UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE SANTIAGO UTESA Sistemas de Agua

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE SANTIAGO (UTESA) Sistemas de Agua Potable

DISEÑO DE REDES DE AGUA POTABLE

• Redes de DISTRIBUCIÓN • • PARA EL DISEÑ 0 DE LA RED ES IMPRESCINDIBLE HABER DEFINIDO LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO Y LA UBICACIÓN TENTATIVA DEL ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO. CUMPLIDOS ESTOS REQUISITOS SE PROCEDERÁ AL DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCCIÓN.

• PRESIONES EN LA RED • LAS PRESIONES EN LA RED DEBEN SATISFACER CIERTAS CONDICIONES MÍNIMAS Y MÁXIMAS PARA LAS DIFERENTES SITUACIONES DE ANÁLISIS QUE PUEDEN OCURRIR. EN TAL SENTIDO, LA RED DEBE MANTENER PRESIONES DE SERVICIOS MÍNIMAS, QUE SEAN CAPACES DE LLEVAR AGUA A LA LIVIVIENDA O EDIFICACIONES

PRESIONES MÍNIMAS TIPO DE MEDIO RURAL URBANO PRESION mínima 10 20@25 UDA MCA

PRESIONES MÁXIMO DEPENDE DE LA TOPOGRAFIA DEL TERRENO TIPO DE MEDIO RURAL URBANO PRESION máximo 50 50 UDA MCA

RUGOSIDAD DE LAS TUBERIAS

• • • SE UTILIZA PRINCIPALMENTE LA FORMULA DE HAZEN – WILLIAMS • QUE COMBINADA CON LA ECUACION DE CONTINUIDAD (Q=VXA) PUEDE ESCRIBIRSE EN LA FORMA: V = 1. 318 C R 0. 63 S 0. 54 • • h = α L Q 1. 85 • • • EN ESTA EXPRESION: L = LONGITUD DE LA TUBERIA , METROS h = PERDIDA DE CARGA, METROS α = COEFICIENTE QUE DEPENDE DE C Y DEL DIAMETRO Q = CAUDAL, LPS VALORES DEL COEFICIENTE C MAS UTILIZADOS HIERRO FUNDIDO 100 HIERRO FUNDIDO DUCTIL 100 HIERRO GALVANIZADO 100 – 110 ASBESTO CEMENTO 120 POLICLORURO DE VINILO (PVC) 140

• RUGOSIDAD DE LA TUBERIA • EN LA DETERMINACION DE LOS DIÁMETROS A UTILIZAR ES FRECUENTE LA UTILIZACIÓN DE LA FÓRMULA DE WILLIAMS Y HAZEN, CUYA EXPRESION ORIGINAL ES: V = CR^0. 63 S^0. 54 X 0. 001^-0. 04 • • V=VELOCIDAD MEDIA R=RADIO HIDRÁULICO( D/4) S=PENDIENTE DEL GRADIENTE HIDRÁULICO O PÉRDIDA DE CARGA. C=COEFICIENTE DE RUGOSIDAD.

• LA EXPRESIÓN ANTETERIOR PUEDE INDICARSE: • V = 1. 318 CR^0. 63 S^0. 54 • Q= VXA= 1. 318 C (D/4)^0. 63 X (H/L)^0. 54 X (ЛD^2/4) • H^0. 54=(Q X 4^0. 63 X L^0. 54)/(Л D^2 X D^0. 63 X 1. 318 C) • H=(Q/CD^2. 63) X (4 X 4^0. 63/ Л X 1. 318)^1/0. 54 X L • 1/0. 54=1. 85 • (4 X 4^0. 63/ Л X 1. 318)^1/0. 54=4. 720 • H=4. 720 X L X (Q/CXD^2. 63)^1. 85 • 4. 720 (1/CD^2. 63)^1. 85=α • h = α L Q 1. 85

VELOCIDADES PERMISIBLES

VELOCIDADES PERMISIBLES

VELOCIDADES PERMISIBLES • EXISTE UN CUADRO QUE MUESTRA LA RELACION DIAMETRO-VELOCIDAD ECONOMICA, QUE PUEDE UTILIZARSE PARA SELECCIONAR EL DIAMETRO DE TUBERIA QUE PERMITE MANEJAR LOS CAUDALES Y VELOCIDADES DE MANERA QUE LAS PERDIDAS SEAN ACEPTABLES. EL CUADRO SE PRESENTA A CONTINUACION. PAG. 145

VELOCIDADES PERMISIBLES

EJEMPLO DISEÑO URBANIZACION

EJEMPLO N 01 PARA LA SIGIENTE URBANIZACION DISEÑAR EL SISTEME DE REDES DE AGUA POTABLE. DATOS: 1. DOTACION 300 LITS/HAB. /DIAS 2. TASA DE CRECIMIENTO ANUAL 3 % 3. PERIODO DE DISEÑO 20 AÑOS 4. USAR 5 PERSONAS POR SOLAR 5. DOTACION AREA COMERCIAL 6 LITS/M 2 6. DOTACION AREA VERDE 2 LITS/M 2 7. TUBERIA EXISTENTE C/PRINCIPAL 3”PVC SCH 40 8. PRESION EN EL PUNTO 1 DE CONEXIÓN 30 PSI 9. COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DE LA TUBERIA 140

lotificacion

CALCULO DE LA POBLACION FUTURA Población actual CANTIDAD DE SOLARES= 27 CANTIDAD DE PERSONAS POR VIVIENDA= 5 Pact= 27 x 5=135 personas Población futura Pf=Pact(1+R)^n R=tasa de crecimiento anual(3%). N=período de diseño( 20). Pf=135( 1+3/100)^20= 243. 82 = 244 personas

Consumos y Variaciones Caudal promedio para población futura: Qm 1 = Dotación * Población Futura 86, 400 Qm = 300 lits/personas/días * 244 personas 86, 400 Qm=0. 85 Lits/seg

Consumos y Variaciones Caudal promedio para área comercial: Qm 2 = Dotación comercial * área comercial 86, 400 Qm = 6 lits/m 2/días * 2000 m 2 86, 400 Qm=0. 14 Lits/seg

Consumos y Variaciones Caudal promedio para área verde: Qm 3 = Dotación área verde * área verde 86, 400 Qm = 2 lits/m 2/días * 800 m 2 86, 400 Qm=0. 019 Lits/seg

Consumos y Variaciones Caudal promedio total (caudal medio total): Qmet =Qm 1+Qm 2+Qm 3 Qmet = 0. 85 Lits/seg+0. 14 Lits/seg+0. 019 Lits/seg Qmet = 1. 01 Lits/seg

Consumos y Variaciones • Caudales de diseño • Caudal máximo diario • Qmáx diario = Qm. Et * Cvd • • • Cvd = 1. 25 (variación diaria) Qmáx diario = 1. 01*1. 25 Qmáx diario = 1. 26 lits/seg

Consumos y Variaciones • Caudales de diseño • Caudal máximo horario • Qmáx horario = Qm. Et * Cvh • • Cvh = 2. 00 (variación horaria) Qmáx horario = 1. 01*2. 00 Qmáx horario = 2. 02 lits/seg

PLANO CURVA DE NIVEL

TRAZADO RED DE AGUA POTABLE PARA FINE DE CALCULO P 5

• Calculo de la longitud total de la red: • Ltotal=L 1+L 2+L 3+L 4 • Ltotal=66. 42 MTS+65. 27 MTS+75. 3 MTS+58. 45 MTS • Ltotal=265. 44 MTS

PLANO CURVA DE NIVEL

COTA DE TERRENO COTA 1 = 92 MTS COTA 2 =92 MTS COTA 3 =95 MTS COTA 4 =97 MTS COTA 5 =103 MTS

CAUDAL POR METRO LINEAL • Caudal por metro lineal Qml = QMAX HORARIO LTOTAL Qml = 2. 02/265. 44=0. 0076 LITS/SEG/ML

FORMULAS PARA EL DISEÑO DE LAS REDES Cota 2 P 1 Cota 1 L Hf= Pérdidas por fricción de la tuberías de tramo 1 -2 H 1 -2 = α L Qmáx horario 1 -2 ^1. 85 Pág. 26, Simon Arocha R. SI TENEMOS LA PRESION P 1 P 2 = P 1 + (Cota 1 -Cota 2) – H 1 -2 P 2

DETERMINACION DE LAS PRESIONES Qml =0. 0076 LITS/SEG/ML TRAMO LONG. MTS Q TRAMO Lits/s Hf mts Hm mts Ht mts Cota a Cota b P mca 1 -2 66. 42 0. 50 0. 016 0. 0024 0. 018 92 92 20. 98 2 -3 65. 27 0. 50 0. 016 0. 0024 0. 018 92 95 17. 96 3 -4 75. 30 0. 57 0. 024 0. 0036 0. 028 95 97 15. 93 4 -5 58. 45 0. 44 0. 011 0. 0017 0. 013 97 103 9. 92