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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

TEMA: LINEAS DE CONDUCCION Y ADUCCION

DOCENTE:

ING. ALTAMIRANO CAMACHO MAURO SAMUEL

CURSO:

SUPERVISION DE OBRAS CIVILES

ALUMNA:

SARMIENTO OYOLO URSULA

CUSCO - 2020

I.

INTRODUCCION

Es la infraestructura usada en un transporte del agua desde las captaciones a los centros de consumo, puede ser bombeo o sino por gravedad. Pero hidráulicamente hablando deberá ser proyectada para un suministro en todo el tiempo la cantidad apto de agua en cualquier sector de la red y sosteniendo su presión adecuada en todo el sistema.

II.

OBJETIVOS  compilar información sobre el abastecimiento de agua potable y agua cruda, para tener un buen criterio en un diseño hidráulico.

III.

SISTEMA DE DISTRIBUCION O ABASTECIMIENTO

Conjunto de tuberías, instalaciones y accesorios destinados a conducir as aguas requeridas bajo una población determinada para satisfacer las necesidades desde su lugar de existencia natural o fuente hasta los usuarios para fines de consumo doméstico, servicios públicos, consumo industrial etc.

III.A

LINEA DE CONDUCCION

Tubería que conduce agua desde la obra de captación hasta el estanque de almacenamiento, la línea de conducción está conformada por  tuberías, como el polietileno, asbesto cemento, fierro galvanizado o PVC.

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 Accesorios, como codos de diferentes grados o de reducción, válvulas de compuertas.  Caja de distribución de caudales, es una caja con varias distribuciones en la que por la principal ingresa la línea de conducción y por los secundarios ingresa para proveer a cada centro poblado.  Dispositivos, según al perfil topográfico se usará en lo más alto válvulas de aire, válvulas rompe presión en lo más bajo y cámara rompe presión. CAPTACION Consta de tres partes muy importantes como la protección del afloramiento, cámara húmeda para controlar el gasto a utilizarse y una cámara seca para proteger la válvula de control. CAMARA ROMPE PRESION Su función es controlar la presión en la estructura enterrada o semi enterrada para no romper, se considera colocar cada 50m. GOLPE DE ARIETE Se puede dar la formación de vacíos dentro del líquido o también colapso de eses vacíos dentro del líquido. ACCESORIOS En caso de que la topografía sea bastante empinada, se debe instalar los accesorios necesarios para un trabajo exitoso. VALVULA DE PUERGA DE CEDIMETO Colocar en la zona más crítica, o sea en el punto más bajo. VALVULA DE PURGA DE AIRE Se debe ubicar en el punto mas alto de la línea de conducción, su función es expulsar el contenido de aire de las tuberías durante el llenado, también expulsar el aire que tiende a acumularse en los puntos más altos durante la actividad de la red. VALVULA DE CONTROL Es recomendable instalar al inicio y al final de la red ya que con estas se podrá controlar ante cualquier incidente para evitar la pérdida de líquido vital PRESION MAXIMA Y MINIMA Según el reglamento de nacional de edificaciones la presión máxima no debe superar los 50mca mientras que la presión mínima no debe ser menor a 15 m ca, sin embargo, se puede permitir hasta un 10m ca, pero bajo un sustento técnico.

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PLANTA DE TRATAMIENRO DE AGUA Se puede usar el filtro rápido, en la que el recorrido es de arena y el lento llamada también sedimentación en la que los sólidos quedan en la parte inferior. III.A.1

LINEAS DE CONDUCCION POR GRAVEDAD

Son utilizadas cuando la fuente de abastecimiento puede ser un lago o embalse, este debe estar situado en la parte más elevada del punto final, y no extienda cotas mayores que la del origen entre ambos puntos. Una línea de conducción por gravedad debe aprovechar al máximo la energía disponible para conducir el gasto deseado. Tener en cuenta los siguientes criterios de diseño.     

Diferencia de elevación Capacidad para transporta el gasto de diseño Diámetros Clase de tubería en función de la presión Clase de tubería en función al material

CANALES El material y característica del canal se debe construir en función a la calidad y caudal del agua. La velocidad de la corriente no debe producir erosiones ni depósitos, caso contrario es aceptable hasta un 0.60% m/s III.A.2

LINEAS DE CONDUCCION POR BOMBEO

La existencia de fuentes de abastecimientos de agua a elevaciones superiores a los lugares de consumo, obliga tomar decisiones de bombeo que mediante análisis económico permite la solución más ventajosa. Tener en cuenta los siguientes criterios de diseño.  Su principal función es reducir una alta presión aguas arriba a una presión más baja y estable aguas abajo.  La válvula estará diseñada para mantener una presión a la salida.

III.B

LINEA DE ADUCCION O RED DE DISTRIBUCION

se considera como el tramo de tubería que sale del sitio de reserva hacia las viviendas (distribución) y que conduce la cantidad de agua que se consume en ese momento. La línea de aducción está conformada por un conjunto de:

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tuberías de diferentes diámetros, válvulas y accesorios. Su clasificación consiste en principales o secundarios REDES PRINCIPALES Se le denomina a la matriz, que funcionan con tubos de mayor diámetro y responsable de abastecer a las redes secundarios. REDES SECUNDARIOS Esta red se encarga directamente de conectar a los domicilios y es de menor diámetro. La línea de aducción es el tramo de tubería destinado a conducir los caudales desde la planta de tratamiento hacia los domicilios con la finalidad de proveer el preciado líquido. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS  PROGRAMACIÓN DE LOS TRABAJOS Es el conjunto de actividades a ejecutar con el fin de disponer recursos  VERIFICACIÓN DE ESTADO DE LAS REDES GENERALES Se debe constatar el correcto funcionamiento de las líneas de conducción, aducción y la red de distribución. MATERIALES UTILIZADOS EN UN ABASTO

CALCULO DE UN DISEÑO DE ABASTECIMIENTO SUPONIENDO DATOS En un distrito determinado se hizo el estudio estadístico y actualmente cuenta con 1500 habitantes, teniendo como tasa de crecimiento anual un 0.020% El abasto de agua se realizará con una proyección de unos 15 años, teniendo como captación un manantial, el lugar es bastante caprichoso, pero hay bastante agua por tanto sería una línea de conducción por gravedad. MANANTE: Es un afloramiento natural de aguas subterráneas.

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Pa: 1500 (población actual) T: 15 (periodo de diseño) R: 0.020% (tasa de crecimiento por año) PF= PA(1+T*R) población futura D= 50 L (litros *día) PF = 1950 Habitantes 

CONSUMO PROMEDIO ANUAL(Qm) l/s

Qm = PF *(D/86400) Qm = 1,13 l/s



CONSUMO MAXIMO DIARIO (Qmd)

Qmd= k1*Qm Donde k1= 1.3 (coeficiente convencional según norma OS,100) Qmd=1.5X Qmd 

=1,5 l/s CONSUMO MAXIMO HORARIO (Qmh)

Qmh = k2*Qm Donde k2= [1.8 - 2.5] entonces k2=2 Qmh=2.26 Qmh =2,26 l/sX



CALCULO DE AFORO DEL MANATIAL

FORMULA A UTILIZAR Q=V/T Q= caudal V= volumen T = tiempo

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NUMERO DE PRUEBA 1 2 3 4 5

VOL (litro) 15 16 16 15 15

PROMEDIO

TIEMPO Q (CAUDAL) (seg) 3,09 4,85 3,20 5,00 3,12 4,97 3,10 4,84 3,12 4,90 4,91

lts/s

El promedio utilizado para el diseño será 4.91 lts/seg, donde el caudal es muy superior a Qmd y Qmh.



CALCULO HIDRAULICO

CAUDAL UNITARIO

(lts/seg)

Qu = Qmh/ (población futura) Qu = 2.26/1950 Qu = 0,0012 

Lts. / seg. / hab.

DISEÑO HIDRÁULICO DE LA CAPTACIÓN

Qmax = 4.91 lts. /seg. 

CALCULO DE LA DISTANCIA DEL PUNTO DE AFLORAMIENTO Y LA CAMARA HUMEDAL. (L)

HF= H-ho Donde: H: carga sobre el centro del orificio (valor recomendado entre 0.40 m a 0.50 m) ho: perdida de carga en el orificio (V 2)2 ho = 1.56 2g donde V2= 0.60 m/s valor máximo en la entrada de la tubería ho = 2,8 % 

HALLAMOS LA PERDIDA DE CARGA AFLORAMIENTOCAPTACIÓN

Hf= 0.40 – 0.29 Hf =0.37 

DISTANCIA ENTRE EL AFLORAMIENTO Y LA CAPTACIÓN

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L= Hf/0.30 L=1.24 

CALCUDO DEL DIAMETRO DE LA TUBERIA DE ENTRADA (D)

Qmax. = V*A*Cd Qmax. = A*Cd√ 2 gh A = Qmax. /V*Cd Entonces Qmax. = 4.91 lts. /seg. V= 0.60 m/s Cd=0.80 A = 0.0236 m2 D =√ 4 A /PI D= 0.173 m



17.3 cm

6.5“ (pulgadas)

CALCULO DE NUMERO DE ORIFICIO (NA) El diámetro es 6.5” por tanto se usará al recomendado que es 2” 6.52 NA = +1 22

El numero de orificios (NA) = 12 

CALCULO DE LA PANTALLA. (b) b = 2(6D) + NA*D + 3D(NA-1) b = 75” b = 190.5cm = 2m



CALCULANDO LA ALTURA DE LA CAMARA HUMEDA

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ALTURA SE CALCULA MEDIANTE LA SIGUIENTE ECUACION HT = A+B+H+D+E ≤ altura natural que alcanza el agua A= altura de filtro mínima de 10 cm que permita la sedimentación del área B= se considera la mitad del diámetro de la canastilla de salida. 7.62 cm H= altura de agua, 30 recomendada D= desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramiento y el nivel agua de cámara húmeda mínimo 5 cm E= borde libre de (30 cm) ES NECESARIO OPTENER UNA CARGA REQUERIDA H = 1.56 ¿ ¿

≤ altura natural que alcanza el agua

DONDE: H: altura mínima requerida de 5 cm sobre la canastilla A: área de tubería de salida (2.020 m2) g: aceleración de la gravedad

H = 25.04 cm Por norma la altura mínima debe ser 30cm, hace que sea fácil el paso del agua. la altura de la cámara de humedad será 82.62 cm y se considera 1m.

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

DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA

El diámetro de línea de conducción es 4” El diámetro de la canastilla será 8” 4” ≤ Longitud de la canastilla ≤ 8”

L= 4*DC L = 4*(8*2.54) L=81.28 cm Ancho del orificio=0.05 cm Largo del orificio =0.07 cm Área total= 0.0035 cm2



DIAMETRO DE LA GRANADA AG =0.5*Dg*L AG = 0.0668 cm NUMERO DE ORIFICIOS = 118 CANTIDADES



REBOSE Y LIMPIEZA En la tubería de rebose y limpieza la pendiente recomendada es 1 a 1.5% y teniendo en cuenta el caudal máximo del aforo se calculará el diámetro con la ecuación de Hazen y Williams para (C=140). 0.71∗Q 0.38 D= hf 0.21 CUSCO - 2020

Donde: D: diámetro en pulgadas Q: gasto máximo de la fuente en lts/s (1.13lts/s) Hf: perdida de carga unitaria (0.37) D=0.916 

DISEÑO DE LA LINEA DE CONDUCCION CALCULO DE LA CARGA DISPONIBLE (CD) En este caso supondremos los datos ya que necesariamente se requiere del campo

CD = CI - (Cd-∑hf acc) Donde: CD: carga disponible CI: cota de inicio (650 m) Cd: cota de descarga (593 m) hf acc: sumatoria de perdida carga en accesorios (varía entre 1-2 m) CD=650m-620m-2m CD=33 m 

CALCULO DE LA PENDIENTE MAXIMA Smax=CD/L Smax: pendiente máximo CD: carga disponible L: longitud de la línea de conducción Smax= 33m / 4790m Smax=7.059298*10(-6) m/m



TEORICAMENTE CALCULAMOS EL DIAMETRO 0.71∗1.130.38 D= −0.38 0.21 (6.889∗10 ) D=2.54 “

D= 2 1/2”

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

SEGÚN LA TABLA EL DIAMETRO COMERCIAL Ya teniendo el diámetro se trabajará con la tubería PVC. C-7.5 y suponiendo que el terreno es bastante caprichoso y consta de varias irregularidades.

Dn = 75 Di = 69.40 

CALCULANDO LA PENDIENTE S = Q / (0.2785) (C) ¿ ¿1 /0.54 S: pendiente Q: caudal m3 Di: diametro total C: coeficiente de Hazen Williams REEMPLAZANDO S = (0.0015/0.2785*150(0.00694

2.63

) ¿1 /0.54

S=0.0020 m/m 

CALCULO DE VELOCIDAD V=Q/A Q: caudal de diseño A: área transversal de la línea de conducción V = (0.0015) /0.0038

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

V=0.4 m/s CALCULANDO LA PERDIDA DE CARGA HF= hft + hfacc HF: perdida de carga en la línea de conducción Hft: perdida de carga en la tubería Hfacc: perdida de carga en los accesorios Hft=S*L S: pendiente L: longitud de la línea de conducción Hft=0.20*4790m Hft=9.58 m



CALCULO DEL COEFICIENTE K PARA LA PERDIDA DE ACCESORIOS.

Hfacc = ∑K*V / 2g Hfacc=15*0.4/ 2*9.81 Hfacc=0.305 m Hf=9.58+0.305 Hf=9.89 m

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

TRAMO

LONGITU D

CAPTACION RESERBORI O

4790

COTAS DE LLEGAD SALIDA A 650

593

CD (m)

Smax (m/m)

33

0,007059

RESUMEN DE DISEÑO DE LA CONDUCCION

Q diseño Dt (pulg) (Qmd) 1,5

2,54

D comercial DN (m)

DI (m)

0,075

0,0694

D comercia l (pulg)

S (m/m)

V (m/s)

HF

2,5"

0,002

0,4

hf tuberias 9,58

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L.G.H.D

PRESIONES

hf

INICIAL

FINAL

INICIAL

FINAL

accesorio s 0,305

650

634,65

0

15,35

IV.

CONCLUSION

En abastecimiento de agua potable existe dos líneas muy importantes los cuales es conducción y aducción, cada uno de ellos cumple con una función, el primero se considera desde la captación hasta el reservorio o estanque de almacenamiento y el segundo es la red de distribución a cada lote, en el cual se requiere de mas accesorios. Se ha logrado obtener un criterio básico y su procedimiento para hacer este tipo de proyectos y los ítems preliminares como el estudio del agua, la topografía etc. Se tomo en cuenta las normas respectivas como el de RNE,DIGESA,OEFA, LA LEY 29338 de RECURSOS HIDRICOS y SEDAPAR.

REFERENCIA

http://minos.vivienda.gob.pe:8081/Documentos_SICA/modulos/FTA/SECCION %20IV/4.14/1004650836_1.-%20%20Manual%20de%20Operacion%20y %20manteniemiento-Lineas%20de%20conducci(1).pdf https://www.sedapar.com.pe/wp-content/uploads/2018/02/Manual-operacionagua.pdf file:///C:/Users/Ursula/Downloads/reglamento-ley29338-recursoshidricos.pdf http://www.mancomunidadvaldizarbe.com/documentos/ficheros_documentos_tr ansparencia/20160124161528_NormativaabastecimientoValdizarbe.pdf

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