REDES DE DISTRIBUCION se desea diseñar la red de distribucion para una localidad de una poblacion futura de 1125 hab ,
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REDES DE DISTRIBUCION
se desea diseñar la red de distribucion para una localidad de una poblacion futura de 1125 hab , para 1. SISTEMA ABIERTO O RAMIFICADO 1.1719 DATOS: Qm= 1.1720 1125 hab 1.7578 Poblacion Futura Qmh= 1.7580 90 0.0016 Dotacion: Qunit= 0.00156267 CON 5 DECIMALES SOLUCION Calculo de los Gastos por Tramo
Calculo de la Red de Distribucion 1
TRAMO
A-B B-C C-D C-E B-RP RP-F F-G F-H H-I TOTAL
Nº HAB POBLACION FUTURA
2
GASTO
TRAMO
122 0.191 161 0.252 160 0.250 157 0.245 100 0.156 103 0.161 119 0.186 105 0.164 98 0.153 1125 1.758 COINCIDIR CON
RES-A A-B B-C C-D C-E B-RP RP-F F-G F-H H-I
3
4
GASTO (L/s)
LONG
TRAMO
DISEÑO
(m)
0 0.191 0.252 0.250 0.245 0.156 0.161 0.186 0.164 0.153
1.758 1.758 0.747 0.250 0.245 0.820 0.664 0.186 0.317 0.153
60 125 97 67 105 109 98 86 100 120
Se enpieza de arriba hacia abajo por que la cota del
LA POBLACION
ademas siempre se parte del reservorio RESERVORIO
2462
60
A 2443 125
B 2432
E 2434
97 105
109
C 2430
D
67 98 2424 2392
86 2369
G
de 1125 hab , para un periodo de diseño de 20 años y una dotacion de 90 l/hab/dia
l/s consumo medio (Qm) l/s caudal max horario(Qmh) ON 5 DECIMALES
Qm=PFXdot/86400 Qmh=1.5*Qm Qunt=Qmh/pob fut
se coloca menor diametro a los k estan en la parte exterior la copiamos igual
5
6
Diametro
Velocidad
7
8
(pulg)
(m/s)
Unit(%)
Tramo (m)
Inicial
Final
Inicial
1.5 1.5 1.5 1 1 1.5 1.5 1 1 1
1.542 1.542 0.655 0.493 0.484 0.720 0.583 0.367 0.626 0.302
72.929 72.929 14.970 14.212 13.723 17.806 12.044 8.219 22.075 5.739
4.376 9.116 1.452 0.952 1.441 1.941 1.180 0.707 2.208 0.689
2462.000 2457.624 2448.508 2447.056 2447.056 2448.508 2412.000 2410.820 2410.820 2408.612
2457.624 2448.508 2447.056 2446.104 2445.615 2446.567 2410.820 2410.113 2408.612 2407.923
2462.000 2443.000 2432.000 2430.000 2430.000 2432.000 2412.000 2392.000 2392.000 2385.000
Perdida de carga
9
10
Cota Piezometrica
11 Cota Terreno
or que la cota del reservorio se encuentra arriba(es la mas alta) reservorio
RESERVORIO
9
Para el calculo de la cota piezometrica inicial se par del reservorio, considerando la cota del terreno (ve Col.11). Para los tramos siguientes, la cota piezometrica inicial sera igual a la cota piezometric final del tramo anterior. CotaPiez. (i) del reservorio = 2462 m.s.n.m. Cota Piez. (f) Tramo(reser -A) = 2457.624 m.s.n.m.
CAMARA ROMPE PRESION (RP)
Cota Piez. (i) Tramo (A-B) = 2457.624 m.s.n.m.
2412
F
H
100
I
2385 120 2372
OTRA FOR Poblacion Actual Poblacion Futura Dotacion Densidades: Tramo Area-Actual Tramo Area-Futura 12
13
Cota Terreno
14
Final
Inicial
Final
2443.000 2432.000 2430.000 2424.000 2434.000 2412.000 2392.000 2369.000 2385.000 2372.000
0.000
14.624
14.624
16.508
16.508
17.056
17.056
22.104
17.056
11.615
16.508
34.567
metrica inicial se parte cota del terreno (ver ntes, la cota a la cota piezometrica
462 m.s.n.m.
= 2457.624 m.s.n.m.
57.624 m.s.n.m.
CUADRO 01
Presion
0.000
18.820
18.820
41.113
18.820
23.612
23.612
35.923
RAMAL O TRAMO
A-B B-C C-D C-E B-RP RP-F F-G F-H H-I
RESEVORIO
VER GRA
OTRA FORMA DE CALCULAR LOS HABITANTES DATOS 2463 1302 120
lacion Actual lacion Futura
mo Area-Actual mo Area-Futura
Qm= Qmh= Qunit=
90 65
CUADRO 01 AREA ACTUAL AREA FUTURA (has) (has)
3.8 2.8 3.9 4.5 2.95 2.6 2.25 2.35 2.2
2.5 2.2 0 2.35 3.01 2.75 0 3.55 3.65
CANTIDAD DE HABITANTES Actual
ACTUAL
Futura
FUTURA
342 252 351 405 265.5 234 202.5 211.5 198
342 252 351 405 266 234 203 212 198
162.5 143 0 152.75 195.65 178.75 0 230.75 237.25
163 143 0 153 196 179 0 231 237
2463
VER GRAFICOS
1302
ABITANTES 1.8083 2.7125 0.0021
Nº Total de habitantes
505 395 351 558 462 413 203 443 435 3765
Qmax Horario TRAMO (L/s)
1.052 0.823 0.731 1.163 0.963 0.860 0.423 0.923 0.906 7.844
PROBLEMA DE ALCANTARILLADO En un ciudad se tiene un colector de 105 m de longitud Considerando q el colector debe trabajar con una relacion y/D= Pendiente (S)= Poblacion Actual Tasa de crecimiento (γ) Periodo de Diseño (t) Variacion K₂ eficiencia
1.5 55000 2.5 10 1.5 0.8
% hab % años
0.5
Dotacion Perdida de Carga Diametro Coeficiente de mani (n) Longitud
calculamos la demanda futura © primero determinamos la poblacion futura PobFut= Pobl Actual * (1+γ)^t 70404.6 PobFut= 70405.0 hab
pob efic dot varhor t
© Determinamos el caudal maximo consumido Qmc= PoblFut * Dotacion * K₂ * 0.8/86400 Qmc= 215.126 Lt/seg Con ello vemos q la poblacion de 70404.6 a )Capacidad del colector de conducir la demanda futura
D2 A 8 A=
1PUL
0.0628 m2
D2 R R=
A D 4 P D 4 0.1
0.025
hab devolverá al desague un caud
�=(�∗�^(2/3)∗ �^2)/� Q= 0.166 Q= 165.706 Q= 166 Esta tubería no tiene capacidad
El colector trabaja a la mitad del tubo. Por la relacion Y/d0 Por consiguiente "A" será
A
D2 8
b)Si no tiene capacidad ¿Cuál debería ser la pendiente y cual es la velocidad si se mantiene el diametro del colector y la relacion Y/Do
© De la formula despejamos la pendiente (S)
R 2 / 3 S 1/ 2 Q V A n
S
Qn A R2/3
A
2
S= 0.0253 S= 2.528 % S= 3% R 2 / 3 S 1/ 2 © Determinando la velocidad V n V=
3.4256
m/seg
C)Si se incrementa la pendiente cuanto debe profundizarse el buzon existe aguas abajo el La pendiente inicial nos da: 1m x
100 105
La nueva pendiente nos da: 3.000 x
100 105
Por consiguiente debe profundizarse
2.100 m
D) Si se mantiene la pendiente del colector cual seria el diametro comercial adecuado si se mantiene Y/D=
�=(�∗�^(2/3)∗ �^2)/�
0.5
Q= n= S=
0.215 0.01 0.015
EL CALCULO DEL DIAMETRO COMERCIAL D= 0.4410477 m D= 17.641908 pul
�^(8/3)=( 〖�∗�∗ 4 〗 ^(5/3)/ 〖�∗�〗 ^(1/2) )
18
D) Si se mantiene la pendiente del colector cual seria el diametro comercial adecuado si se mantiene
Y/D=
�=(�∗�^(2/3)∗ �^2)/�
0.75
Q= n= S=
0.215 0.01 0.015
EL CALCULO DEL DIAMETRO COMERCIAL D= 0.37883609 m D= 15.1534434 pul
0.3788 15.152
2
220 40 16 0.01 105
3. En una ciudad se tiene un colector de 105m de longitud y 16” de diámetro con una pendiente de 1.5% y un coefeciente de Manning 0.010, considerando que el colector debe trabajar con una relación de Y/D = 0.50 y sabiendo que: Población actual: 55,000 hab. Tasa de crecimiento poblacional: 2.5% Periodo de diseño: 10 años. Coefeciente de variación horaria:1.50 Dotación: 220 l/hab/dia. Se pide:
Lt/Hab/dia % " m
55000 0.8 220 1.5 10
Determinar si el colector tiene capacidad para conducir la b. Si no tiene capacidad cual debería ser la pendiente nece colector y la relación y/D. Graficar. c. Si se incrementa la pendiente del colector cuanto debe p d. Si se mantiene la pendiente del colector cual seria el diá e. Si se mantiene la pendiente del colector cual sería el diá
olverá al desague un caudal de
S
0.015
m³/seg Lt/seg
0.166
ene capacidad
bo. Por la relacion Y/d0
a velocidad si se o
215.126
Lt/seg
R 2 / 3 S 1/ n
Q V A
Q
D / 4 2 / 3 S 1/ 2 n
105 m
1.5
2.528 3.000
n existe aguas abajo el tramo
De donde: x=
De donde: x=
1.05
m
105 m 3.150
m
adecuado si se mantiene Y/D = 0.5
8/3)=( 〖�∗�∗ 4 〗 ^(5/3)/ 〗 ^(1/2) )
adecuado si se mantiene Y/D = 0.75
1.05 1.5 2.100 3.150 2.528 3.000
18
olector de 105m de n una pendiente de 1.5% y 10, considerando que el relación de Y/D = 0.50 y
capacidad para conducir la demanda futura. ebería ser la pendiente necesaria y cual la velocidad si se mantiene el diámetro del
te del colector cuanto debe profundizarse el buzon existente aguas abajo del tramo. del colector cual seria el diámetro comercial adecuado si se mantiene Y/D = 0.5 del colector cual sería el diámetro comercial adecuado si la relación Y/D = 0.75
R 2 / 3 S 1/ 2 n
Q V A
Q
D / 4 2 / 3 S 1/ 2 n
A
D2 4
%
% %
% m
% %
profundizar
PROBLEMA DE ALCANTARILLADO
HECHO EN CLASE
En un ciudad se tiene un colector de 105 m de longitud Considerando q el colector debe trabajar con una relacion y/D= Pendiente (S)= Poblacion Actual Tasa de crecimiento (γ) Periodo de Diseño (t) Variacion K₂ eficiencia
1.5 55000 2.5 10 1.5 0.8
% hab % años
0.5
Dotacion Perdida de Carga Diametro Coeficiente de mani (n) Longitud
calculamos la demanda futura © primero determinamos la poblacion futura PobFut= Pobl Actual * (1+γ)^t 70404.6 PobFut= 70405.0 hab
pob efic dot varhor t
© Determinamos el caudal maximo consumido Qmc= PoblFut * Dotacion * K₂ * 0.8/86400 Qmc= 215.126 Lt/seg Con ello vemos q la poblacion de 70404.6 a )Capacidad del colector de conducir la demanda futura
D2 A 8 A=
1PUL
0.0628 m2
D2 R R=
A D 4 P D 4 0.1
0.025
hab devolverá al desague un caud
�=(�∗�^(2/3)∗ �^2)/� Q= Q= Q= Esta tubería
0.166 165.706 165.706 no tiene capacidad
El colector trabaja a la mitad del tubo. Por la relacion Y/d0 Por consiguiente "A" será
A
D2 8
b)Si no tiene capacidad ¿Cuál debería ser la pendiente y cual es la velocidad si se mantiene el diametro del colector y la relacion Y/Do
© De la formula despejamos la pendiente (S)
R 2 / 3 S 1/ 2 n
Q V A
S
Qn A R2/3
A
2
S= 0.0253 S= 2.528 % S= 3% R 2 / 3 S 1/ 2 V © Determinando la velocidad n V=
3.4256
m/seg
C)Si se incrementa la pendiente cuanto debe profundizarse el buzon existe aguas abajo el La pendiente inicial nos da: 1m x
100 105
La nueva pendiente nos da: 3.000 x
100 105
Por consiguiente debe profundizarse
2.100 m
D) Si se mantiene la pendiente del colector cual seria el diametro comercial adecuado si se mantiene Y/D=
�=(�∗�^(2/3)∗ �^2)/�
0.5
Q= n= S=
0.215 0.01 0.015
EL CALCULO DEL DIAMETRO COMERCIAL D= 0.4410477 m D= 17.641908
�^(8/3)=( 〖�∗�∗ 4 〗 ^(5/3)/ 〖�∗�〗 ^(1/2) )
18
D) Si se mantiene la pendiente del colector cual seria el diametro comercial adecuado si se mantiene
Y/D=
�=(�∗�^(2/3)∗ �^2)/�
0.75
Q= n= S=
0.215 0.01 0.015
EL CALCULO DEL DIAMETRO COMERCIAL D= 0.37883609 m D= 15.1534434
0.3788 15.152
2
220 40 16 0.01 105
3. En una ciudad se tiene un colector de 105m de longitud y 16” de diámetro con una pendiente de 1.5% y un coefeciente de Manning 0.010, considerando que el colector debe trabajar con una relación de Y/D = 0.50 y sabiendo que: Población actual: 55,000 hab. Tasa de crecimiento poblacional: 2.5% Periodo de diseño: 10 años. Coefeciente de variación horaria:1.50 Dotación: 220 l/hab/dia. Se pide:
Lt/Hab/dia % " m
55000 0.8 220 1.5 10
Determinar si el colector tiene capacidad para conducir la b. Si no tiene capacidad cual debería ser la pendiente nece colector y la relación y/D. Graficar. c. Si se incrementa la pendiente del colector cuanto debe p d. Si se mantiene la pendiente del colector cual seria el diá e. Si se mantiene la pendiente del colector cual sería el diá
olverá al desague un caudal de
S
0.015
m³/seg Lt/seg
0.166
ene capacidad
bo. Por la relacion Y/d0
a velocidad si se o
215.126
Lt/seg
R 2 / 3 S 1/ n
Q V A
Q
D / 4 2 / 3 S 1/ 2 n
105 m
1.5
2.528 3.000
n existe aguas abajo el tramo
De donde: x=
De donde: x=
1.05
m
105 m 3.150
m
adecuado si se mantiene Y/D = 0.5
8/3)=( 〖�∗�∗ 4 〗 ^(5/3)/ 〗 ^(1/2) )
adecuado si se mantiene Y/D = 0.75
1.05 1.5 2.100 3.150 2.528 3.000
16
olector de 105m de n una pendiente de 1.5% y 10, considerando que el relación de Y/D = 0.50 y
capacidad para conducir la demanda futura. ebería ser la pendiente necesaria y cual la velocidad si se mantiene el diámetro del
te del colector cuanto debe profundizarse el buzon existente aguas abajo del tramo. del colector cual seria el diámetro comercial adecuado si se mantiene Y/D = 0.5 del colector cual sería el diámetro comercial adecuado si la relación Y/D = 0.75
R 2 / 3 S 1/ 2 n
Q V A
Q
D / 4 2 / 3 S 1/ 2 n
A
D2 4
%
% %
% m
% %
profundizar