transporte de agua sistemas de aducción, Esquemas y mapas conceptuales de Ingeniería Civil

¡Descarga transporte de agua sistemas de aducción y más Esquemas y mapas conceptuales en PDF de Ingeniería Civil solo en Docsity! TRANSPORTE DE AGUA Sistemas de aducción ¿Que es un sistema de aducción? l. Es el transporte de agua cruda, es decir todo el transporte desde la bocatoma o punto de captación hasta la planta o el mismo desarenador, ya sea por sistemas abiertos o sistemas cerrados a flujo libre. E — Mk 1 ASPECTO EMPRESARIAL po TÉCNICO AMES e | | (apuns] PETITETRA 7 ELOOMACIÓN y (DEsARENADOR] A DOSIFICACIÓN FLoLs | ITTIRRERA N 3 SENMENTACIÓN POTABILIZA AEREO A PURIFICA EL SERA y ENTRACIÓN RED DE DISTRIBUCIÓN TRATANDO EL AGUA p , ZETA PREVENIMOS- | ma MA MUQIAS ENFERMEDADES | E Sl DE >) ALMACENAMIEN YICROMEDIDOR AS j SISTEMAS ABIERTOS Es el agua circula por la propia pendiente de la conducción, desde el punto de toma, que tendrá mas cota o altura, hasta el punto de entrada (desarenador). Este tipo de aducción tiene las mismas ventajas y desventajas que las aducciones de sistemas cerrados a flujo libre La única desventaja de este sistema, es que esta expuesta a la posible contaminación externa del agua. Operación y mantenimiento Se debe prever inspecciones rutinarias que permitan establecer posibles fuentes de contaminación de las aguas transportadas Se debe verificar los asentamientos producidos en los anclajes y uniones, válvulas y codos SISTEMAS CERRADOS A FLUJO LIBRE. Los conductos pueden ser prefabricados o construidos en el sitio. El método de cálculo es similar al sistema abierto y sólo difiere en cuanto a las recomendaciones de velocidad y pérdidas. Conductos prefabricados Comúnmente se trata de tuberías fabricadas en diferentes materiales y diámetros, como por ejemplo: Tuberías de gres eN rt 14 Conductos construidos en el sitio U Pueden ser de diferentes formas, según lo indicado en la figura 8.2. Circular Figura 8,2 Conductos cerrados construidos 6n el sitio. ESPECIFICACIONES DE DISEÑO: ADUCCION BOCATOMA - DESARENADOR Período y caudal de diseño El período de diseño de la aducción va desde 15 hasta 30 años, según las características de tamaño del proyecto. Siempre que exista almacenamiento en el sistema de acueducto, el caudal de diseño corresponde al caudal máximo diario. Cuando no se prevea almacenamiento en el sistema, se debe diseñar para el caudal máximo horario Para el caso de la aducción a la planta de purificación o desarenador, se deben adicionar las pérdidas por exfiltración ocurridas durante el transporte (máximo 5% del caudal medio diario) y las necesidades de consumo en la planta de purificación (entre 3 y 5% del caudal medio diario). FLUIDO CONDUCTO ABIERTO Metodología de cálculo En el transporte de agua a superficie libre la superficie del agua se en cuentra a la presión atmosférica. El flujo en la condición anterior puede ser laminar o turbulento; uniforme o variado; subcrítico, crítico o supercrítico. El modelo de Manning se expresa por la siguiente ecuación: Superficie Libre en donde: Q A Aroa la presión atmosférica FLUIDO CONDUCTO CERRADO 3u6g% A p2 gia n Q= (8.1) caudal (mÍs) área de la sección de flujo (m?) radio hidráulico = R===—_—_—===— perímetro mojado (m) diámetro interno real de la tubería (m) pendiente de la línea de energía (nvm) coeficiente de rugosidad de Manning U El coeficiente de rugosidad depende en general del material de la tubería wm L) Ej em p | O En la figura 8.4 se presenta el esquema de esta conducción. La cota de llegada al desarenador se determina de acuerdo con la ubicación de éste en el plano topográfico, mientras que la cota de entrada des- de la bocatoma es la cota de salida supuesta en ella, la cual debe corregirse en este diseño. Diseño de la línea de aducción bocatoma - desarenador — 99,55 El desarenador debe situarse lo más cerca posible de la bocatoma, con == | Cémara de el fin de evitar una larga conducción de agua no tratada que puede nonección presentar problemas como la obstrucción por material sedimen- > table. Generalmente, esta aducción está comprendida entre 50 y . Cámera de 300 metros. E aquietamiento o 99,22 n= pe Las condiciones del diseño son las siguientes: —— | 0892 3 E Caudal de diseño : 32 L/s = 0.032 m3%Ys | roma n Coeficiente de rugosidad de Manning : n = 0,009 ¡7 O Longitud de conducción : L =50m DESARENADOR. b 50,00 m Figura 8.4 Aducción bocatoma - desarenador. Figura 8.4 Aducción bocalora - desaranadior, Con los datos anteriores se procede a calcular la pendiente de la tubería y el diámetro correspondiente en la ecuación de Manning (ecuación 8.1): 5 (9915-98:92) 50 x 100 = 0,45% ng 0.0090,032 |" . D= 155 = a) = 0,20 m =7,87 tomando el diámetro comercial, D'= 8” = 0,203 m, se aplica la ecua- ción 8.3 para establecer las condiciones de flujo a tubo lleno: IG 13 1 % = om AZ = 0,3120 UTA o m/s 0,009 Yo = Qe. 0033 x 4 A ETT IAS A em Ro con el valor de QUO, se entra a la tabla 8,2 y se obtiene: Ye d R LL =1086 ; E=0876 ; —-119% Va OB . Ro W, = 1,006 V, = 1,006x1,03 =1,06 ms > 0,6 ts d = 0,876x D = 0,760,208 = 0,18 m R=1,197x Ry =1,197x0,051 = 0,061 m 1=1R5=9.810%0,061%0,0045=2,70 Nm? Esfuerzo cortante que permite el arrastre de la mayor parte de mate- riales, según las tablas 8.5 y 8.4. Verificación de la cota a la salida de la bocatoma En el diseño de la bocatoma se adoptó una profundidad igual a 40 cm 100,9 desde la lámina de agua en la cámara de recolección de la bocatoma 99,8 hasta el fondo de la cámara. Esta profundidad debería ser: 99,6 1 z 99,4 a+15 L = 018 +15 CUL - 0,26 m 28 28 99,2 99,0 valor que difiere del supuesto inicial. Se debe modificar entonces la > E6 condición del diseño, en este caso aumentando la pendiente; para ello » se eleva la cota de fondo de la cámara de recolección de la bocatoma y 98,6 se cambia la cota de la lámina de agua en la cámara de aquietamiento 98.4 del desarenador por la de batea en la tubería a la llegada. eh | Al subir la cota del fondo de la cámara de recolección de 99,15 a 99,27 sa IE E 0 A UE AA A (28 cm de altura), y definir la cota de batea de la tubería a la llegada ñ 0. 5 10 15 20 25 30 35 40 456 50 55 60 como 98,92 — 0,18 = 98,74, se tiene: Abscisa Cámara de . Figura 8.4 Perfil de la aducción bocatoma - desarenador. Resultados finales. recolección Cámara de aquietamiento 99,22 op | 98,92 E BOCATOMA F LL DESARENADOR 50,00 m , ; y — Figura 8.4 Aducción bocatoma - desarenador. uno