RESOLUCION DE EXAMEN PARCIAL I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICAFACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL-HVCA

UNIVESIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERA

ESCUELA ACADEMICO PROFECIONAL DE CIVIL-HUANCAVELICA

TEMA

RESOLUCION DE EXAMEN PARCIALCATEDRA: ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

CATEDRATICO: Ing. AYALA BIZARRO, Ivn Arturo

ALUMNO: SOLANO POMA, Alex

CICLO: VIII

HUANCAVELICA - 2014

UNH Pgina 1ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO



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




1. PREGUNTA No1En una red de agua potable, donde sus caractersticas se muestran en la tabla, teniendo en consid-

eracin los dimetros comerciales, dimetros internos en cada caso, clases de tubera, recordndole laoptimizacin econmica (dimetros) que permitan tener presiones y velocidades adecuadas tal como seexpuso en las clases acadmicas.

Disear la red de distribucin desde el reservorio para la poblacin, conforme se plantea en el esquemahidrulico. Ud deber de mostrar los resultados.

DATOS DE POBLACIN:

Tenperatura = 0oC.Po=7000.00 habitantesr= 1.2 o/oT=15.0 aosDot=150 lts/hab/dia

Donde:Pf : Poblacion futuraPo : Poblacion inicialr :Tasa de crecimientot : Periodo de diseo




1.1. SOLUCIN:Calculo de poblacin futura, caudal mximo diario y horario:

Calculo de caudal de diseo.

La primera parte se va a colocar camaras de rompe presion, porque la presion estatica es de 250 mcalo 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 disear cada uno. como las distancias y las diferencias de desniveles soniguales se va a colocar los mismos diametros:D=126.6 mmcon este diametro se obtiene una velocidad de 3.062 m/s y una presion dinamica final de 90.888 m H20 yse usa tuberia de clase-10




Ahora se va disear apartir de la camara 2 y todo el red de distribucinT1=C2 camara de rompe presin 2

Ya teniendo todos los datos pasamos a enumerar la red de distribucin, el circulo indica el numero denodo y en el rectngulo indica el numero de tubera.

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




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, comopodemos observar.

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

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




1.2. RESULTADOS:Se muestran los resultados de la presin y linea de gradiente.

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




1.3. COMPROBACIN EN EL PROGRAMA EPANET:

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

2. PREGUNTA No2Se tiene una red de agua potable en el distrito de Huachocolpa, Se pide disear para las horas de 8

am, 12m, 4pm, y 10 pm. teniendo en consideracion los caudales, presiones, diametros comerciales, diamet-ros internos en cada paso, clases de tuberia, recomendandole la optimizacion economica (diametros quepermiten tener velocidades y presiones adecuadas tal como se expuso en las clases academicas medianteel metodo de gradiente hidrulico. El sistema de agua esta abastecido por dos reservorios tal y como semuestra en la figura. Delimitacion de areas para las asignacione de caudales de demanda por el metodode poligono de thiesen(escala).

Disear la red para las 8 am para la valvula.DATOS DE POBLACIN:

Tenperatura = 0oC.Po=10,000.00 habitantesr= 1.2 o/oT=15.0 aosDot=90.0 lts/hab/dia

Donde:Pf : Poblacion futuraPo : Poblacion inicialr :Tasa de crecimientot : Periodo de diseo




PUNTOS X Y Z1 1360 2160 36802 640 2160 37003 820 1920 36004 1000 1680 36005 1000 2160 36006 1180 1920 36007 1000 1480 38008 820 1240 38009 1180 1240 380010 1000 1000 3800

NODO PESOS1 802 803 1204 1005 1206 1007 808 809 8010 130




HORA FACTOR0 0.52 0.54 0.86 1.08 1.510 1.112 1.214 1.1516 1.2518 1.3520 1.222 0.8

Considerar las reas de Influencia.




2.1. SOLUCIN:Calculo de las areas mediante poligono de thiesen.

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




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

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

Ahora procedemos a enumerar los nodos y tuberas.




Ya analizando el sistema de redes podemos observar que la cota del nodo 7 para delante son superioresen 150 metros a las cotas de las cmaras de rompe presin para lo cual se adquirir una bomba de presionesmanometricas superiores a 150 metros para poder satisfacer las demandas de dichos nodos.

curva carasteristica de la bomba a utilizar

Ecuacin de la curva caracteristica




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

Datos de la Bomba.




Datos de la demanda y cotas.

Cotas de las cmaras de rompe presin.

2.2. RESULTADOS:Se muestran los resultados de la presin y linea de gradiente.

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




2.3. COMPROBACIN EN EL PROGRAMA EPANET:

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

Ya calculado todo ello se va a disear L1 y L2.

Como son tuberias simples se va dar simplemente las respuestas del diseo.

TRAMO 1-3 TRAMO 2-6Dimetro 152 mm 152 mmCaudal 26.280 l/seg 23.840 l/seg

Velocidad 1.42 m/seg 1.29 m/segPresin 29.02 m H2O 48.63 m H2O

NOTA1: Para el resto de los horarios ya no se va volver disear esta parte la variacin de los resul-tados es mnima y esta en rangos de la norma.

NOTA2: No es recomendable disear con cmaras de rompe presin del reservorio en adelante, porello la ubicacion de los reservorios deve estar en cotas no muy superiores a 50 metros de los nodos paracumplir con la normativa en presin esttica o manometrica.




2.4. DISEO DE RED PARA LAS DEMS HORAS:2.4.1. Para: 12m

Calculo de caudal de diseo:

SOLUCIN:

2.4.2. Para: 4:00 pm





SOLUCIN:

2.4.3. Para: 10:00 pm





SOLUCIN:

2.4.4. CONCLUCION:

Podemos observar que para cada hora el dimetro requerido es diferente, y para dar los dimetroscomerciales establecidos se hace un anlisis minuciosos y a la vez analizando el costo mnimo.


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