Clase 4 línea de conducción, reservorio, línea de aducción (1)

linea de conduccion

1. LINEA DE CONDUCCION RESERVORIO DE AGUA Y LINEA DE ADUCCION SANEAMIENTO AMBIENTAL I

2. INTRODUCCION La línea de conducción en un sistema de abastecimiento de agua potable por gravedad es el conjunto de tuberías, válvulas, accesorios, estructuras y obras de arte encargados de la conducción del agua desde la captación hasta el reservorio, aprovechando la carga estática existente.

3. INTRODUCCION El tipo de la tubería estará condicionada a las características geológicas y topográficas de la zona que atraviesa.

4. INTRODUCCION

5. CAPT ACION PERDIDA DE ENERGIA CARGA DINAMICA Diámetros El diámetro se diseñará para velocidades mínima de 0,6 m/s y máxima de 3,0 m/s. El diámetro mínimo de la línea de conducción es de 3/4” para el caso de sistemas rurales.

6. VALVULA DE AIRE

7. VALVULA DE PURGA

8. ELEMPLO DE DISEÑO

9. EJEMPLO DE DISEÑO CAPTACION RESERVORIO

10. El diseño hidráulico es el mas importante DISEÑO HIDRAULICO

11. Hazen -Williams (1905) El método de Hazen -Williams es válido solamente para el agua que fluye en las temperaturas ordinarias (5 ºC - 25 ºC). La fórmula es sencilla y su cálculo es simple debido a que el coeficiente de rugosidad "C" no es función de la velocidad ni del diámetro de la tubería. Es útil en el cálculo de pérdidas de carga en tuberías para redes de distribución de diversos materiales, especialmente de fundición y acero: h = 10,674 · [Q 1,852 / (C 1,852 · D 4,871 )] · L En donde: h: pérdida de carga o de energía (m) Q: caudal (m 3 /s) C: coeficiente de rugosidad ( adimensional ) D: diámetro interno de la tubería (m) L: longitud de la tubería (m)

12. COEFICIENTE DE HAZEN-WILLIAMS PARA ALGUNOS MATERIALES Material C   Material C Asbesto cemento 140   Hierro galvanizado 120 Latón 130-140   Vidrio 140 Ladrillo de saneamiento 100   Plomo 130-140 Hierro fundido, nuevo 130   Plástico (PE, PVC) 140-150 Hierro fundido, 10 años de edad 107-113   Tubería lisa nueva 140 Hierro fundido, 20 años de edad 89-100   Acero nuevo 140-150 Hierro fundido, 30 años de edad 75-90   Acero 130 Hierro fundido, 40 años de edad 64-83   Acero rolado 110 Concreto 120-140   Lata 130 Cobre 130-140   Madera 120 Hierro dúctil 120   Hormigón 120-140

13. EJEMPLO DE DISEÑO Cálculo de la línea de conducción Hazen & William Qmd = 4,26 x 10 -4 x C x D 2.63 x S 0.54 D = Diámetro (m) S = Pendiente (Hf/L) Asumiendo C = 140 (PVC) L = 2.5 Km Hf = 1200 – 1050 = 150 m Q = Caudal (m3/s) 5,46 = 4,26 x 10 -4 x 140 x D 2.63 x (150/2,5) 0.54 D = 2,4“ = 3” = 0.08 m Con este diámetro se verifica la velocidad de paso por la tubería

14. VOLUMEN DE RESERVORIO Para zona rurale s el Ministerio de Salud establece que el volumen del reservorio de almacenamiento debe variar entre el 25 al 30 % de Caudal Máximo Diario. Vol. = 25% Qmd Vol. = (0,25 x 0,006 m 3 /s) x (86 400 s/d) = 130 m 3 Según la forma se establecen las dimensiones: Vol. cilindro = ( π D 2 /4) x H Vol. paralelepípedo = L x A x H

15. La red de distribución se debe calcular considerando la velocidad y presión del agua en las tuberías. Las Normas Generales del Ministerio de Salud, recomiendan que la presión mínima de servicio en cualquier parte de la red no sea menor de 5 m . y que la presión estática no exceda de 50 m. CÁLCULO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN

16. Sistema abierto o ramificado CÁLCULO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN Sistema Cerrado TIPOS DE REDES

17. Q2 Q1 Q3 Q1 = Q2 + Q3 PRINCIPIO DEL CALCULO

18. Cálculo del caudal promedio anual ( Qp ): Qp = (Pf x Dot)/86400 = (1 210 x 300)/86 400 = 4,20 L/s Longitud total de la red = 840 m. (no se incluye L AB por no tener conexiones domiciliarias línea de aducción). Gasto unitario ( Qu ): Qu = 4,2 (L/s)/840 (m)= 0.005 (L/s)/(m) Caudal máximo horario: Se asume C = 140 CÁLCULO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN

19. CALCULO DE LAS REDES DE DISTRIBUCION

20. TRAMO Gasto = Qu x L (L/s ) Longitud (m) Cota terreno (m) Presión estática (m ) Tramo Cotas ( Reser – Pto ) AB - 110 1050 1028 - 22.0 BC 0.50 100 1028 1025 22.0 25.0 CL 0.40 80 1025 1021 25.0 29.0 BD 0.60 120 1028 1020 22.0 30.0 DE 0.20 40 1020 1013 30.0 37.0 EF 0.60 120 1013 1013 37.0 37.0 FG 0.20 40 1013 1015 37.0 35.0 GH 0.35 70 1015 1018 35.0 32.0 EJ 0.45 90 1013 1010 37.0 40.0 EK 0.90 180 1013 1013 37.0 37.0

21. Tramo Gasto (L/s ) Gasto Transito (L/s ) (G + Gtramo ) Gasto Diseño (L/s ) ( Qp x 2.5) D (pulg) hf (m) Sum hf (m) Presión dinámica (m) (Pestat – Sum hf) AB - 4.2 10.50 BC 0.50 0.90 2.25 CL 0.40 0.40 1.00 BD 0.60 3.30 8.25 DE 0.20 2.70 6.75 EF 0.60 1.15 2.875 FG 0.20 0.55 1.375 GH 0.35 0.35 0.875 EJ 0.45 0.45 1.125 EK 0.90 0.90 2.25 Qmh = 4,26 x 10 -4 x C x D 2.63 x S 0.54