81515446 Manual Para La Calculadora HP50G Con El Metodo de Hardy Cross Renzo
TRABAJO ENCARGADO Aplicacion 3 - Cálculo de La Red Hardy Cross OK
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B). CURSO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADODISEÑADO POR: ALEJANDRO YURI TICONA PEÑASCO
ESQUEMA GENERALMETODO DE HARDY CROSS
LEYENDA: INFORMACION Y DATOS: Se tiene Caudal Media Qm= 6.00 Lt/seg. Poblacion Futura = 3456 HabØ Diametro de la Tuberia Propuesto Poblacion Inicial = 2256 Habl/s Caudal en Transito en el Tramo - Red de Distribucion Qmd= 7.80 Lt/seg. Incremento de Población = 1200 Hab
lt/s. Caudal que se Destina para Un Nudo Qmh= 15.00 Lt/seg.
msnm Cota del Terreno en (msnm) 3.12 Lt/seg.
mca Presion en el Nudo (Resultante) 2.08 Lt/seg.Sentido del Flujo (Caudal de Transito en la Red) Q para el Circuito I y II = 11.88 Lt/seg.
lt/s Caudal en Transito (DISEÑO) en el Tramo - Red de Distribucion
CIR
CU
ITO
(
I ) TRAMO Diametros
CIR
CU
ITO
(
II
)
TRAMO Diametros
ALTERNATIVA N° 02 DIAMETROS DE TUBERIA 4-1 8 5-1 2
1-2 8 1-2 3
TUBERIA PVC C=150 2-3 8 2-3 3
3-4 8 3-4 3
GRAFICO N° 001 4-5 8
Cota: 2235 msnm Cota: 2230 msnm Cota: 2225 msnm1.27 lt/s. 2.97 lt/s. 0.48 lt/s.
A Ø 8 Pulg B Ø 2 Pulg C
Qe 11.88 lt/s. 4 8.00 l/s 15 2.03 l/s 13.12 Pres Ent 20.1 mca 11.12 l/s P 23.5 mca P 23.5 mca 5.15 l/s P 21.4 mca
15 l/s 7.6520 lt/s 1.8683 lt/s
- 1.3834 lt/s
4.67 1.55l/s 100 m
Ø 3 Pulg
6.0751 lt/s 2.8137 lt/s Cota: 2220 msnm
Ø 8 2.61 l/s 3.00 Ø 8 II 2 D 1.70 lt/s.
Pulg I l/s Pulg P 26.2 mca 3.12 lt/s.
350
Ø 3 Pulg
0.15 250 m
l/sPresion 13.5 mca P 18.5 mca 3.434 lt/s
Cota: 2240 msnm Cota: 2235 msnm1.27 lt/s. 4.8023 lt/s 2.97 lt/s. P 18.4 mca 4.6460 lt/s P 18.1 mca
3 1.33 l/s 24 1.36 l/s 3G Ø 8 Pulg F Ø 3 Pulg E
Cota: 2230 msnm300 m 400 m 1.21 lt/s.
700 m
FORMULAS UTILIZADAS
Q para 60%⧍P =
Q para 40%⧍P =
𝑄=0.0004262 ∗𝐶 ∗𝐷2.63 ∗𝑆0.54 𝐾^ =𝐿 ∗ (1/(0.0004262∗𝐶∗𝐷2.63) ) 1/0.54ℎ𝑓=𝐿∗𝐾∗𝑄1/0.54
〖 𝑄〗⧍ ^ = ((− ⅀ℎ𝑓)/(1.852∗⅀(ℎ𝑓/𝑄)) )ℎ〖 𝑓〗 ^ =𝐿 ∗ (𝑄/(0.0004262∗𝐶∗𝐷2.63) ) 1/0.54
a). CÁLCULO DE CAUDALES DE TRANSITO EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN POR EL METODO DE HARDY CROSS
CIR
CU
ITO TRAMO
LONGITUDES
DIAMETRO Tuberia GASTO (Asumido) ITERACION N° 001 ITERACION N° 002 ITERACION N° 003
Tramo Nudo FinalØ PVC "C" MAX. HOR.
Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q
- Km m Pulg. 150 m³/s l/s m l/s m l/s m l/s
4 4-1 1 0.30 300.00 8.00 150.00 0.0111 1 11.12 0.169 0.015 -3.197 1 7.923 0.090 0.011 -0.173 1 7.751 0.087 0.011 -0.091 1
1 1-2 2 0.35 350.00 8.00 150.00 0.0030 1 3.00 0.017 0.006 -3.197 -2.613 1 2.417 0.012 0.005 -0.173 -0.621 1 2.865 0.016 0.006 -0.091 -0.047 1
I 2 2-3 3 0.30 300.00 8.00 150.00 0.0013 -1 1.33 -0.003 0.002 -3.197 -1 -4.531 -0.032 0.007 -0.173 -1 -4.704 -0.034 0.007 -0.091 -1
3 3-4 4 0.35 350.00 8.00 150.00 0.0026 -1 2.61 -0.013 0.005 -3.197 -1 -5.804 -0.059 0.010 -0.173 -1 -5.976 -0.062 0.010 -0.091 -1
0.170 0.029 0.011 0.033 0.006 0.034
5 5-1 1 0.40 400.00 2.00 150.00 0.0052 1 5.15 46.318 8.994 -2.613 1 2.537 12.479 4.920 -0.621 1 1.916 7.421 3.874 -0.047 1
1 1-2 2 0.10 100.00 3.00 150.00 0.0047 1 4.67 1.338 0.287 -2.613 1 2.052 0.292 0.142 -0.621 1 1.431 0.150 0.105 -0.047 1
II 2 2-3 3 0.25 250.00 3.00 150.00 0.0002 -1 0.15 -0.006 0.039 -2.613 -1 -2.765 -1.270 0.459 -0.621 -1 -3.386 -1.848 0.546 -0.047 -1
3 3-4 4 0.40 400.00 3.00 150.00 0.0014 -1 1.36 -0.549 0.403 -2.613 -1 -3.978 -3.985 1.002 -0.621 -1 -4.598 -5.212 1.133 -0.047 -1
4 4-5 5 0.35 350.00 8.00 150.00 0.0030 -1 3.00 -0.017 0.006 -2.613 -3.197 -1 -2.417 -0.012 0.005 -0.621 -0.173 -1 -2.865 -0.016 0.006 -0.047 -0.091 -1
47.084 9.728 7.505 6.528 0.495 5.663
CIRCUITO
TRAMO
LONGITUDES
Diametro Tuberia GASTO itera. Anterior ITERACION N° 004 ITERACION N° 005 ITERACION N° 006
Tramo Nudo FinalØ PVC "C" MAX. HOR.
Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q
- Km m Pulg. 150 m³/s l/s m l/s m l/s m l/s
4 4-1 1 0.30 300.00 8.00 150.00 0.0077 1 7.6596 0.0847 0.0111 -0.0075 1 7.6521 0.0845 0.0110 -0.0001 1 7.65202 0.08453 0.01105 0.00000 1
1 1-2 2 0.35 350.00 8.00 150.00 0.0028 1 2.8209 0.0155 0.0055 -0.0075 -0.0004 1 2.8138 0.0155 0.0055 -0.0001 0.0000 1 2.81373 0.01546 0.00550 0.00000 0.00000 1
I 2 2-3 3 0.30 300.00 8.00 150.00 -0.0048 -1 -4.7947 -0.0356 0.0074 -0.0075 -1 -4.8022 -0.0357 0.0074 -0.0001 -1 -4.80227 -0.03567 0.00743 0.00000 -1
3 3-4 4 0.35 350.00 8.00 150.00 -0.0061 -1 -6.0676 -0.0642 0.0106 -0.0075 -1 -6.0751 -0.0643 0.0106 -0.0001 -1 -6.07513 -0.06432 0.01059 0.00000 -1
0.0005 0.0346 0.0000 0.0346 0.00000 0.03456
5 5-1 1 0.40 400.00 2.00 150.00 0.0019 1 1.8687 7.0865 3.7922 -0.0004 1 1.8683 7.0838 3.7916 0.0000 1 1.86828 7.08373 3.79157 0.00000 1
1 1-2 2 0.10 100.00 3.00 150.00 0.0014 1 1.3838 0.1410 0.1019 -0.0004 1 1.3834 0.1409 0.1019 0.0000 1 1.38339 0.14090 0.10185 0.00000 1
II 2 2-3 3 0.25 250.00 3.00 150.00 -0.0034 -1 -3.4334 -1.8963 0.5523 -0.0004 -1 -3.4338 -1.8967 0.5524 0.0000 -1 -3.43376 -1.89674 0.55238 0.00000 -1
3 3-4 4 0.40 400.00 3.00 150.00 -0.0046 -1 -4.6456 -5.3116 1.1434 -0.0004 -1 -4.6460 -5.3124 1.1434 0.0000 -1 -4.64600 -5.31243 1.14344 0.00000 -1
4 4-5 5 0.35 350.00 8.00 150.00 -0.0028 -1 -2.8209 -0.0155 0.0055 -0.0004 -0.0075 -1 -2.8138 -0.0155 0.0055 0.0000 -0.0001 -1 -2.81373 -0.01546 0.00550 0.00000 0.00000 -1
0.0039 5.5953 0.0001 5.5947 0.00000 5.59474
CIRCUITO
TRAMO
LONGITUDES
Diametro Tuberia GASTO itera. Anterior ITERACION N° 007 ITERACION N° 008 ITERACION N° 009
Tramo Nudo FinalØ PVC "C" MAX. HOR.
Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q
- Km m Pulg. 150 m³/s l/s m l/s m l/s m l/s
4 4-1 1 0.30 300.00 8.00 150.00 0.0077 1 7.6520 0.0845 0.0110 0.0000 1 7.6520 0.0845 0.0110 0.0000 1 7.6520 0.0845 0.0110 0.0000 1
1 1-2 2 0.35 350.00 8.00 150.00 0.0028 1 2.8137 0.0155 0.0055 0.0000 0.0000 1 2.8137 0.0155 0.0055 0.0000 0.0000 1 2.8137 0.0155 0.0055 0.0000 0.0000 1
I 2 2-3 3 0.30 300.00 8.00 150.00 -0.0048 -1 -4.8023 -0.0357 0.0074 0.0000 -1 -4.8023 -0.0357 0.0074 0.0000 -1 -4.8023 -0.0357 0.0074 0.0000 -1
3 3-4 4 0.35 350.00 8.00 150.00 -0.0061 -1 -6.0751 -0.0643 0.0106 0.0000 -1 -6.0751 -0.0643 0.0106 0.0000 -1 -6.0751 -0.0643 0.0106 0.0000 -1
0.0000 0.0346 0.0000 0.0346 0.0000 0.0346
5 5-1 1 0.40 400.00 2.00 150.00 0.0019 1 1.8683 7.0837 3.7916 0.0000 1 1.8683 7.0837 3.7916 0.0000 1 1.8683 7.0837 3.7916 0.0000 1
1 1-2 2 0.10 100.00 3.00 150.00 0.0014 1 1.3834 0.1409 0.1019 0.0000 1 1.3834 0.1409 0.1019 0.0000 1 1.3834 0.1409 0.1019 0.0000 1
II 2 2-3 3 0.25 250.00 3.00 150.00 -0.0034 -1 -3.4338 -1.8967 0.5524 0.0000 -1 -3.4338 -1.8967 0.5524 0.0000 -1 -3.4338 -1.8967 0.5524 0.0000 -1
3 3-4 4 0.40 400.00 3.00 150.00 -0.0046 -1 -4.6460 -5.3124 1.1434 0.0000 -1 -4.6460 -5.3124 1.1434 0.0000 -1 -4.6460 -5.3124 1.1434 0.0000 -1
4 4-5 5 0.35 350.00 8.00 150.00 -0.0028 -1 -2.8137 -0.0155 0.0055 0.0000 0.0000 -1 -2.8137 -0.0155 0.0055 0.0000 0.0000 -1 -2.8137 -0.0155 0.0055 0.0000 0.0000 -1
0.0000 5.5947 0.0000 5.5947 0.0000 5.5947
b). CÁLCULO Y DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN POR EL METODO DE HARDY CROSS
CIRCUITO
TRAMO
LONGITUDES
Diametro Tuberia GASTO de DISEÑO Perdida Menores Cotas de Terreno Perdidas de Carga Cotas Piezometricas
Tramo Nudo Final
Ø PVC "C" MAX. HOR.
Hf Hfm (50cm@100m) Hf Cota Inicial Cota Final Pi Pf
- Km m Pulg. 150 m³/s l/s m cm m m msnm msnm m m m msnm msnm
4 4-1 1 0.30 300.00 8.00 150.00 0.0077 1 7.6520 0.0845 150.0000 1.5000 1.5845 2235.00 2230.00 -5.000 20.0537 23.4692 2255.05 2253.47
1 1-2 2 0.35 350.00 8.00 150.00 0.0028 1 2.8137 0.0155 175.0000 1.7500 1.7655 2230.00 2235.00 5.0000 23.4692 18.4537 2253.47 2230.02
I 2 2-3 3 0.30 300.00 8.00 150.00 -0.0048 -1 -4.8023 -0.0357 150.0000 1.5000 1.4643 2235.00 2240.00 5.0000 18.4537 13.4894 2230.02 2211.53
3 3-4 4 0.35 350.00 8.00 150.00 -0.0061 -1 -6.0751 -0.0643 175.0000 1.7500 1.6857 2240.00 2235.00 -5.0000 13.4894 18.5537 2211.53 2197.97
0.00000 0.0000 6.5000
5 5-1 1 0.40 400.00 2.00 150.00 0.0019 1 1.8683 7.0837 200.0000 2.0000 9.0837 2235.00 2225.00 -10.000 18.4537 21.3700 2230.02 2218.65
1 1-2 2 0.10 100.00 3.00 150.00 0.0014 1 1.3834 0.1409 50.0000 0.5000 0.6409 2225.00 2220.00 -5.0000 21.3700 26.2291 2218.65 2197.42
II 2 2-3 3 0.25 250.00 3.00 150.00 -0.0034 -1 -3.4338 -1.8967 125.0000 1.2500 -0.6467 2220.00 2230.00 10.0000 26.2291 18.1258 2197.42 2169.29
Nudo Inicial ⧍Q ⧍Q ⧍Q
Nudo Inicial ⧍Q ⧍Q ⧍Q
Nudo Inicial ⧍Q ⧍Q ⧍Q
Perdida de carga
Perdida de carga Total
Diferencia de cotas
Nudo Inicial ⧍C = f-i
Cota Piez. Inicial
Cota Piez. Final
〖 𝑄〗⧍ ^ = ((− ⅀ℎ𝑓)/(1.852∗⅀(ℎ𝑓/𝑄)) )
P𝑓=𝑃𝑖−(𝐻𝑓+〖⧍𝐶 )〗^
3 3-4 4 0.40 400.00 3.00 150.00 -0.0046 -1 -4.6460 -5.3124 200.0000 2.0000 -3.3124 2230.00 2235.00 5.0000 18.1258 18.4383 2169.29 2145.85
4 4-5 5 0.35 350.00 8.00 150.00 -0.0028 -1 -2.8137 -0.0155 175.0000 1.7500 1.7345 2235.00 2230.00 -5.0000 18.4383 23.4537 2145.85 2127.40
0.00000 0.0000 7.5000
-
lt/s.
m
ITERACION N° 003
7.6596
2.8209
-4.7947
-6.0676
1.8687
1.3838
-3.4334
-4.6456
-2.8209
ITERACION N° 006
Q
l/s
7.6520
2.8137
-4.8023
-6.0751
1.8683
1.3834
-3.4338
-4.6460
-2.8137
ITERACION N° 009
Q
l/s
7.6520
2.8137
-4.8023
-6.0751
1.8683
1.3834
-3.4338
-4.6460
-2.8137
P𝑓=𝑃𝑖−(𝐻𝑓+〖⧍𝐶 )〗^
A). CURSO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO -
DISEÑADO POR: ALEJANDRO YURI TICONA PEÑASCOESQUEMA GENERALMETODO DE HARDY CROSS
LEYENDA: INFORMACION Y DATOS: Se tiene Caudal Media Qm= 6.00 Lt/seg. Poblacion Futura = 3456 HabØ Diametro de la Tuberia Propuesto Poblacion Inicial = 2256 Habl/s Caudal en Transito en el Tramo - Red de Distribucion Qmd= 7.80 Lt/seg. Incremento de Población = 1200 Hab
lt/s. Caudal que se Destina para Un Nudo Qmh= 15.00 Lt/seg.
msnm Cota del Terreno en (msnm) 3.12 Lt/seg.
mca Presion en el Nudo (Resultante) 2.08 Lt/seg.Sentido del Flujo (Caudal de Transito en la Red) Q para el Circuito I y II = 11.88 Lt/seg.
lt/s Caudal en Transito (DISEÑO) en el Tramo - Red de Distribucion
CIR
CU
ITO
(
I ) TRAMO Diametros
CIR
CU
ITO
(
II
)
TRAMO Diametros
ALTERNATIVA N° 01 DIAMETROS DE TUBERIA 4-1 4 5-1 3
1-2 4 1-2 3
TUBERIA PVC C=150 2-3 4 2-3 3
3-4 4 3-4 3
GRAFICO N° 001 4-5 4
Cota: 2235 msnm Cota: 2230 msnm Cota: 2225 msnm1.27 lt/s. 2.97 lt/s. 0.48 lt/s.
A Ø 4 Pulg B Ø 3 Pulg C
Qe 11.88 lt/s. 4 8.00 l/s 15 2.03 l/s 13.12 Pres Ent 20.1 mca 11.12 l/s P 22.5 mca P 22.3 mca 5.15 l/s P 24.4 mca
15 l/s 7.8472 lt/s 3.3452 lt/s
- 2.8603 lt/s
4.67 1.55l/s 100 m
Ø 3 Pulg
5.8800 lt/s 1.5320 lt/s Cota: 2220 msnm
Ø 4 2.61 l/s 3.00 Ø 4 II 2 D 1.70 lt/s.
Pulg I l/s Pulg P 28.9 mca 3.12 lt/s.
350 mØ 3 Pulg
0.15 250 m
l/sPresion 13.3 mca P 17.3 mca 1.957 lt/s
Cota: 2240 msnm Cota: 2235 msnm1.27 lt/s. 4.6071 lt/s 2.97 lt/s. P 17.2 mca 3.1691 lt/s P 19.6 mca
3 1.33 l/s 24 1.36 l/s 3G Ø 4 Pulg F Ø 3 Pulg E
Cota: 2230 msnm300 m 400 m 1.21 lt/s.
700 m
FORMULAS UTILIZADAS
Q para 60%⧍P =
Q para 40%⧍P =
𝑄=0.0004262 ∗𝐶 ∗𝐷2.63 ∗𝑆0.54 𝐾^ =𝐿 ∗ (1/(0.0004262∗𝐶∗𝐷2.63) ) 1/0.54ℎ𝑓=𝐿∗𝐾∗𝑄1/0.54
〖 𝑄〗⧍ ^ = ((− ⅀ℎ𝑓)/(1.852∗⅀(ℎ𝑓/𝑄)) )ℎ〖 𝑓〗 ^ =𝐿 ∗ (𝑄/(0.0004262∗𝐶∗𝐷2.63) ) 1/0.54
a). CÁLCULO DE CAUDALES DE TRANSITO EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN POR EL METODO DE HARDY CROSSC
IRC
UIT
O TRAMO
LONGITUDES
DIAMETRO Tuberia GASTO (Asumido) ITERACION N° 001 ITERACION N° 002 ITERACION N° 003
Tramo Nudo FinalØ PVC "C" MAX. HOR.
Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q
- Km m Pulg. 150 m³/s l/s m l/s m l/s m l/s
4 4-1 1 0.30 300.00 4.00 150.00 0.0111 1 11.12 4.940 0.444 -3.197 1 7.923 2.637 0.333 -0.064 1 7.859 2.598 0.331 -0.012 1 7.847
1 1-2 2 0.35 350.00 4.00 150.00 0.0030 1 3.00 0.509 0.170 -3.197 -1.686 1 1.489 0.139 0.094 -0.064 -0.116 1 1.541 0.148 0.096 -0.012 -0.002 1 1.532
I 2 2-3 3 0.30 300.00 4.00 150.00 0.0013 -1 1.33 -0.097 0.073 -3.197 -1 -4.531 -0.937 0.207 -0.064 -1 -4.595 -0.962 0.209 -0.012 -1 -4.607
3 3-4 4 0.35 350.00 4.00 150.00 0.0026 -1 2.61 -0.393 0.151 -3.197 -1 -5.804 -1.729 0.298 -0.064 -1 -5.868 -1.764 0.301 -0.012 -1 -5.880
4.960 0.838 0.111 0.931 0.020 0.937
5 5-1 1 0.40 400.00 3.00 150.00 0.0052 1 5.15 6.429 1.248 -1.686 1 3.464 3.084 0.890 -0.116 1 3.348 2.896 0.865 -0.002 1 3.346
1 1-2 2 0.10 100.00 3.00 150.00 0.0047 1 4.67 1.338 0.287 -1.686 1 2.979 0.583 0.196 -0.116 1 2.863 0.542 0.189 -0.002 1 2.861
II 2 2-3 3 0.25 250.00 3.00 150.00 0.0002 -1 0.15 -0.006 0.039 -1.686 -1 -1.838 -0.596 0.324 -0.116 -1 -1.954 -0.668 0.342 -0.002 -1 -1.956
3 3-4 4 0.40 400.00 3.00 150.00 0.0014 -1 1.36 -0.549 0.403 -1.686 -1 -3.050 -2.437 0.799 -0.116 -1 -3.166 -2.612 0.825 -0.002 -1 -3.169
4 4-5 5 0.35 350.00 4.00 150.00 0.0030 -1 3.00 -0.509 0.170 -1.686 -3.197 -1 -1.489 -0.139 0.094 -0.116 -0.064 -1 -1.541 -0.148 0.096 -0.002 -0.012 -1 -1.532
6.702 2.146 0.495 2.303 0.010 2.317
CIRCUITO
TRAMO
LONGITUDES
Diametro Tuberia GASTO itera. Anterior ITERACION N° 004 ITERACION N° 005 ITERACION N° 006
Tramo Nudo FinalØ PVC "C" MAX. HOR.
Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q
- Km m Pulg. 150 m³/s l/s m l/s m l/s m l/s
4 4-1 1 0.30 300.00 4.00 150.00 0.0078 1 7.8475 2.5908 0.3301 -0.0002 1 7.8472 2.5906 0.3301 0.0000 1 7.84718 2.59060 0.33013 0.00000 1 7.8472
1 1-2 2 0.35 350.00 4.00 150.00 0.0015 1 1.5318 0.1467 0.0958 -0.0002 -0.0005 1 1.5321 0.1467 0.0958 0.0000 0.0000 1 1.53202 0.14674 0.09578 0.00000 0.00000 1 1.5320
I 2 2-3 3 0.30 300.00 4.00 150.00 -0.0046 -1 -4.6068 -0.9662 0.2097 -0.0002 -1 -4.6071 -0.9662 0.2097 0.0000 -1 -4.60711 -0.96626 0.20973 0.00000 -1 -4.6071
3 3-4 4 0.35 350.00 4.00 150.00 -0.0059 -1 -5.8797 -1.7709 0.3012 -0.0002 -1 -5.8799 -1.7711 0.3012 0.0000 -1 -5.87996 -1.77108 0.30121 0.00000 -1 -5.8800
0.0004 0.9368 0.0001 0.9369 0.00000 0.93685
5 5-1 1 0.40 400.00 3.00 150.00 0.0033 1 3.3456 2.8921 0.8644 -0.0005 1 3.3452 2.8914 0.8643 0.0000 1 3.34515 2.89136 0.86434 0.00000 1 3.3452
1 1-2 2 0.10 100.00 3.00 150.00 0.0029 1 2.8607 0.5410 0.1891 -0.0005 1 2.8603 0.5409 0.1891 0.0000 1 2.86026 0.54087 0.18910 0.00000 1 2.8603
II 2 2-3 3 0.25 250.00 3.00 150.00 -0.0020 -1 -1.9564 -0.6692 0.3421 -0.0005 -1 -1.9569 -0.6695 0.3421 0.0000 -1 -1.95689 -0.66954 0.34215 0.00000 -1 -1.9569
3 3-4 4 0.40 400.00 3.00 150.00 -0.0032 -1 -3.1686 -2.6152 0.8253 -0.0005 -1 -3.1691 -2.6159 0.8254 0.0000 -1 -3.16913 -2.61594 0.82544 0.00000 -1 -3.1691
4 4-5 5 0.35 350.00 4.00 150.00 -0.0015 -1 -1.5318 -0.1467 0.0958 -0.0005 -0.0002 -1 -1.5321 -0.1467 0.0958 0.0000 0.0000 -1 -1.53202 -0.14674 0.09578 0.00000 0.00000 -1 -1.5320
0.0021 2.3168 0.0000 2.3168 0.00001 2.31681
CIRCUITO
TRAMO
LONGITUDES
Diametro Tuberia GASTO itera. Anterior ITERACION N° 007 ITERACION N° 008 ITERACION N° 009
Tramo Nudo FinalØ PVC "C" MAX. HOR.
Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q Hf Hf/Q Q
- Km m Pulg. 150 m³/s l/s m l/s m l/s m l/s
4 4-1 1 0.30 300.00 4.00 150.00 0.0078 1 7.8472 2.5906 0.3301 0.0000 1 7.8472 2.5906 0.3301 0.0000 1 7.8472 2.5906 0.3301 0.0000 1 7.8472
1 1-2 2 0.35 350.00 4.00 150.00 0.0015 1 1.5320 0.1467 0.0958 0.0000 0.0000 1 1.5320 0.1467 0.0958 0.0000 0.0000 1 1.5320 0.1467 0.0958 0.0000 0.0000 1 1.5320
I 2 2-3 3 0.30 300.00 4.00 150.00 -0.0046 -1 -4.6071 -0.9663 0.2097 0.0000 -1 -4.6071 -0.9663 0.2097 0.0000 -1 -4.6071 -0.9663 0.2097 0.0000 -1 -4.6071
3 3-4 4 0.35 350.00 4.00 150.00 -0.0059 -1 -5.8800 -1.7711 0.3012 0.0000 -1 -5.8800 -1.7711 0.3012 0.0000 -1 -5.8800 -1.7711 0.3012 0.0000 -1 -5.8800
0.0000 0.9369 0.0000 0.9369 0.0000 0.9369
5 5-1 1 0.40 400.00 3.00 150.00 0.0033 1 3.3452 2.8914 0.8643 0.0000 1 3.3452 2.8914 0.8643 0.0000 1 3.3452 2.8914 0.8643 0.0000 1 3.3452
1 1-2 2 0.10 100.00 3.00 150.00 0.0029 1 2.8603 0.5409 0.1891 0.0000 1 2.8603 0.5409 0.1891 0.0000 1 2.8603 0.5409 0.1891 0.0000 1 2.8603
II 2 2-3 3 0.25 250.00 3.00 150.00 -0.0020 -1 -1.9569 -0.6695 0.3421 0.0000 -1 -1.9569 -0.6695 0.3421 0.0000 -1 -1.9569 -0.6695 0.3421 0.0000 -1 -1.9569
3 3-4 4 0.40 400.00 3.00 150.00 -0.0032 -1 -3.1691 -2.6159 0.8254 0.0000 -1 -3.1691 -2.6159 0.8254 0.0000 -1 -3.1691 -2.6159 0.8254 0.0000 -1 -3.1691
4 4-5 5 0.35 350.00 4.00 150.00 -0.0015 -1 -1.5320 -0.1467 0.0958 0.0000 0.0000 -1 -1.5320 -0.1467 0.0958 0.0000 0.0000 -1 -1.5320 -0.1467 0.0958 0.0000 0.0000 -1 -1.5320
0.0000 2.3168 0.0000 2.3168 0.0000 2.3168
b). CÁLCULO Y DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN POR EL METODO DE HARDY CROSS
CIRCUITO
TRAMO
LONGITUDES
Diametro Tuberia GASTO de DISEÑO Cotas de Terreno Perdidas de Carga Cotas Piezometricas
Tramo Nudo Final
Ø PVC "C" MAX. HOR.
Hf Cota Inicial Cota Final Pi Pf
- Km m Pulg. 150 m³/s l/s m msnm msnm m m m msnm msnm
4 4-1 1 0.30 300.00 4.00 150.00 0.0078 1 7.8472 2.5906 2235.00 2230.00 -5.000 20.0537 22.4631 2255.05 2252.46
1 1-2 2 0.35 350.00 4.00 150.00 0.0015 1 1.5320 0.1467 2230.00 2235.00 5.0000 22.4631 17.3164 2252.46 2230.15
I 2 2-3 3 0.30 300.00 4.00 150.00 -0.0046 -1 -4.6071 -0.9663 2235.00 2240.00 5.0000 17.3164 13.2827 2230.15 2211.86
3 3-4 4 0.35 350.00 4.00 150.00 -0.0059 -1 -5.8800 -1.7711 2240.00 2235.00 -5.0000 13.2827 20.0537 2211.86 2196.81
0.00000 0.0000
5 5-1 1 0.40 400.00 3.00 150.00 0.0033 1 3.3452 2.8914 2235.00 2225.00 -10.000 17.3164 24.4250 2230.15 2215.72
1 1-2 2 0.10 100.00 3.00 150.00 0.0029 1 2.8603 0.5409 2225.00 2220.00 -5.0000 24.4250 28.8842 2215.72 2191.84
II 2 2-3 3 0.25 250.00 3.00 150.00 -0.0020 -1 -1.9569 -0.6695 2220.00 2230.00 10.0000 28.8842 19.5537 2191.84 2162.28
Nudo Inicial ⧍Q ⧍Q ⧍Q
Nudo Inicial ⧍Q ⧍Q ⧍Q
Nudo Inicial ⧍Q ⧍Q ⧍Q
Perdida de carga
Diferencia de cotas
Nudo Inicial ⧍C = f-i
Cota Piez. Inicial
Cota Piez. Final
〖 𝑄〗⧍ ^ = ((− ⅀ℎ𝑓)/(1.852∗⅀(ℎ𝑓/𝑄)) )
P𝑓=𝑃𝑖−(𝐻𝑓+〖⧍𝐶 )〗^
3 3-4 4 0.40 400.00 3.00 150.00 -0.0032 -1 -3.1691 -2.6159 2230.00 2235.00 5.0000 19.5537 17.1696 2162.28 2140.11
4 4-5 5 0.35 350.00 4.00 150.00 -0.0015 -1 -1.5320 -0.1467 2235.00 2230.00 -5.0000 17.1696 22.3164 2140.11 2122.80
0.00000 0.0000
CURSO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
TRABAJO ENCARGADO
ALUMNO Y DISEÑADO POR: ALEJANDRO YURI TICONA PEÑASCO
ENUNCIADO:
a). Caudales en transito de la RED DE AGUA POTABLEb). Presiones en los nudos de la RED DE AGUA POTABLE, siendo el mas desfavorable 15mcac). Presion de entrada a la Red de AGUA POTABLE y diametro de la Linea de Aducciond). Dimencionamiento del Reservorio Circular
Nota.-
El Caudal para el 60% del crecimiento Poblacional estará dispuesto en el nudo (2) del circuito (II).
SOLUCION:
Primero.- Calculamos los CAUDALES Qm = 6.00 l/s.
El Caudal máximo diario se calcula Multiplicando por un coeficiente K1=1.3 al Qm
Qmd = 1.3 6.00 7.8 l/s.
El Caudal máximo horario se calcula Multiplicando por un coeficiente K2=2.5 al Qmpara poblaciones menoreso iguales a 10000 Hab.
Qmh = 2.5 6.00 15 l/s.
Segundo.-En teoria se tiene el consumo que para un Clima Calido, para Población Futura (2000 al 10000 hab) es
150 lt/hab/díaCaudal Medio (Qm)
3456.00 Hab.
Del inunciado se tiene:Tasas de crecimiento de la poblacíon futura calculado por el metodo Aritmetico = 47.964Tasas de crecimiento de la poblacíon futura calculado por el metodo Geometrico = 0.025Diferencia de Tiempo se tiene = 20 años
Poblacion Inicial = 2256.0005 Hab PiIncremento de Población = 1200 Hab P⧍
Determinar la solucion mas óptima para el sistema indicado, los diametros son sugeridos, pudiéndose cambiar de ser necesario: (6", 4", 3", 2") ??
La base del Reservorio se encuentra a 2270msnm, la linea de aduccion tiene una longitud de 2500 m. todas las tuberías son de PVC. Considerar 5 m por pérdidas menores en la linea de aducción, y de 50cm por cada 100 m de tuberia que conforman los circuitos en la RED de distribución.
El caudal medio es de 6 lps, y el clima es cálido, la población futura ha sido calculada del promedio de los metodos aritmetico y geometrico cuyas tasas de crecimiento poblacional son de 47.964 y 0.025 respectivamente.
Pf :
〖𝑄𝑚〗 ^ =(𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 ∗𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝐹𝑢𝑡𝑢𝑟𝑎)/86400
〖𝑃𝑖〗 ^ =(2(𝑃𝑓)−𝑟𝑎(𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜))/(1+(1+𝑟𝑔)(𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜))
〖𝑄 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑃𝑖〗 ^ =((150𝑙/𝑠) ∗(𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙))/86400 ∗(2.5)
Q pi = 9.8 lt/seg.
Q pi = 5.21 lt/seg.
3.12499871 Lt/seg. 3.12
2.08333247 Lt/seg. 2.08
Q para el Circuito I y II = 11.88 Lt/seg.
Tercero.-DIMENCIONAMIENTO DEL RESERVORIO CIRCULAR
Para el calculo del volumen del reservorio se tiene que trabajar con Qmd
Qmd = 7.8 l/s.
Y ademas el Volumen total del Reservorio es
V.r = Volumen de Reservorio = 0.25(Qmd *(86.4)) = 168.48 m3
V.i = Volumen de Incendios = ?Nota.- para poblaciones < a 10000 se tiene 01 hidrante
V.i = Volumen de Incendios = 36 * N° de Hidrantes = 36 m3
V.e = Volumen de Emerg = (V.r + V.i)*(25%) = 51.12 m3
V. total del Reservorio = 255.6 m2V. total del Reservorio = 256 m3
Predimencionamiento de la altura del Reservorio
H = 1.704 m
Reservorio Circular V = A. * H. donde: V : Volumen del ReservA : Area del Reserv
D = 13.81 m
Nota.- la altura de del reservorio es muy pequeña, entonces asumimos una altura mayor (H=3m)y finalmente el Diametro del reservorio resulta de D = 10.42 m
Q para 60%⧍P =
Q para 40%⧍P =
𝑉.𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣=𝑉.𝑟𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣+𝑉.𝐼𝑛𝑐𝑒𝑛𝑑𝑖𝑜𝑠+𝑉. 𝐸𝑚𝑒𝑟𝑔𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠
〖𝑄 𝑃〗⧍ ^ =((150𝑙/𝑠) ∗( 𝑃))/86400 ∗(2.5)⧍
𝐻^ =(𝑉. 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑜𝑟𝑖𝑜)/300 ∗(2.0)
𝐴^ =(3.1416 ∗𝐷^2)/4 ∗(𝐻)
Cuarto.-DISEÑO DE LA LINEA DE ADUCCION Y CALCULO DE LA PRESION DE ENTRADA A LA RED DE DISTRIBUCION
Cota inicio 2270 Cota final 2235 Del Grafico N° 001Donde: S : Perdida ? se tiene
hf: 35 mL: 2.5 km
S : 14.00 m/Km
Qmh = 15 l/s.con la formula
la tuberias es PVC C=150
D : 4.6341 Pulg.entonces tomaremos D 1 : 6 Pulg.
D 2 : 4 Pulg.
Calculado la velocidad del flujo en el tubo PVC V
V 1 = 0.8223 m/seg. Ok
V 2 = 1.8502 m/seg. Obtamos el D 1 : 6 Pulg.
Entonces la Longitudes Totales = (L + L Equi.)/1000
L total = 2.50 Km
Calculo de hf =
1.8518515.00
hf = 2.5000000 ------------------------------------------------------0.0004262 150 111
hf = 9.9463 m
Calculo de Perdida Totales = hf linea aduccion + hf menoresPerdidas menores = 5 m
Perdidas = 14.946 m
CALCULO DE LA PRESION EN LA ANTRADA A LA RED DE DISTRIBUCIÓN
Presion de entrada a RED Dist. = Carga Total - Perdidas de Linea Aducc.
hf: 35 m
Presion de entrada a RED Dist. = 20.0537 mca
A). ALTERNATIVA N° 01a). CÁLCULO DE CAUDALES DE TRANSITO EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN POR EL METODO DE HARDY CROSS
b). CÁLCULO Y DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN POR EL METODO DE HARDY CROSS
B). ALTERNATIVA N° 02a). CÁLCULO DE CAUDALES DE TRANSITO EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN POR EL METODO DE HARDY CROSS
b). CÁLCULO Y DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN POR EL METODO DE HARDY CROSS
𝑆=ℎ𝑓/L
𝑄=0.0004262 ∗𝐶 ∗𝐷2.63 ∗𝑆0.54
𝑉^ =(6.2 ∗𝑄)/(3.1416∗𝐷2)
ℎ〖 𝑓〗 ^ =𝐿 ∗(𝑄/(0.0004262 ∗𝐶 ∗ 𝐷2.63))^(1/0.54)
𝑆=ℎ𝑓/L
CONCLUSION: DESPUES DE LOS CALCULOS (METODO HARDY CROS) SE ELIGE LA ALTERNATIVA N° 01 "A"