EL NUEVO DEPARTAMENTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA

FACULTAD DE CIENCIAS, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE

DEPARTAMENTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO

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HIDRAULICA

PROYECTO: REDES DE DISTRIBUCION

Autor: Eva Lucia Ruiz Blanco

Docente: PhD Néstor Javier Mejía Lanza

Managua, Nicaragua

Mayo, 2014

INTRODUCCIÓN.

El análisis hidráulico  de los sistemas de redes cerradas, es de vital importancia para el buen funcionamiento de un sistema de abastecimiento, por lo cual este escrito pretende acercar y familiarizar a los estudiantes de ingeniería en calidad ambiental  a este tipo de sistemas  de tuberías, ya que la compresión adecuada de los problemas que se derivan  de este tipo de análisis nos forjaran solidas base para el diseño de sistemas de agua potable.

La realización de este informe, es sin duda una poderosa herramienta de aprendizaje y de autoestudio, pues la realización de este informe demanda de los estudiantes, análisis  e imaginación, elementos que de inseparables en el diseño y estudio de los fenómenos hidráulicos.

El informe pretende desarrollar habilidades analíticas, pues se interpretaran los datos de salidas del Software EPANET, para lo cual se someterá la red de tuberías a distintos escenario para determinar la funcionalidad y la capacidad de respuesta del sistema ante emergencia tales como incendios, bombas en mal estado(detenidas) etc.

OBJETIVOS:

Objetivo General.

• Desarrollar habilidades  y destrezas en el análisis de un sistema de tuberías cerradas de una zona urbanizada.

   Objetivos  Específicos.

• Determinar el sistema de funcionamiento más viable de la red, a través del análisis del comportamiento de la tubería ante los casos estudiados.
• Reconocer el software EPANET como una poderosa herramienta de análisis, en el estudio de redes cerradas de tuberías.

MARCO TEORICO.

REDES CERRADAS

Una red cerrada de tuberías es aquella en la cual los conductos o tuberías que la componen se ramifican sucesivamente, conformando circuitos o anillos cerrados. Un circuito es cualquier trayectoria cerrada que puede recorrer una partícula fluida, partiendo desde un punto o nudo de la red, fluyendo por distintos tramos, hasta llegar al punto de partida.

Las redes urbanas de distribución de agua forman ramificaciones sucesivas de tuberías, siguiendo el trazado de las calles y vías de acceso, conformando circuitos o anillos cerrados, de manera que el agua, en un nudo de la red, puede venir por dos o más direcciones distintas, lo cual presenta la ventaja de no interrumpirse el suministro en los eventos de reparación o de mantenimiento.

El análisis de una red cerrada de tuberías conduce al planteamiento de un sistema de ecuaciones no lineales, de solución muy laboriosa, que solamente es posible resolver por métodos de aproximaciones sucesivas.

Para el análisis de una red cerrada es  importante establecer primeramente los nodos concentrados para lo cual se emplea un método de interpolación gráfico, como lo son los polígonos de Thiessen, el cual consiste en delimitar áreas de influencia, a partir de un conjunto de puntos. El tamaño y la configuración de los polígonos dependen de la distribución de los puntos originales. Una limitante que tiene el método es que no se puede estimar el error asociado, pues el valor para cada polígono se obtiene a partir de un solo punto.

Diseño hidráulico

Según Gonzales (2009), el diseño, consiste en determinar los diámetros y longitudes de la tubería de conducción, de tal forma que las condiciones hidráulicas de funcionamiento sean satisfechas. Esto es, que el agua se distribuya en los diferentes puntos de la red con los gastos y cargas de presión seleccionados por el ingeniero.

La selección del diámetro de la red de distribución considera los siguientes factores: las velocidades máxima y mínima permisibles, los diámetros nominales disponibles comercialmente, el tipo de material y su resistencia, el tipo de sistema de riego a emplear, el costo inicial de la tubería y el costo de la energía consumida en su operación.

Análisis de una red cerrada.

Para este análisis se procedió a delimitar un área de 36.56 ha, la zona urbanizada correspondía a un barrio de la ciudad de Estelí.

El estudio toma como base áreas destinadas para viviendas,   comercio, industria y edificios de servicio público. Básicamente el proyecto se basará en el análisis de la red cerrada por lo que no se detallará métodos exactos para el crecimiento poblacional o la  viabilidad del diseño urbanístico sino que solamente que se calculara la población  del sitio bajo estudio bajo condiciones ideales y sin el empleo de métodos estadísticos.

Datos del sitio.

Niveles: el sitio cuenta curvas de niveles muy detallada a con una equidistancia de un metro.

Área: el área del proyecto es de 365,577.44 m2 o aproximadamente 36.57 ha.

Área urbanizada: la infraestructura existente abarca un 80% del áreas total del proyecto la que su totalidad  son viviendas y áreas de servicio público, el otro 20% corresponde a  áreas tales como calles y caminos.

DATOS Y CÁLCULOS

Para este cálculo se utilizara el 80% del área del proyecto; (aunque no todo este porcentaje se destine  para la construcción de casas).

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Según la norma de ENACAL para una población que supere los 30,000 habitantes se le asignara una dotación de 50 gppd

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TIPO DE CAUDAL

PLANO TOPOGRAFICO DE LOCALIZACION (PLANO DE CONJUNTO)

En lasiguiente figura se puede observar la el mapa topografico del terreno bajo estudio; las areas destinadas para la edificacionse muestran como bloques casi uniformes.

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