Carlos Eduardo Vílchez Castillo
2015
DISEÑO DE RED CERRADA
DE AGUA POTABLE
Santo Tomas, Chontales
UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
2
Contenido
Introducción ............................................................................................................. 3
Objetivos: ................................................................................................................ 3
Objetivo general ................................................................................................... 3
Objetivos específicos ........................................................................................... 3
Marco teórico ........................................................................................................... 4
Antecedentes .......................................................................................................... 6
Macro y Micro localización ...................................................................................... 7
Metodología ............................................................................................................. 8
Resultados ............................................................................................................ 10
Área delimitada, sectores y áreas tributarias para los nodos de la línea de
distribución ......................................................................................................... 10
Determinación de área total y áreas tributarias ........................................... 11
Determinación de la población total ............................................................. 11
Calculo de caudales según el tipo de consumo........................................... 11
Calculo de caudales concentrados en los nodos ......................................... 12
Calculo de consumo máximo día y máximo hora ........................................ 15
Diseño de la red cerrada ............................................................................. 15
o Bomba-tanque-red ................................................................................... 16
o Bomba-red-tanque ....................................................................................... 18
Conclusiones: ........................................................................................................ 28
Referencias ........................................................................................................... 29
Anexos .................................................................................................................. 29
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Introducción
En este trabajo se presentara el diseño de una red de distribución de agua potable
para el municipio de Santo Tomas, Chontales, específicamente a un área de 81
hectáreas, esto con el propósito de plantear un sistema de abastecimiento que sea
hidráulicamente funcional así como económicamente razonable. Además se
pretende garantizar el abastecimiento de toda la población ante diferentes
situaciones las cuales puedan generar cambios en el comportamiento normal de la
red. También se pretende realizar el diseño de dicha red con materiales existentes
en el país de tal manera que se garantice un planteamiento económicamente
accesible.
Este trabajo contendrá un pequeño marco teórico sobre el abastecimiento de agua,
los diferentes tipos de redes y los factores que hay que tomar en cuenta para llevar
a cabo el diseño de una red de abastecimiento. Posteriormente se presentara la
macro y micro localización del municipio a trabajar, así como los antecedentes que
se presentan de dicha localidad sobre el tema de abastecimiento de agua. Luego
se abarcara la metodología que se llevó a cabo para lograr obtener los resultados
esperados. Seguidamente se presentaran los resultados obtenidos del diseño de la
red. Y por último los análisis y conclusiones que se plantearan de este trabajo.
Cabe destacar que este trabajo es elaborado para fines didácticos, hay muchos
factores que no se tomaron en cuenta debido a que se abordaran en cursos
superiores, pero se trató de plantear un diseño bastante acercado a la realidad.
Objetivos:
Objetivo general
Diseñar una red cerrada de abastecimiento de agua potable para un sector
del municipio de Santo Tomas Chontales, el cual garantice el suministro de
agua a toda la población en diferentes situaciones
Objetivos específicos
Proponer un sistema de abastecimiento de tal manera que sea funcional
hidráulicamente y económicamente accesible
Garantizar la disponibilidad de todos los materiales propuesto en la red de
abastecimiento
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Marco teórico
Una red de distribución hidráulica es un sistema de elementos (tuberías, bombas,
válvulas, tanques, etc.) que se conectan entre sí para transportar determinadas
cantidades de fluido y donde las presiones nodales deben, en general, cumplir con
un valor mínimo establecido en las normas locales. (Briere, 2005)
Los diferentes dispositivos como válvulas, bombas, codos, etc. caracterizan el
funcionamiento del conjunto. Cada una de las tuberías tiene una longitud, diámetro
y coeficiente de rugosidad característico. Las tuberías se conectan entre sí en
puntos denominados nudos o nodos de unión. Los nodos de unión pueden bien ser
puntos donde dos o más secciones de tubería se encuentran, o donde el caudal
entra o sale de la red. Existe otro tipo de nodo, denominado nodo fuente; éste es un
punto de energía constante, como por ejemplo un tanque de almacenamiento
elevado, una válvula de regulación de presión, entre otros. (Briere, 2005)
Un loop o circuito fundamental es una figura cerrada obtenida comenzando desde
un nodo, recorriéndola a lo largo de cada tubería conectada, pasando sólo una vez
a través de cada nodo de conexión y volviendo al nodo de partida.
La red hidráulica debe encontrarse en equilibrio, esto es: debe cumplirse tanto la
Ley de Conservación de la Masa como la Ley de Conservación de la Energía.
La ecuación de continuidad o de conservación de la masa establece que en una red
de distribución hidráulica la suma algebraica de los caudales que entran y salen de
un nodo determinado de la red debe ser cero.
La ley de la conservación de la energía establece que en todo circuito fundamental
de una red, las pérdidas de energía son iguales a la energía externa que recibe el
fluido.
Las ecuaciones correspondientes a estas leyes son las que gobiernan el
funcionamiento de la red hidráulica en estado estacionario. Al combinar dichas
ecuaciones se obtiene un sistema algebraico no lineal, en el cual las incógnitas
pudieran ser, por ejemplo, los caudales. Para resolver este sistema se aplican
métodos iterativos, de los cuales el más común es el de Newton-Raphson.
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
5
Para una red de distribución hidráulica en condiciones de flujo permanente se
estudia el nivel de presiones que se genera en el sistema y los caudales que circulan
por las tuberías, así como también el diseño de las mismas. En general, los
problemas que deben resolverse en una red hidráulica son:
Revisión de la capacidad hidráulica
Diseño de la conducción
Cálculo de la potencia (COSUDE, 2005)
Para el diseño de redes de distribución se deben considerar los siguientes criterios:
La red de distribución se deberá diseñar para el caudal máximo horario.
Identificar las zonas a servir y de expansión de la población.
Realizar el levantamiento topográfico incluyendo detalles sobre la ubicación
deconstrucciones domiciliarias, públicas, comerciales e industriales; así
también anchos de vías, áreas de equipamiento y áreas de inestabilidad
geológica y otros peligros potenciales.
Considerar el tipo de terreno y las características de la capa de rodadura en
calles y en vías de acceso.
El diámetro a utilizarse será aquel que asegure el caudal y presión adecuada
en cualquier punto de la red.
En cuanto a la presión del agua, debe ser suficiente para que el agua pueda
llegar a todas las instalaciones de las viviendas más alejadas del sistema. La
presión máxima será aquella que no origine consumos excesivos por parte
de los usuarios y no produzca daños a los componentes del sistema. La
presiones no deberán ser menores a 14 mca y tampoco mayores a 50 mca
La velocidad mínima en ningún caso será menor de 0,6 m/s y deberá
garantizar el auto limpieza del sistema. Por otro lado, la velocidad máxima en
la red de distribución no excederá los 2 m/s. (COSUDE, 2005)
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Antecedentes
El municipio de Santo Tomás, se encuentra al sur este del departamento de
Chontales, limita al norte y al oeste con el municipio de San Pedro de Lóvago, al
este con el municipio de Villa Sandino y al sur con el municipio de Acoyapa y el
departamento de Río San Juan. El territorio se extiende desde la ascendente
estribaciones orientales de la cordillera de Amerrisque y los llanos descendientes a
la Costa Atlántica, tiene una extensión territorial 450 kilómetros cuadrados
ocupando el octavo lugar entre los municipios del departamento de Chontales.
Santo Tomas es uno de los municipios de chontales que presentan problemas en el
abastecimiento de agua por lo que empresa Nicaragüense de Acueductos y
Alcantarillados (Enacal), publico una licitación para bajar el impacto negativo
garantiza el servicio a través de cisternas.
El ingeniero Fernando Flores Aguilar, gerente de Enacal, expresó, que en Santo
Tomas se inicia a abastecer a la población cuando se les agota la fuente del rio
Quipor y utilizan los cuatro pozos que se encuentran en el sector de la Lodosa y
San Marcos, donde se le suministra el vital líquido al 25% de la población de ese
municipio. (Cuatro municipios de Chontales, con reducido abastecimiento de agua
potable., 2015)
Para solucionar estos problemas Enacal ha publicado una licitación para el
mejoramiento y ampliación de los sistemas de agua potable de esta localidad. Este
nuevo proyecto se abastecerá del rio Mico el cual totalizara un caudal de 140 lps.
Este proyecto estará financiado por fondos de España, del BCIE y BEI,
del LAIF (Unión Europea) y del Gobierno Nacional (AECID, 2015)
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Macro y Micro localización
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Metodología
Para llevar a cabo el diseño de la red cerrada primero se tuve que recopilar cierta
información tanto del sitio como general, entre la información requerida esta:
Planos topográficos de la zona a estudiar con cota a cada 5 metros
Punto de captación de agua
Normas de diseño de sistemas de abastecimiento y potabilización
Una vez obtenida esta información se procedió a delimitar la zona a estudiar. Se
tenía como límite inferior un área de 60 hectáreas. Posteriormente se procedió a
calcular la cantidad de habitantes de la zona, para este proyecto se realizó
proponiendo un tamaño de lotes de viviendas promedios equivalentes a 150 metros
cuadrados con la cual conociendo el área domestica del sector seleccionada se
estimaba el número de viviendas de la zona. Con ayuda del Censo del 2005 se
obtuvo la cantidad de habitantes promedio que habitan por casa en el municipio y
de esta manera se logró calcular la cantidad de población.
Una vez obtenida la población se procedió a calcular los caudales promedio por día,
los cuales incluían los caudales domésticos, comerciales, públicos, industriales y de
fuga, estos cálculos fueron ejecutados como se estipula en las normas de diseño.
Luego se procedió a dibujar las líneas de distribución de agua, para trazarlas se
tomó en cuenta que debido a que teníamos una condición de una población
sobresaturada por lo tanto, no era necesario hacer dichas líneas en la periferia de
la zona seleccionada, sino que se podía hacer algo alejada de los bordes de tal
manera que las longitudes de las tuberías principales se hicieran más cortas.
Además se tomó en cuenta que
Una vez trazada las líneas se procedió a trazar las áreas tributarias, haciendo uso
del concepto de los polígonos de Thyssen, esto nos permite designar el área que
va abastecer cada nodo dibujado en la red. Antes de calcular los caudales para
cada nodo, se marcaron los diferentes tipos de sectores que se encontraban en la
zona estudiada los cuales eran: Doméstico, publico, comercial e industrial.
Una vez obtenidas las áreas y clasificadas se procedió a calcular el caudal promedio
día de cada nodo y seguidamente los caudales máximo día y máximo hora.
Una vez ya obtenidos dichos valores se procedió a trabajar la red de distribución
haciendo uso del programa “EPANET” el cual es una herramienta que ayuda para
el diseño de redes de agua potable.
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Luego se ingresaron los datos al sistema de tal manera que los caudales a colocar
fueran los caudales máximo hora, se procedió a escoger un sistema de
abastecimiento, en este caso se escogió el sistema de bomba-red-tanque. Por lo
que se determinó que la bomba iba a suministrar el consumo máximo día y el tanque
la diferencia entre el consumo máximo hora y el consumo máximo día
Una vez colocada la bomba y el tanque, se determinó que se trabajar con tuberías
PVC e inicialmente se colocó un diámetro constante para todas las tuberías de 2
pulgadas (diámetro mínimo según la norma), al correr el programa este determino
los caudales que pasaban por la tubería ya balanceados.
Obtenidos estos caudales se procedió al cálculo de los diámetros a utilizar aplicando
un pronóstico de las velocidades que alcanzaría el agua en las tuberías debido al
caudal y al material. Posteriormente se ingresaron dichas tuberías en el programa
y se volvió a realizar la corrida del mismo.
Para observar si el planteamiento estaba correcto de visualizaron las velocidad y
las presiones de tal manera que cumplieran con lo establecido por la norma (la
presiones debían estar entre 14 – 50 mca y las velocidades entre 0.6m/s y 2m/s).
Posteriormente se pasó a simular el mismo sistema pero con las bombas paradas,
lo cual nos permitía a observar el comportamiento del tanque sin la bomba. Una vez
terminada esta simulación se procedió a analizar el comportamiento del sistema con
el caudal de incendio (el cual se establece en las normas de diseño) tanto con la
bomba trabajando como sin la bomba. Por último se analizó el comportamiento del
sistema cuando existía un consumo nulo en la red.
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Resultados
Área delimitada, sectores y áreas tributarias para los nodos de la línea de
distribución
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Determinación de área total y áreas tributarias
Nodo Doméstico (Ha)
Comercio (Ha)
Publico (Ha)
Industrial (Ha)
Total (Ha)
1 14.13 0.00 0.24 0.59 14.95
2 8.08 0.00 0.00 0.79 8.87
3 9.78 0.00 0.18 0.00 9.97
4 12.59 0.25 1.21 0.00 14.05
5 8.30 0.66 0.50 0.00 9.47
6 15.32 0.68 0.12 0.00 16.12
7 7.13 0.66 0.33 0.00 8.11
Σ 75.32 2.25 2.58 1.38 81.53
Nota: Estas áreas fueran medidas directamente de la plataforma de AutoCAD
Determinación de la población total
𝑁𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑎𝑠 = 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑜𝑚𝑒𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎 − 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑙𝑒𝑠 [𝑚2]
𝑇𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑡𝑒𝑠
Para el cálculo de la población total se estableció un tamaño promedio de lotificación
igual a 150 metros cuadrados. Y el área de las calles es igual a 147302.175 m2 la
cual fue medida en AutoCAD.
Una vez sustituidos los datos se obtuvo un total de 4040 viviendas.
𝑁𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑁 ∗ 𝑁𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑎𝑠
Donde N representa la cantidad de habitantes promedio por viviendas el cual fue
obtenido del Censo del 2005
𝑁𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 5 ∗ 4040 = 𝟐𝟎𝟐𝟎𝟎 𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒏𝒂𝒔
Calculo de caudales según el tipo de consumo
Se determina la dotación a utilizar según las normas de diseño de acuerdo a la
cantidad de población obtenida. Según la tabla se trabajara con una dotación de
151 lt/hab/día.
Además se aplican ciertos factores que se establecen en las mismas normas para
encontrar el caudal industrial, comercial, público y de fuga.
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Tipo de consumo Caudal (lps)
Domestico = Pob * Dotación 35.30
Comercial = Qdom*0.07 2.47
Publico = Qdom*0.07 2.47
Industrial = Qdom*0.02 0.71
Fuga= (Qdom+Qcom+Qpub+Qind)*0.20
8.19
Qdemanda 49.14
Por lo tanto el caudal de demanda promedio día es igual a 49.14 lps
Calculo de caudales concentrados en los nodos
Para ello se aplicó la siguiente ecuación
𝑄𝑛𝑜𝑑𝑜 = [𝐴𝑡𝑟𝑖𝑏
𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑖𝑏∗ 𝑄𝑖]
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Para visualizar la aplicación de dicha fórmula se establecieron 7 tablas
correspondientes a los 7 nodos de la red
NODO 1
Tipo de consumo
Área tributaria (Ha) del nodo
Área tributaria (Ha) por consumo
Caudal según el tipo de consumo
Qcon. Nodo
Domestico 14.13 75.32 35.30 6.62
Comercio 0.00 2.25 2.47 0.00
Publico 0.24 2.58 2.47 0.23
Industrial 0.59 1.38 0.71 0.30
Fuga 14.95 81.53 8.19 1.50
Qcon. 1 8.65
NODO 2
Tipo de consumo
Área tributaria (Ha) del nodo
Área tributaria (Ha) por consumo
Caudal según el tipo de consumo
Qcon. Nodo
Domestico 8.08 75.32 35.30 3.79
Comercio 0.00 2.25 2.47 0.00
Publico 0.00 2.58 2.47 0.00
Industrial 0.79 1.38 0.71 0.40
Fuga 8.87 81.53 8.19 0.89
Qcon. 2 5.08
NODO 3
Tipo de consumo
Área tributaria (Ha) del nodo
Área tributaria (Ha) por consumo
Caudal según el tipo de consumo
Qcon. Nodo
Domestico 9.78 75.32 35.30 4.59
Comercio 0.00 2.25 2.47 0.00
Publico 0.18 2.58 2.47 0.18
Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00
Fuga 9.97 81.53 8.19 1.00
Qcon. 3 5.76
NODO 4
Tipo de consumo
Área tributaria (Ha) del nodo
Área tributaria (Ha) por consumo
Caudal según el tipo de consumo
Qcon. Nodo
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Domestico 12.59 75.32 35.30 5.90
Comercio 0.25 2.25 2.47 0.28
Publico 1.21 2.58 2.47 1.16
Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00
Fuga 14.05 81.53 8.19 1.41
Qcon.4 8.75
NODO 5
Tipo de consumo
Área tributaria (Ha) del nodo
Área tributaria (Ha) por consumo
Caudal según el tipo de consumo
Qcon. Nodo
Domestico 8.30 75.32 35.30 3.89
Comercio 0.66 2.25 2.47 0.72
Publico 0.50 2.58 2.47 0.48
Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00
Fuga 9.47 81.53 8.19 0.95
Qcon. 5 6.05
NODO 6
Tipo de consumo
Área tributaria (Ha) del nodo
Área tributaria (Ha) por consumo
Caudal según el tipo de consumo
Qcon. Nodo
Domestico 15.32 75.32 35.30 7.18
Comercio 0.68 2.25 2.47 0.75
Publico 0.12 2.58 2.47 0.12
Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00
Fuga 16.12 81.53 8.19 1.62
Qcon.6 9.67
NODO 7
Tipo de consumo
Área tributaria (Ha) del nodo
Área tributaria (Ha) por consumo
Caudal según el tipo de consumo
Qcon. Nodo
Domestico 7.13 75.32 35.30 3.34
Comercio 0.66 2.25 2.47 0.72
Publico 0.33 2.58 2.47 0.31
Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00
Fuga 8.11 81.53 8.19 0.81
Qcon.7 5.19
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Calculo de consumo máximo día y máximo hora
Para el cálculo del consumo máximo día y el consumo máximo hora son factores
que se aplican sobre el consumo promedio día, los cuales están indicados en las
Normas de INAA.
Nodo Q concentrados (lps)
CPD CMD (130%) CMH (250%)
1 8.65 11.24 21.62
2 5.08 6.61 12.70
3 5.76 7.49 14.40
4 8.75 11.37 21.86
5 6.05 7.86 15.12
6 9.67 12.57 24.17
7 5.19 6.75 12.97
Σ 49.14 63.88 122.84
Dimensionamiento del tanque
Para el dimensionamiento del tanque se ocupara lo establecido por norma para una
población menor a 20000 personas ya que la diferencia de población no es tan
grande. Además se considerara que la altura será igual a la mitad del diámetro del
tanque (Se propone un tanque cilíndrico)
Volumen (m3)
Volumen Compensador 1061.425
Reserva por eventualidades 636.855
Reserva para incendios 345.6
Volumen Total 2043.88
𝐻 = √2𝑉
𝜋
3
= 10.92 𝑚 = 11 𝑚
Es decir se propone un tanque de 11 metros de alto y 22 metros de diámetro para
el almacenamiento del agua. Además se estima que dicho tanque se llenaría en 9
horas.
Diseño de la red cerrada
Antes de comenzar el diseño se presentaran una tabla con las cotas y dimensiones
de los nodos y líneas de distribución del agua
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Punto Cota
Reservorio 378
Nodo 1 391
Nodo 2 399
Nodo 3 401
Nodo 4 407
Nodo 5 411
Nodo 6 406
Nodo 7 409
Tanque 440
Para realizar el diseño de dicha red se propuso dos sistemas de abastecimiento
diferente, uno que era un sistema bomba tanque red y otro que tenía una
configuración bomba red tanque
o Bomba-tanque-red
Línea Distancia
B 600
12 693.23
25 286
54 287.27
43 287.99
31 282.59
57 569.24
76 290.5
64 554.2
T 1000
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Análisis:
La bomba tiene la obligación de impulsar el caudal máximo horario ya que el diseño
se rige con este parámetro. Cabe destacar que los diámetros de este sistema son
todos mayores a 4 pulgadas los cuales posee un costo bastante elevados, y bomba
que se necesitaría para dicho sistema también seria de un alto costo debido a la
gran altura a la que debería impulsar el agua. Todos estos factores producen que la
accesibilidad económica del proyecto se vea perjudicada.
Bajo este análisis descarto la utilización de este sistema de abastecimiento. Pero
se podría aplicar al municipio.
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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o Bomba-red-tanque
1. Consumo Máximo Horario – Bombas trabajando
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Análisis:
Si analizamos las presiones de los nodos podemos observar que en todos los
puntos se cumplen con las presiones mínimas establecidas por las Normas del
INAA, obteniendo como presión más baja de 18.16 mca. Además se puede observar
que tanto la bomba como el tanque aportan un caudal para satisfacer la demanda
de la red. La bomba proporciona el caudal equivalente al consumo máximo día y el
tanque la diferencia entre el consumo máximo hora y el consumo máximo día para
que de esta manera se satisfaga el caudal máximo horario ubicados en los
respectivos nodos.
Para lograr que la bomba cumpla con el caudal a proporcionar al sistema se tuvo
que realizar múltiples iteración para obtener la altura de la bomba adecuada la cual
resulto de 53.3 metros obteniendo la siguiente curva característica
Con esta altura se puede calcular la potencia de la bomba utilizando la siguiente
formula:
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
21
𝑃 = 𝛾 ∗ 𝐻 ∗ 𝑄
76 ∗ 𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎=
1000 ∗ 53.3 ∗ 0.06388
76 ∗ 1= 44.8 𝐻𝑃
Ya que no se comercializa bombas con estas especificaciones se propone utilizar
una bomba de 60 HP la cual no tendrá que trabajar a su máxima eficiencia sino que
trabajaría con una eficiencia del 75%. Cabe destacar que este tipo de bombas se
encargadas a empresas que trabajen con este tipo de elementos ya que son
materiales que se pedidos por estas compañías. Según la Empresa “Durman” el
costo de dicha bomba es de 251983.29 córdobas sin incluir IVA.
Con respecto a las tuberías se puede observar que se cumplan con los rangos de
velocidades establecidos por las normas (0.6 m/s-2 m/s) ya que se tiene una
velocidad mínima de 0.83 m/s y una velocidad máxima de 1.51 m/s. Además todas
las tuberías propuestas son de PVC y fueron consultadas su existencia en el país.
2. Consumo Máximo Horario – Bombas paradas
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
22
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
23
Análisis:
Se puede observar que en esta situación el tanque tiene que poseer la
capacidad para lograr que satisfacer todo el caudal del sistema. En la tabla
de los nodos se pueden observar puntos con presiones negativas esto quiere
decir que cuando la bomba deje de trabajar el tanque no podrá satisfacer
todos los nodos al mismo tiempo cuando el consumo sea máximo horario
pero se podría plantear un sistema de suministro de agua de tal manera que
se garantice la llegada del agua a ciertos sectores de la población de acuerdo
a una planificación donde se establezca la horas de suministro de agua para
diferentes sectores.
Cabe destacar que aquí no se cambian ningunas de las características antes
mencionada de la red, solo se observa el comportamiento del sistema cuando
la bomba no está trabajando.
3. Consumo Máximo Horario – Bombas trabajando más caudal de
incendio
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Análisis:
Según las normas de diseño de INAA se establece que para una población mayor
a 20000 habitantes se deberán colocar 3 tomas con un caudal de 16 lps cada uno.
En este caso se colocó 2 hidrantes en los puntos críticos los cuales eran el nodo 4
y 5 ya que eran los que poseían menores presiones, y el ultimo se colocó en la zona
con mayor área tributaria ya que se priorizo el abastecimiento de agua para incendio
en una zona con mayor población. Además se puede destacar que las presiones en
los tomas dan algo baja pero la presión para dichos tomas no la debe proporcionar
la red sino el sistema de bombeo que debe poseer el respectivo cuerpo de
bomberos de la zona en el caso de un incendio.
Cabe destacar que las velocidades aumentan esto es debido al incremento del
caudal en ciertos puntos pero el aumento no está por encima de lo que establece la
norma.
4. Consumo Máximo Horario – Bombas paradas más caudal de incendio
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
25
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Análisis:
Se puede analizar que si se presenta un incendio cuando la bomba no esté
trabajando muy difícilmente se lograra satisfacer el caudal de incendio de los nodos
4 y 5 debido a las altas presiones de que se tendrían que emplear para lograr
conseguir el agua. En cambio en el nodo 6 a pesar que la presión es negativa no es
tanto comparado a lo de los otros nodos y si no se tiene el consumo máximo hora
en dicho momento las presiones serían las suficiente para tener la presencia del
líquido en ese punto.
5. Consumo Nulo – Bombas trabajando
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Análisis:
El momento donde el consumo de la red es nulo es el momento donde el tanque se
comienza a llenar, para poder abastecer en otros momentos a la comunidad. En
esta situación es donde se producen las mayores presiones en el sistema, debido
a ello se determina el SDR de las tuberías. Se puede observar que la máxima
presión alcanzada es de 59.89 mca. Lo que quiere decir que se tendría una presión
máxima aproximadamente de 6 kg/cm2 por lo que se pudiera utilizar una tubería
PVC con un SDR-41 el cual soporta presiones de 7.03 kg/cm2.
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Conclusiones:
Con la elaboración de este diseño de redes cerradas para el municipio de Santo
Tomas se pudo llegar a las siguientes conclusiones:
El sistema más óptimo para el abastecimiento de agua potable es el sistema
de bomba red tanque, ya que se garantiza la disponibilidad del vital líquido a
toda la comunidad y en diferentes situaciones críticas. Y es el sistema con
mayor accesibilidad económica.
El municipio cuanta con un gran potencial para el abastecimiento de agua
como es el rio Mico y así parar con los escases de este vital liquido en ciertas
épocas del año.
Es preferible colocar un tanque a una larga distancia de la red pero con una
gran altura natural. a crear una torre con gran estructura para poder soportar
grandes pesos debido al gran tanque de almacenamiento que se requiere.
Una gran debilidad que puede presentar el sistema es el abastecimiento del
agua cuando las bombas no están trabajando debido a que el tanque no
puede abastecer de manera continua a toda la red.
Las presiones que se generan el sistemas no son de niveles tan altos así
como los caudales que circulan lo que garantiza que los costos y materiales
de la obra sean más económicos y accesibles
DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
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Referencias
AECID. (15 de Enero de 2015). Enacal publica cuatro licitaciones orientadas al
mejoramiento y ampliación de los sistemas de agua potable y alcantarillado
sanitario en las Ciudades de Acoyapa y Santo Tomás (Chontales). Obtenido
de Enacal publica cuatro licitaciones orientadas al mejoramiento y ampliación
de los sistemas de agua potable y alcantarillado sanitario en las Ciudades de
Acoyapa y Santo Tomás (Chontales).: http://www.aecid.org.ni/enacal-
publica-tres-licitaciones-orientadas-al-mejoramiento-y-ampliacion-de-los-
sistemas-de-agua-potable-y-alcantarillado-sanitario-en-las-ciudades-de-
acoyapa-y-santo-tomas-chontales/
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PARA EL DISEÑO DE REDES DE DISTRIBUCIÓN EN SISTEMAS
RURALES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA:
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de Agosto de 2015). Obtenido de Cuatro municipios de Chontales, con
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chontales-con-reducido-abastecimiento-de-agua-potable/
INAA. (s.f.). Normas de Diseño de Sistemas de Abastecimiento y Potabilización del
Agua. Managua, Nicaragua.
Anexos
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