SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO DEL CENTRO POBLADO DE CASACANCHA, DISTRITO DE INGENIO HUANCAYO JUNIN
1. 2. NOMBRE DEL PROYECTO:
SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO DEL CENTRO POBLADO DE CASACANCHA, DISTRITO DE INGENIO HUANCAYO JUNIN
1. CARACTERISTICAS GENERALES.UBICACIN POLITICA Regin: Junn Provincia: Huancayo Distrito: Ingenio Centro Poblado: Casacancha
UBICACIN GEOGRAFICA Coordenadas Norte: 8684.000 Km N Coordenadas este: 471.250 Km E Altura: 3500 m.s.n.m. rea: Rural
UBICACIN HIDROGRAFICAMENTE Cuenca: Mantaro Sub Cuenca : Achamayo Micro Cuenca: Casacancha
2. CONSIDERACIONES DE DISEO.
2.1. POBLACIN ACTUALLa poblacin actual del CP. Casacancha es de 1,014 habitantes con una tasa de crecimiento anual de 0.5%, se tiene 307 viviendas, con una densidad promedio de 3.27 habitantes por vivienda.
POBLACION DEL DISTRITO DE INGENIONombreClasificacinViviendasPoblacin
INGENIOURBANO4672807
CASACANCHARURAL3071014
POBLACION DISPERSARURAL121724
2.2. POBLACION DE DISEOParalcular la poblacin futura utilizamos el mtodo geomtrico.
PERIODO DE DISEO:
Para proyectos de agua potable en el medio rural las Normas del Minesterio de
Salud recomienda un periodo de diseo de 20 aos para todo los componetes
PERIODO DE DISEO: 20 AOS
Tasa = La tasa de crecimiento poblacional segn el INEI, para la localidad de Casacancha es de 0.5 %.Densidad por lote = 3.27 hab./viv.Poblacin actual = 1014 habitantesCALCULO DE LA POBLACION FUTURA:
NAOr(%)POB. FUT
020150.51014
120160.51019
220170.51024
320180.51029
420190.51034
520200.51040
620210.51045
720220.51050
820230.51055
920240.51061
1020250.51066
1120260.51071
1220270.51077
1320280.51082
1420290.51087
1520300.51093
1620310.51098
1720320.51104
1820330.51109
1920340.51115
2020350.51120
Poblacin futura para 20 aos:Poblacin futura = 1120 habitantes (Poblacin Total)2.3. CLCULO DE LA DEMANDA DE AGUA2.3.1. DETERMINACIN DE LA DOTACIN
Demanda de dotacin segn la Organizacin Panamericana de la Salud
Demanda de dotacin asumida:
2.3.2. VARIACIONES PERIODICAS
A. CONSUMO PROMEDIO DIARIO ANUAL ( Qm )
Para un periodo ptimo de 20 aos, se tiene una poblacin futura de 1120 habitantes.Se define como el resultado de una estimacin del consumo per cpita para la poblacin
futura del periodo de diseo, y se determina mediante la expresin:
Qp = Pf. x Dotacin/86400Qp = 1120x 100/86400 Qp = 1.30 l/sB. CAUDAL MAXIMO DIARIO (Qmd)Qmd = K1 x QpQmd = K1 x Qp = 1.30 x 1.30Qmd = 1.69 l/s.
C. CAUDAL MAXIMO HORARIO (Qmh)Qmh = K2 x QpQmh = K2 x Qp = 2.00 x 1.30Qmh = 2.6 l/s.
CAUDAL DE LA SUB CUENCA DE ACHAMAYO-MICRO CUENCA CASACANCHA
La fuente de captacin del agua para consumo de la poblacin de Casacancha proviene de un rio que se encuentra ubicada a Este 472042 Norte: 8684358 A= 3646.97msnm. Caudal de la fuente Q=3.5 lt/seg.
3. DESCRIPCIN DE LAS CARACTERSTICAS DE LAS OBRAS.
3.1. CAPTACION SUPERFICIALSe contempla la construccin de 01 Captacin, la estructura se ubicara en el rio que se encuentra ubicado en La Cumbre de Capillachoc; con un caudal de 3.5 l/s.La captacin se encuentra en la cota 3574m.s.n.m.La captacin se realizara con una bocatoma.
BOCATOMA:Estructura acoplada al canal de derivacin, donde se encuentran empotradas las rejas que permiten el paso del agua y retienen los slidos flotantes.Para la toma de agua en obras de captacin lateral, puede emplearse una tubera o ventana sumergida que deber ubicarse a la mxima altura posible para evitar ser alcanzada por los sedimentos, a la vez, deber situarse a una suficiente profundidad para recoger el agua ms fra y evitar que el dispositivo se inutilice por el hielo en los climas rigurosos.Adems, deber protegerse con una rejilla que sirva para evitar el paso de slidos flotantes.En diques-toma, la entrada de agua debe ubicarse en la cresta del vertedero protegido por un barraje. El agua captada ingresa a una cmara de captacin que conduce el agua al pre tratamiento.La velocidad en los conductos libres o forzados de la toma de agua no debe ser inferior a 0,60 m/s.
DISEO DE CAPTACIN
I. CALCULO DEL TIRANTE DEL RORugosidad del riono =0.028
n1 =0.005
n2 =0.005
n3 =0.005
n4 =0.000
n5 =1.000
nrio = (0.028+0.005+0.005+0)x1 = 0.043Para condicin de mxima avenidaArio = 3.80 m
S = 0.006Qd = 2.60
y =0.67
Area =2.54
velocidad = 1.02
I. DISEO DE ALTURA DEL BARRAJE
Para condicin de mxima avenida
) ^ (2/3)
Qd =2.60m^3/S
Cd =2.4
L =2.28m
He =1.82m
Velocidad = 1.02m
Hv =0.053m
Hd =1.76m
ALTURA DE BARRAJE FIJO
II. DISEO DEL PERFIL DEL BARRAJE FIJO=-K(Hd)^(n-1) x Y
n =1.85
Hd =1.76
K =2.00
XXY (-)
00.000.00
0.50.280.09
11.000.31
1.52.120.65
23.611.11
2.55.451.68
37.632.36
3.510.153.13
413.004.01
II. DISEO DE CANAL DE LIMPIAVelocidad de inicio de arrastre Vc = 1.5 C D x 1/2D = 0.05mC = 1.5Vc = 0.71 m/s Q = 2.60 n = 0.043 Sc = 1.50 % Y = 1.82 mB = 0.50 m V = 0.71
III. VENTANA DE CAPTACION
Q = 2.60 Como orificio
Qd =2.60m^3/S
A =hm
Cd =0.6
Qd =Cd x A x x hL
hL
0 + 2.60
H =0.54m
B =1m
hL =0.95m
I. DISEO DEL DESRIPIADORQd =2.60m^3/S
H =0.54m
Y1 =1.82m
Y2 =1.26m
Zo =0.5(Asumido)
Z1 = 0.1m
H0.56m
Como vertedero sumergido.Mo = (0.407+(0.045H/(H+Y1))) x (1+0.285(H/(H+Y1))) x Raiz (2g)
Mo =1.97
B1 =1m
L =3.23m
B2 =2.43m
3.2. DISEO DE LA LINEA DE CONDUCCIONLa lnea de conduccin inicial desde la Captacin La Cumbre de Capillachoc, las determinaciones hidrulicas para el clculo de las lneas de conduccin se han efectuado del tramo capitacin al reservorio proyectado en una longitud total de 380 m, dimetro de 3, el tipo de tubera ser PVC SAP C-10 y llevan un caudal mximo diario de 2.6 lt/seg hasta el Reservorio Proyectado de 45.0m3.ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS
Pendiente:10.64%30% max
No hay necesidad de una cmara rompe presiones
No habr cmara de vlvula de aire
D I S E O
CLCULO DEL DIMETRO (D):
Frmula de Bresse:
Numero de horas/Abastecimiento [x]:6horas
Constante de Bresse [k]:1.33constante
Caudal de diseo [Qb]:2.6l/s
Seleccin de dimetro:7.495cm
Dimetro seleccionado:3In
CLCULO DE PRDIDA UNITARIA (Hf):
Ecuacin de Fair Whipple:
Constante de Wipple (a2):0.03constante
Dimetro seleccionado(D):7.50cm
Caudal de diseo [Qb]:2.6l/s
Prdida de carga unitaria (Hf):3.35m
CLCULO DE PRESIN (P):
Ecuacin de Bernoulli:
Posicin1 (Z1):3574m
Posicin2 (Z2):3554m
Presion1 (P1):20mca
Prdida de carga unitaria (Hf):7.6m
Velocidad1 (V1):0.057m/s
Velocidad2 (V2):0.057m/s
Presin de llegada (P2):17.94Mca
CLCULO DEL FENMENO DE GOLPE DE ARIETE:
Teora de Allieve:
3.3. RESERVORIO
CALCULO DEL VOLUMEN DEL RESERVORIO
(SEGN ORGANIZACIN MUNDIAL DE LA SALUD)
El caudal medio:Qm = Dotacin x Poblacin
Qm =100 lt/hab/dia x 1020hab x dia/86400 s
Qm = 1.3 lt/s
El caudal mximo diario:Qmd = k1 x Qm
Qmd = 1,3 x 1.3
Qmd = 1.69 lt/s
El Volumen Regulado:Vreg = 0,20 x Qmd
Vreg = 0,20 x 1.69 lt/s x 86400 s/dia
Vreg = 29.2 m3
Es alimentado las 24 hrs por gravedad
El Volumen de Reserva:Vr = 0.1 x Qmd
Vr = 0.07 x 1.69 lt/s x 86400 s/dia
Vr = 14.6 m3
VOLUMEN DEL RESERVORIO:VR = Vreg + Vr
VR =43.8 m3 45m3
3.4. DISEO DE LA LINEA DE ADUCCIONSe muestra a continuacin el diseo de la lnea de aduccin, ste transportar agua desde el reservorio de almacenamiento hasta el inicio de la red de distribucin.
Datos necesarios para el diseo de la lnea de aduccin:
DATOSVALORUNIDADES
Caudal medio por hora (Qmh):2.6l/s
Cota del fondo de reservorio3555m.s.n.m.
CLCULO DEL DIMETRO:
Datos necesarios para el diseo de la lnea de aduccin:
DATOSVALORUNIDADES
Caudal medio por hora (Qmh):2.6l/s
Cota del fondo de reservoriom.s.n.m.
DATOSVALORUNIDADES
Cota de captacin3555m.s.n.m.
Cota de reservorio3537m.s.n.m.
Carga Disponible18m
Longitud380m
Prdida por carga unitaria (hf)0.047368421
Gasto de diseo (Qmd)1.69l/s
Mediante el Nomograma para la frmula de Hazen y Williams:
Dimetro seleccionado2inches
DISEO DE SIFN
DATOS:Q =0.0026m3/s
Z =1.5
V =1.5m/s
n =0.025
b =1m
y =0.7m
Cota 1 =3600m.s.n.m
CALCULAR EL DIAMETRO DE LA TUBERA.A =0.0017m2
D =0.05m
PULGADAS =2in
D =0.047m
CORRECCIN DE LA VELOCIDAD.A =0.002m2/s
V = 1.30m/s
CORRECCION ENTRE EL CANAL DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO Y EL SIFN.T =3.1
L= 3.27
Lt =0.2
CALCULAR EL HSUMERGIDO.hv =0.059m
hsumergido =0.09m
CALCULAR HENTRADA.hentrada =0.048m
CALCULO DE LA COTA 2.Cota 2 =3600.56m.s.n.m
CLCULO DE LA COTA 3.h3 =31.19m
Cota 3 =3569.38m.s.n.m
CLCULO DE LA COTA 4.pendiente =11.472m
Cota 4 =3557.90m.s.n.m
CLCULO DE LA COTA 5.h5 =1.04m
Cota 5=3558.94m.s.n.m
CLCULO DE LA COTA 6.P =0.02m
Cota 6=3558.97m.s.n.m
COTA DEL NIVEL DEL AGUA.Cota nagua =3559.67m.s.n.m
CLCULO DE LA CARGA DISPONIBLE.H =41.03m
PRDIDA DE CARGA POR FRICCION Y POR ACCESORIOS
PERDIDA POR ENTRADA Y SALIDAhf entrada =0.043m
Hf salida =0.026m
PERDIDA POR FRICCINHf =34.4m
sumatoria=34.448m
RESULTADOS
Hf37.89m
H =3.14mca
RED DE ALCANTARILLADOPara Se tiene previsto la construccin del sistema de la red de alcantarillado, la cual consistir en la instalacin de la redes colectores, emisor colectora de 8650 m de tuberas PVC SAL UF S-25 de 200 mm respectivamente, adems la construccin de buzones del Tipo I, de diferentes alturas y el dimetro exterior del buzn de 1.50m.1. REDES COLECTORAS Y EMISORLa red de colectores se encuentra emplazado en la zona urbana (casco urbano) de la localidad de Casacancha, donde se tiene calles bien definidas, el ancho promedio de las calles es de 7.00 m., lo que nos conlleva a proyectar una sola lnea de alcantarillado sanitario por calle, segn se especifica en el Reglamento Nacional de Construcciones.La red de colectores proyectada. En su mayora descansa sobre un relieve topogrfico de ondulado a llano y ubicado bsicamente en la parte alta de la poblacin, una pequea parte se proyecta en la zona baja de la poblacin cuya topografa es llana.El emisor proyectado en su mayora descansa sobre un relieve topogrfico llano, ubicado en la parte media de la poblacin.Para el clculo hidrulico de las redes de alcantarillado se ha realizado por el mtodo del caudal unitario, el cual consiste en la distribucin de caudal generado por la poblacin beneficiaria con dicho sistema entre la longitud de tubera. Dichos clculo se presentan en la memoria de clculo en los cuadros de clculos de redes de alcantarillado.
La red total de colectores y la red de emisor comprenden:- Longitud de tuberas proyectadas: 8650.00 m.2. BUZONESLas cmaras de inspeccin se han proyectado siguiendo las recomendaciones del Reglamento Nacional de Construcciones, las alturas fueron determinadas segn la pendiente del tramo, topografa del terreno y facilidad para el proceso constructivo, en algunos casos se ha utilizado saltos para aliviar la gradiente. En todo el sistema de alcantarillado sanitario se ha proyectado 150 buzones.
DESCRIPCIONCANTIDAD
BUZONETAS STANDARD H=1.0m8
BUZONES STANDARD TIPO I D=1.20m 1.20
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