Universidad de CaraboboFacultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Civil Departamento de Ingeniería Ambiental

Catedra de acueductos y cloacas

DISEÑO DE RED DE DISTRIBUCION DE AGUA PARA EL URBANISMO LA PLACERA

Empresa Responsable de la elaboración del proyecto:

H2o Ingeniería C.A.

Proyectistas:Julio Flores, C.I.: 20.513.296

Alexander Hurtado, C.I.:00000 Luis, C.I.:0000000

PROFESOR: Ing. Cabrera Alexander

Valencia, Agosto de 2014

INTRODUCCION

El siguiente proyecto trata del diseño de una red de distribución de agua potable para el Urbanismo La Placera, ubicada en el estado Aragua.

Para realizar este diseño, antes se informó a los órganos regionales competentes autorizados, se le consultó también a la Hidrológica Hidrocentro y se le indicó la presión y demanda aproximada del urbanismo de diseño.

Luego de realizar todos los estudios de terreno, movimientos de tierras, estudios de los suelos y arquitectura propuesta, se lleva a cabo el siguiente diseño de distribución de agua potable al urbanismo de 23,8 ha.

El proyecto además, cuenta con la colocación de un tanque de almacenamiento para el suministro de agua, al cual se les realizaron los estudios necesarios. El terreno de estudio, tiene en sus fronteras oeste y norte con el desarrollo futuro de urbanismos, el cual también se tomó en cuenta para los cálculos de presión y consumo estimado.

A continuación, el proyecto reflejará a lo largo de su desarrollo toda la información necesaria para el desarrollo del urbanismo, como lo son, material a utilizar para la red, plano de distribución de tuberías con detalles en sus nodos, diámetros de toda la red, cómputos y presupuesto de la red de distribución.

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FICHA DEL PROYECTO:

• Nombre del Proyecto:

DISEÑO DE RED DE DISTRIBUCION DE AGUA PARA EL URBANISMO LA PLACERA

• Ubicación geográfica exacta del proyecto:

Maracay estado Aragua, municipio Girardot, avenida Casanova Godoy este, parcela N° 10. Entre las coordenadas Norte (1.125.200 – 1.124.800) Este (620.600 - 621.000). Al norte del urbanismo se encuentran las montañas del valle de Aragua; al sur y al este se encuentra la urbanización San Jacinto y al oeste del mismo está ubicada la casa de la moneda.

• Empresa responsable de la elaboración del proyecto:

H2o Ingeniería C.A.

• Costo total de la ejecución de la obra:

000000000000

• Resumen de finalidad y alcance del proyecto:

Obtener el mejor diseño de un sistema de distribución de agua potable; óptimo, perdurable para 20 años, de fácil entendimiento para la construcción y mantenimiento, que brinde calidad y cantidad suficiente y en forma permanente de agua para los habitantes de la Urbanización.

• Población futura estimada a servir: 9064 habitantes.

• Consumo medio estimada: 24.55 l/s

• Nombre de la metodología usada para el análisis de la red:

Método de Hardy Cross

• Presiones de servicio: 50 mca

• Tipo de sistema de distribución: Mixto “por gravedad”

• Tipos de materiales a usar:

Acero Galvanizado

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MEMORIA DESCRIPTIVA

DIAGNÓSTICO

- Nombre del urbanismo, ubicación local y regional:

LA PLACERA, Maracay estado Aragua, municipio Girardot, avenida Casanova Godoy este, parcela N° 10.

- Planteamiento del problema.

Dada la necesidad, de aumento de población, aumento de la calidad de vida de los venezolanos, la población, se ve en la obligación, de llevar a cabo proyectos para la expansión de viviendas para los habitantes de Maracay. El Urbanismo, se considera ideal para población de clase media; Además cuenta con instalaciones Recreativas, Educacionales, de Comercio y Deportiva. Todo lo necesario para el buen vivir de todos los venezolanos. El Proyecto en cuestión, trata en específico del estudio y diseño de una red de distribución de agua potable.

- Alcance del proyecto.

Obtener el mejor diseño de un sistema de distribución de agua potable; óptimo, perdurable para 20 -30 años, de fácil entendimiento para la construcción y mantenimiento, que brinde calidad y cantidad suficiente y en forma permanente de agua para los habitantes de la Urbanización.

- Esquema de ubicación.

HOJA SIGUIENTE (plano tamaño carta)

- Estudios preliminares.

Censos – encuestas - estudios demográficos:

A los habitantes de zonas aledañas y del centro de Maracay, se les realizó encuesta rápida y concreta, de su opinión del crecimiento poblacional, se llevó a cabo 1000

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encuestas y se realizaron los análisis estadísticos, los cuales arrojaron las siguientes opiniones más contundentes:

- Considera Ud., Que existe Déficit de vivienda en el Edo. Aragua? Si, 90% de los encuestados

- Cree Ud que Existe sobrepoblación en el centro de Maracay? Si, 85% de los encuestados

- Considera Ud. necesario la construcción de Viviendas y desarrollos Educacionales y Recreativos en Maracay? Si, 100% de los encuestados

- Califique del 1-10 Calidad y cantidad de agua que llega a su Hogar? 5, 70% de los encuestados

Estudios Geológicos y Topográficos:

Los estudios Geológicos arrojan lo siguiente, predominan las formaciones sedimentarias recientes, mientras las áreas montañosas presentan otras altamente afectadas por procesos metamórficos. En las serranías de la cadena del Interior se observan galeras, como estribaciones de esa serranía, que suavizan sus formas hacia el Sur hasta entrar en la formación de los llanos

Los estudios Topográficos indican que el urbanismo se desarrollará en una depresión de pocos altibajos de cotas.

Socioeconómicos

Dado, que Maracay, se encuentra en la zona Centro norte del país; es decir, Zona de industrialización y de mayor concentración poblacional, se prevé el aprovechamiento de zonas como el parcelamiento La placera para la ejecución de un urbanismo.

Temperatura de La Placera:

Registra temperaturas alta a lo largo del año, promedio de 26 °C.

- Información básica del urbanismo

Área: 23.8 ha

Número y tipo de viviendas: se prevé:

225 Viviendas unifamiliares

65 Viviendas bifamiliares

7 apartamentos. Viviendas multifamiliares de 4 pisos cada uno.

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Área de comercio: Más de 17000 m2, Distribuidos en: Zona de Locales comerciales, Supermercado, Restaurantes, Farmacia, otros.

Área Recreación, Educación, Áreas verdes, otros: más de 40000m2, Distribuidos en: 1 Escuela Primaria, 1 Escuela Secundaria, 1 Estadio de Beisbol, 1 Zona de Piscina, Áreas Verdes, 1 Fuente de agua artificial, Canchas deportivas.

- MANZANA DESCRIPCION OBSERVACION

M-01Zona ResidencialViviendas Unifamiliares (01 a 05) Y Bifamiliares (06 a 09) de 2 pisos y 4 habitaciones

M-02, M-03Zona Residencial y Comercio IntermedioViviendas Bifamiliares de 2 pisos y 4 habitacionesEn la zona de Comercio Intermedio, edificios para oficinas públicas, privadas, comerciales y/o Profesionales de hasta 4 pisos por parcela..M-04, M-05Zona Residencial y Comercio IntermedioConsiderar Viviendas Bifamiliares superpuestas de 2 pisos y 3 habitacionesEn la zona de Comercio Intermedio, edificios para oficinas públicas, privadas, comerciales y/o profesionales de hasta 5 pisos por parcela

M-06 Zona ResidencialConsiderar Viviendas Bifamiliares de 2 habitaciones

M-07Zona Residencial y comercialViviendas Unifamiliares Y Bifamiliares 2 pisos y 3habitacionesLa Parcela 08 para área comercial.

M-08 , M-09,M-10, M-11,M-12Zona Residencial y Comercio IntermedioViviendas unifamiliares de 3 habitacionesEn la zona de Comercio Intermedio, edificios de hasta 4 pisos, para oficinas públicas, privadas, comerciales y/o profesionales.

M-13Zona Residencial y gubernamentalViviendas Unifamiliares Y BifamiliaresBifamiliares de 2 habitaciones.

M-14Zona de ServicioÁrea verde tratada y disponible para servicio.

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M-15 y M-22Zona Residencial Viviendas Multifamiliares pareados de 04 pisos y 4 apartamentos por piso de 3 habitacionesM-16Zona Educativa Secundaria y Deportiva

M-17, M-18, M-19, M-23, M-24, M-25Zona ResidencialViviendas Unifamiliares

M-20 Zona ComercialLocales comerciales en dos nivelesZonas residenciales

M-21Zona de Educación Primaria y Zona ComercialZona Comercial Locales comerciales de dos niveles

Zona No zonificada: Esta urbanización tiene linderos que poseen 2 terrenos en los cuales se va a construir a futuro. Con 7,2ha y 5.3 ha c/u.

- Servicios:

Dicho urbanismo en cuestión cuenta con entes públicos y privados, áreas recreaciones y además entes educativos que brindan servicio a la comunidad. Todos estos servicios brindan comodidad y confort a los habitantes de la urbanización.

- Densidad:

300 Hab/Ha, 9064 habitantes.

- Topografía:

Relativamente plana

- Información del punto de incorporación: Diámetro 500 mm, con

Presión residual de 50 mca

E = 620850.3191 N = 1124868.9286

- Memoria fotográfica.

Terreno sin replanteo:

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RESULTADOS DEL DIAGNÓSTICO

- Factibilidad:

Todos los factores antes expuestos, tales son, socioeconómicos, de crecimiento poblacional, aumento de calidad de vida, factores netamente sociales, de geografía y topografía indican que es totalmente viable y factible llevar a cabo el desarrollo urbanístico esperado.

Acerca de la topografía del terreno, se permitirá excavar o también se podrán utilizar tuberías de acero instaladas sobre soportes para las usar tuberías de acero galvanizado.

El proyecto de un urbanismo proyecto con el menor costo posible.

- Presentación de alternativas:

Propuesta: La finalidad de este proyecto es suministrar la dotación suficiente de agua a todos los habitantes de la comunidad, para esto se diseñará una red de distribución que sea eficiente y que cumpla con las normativas expuestas en la Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela N˚4103 extraordinaria; con la intención especial de que dispongan de agua a una presión adecuada.

- Materiales de las tuberías y accesorios.

Acero Galvanizado

Accesorios, INDICAR FABRICANTE

- Selección de alternativas

- Análisis de factibilidad. Demostrar que la opción elegida sea técnica y económicamente la óptima, entre varias soluciones.

Las ventajas de utilizar H.G.

Buena resistencia al desgate, debido a que las hojuelas del grafito sirven de autolubricante.

 no es dúctil, por lo que no presenta deformaciones permanentes importantes antes de llevarla a su tensión de rotura: no es tenaz.

El silicio promueve una buena resistencia a la corrosión

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 fácil de soldar.

Comparada con otras aleaciones de hierro modernas, el hierro gris tiene una baja resistencia a la tracción y ductibilidad; por lo tanto su resistencia al impacto es casi inexistente

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CALCULO DE DOTACIONES Y CAUDAL MEDIO.

Para el cálculo de las dotaciones, se utilizó Gaceta 4044, “Capítulo VII” de las Dotaciones.

FUTURO DESARROLLO HABITACIONAL

Densidad población futura 1 = 7.2 ha * 120 = 864 habDensidad población futura 2 = 5.3 ha * 200 = 1060 hab

CALCULO DE LA RED DE DISTRIBUCION

Para el trazada de la red de distribución, se utilizó en lo establecido por la “GACETA OFICIAL 4013-89 capítulo III”

Capítulo IIITrazado e Instalación de tuberías del Sistema de Abastecimiento de Agua.Algunas recomendaciones usadas por este capítulo son:

Las tuberías de Distribución del sistema de abastecimiento de agua se instalaron en todas las vías que den frente a una o más parcelas o áreas definidas de desarrollo urbanístico y su trayectoria en lo posible será paralela al eje longitudinal de dicha vía, conectándose entre sí, procurando formar redes malladas. (art. 27)

En la instalación de la tubería, se evitó los cruces diagonales de las calles y seguir el mismo lado de las mismas. (art. 28)

Ubicación de tuberías donde haya mayor cantidad de parcelas.

Ubicación de tuberías de la calzada de mayor cota.

En las vías con ancho de 17metros o mayor, es preferible instalar dobles tuberías de distribución a ambos lados de la calzada, esto es con el objetivo de evitar tomas particulares de servicio de excesiva longitud. (art. 29)

El punto de toma se ubicó en la mitad de la acera, de cada parcela o áreas definidas de desarrollo urbanístico.

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Ya realizado el trazado de tuberías, no deben de exceder de 400m de longitud por tramo según la gaceta oficial 4103, en nuestro caso tomamos distancias máximas de alrededor de los 250m.

CALCULO DE LOS GASTOS MEDIOS POR TRAMOS

Una vez establecido el mallado, se asignan los caudales correspondientes a cada tramo según el tipo de análisis en esa sección.

Luego, se procede a determinar los gastos de transito mediante el siguiente procedimiento:

Determinación del caudal de cada tramo para el caso de análisis que se desea estudiar.

Determinación del caudal en los nodos o repartición de los gastos; en nuestro caso se aplica el criterio de la repartición en los nodos.

Asignación de los gastos de tránsito. Por tratarse de una red mallada, el flujo para el diseño respectivo será el del gasto que pasa a través y no solamente el de su propio consumo: esto obliga a hacer el análisis que conduzca a determinar los gastos reales de circulación.Ademas,

El flujo total que llega a un nodo es el mismo que sale. La pérdida de carga de dos puntos a lo largo de cualquier camino, es siempre la

misma.

Determinación de las hipótesis. Las cuales son Qmaxh (máximo horario) y Qdc (demanda coincidente).

Qmaxh= 2.5xQm Qm=Caudal medio de la red. (Ecuacion1)

Qdc= 1.8xQm + I I=32

Tomamos el más desfavorable de los dos, el cual fue Qdc.

PERDIDAS J = 10.67 * (L’/D4.87) * (Q/C)1.852

Dónde: J=perdida en cada punto de la tuberíaL’=105L. Se aumentó un 5% y se obtuvieron las longitudes equivalentes. L=longitud Real. Ecuacion4D=diámetro de la tubería (m)Q=caudal (m³/seg)C=coeficiente de fricción de la tubería.

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SELECCIÓN DE DIAMETROS

Se determinan los diámetros en cada tramo en función de las capacidades máximas que establecen las normas INOS, estas capacidades máximas deben ser consideradas como referencia y en ningún caso como algo rígido e inflexible.

COEFICIENTE DE FRICCION. “C”

Para el desarrollo de este proyecto utilizamos, se utilizaron tuberías de material de hierro fundido (H.G), son elementos de alta tecnología, calidad y desempeño, usados comúnmente en sistemas de acueducto y alcantarillado con o sin presión, sistemas de riego e instalaciones industriales.

Se utilizó un coeficiente de Fricción de 100.

Para corregir Q. q = -(∑J)/ (1.85∑ |J/Q|)

q=valor de corrección y n=valor constante.

METODO DE HARDY CROSS Es un método de prueba y error que permite mediante correcciones sucesivas aplicadas a un esquema de flujo hidráulico balanceado.

Enumerar los tramos de tuberías y asignarle un sentido (cada elevación es arbitraria) Elegir las mallas y un sentido de recorrido. Asignar un valor numérico a cada caudal de forma que se cumpla la conservación de la

masa de cada nodo. El signo del caudal es negativo si se opone el sentido de recorrido de la malla.

Se determina el valor de L’ de cada tramo (ecuación4) Se determina el diámetro de acuerdo a los rangos admisibles de los caudales. Se determina los valores de perdida (J) para cada tramo, los caudales se hacen más

rápidos si las relaciones de flujos se expresan en formula exponencial con coeficiente de capacidad fijo C=100.

Se determinan los valores de J/Q en módulo de cada tramo. Se determina la sumatoria de las Perdidas J y de |J/Q| Si la sumatoria de J no es igual a cero (0) se debe corregir hasta que se cumpla que J=0,

Con el siguiente criterio:

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-si q>0 y J>0, entonces Qcorr=Q+q -si q>0 y J<0, entonces Qcorr=Q-q -si q<0 y J>0, entonces Qcorr=Q-q -si q<0 y J<0, entonces Qcorr=Q+q

Aplicar la corrección de cada malla a los caudales que la componen. En el caso de que un caudal pertenezca a dos mallas la corrección de otras mallas tendrá signo negativo si el recorrido de la malla tiene distinto signo que en la 1era malla.

CUADRO DE PRESIONES

Para el gasto máximo horario, la presión residual mínima para zonas comerciales e industriales (caso de urbanismo de estudio), será igual a 20m.c.a, este valor se le agrega al nodo el cual este más alejado del punto de suministro.

Cota Piezometrica= Cota Terreno + Presión Residual

De acuerdo al cuadro de presiones se concluye que para el presente no hace falta la construcción de un estanque de almacenamiento, puesto a que la presión residual dio menor a 50m.c.a, es decir, la que posee el punto de incorporación, Sin embargo, para efectos educativos y considerando crecimiento poblacional futuro, se calculó un estanque de almacenamiento.

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CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

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