CALCULO DE AFORO EN LA CAPTACION

RIO Q=V*A CaudalV=D/T Velocidad

CAPTACION 01 A Area

Tiempo (seg) Tprom. = 5.575 seg.5

6.40 V=d/t= 1.79372 m35.4 AREA= 0.85.50

Distancia (m) Q = 1.43498 m3/seg.10.00

Q = 1434.97758 lps.

Q t = 1.434978 m3/seg.

Qp = Q t(Cap.01) = 1434.977578 lps.

Q total (Cap.01 ) = 1434.977578 lps

2. CALCULO DE CAUDALES DE DISEÑO

CAUDAL PROMEDIO ( Qp ) Qp = Pf x Dot. / 86400 Pf = Qp x 86400 / Dot.

Dot. = 70 lt/hab/día 0.17 Pf = 210 hab.

CUADRO 02.01

Dotación por números de habitantes

POBLACIÓN DOTACIÓN

(habitantes) (l/hab/día)

Hasta 500 60500 - 1000 60 - 801000 - 2000 80 - 100

CUADRO 02.02

Dotación según Región

REGIÓN DOTACIÓN (l/hab/día)

Selva 70Costa 60Sierra 50

CAUDAL MAXIMO DIARIO ( Qmd ) Qmd = K1 x Qp.

K1 = 1.3 Qmd = 0.22 lt/seg

CAUDAL MAXIMO HORARIO ( Qmd ) Qmh = K2 x Qp.

K2 = 2 Qmh = 0.34 lt/seg

Pf = 210 hab. afectada con el crecimiento poblacional de 20 años

8.00 Hab./lote asumimos

Lotes = 26 = 45 lotes que abastecer

1. AFORO :

3. ANALISIS DE LA POBLACION

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE LA OROYA

MEMORIA DE CÁLCULO - LINEA DE CONDUCCION Y ADUCCION

CUADRO 2.1

A.- POBLACION ACTUAL 150 hab. Coeficiente de crecimiento lineal por departamento ( r )

CRECIMIENTO CRECIMIENTO

B.- TASA DE CRECIMIENTO (r%) 2.00 % DEPART. ANUAL % DEPARTAMENTO ANUAL %

HAB. ( r ) HAB. ( r )

C.- PERIODO DE DISEÑO (AÑOS) 20 años Piura 3 Cusco 1.5Cajamarca 2.5 Apúrimac 1.5

D.- POBLACION FUTURA 210 hab. Lambayeque 3.5 Arequipa 1.5La Libertad 2 Puno 1.5Ancash 1 Moquegua 1Huancavelica 2.5 Tacna 4

E.- DOTACION (LT/HAB/DIA) 70 lt/hab/dia Junín 2 Loreto 1Pasco 2.5 San Martin 3

F.- CONSUMO PROMEDIO ANUAL (LT/SEG) Lima 2.5 Amazonas 40.17 lps. Ica 3.2 Madre de Dios 4

CUADRO 01.01 CUADRO 01.02

G.- CONSUMO MAXIMO DIARIO (LT/SEG) 0.22 lps. Periodo de diseño recomendado para Periodo de diseño recomendado según k1 = 1.30 OK. poblaciones rurales la población

COMPONENTE PERIODO DE POBLACIÓN PERIODO DE

DISEÑO DISEÑO

El valor de K1 para pob. rurales varia entre 1.2 y 1.5. Obras de captación 20 años 2,000 - 20,000 15 años(dependiendo de la población de diseño y de la región) Conduccion 10 a 20 años Mas de 20,000 10 años

Reservorio 20 añosH.- CAUDAL DE LA FUENTE (LT/SEG) 1434.98 lt/seg. Red principal 20 años

Red secundaria 10 añosI.- CONSUMO MAXIMO HORARIO (LT/SEG) 0.34 lt/seg.

k2 = 2.00 CUADRO 02.01 CUADRO 02.02

Dotación por números de habitantes Dotación según Región

POBLACIÓN DOTACIÓN REGIÓN DOTACIÓN

El valor de k2 varían desde 1 hasta 4. (habitantes) (l/hab/día) (l/hab/día)

(dependiendo de la población de diseño y de la región) Hasta 500 60 Selva 70500 - 1000 60 - 80 Costa 60

J.- VOLUMEN DEL RESERVORIO (M3) 1000 - 2000 80 - 100 Sierra 50

Fuente: Ministerio de Salud Fuente: Ministerio de Salud

V = 0.25 * Qmd *86400/1000 Poblacion Vol. Extincion de Incendio< 10000 -

Vol. Reg. = 25% ( Consumo Medio Diario) 10000 < P < 100000 2 grifos (hidrantes) tmin=2horas(Q=15lt/seg)Vol Reg. =0.25*PfxDotación 3.68 m3. > 100000 tmin.=2horas; zona resid.: 2 grifos; zona industrial:3 grifos.

Vol. Incendio = 0.00 m3 Coef. de Hanzen-Williams: Tub. de diametros comercialesMATERIAL C Diam. Ref. D Ext. (mm)

1.22 m3 F°F° - F°G° 100 0.5 1/2" 0.5 20

0.92 m3 Concreto 110 0.75 3/4" 0.75 25

1.84 m3 Acero 120 1 1" 1 32

1.84 m3 Asbesto cemento 140 1.5 1 1/2" 1.5 50P.V.C 140 2 2" 2 63

Vol. Almac.= 5.51 m3 2.5 2.5" 2.5 75Vol. Almac.= 7.00 m3 (El proyectista asume un volumen razonable) 3 3" 3 90

4 4" 4 110

Calculo Linea de Conducción 6 6" 6 160

Ecuación de Hazen Williams

CÁLCULO HIDRAULICO DE LA LINEA DE CONDUCCIÓN LONGITUD CAUDAL COTA DEL TERRENO DESNIVEL PERDIDA DIAM. DIAM. VELOC. PERDIDA PERDIDA COTA PIEZOM. PRESIÓN

TRAMO DEL CARGA UNIT. CALC. COMER. CARGA CARGA FINAL

L Qmd INICIAL FINAL TERRENO DISPONIBLE V UNITARIA tramo INICIAL FINAL

hf D D hf1 Hf1 , Hf2

(m) (l/s) (m.s.n.m) (m.s.n.m) (m) (m/m) (Pulg.) (Pulg.) (m/s) (m/m) (m/m) (m.s.n.m) (m.s.n.m) (m)

0+00 -Res. 2320.000 0.22 365.200 352.012 13.19 0.01 0.51 2.00 0.11 0.0004 0.88 365.20 364.32 12.31

CÁLCULO HIDRAULICO DE LA LINEA DE ADUCCION

Res. - A 3060.000 0.34 352.012 316.430 35.58 0.01 0.68 1.50 0.30 0.003454 10.57 352.01 341.44 25.01

VOL. ALM. = VREG. + VINCENDIO + VRESERVA.

- VRESERVA = 25 % Vol. Total.

- VRESERVA = 33 % ( Vol.Regulacion + Vol. Incendio).

- VRESERVA = Qp x t ---------> 2 horas < t < 4 horas

-VRESERVA =

Pf=Pa(1+rt100

)

Qm=Pf .D86400

Qmd=k 1Qm

Qmh=k 2Qm

Q=0.0004264CD2 .64hf 0.54

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE LA OROYA

MEMORIA DE CÁLCULO - CAPTACIÓN RED SISTEMA

DATOS GENERALES DEL PROYECTO

Población Actual : 150 hab. Caudal de Diseño : 0.22 l/sPoblación Futura : 210 hab. Caudal Máximo : 0.34 l/s

DISEÑO DE LA CAPTACION - MANANTIAL DE LADERA Y CONCENTRADO

A .- CÁLCULO DE LA DISTANCIA ENTRE EL AFLORAMIENTO Y LA CAMARA HÚMEDA (L):

FÓRMULA:

L = 3.33

DONDE:ho : Se recomienda valores entre 0.40 y 0.50m.

Velocidad de salida.recommendable menor a 0.60 m/s.

ho = 0.4 m.Considerando: g = 9.81 m/seg2

0.5 m/seg.

L = 1.27 m.

L = 1.27 m.

B .- CÁLCULO DEL ANCHO DE LA PANTALLA (b):

CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE LA TUBERIA DE INGRESO A LA CAPTACIÓN:

A =

Donde:Cd: Coeficiente de descarga(0.6 - 0.8)V : Velocidad de descarga ≤ 0.6m/seg.Qmax. : Caudal máximo del manantial (m3/seg)A : Área total de las tuberias de salida.

Tomando valores: 0.0005556V : 0.5 m/s A = 0.000851 m2

Qmax: 0.00034028 m3/s D = 3.29 cm.Cd : 0.8 Asumiendo:

D = 1 Pulgadas

Aasumido= 5.07E-04 m2

+ 1 Donde:

Número de orificios

2.68 ≈ 3 Unidades

b = 0.53 m

(ho - 1.56V22/2g)

V2:

V2 =

Qmax / Cd * V

NA = Area Dobtenido

Area Dasumido NA :

NA =

b = ( 9 + 4 NA ) * D

h 0

TUBERIADE SALIDA

ELEVACIÓN: CORTE A - A

AA

PLANTA DE CAPTACIÓN

CÁMARA SECA

CÁMARA HUMEDA

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CANASTILLA DE SALIDA

b

AFLORO0 1 2

TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

TUBERIADE SALIDA

CANASTILLA DE SALIDA

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CÁMARA HUMEDA

CÁMARA SECA

0

AFLORO

TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA 1 2

L

L

ho

L

C .- DETERMINACION DE LA ALTURA DE LA CÁMARA HÚMEDA ( Ht ):

Ht = A + B + H + D + E

DONDE:A = 10.00 cm.(Mínimo)B = 1/2 Diámetro de la canastilla.D = Desnivel mínimo (3.00 cm)E = Borde Libre ( 10 - 30 cm.)H = Altura del agua que permita una velocidad determinada a lasalida de la tuberia a la linea de conducción.(min 30cm.)

Qmd = 0.000221 m3/seg V = 0.4367268 m/segg = 9.81 m/seg2 H = 0.0151651 m.

Ac = 0.0005 m2

Por lo tanto H = 0.30 m. (altura mim. Recomendado 0.30m)Asumiendo :

Dc = 1.00 Pulg.E = 0.30 m.

D = 0.03 m. Ht = 0.76 m.A = 0.10 m.B = 0.025 m.

D .- DISEÑO DE LA CANASTILLA :

CONDICIONES:

At = 2 AcN° ranura =

At3 Dc < L < 6 Dc. Área de una ranuraAt ≤ 0.50 * Dg * L

Donde :At : Área total de las ranurasAg : Área de la granada.

At = 0.00101 m2

CÁLCULO DE L:3*Dc = 7.62 cm6*Dc = 15.24 cm

L = 0.30 m

Ag = 0.00051 m2At = 0.00101 m2

0.5*Dg*L = 0.02394 m2

0.02394 > 0.00101 --------> OK!

N° ranuras = 28.9547808

Por lo tanto :

N° ranuras = 29 Ranuras

E .- DIMENSIONAMIENTO DE LA TUBERIA DE REBOSE Y LIMPIEZA :

FÓRMULA: Donde :Q = Caudal máximo de la fuente en m3/segS = Pendiente mínima (1 - 1.5 %) m/mn = coeficiente de rugosidad de manningD = diámetro de la tuberia en m.

Datos:n = 0.01 PVCS = 0.5 %Q = 0.34 lt/seg (caudal maximo)

n*Q = 3.4028E-06√ S = 0.07071068

D = 0.04 m. ≈ 1.46 Pulg. Pulg. 2 Pulg.

a

Ht

D=1.548[ (nQ

√ S]3 /8

H=1 .56 .V2

2 g

V=QmdAc

DISEÑO DE SEDIMENTADOR

a) Datos de partida:

CAUDAL DE DISEÑO A 20 AÑOS: Q= 0.22 l/s

ANCHO DEL SEDIMENTADOR: B= 2.00 m

SOLIDOS SEDIMENTABLES EN 120 MIN: 0.9

VELOCIDAD DE SEDIMENTACION DE LAS PARTICULAS MAS FINAS: Vs= 0.013 cm/s

b) Calculo del area superficial de la zona de sedimentacion:

As= Q As= 16.92 m2Vs

c) Determinacion de las dimensiones de largo L2, partiendo del ancho B del sedimentador:

L2= As L2= 8.46 mB

d) Teniendo en cuenta que la pantalla difusora se tiene que ubicar a 0.7m obtenemos L:

L= 0.7 + L2 L= 9.16 m

e)

L/B= 4.58 m

f)

H= 1.2 m L/H= 7.63 m

g) Calculamos la velocidad horizontal:

VH= 100*Q VH= 0.092 cm/sB*H

h) Obtenemso el tiempo de retencion:

To= Volumen To= 9992.73 sCaudal To= 2.78 h

i) El fondo de la unidad tendra una pendiente del 10%, De esta manera la altura maxima seria:

Hmax= H+0.1*L2 Hmax= 2.05 m

j) Nos faltaria calcular el pelo de agua de salida del vertedero:

H2= H2= 0.0071 m

Comprobamos que se cumple la relacion 3<L/B<6:

Tambien la relacion 5<L/H< 20:

(Q/(1.84*B))^2/3

CON ESTE CALCULO HEMOS FINALIZADO LOS CALCULOS PARA LA CAJA DEL SEDIMENTADOR.

Resultados AsumimosB= 2.00 m 2.00 m

Ltotal= 9.16 m 9.20 mH= 1.20 m 1.20 m

k) Calculamos los orificios de la pantalla difusora, la pantalla debe ubicarse a 0.7m de la entrada de agua en el sedimentadoresta compuesta por un numero de orificios, asumiendo la velocidad de paso Vo=0.1 m/s:

Ao= Q Ao= 0.022 m2Vo

l) Adoptamos un diametro de orificio, do=0.025m, que tendra un area ao=0.0005 m2 y obtenemso el numero de orificios:

n= Ao n= 45 uao

m) Determinamos la porcion de altura de la pantalla difusora con orificios con la relacion h= H-(2/5*H), obteniendo que h=0.72mUna vez conocemos la parte que van a ocupar los orificios en la pantalla difusora y el numero de orificios solo nos quedaubicarlos homogeneamente en esta zona. De manera que tenemos que decidir las filas y columnas que habra en la pantallaAsumimos el numero de filas nf = 5 y el numero de columnas nc = 9.

a1= h a1= 0.18 mnf

a2= B-a1*(nc-1) a2= 0.46 m2