Universidad Nacional de Cajamarca Facultad de Ingeniera Civil

Universidad Peruana Los Andes Facultad de Ingeniera Civil

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

_______________________________________________________TEMA : REDES DE DISTRIBUCINASIGNATURA :TALLER DE SANEAMIENTO BSICO RURALDOCENTE : ING. .ALUMNOS

: TURNO : NOCHE SECCIN :C2Huancayo - Per

INTRODUCCIN

En la actualidad, ante el aumento dramtico de la poblacin que se viene dando tanto en nuestra localidad, en nuestro pas y en general en el mundo entero, los diferentes servicios y recursos que se brindan tienen que ser mejor administrados, por ello en el caso del agua dicha administracin requiere de mucha responsabilidad, ya que la disponibilidad del vital lquido disminuye cada vez ms y por lo tanto su obtencin se dificulta y encarece de manera importante.

La vulnerabilidad de los sistemas de agua potable y de alcantarillado es un problema que existe en todo lugar, y lo que queda por hacer es tratar de mitigar esta vulnerabilidad a los desastres, para reducir los efectos que stos pudieran causar en la salud de los habitantes.

Para reducir la vulnerabilidad de los riesgos de colapsos en las lneas de conduccin para el paso de los cauces hdricos es recomendable la utilizacin de estructuras independientes, como sifones o pasos elevados.

En base a muchas experiencias y daos reportados nosotros como estudiantes y futuros profesionales podemos realizar y dar recomendaciones y soluciones por lo que es muy importante saber muchos conceptos que en el presente informe detallaremos.

REDES DE DISTRIBUCIONPara el entendimiento total de este tema es necesario conocer algunos conceptos bsicos como:

Cmaras rompe presin: Estructura que permite disipar la energa y reducir la presin relativa a cero (presin atmosfrica), con la finalidad de evitar daos a la tubera. Carga dinmica: En cualquier punto de la lnea, representa la diferencia de la carga esttica y la prdida de carga por friccin en la tubera. Golpe de ariete: Se denomina a la sobrepresin que reciben las tuberas, por efecto del cierre brusco del flujo de agua. Lnea de conduccin: En un sistema por gravedad, es la tubera que transporta el agua desde el punto de captacin hasta el reservorio. Cuando la fuente es agua superficial, dentro de su longitud se ubica la planta de tratamiento.

Lnea gradiente hidrulica: Es la lnea que indica la presin en columna de agua a lo largo de la tubera bajo condiciones de operacin.

Lnea de impulsin: En un sistema por bombeo, es el tramo de tubera que conduce el agua desde la estacin de bombeo hasta el reservorio.

Nivel de carga esttica: Representa la carga mxima a la que puede estar sometida una tubera al agua cuando se interrumpe bruscamente el flujo. Prdida de carga unitaria (hf): Es la prdida de energa en la tubera por unidad de longitud debida a la resistencia del material del conducto al flujo del agua. Se expresa en m/km o m/m.

Prdida por tramo (Hf): Viene a representar el producto de prdida de carga unitaria por la longitud del tramo de tubera.

Reservorio: Es la instalacin destinada al almacenamiento de agua para mantener el normal abastecimiento durante el da.

Vlvula de aire: Vlvula para eliminar el aire existente en las tuberas; se las ubica en los puntos altos de la lnea. Vlvula de purga: Vlvula ubicada en los puntos ms bajos de la red o conduccin para eliminar acumulacin de sedimentos.

LNEAS DE CONDUCCIN

Se denomina lnea de conduccin a la parte del sistema constitutivo por el conjunto de ductos y accesorios destinados a transportar el agua desde donde se encuentra en estado natural hasta un punto que puede ser un tanque de almacenamiento o bien una planta potabilizadora; la capacidad de esta lnea debe calcularse con el gasto mximo diario.

Las lneas de conduccin las podemos dividir en dos tipos: las lneas de conduccin por gravedad y lneas de conduccin de bombeo.

a) Lneas de conduccin por gravedad:

Se le da este nombre cuando para abastecer a una poblacin, adems de planta potabilizadora se construye un tanque elevado que por la propia cada del agua debido a la fuerza de gravedad provea a toda la red.b) Lneas de conduccin por bombeo:

Las tuberas se definen como los ductos por los cuales pueden circular un lquido o bien un gas. Las tuberas empleadas en los sistemas de abastecimiento de agua son.

a. Tubera de fierro.b. Tubera de asbesto-cemento (ac)c. Tubera de policloruro de vinlico (PVC).

De acuerdo al caudal que tiene que pasar por la tubera, se puede considerar 2 opciones: conduccin con tubos llenos, y conduccin con tubos tirante hasta 75% del dimetro del tubo.Para trabajar con tubos llenos debemos asegurar que en el perfil longitudinal la lnea de presin en la tubera no baje de la lnea de altura del terreno, ya que esta condicin representa presiones negativas en el tubo, con los problemas que esto implica (formacin de bolsas de aire, implosion de tuberas.OBRAS DE ARTE EN LAS INEAS DE CONDUCCION Y DE DISFRIBUCIN

A continuacin van a ser presentados algunos tipos de obras que podemos necesitar en las lneas de conduccin y de distribucin.

Captacin o bocatoma

Sedimentador

Obras de reparticin

Cmara rompe-presin

Cajas de vlvulas de purga y de desfogue

Reservorio cmara de carga

Se asume que los diseos de pequeas captaciones, bocatomas, sedimentado res.Cmaras rompe-presin y vlvulas de purga y de desfogue son suficientemente conocidos, y nos limitamos a dar ms detalles sobre las obras de reparticin, y las reservorios1camaras de carga.

Revisar y controlar los sistemas de vlvulas. Mantener limpios los drenajes en los sitios donde transita la tubera. En caso de ser necesario, reubicar la tubera en las zonas que no representen riesgos. Colocar pasos areos donde el flujo de agua haga correr peligro a la tubera. No se deben taponear los drenajes naturales sino crear estructuras que permitan el flujo normal del agua.

FUNCIONES DE UNA LNEA DE CONDUCCIN

Revisar y controlar los sistemas de vlvulas.

Mantener limpio los drenajes en los sitios en donde transita la tubera.

En caso de ser necesario reubicar la tubera en las zonas en donde no representen riesgos.

Colocar pasos areos en donde el flujo de agua hiciera correr peligro a la tubera.

No se debe taponar los drenajes naturales, sino crear estructuras que permitan el flujo normal del agua.

RECOMENDACIONES PARA EL DISEO

a) Alineamiento

La lnea de conduccin deber tener un alineamiento que sea lo ms recto posible y evitando zonas de deslizamiento o inundaciones. Debe evitarse tambin presiones excesivas mediante la construccin de cajas rompe presin y evitar contrapendientes y cuando este es inevitable usar vlvulas de aire.

b) Caudal de conduccin

El caudal de diseo usual corresponde al caudal mximo diario. Eventualmente caudal mximo horario si se tiene disponibilidad hdrica y se justifica econmicamente esta solucin, comparando el costo adicional por mayor dimetro de tubera y el ahorro de no construir el reservorio.

En el caso de las lneas de impulsin (bombeo) el caudal de diseo se obtendr considerando el periodo de tiempo de bombeo por da.

c) Clases de tubera

Se usar tubera PVC de presin (clases 5, 7.5, 10 o 15) de acuerdo a las presiones requeridas, considerando que la presin de diseo debe ser el 80% de la nominal.

En el caso de sifones, se puede realizar una distribucin de varias clases de tubera, de acuerdo al perfil de presiones.

El dimetro mnimo para la lnea de conduccin debe ser de 2.

CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA TUBERIA

PARA PRESION NTP-ISO-4422

CLASEPRESION

MAXIMA DE

PRUEBA (m)PRESION

MAXIMA DE

TRABAJO (m)

A 20CFACTOR

DE

SEGURIDAD

55035 (3.5 bar)1.4

7.57550 (5 bar)1.5

1010570 (7 bar)1.5

15150100 (10 bar)1.5

mca = metros de columna de agua (1 mca = 0.1 kg/cm2)

d) Velocidades y Dimetros

En la determinacin del dimetro comercial se consideran diferentes soluciones y se evalan diversas alternativas desde el punto de vista econmico. Considerando el mximo desnivel en toda la longitud del tramo,el dimetro seleccionado deber tener la capacidad de transportar el caudal de diseo con velocidades entre 0.6 a 3.0 m/s (ver Tabla de RICHTER, reglamentos) y las perdidas de carga por tramo calculado debern ser menores o iguales a la carga disponible.

VELOCIDAD MEDIA MAS ECONOMICA EN TUBERIAS (m/s)

segn RICHTER

Redes de distribucin para agua potable e industrial:

Tuberas principales1.0 a 2.0

Tuberas laterales0.5 a 0.7

Tuberas muy largas1.5 a 3.0

3.3. RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIN DE LA TUBERA

Almacenamiento

El apilado de tubos debe hacerse sobre terreno nivelado hasta una altura mxima de 3m

Los tubos no deben estar expuestos al sol.

Las campanas de los tubos no deben recibir sobrepeso, lo cual se logra cruzando los tubos alternativamente en el apilado.

Instalacin

a) Excavacin de la zanja

Es recomendable no abrir las zanjas con demasiada anticipacin para evitar

derrumbes, inundaciones, problemas de trnsito y accidentes.

La altura de recubrimiento (sobre el tubo) debe ser como mnimo 0.8 m en zonas sin trnsito vehicular. En zonas de trnsito vehicular ligero la altura mnima debe ser 1.00 y en zonas de trnsito pesado 1.20 m.

Para el ancho de la zanja deber considerarse las medidas siguientes:

Hasta 2 0.35

De 2.5 a 3 0.40

> a 3

0.50

El fondo de la zanja debe estar refinado y nivelado, evitando que existan

protuberancias rocosas que hagan contacto con el piso.

3.4. LNEA DE GRADIENTE HIDRULICA O LNEA PIEZOMTRICA

La lnea de gradiente hidrulica (L.G.H.) indica la presin de agua a lo largo de la tubera bajo condiciones de operacin. Cuando se traza est lnea para un caudal que descarga libremente en la atmsfera (como dentro de un tanque), pueda resultar que la presin residual en el punto de descarga se vuelva positiva o negativa.

Plano piezomtrico esttico

PRDIDA DE CARGA

Es la energa necesaria para transportar una caudal de un punto a otro y que disipa el fluido por friccin. Las tuberas pueden clasificarse en largas y cortas (criterio L/D y 10% de perdidas por friccin). Las perdidas por friccin pueden lineales o locales.

a) PERDIDA DE CARGA UNITARIA (S)

Es la prdida de energa por unidad de longitud.

Se evala con la ecuacin de:

Hazen y williams

Darcy y Wesibach

b) PERDIDA DE CARGA POR TRAMO (hf)3.6. PRESIN Y COTA PIEZOMTRICA

En la lnea de conduccin, la presin representa la cantidad de energa gravitacional contenida en el agua. Se determina mediante la ecuacin de Bernoulli.

Donde:

Como se inicia el diseo desde la cmara de captacin, la presin es igual a la presin atmosfrica, por lo que la carga de presin se asume como cero. El mismo criterio se aplica cuando se considera en el diseo como punto de partida una cmara rompe presin, resultando al final del tramo:

Golpe de ariete y vlvulas de ventosa (aire)Los fenmenos conocidos como golpe de ariete y entrampamiento de aire constituyen uno de los principales problemas para el colapso de las tuberas de conduccin de agua potable, sobre todo en los cuatro sistemas regionales de agua potable estudiados en este documento.

El golpe de ariete se produce en una lnea de bombeo cuando se interrumpe sbitamente la energa que propulsa la columna de agua. Este efecto produce una presin interna en toda la longitud de la tubera, la misma que es recibida en su interior y en el de las dems instalaciones como un violento impacto.Esquema de amortiguamiento del golpe de arieteCon relacin a las vlvulas de ventosas o aire, se recomienda mantenerlas libres de sedimentos y realizar mantenimientos peridicos (cada 3 meses) a fin de comprobar el adecuado funcionamiento de su mecanismo.Se deben cambiar de sitio los cruces de tuberas por encima de ros que se encuentran sobre las vigas de los puentes. Es necesario cambiar de sitio estos tramos o ubicarlos en las vigas aguas abajo, en estructuras de pasos elevados o en la parte inferior del cauce (sifn). En tuberas colocadas sobre la superficie del terreno, se deben implementar los anclajes de hormign para amortiguar el golpe de ariete

CONCLUSIONES

Al trmino se ha llegado a las siguientes conclusiones y adems tambin empezaremos a disear las diferentes estructuras que conformarn nuestro sistema de abastecimiento de agua y alcantarillado en ellas la lnea de conduccin.

las instalaciones deber estar muy seguras y segn las ubicaciones que tenga el lugar de la edificacin Debe adaptarse a los cambios segn cada regin Primero, El ser humano no puede vivir y/o habitar en condiciones antihiginicas por ende es que se crean las redes de instalaciones sanitarias, haciendo uso del agua que es un recurso natural vital que tiene propiedades y cualidades tanto para tomarlo como para limpieza.

Las instalaciones son muy importantes porque nos permite facilitar el acceso al recurso natural ms valioso para la vida del hombre: EL AGUA. En el transcurrir del tiempo la tecnologa, la ciencia avanza por ende los debe ser vanguardista al cambio de la tecnologas para aplicarlas en sus diseos tanto estructural como para las instalaciones

DEDICATORIA.

El siguiente monografa est dedicado a que que cuando la tierra estaba desordenado y vaca y las tinieblas estaban sobre la faz dela abismo, su espirito se mova sobre la faz de las aguas gracias al dios todo poderoso

Presin negativa

A

Lnea piezomtrica

Desarenador

B

Reservorio

TALLER DE SANEAMIENTO BASICO