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Accede a apuntes, guías, libros y más de tu carrera Topografía para Saneamiento pag. Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com 2020 TOPOGRAFÍA PARA SANEAMIENTO INSTITUTO TECNOLÓGICO PÚBLICO VICTOR ALVAREZ HUAPAYA CARRERA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE CONSTRUCCIÓN CIVIL DISEÑO DE LINEAS DE CONDUCCIÓN SEMESTRE II SEMANA 08 Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com LINEAS DE CONDUCCIÓN . Es un conjunto de tuberías, válvulas, estructuras, accesorios y obras de arte, encargados de la conducción del agua desde la captación hasta el reservorio aprovechando la carga estática existente (diferencia de altura) entre estos dos puntos. La conducción es el componente de un sistema de abastecimiento de agua potable por gravedad a través del cual se transportara esta desde la captación al tanque de almacenamiento, aprovechando la carga estática existente, y está compuesto de un conjunto de tuberías, válvulas, accesorios, estructuras y obras de arte. Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIOS VÁLVULA DE AIRE • El aire acumulado en los puntos más altos provoca la reducción del área de flujo del agua, produciendo un aumento de pérdida de carga y una disminución del gasto. Para evitar esta acumulación es necesario instalar válvulas de aire pudiendo ser automáticas o manuales. Debido al costo elevado de las válvulas automáticas, en la mayoría de las líneas de conducción se utilizan válvulas de compuerta con sus respectivos accesorios que requieren ser operadas periódicamente, se dispondrán cada 2 km como máximo. Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com VÁLVULAS DE PURGA : En los puntos bajos de la tubería deberán existir válvulas de purga, debido a que los sedimentos acumulados en los puntos bajos de la línea de conducción con topografía accidentada, provocan la reducción del área de flujo de agua, siendo necesario instalar válvulas de purga que permitan periódicamente la limpieza de tramos de tuberías, se dispondrán cada 2 km como máximo. Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com CÁMARAS ROMPE PRESIÓN Cuando existe mucho desnivel entre la captación y algunos puntos a lo largo de la línea de conducción, pueden generarse presiones superiores a las máximas que pueden soportar una tubería. En esta situación, es necesaria la construcción de cámaras rompe presión que permitan disparar la energía y reducir la presión relativa a cero (presión atmosférica), con la finalidad de evitar daños en la tubería. Estas estructuras permiten utilizar tuberías de menor clase, reduciendo considerablemente los costos en las obras de saneamiento de agua potable. Se instalarán cámara rompe presión estática máxima de: 50 metros para el caso de que se utilice tubería de presión nominal PN 7,5. 75 metros, en el caso de que se emplee tubería de PN 10. Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com DISEÑO DE LA LINEA DE CONDUCCIÓN 1.- Caudal de diseño La línea de conducción tendrá capacidad para conducir como mínimo, el caudal máximo diario, Qmd. Si el suministro fuera discontinuo, se diseñarán para el caudal máximo horario. 2.- Carga estática y dinámica La carga estática máxima aceptable será de 50 m y la Carga Dinámica mínima será de 1 m. La tubería no podrá alcanzar la línea de gradiente hidráulico (LGH) en ningún punto de su trazado. Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com Ilustración 1: Línea gradiente hidráulica de una conducción a presión Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com Diámetros El diámetro se diseñará para velocidades mínimas de 0,6 m/s y máxima de 3,0 m/s. El diámetro mínimo de la línea de conducción es de 25 mm (1”) para el caso de sistemas rurales. Dimensionamiento Para el dimensionamiento de la tubería, se tendrán en cuenta las siguientes condiciones: Línea de gradiente hidráulica (L. G. H.) La línea de gradiente hidráulica estará siempre por encima del terreno. En los puntos críticos se podrá cambiar el diámetro para mejorar la pendiente. Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com Pérdida de carga unitaria (hf) Para el propósito de diseño se consideran: - Ecuaciones de Hazen y Williams para diámetros mayores a 2 pulgadas y, - Ecuaciones de Fair Whipple para diámetros menores a 2 pulgadas. El cálculo del diámetro de la tubería podrá realizarse utilizando las siguientes fórmulas: Para tuberías de diámetro superior a 50 mm, Ecuación de Hazen- Williams:𝐻𝑓 = 10,674 ∗ Τ𝑄1.852 𝐶1,852 ∗ 𝐷4.86 ∗ 𝐿 Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com Siendo: Hf, pérdida de carga continua, en m. Q, Caudal en m3/s D, diámetro interior en m (ID) C, Coeficiente de Hazen Williams (adimensional) - Acero sin costura C=120 - Acero soldado en espiral C=100 - Hierro fundido dúctil con revestimiento C=140 - Hierro galvanizado – F°F° C=100 - Polietileno C=140 - PVC C=150 L, Longitud del tramo, en m. Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com Para tuberías de diámetro igual o inferior a 50 mm, Ecuación de Fair-Whipple: 𝐻𝑓 = 676,745 ∗ ൗ𝑄1,751𝐷4,753 𝐿 Siendo:Hf, pérdida de carga continua, en m.Q, Caudal en l/min D, diámetro interior en mm L, longitud en metros Salvo casos excepcionales que deberán ser justificados, la velocidad de circulación del agua establecida para los caudales de diseño deberá cumplir lo siguiente: - La velocidad mínima no será menor de 0,60 m/s. - La velocidad máxima admisible será de 3 m/s, pudiendo alcanzar los 5 m/s si se justifica razonadamente.Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com FÓRMULA PARA HALLAR EL CAUDAL Fórmula de Hazen y Williams: para Ø 2”> Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com DOTACIÓN Dotación diario por habitantes se ajustará a los siguientes valores : Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com CAUDAL DE IMPULSIÓN Qimp. = Q max.d *24/N Donde: Q: Lt/S N: Horas de funcionamiento de la Bomba. Qmax.d = Caudal Maximo diario CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA POT. Bomba = Ɣ*Q*H/75*N Donde: Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com EJERCICIÓN DE APLICACIÓN Calcule y dimensione la línea de conducción e impulsión de una fuente de aguas superficiales cuyas características son: Rendimiento 1000 lt/s, cota 4350 MSNM, Población de 15000 hab., clima frio, se piensa utilizar una línea existente de 4’’ de diametro de F° F°. Hacer un trazo paralelo a esta línea y que atreviese las siguientes Cotas: PUNTO COTA DIST. ACUMULADA FUENTE 1 4350 MSNM 0 2 4250 MSNM 1200 mt 3 4200 MNSM 3500 mt 4 4290 MSNM 4200 mt P.T 5 4220 MSNM 5600 mt RESERVORIO 6 4380 MSNM 6300 mtDescargado por Chelito Zamorano(chelitozamorano7@gmail.com)Encuentra más documentos en www.udocz.com En la planta de Tratamiento P.T, se pierde una carga de 20m., en el tramo P.T, Reservorio; no se utiliza la línea existente en este tramo, para el tramo P.T, utilizar una bomba accionada con motor Diesel. Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com) Encuentra más documentos en www.udocz.com GRACIAS POR SU ATENCIÓN Descargado por Chelito Zamorano (chelitozamorano7@gmail.com)Encuentra más documentos en www.udocz.com
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