Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

12
EJEMPLO DE CÁLCULO HIDRÁULICO EN REDES DE ALCANTARILLADO CROQUIS COLECTOR LOS DORMILONES: Cálculos: Longitud de servici 3(140 + 12) = 456 m 1) POBLACIÓN FUTURA SEGÚN ÁREA Ancho a servir = 45 + 12 57 m ANCHO A AREA (Há) POBLACION POBLACION Área = Longitud de servicio x ancho a servir 456 x 57 = 2.6 SERVIR (m) (hab./Há) SERVIDA (Hab) Poblaciónservida = Área x Población = 2.6 x 8 390 hab. 456.00 57.00 2.60 150.00 390 Caudal medio = Dot. x Poblac. / 86400 250 x 208 / 86400 = 0.602 l/s audal de diseño =Caudal medio x Variación horaria x Pérdidas 0.602 x 2 x 0.8 = 0.963 l/s POBLACION Dotacion Caudal medio Variacion horaria Perdidas Factor de gasto = Caudal de diseño / Longitud servida = 0.963 / 4 0.00211 SERVIDA (Hab) Percapita(l/h/d) (l/s) k2 80% Caudal por buzón = 380 l / día = 380 / 86488 0.004398 l/s 390 250.00 1.128 2.00 0.80 1.805 Total de caudal último de diseño = Caudal de diseño + 3*Caudal por buzón = 0.963 + 4 x 0.0 2) FACTOR DE GASTO Diseñar el sistema de alcantarillado para el croquis adjunto. Las manzanas son de 140 m de largo por 90 m de ancho y las calles tienen 12 m de ancho. El área es ocupada por residencias unifamiliares con una población promedio de 150 personas / há. Asuma una LONGITUD DE SERVICIO (m) Caudal de diseño (l/s) 1 Los dormilones Angel dormido Los mansos Los obedientes Los veloces Los silenciosos 2 3 4 5 9 6 7 8 11 10 12 13 89.20 87.27 86.47 84.36 87.10 86.24 84.92 83.60 82.80 83.20 84.86 86.00 80.00 Facultad de Ingeniería y Arquitectura Curso: Abastecimiento de agua y alcantarillado - Docente: Dr. Cs. Ing. Civil Orlando Aguilar Aliaga

description

Ejemplo

Transcript of Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

Page 1: Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

EJEMPLO DE CÁLCULO HIDRÁULICO EN REDES DE ALCANTARILLADO

CROQUIS

COLECTOR LOS DORMILONES:Cálculos:Longitud de servicio = 3(140 + 12) = 456 m

1) POBLACIÓN FUTURA SEGÚN ÁREA Ancho a servir = 45 + 12 = 57 m

ANCHO A AREA (Há)

POBLACION POBLACION Área = Longitud de servicio x ancho a servir = 456 x 57 = 2.6 Há

SERVIR (m) (hab./Há) SERVIDA (Hab) Poblaciónservida = Área x Población = 2.6 x 80 = 390 hab.

456.00 57.00 2.60 150.00 390 Caudal medio = Dot. x Poblac. / 86400 = 250 x 208 / 86400 = 0.6019 l/s

Caudal de diseño =Caudal medio x Variación horaria x Pérdidas= 0.602 x 2 x 0.8 = 0.963 l/s

POBLACION Dotacion Caudal medio Variacion horaria Perdidas Factor de gasto = Caudal de diseño / Longitud servida = 0.963 / 456 = 0.00211

SERVIDA (Hab) Percapita(l/h/d) (l/s) k2 80% Caudal por buzón = 380 l / día = 380 / 86488 = 0.004398 l/s

390 250.00 1.128 2.00 0.80 1.805 Total de caudal último de diseño = Caudal de diseño + 3*Caudal por buzón = 0.963 + 4 x 0.004398 = 0.976157

2) FACTOR DE GASTO

Diseñar el sistema de alcantarillado para el croquis adjunto. Las manzanas son de 140 m de largo por 90 m de ancho y las calles tienen 12 m de ancho. El área es ocupada por residencias unifamiliares con una población promedio de 150 personas / há. Asuma una dotación de 250 l/p/d.

LONGITUD DE SERVICIO (m)

Caudal de diseño (l/s)

1Los dormilones

Angel dormido

Los mansos

Los

obed

ient

es

Los

velo

ces

Los

sile

ncio

sos

2 3 4

5

9

6 7 8

1110 12

13

89.20 87.27 86.47 84.36

87.1086.24 84.92

83.60

82.8083.2084.8686.00

80.00

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Curso: Abastecimiento de agua y alcantarillado - Docente: Dr. Cs. Ing. Civil Orlando Aguilar Aliaga

Page 2: Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

Caudal de FACTOR DE CAUDAL POR TOTAL DE Gasto por tramo = Dist. Parcial x factor de gasto = 152 x 0.00211 = 0.3207 l/s

diseño (l/s) GASTO BUZON (l/s) CUDL (l/s) Q diseño por tramo = Gasto por tramo + Q buzón = 0.321 + 0.004398 = 0.3254 l/s

456.00 1.805 0.00396 0.004398 1.81819

3) GASTOS POR TRAMO

DISTANCIA GASTO POR CAUDAL POR Q DE DISEÑO CAUDAL ACUM.

BUZON BUZON PARCIAL TRAMO (l/s) BUZON (l/s) POR TRAMO (l/s)

1 2 152.0 0.602 0.004398 0.60606 0.60606

2 3 152.0 0.602 0.004398 0.60606 1.21213

3 4 152.0 0.602 0.004398 0.60606 1.81819

456.0 1.805

4) DISEÑO DE CADA TRAMO

Descrip. Buzón Long. Long. Acum. Caudal (lts/seg) Cot. Terreno (mts) Cot. Tuberia(mts) Desnivel de Pendiente Ø QLL VLL Relacion Valor de V Real % Profund. Tubería

Del Tramo Del al (m) (m) Ag. Arr. Contrib. Ag.Aba. Ag. Arr. Ag.Aba. Ag. Arr. Ag.Aba. la tubería(mts) % pulg l/s m/seg Q/QLL tabla m/s. lleno Ag. Arriba Ag. Abajo

1 1 2 152.0 152.0 0.00000 0.60606 0.60606 89.20 87.27 88.00 85.27 2.73 1.796 10.0 108.085 2.133 0.006 0.259 0.6 0.56 1.20 2.00

2 2 3 152.0 304.0 0.60606 0.60606 1.21213 87.27 86.47 85.27 83.27 2.00 1.316 16.0 323.982 2.498 0.004 0.221 0.6 0.37 2.00 3.20

3 3 4 152.0 456.0 1.21213 0.60606 1.81819 86.47 84.36 83.27 81.76 1.51 0.993 16.0 281.510 2.170 0.006 0.271 0.6 0.65 3.20 2.60

NOTAS:

a). La velocidad es mayor a 0.60 m/s. Para tramos menores a los 300 m se admiten velocidades menores, siempre que la pendiente sea mayor a 1%.

b). n = 0.010 (coeficiente de Manning para PVC).

108.09 l/s

2.1331 m/s

0.006

Valor de la tabla: el más bajo.

0.6 m/s

0.56 (<75%, Bien)

COLECTOR ANGEL DORMIDO:

1) POBLACIÓN FUTURA SEGÚN ÁREA

ANCHO A AREA (Há)

POBLACION POBLACION

SERVIR (m) (hab./Há) SERVIDA (Hab)

456.00 102.00 4.65 150.00 698

POBLACION Dotacion Caudal medio Variacion horaria Perdidas

SERVIDA (Hab) Percapita(l/h/d) (l/s) k2 80%

698 250.00 2.019 2.00 0.80 3.230

2) FACTOR DE GASTO

Caudal de FACTOR DE CAUDAL POR TOTAL DE

LONGITUD DE SERVICIO (m)

QLL = 0.31169 D8/3S1/2 / n

QLL = 0.31169 (10*0.0254)8/3(1.27/100)1/2 / 0.01=

vLL = 0.39685 D2/3S1/2 / n

vLL = 0.39685 (10*0.0254)2/3(1.796/100)1/2 / 0.01=

Q / QLL = Q aguas abajo / QLL = 0.60606 / 108.085 =

V real = % Velocidad x Veloc. tubo lleno = Valor tabla x V LL = 0.271 x 1.794 =

% lleno = Q aguas abajo / Q LL = 0.60606 / 108.085 =

LONGITUD DE SERVICIO (m)

Caudal de diseño (l/s)

LONGITUD DE SERVICIO (m)

E56
Qinf. = 380 lt/buzón * día
Page 3: Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

diseño (l/s) GASTO BUZON (l/s) CUDL (l/s)

456.00 3.230 0.00708 0.004398 3.24319

3) GASTOS POR TRAMO

DISTANCIA GASTO POR CAUDAL POR Q DE DISEÑO CAUDAL ACUM.

BUZON BUZON PARCIAL TRAMO (l/s) BUZON (l/s) POR TRAMO (l/s)

5 6 152.0 1.0767 0.004398 1.08106 1.08106

6 7 152.0 1.0767 0.004398 1.08106 2.16213

7 8 152.0 1.0767 0.004398 1.08106 3.24319

456.0 3.230

4) DISEÑO DE CADA TRAMO

Descrip. Buzón Long. Long. Acum. Caudal (lts/seg) Cot. Terreno (mts) Cot. Tuberia(mts) Desnivel de Pendiente Ø QLL VLL Relacion Valor de V Real % Profund. Tubería

Del Tramo Del al (m) (m) Ag. Arr. Contrib. Ag.Aba. Ag. Arr. Ag.Aba. Ag. Arr. Ag.Aba. la tubería(mts) % pulg l/s m/seg Q/QLL tabla m/s. lleno Ag. Arriba Ag. Abajo

1 5 6 152.0 152.0 0.00000 1.08106 1.08106 87.10 86.24 85.90 85.04 0.86 0.566 14.0 148.802 1.498 0.007 0.286 0.4 0.73 1.20 1.20

2 6 7 152.0 304.0 1.08106 1.08106 2.16213 86.24 84.92 85.04 83.72 1.32 0.868 18.0 360.329 2.195 0.006 0.271 0.6 0.60 1.20 1.20

3 7 8 152.0 456.0 2.16213 1.08106 3.24319 84.92 84.36 83.72 81.76 1.96 1.289 18.0 439.076 2.674 0.007 0.286 0.8 0.74 1.20 2.60

COLECTOR LOS MANSOS:

1) POBLACIÓN FUTURA SEGÚN ÁREA

ANCHO A AREA (Há)

POBLACION POBLACION

SERVIR (m) (hab./Há) SERVIDA (Hab)

456.00 102.00 4.65 150.00 698

POBLACION Dotacion Caudal medio Variacion horaria Perdidas

SERVIDA (Hab) Percapita(l/h/d) (l/s) k2 80%

698 250.00 2.019 2.00 0.80 3.230

2) FACTOR DE GASTO

Caudal de FACTOR DE CAUDAL POR TOTAL DE

diseño (l/s) GASTO BUZON (l/s) CUDL (l/s)

456.00 3.230 0.00708 0.004398 3.24319

3) GASTOS POR TRAMO

DISTANCIA GASTO POR CAUDAL POR Q DE DISEÑO CAUDAL ACUM.

BUZON BUZON PARCIAL TRAMO (l/s) BUZON (l/s) POR TRAMO (l/s)

9 10 152.0 1.0767 0.004398 1.08106 1.08106

10 11 152.0 1.0767 0.004398 1.08106 2.16213

11 12 152.0 1.0767 0.004398 1.08106 3.24319

456.0 3.230

4) DISEÑO DE CADA TRAMO

Descrip. Buzón Long. Long. Acum. Caudal (lts/seg) Cot. Terreno (mts) Cot. Tuberia(mts) Desnivel de Pendiente Ø QLL VLL Relacion Valor de V Real % Profund. Tubería

Del Tramo Del al (m) (m) Ag. Arr. Contrib. Ag.Aba. Ag. Arr. Ag.Aba. Ag. Arr. Ag.Aba. la tubería(mts) % pulg l/s m/seg Q/QLL tabla m/s. lleno Ag. Arriba Ag. Abajo

1 9 10 152.0 152.0 0.00000 1.08106 1.08106 86.00 84.86 84.80 83.66 1.14 0.750 14.0 171.322 1.725 0.006 0.271 0.5 0.63 1.20 1.20

2 10 11 152.0 304.0 1.08106 1.08106 2.16213 84.86 83.20 83.66 82.00 1.66 1.092 16.0 295.161 2.275 0.007 0.286 0.7 0.73 1.20 1.20

3 11 12 152.0 456.0 2.16213 1.08106 3.24319 83.20 82.80 82.00 80.00 2.00 1.316 18.0 443.534 2.702 0.007 0.286 0.8 0.73 1.20 2.80

EMISOR LOS OBEDIENTES:

LONGITUD DE SERVICIO (m)

LONGITUD DE SERVICIO (m)

Caudal de diseño (l/s)

LONGITUD DE SERVICIO (m)

E105
Qinf. = 380 lt/buzón * día
E137
Qinf. = 380 lt/buzón * día
Page 4: Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

1) POBLACIÓN FUTURA SEGÚN ÁREA

ANCHO A AREA (Há)

POBLACION POBLACION

SERVIR (m) (hab./Há) SERVIDA (Hab)

306.00 12.00 0.37 150.00 55

POBLACION Dotacion Caudal medio Variacion horaria Perdidas

SERVIDA (Hab) Percapita(l/h/d) (l/s) k2 80%

55 250.00 0.159 2.00 0.80 0.255

2) FACTOR DE GASTO

Caudal de FACTOR DE CAUDAL POR TOTAL DE

diseño (l/s) GASTO BUZON (l/s) CUDL (l/s)

306.00 0.255 0.00083 0.004398 0.26819

3) GASTOS POR TRAMO

DISTANCIA GASTO POR CAUDAL POR Q DE DISEÑO CAUDAL ACUM.

BUZON BUZON PARCIAL TRAMO (l/s) BUZON (l/s) POR TRAMO (l/s)

4 8 152.0 1.0767 0.004398 1.08106 1.08106

8 12 152.0 1.0767 0.004398 1.08106 2.16213

12 13 152.0 1.0767 0.004398 1.08106 3.24319

456.0 3.230

4) DISEÑO DE CADA TRAMO

Descrip. Buzón Long. Long. Acum. Caudal (lts/seg) Cot. Terreno (mts) Cot. Tuberia(mts) Desnivel de Pendiente Ø QLL VLL Relacion Valor de V Real % Profund. Tubería

Del Tramo Del al (m) (m) Ag. Arr. Contrib. Ag.Aba. Ag. Arr. Ag.Aba. Ag. Arr. Ag.Aba. la tubería(mts) % pulg l/s m/seg Q/QLL tabla m/s. lleno Ag. Arriba Ag. Abajo

1 4 8 152.0 152.0 1.81819 1.08106 2.8993 84.36 83.60 83.16 82.40 0.76 0.500 22.0 466.90 1.904 0.006 0.271 0.5 0.62 1.20 1.20

2 8 12 152.0 304.0 6.14245 1.08106 7.2235 83.60 82.80 82.40 81.60 0.80 0.526 30.0 1095.35 2.402 0.007 0.271 0.7 0.66 1.20 1.20

3 12 13 152.0 456.0 10.46671 1.08106 11.5478 82.80 80.00 81.60 78.80 2.80 1.842 28.0 1704.85 4.292 0.007 0.271 1.2 0.68 1.20 1.20

DISEÑO FINAL

LONGITUD DE SERVICIO (m)

Caudal de diseño (l/s)

LONGITUD DE SERVICIO (m)

1Los dormilones

Angel dormido

Los mansos

Los

obed

ient

es

Los

velo

ces

Los

sile

ncio

sos

2 3 4

5

9

6 7 8

1110 12

13

89.20 87.27 86.47 84.36

87.1086.24 84.92

83.60

82.8083.2084.8686.00

80.00

TUB. PVC S-25 Ø = 16"

TUB. PVC S-25 Ø = 10"

TUB. PVC S-25 Ø = 14"

TUB. PVC S-25 Ø = 14"

TUB. PVC S-25 Ø = 16"

TUB. PVC S-25 Ø = 14"

TUB. PVC S-25 Ø = 24"

TUB. PVC S-25 Ø = 28"

TUB. PVC S-25 Ø = 28"

TUB. PVC S-25 Ø = 16"

TUB. PVC S-25 Ø = 18"

TUB. PVC S-25 Ø = 18"

E169
Qinf. = 380 lt/buzón * día
Page 5: Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

Los

obed

ient

es

Los

sile

ncio

sos

1380.00

Page 6: Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

Tabla de los elementos homólogos

Q/QLL V/VLL V/VLL Q/QLL0.000002 0.024000 0.024000 0.0000020.000003 0.026000 0.026000 0.0000030.000004 0.028000 0.028000 0.0000040.000005 0.030000 0.030000 0.0000050.000006 0.032500 0.032500 0.0000060.000007 0.034500 0.034500 0.0000070.000008 0.036000 0.036000 0.0000080.000009 0.038000 0.038000 0.0000090.000010 0.039000 0.039000 0.0000100.000020 0.049000 0.049000 0.0000200.000030 0.056000 0.056000 0.0000300.000040 0.061500 0.061500 0.0000400.000050 0.066000 0.066000 0.0000500.000060 0.069000 0.069000 0.0000600.000070 0.072500 0.072500 0.0000700.000080 0.076000 0.076000 0.0000800.000090 0.078000 0.078000 0.0000900.000100 0.081000 0.081000 0.0001000.000200 0.100000 0.100000 0.0002000.000300 0.110000 0.110000 0.0003000.000400 0.120000 0.120000 0.0004000.000500 0.125000 0.125000 0.0005000.000600 0.138000 0.138000 0.0006000.000700 0.140000 0.140000 0.0007000.000800 0.149000 0.149000 0.0008000.000900 0.155000 0.155000 0.0009000.001000 0.160000 0.160000 0.0010000.002000 0.179000 0.179000 0.0020000.003000 0.221000 0.221000 0.0030000.004000 0.242000 0.242000 0.0040000.005000 0.259000 0.259000 0.0050000.006000 0.271000 0.271000 0.0060000.007000 0.286000 0.286000 0.0070000.008000 0.301000 0.301000 0.0080000.009000 0.311000 0.311000 0.0090000.010000 0.319000 0.319000 0.0100000.020000 0.400000 0.400000 0.0200000.030000 0.450000 0.450000 0.0300000.040000 0.489000 0.489000 0.0400000.050000 0.525000 0.525000 0.0500000.060000 0.552000 0.552000 0.0600000.070000 0.579500 0.579500 0.0700000.080000 0.602500 0.602500 0.0800000.090000 0.622000 0.622000 0.0900000.100000 0.638000 0.638000 0.1000000.110000 0.658000 0.658000 0.1100000.120000 0.676000 0.676000 0.1200000.130000 0.693000 0.693000 0.1300000.140000 0.711000 0.711000 0.1400000.150000 0.725000 0.725000 0.150000

Page 7: Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

0.160000 0.731000 0.731000 0.1600000.170000 0.744000 0.744000 0.1700000.180000 0.754500 0.754500 0.1800000.190000 0.766500 0.766500 0.1900000.200000 0.777100 0.777100 0.2000000.210000 0.781000 0.781000 0.2100000.220000 0.800000 0.800000 0.2200000.230000 0.811200 0.811200 0.2300000.240000 0.824000 0.824000 0.2400000.250000 0.832000 0.832000 0.2500000.260000 0.840300 0.840300 0.2600000.270000 0.849500 0.849500 0.2700000.280000 0.857700 0.857700 0.2800000.290000 0.866500 0.866500 0.2900000.300000 0.875200 0.875200 0.3000000.310000 0.883200 0.883200 0.3100000.320000 0.892000 0.892000 0.3200000.330000 0.898500 0.898500 0.3300000.340000 0.905000 0.905000 0.3400000.350000 0.911000 0.911000 0.3500000.360000 0.918000 0.918000 0.3600000.370000 0.924000 0.924000 0.3700000.380000 0.930400 0.930400 0.3800000.390000 0.937000 0.937000 0.3900000.400000 0.943100 0.943100 0.4000000.410000 0.949500 0.949500 0.4100000.420000 0.957100 0.957100 0.4200000.430000 0.963000 0.963000 0.4300000.440000 0.968500 0.968500 0.4400000.450000 0.973400 0.973400 0.4500000.460000 0.979000 0.979000 0.4600000.470000 0.984000 0.984000 0.4700000.480000 0.989000 0.989000 0.4800000.490000 0.994400 0.994400 0.4900000.500000 1.000000 1.000000 0.5000000.510000 1.005000 1.005000 0.5100000.520000 1.010000 1.010000 0.5200000.530000 1.014500 1.014500 0.5300000.540000 1.019500 1.019500 0.5400000.550000 1.024000 1.024000 0.5500000.560000 1.029000 1.029000 0.5600000.570000 1.034100 1.034100 0.5700000.580000 1.038100 1.038100 0.5800000.590000 1.041500 1.041500 0.5900000.600000 1.045500 1.045500 0.6000000.610000 1.049900 1.049900 0.6100000.620000 1.052300 1.052300 0.6200000.630000 1.056800 1.056800 0.6300000.640000 1.060500 1.060500 0.6400000.650000 1.064500 1.064500 0.6500000.660000 1.068000 1.068000 0.6600000.670000 1.071500 1.071500 0.6700000.680000 1.074100 1.074100 0.6800000.690000 1.077800 1.077800 0.690000

Page 8: Ejemplo Cálculo Red de Alcantarillado

0.700000 1.081000 1.081000 0.7000000.710000 1.045000 1.045000 0.7100000.720000 1.088000 1.088000 0.7200000.730000 1.091000 1.091000 0.7300000.740000 1.093500 1.093500 0.7400000.750000 1.096500 1.096500 0.7500000.760000 1.097200 1.097200 0.7600000.770000 1.102000 1.102000 0.7700000.780000 1.105000 1.105000 0.7800000.790000 1.108000 1.108000 0.7900000.800000 1.110500 1.110500 0.8000000.810000 1.110900 1.110900 0.8100000.820000 1.114500 1.114500 0.8200000.830000 1.116000 1.116000 0.8300000.840000 1.118000 1.118000 0.8400000.850000 1.120000 1.120000 0.8500000.860000 1.122000 1.122000 0.8600000.870000 1.124500 1.124500 0.8700000.880000 1.126800 1.126800 0.8800000.890000 1.129000 1.129000 0.8900000.900000 1.131000 1.131000 0.9000000.910000 1.133000 1.133000 0.9100000.920000 1.134000 1.134000 0.9200000.930000 1.135400 1.135400 0.9300000.940000 1.136100 1.136100 0.9400000.950000 1.137100 1.137100 0.9500000.960000 1.138500 1.138500 0.9600000.970000 1.139100 1.139100 0.9700000.980000 1.139900 1.139900 0.9800000.990000 1.140000 1.140000 0.9900001.000000 1.141000 1.141000 1.0000001.010000 1.139000 1.139000 1.0100001.020000 1.137900 1.137900 1.0200001.030000 1.136000 1.136000 1.0300001.040000 1.134000 1.134000 1.0400001.050000 1.131200 1.131200 1.0500001.060000 1.126000 1.126000 1.0600001.070000 1.112000 1.112000 1.0700001.075000 1.098500 1.098500 1.075000