RESOLUCION DE EXAMEN PARCIAL I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL-HVCA

UNIVESIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERÍA ESCUELA ACADEMICO PROFECIONAL DE CIVIL-HUANCAVELICA

TEMA RESOLUCION DE EXAMEN PARCIAL CATEDRA: ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO CATEDRATICO: Ing. AYALA BIZARRO, Iván Arturo ALUMNO: SOLANO POMA, Alex CICLO: VIII

HUANCAVELICA - 2014

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ABASTECIMIENTO Página 1 DE AGUA Y ALCANTARILLADO


El presente trabajo fue realizado en lenguaje de programacion de gradiente hidraulico en SPYDER(Lenguaje de programacion PYTHON), las perdidas se calcularon utilizando la ecuacion de Darcy W. y las fricciones se calcularon con la ecuacion de colebrook y White resueltos mediante el metodo de punto fijo. y se comprobaron con programa EPANET

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1.

PREGUNTA No 1

En una red de agua potable, donde sus características se muestran en la tabla, teniendo en consideración los diámetros comerciales, diámetros internos en cada caso, clases de tubería, recordándole la optimización económica (diámetros) que permitan tener presiones y velocidades adecuadas tal como se expuso en las clases académicas. Diseñar la red de distribución desde el reservorio para la población, conforme se plantea en el esquema hidráulico. Ud deberá de mostrar los resultados. DATOS DE POBLACIÓN: Tenperatura = 0o C. Po=7000.00 habitantes r= 1.2 o /o T=15.0 años Dot=150 lts/hab/dia Donde: P f : Poblacion futura P o : Poblacion inicial r :Tasa de crecimiento t : Periodo de diseño

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1.1.

SOLUCIÓN:

Calculo de población futura, caudal máximo diario y horario:

Calculo de caudal de diseño.

La primera parte se va a colocar camaras de rompe presion, porque la presion estatica es de 250 mca lo cual ninguna de las clases de tuberia cumple dicha presion. En la cota 3500 y 3600 se va a colocar las respectivas camaras. Se a llevado la longitud en planta a la longitud inclinada lo cual es de 390.51 mts.

Los dos primeros tramos se va diseñar cada uno. como las distancias y las diferencias de desniveles son iguales se va a colocar los mismos diametros: D=126.6 mm con este diametro se obtiene una velocidad de 3.062 m/s y una presion dinamica final de 90.888 m H20 y se usa tuberia de clase-10

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Ahora se va diseñar apartir de la camara 2 y todo el red de distribución T1=C2 camara de rompe presión 2

Ya teniendo todos los datos pasamos a enumerar la red de distribución, el circulo indica el numero de nodo y en el rectángulo indica el numero de tubería.

Ingresamos los datos en el programa de Gradiente hidráulico realizado en PYTHON.

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INGRESO DE DATOS. Estos datos se ingresan en la hoja excel. Ni y Nf, son nodo inicial y nodo final respectivamente, y los demas elementos de la tuberia.

Ahora se va ingresar los datos de la bomba en cada tuberia y si no existe simplemente colocar 0, como podemos observar.

Ingreso de datos de los nodos, tanto la demanda como la cota en esta tabla no se considera la cota de los reservorios.

Ingreso de datos de la cota de los reservorios en orden.

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1.2.

RESULTADOS:

Se muestran los resultados de la presión y linea de gradiente.

podemos obervar que la presion esta en el rango de 10-50 mca lo cual es admisible segun endica el Reglamento Nacional de Edificaciones. Se muestran los resultados de la velocidad y el caudal que conduce.

podemos obervar que la velosidad esta en el rango de 0.6 - 5 m/s lo cual es admisible segun endica el Reglamento Nacional de Edificaciones.

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1.3.

COMPROBACIÓN EN EL PROGRAMA EPANET:

Lo cual coincide con el diseñado de nuestro propio programa en PYTHON.

2.

PREGUNTA No 2

Se tiene una red de agua potable en el distrito de Huachocolpa, Se pide diseñar para las horas de 8 am, 12m, 4pm, y 10 pm. teniendo en consideracion los caudales, presiones, diametros comerciales, diametros internos en cada paso, clases de tuberia, recomendandole la optimizacion economica (diametros que permiten tener velocidades y presiones adecuadas tal como se expuso en las clases academicas mediante el metodo de gradiente hidrulico. El sistema de agua esta abastecido por dos reservorios tal y como se muestra en la figura. Delimitacion de areas para las asignacione de caudales de demanda por el metodo de poligono de thiesen(escala). Diseñar la red para las 8 am para la valvula. DATOS DE POBLACIÓN: Tenperatura = 0o C. Po=10,000.00 habitantes r= 1.2 o /o T=15.0 años Dot=90.0 lts/hab/dia Donde: P f : Poblacion futura P o : Poblacion inicial r :Tasa de crecimiento t : Periodo de diseño

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PUNTOS X 1 1360 2 640 3 820 4 1000 5 1000 6 1180 7 1000 8 820 9 1180 10 1000 NODO PESOS 1 80 2 80 3 120 4 100 5 120 6 100 7 80 8 80 9 80 10 130

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Y 2160 2160 1920 1680 2160 1920 1480 1240 1240 1000

Z 3680 3700 3600 3600 3600 3600 3800 3800 3800 3800



HORA 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

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FACTOR 0.5 0.5 0.8 1.0 1.5 1.1 Considerar las áreas de Influencia. 1.2 1.15 1.25 1.35 1.2 0.8



2.1.

SOLUCIÓN:

Calculo de las areas mediante poligono de thiesen.

Una ves ya calculodo las areas. se va a proseder a diseñar la red para las 8 am para la valvula.

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PRIMERO: analizando se ve que la presion estatica es superior a 50 mca no cumple con el reglamento por tanto se va a colocar 2 camaras de rompe presion en tramo 1-3 y 2-6 asi:

Primero Se va a diseñar la red de distribucion y luego con esas caudales de va diseñar L1 Y L2: Calculo de caudales de diseño de cada nodo

Ahora procedemos a enumerar los nodos y tuberías.

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Ya analizando el sistema de redes podemos observar que la cota del nodo 7 para delante son superiores en 150 metros a las cotas de las cámaras de rompe presión para lo cual se adquirir una bomba de presiones manometricas superiores a 150 metros para poder satisfacer las demandas de dichos nodos. curva carasteristica de la bomba a utilizar

Ecuación de la curva caracteristica

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Ingreso de datos a nuestro programa gradiente. Datos de la tuberia.

Datos de la Bomba.

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Datos de la demanda y cotas.

Cotas de las cámaras de rompe presión.

2.2.

RESULTADOS:

Se muestran los resultados de la presión y linea de gradiente.

podemos obervar que la presion esta en el rango de 10-50 mca lo cual es admisible segun endica el Reglamento Nacional de Edificaciones.

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Se muestran los resultados de la velocidad y el caudal que conduce.

podemos obervar que la velosidad esta en el rango de 0.6 - 5 m/s lo cual es admisible segun endica el Reglamento Nacional de Edificaciones.

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2.3.

COMPROBACIÓN EN EL PROGRAMA EPANET:

Lo cual coincide con el diseñado de nuestro propio programa en PYTHON. Ya calculado todo ello se va a diseñar L1 y L2. Como son tuberias simples se va dar simplemente las respuestas del diseño. TRAMO 1-3 TRAMO 2-6 Diámetro 152 mm 152 mm Caudal 26.280 l/seg 23.840 l/seg Velocidad 1.42 m/seg 1.29 m/seg Presión 29.02 m H2O 48.63 m H2O NOTA1: Para el resto de los horarios ya no se va volver diseñar esta parte la variación de los resultados es mínima y esta en rangos de la norma. NOTA2: No es recomendable diseñar con cámaras de rompe presión del reservorio en adelante, por ello la ubicacion de los reservorios deve estar en cotas no muy superiores a 50 metros de los nodos para cumplir con la normativa en presión estática o manometrica.

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2.4. 2.4.1.

DISEÑO DE RED PARA LAS DEMÁS HORAS: Para: 12m

Calculo de caudal de diseño:

SOLUCIÓN:

2.4.2.

Para: 4:00 pm


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SOLUCIÓN:

2.4.3.

Para: 10:00 pm


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SOLUCIÓN:

2.4.4.

CONCLUCION:

Podemos observar que para cada hora el diámetro requerido es diferente, y para dar los diámetros comerciales establecidos se hace un análisis minuciosos y a la vez analizando el costo mínimo.

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