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7/24/2019 Escalonado Abastos 2015-2
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OYECTO:
CURSO: Abastecimiento de Agua y Alcantarillado
CODIGO: SA253-I
DOCENTE: Ing. Crdova Julca, Guillermo
ALUMNOS: Arone alomino Jorge !uis2""#"$#$J
%ana Galar&a !uis Abel2"$"""2'(
!ino )ui& *avid *alambert2"$""$#'I
*ia& +r Jose !uis2""#25$(
artine& !a&aro, Jos2""#2$$#*
*IS/0+ */! SIS1/A */
AGA +1A!/ A)A !A!+CA!I*A* */ SA4
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$
ContenidoI.- AS/C1+S G/4/)A!/S..............................................................................3
Introduccin.................................................................................................... 3
+b6etivos..........................................................................................................3
resentacin del 7roblema...............................................................................3
Generalidades..................................................................................................3
ICACI84....................................................................................................9
!:I1/S.........................................................................................................9
*I;ISI84 +!:1ICA........................................................................................5
II. A)A/1)+S ASIC+S */ *IS/0+.................................................................5
2.$ 1ASA */ C)/CII/41+.............................................................................. '
2.2 */4SI*A* +!ACI+4A!..........................................................................'
2.3 C2.9 CA*A!/S */ *IS/0+..............................................................................>
2.5 )+%/CCI84 */! (!J+ */ */SAG?/S....................................................
2.' *+1ACI84 */ AGA................................................................................. #
2.> ;A)IACI+4 */ C+4S+........................................................................$"
2.>.$ Consumo edio *iario @mB...............................................................$"
2.>.2 Consumo aimo *iario @mdB...........................................................$$
2.>.3 Consumo Dimo Eorario @mFB.........................................................$2
2.>.9 (actor de Consumo Consumo nitario @(ConsumoB...............................$2
III.- )/S/);+)I+............................................................................................$9
;olumen )egulado......................................................................................... $9
;olumen de Incendio..................................................................................... $'
;olumen de /mergencia................................................................................$'
*imensionamiento del )eservorio................................................................. $'
I;. !I4/A */ A*CCI+4.................................................................................... $#
*iseo de la )ed rinci7al..............................................................................$#
Calculo de la *emanda en los 4udos.............................................................2$
Calculo de los *iDmetros y la Solucin /Hectiva 7or medio del aterCad......23*IS/0+ +1IIA*+..................................................................................... 25
C+S1+S */ 1/):AS...................................................................................2>
)/S!1A*+S.................................................................................................. 2#
C+4C!SI+4/S................................................................................................. 33
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RESUMEN
El presente trabajo corresponde a la elaboracin de diseo del sistema de
agua potable de un distrito de la ciudad de San Ignacio ubicado en el
departamento de San Martin, provincia de Otuzco en la Regin La Libertad; el
cual comprende un estudio integral ue plantea solucionar los problemas de
abastecimiento de !gua "otable de la manera m#s e$iciente % &aciendo uso
de los recursos disponibles'
"ara poder lograr el propsito de diseo se &a &ec&o uso de los par#metros,
las ecuaciones, normas % m(todos mencionados % desarrollados en clase' La
meta a cumplir es mejorar la calidad de vida de las personas del lugar ue
contar#n a&ora con un servicio continuo % econmico de agua'
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I.- ASPECTOS GENERALES
Introduccin:
El sistema de abastecimiento de agua potable de la )iudad de San Ignacio tiene una
antig*edad ma%or a + aos, el servicio de abastecimiento es restringido
apro-imadamente de . &oras al d/a, el cual es ma%or en las zonas bajas e-istiendo
generalmente desabastecimiento en todas las partes altas el cual deben usar camiones
de cisternas'
"or ende este presente trabajo, comprende un estudio integral ue plantea solucionar los
problemas de abastecimiento de !gua "otable'
Se plantea el diseo de un reservorio ue ser# la construccin de un sistema de agua
potable con nuevas $uentes de abastecimiento e implementacin de la sectorizacin en
las redes de distribucin'
Objetivos
)omo objetivo general se trata de mejorar la calidad del servicio ue actualmente se
brinda a la ciudad de San Ignacio % dem#s barrios, optimizando el sistema de
abastecimiento % distribucin en sus obras de cabecera, con el incremento de la cobertura
% la disminucin de los desperdicios de agua en las instalaciones intradomiciliarias'
Presentacin del problema
El in$orme tiene como objeto satis$acer la necesidad de brindar agua a poblaciones ue
no lo cuentan, para eso se disean estructuras &idr#ulicas pero estas pasan por distintas
$ases, principalmente por an#lisis, diseo % optimizacin'
"ero para eso tiene ue contar con ciertos puntos como periodo de diseo, poblacin de
diseo, dotacin, monto de inversin, etc'
Generalidades
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UBICACIN
San Ignacio es un pueblo situado en los andes occidentales liberteos en el norte del
"er0' Es el caser/o m#s importante del distrito de Sinsicap, provincia de Otuzco en la
Regin La Libertad' Es un caser/o con la categor/a de pueblo menor' 1iene el nombre de
su Santo "atrono, San Ignacio de Lo%ola' Se encuentra ubicada geogr#$icamente en2
COORDENADAS UTM : 34+563'647 8
9:.4.9'65 E
ALTITUD: +9' m's'n'm'
Se encuentra sobre un rango de cota promedio desde los +5, m's'n'm' &asta los
+. m's'n'm' El distrito tiene una super$icie 7+5 +:7,:: m ue abarca el #rea semi
consolidada rural urbana de sus 3 barrios' 1iene 5+6 viviendas distribuidas en 3 barrios'
Localizacin del Casero de San Ignacio
LMITES
Los l/mites son2
or el 4orte arra7os
or el Sur aranday
or el /ste acFin Alto
or el +este Sinsica7
http://www.sinsicap.com/ignacio_loyola.htmlhttp://www.sinsicap.com/ignacio_loyola.html7/24/2019 Escalonado Abastos 2015-2
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DIVISIN POLTICAEn cuanto a la divisin pol/tica, tenemos2
*IS1)I1+ CAS/)I+S A))I+
SI4SICA a. San Ignacio $.San Jorge
2. Eori&onte
3. CFota
9. Centro
5. CalaFula
'. !a Sierra
>. San raulio
. EuancFaco
#. /l Cardon
b. +scol ;arios
c. urru7am7a
d. CaisFarKn
e. embrillar
H. !lagun
g. arra7s
F. %erbabuena
II. PARAMETROS BASICOS DE DISEO
Se determin la poblacin % la densidad poblacional para el periodo de diseo adoptado'
La determinacin de la poblacin $inal de saturacin para el periodo de diseo adoptado
se realiz a partir de pro%ecciones, utilizando la tasa de crecimiento establecida por el
organismo o$icial ue regula estos indicadores'
http://www.sinsicap.com/ignacio.htmlhttp://www.sinsicap.com/ignacio.html7/24/2019 Escalonado Abastos 2015-2
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'
"ara el c#lculo de la poblacin de diseo, tomaremos en cuenta las siguientes
condiciones2
- 8o se cuenta con datos censales de nacimientos % de$unciones espec/$icamentede la zona; por lo tanto se &ace inadecuado aplicar el m(todo racional para el
c#lculo de la poblacin $utura'
- La zona en estudio no cuenta con un numero de$inido de lotes de vivienda % con#rea no de$inida
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>
2* C+LC,LO $% L# PO)L#CI-( .,", /0O $% $IS%1O
"ara la determinacin de la poblacin $utura se tom el m(todo geom(trico2
Pf=Pi(1
+r )
t
>onde2Pf:"oblacin ?utura r:1asa >e )recimiento
Pi:"oblacin !ctual t:"eriodo >e >iseo
P actual 234 2225 6abitantes
"asa de Crecimiento 4 !78t 4 9i a;os 9
2= C#,$#L%S $% $IS%1O
"ara determinar el caudal de diseo va a depender de las estructuras ue se diseen, por
ello en cada cuadro de diseo de las estructuras &idr#ulicas se muestra la determinacin
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de este caudal' Solo mencionaremos ue la dotacin asumida en nuestro caso es de 4.
lt@seg@&ab, valor establecido por las normas para el caso ue nos atae'
El c#lculo &idr#ulico est# basado en la e-presin de Manning para tuber/as circulares de
"A)2
v=0.397 D
2
3 S
1
2
n>onde2
v B Aelocidad en m@s
D B >i#metro en m'
S B "endiente en mCm
n B )oe$iciente de rugosidad del conducto
El valor de la velocidad est# limitado en alcantarillado en '7 m@s como valor m/nimo en
general % +' m@s como m#-imo; el di#metro de la tuber/a debe ser de 47 mm' como
di#metro m/nimo % en este caso se usan tuber/as de "A) con coe$iciente de rugosidad
'4'
La pendiente m/nima ue usaremos es de : por mil' !plicando la relacin tenemos una
velocidad de '937 m@seg'
La pendiente m#-ima la obtendremos por la limitacin de la velocidad' Es decir para
velocidades de + m@seg', tenemos pendiente de 9. por mil' Si tenemos en cuenta las
recomendaciones del $abricante de tuber/as e acuerdo con el Reglamento 8acional de Edi$icaciones
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#
27 $O"#CI-( $% #G,#
La dotacin representa la cantidad de agua necesaria para el desarrollo de las actividades
de un n0cleo urbano, % est# dada en litros por &abitantes por d/a
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$"
Seg0n el Reglamento 8acional de Edi$icaciones tenemos2
"OL!)IO8 ?RIO
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$$
2.7.2 Consumo M#("mo D"#$"o %&m!'>enomin#ndose as/ al gasto en el d/a de m#-imo gasto de desag*e ue se genera
durante un ao'
Representado por la siguiente e-presin2
Qmd=kdmc.Qm
>onde2
kdmc 2 )oe$iciente de variacin diaria, ue var/a entre 4'. a 4':
Seg0n el R' 8' )' se considera2
kdmc B 1.5
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$2
2.7.) Consumo M*("mo +o$#$"o %&m,'
Es el gasto m#-imo de agua ue se generan en una &ora registrado el d/a de m#-imo
gasto mediante observaciones medidas durante un ao'
Representado por la siguiente e-presin2
Qmh=kmh.Qm
>onde2
Kmh2 "ara poblaciones de ., a 4, Fabitantes ser# ".5
"ara "oblaciones ma%ores a 4, Fabitantes ser# 4'6, adopt#ndose 1.#
)onsideramos2
kmh B ".$
"or tanto se tendr#2
t Pf (Qm) (Qmd) (Qmh)
"0 056 $."5 6.& 10.1#
2.7.- #/0o$ ! Consumo Consumo Un"0#$"o %Consumo'
El consumo unitario, se obtiene mediante la siguiente relacin2
FConsumo=Qmh
N de viviendas
>onde2
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$3
8G de Aiviendas B 5+6
Hm& B 4'46 lt@s
"or tanto2
FConsumo=0.02326s/vivienda
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L Caudal Dimo *iario
ombeo Continuo
ombeo *iscontinuo
;reguladoM .25Nm
Se multi7lica 7or29=O de Foras de bo
$9
III.- RESER'ORIO
1enemos ue &allar el volumen de almacenamiento,
este estar# con$ormado por el volumen de
regulacin, volumen de incendio % el volumen de
emergencia, seg0n la $rmula siguiente2
!otal="e#ulado+incendio+$mer#encia
Se procede a &allar los di$erentes vol0menes ueson componentes del volumen total del reservorio'
Aolumen &eguladoSeg0n el Reglamento 8acional de Edi$icaciones, cuando no se dispone de la
in$ormacin del >iagrama de masa correspondiente a las variaciones &orarias de lademanda se procede a adoptar como m/nimo un .:D del promedio anual de la
demanda como capacidad de regulacin, siempre ue le suministro de la $uente de
abastecimiento sea calculado para .5 &oras de $uncionamiento, sino es as/ se
multiplicara por un $actor'
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$5
"ara nuestro caso, no contamos con el diagrama de variaciones &orarias, por ende vamos
a recurrir a utilizar el m(todo antes e-plicado2
Recordamos
Fallamos el Qmd : md=%
1Qm
Q
Qmd=1.54.25
md=6.8 l /sQ
Fallamos el "e#ulado :
"e#ulado=0.25Qmd
"e#ulado=0.254.25 l /s 86400 s /dia
"e#ulado=106m.3
DISEO DEL TAN3EmdM '. lt=s
;+! .)/G.M ".$Nmd S/*AA!;+! .I4C.M $"" m3 S/*AA! @residencialB
;+! .)/S.M ".">Nmd S/*AA!
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$'
>ebido a ue tiempo de $uncionamiento del bombeo no es .5 &oras tenemos ue ajustar
nuestro a resultado2
"e#uladoFinal= 24
horas"e#ulado
"e#uladoFinal=24
18106
"e#uladoFinal=141.m3
Aolumen de Incendio
Se encuentra de$inido por el tamao de la poblacin % el uso de la zona en estudioseg0n el Reglamento 8acional de Edi$icaciones; se deber# asignar un volumen
m/nimo adicional2
>e : m+ para #reas destinadas netamente a viviendas' "ara uso comercial o industrial deber# calcularse utilizando el gr#$ico para
agua contraincendios de solido adjunto, considerando un volumen aparente
de incendio de + m+ % el coe$iciente de apilamiento respectivo'
"ara nuestro caso es uso estrictamente de vivienda por ende seg0n el R8E2
incendio=50m.3
Aolumen de %mergenciaEl volumen de emergencia var/a entre :D % 9D del Hmd2
emer#encia=7 Qmd
emer#encia=7 6.81l
s 86400 s /dia
emer#encia=41m.3
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$>
Aolumen de !lmacenamiento del reservorio ser# de2
!otal="e#ula+inicial+$mer#encia
!otal=106+100+41
!otal=247m.3
"ero debido a una pro%eccin ma%or de poblacin se construir# un reservorio con una
capacidad de + m.3
$imensionamiento del &eservorioEl Reservorio va ser de 1ipo2 !"O!>OCSJ"ER?I)I!L de )O8)RE1O !RM!>O de
4:m+'>iseamos el reservorio rectangular seg0n lo enseado'
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$
A
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$#
I'. LINEA DE ADUCCION
$ise;o de la &ed Principal"ara el diseo de la red utilizamos el plano de la ciudad con su lotizacin % susrespectivas curvas de nivel.
8os en$ocamos principalmente en un centro estrat(gico de San Ignacio, %a ubicado el
reservorio buscamos por donde puede pasar nuestra red para llegar $inalmente al
distrito ue abasteceremos'
La red principal rodea todo el distrito % pasa por las calles principales'
)on este esuema &ec&o en !uto)ad se pasa los datos de longitudes al ater)ad
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2$
Calculo de la $emanda en los (udos
Recordar ue para la densidad de la poblacin se est# considerando 5 hab. / Lo!.
N()o Coa *+,
Ca.Lo!*(),
D!+a)a*/,
C4 +,46.' '
C. +,4+9' 4+ '+5
C+ +,4+4' 44 '.3
C5 +,443' 6 '.4
C: +,446' 44 '.3
C7 +,447' + '6
C9 +,4' 5 '4
C6 +,96' 5 '4C3 +,63' 9 '46
C4 +,39' 45 '+9
C44 +,3' 9 '46
C4. +,44.' : '4+
C4+ +,4.:' 4. '+4
C45 +,4.3' 5 '4
C4: +,99' 7 '47
C47 +,69' 3 '.5
C49 +,4' 3 '.5
C46 +,4' : '4+
C43 +,4' 7 '47
C. +,63' 4: '+3
C.4 +,3' 9 '46
C.. +,44' 5 '4
C.+ +,4+9' 4+ '+5
C.5 +,4:4' 5 '4
C.: +,9+' 6 '.4
C.7 +,39' 6 '.4
C.9 +,6:' 6 '.4
C.6 +,39' 45 '+9
C.3 +,45' 3 '.5
C+ +,63' : '4+
C+4 +,44' . ':
C+. +,49' . ':
C++ +,3.' 4 '+
C+5 +,9.' 43 ':
C+: +,5' . ':
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C+7 +,:.' : '4+
C+9 +,7:' + '6
C+6 +,7:' : '4+
C+3 +,+9' 5 '4
C5 +,+5' '
C54 +,9' . ':
C5. +,+9' : '4+
C5+ +,9' : '4+
C55 +,+9' : '4+
C5: +,+4' : '4+
C57 +,++' : '4+
C59 +,+.' + '6
C56 +,5+' + '6
C53 +,+' 6 '.4
C: +,75' + '6
C:4 +,7+' 5 '4C:. +,99' 9 '46
C:+ +,45' '
C:5 +,47.' : '4+
C:: +,4+5' 49 '5:
C:7 +,44:' 4. '+4
C:9 +,4.6' 3 '.5
C:6 +,446' 9 '46
C:3 +,4:' : '4+
C7 +,4+6' + '6
C74 +,464' .+ '7C7. +,466' 3 '.5
C7+ +,473' 6 '.4
C75 +,43' + '6
3,$#"."" SUMA4 11.)
TOTALVIVIENDAS4 -)2
&m,4 11.) 0;s
/onsumo 4 .2
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Calculo de los $iBmetros la Solucin %Dectiva por medio delEaterCad
E-portamos el arc&ivo del !uto)ad al ater)!d con la topogra$/a para ue el
programa pudiera interpolar % &allar la cota de cada nudo'Luego introducimos los datos de caudal de salida en cada nudo obtenido'
tanteando con un di#metro de 4:mm &icimos correr el programa sin ning0n error'
Luego &allamos la solucin m#s econmica % ue cumpliera con los par#metros de
velocidad % presin establecidos por la norma peruana'
!s/ obtuvimos los siguientes resultados2
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Luego &emos creado estos pol/gonos de t&iesen para crear valores apro-imados de
di#metros de tuber/a'
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$IS%1O OP"I'IF#$OTABLA DE LONGITUDES CON >ATERCAD
!abel
!engtF @ScaledB@mB
Start4ode
Sto74ode
*iameter@mmB
A1/)IA!
C@EPB
-$ >#.#3 J-$ J-2 $5" ;C $5"
-2 3''.32 J-2 J-3 2"" ;C $5"-3 3'.3' J-3 J-9 $5" ;C $5"-9 $''.' J-9 J-5 $5" ;C $5"-5 2$.2" J-5 J-' $5" ;C $5"-' 25.5 J-' J-> 3"" ;C $5"-> 99.2# J-> J- 2"" ;C $5"- ##.'9 J- J-# 25" ;C $5"-# $"".$ J-# J-$" 35" ;C $5"
-$" 3"#.2$ J-$" J-$$ 2"" ;C $5"-$$ $32.9" J-$$ J-$2 $5" ;C $5"
-$2 55.'$ J-$2 J-$3 $5" ;C $5"-$3 $".9# J-$3 J-$9 25" ;C $5"-$9 $"2.'5 J-$5 J-$' $5" ;C $5"-$5 $>2.'> J-$' J-$> 2"" ;C $5"-$' 93.$# J-2 J-' $5" ;C $5"-$> 53.9> J-$" J-5 25" ;C $5"-$ $"#."9 J-$ J-$# $5" ;C $5"-$# 35.$# J-$# J-2" $5" ;C $5"-2" $$>.#$ J-2" J-2$ 9"" ;C $5"-2$ 2''."' J-22 J-23 $5" ;C $5"
-22 $23.33 J-2" J-$' $5" ;C $5"-23 >3.59 J-29 J-22 2"" ;C $5"-29 $'.#" J-22 J-$ $5" ;C $5"-25 29.93 J-$' J-$ 2"" ;C $5"-2' 55."" J- J-$5 $5" ;C $5"-2> 5>.'3 J-25 J-2' $5" ;C $5"-2 #'.35 J-2' J-2> $5" ;C $5"-2# 35.39 J-2> J-2 3"" ;C $5"-3" $"2.'5 J-2 J-2# $5" ;C $5"-3$ $#.'' J-2# J-2' 35" ;C $5"-32 $2>.59 J-25 J- $5" ;C $5"-33 $5."5 J-2# J-> 2"" ;C $5"-39 29."9 J-3" J-3$ $5" ;C $5"-35 '$.5" J-3$ J-32 25" ;C $5"-3' 9$.$ J-33 J-39 $5" ;C $5"-3> 9>.32 J-39 J-35 25" ;C $5"-3 #9.'" J-35 J-3' $5" ;C $5"-3# 3'.5> J-3' J-3> $5" ;C $5"
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2'
-9" 23#.32 J-3 J-3' $5" ;C $5"-9$ 32.2> J-3# J-9" 2"" ;C $5"-92 5#.>9 J-9" J-9$ $5" ;C $5"-93 ".'$ J-92 J-93 $5" ;C $5"-99 >9.35 J-99 J-95 2"" ;C $5"
-95 $5$.3# J-9' J-9> $5" ;C $5"-9' 3'.9 J-9 J-9' 3"" ;C $5"-9> $$9.#9 J-99 J-9' $5" ;C $5"-9 55.9" J-92 J-99 2"" ;C $5"-9# $$'.#2 J-9" J-92 3"" ;C $5"-5" 3.'5 J-35 J-3# 5"" ;C $5"-5$ $59." J-2> J-3" $5" ;C $5"-52 $39."2 J-2 J-3$ 9"" ;C $5"-53 #3.5> J-3" J-33 $5" ;C $5"-59 3".#' J-25 J-39 $5" ;C $5"
-55 #3.35 J-9# J-5" 2"" ;C $5"-5' $"3.>5 J-5" J-5$ 2"" ;C $5"-5> 29.$" J-5$ J-52 $5" ;C $5"-5 $"#.2 J-5$ J-39 $5" ;C $5"-5# $3#.$$ J-53 J-59 2"" ;C $5"-'" >.>' J-59 J-55 $5" ;C $5"-'$ 9#.$ J-55 J-5' $5" ;C $5"-'2 $>.3" J-5' J-5> $5" ;C $5"-'3 29#.## J-5> J-5 $5" ;C $5"-'9 $#2.59 J-5 J-5# $5" ;C $5"
-'5 9.# J-'" J-5 $5" ;C $5"-'' 9$."" J-'$ J-'2 $5" ;C $5"-'> 22'.>> J-'2 J-'3 $5" ;C $5"-' '".53 J-'3 J-'9 $5" ;C $5"-'# 5>.39 J-3$ J-5> $5" ;C $5"->" 2"5.3 J-' J-5' $5" ;C $5"->$ $95.#$ J-53 J-55 $5" ;C $5"->2 92.3> J-2 J-53 $5" ;C $5"->3 $2'.># J-3# J-5" $5" ;C $5"->9 >".2> J-59 J-'3 $5" ;C $5"->5 92."# 1-$ J-$ $5"."" ;C $5"
COS"OS $% ",)%S
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2>
TABLA DE LONGITUDES CON >ATERCAD
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2
!abel
!engtF @ScaledB@mB
Start4ode
Sto74ode
*iameter@mmB
A1/)IA!
C@EPB C+S1+
-$ >#.#3 J-$ J-2 $5" ;C $5" $5#'
-2 3''.32 J-2 J-3 2"" ;C $5"$"##
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92 5#.>9 J-9" J-9$ $5" ;C $5" $$#9-93 ".'$ J-92 J-93 $5" ;C $5" $'$22-99 >9.35 J-99 J-95 2"" ;C $5" 223"5-95 $5$.3# J-9' J-9> $5" ;C $5" 3"2>-9' 3'.9 J-9 J-9' 3"" ;C $5" $29"-9> $$9.#9 J-99 J-9' $5" ;C $5" 22#-
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"or lo ue el coste de tuber/a es .N.9,+:3 soles
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TABLA DE VELOCIDADES CON>ATERCAD
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TABLA DE PRESIONESCON >ATERCAD
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CONCLUSIONES
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"ara el c#lculo de la poblacin $utura tomamos como re$erencia la poblacin para
el ao .9 sealada por el I8EI, a trav(s de un crecimiento geom(trico, con lo
cual con una tasa de crecimiento de 4'7D anual, se obtuvo para el ao ..6 una
poblacin de +:7 &abitantes'
El caudal m#-imo diario de diseo es de 7'6 lt@seg % un caudal m#-imo &orario dediseo es de 44'+ lt@seg, en la ue se abastecer# a 5+7 viviendas con un $actor de
consumo de '.+.7 lt@seg@viv'
El volumen del reservorio diseado se apro-ima de .59 m+ a + m+ porue el
m(todo de estimacin de la poblacin es apro-imado % es mejor sobre estimar el
volumen reuerido a reducirlo'
Las tuber/as de la red de distribucin tendr#n di#metros variables entre el rango de
4: mm a : mm, con una longitud total de 6,:+: metros lineales, con un costo
total de S@' .N.9,+:3 nuevos soles'