab/viv Coeficiente de Recuperación es de 0,85. Cobertura de aguas servidas de 100%. Tramo

Pendiente %

1 2 3 4 5 6 7 8

2,05 1,15 2,30 0,75 0,95 0,85 1,25 1,00

Diámetro (mm) 250 250 250 315 355 400 500 500

Material PVC PN-10 PVC T-I PVC T-I PVC T-I PVC T-I Cemento Comprimido Cemento comprimido Cemento comprimido

Longitud (m) 900 100 120 110 120 120 120 120

SOLUCIÓN Tuberia 4:

QP =

0,2608∗√0,75/100∗((315−2∗6,2)/1000)8/3 0,013

=0,0717 m³/seg

Qp = 71,7 l/seg QmáxHASTotal = QmáxHASDom + QEEAS + QALL + Qinf + Qind (QALL=0) 220∗22∗12∗1000∗0,85

QmáxHASDom =

365∗86400

QEEAS1 = 1,2*(

*(1+

1000∗22∗12∗1000∗0,85 365∗86400

14 4+√220∗5/1000

) = 5,91 l/seg

14

*(1+

4+√1000∗5/1000

) =27,71 l/seg

Qinf = Qinf TUBERIA 4 = 0,06*110 = 6,6 l/seg Industria=

440 20

= 20 viv → Qind = 3,6 l/seg

QmáxHASTotal = 5,91+27,71+3,6=43,82 l/seg Qdispponible = Qp - QmáxHASTotal = 71,7-43,82 = 27,88 l/seg Tuberia 5:

QP =

0,2608∗√0,95/100∗((355−2∗10,4)/1000)8/3 0,013

=0,11098 m³/seg

Qp = 110,98 l/seg QmáxHASTotal = QmáxHASDom + QEEAS + QALL + Qinf + Qind (QALL=0) 2220∗22∗12∗1000∗0,85

QmáxHASDom =

365∗86400

*(1+

14 4+√2220∗5/1000

QEEAS = QEEAS1+QEEAS2=27,71 + 5 =32,7 l/seg

) = 45,961 l/seg

Qinf = Qinf TUBERIA 4 + Qinf TUBERIA5 = 6,6 + 0,06*120 = 13,8 l/seg Industria=

440 20

= 20 viv → Qind = 3,6 l/seg

QmáxHASTotal = 45,961+32,7+13,8+3,6= 96,07 l/seg Qdispponible = Qp - QmáxHASTotal = 110,98-96,07 = 14,91 l/seg

Tuberia 6:

QP =

0,2608∗√0,85/100∗(400/1000)8/3 0,013

=0,160657 m³/seg

Qp = 160,657 l/seg QmáxHASTotal = QmáxHASDom + QEEAS + QALL + Qinf + Qind (QALL=0)

QmáxHASDom =

4220∗22∗12∗1000∗0,85 365∗86400

14 *(1+ ) = 78,95 l/seg 4+√4220∗5/1000

QEEAS = QEEAS1+QEEAS2=27,71 + 5 =32,7 l/seg Qinf = Qinf TUBERIA 4 + Qinf TUBERIA5 + Qinf TUBERIA6 = 6,6 + 7,2 + 0,06*120 = 21 l/seg 440

Industria= 20 = 20 viv → Qind = 3,6 l/seg QmáxHASTotal = 78,95+32,7+21+3,6= 136,25 l/seg Qdispponible = Qp - QmáxHASTotal = 160,657-136,25 = 24,41 l/seg

Tuberia 7:

QP =

0,2608∗√1,25/100∗(500/1000)8/3 0,013

=0,35324 m³/seg

Qp = 353,24 l/seg QmáxHASTotal = QmáxHASDom + QEEAS + QALL + Qinf + Qind (QALL=0)

QmáxHASDom =

8220∗22∗12∗1000∗0,85 365∗86400

14 *(1+ ) = 137,146 l/seg 4+√8220∗5/1000

QEEAS = QEEAS1+QEEAS2=27,71 + 5 =32,7 l/seg Qinf = Qinf TUBERIA 4 + Qinf TUBERIA5 + Qinf

TUBERIA6 =

6,6 + 7,2 + 0,06*120 = 21 l/seg

440 Industria= = 20 viv → Qind = 3,6 l/seg 20

QmáxHASTotal = 137,146+32,7+21+3,6= 194,446 l/seg

Qdisponible = Qp - QmáxHASTotal = 353,24-194,446= 158,796 l/seg

Qporteo = Qmáx que puede transportar la tubería Tuberia N°5=14,9 ( es la tubería que tiene menor capacidad disponible)

Qp = QmáxHASDom + Q EEAS+Q Ind +Q Inf 14 𝑥∗22∗0,85∗12∗1000 Qp = (1+ )* + 32,7 + 13,8 + 3,6 365∗86400 4+√𝑥∗5/1000 X=3094 clientes N° Clientes a incorporar=3094-2220 (N°Clientes actual) = 874 clientes

Ejercicio Propuesto Aguas Servidas 19.- En la figura, verifique y cuantifique si es posible conectar más clientes a la red 1. Justifique los cálculos realizados. Utilice los criterios de la norma Nch 1105 en el desarrollo del problema. Dotación de Consumo: Viviendas 22/m³/arranque/mes Densidad Habitacional : 4,0 hab/viv Coeficiente de Recuperación es de 0,80. Cobertura de aguas servidas de 100%.

TRAMO

PENDIENTE %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1,09 0, 90 2,30 1,15 2,33 1,09 2,05 0,80 1,00 0,45 2,50 0,75 1,15

DIÁMETRO (mm) 200 200 250 250 355 400 400 200 250 250 200 315 250

ESPESOR (mm) 4,0 4,0 5,0 5,0 7,0 9,5 23,7 4,0 5,0 5,0 4,0 6,2 5,0

MATERIAL

LONGITUD (m)

PVC T-I PVC T-I PVC T-I PVC T-I PVC T-I Cemento Comprimido HDPE PE 100 PN-10 PVC T-I PVC T-I PVC T-I PVC T-I PVC T-I PVC T-I

120 120 120 100 120 120 800 120 100 120 100 110 100

20.- a) Para la Lateral 1-2 que se representa en el perfil longitudinal, se pide determinar el volumen de excavación, el volumen de relleno y el volumen de excedentes que se estima como el 20% del volumen excavado más el 110% del volumen desplazado por las instalaciones. b) ¿Cuál es la capacidad de porteo de la lateral 1-2 , ¿cuántos clientes pueden descargar sus aguas servidas a esta conducción?

SOLUCIÓN:

a)

Vexc 1 = Vesc 3 =

(1,12+1,42+0,2) 2

(1,44+1,45+0,2) 2

∗ (0,2 + 0,6)*45,5 =49,87 m³

∗ (0,2 + 0,6)*12,7 = 15,70 m³

Vol rell1 =Vol exc1- Vol tubería = 49,87 -

π∗D² 4

π∗(

*L = 49,87 -

200−2∗4,4 )² 1000

4

*45,50

Vol rell1 = 48,56 m³ Vol rell2 =Vol exc2- Vol tubería = 15,70 -

π∗D² 4

π∗(

*L = 15,70 -

200−2∗4,4 )² 1000

4

=15,335 m³

Vol excedente= 0,2 *Vexc + 1,1*

π∗D² *L = 4

π∗(

Vol excente1= 0,2 *49,87 + 1,1*

200−2∗4,4 )² 1000

4

∗ 45,5 = 11,41 m³

*12,7

π∗(

Vol excedente2= 0,2 *15,7 + 1,1* b) Qp =

Qp1 =

Qp2 =

200−2∗4,4 )² 1000

4

*12,7= 3,54 m ³

0,2608∗√i∗ D8/3 n

0,2608∗√0,97/100∗ ((200−2∗4,4)/1000)8/3 0,013 0,2608∗√0,55/100∗ ((200−2∗4,4)/1000)8/3 0,013

= 0,0240 m³/seg =24 l/seg

= 0,01805 m³/seg =18,05 l/seg

Por lo tanto la capacidad de porteo del lateral 1-2 es de 18,05 l/seg Suponiendo que son más de 1000 habitantes: 14 18,05 = (1+ )*N°Clientes*Dot*R*f 4+√𝑁°𝐶𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠∗5/1000

f=

12∗1000 365∗86400

Suponiendo Dotación de consumo: 18 m³/arranque/mes y Coeficiente de recuperación (R): 0,8 N°Clientes: 1017,3 → N°Clientes = 1018 clientes pueden descargar sus aguas servidas a esta conducción.

Ejercicio Propuesto de Cálculo de Volumen Movimiento de Tierras

21.- Cubique los volúmenes de movimiento de tierras (excavación, cama de arena, rellenos y excedentes que corresponden al 120% del volumen excavado menos el volumen de relleno) para una instalación de 800 metros HDPE PE100 PN-10 de 250 mm de diámetro.