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MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE E INSTALACION DEL SERVICIO DE DESAGUE Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LOS BARRIOS CENTRO, LOS INCAS Y C.P. ACHIPAMPA, DISTRITO DE YANACANCHA - CHUPACA -
JUNIN
PROYECTO
UBICACIN L oca lidad : Ach ipa mpa D ist ri to : YANACANCHA Pro vincia: CHUPACA Re gin : J UNINSUB PROYECTO: DESAGUE
POBLACION ACTUAL 1050 hab
TASA DE CRECIMIENTO 1.06%
PERIODO DE DISEO 20 aosPOBLACION FUTURA
Pf = Po * ( 1+ r) t 1297 habDOTACION 100 LT/HAB/DIACAUDAL DE AGUAS RESIDUALES
Qprom. = 0.80 * Pob.* Dot./1,000 103.72063 m3/dCAUDAL MAXIMO HORARIO (M3/Sg)
Qmx. horario = 1.3 x 2 x Qprom. 0.0031212 m3/s
CALCULO DE LA POBLACION FUTURA
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CALCULO DE POBLACIONACHIPAMPA
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U BI CAC I N L oc ali da d: A ch ip amp a Di st rito: Y AN AC ANC HA P ro vi nc ia : CH UP ACA R eg i n: J UNI NSUB PROYECTO: DESAGUE
1297 Habitantes100.00 lppd
0.82.50.8
Qp = 1.50 l/sQmd = 1.95 l/sQinf = 0.05 l/s
Qcd = 1.61 l/s
Qcd = 1.61 l/sQmax= 4.03 l/sQmin= 1.29 l/s
Tomamos una velocidad que estara comprendida entre 0,6 m/s y 0,75 m/sv= 0.70 l/s
CALCULO DEL AREA DE PASO (AREA UTIL)(Au)
Au = 0.0058 m
Asumimos los valores siguientes:
e= 0.25 pulg.a= 1 pulg.
Clculo de la EficienciaE = 0.8
Esta dentro del Rango establecido: 0,6 m/s y 0,85 m/s
CALCULO DEL AREA TOTAL AGUAS ARRIBA
A = 0.0072 m
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DISEO HIDRAULICO DE LA CAMARA DE REJAS
POBLACION DE DISEO =
CALCULO DEL CAUDAL DE DISEO
DOTACION =COEF. DE RETORNO =
Kmax = Kmin =
VALORES PARA EL DISEO
CALCULO DEL CAUDAL DE CONTRIBUCION AL DESAGUE
VELOCIDAD ENTRE REJAS
DIMENSIONAMIENTO DE REJAS
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Asumo: B = 0.5 m
Y = 0.0144 m
SECCION DELY = CANAL0.01
Rh = 0.014
B = 0.5 m
VELOCIDAD DE APROXIMACION
Vo = 0.56 m/s
Esta dentro del Rango establecido: 0,3 m/s y 0,6 m/s
CALCULO DEL NUMERO DE BARRAS
n = 15
CALCULO DE LA PENDIENTE
S = 0.0163 m/m
CALCULO DE LA PERDIDA DE CARGA EN LAS REJAS
Considerando el 50% de suciedad
Hfr = 0.096012 m
VERIFICAREMOS LAS CONDICIONES PARA EL CAUDAL MINIMO
Ymin= 0.010
CALCULO DE LA SECCION MINIMA
Amin = 0.0050 m2
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Asumo diametro del emisor: D = 0.2 m0.218166
L = B - D 0.2216952*Tng1230
L = 0.68 m
Para esto debemos de asumir una pendiente del emisor y con estocalculamos los tirantes: Ymax e Ymin
Aplicando Maning en el Emisor:
S = 0.008n = 0.010
Q=
0.2 m
0.050.03 SECCION DEL
EMISOR
Con el uso del software H canales; obtenemos:
Y min = 0.0289 m
Y max = 0.0506 m
Con el uso del software H canales; obtenemos:
A * Rh2/3* S1/2
n
CALCULO DE LOS TIRANTES EN EL EMISOR
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Vmin = 0.61 m/s
Vmax = 0.86 m/s
CALCULO DE LA PERDIDA DE CARGA EN LA TRANSICION2
Hf= 0,1 * (Vmax - V0)2 * g
Hf = 0.00044702 m
CALCULO DEL DESNIVEL ENTRE LA TUBERIA DEL EMISOR Y EL CANAL Z
Z = E1 - E2 - Hf
Z = (Vemisor2+ Yemisor) - (V02+ Ycanal) - Hf 2g 2g
Z = 0.05677939 m COMO MINIMO
Consideraremos en este caso para que no se de represamiento:Z = 0.10 m
0.2 0.03
0.05 0.10
0.10 0.01
0.140.30
0.15Borde libre 0.2 m
VERTEDERO DE SALIDA
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Q= 1,838*L*H3/2
L= 0.50 mH= 0.03 m
0.50 0.17 1.00 0.50
0.20
0.2 0.03 Tirante en el Verterderoh = 0.03
0.05 0.10
0.10 0.01
0.1 0.01
0.68 0.2 0.110.2
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A PARAMETROS DE DISE O
1.- Poblacin actual 10502.- Tasa de crecimiento (%) 1.06
3.- Perodo de diseo (aos) 20.004.- Poblacin futura 1297 habitantes5.- Dotacin de agua, l/(habxdia) 100.00 L/(hab x da)6.- Factor de retorno 0.807.- Altitud promedio, msnm 3762.00 m.s.n.m.8.- Temperatura mes ms frio, en C 5.00 C9.- Tasa de sedimentacin, m3/(m2xh) 0.45 m3/(m2 x h)}
10.- Periodo de retencin, horas 2.00 horas (1.5 a 2.5)11.- Borde libre, m 0.30 m12.- Volumen de digestin, l/hab a 10C 98.00 L/hab a 10C13.- Relacin L/B (teorico) 6.00 > a 3 y < a 1014.- Espaciamiento libre pared digestor
al sedimentador, metros 1.50 m 1.0 mnimo15.- Angulo fondo sedimentador, radianes 50.00 (50 - 60)
0.87 radianes16.- Distancia fondo sedimentador Factores de capacidad relativa y tiempo de digestin de lodos
a altura mxima de lodos (zona neutra), m 0.50 m Temperatura Tiempo digestin Factor capacidad17.- Factor de capacidad relativa 2.00 C (das) relativa
18.- Espesor muros sedimentador,m 0.20 m 5 110 219.- Inclimacin de tolva en digestor 20.00 (15 - 30) 10 76 1.4
0.35 radianes 15 55 120.- Numero de troncos de piramide en el largo 1.00 20 40 0.721.- Numero de troncos de piramide en el ancho 1.00 > 25 30 0.522.- Altura del lodos en digestor, m 3.50 m23.- Requerimiento lecho de secado 0.05 m2/hab.
B RESULTADOS
24.- Caudal medio, l/dia 103.76 m3/da25.- Area de sedimentacin, m2 9.61 m226.- Ancho zona sedimentador (B), m 1.20 m27.- Largo zona sedimentador (L), m 7.20 m28.- Prof. zona sedimentador (H), m 1.00 m29.- Altura del fondo del sedimentador 0.72 m30.- Altura total sedimentador, m 2.02 m
31.- Volumen de digestin requerido, m3 254.00 m332.- Ancho tanque Imhoff (Bim), m 4.60 m33.- Volumen de lodos en digestor, m3 130.00 m334.- Superficie libre, % 65% (min. 30%)35.- Altura del fondo del digestor, m 0.84 m36.- Altura total tanque imhoff, m 6.85 m
37.- Area de lecho de secado, m2 64.85 m238.- Largo de lecho de secado 7.00 m39.- Ancho de lecho de secado 9.00 m
Se deber modificar las celdas: Relacin L/B (teorico)(fila 13), Espaciamiento libre pared digestor al sedimentador (fila 14)
y Altura de lodos en digestor(fila 22) de tal forma que Volumen de lodos en digestor (fila 33) sea > o igual a Volumen de
digestin requerido (fila 31).
LECHO DE SECADO
TANQUE IMHOFF
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7.20
Espaciamiento Libre = 1.50
Espesor de muro de sedimentador = 0.20
Espesor de muro de sedimentador = 1.20 4.60
Espesor de muro de sedimentador = 0.20
Espaciamiento Libre = 1.50
4.60
0.2 0.2
1.50 1.20 1.50
0.3 BORDE LIBRE
1.00 SEDIMENTADOR
0.20
0.72 FONDO DE SEDIMENTADOR
6.85
0.5 50 ZONA NEUTRA
0.2
3.50 LODOS
0.84 FONDO DE DIGESTOR
20
ESQUEMA GRAFICO DE UNA DE LAS UNIDADES - MEDIDAS IGUALES PARA AMBAS UNIDADES
2aa
wHC
2
1H =
-+ --= fdd
fdd
d 22 22 CosCosCos CosCosCosCosCa 221 HKP aa
= O
R
V M
MSF
=.
= dRFFFS ' adcostan)( a
a
P cBVFS += V
M
XCE
neto
==
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DISEO ESTRUCTURAL DEL TANQUE IMHOFF
CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES UTILIZAR
CONCRETOResistencia a la Compresin f'c = 280.00 Kg / cm2Modulo de Elasticidad Ec = 2.5267E+05 Kg / cm2Peso Especfico Wc = 2.40 Tn / m3ACERO DE REFUERZO
Resistencia al a Fluencia fy = 4,200.00 Kg / cm2Modulo de Elasticidad Es = 2.1E+06 Kg / cm2SUELO DE CIMENTACIN
Peso Especfico Ws = 4.34 Tn / m3Angulo de Friccin Interna f = 24.60 Capacidad Portante st = 2.36 Kg/cm2MATERIAL DE RELLENO
Peso Especfico Wr = 4.34 Tn / m3Angulo de Friccin f r= 2.36
Ka =(tang (45 - /2)) = 0.4121Ka * Ws = 1.7887 tn/m3
D.1 DISEO DE LA PANTALLA
D.1.1 Refuerzo Horizontal
Ka * Ws*hp = 53.194 tn/m2 P = 33.246 tn/m2
Momentos Actuantes
Momento Negativo M(-)
= 1/12*P*L2=58.624 ton.mMomento Positivo M(+) = 1/16*P*L
2= 43.968 ton.m
Espesor "tp" a 3/8 de hp = 40.00 cmRecubrimiento = 7.50 cmdiametro hacer 1/2" 1.27 cm
Peralte Efectivo d = tp - ree -f/2
d = 31.87 cm
-=
H
SpHM '
03.0 2
1
4
1
2
MM -=
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Momento ( kg-cm) 4,396,821 5,862,427.8Peralte Efectivo:d (cm) 31.87 31.87a1 (cm) 1.50 2.00
As1 ( cm2) 37.38 50.25
a2 (cm) 6.60 11.82
As2 ( cm2) 40.72 59.76
a3 (cm) 7.19 10.55
Acero As ( cm ) 41.14 58.32
Asmin (cm2)=0.0020*b*tp 4.00 4.00Usar f1/2" @ 0.25 0.15
Verificacin de la Fuerza Cortante
Se verificara el cortante en la cara de los contrafuertesVu = Wu x L /2 Vu= 122346.32 KgCortante que aporta el concretof Vc = 0.85 *0.53* f'c *b*d = f Vc = 24020.81 Kg
fVc >> Vu AUMENTAR PERALTE
D.1.2 Refuerzo Vertical
Distribucin de momentos
S = L: Distancia entre contrafuertes.
H : Altura de la pantalla vertical.
p = Ka*Ws*hp = p = 53194.052 Kg/mMomento actuante: M1= 45879.87 Kg-m
M2= 11469.97 Kg-mMomento ltimo: Mu1= 77995.78 Kg-m
Mu2= 19498.94 Kg-m
Momento ( Kg - cm) 7,799,577.91 1,949,894.48
Peralte Efectivo:d (cm) 31.87 31.87a1 (cm) 2.00 2.00
As1 ( cm2) 66.85 16.71
a2 (cm) 11.80 2.95
As2 ( cm2) 79.46 16.97
a3 (cm) 14.02 3.00
Acero As ( cm2) 83.02 16.99
Asmin (cm2)=0.0015*b*tp 3.00 3.00
Usar f5/8" @ (alternado) 0.18Usar f1/2" @ 0.25
Acero negativo Acero positivo
Positivo Negativo
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Verificacin de la Fuerza Cortante
Vu= 1/2* Wu*S' = 9,982.00 Kg
f Vc = 0.85 *0.53*f'c *b*d = 24,020.81 KgfVc > Vu CORRECTO
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Se aplica el mtodo de la National Research Council (NRC) de los Estados Unidos de AmricaEste mtodo es vlido cuando se usa piedras como medio filtrante.
Poblacin de diseo (P) 1297 habitantes 1.200470305Dotacin de agua (D) 100.00 L/(habitante.da)Contribucin de aguas residuales (C) 80%Contribucin percpita de DBO5 (Y) 50 grDBO5/(habitante.da)Eficiencia Tratamiento anterior 30%Produccin percpita de aguas residuales: q = P x C 80 L/(habitante.da)DBO5 terica: St = Y x 1000 / q 187.5 mg/LEficiencia de remocin de DBO5 del tratamiento primario (Ep) 30%DBO5 remanente: So = (1 - Ep) x St 131.3 mg/LCaudal de aguas residuales: Q= P x q / 1000 103.7 m3/da 1.20 lps
Dimensionamiento del filtro percoladorDBO requerida en el efluente (Se) 30 mg/L Agua clase 3Eficiencia del filtro (E): E = (So - Se)/So 77%Carga de DBO (W): W = So x Q / 1000 13.61333325 KgDBO/daCaudal de recirculacin (QR) 0 m3/daRazon de recirculacin (R = QR/Q) 0Factor de recirculacin (F): F=(1 + R)/(1 + R/10)2 1Volmen del filtro (V): V= (W/F) x (0,4425E/(1-E))2 30.36 m3
Profundidad del medio filtrante (H): 2 mArea del filtro (A): A= V/H 15.18 m2Tasa de aplicacin superficial (TAS): TAS=Q/A 6.83 m3/(m2.da)Carga orgnica (CV): CV = W/V 0.45 Kg DBO/(m3.da)
Filtro circular
Dimetro del filtro (d): d=(4A/3,1416)1/2 4.4 m
Filtro rectangularLargo del filtro (l): 6.20 mAncho del filtro (a): 2.40 m
ZONA DE RECOLECCION AGUA FILTRADA
Diametro de Perforacin (d): 1/2 pulgArea de la Perforacin unitaria 0.0001166 m2
Espaciamiento entre tuberas: 0.20 mDimetro de la tubera 0.16 mNmero de tuberas 6.00 und
Nmero de filas de perforaciones 4.00 undEspaciamiento de perforaciones 0.12 m
Nmero de perforaciones por tubera 203.00 undNmero de perforaciones totales 1218.00 undArea total de escurrimiento 0.14 m2Velocidad por perforacin 0.0085 m/s vf < 0.06 cm/s si cumple
Perdida de carga en tuberas perforadas 0.004 mPrdida de carga en filtro 0.80 mPerdida de carga total 0.80 m
Longitud del vertedero 0.50 m
Calculo altura del vertederoQ= 1,838*L*H3/2
Altura de agua vertedero 0.01 m
Grava zarandeada 1/8" a 1/4" 1.20 m
Grava zarandeada 1/2" a 3/4" 0.80 mGrava zarandeada 1" a 1 1/2" 0.30 mGrava zarandeada 2" a 2 1/2" 0.50 m
Borde Libre Superior 0.80 m
ZONA DE DISTRIBUCION DE AGUAS RESIDUALES
Diametro de Perforacin (d): 3/4 pulgArea de la Perforacin unitaria 0.00026 m2
DISEO HIDRAULICO DEL FILTRO BIOLOGICO
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MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE E INSTALA CION DEL SERVICIO DE DESAGUE Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LOS BARRIOS CENTRO, LOS INCAS Y C.P. ACHIPAMPA, DISTRITO DE YANACANCHA -
CHUPACA - JUNIN
PROYECTO:
UBICACI N: Localidad: Achipampa Distrito: YANACANCHA Provincia: CHUPACA Regin: JUNINSUB PROYECTO: DESAGUE
DISEO HIDRAULICO DEL FILTRO BIOLOGICO
"MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE E INSTALACION DEL SERVICIO DE DESAGUE YTRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LOS BARRIOS CENTRO, LOS INCAS Y C.P. ACHIPAMPA, DISTRITO DE
YANACANCHA - CHUPACA - JUNIN "
Espaciamiento entre tuberas: 0.40 mDimetro de la tubera 0.16 mNmero de tuberas 4.00 und
Nmero de filas de perforaciones 2.00 undEspaciamiento de perforaciones 0.20 m
Nmero de perforaciones por tubera 60.00 undNmero de perforaciones totales 240.00 undArea total de escurrimiento 0.06 m2Velocidad por perforacin 0.0191 m/s vf < 0.1 m/s si cumple
Altura Borde inferior Tubera a nivel de grava 0.5 mNivel de agua inicial debajo del nivel de grava 0.2 m
Ancho canal de recoleccion de aguas residuales 0.8 m
Tirante de agua en tubera de descarga 0.0272 m calcular por manning con
Pendiente 0.01 m/m
Coeficiente de Maninng 0.009
Altura libre 0.1 m
0.8
0.140.16
0.50.8
0.2
1.2 0.80
0.8
0.1
0.30.0272
0.340.16
espaciamiento entre tuberasde ingreso = 0.40 m
Habran: .4.00 .ingresos . 2.40 0.50de tubera
6.20
#################
MEMORIA DE CALCULOACHIPAMPA
MUNICIPALIDAD DISTRITAL
DE YANACANCHA
8/14/2019 c.rejas, t. Imhoff, l. Secado, f. Biologico Achipampa
15/16
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UBICACI N: Localidad: Achipampa Distrito: YANACANCHA Provincia: CHUPACA Regin: JUNINSUB PROYECTO: DESAGUE
DISEO HIDRAULICO DEL FILTRO BIOLOGICO
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YANACANCHA - CHUPACA - JUNIN "
0.8 0.86.20
MEMORIA DE CALCULOACHIPAMPA
MUNICIPALIDAD DISTRITAL
DE YANACANCHA
8/14/2019 c.rejas, t. Imhoff, l. Secado, f. Biologico Achipampa
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PROYECTO:
UBICACI N: Localidad: Achipampa Distrito: YANACANCHA Provincia: CHUPACA Regin: JUNINSUB PROYECTO: DESAGUE
DISEO HIDRAULICO DEL FILTRO BIOLOGICO
"MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE E INSTALACION DEL SERVICIO DE DESAGUE YTRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LOS BARRIOS CENTRO, LOS INCAS Y C.P. ACHIPAMPA, DISTRITO DE
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Tubera de distribucinPerforaciones cada
0.20 m
0.16
Tubera de recoleccinse haran 4.00filas de perforaciones
0.5
Perforaciones cada0.12 m