DISEÑO Y CÁLCULO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE ACUEDUCTO
adosotomayorInforme19 de Febrero de 2018
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UNIVERSIDAD DE CARTAGENA[pic 1][pic 2]
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
MEMORIA TÉCNICA
DISEÑO Y CÁLCULO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE ACUEDUCTO
PRESENTADO POR:
ADOLFO SOTOMAYOR CUADRADO
HUGO YABRUDY MERCADO
KLEIBER VERGARA CUELLO
PRESENTADO A:
INGENIERO RAMÓN ANDRADE
PARCIAL FINAL
ACUEDUCTO
VII SEMESTRE
CARTAGENA, 27 DE NOVIEMBRE DE 2017
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN 4
1. PROBLEMA 5
1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 5
1.2 JUSTIFICACIÓN 5
1.3 OBJETIVOS 5
2. MARCO TEÓRICO 6
2.1 PERIODOS DE DISEÑO Y NIVEL DE COMPLEJIDAD 6
2.2 POBLACIÓN DE DISEÑO 7
2.2.1 Método Geométrico 7
2.3 CONSUMO DE AGUA 8
2.3.1 Dotación neta mínima 8
2.3.2 Pérdidas de agua y consumo total 8
2.3.3 Caudal de diseño y factores de mayoración 9
3. ESPECIFICACIONES GENERALES DEL PROYECTO 10
4. CALCULO Y ANÁLISIS DE PARÁMETROS DE DISEÑO 11
4.1 POBLACIÓN FUTURA 11
4.2 CAUDAL DE DISEÑO 11
4.3 DIMENSIONES Y VOLUMEN DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO 12
4.4 MEDIATRIZ Y ÁREAS AFERENTES 14
4.5 CALCULO Y DISEÑO EN SOFTWARE EPANET 17
4.6 VALVULAS EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN 23
4.7 DESPIECE POR NUDOS 24
5. CONCLUSIONES 29
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 29
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Vista preliminar urbanización Vista Cartagena 2da Etapa. 10
Ilustración 2. Gráfico consumo-suministro. Cálculo Volumen almacenamiento. 13
Ilustración 3. Red de distribución por nudos. 15
Ilustración 4. Interfaz de trabajo. Epanet. 18
Ilustración 5. Demanda base y caudal por nudo en Epanet. 18
Ilustración 6. Presiones y velocidad en la red, por Epanet. 19
Ilustración 7. Posición de válvulas en la red. 24
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Asignación del nivel de complejidad. Fuente: RAS2000 6
Tabla 2. Periodos de diseño según nivel de complejidad. Fuente: RAS2000 7
Tabla 3. Dotación neta según nivel de complejidad. Fuente: RAS2000 8
Tabla 4. Cálculo del volumen del tanque por el método de la curva suministro-consumo. 12
Tabla 5. Dimensiones tanques de almacenamiento. 14
Tabla 6. Áreas aferentes por nudo con su respectivo caudal en L/seg. 16
Tabla 7. Tabla de red de Líneas o Tuberías. 19
Tabla 8. Tabla de red de conexiones o Nudos. 22
Tabla 9. Despiece de accesorios por nudos o conexiones. 24
LISTA DE ECUACIONES
Ecuación 1. Población futura. Método Exponencial 7
Ecuación 2. Tasa de crecimiento anual 7
Ecuación 3. Dotación bruta (L/habxdía) 8
Ecuación 4. Qpromedio 9
Ecuación 5. QMD 9
Ecuación 6. QMH 9
INTRODUCCIÓN
En este proyecto se muestra el diseño de un acueducto enfatizando en el funcionamiento del tanque de agua elevado. Éste posee unas dimensiones y redes de distribución con características propias. Puede incluir válvulas para mejorar el desempeño del acueducto, sólo si son necesarias. Estos factores serán calculados basados en los requerimientos descritos en el RAS2000 o con las especificaciones dadas para el diseño del acueducto.
PROBLEMA
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Este proyecto busca diseñar el sistema de acueducto de la urbanización Vista Cartagena, para abastecer la necesidad de agua potable que requerirá la población de 5hab/viv. Esta urbanización tiene 1950 viviendas, es decir, una población de 9750 habitantes.
JUSTIFICACIÓN
La razón fundamental de ser de la ingeniería civil es la de encontrar soluciones concretas y eficientes a las diferentes situaciones problemáticas que se encuentran a diaria en la comunidad y generar opciones para mejorar la calidad de vida de la humanidad. Se considera que el siguiente proyecto es una oportunidad de poner en práctica los conocimientos adquiridos en la materia de acueducto y llevarlos a la práctica, para así mejor la comprensión de los conocimientos anteriormente adquiridos. Además de ver plasmado la ejecución de dicho proyecto.
OBJETIVOS
- Elaborar el diseño hidráulico del acueducto
- Realizar la modelación del diseño hidráulico del acueducto con ayuda del software Epanet.
- Presentar el diseño del modelo hidráulico diseñado.
- Identificar caudales
- Calcular las longitudes de la tubería
- Calcular consumos por nodos
MARCO TEÓRICO
PERIODOS DE DISEÑO Y NIVEL DE COMPLEJIDAD
Según el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS2000, los niveles de complejidad se definen así:
1. Bajo
2. Medio
3. Medio Alto
4. Alto
La clasificación del proyecto en uno de estos niveles depende del número de habitantes en la zona urbana del municipio, su capacidad económica y el grado de exigencia técnica que se requiera para adelantar el proyecto, de acuerdo con lo establecido en la tabla 1:
Tabla 1. Asignación del nivel de complejidad. Fuente: RAS2000
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Para todos los niveles de complejidad, los proyectos de redes de distribución de acueducto deberán ser analizados y evaluados teniendo en cuenta el período de diseño, llamado también horizonte de planeamiento del proyecto, con el fin de definir las etapas de diseño según las necesidades del proyecto, basadas en la metodología de costo mínimo. El período de diseño de las redes de distribución de agua potable es función del nivel de complejidad del sistema y se encuentra establecido en la siguiente tabla:
Tabla 2. Periodos de diseño según nivel de complejidad. Fuente: RAS2000
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POBLACIÓN DE DISEÑO
Para llevar a cabo la proyección de la población objeto del diseño, se deben tener en cuenta las proyecciones del DANE hasta el año en que éstas se encuentren disponibles. El último dato de población disponible en el DANE se debe tomar como un último censo en el proceso de proyección de la población.
Método Geométrico
El método geométrico es útil en poblaciones que muestren una importante actividad económica, que genera un apreciable desarrollo y que poseen importantes áreas de expansión las cuales pueden ser dotadas de servicios públicos sin mayores dificultades. La ecuación que se emplea es:
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