POBLACION ASIGNADA: EL SALITRE

La localidad de El Salitre está situado en el Municipio de Querétaro (en el Estado de Querétaro Arteaga). Tiene 4408 habitantes en el senso 2010. El Salitre está a 1845 metros de altitud.

DEFINICIÓN DE LAS POBLACIONES A ABASTECER

Con los métodos mencionados en clase se interpolo hasta el año 2039

Proyección de población

Método logarítmico

Calculo de la razón de Re (2005-2010).

r=ln ( p2 )−ln ( p1)

Tf−Ti=ln (4408 )−ln (4036)

2010−2005=.0176334

Calculo de proyección de crecimiento poblacional a 25 años.

Pf=Pi∗eℜ∗Tf−T 2=4408∗e0.0176334∗2040−2010=7481.423

Proyección de población

Método geométrico

Calculo de la razón de Re (2005-2010).

r=( pfpi )1

tf−ti−1=( 44084036 )15−1=.0177897

Calculo de proyección de crecimiento poblacional a 25 años.

Pf=4408 (1+.0177897 )30=7481.422

De acuerdo con los métodos anteriores la población que se utilizara para el proyecto es de 7482 personas, de las cuales el consumo promedio se considera de 200l al día.

Población beneficiada: 7482 hab

dotación: 200 l/hab/dia

1. qmedio diario: (dotacion*poblacion)/86400=l/s

qmeddiario=(200*7482)/86400=17.32 l/s

2. qmax diario= qmedio*1.2=17.32*1.2=20.784 l/s

gasto de diseño para lineas de conduccion

3. qmax horario= qmax d*1.5=20.784*1.5= 31.18

PERFIL 1 GRAVEDAD

los datos de proyecto quedaran definidos asi Poblacion del último censo oficial:4408Poblacion de proyecto al año (2040): 7482Dotacion: 200 l/hab/diaGasto medio diario= 17.32 l/sGasto maximo diario= 20.784 l/sGasto maximo horario= 31.18 l/sFuente de abastecimiento: manantialTipo de captacion: caja colectoraPotabilización: cloracionDistribución: gravedadLongitud de la linea: 2320m

Plano en planta

Perfil del trazo

Como se puede observar el sistema es por gravedad el cual debera llegar a un tanque elevado de 5 metros de altura por lo debemos considerar 10 metros para garantizar la llegada.por lo que la carga con la que debemos llegar al punto es de

15 m.c.a

por lo tanto la carga que se tiene es de = 1528.82-(1320+15)= 193.82 m.c.a

y la cota minima donde debera rematar la piezometrica con perdidas mayores y menores incluyendo la carga de velocidad sera

1528.82-193.82= 1335 m.s.n.mhp+hs= 193.82

perso si hs= 0.15hp=193.82hp=193.82/1.15= 168.54m

como podemos observar tenemos un desnivel máximo de 22 kg/cm2 por lo que debemos escoger tubería de acero, fierro galvanizado o hierro dúctil n = 0.014l= 2320m

q= 0.019 m3/shp= 168.54 m

y sustituimos en la siguiente formula para obtener el diametro.

d= 0.115m. es decir 4.5 pulgadas. escogemos su inmediata superior 0.15m. que es igua a 6” 150mm.

d= 1.2(q(l/s))^(0.5)d=6”

analizaremos con tres diametros 8” 6” y 4” en caso que se escoja este metodo una vez calculado el diametro 6” calcularemos las perdidas de nuevo

hp= kl(q^2)

perdidas por lineahp= 45.94*2320* (0.019^2)= 38.48m.

38.48<213.82 por lo tanto cumple.

perdidas por garga de velocidad:

q=v*a

v=q/a

area=(pi*(0.15^2 ))/4=0.176m2

v=0.019/0.176=0.108 m/s cumple con la velocidad minima

carga de velocidad v2/2g= ((.108)^2)/(2*9.81)=.00059m

por lo tanto la cota donde rematara la piezometrica es

cota piezometrica= 1523-38.48-(38.48*.15)-0.0006= 1478.74m

opcion optima 6” acero

PERFIL 1 BOMBEO

los datos de proyecto quedaran definidos asi

poblacion del último censo oficial:

4408

poblacion de proyecto al año (2040):

7482

dotacion: 200 l/hab/dia

1. gasto medio diario= 17.32 l/s

2. gasto maximo diario= 20.784 l/s

3. gasto maximo horario= 31.18 l/s

4. fuente de abastecimiento: POZO

tipo de captacion: caja colectora

potabilización: cloracion

distribución: bombeo

longitud de la linea: 2320m

Nivel de succión a -50 metros del terreno natural

(ha)= 50 m (1270 m)

Nivel de descarga a + 10 metros por el tanque elevado

(hi)=10m (1538.2 m )

Longitud de la descarga= 2320 m

Velocidad propuesta: 1 m/s

Profundidad de succión (Ha): 50m

Calculo de la carga estática

Hi= elevación de descarga – elevación de succión

Hi= 1533.2-1270

Hi= 268.2m

Presión

P=hi/10

P=26.82

Calculo de diámetro de la tubería

Area=Q/v

Area=.020784/2

Area= 0.0104

De acuerdo a la area anterior se determino un diametro de .115 m

Se considerara un diámetro comercial de 0.150m =6 pulgadas

Velocidad corregida

V=QA

=0.020784Pi∗D2

4

=1.139ms

Perdidas por fricción (hf)

Hf= kLQ^2

Hf=18.999X2320X.020784^2

Hf=19.451m

Perdidas menores

Hs=0.15Xhf

Hs=.015x19.451

Hs=2.918m

Carga dinámica total

H=ha+hi+hs+hf

H=50+26.8+2.918+19.451

H= 335.57 = 33.557kg/cm^2

Sobrepresión por golpe de ariete

hi= 145×v

√1+20670×D×0.1E×e

hi= 145×1.139

√1+20670× .15×0.1028000×0.0065

hi=3.827

Presión total

P=pn+hi

P= 33.557+3.827

P=37.384

Presión total usando válvulas de alivio

P= presión normal + (hiX.02)

P= 33.557+(3.827X.02)

P=33.63

Bomba a utilizar

Se utilizara una bomba modelo BR 08-022N con un motor SUM06-010 con una

eficiencia del 73%

Datos del perfil

PERFIL 2 GRAVEDAD

Poblacion de proyecto al año (2040): 7482Dotacion: 200 l/hab/diaGasto medio diario= 17.32 l/sGasto maximo diario= 20.784 l/sGasto maximo horario= 31.18 l/sFuente de abastecimiento: manantialTipo de captacion: caja colectora

Potabilización: cloracionDistribución: gravedad

Longitud de la linea: 1467m

PLANO EN PLANTA

PERFIL DEL TRAZO

Como se puede observar el sistema es por gravedad el cual debera llegar a un

tanque elevado de 5 metros de altura por lo debemos considerar 10 metros para

garantizar la llegada.

por lo que la carga con la que debemos llegar al punto es de 15 m.c.a

por lo tanto la carga que se tiene es

de = 1528.82-(1300+15)= 213.82 m.c.a

y la cota minima donde debera rematar la piezometrica con perdidas mayores y

menores incluyendo la carga de velocidad sera

1528.82-213.82= 1315 m.s.n.m

hp+hs= 213.82

perso si hs= 0.15hp=213.82

hp=213.82/1.15= 185.93m

como podemos observar tenemos un desnivel máximo de 22 kg/cm2 por lo que

debemos escoger tubería de acero, fierro galvanizado o hierro dúctil

n = 0.014

l= 1467m

q= 0.022 m3/s

hp= 185.93 m

y sustituimos en la siguiente formula para obtener el diametro.

d= 0.11m. es decir un poco mas de 4”.

escogemos su inmediata superior 0.15m. que es igua a 6” 150mm.

d= 1.2(q(l/s))^(0.5)d=6”

Analizaremos con tres diametros 8” 6” y 4” en caso que se escoja este metodo una vez calculado el diametro 6” calcularemos las perdidas de nuevo

hp= kl(q^2)

perdidas por lineahp= 45.94*1467* (0.022^2)= 32.63m.

32.63<213.82 por lo tanto cumple.

perdidas por garga de velocidad:

q=v*a

v=q/a

area=(pi*(0.15^2 ))/4=0.176m2

v=0.022/0.176=1.245 m/s cumple con la velocidad minima

carga de velocidad v2/2g= ((1.245)^2)/(2*9.81)=0.079m

por lo tanto la cota donde rematara la piezometrica es

cota piezometrica= 1523-32.63-(32.63*.15)-0.079= 1485.4m

opcion optima 6” acero

PERFIL 2 BOMBEO

los datos de proyecto quedaran definidos asi

poblacion del último censo oficial:

4408

poblacion de proyecto al año (2040):

7482

dotacion: 200 l/hab/dia

5. gasto medio diario= 17.32 l/s

6. gasto maximo diario= 20.784 l/s

7. gasto maximo horario= 31.18 l/s

8. fuente de abastecimiento: POZO

tipo de captacion: caja colectora

potabilización: cloracion

distribución: bombeo

longitud de la linea: 2320m

Nivel de succión a -50 metros del terreno natural

(ha)= 50 m (1250 m)

Nivel de descarga a + 10 metros por el tanque elevado

(hi)=10m (1538.8 m )

Longitud de la descarga= 1467 m

Velocidad propuesta: 2 m/s

Profundidad de succión (Ha): 50m

Calculo de la carga estática

Hi= elevación de descarga – elevación de succión

Hi= 1533.8-1250

Hi= 283.8m

Presión

P=hi/10

P=28.38

Calculo de diámetro de la tubería

Area=Q/v

Area=.020784/2

Area= 0.0104

De acuerdo a la area anterior se determino un diametro de .115 m

Se considerara un diámetro comercial de 0.150m =6 pulgadas

Velocidad corregida

V=QA

=0.020784Pi∗D2

4

=1.139ms

Perdidas por fricción (hf)

Hf= kLQ^2

Hf=18.999X1467X.020784^2

Hf=12.450m

Perdidas menores

Hs=0.15Xhf

Hs=.015x12.45

Hs=1.868m

Carga dinámica total

H=ha+hi+hs+hf

H=50+283.8+1.868+12.450

H= 348.118= 34.812kg/cm^2

Sobrepresión por golpe de ariete

hi= 145×v

√1+20670×D×0.1E×e

hi= 145×1.139

√1+20670× .15×0.1028000×0.0065

hi=3.827

Presión total

P=pn+hi

P= 34.812+3.827

P=38.64

Presión total usando válvulas de alivio

P= presión normal + (hiX.02)

P= 34.812+(3.827X.02)

P=34.89

Bomba a utilizar

Se utilizara una bomba modelo BR 08-022N con un motor SUM06-010 con una

eficiencia del 73%

Datos del perfil