CALCULO Y DISEÑO AGUA POTABLE OMATE

Anexo/Localidad Hab.Anexo de Quinistacas 430

Anexo de Cogri 632Localidad de Omate 1404

Total 2466

Variables: Datos: Criterio de diseño

Población actual(P2007), hab.: 2,466 Fuente del INEI, proy. al 2009

Periodo de diseño, años: 20 Criterio asumido

Tasa de crecimiento(r): 0.0308 Calculado en base a los censos: 1993 y 2007 distrito de Omate

Población futura(Pf): 3,985 Pf=Po(1+rt)

Dotación, L/hab/dia: 180 Criterio asumido para poblaciones rurales con alcantarillado

K1: 1.3 Factor de seguridad


QP, l/s: (Consumo promedio anual) 8.30 (Pf x Dot.) / 86,400

Qmáx. Diario, l/s : (Consumo máximo diario) 10.79 Qp x K1

Qmáx. Horario, l/s : (Consumo máximo horario) 16.60 Qp x K2

Q conducción o captación, l/s : 10.79 Q máx.diario

Qaducción, l/s : 16.60 Q má.horario

CALCULO CAUDAL DE DISEÑO PARA LA LINEA DE CONDUCCION

CUADRO Nro 01. POBLACION DE DISEÑO Y DEMANDA DE AGUA

PROYECTO: INSTALACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y LINEA DE CONDUCCION PARALOS ANEXOS DE CARABAYA, QUINISTACAS, CHALLAHUAYO, COGRI Y LOCALIDAD DE OMATE,DISTRITO DE OMATE - GENERAL SANCHEZ CERRO – MOQUEGUA

TRAMO: PTAP - RESERVORIO QUINISTACAS(0+100KM AL 0+820KM)

Datos de Población Actual

Anexo/Localidad Hab.Anexo de Cogri 632

Localidad de Omate 1404Total 2036
















CALCULO CAUDAL DE DISEÑO PARA LA LINEA DE CONDUCCION TRAMO: RESERVORIO QUINISTACAS A LA CAMARA DE DISTRIBUCION DE CAUDALES Nro 02

(0+820KM AL 1+520KM)


Anexo/Localidad Hab.Localidad de Omate 1404

Total 1404
















CALCULO CAUDAL DE DISEÑO PARA LA LINEA DE CONDUCCION TRAMO: RESERVORIO QUINISTACAS A LA CAMARA DE DISTRIBUCION DE CAUDALES Nro 02

(1+520KM AL 2+490KM)


Anexo/Localidad Hab.Anexo de Cogri 632

Total 632


Población actual(P2007), hab.: 632 Fuente del INEI, proy. al 2009













PROYECTO: INSTALACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y LINEA DE CONDUCCION PARA LOSANEXOS DE CARABAYA, QUINISTACAS, CHALLAHUAYO, COGRI Y LOCALIDAD DE OMATE,DISTRITO DE OMATE - GENERAL SANCHEZ CERRO – MOQUEGUA

CALCULO CAUDAL DE DISEÑO PARA LA LINEA DE CONDUCCION TRAMO: CAMARA DE DISTRIBUCION DE CAUDALES Nro 02 - CAPTACION DE COGRI (existente)

(0+000KM AL 0+506KM)


Variables: Datos: Quinistacas Criterio de diseño

Población actual(P2009), hab.: 430 Fuente del INEI, proy. al 2009


Tasa de crecimiento(r): 0.0308 Calculado en base a los censos: 1993 y

Población futura(Pf): 695 Pf=Po(1+rt)

Dotación, L/hab/dia: 180 Criterio asumido para poblaciones rurale








Capacidad de reservorio, M3: 40.82 Qmáx. Diario x 0.25 / 86,400

Capacidad asumido, M3: 50.00 Predimensionamiento del reservorio de almacenamiento.

A) DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO DE ALMACENAMIENTO DE AGUA POTABLE

Variables: Datos UnidadAltura util del tanque: 2.10 mRelacion (largo/ancho): 1.50Area unitaria: 23.81 m2Borde libre: 0.40 m, como mínimo

En resumen las dimensiones efectivas seran:Largo: 6.00 mAncho: 4.00 mAltura total del tanque: 2.50 m

CUADRO Nro 05. DISEÑO DEL RESERVORIO DE ALMACENAMIENTO DE

PROYECTO: INSTALACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y LINEA DE CONDUCCION PARA LOSANEXOS DE CARABAYA, QUINISTACAS, CHALLAHUAYO, COGRI Y LOCALIDAD DE OMATE, DISTRITODE OMATE - GENERAL SANCHEZ CERRO – MOQUEGUA

DISEÑO HIDRAULICO DEL RESERVORIO DE QUINISTACAS

AGUA POTABLE PARA EL DE ANEXO QUINISTACAS

PROG. DIST. DIST. COTA COTA Q D C V hf Hf COTA PRESION PRESION CLASE Vcritica VALVULA OBS.KM HORIZ. INCLIN. TERRENO TUBERIA L/s Pulg PVC m/s m ACUM. GRADIENTE DINAMICA ESTATICA TUBERIA REMOSION DE

m m msnm msnm m msnm mca mca DE AIRE AIRE?0+000 2367.801 2366.999 CAMARA0+020 20.00 20.05 2366.25 2365.58 2.80 2.5 140 0.884 0.290 0.290 2366.71 1.13 1.42 C-7.5 0.400 No DISTRIBUIDORA0+040 20.00 20.01 2365.294 2364.813 2.80 2.5 140 0.884 0.289 0.579 2366.42 1.61 2.19 C-7.5 0.169 No NRO 20+060 20.00 20.00 2365.323 2364.699 2.80 2.5 140 0.884 0.289 0.868 2366.13 1.43 2.30 C-7.5 0.169 No0+080 20.00 20.00 2365.987 2364.586 2.80 2.5 140 0.884 0.289 1.157 2365.84 1.26 2.41 C-7.5 0.169 No0+100 20.00 20.00 2365.972 2364.472 2.80 2.5 140 0.884 0.289 1.446 2365.55 1.08 2.53 C-7.5 0.586 No0+120 20.00 20.10 2363.645 2362.432 2.80 2.5 140 0.884 0.290 1.736 2365.26 2.83 4.57 C-7.5 0.586 No0+140 20.00 20.10 2,361.90 2360.393 2.80 2.5 140 0.884 0.290 2.026 2364.97 4.58 6.61 C-7.5 0.586 No0+160 20.00 20.10 2,359.35 2358.353 2.80 2.5 140 0.884 0.290 2.317 2364.68 6.33 8.65 C-7.5 0.633 No0+180 20.00 20.16 2356.402 2355.79 2.80 2.5 140 0.884 0.291 2.608 2364.39 8.60 11.21 C-7.5 0.634 No0+200 20.00 20.16 2354.676 2353.226 2.80 2.5 140 0.884 0.291 2.899 2364.10 10.87 13.77 C-7.5 0.633 No0+220 20.00 20.16 2351.461 2350.663 2.80 2.5 140 0.884 0.291 3.191 2363.81 13.15 16.34 C-7.5 0.634 No0+240 20.00 20.16 2349.099 2348.099 2.80 2.5 140 0.884 0.291 3.482 2363.52 15.42 18.90 C-7.5 0.488 No0+260 20.00 20.04 2348.037 2346.849 2.80 2.5 140 0.884 0.289 3.771 2363.23 16.38 20.15 C-7.5 0.488 No0+280 20.00 20.04 2347 2345.598 2.80 2.5 140 0.884 0.289 4.061 2362.94 17.34 21.40 C-7.5 0.488 No0+300 20.00 20.04 2345.215 2344.348 2.80 2.5 140 0.884 0.289 4.350 2362.65 18.30 22.65 C-7.5 0.488 No0+320 20.00 20.04 2344.101 2343.097 2.80 2.5 140 0.884 0.289 4.640 2362.36 19.26 23.90 C-7.5 0.589 No0+340 20.00 20.11 2341.997 2341.032 2.80 2.5 140 0.884 0.290 4.930 2362.07 21.04 25.97 C-7.5 0.589 No0+360 20.00 20.11 2340.02 2338.967 2.80 2.5 140 0.884 0.290 5.221 2361.78 22.81 28.03 C-7.5 0.068 No0+380 20.00 20.00 2340.257 2338.95 2.80 2.5 140 0.884 0.289 5.510 2361.49 22.54 28.05 C-7.5 0.070 No0+400 20.00 20.00 2340.617 2338.932 2.80 2.5 140 0.884 0.289 5.798 2361.20 22.27 28.07 C-7.5 0.792 No0+420 20.00 20.87 2334.005 2332.97 2.80 2.5 140 0.884 0.301 6.100 2360.90 27.93 34.03 C-7.5 0.693 No0+440 20.00 20.29 2330.867 2329.553 2.80 2.5 140 0.884 0.293 6.393 2360.61 31.05 37.45 C-7.5 0.692 No0+460 20.00 20.29 2327.164 2326.137 2.80 2.5 140 0.884 0.293 6.686 2360.31 34.18 40.86 C-7.5 0.462 No0+480 20.00 20.03 2325.577 2325.05 2.80 2.5 140 0.884 0.289 6.975 2360.02 34.97 41.95 C-7.5 0.461 No0+500 20.00 20.03 2324.965 2323.964 2.80 2.5 140 0.884 0.289 7.265 2359.73 35.77 43.03 C-7.5 CRP-5

PLANILLA DE CALCULO Y DISEÑO - LINEA DE CONDUCCION HACIA COGRI

A) DISEÑO HIDRAULICO

Para determinar la altura de la cámararompe presión, es necesario conocer la cargarequerida (H) para que el gasto de salida pueda fluir.

i) Cálculo de la carga requerida (H) para el flujo del gasto de salida

H = 1.56 V² / (2.g)

Donde:H = Carga de agua (m)g = Aceleración gravitacional (9,81 m/s2)V = Velocidad del flujo en m/s

ii) Cálculo de la velocidad del flujoLa velocidad se calcula con la siguiente expresión:

V = 1.9735 . Q / D²Q= Caudal de conducción en l/sD = Diámetro de la tubería de salida en Pulg.

CAMARA Q (ø) Tub. Velocidad Carga de agua Carga de aguaROMPE PRESION l/s Salida (Pulg.) flujo (m/s) H(m) asumido H(m)

CRP-1 8.91 3.00 1.95 0.30 0.50CRP-2 6.15 3.00 1.35 0.14 0.50CRP-3 6.15 3.00 1.35 0.14 0.50CRP-4 2.80 2.00 1.38 0.15 0.50CRP-5 2.90 2.50 0.92 0.07 0.50

iii) Dimensionamiento de la altura total de la cámara (HT):

HT = A + H + BL

A = 0.15 m, altura mínima de pisoH = 0.50 m, carga de aguaBL = 0.40 m, bordo libre mínimo

HT = 1.05 m

Asumiremos una sección mínima interna de:

Ancho : 0.80 mLargo : 0.80 m

OBRA: INSTALACION DE LA LINEA DE CONDUCCION PARA LOS ANEXOS DE QUNISTACAS, COGRI YLOCALIDAD DE OMATE

DISEÑO DE LA CAMARA ROMPREPRESION

CALCULO DEL DIAMETRO DE LA TUBERIA DE LIMPIA

La Tubería de limpia deberá tener un diámetro tal que facilite la limpieza de reservorio de almacenamiento en un periodo no mayor de 2 horas. Esta tubería será provista de una válvula compuerta.

Tipo de Coeficientesorificio Cv Cc

Redondeado 0.98 1.00Borde con filo 0.98 0.62Tubo corto 0.80 1.00Borda 0.98 0.52

Datos:

Diámetro del orificio, B: pulgadasAltura de agua, H: m

Area interior del Tanque, A: m2Coeficiente, Cv:Coeficiente, Cc:

Resultados:

Tiempo de descarga, T: hrs Caudal o gasto maximo horario, Q:Area de orificio, a: m2 Perdida de carga unitaria, hf:

Caudal medio de descarga, Q: m3/s Diámetro de tub., D:Velocidad media de descarga, V: m/s

CALCULO DEL DIAMETRO DE LA TUBERIA DE REBOSE

El rebose se instala directamente a la tuberia de limpia se consideran el mismo diametro de tuberia y se calcula mediante la siguiente ecuacion:

Caudal máximo horario, Q: l/sPérdida de carga unitaria, hf: m/m

Diámetro de tubería, D: pulgadas

Se utilizará tuberia DN 75mm (3'') para el Rebose y Limpia

2.54

3.002.1024.000.801.00

1.196

OBRA: CONSTRUCCION DEL RESERVORIO ALMACENAMIENTO AGUA POTABLE DEL ANEXO DE QUINISTACAS

0.0050.0122.568

2.800.015

CcCvg

HaA

T.

212

−

=

21.0

38.071.0hf

xQD =

DISEÑO DE CAMARAS DISTRIBUIDORAS DE CAUDALES

A) Esquema de distribucion de Caudales Maximos Diarios para consumo poblacional para los Anexos de Quinistacas, Cogri y localidad de Omate.Ver cálculo de Caudales en los Cuadros Nro 01, 02, 03 y 04.

Q=10.80 L/SQUINISTACAS

Q=1.89 L/S

COGRI Q=8.91 L/S

Q=2.77 L/S

Q=6.15 L/S

OMATE

CDC: CAMARA DISTRIBUIDORA DE CAUDALES

B) DISEÑO DE CAMARA DISTRIBUIDORA DE CAUDALES Nro 01Para asegurar una distribución equitativa del agua se utilizará una cámara divisora (caja distribuidora de caudales con dos vertederos) de agua para asegurar que cada sector,y cada comunidad, recibe un porcentaje del agua disponible, igual a su porcentaje de la población total servida.

Esquema de división de caudales CDC-1:

OBRA: INST. LINEA DE CONDUCCION DE AGUA POTABLE DE LOS ANEXOS DE QUINISTACAS, COGRI Y LOCALIDAD DE OMATE

CDC-1

CDC-2

CAUDAL DE INGRESO: 10.80 l/s

CAUDAL DE SALIDA: 8.91 l/s(Para los sectores de Cogri y Omate)

(Viene de PTAP)

CAUDAL DE SALIDA: 1.89 l/s(Para el sector de Quinistacas)

L1

L2

0.80

1.10

0.20

0.05

0.05

CAPTACION

DISEÑO DEL VERTEDERO

Formula para un vertedero rectangular de cresta delgada con contracciones:

Calculando altura (h) de agua sobre vertedero para caudal de ingreso(Q=10.80 l/s):

Caudal , Q: m3/s Q=Q1+Q2Longitud total de Vertedero, L: m/m L=L1+L2

Altura lámina de agua, h: m

CALCULO DE L1 PARA UNA ALTURA DE AGUA SOBRE VERTEDERO (h calculado)

Caudal , Q1: m3/s Demanda de agua QuinistacasAltura lámina de agua, h: m calculado anteriormente

Longitud de Vertedero, L1: m


Caudal , Q2: m3/s Demanda de agua Omate y CogriAltura lámina de agua, h: m calculado anteriormente


VERIFICACION: L=L1+L2 OK

C) DISEÑO DE CAMARA DISTRIBUIDORA DE CAUDALES Nro 02

Esquema de división de caudales CDC-2:

0.008910.03780.6600

0.01080.80000.0378

0.00189

0.14000.0378

h

LCrest

V

h

PH

CAUDAL DE INGRESO: 8.91 l/s

CAUDAL DE SALIDA:6.15 l/s(Para el sector de Omate)

CAUDAL DE SALIDA: 2.77 l/s(Para el sector de Cogri)

L1

L2

0.80

1.10

0.20

0.05

0.05

23..84.1 hLQ =

32

84.1

=

LQh

=

23

22

84.1 h

QL

=

23

11

84.1 h

QL

DISEÑO DEL VERTEDERO Formula para un vertedero rectangular de cresta delgada con contracciones:

Calculando altura (h) de agua sobre vertedero para caudal de ingreso(Q=10.80 l/s):

Caudal , Q: m3/s Q=Q1+Q2Longitud total de Vertedero, L: m/m L=L1+L2

Altura lámina de agua, h: m


Caudal , Q1: m3/s Demanda de agua CogriAltura lámina de agua, h: m calculado anteriormente



Caudal , Q2: m3/s Demanda de agua OmateAltura lámina de agua, h: m calculado anteriormente


VERIFICACION: L=L1+L2 OK

0.006150.03320.5522

0.00890.80000.0332

0.002760.03320.2478

23..84.1 hLQ =

32

84.1

=

LQh

=

23

11

84.1 h

QL

=

23

22

84.1 h

QL

CALCULO Y DISEÑO AGUA POTABLE OMATE

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