Calculo Camara de Captacion

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CAPTACION 1.- UBICACIÓN Y LOCALIZACIÓN UTM : 8601970 - E 525785 - N COTA : 4290 m.s.n.m. LOCALIDAD : PICHACANI DISTRITO : PUNO PROVINCIA : PUNO REGION : PICHACANI 2.- OBJETIVO Es obtener el caudal que existe en dicho manantial 3.- AFORO DE MANANTIAL N° PRUEBA TIEMPO AREA CAUDAL (segundos) m2 m3/s lt/s 1 20 4.762 2.17 10.333 10333 2 21 3 22 21 dist= 100

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Calculo Camara de Captacion

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Page 1: Calculo Camara de Captacion

CAPTACION1.- UBICACIÓN Y LOCALIZACIÓN

UTM : 8601970 - E 525785 - NCOTA : 4290 m.s.n.m.LOCALIDAD : PICHACANIDISTRITO : PUNOPROVINCIA : PUNOREGION : PICHACANI

2.- OBJETIVOEs obtener el caudal que existe en dicho manantial

3.- AFORO DE MANANTIAL

N° PRUEBATIEMPO AREA CAUDAL(segundos) m2 m3/s lt/s

1 204.762 2.17 10.333 103332 21

3 2221

dist= 100

Page 2: Calculo Camara de Captacion

Metodo de los flotadores

Dist Prof Area1 1 0.5 0.252 1 0.9 0.73 1 0.7 0.84 1.2 0 0.42

AT 2.17 m2

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Metodo de los flotadores

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DISEÑO DE CAPTACION HORIZONTAL

1.- AFORO DEL MANANTIAL CENTRO POBLADO A ABASTECER

Q = 10329.2 l/seg HABITANTE 24098Q t = 10.33 m3/seg

2.- CALCULO DE CAUDALES DE DISEÑO

CRITERIOS PARA ESTABLECER LA DOTACION DOTACION POR REGION Y ALTITUD msnm

POBLACION (HABITANTES) DOTACION (lt/hab/dia) COSTA NORTE 70 lt/hab/diaHASTA 500 60 SUR 60 lt/hab/dia500 - 1000 60-80 SIERRA > 1500 msnm50 lt/hab/dia

1000 - 2000 80-100 < 1500 msnm60 lt/hab/dia

DOTACION PARA EL TIPO DE REGION GEOGRAF SELVA 70 lt/hab/diaREGION DOTACION (lt/hab./dia) DOTACION POR EL TAMAÑO DE LA POBLACION Y CLIMA

COSTA 60 CLIMASIERRA 50 FRIO TEMPLADO Y CALIDOSELVA 70 2000 a 10000 120 lt/hab/di 150 lt/hab/dia

10000 a 50000 150 lt/hab/di 200 lt/hab/dia> 50000 200 lt/hab/di 250 lt/hab/dia

POBLACION (habitantes)

𝐶𝐴𝑈𝐷𝐴𝐿 𝑃𝑅𝑂𝑀𝐸𝐷𝐼𝑂 (𝑄𝑝)

𝑄𝑝=𝑃𝑓∗𝐷𝑜𝑡./86400 𝑃𝑓=𝑄𝑝∗86400/𝐷𝑜𝑡

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DOTACION 50 lt/hab./dia Qp = 13.946 l/seg

CAUDAL MAXIMO DIARIO(Qmd)K1 = 1.5 (recomendado RNE)

Qmd= 20.918

CAUDAL MAXIMO HORARIO(Qmh)K2 = 1.8 (recomendado RNE)

2000 a 10000 hab Qmh= 25.102

3.- ANALISIS DE LA POBLACION

Pf = 24098 hab. afectada con el crecimiento poblacional de 20 años8.00 Hab./lote asumimos

Lotes = 3012 lotes por abastecer 3400

DISEÑO HIDRAULICO Y DIMENSIONAMIENTO DE CAPTACION DE UN MANANTIAL

A.- CÁLCULO DE LA DISTANCIA ENTRE EL AFLORAMIENTO Y LA CAMARA HÚMEDA

V2 se recomienda menores o iguales a 0.60m/sV2 = 0.5 m/seg ho se recomienda entre 0.40-0.50 mHf = 0.38 m ho = 0.02 m

L = 1.00 m

ℎ_0=1.56 〖𝑉_2〗^2/2𝑔 𝐿=𝐻_𝑓/0.30ℎ_0=〖𝑉 _1〗^2/2𝑔

C51
SOPORTE: INGRESAR DOTACION SELECCIONADA
C64
SOPORTE: para casos de analisis tomando en cuenta densidad poblacional
A85
SOPORTE: ecuacion general de orifios
C88
SOPORTE: velocidad recomendada según sepis
Page 6: Calculo Camara de Captacion

B.- CÁLCULO DEL ANCHO DE LA PANTALLA

Qmax = 1.30 l/segAsumimos Cd = 0.8 (coef. De descarga)

A = 0.0033 m2D = 6.434 cm ≈ 2 pulg

Asumimos D = 1 1/2 pulg (max. 2")NA = 2.78 ≈ 3

b = 31 1/2 pulg ≈ 80.01 cm

b = 1 m

C.-CÁLCULO DE LA ALTURA DE LA CAMARA HUMEDA

Donde:A= Se recomienda una altura minima de 10 cm que permite la sedimentacion de la arena B= Se considera la mitad del diametro de la canastilla de salidaH= Altura de aguaD= Desnivel minimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramientoy el nivel de agua de la camara humeda(minimo 3cm)E= Borde libre (de 10 a 30cms)

𝐴=𝑄_𝑚á𝑥/𝐶𝑑𝑥𝑉𝐷 𝑠𝑒𝑟á 𝑑𝑒𝑓𝑖𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎𝑛𝑡𝑒:𝐷=〖 (4𝐴/𝜋)〗^(1/2)𝑁𝐴=(Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜)/(Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜)+1𝑁𝐴=〖 (𝐷_1^ /𝐷_2^ )〗^2+1𝑏=2(6𝐷)+𝑁𝐴𝐷+3𝐷(𝑁𝐴−1)

𝐻_𝑡=𝐴+𝐵+𝐻+𝐷+𝐸

H=1.56 𝑉^2/2𝑔=1.56 (𝑄^2 𝑚𝑑)/(2𝑔𝐴^2 )

A117
SOPORTE: numero de orificios
C122
SOPORTE: coeficiente de orifio de pared delgada
F124
SOPORTE: el diametro depende del caudal de captacion
E135
SOPORTE: OJO EXAMEN
Page 7: Calculo Camara de Captacion

NOTA: se debe considerar tapa sanitaria

A = 10 cm Hmin = 30 cmB = 5.080 cm Ht = 78.080 cmD = 3 cm Ht = 1E = 30 cm

H = 2679 cmH= 26.79

D.-DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA

Diametro de la canastilla = 3 pulgL = 4.5 pulg ≈ 11.43 cmL = 9 pulg ≈ 22.86 cm

L asumido = 20 cm

Ancho de ranura = 5 mm Ar = 35Largo de ranura = 7 mm

Ac = 0.0011 m2At = 0.0023 m2 (At no debe ser mayor al 50% de Ag)

H=1.56 𝑉^2/2𝑔=1.56 (𝑄^2 𝑚𝑑)/(2𝑔𝐴^2 )

𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑠𝑡𝑖𝑙𝑙𝑎 (𝐿)𝑠𝑒𝑎 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 𝑎 3𝐷𝑐 𝑦 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑎 6𝐷𝑐

𝐴_𝑡=2𝐴𝑐

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Dg = 3 pulgL = 0.20 m

Ag = 0.0076 m2

N° de ranuras = 65

E.- TUBERIA DE REBOSE Y LIMPIEZA

D = 1.79 pulg

D = 2 pulg y un cono de rebose de 2 x 4 pulg

𝐴_𝑔=0.5𝑥𝐷_𝑔 𝑥𝐿

𝐷=(0.71𝑥𝑄^0.38)/〖ℎ𝑓〗^0.21

𝐴𝑐=(𝜋〖𝐷𝑐〗^2)/4𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠=(Á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠)/(Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠)

𝐷=𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑛 𝑝𝑢𝑙𝑔.𝑄=𝐺𝑎𝑠𝑡𝑜 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑙/𝑠ℎ𝑓=𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑚/𝑚

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DISEÑO DE CAPTACION HORIZONTAL

DOTACION POR REGION Y ALTITUD msnm

70 lt/hab/dia60 lt/hab/dia50 lt/hab/dia60 lt/hab/dia70 lt/hab/dia

DOTACION POR EL TAMAÑO DE LA POBLACION Y CLIMA

CLIMATEMPLADO Y CALIDO

150 lt/hab/dia200 lt/hab/dia250 lt/hab/dia

𝑃𝑓=𝑄𝑝∗86400/𝐷𝑜𝑡

Page 10: Calculo Camara de Captacion

Pf = 24098 hab.

l/seg

l/seg

DISEÑO HIDRAULICO Y DIMENSIONAMIENTO DE CAPTACION DE UN MANANTIAL

K51
SOPORTE: ingresar poblacion futura
Page 11: Calculo Camara de Captacion

L

D= Desnivel minimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramientoy el nivel de agua de la camara humeda(minimo 3cm)

Page 12: Calculo Camara de Captacion

mm2

Page 13: Calculo Camara de Captacion

𝐴𝑐=(𝜋〖𝐷𝑐〗^2)/4𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠=(Á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠)/(Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠)

𝑄=𝐺𝑎𝑠𝑡𝑜 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑙/𝑠ℎ𝑓=𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑚/𝑚

Page 14: Calculo Camara de Captacion

DISEÑO HIDRAULICO DE CAPTACION CON AFLORAMIENTO VERTICAL DE AGUA

1.- AFORO DEL MANANTIAL CENTRO POBLADO A ABASTECER

Q = 10329.2 l/seg HABITANTESQ t = 10.329 m3/seg

2.- CALCULO DE CAUDALES DE DISEÑO

CRITERIOS PARA ESTABLECER LA DOTACIONPOBLACION (HABITANTES) DOTACION (lt/hab/dia)

HASTA 500 60500 - 1000 60-80

1000 - 2000 80-100DOTACION PARA EL TIPO DE REGION GEOGRAFICA

REGION DOTACION (lt/hab./dia)COSTA 60SIERRA 50SELVA 70

DOTACION = 50 lt/hab./dia

CAUDAL MAXIMO DIARIO(Qmd)K1 = 1.5 (recomendado RNE)

CAUDAL MAXIMO HORARIO(Qmh)K2 = 1.8 (recomendado RNE)

2000 a 10000 hab

3.- ANALISIS DE LA POBLACION

Pf = 24098 hab. afectada con el crecimiento poblacional de 20 años8.00 Hab./lote

Lotes = 3012.25 lotes por abastecer

Caudal maximo 25.10 l/s.

Gasto maximo diario 20.918 l/s.

Ancho de la patalla 1.00 m.

1.Altura de la camara humedaecuacion 2.1 𝐻𝑡=𝐴+𝐵+𝐻+𝐶+𝐸

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ecuacion 2.2

Qmd = 0.02510 m3/s

A = 0.0020268 m2

H = 2.47 cm

para facilitar el paso del agua se asume una altura minima de H=30cm

A = 20 cm

B = 10.00 cm

H = 30.00 cm

C = 5.08 cm

E = 30 cm

Ht = 95.08 cm

ASUMIMOS Ht = 1.00 m

2.Dimensionamiento de la canastilla

Li 15.24 cm

Lf 30.48 cm

L Asumido 20.00 cm

ancho de ranura 5.00 mm

largo de ranura 7.00 mm

AREA DE RANURA 35.00 mm2

Ar 0.000035 m2

Ac 0.00101 m2

At 0.00203 m2

N° de ranuras 58

3.Rebose y limpieza

Qlimpia hfrebose hflimpia Drebose D

ASUMIMOS: D

𝐻𝑡=𝐴+𝐵+𝐻+𝐶+𝐸𝐻=1.56𝑥 〖𝑄𝑚〗 ^2/(2𝑔𝐴^2 )

𝑁° 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠=(𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎)/(𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎)

𝐷=(0.71𝑥 𝑄^0.38)/〖ℎ𝑓〗^0.21

C51
gasto maximo diario en m3/s
C52
area de tuberia de salida recalculada en m2
C53
altura de agua
C55
altura de filtro de 10 a 20 cm
C56
se considera una altura minima de 10 cm.
C57
altura de agua
C58
se cosidera la mitad del diametro de la canastilla de salida
C59
borde libre (de 10 a 30cm)
C77
area transversal de la tuberia de la linea de conduccion
C78
area total de ranuras
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DISEÑO HIDRAULICO DE CAPTACION CON AFLORAMIENTO VERTICAL DE AGUA

CENTRO POBLADO A ABASTECER

24098

DOTACION POR REGION Y ALTITUD msnm

COSTANORTE 70 lt/hab/diaSUR 60 lt/hab/dia

SIERRA> 1500 msnm 50 lt/hab/dia< 1500 msnm 60 lt/hab/dia

SELVA 70 lt/hab/diaDOTACION POR EL TAMAÑO DE LA POBLACION Y CLIMA

CLIMAFRIO TEMPLADO Y CALIDO

2000 a 10000 120 lt/hab/dia 150 lt/hab/dia10000 a 50000 150 lt/hab/dia 200 lt/hab/dia> 50000 200 lt/hab/dia 250 lt/hab/dia

Qp = 13.946 l/seg Pf = 24098

(recomendado RNE)Qmd= 20.918 l/seg

(recomendado RNE)2000 a 10000 hab Qmh= 25.102 l/seg

afectada con el crecimiento poblacional de 20 añosasumimos

lotes por abastecer

POBLACION (habitantes)

Page 17: Calculo Camara de Captacion

25.10 l/

0.0150 m/m

0.0200 m/m

5.84 pulg.

5.49 pulg.

3.00 pulg.

F87
gasto maximo de la fuente
F88
perdida de carga unitaria (0.015 m/m)
F89
perdida de carga unitaria (0.015 m/m)
F90
diametro en pulgadas
F91
diametro en pulgadas
F93
diametro en pulgadas
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DISEÑO HIDRAULICO DE CAPTACION CON AFLORAMIENTO VERTICAL DE AGUA