Proyecto red de distribucion de agua potable

Universidad Nacional Autnoma de Honduras

UNAH-VS

Facultad de Ingeniera Civil

Claudia Yolany Barahona Villanueva

20082000119

Ing. Jos Sagastume

Hidrulica Aplicada

27/11/14

Proyecto: Abastecimiento de Agua

Bario San Marcos, Trinidad, Santa Brbara

Proyecto: Abastecimiento de agua, Barrio San Marcos, Trinidad, S.B.

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Hidrulica Aplicada

INTRODUCCION

La red de distribucin es la parte del sistema de abastecimiento de agua potable por

medio de la cual se le lleva el agua al usuario. Su adecuado funcionamiento depende de

una seleccin cuidadosa de los materiales que se utilizan, dimetros adecuados, y el

respectivo caudal necesario, as como tambin en la instalacin, la mano de obra

Calificada, la cuidadosa observacin de las especificaciones de construccin y de la

correcta

Supervisin de la ejecucin de la obra.

Se ha hecho el respectivo estudio hidrulico para el Barrio San Marcos, Trinidad, Santa Barabara, y se ha tomado una red de distribucin de agua para la cual se fijaran valores de dimetros y clculos de caudales, dicha red presenta problemas los siguientes

problemas:

La zona topogrfica y la distribucin de la red exige el uso de dimetros muy

pequeos para obtener velocidades apropiadas.

Alturas de presin negativas y perdidas muy elevadas por lo cual el agua potable

no llega a los habitantes.

Un tanque a una elevacin muy baja para el abastecimiento de la comunidad.

Bajo criterios hidrulicos obtenidos, buscamos soluciones para un debido abastecimiento

de agua, apoyados con el programa EPANET, el cual cumple la funcin de simular

nuestra red de distribucin y calcular las respectivas, perdidas, alturas de presin y

velocidades.

Se busc la va ms factible entre distribucin por ramales y distribucin por mallas, para

las cuales se hicieron una serie de interaciones para encontrar los factores ms favorables

para el proyecto.


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Hidrulica Aplicada

OBJETIVOS GENERALES

1. Poner en prctica los conocimientos aprendidos en nuestra clase de Hidrulica

aplicada, perdidas, clculos de dimetros, tipos de tuberas, velocidad y diseo

econmico, distribucin de caudales y como hacer llegar el agua con la presin y

perdidas adecuadas desde un tanque de almacenamiento a un punto o a una

comunidad.

2. Todos nuestros conocimientos aplicarlos a un programa de simulacin para

distribucin de agua llamado EPANET.


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Hidrulica Aplicada

OBJETIVOS ESPECIFICOS

1. Fijar valores de dimetros bajo criterios hidrulicos.

2. Calcular los caudales de consumo, diseo y extraccin de juntas.

3. Verificar que las velocidades cumplan el diseo econmico de 0.6 a 3.0 m/s

4. Verificar que las alturas de presin sean no menores de 10 m

5. Soluciones para que la comunidad tenga abastecimiento de agua.


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Hidrulica Aplicada


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Hidrulica Aplicada

Datos de la red alta

Calcular los respectivos Caudales: Demanda, diseo y extracciones en la red.

Determinar los dimetros de las tuberas

Determinar las alturas de presin y verificar que la altura de presin mnima sea de

10m.

Bajo criterios hidrulicos, buscarle solucin al problema en caso de que no llegue el

agua a la comunidad.

Datos de Tubera

Calcular

ID Lnea Tramo Longitud No de casas

por Tramo Demanda/Casa

(GPM)

Demanda/tramo (GPM)

Demanda/tramo (LPS)

Qacumulado (LPS)

(m)

1 Tanque - N 199.34 0 0.46

2 N-N1 82.41 4 0.46

3 N1-N2 61.97 2 0.46

4 N2-N4 100.97 9 0.46

5 N2-N3 48.11 5 0.46

6 N3-N5 127.62 12 0.46

7 N-N6 75.07 9 0.46

8 N6-N7 53.55 3 0.46

9 N7-N8 99.25 9 0.46

10 N8-N9 71.63 7 0.46

11 N6-N10 54.07 4 0.46

12 N10-N11 72.72 12 0.46

1,046.71 76


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Hidrulica Aplicada

Datos Tanque Nivel Inicial 2.25 m

Nivel mnimo 0.5 m

Nivel mximo 2.25 m

Dimetro 1.65 m

Otros datos: Rugosidad: 140

Datos de dimetro

Pulgada Milmetros

18

1 25

1 31

1 38

2 50

3 75

4 100

6 150

Datos de nudos

ID Nudo Cota

(m)

N 290.10

N1 303.20

N2 296.10

N4 287.30

N3 302.40

N5 288.56

N6 276.14

N7 282.20

N8 281.66

N9 276.58

N10 269.52

N11 260.15

Tanque3 305.00


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Hidrulica Aplicada


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Hidrulica Aplicada


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Hidrulica Aplicada

Distribucin de flujo y clculo de caudales.

ANALISIS #1

Fije valores de dimetros comerciales, bajo el criterio de que la velocidad econmica es en el rango de 0.60 m/s 3.00 m/s.

* Demanda por tramo = demanda/casa x No. De casas

* Velocidad = Q/2 * Caudal en las juntas = 50% del caudal de las tuberas que conectan al nodo


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Hidrulica Aplicada

TUBERIA

ID Lnea

Tramo Longitud

No de casas por

Tramo

Demanda/Cas

a (GPM)

Demanda/tramo (GPM)

Demanda/tra

mo (LPS)

Qacumulado (LPS)

Q acumulado

Dimetro Velocidad

(m) m3/s m m/s

1 Tanque -

N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.22 0.00222 0.05 1.130637

2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.94 0.00094 0.038 0.82884

3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.82 0.00082 0.038 0.723031

4 N2-N4 100.97 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026 0.018 1.021735

5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.0005 0.031 0.662456

6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.025 0.713014

7 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.28 0.00128 0.038 1.128633

8 N6-N7 53.55 3 0.46 1.38 0.09 0.55 0.00055 0.031 0.728701

9 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.46 0.00046 0.025 0.937104

10 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.20 0.0002 0.018 0.78595

11 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.47 0.00047 0.031 0.622708

12 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.025 0.713014

Total 1,046.71 76 0.46 34.96 2.22

NUDO

ID Nudo

Cota Qjunta

(m) LPS

N 290.10 0.190

N1 303.20 0.090

N2 296.10 0.235

N4 287.30 0.130

N3 302.40 0.250

N5 288.56 0.175

N6 276.14 0.235

N7 282.20 0.175

N8 281.66 0.230

N9 276.58 0.100

N10 269.52 0.235

N11 260.15 0.175

Tanque3 305.00 0.000

Total 2.220

Ingrese los datos al programa EPANET y al correr el programa obtuve los siguientes resultados:


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Hidrulica Aplicada

PRUEBA #1

Tabla de Red - Nudos

Cota Demanda

Base Altura Presin

ID Nudo m LPS m m

Conexin n 290.1 0.19 301.28 11.18

Conexin n1 303.2 0.09 299.59 -3.61

Conexin n2 296.1 0.235 298.55 2.45

Conexin n4 287.3 0.13 296.26 8.96

Conexin n3 302.4 0.25 297.86 -4.54

Conexin n5 288.56 0.175 296.85 8.29

Conexin n6 276.14 0.235 298.75 22.61

Conexin n7 282.2 0.175 297.69 15.49

Conexin n8 281.66 0.23 295.15 13.49

Conexin n9 276.58 0.1 294.15 17.57

Conexin n10 269.52 0.235 298.03 28.51

Conexin n11 260.15 0.175 297.45 37.3

Depsito T 305 No Disponible 307.25 2.25


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Hidrulica Aplicada

PRUEBA #1

Tabla de Red - Lneas

Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Perd. Unir.

ID Lnea m mm LPS m/s m/km

Tubera n-n1 82.41 38 140 0.88 0.78 20.53

Tubera n2-n4 100.97 18 140 0.13 0.51 22.65

Tubera n-n6 75.07 38 140 1.15 1.01 33.7

Tubera n6-n7 53.55 31 140 0.5 0.67 19.79

Tubera n7-n8 99.25 25 140 0.33 0.67 25.66

Tubera n6-n10 54.07 31 140 0.41 0.54 13.45

Tubera n10-n11 72.72 25 140 0.17 0.36 7.93

Tubera T-n 199.34 50 140 2.22 1.13 29.93

Tubera n1-n2 61.97 38 140 0.79 0.7 16.81

Tubera n2-n3 48.11 31 140 0.42 0.56 14.38

Tubera n3-n5 127.62 25 140 0.17 0.36 7.93

Tubera n8-n9 71.63 18 140 0.1 0.39 13.93

*Conclusiones del primer anlisis:

1. Los nudos n1 y n3, dan valores de presin negativos por lo que el agua no llega hasta esos punto, esto se debe a que esos puntos son muy altos y la elevacin del

tanque casi se iguala a la elevacin de los puntos

Recomendacin: Elevar el tanque para que el agua pueda llegar a la zona.

2. Los nudos n2, n4 y n5 presentan presiones menores de 10 m. Recomendacin: elevar el tanque

3. Las tuberas n2-n4, n6-n10, n10-n11, n2-n3, n3-n5 y n8-n9 presentan velocidades menores a las velocidades de diseo econmico.

Recomendacin: disminuir los dimetros de las secciones

ANALISIS #2

Siguiendo las recomendaciones de los cambios de dimetro del anlisis #1 obtenemos:

Cambios de dimetro marcados en azul


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Hidrulica Aplicada

Resultados del programa al modificar los dimetros

TUBERIA

ID Lnea

Tramo

Longitud

No de casas por

Tramo

Demanda/Casa (GPM)

Demanda/tramo (GPM)

Demanda/tramo (LPS)

Qacumulado (LPS)

Qacumulado Dimetro

Velocidad

(m) m3/s m m/s

1 Tanque -

N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.22 0.00222 0.038 1.957474

2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.94 0.00094 0.031 1.245416

3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.82 0.00082 0.031 1.086427

4 N2-N4 100.97 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026 0.018 1.021735

5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.0005 0.025 1.018592

6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.018 1.375413

7 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.28 0.00128 0.031 1.695886

8 N6-N7 53.55 3 0.46 1.38 0.09 0.55 0.00055 0.025 1.120451

9 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.46 0.00046 0.018 1.807686

10 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.20 0.0002 0.018 0.78595

11 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.47 0.00047 0.025 0.957476

12 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.018 1.375413

Total

1,046.71 76 0.46 34.96 2.22

PRUEBA #2


Demanda

Base Demanda Altura Presin

ID Nudo LPS LPS m m

Conexin n 0.19 0.19 284.53 -5.57

Conexin n1 0.09 0.09 279.97 -23.23

Conexin n2 0.235 0.23 277.16 -18.94

Conexin n4 0.13 0.13 274.88 -12.42

Conexin n3 0.25 0.25 275.19 -27.21

Conexin n5 0.175 0.17 270.18 -18.38

Conexin n6 0.235 0.23 277.71 1.57

Conexin n7 0.175 0.17 274.69 -7.51

Conexin n8 0.23 0.23 262.07 -19.59

Conexin n9 0.1 0.1 261.08 -15.5

Conexin n10 0.235 0.23 275.64 6.12

Conexin n11 0.175 0.17 272.78 12.63

Depsito T No

Disponible -2.22 307.25 2.25


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Hidrulica Aplicada

PRUEBA #2


Longitud Dimetro Rugosidad Caudal Velocidad Prd. Unit.


Tubera n-n1 82.41 31 140 0.88 1.17 55.36

Tubera n2-n4 100.97 18 140 0.13 0.51 22.65

Tubera n-n6 75.07 31 140 1.15 1.52 90.86

Tubera n6-n7 53.55 25 140 0.5 1.03 56.43

Tubera n7-n8 99.25 18 140 0.33 1.3 127.13

Tubera n6-n10 54.07 25 140 0.41 0.84 38.36

Tubera n10-n11 72.72 18 140 0.17 0.69 39.27

Tubera T-n 199.34 38 140 2.22 1.96 113.95

Tubera n1-n2 61.97 31 140 0.79 1.05 45.33

Tubera n2-n3 48.11 25 140 0.42 0.87 41

Tubera n3-n5 127.62 18 140 0.17 0.69 39.27

Tubera n8-n9 71.63 18 140 0.1 0.39 13.93

*Conclusiones del segundo anlisis:

1. En esta prueba #2, nos dan resultados favorables para la velocidad, pero veamos que sucede en las alturas de presin; estas disminuyen a tal grado que en su

mayora son negativas y por ende las perdidas demasiado elevadas.

Recomendacin: Como ya lo habamos recomendado en el anlisis #1, elevar el

tanque para que el agua pueda llegar a la zona.

Alternativas que pueden estar presentes: Cambio de dimetros: cambia nuestra velocidad a velocidades ms bajas debido

al caudal tan pequeo. Elevar el tanque: esto subira nuestras alturas de presin y reducira las prdidas.

2. Las tuberas n2-n4 y n8-n9 presentan velocidades menores a las velocidades de diseo econmico.

Recomendacin: disminuir los dimetros de las secciones, aunque la tubera que le

precede a los 18 mm no es recomendable para una distribucin probaremos como

funcional el ramal colocando ese dimetro de 12.7 mm

Cmo elevare el tanque para ejecutar mi siguiente anlisis?

Mi altura de presin ms baja se produce en el nudo n3, en base a este nudo calculare la

nueva altura del tanque y correr el programa para revisar las presiones.

Nueva altura del tanque= Presin ms baja + altura de presin mnima + elevacin actual

del tanque

Nueva altura del tanque = 27.21m + 10m + 305 = 342.21 m


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Hidrulica Aplicada

ANALISIS #3

Siguiendo la recomendacin de cambio de dimetros para n2-n4 y n8-n9. Marcados en azul y con la nueva altura del tanque obtenemos los siguientes resultados:

TUBERIA

ID Lnea

Tramo Longitud

No de casas por

Tramo

Demanda/Casa (GPM)

Demanda/tramo (GPM)

Demanda/tramo

(LPS)

Qacumulado

(LPS)

Qacumulado Dimetro Velocidad

(m) m3/s m m/s

1 Tanque -

N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.22 0.00222 0.038 1.957474

2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.94 0.00094 0.031 1.245416

3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.82 0.00082 0.031 1.086427

4 N2-N4 100.97 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026 0.0127 2.052466

5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.0005 0.025 1.018592

6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.018 1.375413

7 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.28 0.00128 0.031 1.695886

8 N6-N7 53.55 3 0.46 1.38 0.09 0.55 0.00055 0.025 1.120451

9 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.46 0.00046 0.018 1.807686

10 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.20 0.0002 0.0127 1.57882

11 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.47 0.00047 0.025 0.957476

12 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.018 1.375413

Total 1,046.71 76 0.46 34.96 2.22


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Hidrulica Aplicada

PRUEBA #3




Tubera n-n1 82.41 31 140 0.88 1.17 55.36

Tubera n2-n4 100.97 12.7 140 0.13 1.03 123.82

Tubera n-n6 75.07 31 140 1.15 1.52 90.86

Tubera n6-n7 53.55 25 140 0.5 1.03 56.43

Tubera n7-n8 99.25 18 140 0.33 1.3 127.13

Tubera n6-n10 54.07 25 140 0.41 0.84 38.36

Tubera n10-n11 72.72 18 140 0.17 0.69 39.27

Tubera T-n 199.34 38 140 2.22 1.96 113.95

Tubera n1-n2 61.97 31 140 0.79 1.05 45.33

Tubera n2-n3 48.11 25 140 0.42 0.87 41

Tubera n3-n5 127.62 18 140 0.17 0.69 39.27

Tubera n8-n9 71.63 12.7 140 0.1 0.79 76.17

PRUEBA #3


Cota Demanda

Base Altura Presin

ID Nudo m LPS m m

Conexin n 290.1 0.19 321.74 31.64

Conexin n1 303.2 0.09 317.18 13.98

Conexin n2 296.1 0.235 314.37 18.27

Conexin n4 287.3 0.13 301.87 14.57

Conexin n3 302.4 0.25 312.4 10

Conexin n5 288.56 0.175 307.39 18.83

Conexin n6 276.14 0.235 314.92 38.78

Conexin n7 282.2 0.175 311.9 29.7

Conexin n8 281.66 0.23 299.28 17.62

Conexin n9 276.58 0.1 293.83 17.25

Conexin n10 269.52 0.235 312.85 43.33

Conexin n11 260.15 0.175 309.99 49.84

Depsito T 342.21 No

Disponible 344.46 2.25


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Hidrulica Aplicada

*Conclusiones del tercer anlisis:

1. Tendramos que elevar el tanque 37.21 metros para que el agua llegue a todas las casas. Y una elevacin de 37.21 m para un tanque es bastante considerable.

Recomendacin: hacer un estudio para colocar el tanque en un punto ms elevado

o bien construir un segundo tanque.

2. En la zona marcada en azul se nos produce presiones demasiado altas que pueden

provocar daos a los sanitarios de las casas y a las tuberas.

Recomendacin: Colocar tanquillas rompe carga en la zona de altas presiones.

Esta es la zona de presiones muy altas

Sitio del

tanque

N

N1

N2

N3

N5

N4

N7

N6

N10

N11

N8

N9


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Hidrulica Aplicada

3. Si elevramos el tanque solo 30 m: Prueba Tabla de Red - Nudos Cota Demanda Base Altura Presin ID Nudo m LPS m m Conexin n 290.1 0.190 314.53 24.43 Conexin n1 303.2 0.090 309.97 6.77 Conexin n2 296.1 0.235 307.16 11.06 Conexin n4 287.3 0.130 294.66 7.36 Conexin n3 302.40 0.250 305.19 2.79 Conexin n5 288.56 0.175 300.18 11.62 Conexin n6 276.14 0.235 307.71 31.57 Conexin n7 282.2 0.175 304.69 22.49 Conexin n8 281.66 0.230 292.07 10.41 Conexin n9 276.58 0.100 286.62 10.04 Conexin n10 269.52 0.235 305.64 36.12 Conexin n11 260.15 0.175 302.78 42.63 Depsito T 335 No Disponible 337.25 2.25

a) Siempre tenemos alturas de presin altas en n9, n9 y n6. b) En el nodo 3 el agua apenas llegara a llaves que estn ubicadas lo ms cerca

del suelo.

c) En n1 y n4 el agua llegara pero con una presin baja y quiz en las horas pico no llegue o solo a llaves ubicadas lo ms cerca del suelo.

Recomendacin: Disear otro tanque que alimente la parte ms alta y el actual la

zona de altas presiones, de lo contrario podemos disminuir la presin en la zona

de altas presiones y no abastecer de agua a las zonas topogrficas ms altas.

Hemos concluido el anlisis

de distribucin a travs de

ramales

Esperamos que las

recomendaciones sean las

mejores para el beneficio de

la comunidad


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Hidrulica Aplicada


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Hidrulica Aplicada

Distribucin de flujo y caudales

ANALISIS #1

Un con tubera el ramal y fije nuevos valores de dimetros comerciales, bajo el

criterio de que la velocidad econmica es en el rango de 0.60 m/s 3.00 m/s.

* Demanda por tramo = demanda/casa x No. De casas

* Velocidad = Q/2 * Caudal en las juntas = 50% del caudal de las tuberas que conectan al nodo


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Hidrulica Aplicada

NUDO

ID Nudo Cota Qjunta

(m) LPS

N 290.10 0.190

N1 303.20 0.090

N2 296.10 0.235

N4 286.21 0.175

N3 302.40 0.250

N5 288.56 0.175

N6 276.14 0.220

N7 282.20 0.145

N8 281.66 0.230

N9 276.58 0.215

N10 269.52 0.235

N11 260.15 0.290

Tanque3 305.00 0.000

Total 2.450

TUBERIA

ID Lnea

Tramo

Longitud

No de casas por

Tramo

Demanda/Casa (GPM)

Demanda/tramo (GPM)

Demanda/tramo

(LPS)

Qacumulado

(LPS)

Qacumulado

Dimetro Velocidad

(m) m3/s m m/s

1 Tanque - N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.44 0.00243754 0.05 1.241429

2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.93 0.00093037 0.038 0.820346

3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.81 0.00081429 0.031 1.078866

4 N2-N4 113.41 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026117 0.018 1.026314

5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.00049509 0.025 1.008592

6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.025 0.713014

7 N5-N7 26.55 0 0.46 0.00 0.00 0.00 0 0.0127 0

8 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.51 0.00150717 0.038 1.328942

9 N6-N4 30.21 2 0.46 0.92 0.06 0.78 0.0007835 0.031 1.038061

10 N4-N7 23.34 1 0.46 0.46 0.03 0.73 0.00072546 0.031 0.961168

11 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.70 0.00069644 0.031 0.922721

12 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.44 0.00043528 0.025 0.886735

13 N9-N11 93.09 8 0.46 3.68 0.23 0.23 0.00023215 0.018 0.912279

14 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.46 0.00046429 0.025 0.945851

15 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00034822 0.025 0.709388

Total 84.00 84 38.64 2.44 2.44


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Hidrulica Aplicada

Ingrese los datos al programa EPANET y al correr el programa obtuve los siguientes resultados:

PRUEBA #1


Cota Demanda

Base Altura Presin

ID Nudo m LPS m m

Conexin n 290.1 0.19 300.17 10.07

Conexin n1 303.2 0.09 298.94 -4.26

Conexin n2 296.1 0.235 296.97 0.87

Conexin n4 286.21 0.175 294.73 8.52

Conexin n3 302.4 0.25 291.96 -10.44

Conexin n5 288.56 0.145 291.88 3.32

Conexin n6 276.14 0.22 296.01 19.87

Conexin n7 282.2 0.16 293.86 11.66

Conexin n8 281.66 0.23 292.26 10.6

Conexin n9 276.58 0.215 291.39 14.81

Conexin n10 269.52 0.235 292.8 23.28

Conexin n11 260.15 0.29 291.39 31.24

Depsito T 305 No



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Hidrulica Aplicada

PRUEBA #1




Tubera n-n1 82.41 38 140 0.74 0.65 14.97

Tubera n2-n4 113.43 18 140 0.12 0.47 19.75

Tubera n-n6 75.07 38 140 1.5 1.33 55.34

Tubera n7-n8 99.25 31 140 0.45 0.6 16.03

Tubera n6-n10 54.07 25 140 0.52 1.06 59.42

Tubera n10-n11 72.72 25 140 0.28 0.58 19.47

Tubera T-n 199.34 50 140 2.43 1.24 35.52

Tubera n1-n2 61.97 31 140 0.65 0.86 31.76

Tubera n2-n3 48.11 18 140 0.3 1.16 104.04

Tubera n3-n5 127.62 25 140 0.05 0.09 0.67

Tubera n8-n9 71.63 25 140 0.22 0.45 12.19

Tubera n5-n7 26.55 12.7 140 -0.1 0.78 74.56

Tubera n4-n6 30.21 31 140 0.76 1.01 42.59

Tubera n4-n7 23.45 31 140 0.71 0.94 37.16

Tubera n9-n11 93.09 25 140 0.03 0.05 0.24

*Conclusiones del primer anlisis:

1. Las conexiones desde n1 hasta n5 nos produce alturas de presin muy bajas e incluso algunas negativas.

Recomendacin: Tenemos que elevar el tanque para mejorar las alturas de presin.

Tambin para mejorar las alturas de presin que solo se dan en la zona 1 marcada,

podemos colocar otro tanque para abastecer dicha zona y el tanque existente

abastecera el resto que ya cuenta con buenas alturas de presin.

Presiones muy bajas en la zona 1

Zona 1


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Hidrulica Aplicada

2. Las tuberas n2-n4, n10-n11, n2-n3, n3-n5, n8-n9 y n9-n11 presentan velocidades menores a las velocidades de diseo econmico.

Recomendacin: disminuir los dimetros de las secciones

3. La tubera n3-n5 no tiene demanda de agua

Recomendacin quiz en el futuro se poble de 1 o 2 casas.





del tanque

Nueva altura del tanque = 10.44m + 10m + 305 = 325.44 m

ANALISIS #2

Con la nueva elevacin del tanque y los nuevos dimetros establecidos obtenemos los siguientes resultados:

TUBERIA

ID Lnea

Tramo

Longitud

No de casas por

Tramo

Demanda/Casa (GPM)

Demanda/tra

mo (GPM)

Demanda/tramo (LPS)

Qacumulado

(LPS)

Qacumulado Dimetro Velocidad

(m) m3/s m m/s

1 Tanque - N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 2.44 0.00243754 0.05 1.241429

2 N-N1 82.41 4 0.46 1.84 0.12 0.93 0.00093037 0.038 0.820346

3 N1-N2 61.97 2 0.46 0.92 0.06 0.81 0.00081429 0.031 1.078866

4 N2-N4 113.41 9 0.46 4.14 0.26 0.26 0.00026117 0.0127 2.061663

5 N2-N3 48.11 5 0.46 2.30 0.15 0.50 0.00049509 0.025 1.008592

6 N3-N5 127.62 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00035 0.025 0.713014

7 N5-N7 26.55 0 0.46 0.00 0.00 0.00 0 0.0127 0

8 N-N6 75.07 9 0.46 4.14 0.26 1.51 0.00150717 0.038 1.328942

9 N6-N4 30.21 2 0.46 0.92 0.06 0.78 0.0007835 0.031 1.038061

10 N4-N7 23.34 1 0.46 0.46 0.03 0.73 0.00072546 0.031 0.961168

11 N7-N8 99.25 9 0.46 4.14 0.26 0.70 0.00069644 0.031 0.922721

12 N8-N9 71.63 7 0.46 3.22 0.20 0.44 0.00043528 0.018 1.710523

13 N9-N11 93.09 8 0.46 3.68 0.23 0.23 0.00023215 0.0127 1.832589

14 N6-N10 54.07 4 0.46 1.84 0.12 0.46 0.00046429 0.025 0.945851

15 N10-N11 72.72 12 0.46 5.52 0.35 0.35 0.00034822 0.0127 2.748884

Total 84.00 84 38.64 2.44 2.44


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Hidrulica Aplicada

PRUEBA #2


Cota Demanda

Base Altura Presin

ID Nudo m LPS m m

Conexin n 290.1 0.19 320.77 30.67

Conexin n1 303.2 0.09 319.55 16.35

Conexin n2 296.1 0.235 317.61 21.51

Conexin n4 286.21 0.145 315.49 29.28

Conexin n3 302.4 0.25 312.64 10.24

Conexin n5 288.56 0.145 312.55 23.99

Conexin n6 276.14 0.22 316.74 40.6

Conexin n7 282.2 0.16 314.57 32.37

Conexin n8 281.66 0.23 312.87 31.21

Conexin n9 276.58 0.215 307.92 31.34

Conexin n10 269.52 0.235 313.72 44.2

Conexin n11 260.15 0.29 307.45 47.3

Depsito T 325.44 No Disponible 327.69 2.25

*Conclusiones del segundo anlisis:

PRUEBA #2




Tubera n-n1 82.41 38 140 0.74 0.65 14.8

Tubera n2-n4 113.43 18 140 0.12 0.46 18.71

Tubera n-n6 75.07 38 140 1.48 1.3 53.62

Tubera n7-n8 99.25 31 140 0.47 0.62 17.15

Tubera n6-n10 54.07 25 140 0.5 1.02 55.95

Tubera n10-n11 72.72 18 140 0.27 1.05 86.26

Tubera T-n 199.34 50 140 2.4 1.22 34.72

Tubera n1-n2 61.97 31 140 0.65 0.86 31.35

Tubera n2-n3 48.11 18 140 0.3 1.16 103.34

Tubera n3-n5 127.62 25 140 0.05 0.09 0.64

Tubera n8-n9 71.63 18 140 0.24 0.93 69.06

Tubera n5-n7 26.55 12.7 140 -0.1 0.79 76.06

Tubera n4-n6 30.21 31 140 0.76 1 41.68

Tubera n4-n7 23.45 31 140 0.73 0.96 38.89

Tubera n9-n11 93.09 12.7 140 0.02 0.18 5.13


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Hidrulica Aplicada

1. Las alturas de presin son altas en la mayora de los puntos Recomendacin: Tenemos que colocar tanquillas rompe carga para disminuir la

presin, tambin se puede considerar la opcin de hacer otro tanque para los puntos

ms altos.

Disminuimos la elevacin del tanque para que las alturas de presin se reduzcan y

que no llegue agua al nudo 3.

2. El agua en que llega de n2 a n6 llegara con una velocidad menor que la de diseo, pero siempre tendran agua.

Conclusiones del anlisis por mallas:

1. Nos permite ver con claridad la necesidad de abastecer las mallas en 2 zonas

2. Nos permite usar dimetros ms grandes que en el caso de ramales

3. Nos permite que el flujo fluya en 2 direcciones


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Hidrulica Aplicada


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Hidrulica Aplicada

ANALISIS #1

Tomando los valores del clculo de malla anterior, duplique la demanda de casas por tramo y eso me determino mis nuevos caudales

Fije nuevos valores de dimetros, que fueron mayores en su mayora a los antes calculados.

TUBERIA

ID Lnea

Tramo Longitud

No de casas por

Tramo

Demanda/C

asa (GPM)

Demanda/tra

mo (GPM)

Demanda/tramo

(LPS)

Qacumulado

(LPS)

Qacumulado

Dimetro

Velocidad

(m) m3/s m m/s

1 Tanque -

N 199.34 0 0.46 0.00 0.00 4.88 0.00487508 0.075 1.103492

2 N-N1 82.41 8 0.46 3.68 0.23 1.86 0.00185717 0.05 0.945851

3 N1-N2 61.97 4 0.46 1.84 0.12 1.63 0.00162503 0.038 1.432859

4 N2-N4 113.41 18 0.46 8.28 0.52 0.52 0.00052233 0.0127 4.123326

5 N2-N3 48.11 10 0.46 4.60 0.29 0.99 0.00098662 0.031 1.307188

6 N3-N5 127.62 24 0.46 11.04 0.70 0.70 0.00069644 0.018 2.736836

7 N5-N7 26.55 0 0.46 0.00 0.00 0.00 0 0.0127 0

8 N-N6 75.07 18 0.46 8.28 0.52 3.02 0.00301791 0.05 1.537007

9 N6-N4 30.21 4 0.46 1.84 0.12 1.57 0.00156699 0.038 1.381685

10 N4-N7 23.34 2 0.46 0.92 0.06 1.45 0.00145092 0.038 1.279338

11 N7-N8 99.25 18 0.46 8.28 0.52 1.39 0.00139288 0.038 1.228165

12 N8-N9 71.63 14 0.46 6.44 0.41 0.87 0.00087055 0.031 1.153401

13 N9-N11 93.09 16 0.46 7.36 0.46 0.46 0.00046429 0.0127 3.665178

14 N6-N10 54.07 8 0.46 3.68 0.23 0.93 0.00092859 0.031 1.230295

15 N10-N11 72.72 24 0.46 11.04 0.70 0.70 0.00069644 0.025 1.418776

Total

168.00 168 77.28 4.88 4.88

NUDO

ID Nudo Cota Qjunta

(m) LPS

N 290.10 0.377

N1 303.20 0.174

N2 296.10 0.464

N4 286.21 0.348

N3 302.40 0.493

N5 288.56 0.348

N6 276.14 0.435

N7 282.20 0.290

N8 281.66 0.464

N9 276.58 0.435

N10 269.52 0.464

N11 260.15 0.580

Tanque3 305.00 0.000

Total 4.875


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Hidrulica Aplicada

Resultados de la simulacin de EPANET

PRUEBA #1


Cota Demanda

Base Altura Presin

ID Nudo m LPS m m

Conexin n 290.1 0.377 303.7 13.6

Conexin n1 303.2 0.174 300.03 -3.17

Conexin n2 296.1 0.464 297.89 1.79

Conexin n4 286.21 0.348 297.23 11.02

Conexin n3 302.4 0.493 296.26 -6.14

Conexin n5 288.56 0.348 290.9 2.34

Conexin n6 276.14 0.435 299.39 23.25

Conexin n7 282.2 0.29 296.1 13.9

Conexin n8 281.66 0.464 293.79 12.13

Conexin n9 276.58 0.435 292.5 15.92

Conexin n10 269.52 0.464 295.59 26.07

Conexin n11 260.15 0.58 291 30.85

Depsito T 305 No


PRUEBA #1




Tubera n-n1 82.41 38 140 1.34 1.18 44.58

Tubera n2-n4 113.43 12.7 140 0.02 0.2 5.8

Tubera n-n6 75.07 50 140 3.16 1.61 57.48

Tubera n7-n8 99.25 38 140 0.94 0.83 23.31

Tubera n6-n10 54.07 31 140 1 1.33 70.23

Tubera n10-n11 72.72 25 140 0.54 1.09 63.16

Tubera T-n 199.34 75 140 4.87 1.1 17.81

Tubera n1-n2 61.97 38 140 1.16 1.03 34.44

Tubera n2-n3 48.11 31 140 0.67 0.89 33.83

Tubera n3-n5 127.62 18 140 0.18 0.71 42.03

Tubera n8-n9 71.63 31 140 0.48 0.63 17.9

Tubera n5-n7 26.55 12.7 140 -0.17 1.31 195.75

Tubera n4-n6 30.21 38 140 1.72 1.52 71.18

Tubera n4-n7 23.45 38 140 1.4 1.23 48.44

Tubera n9-n11 93.09 12.7 140 0.04 0.34 16.2


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Hidrulica Aplicada

Conclusiones anlisis:

1. La presin en n1, n2, n4 y n5 arroja resultados negativos. Recomendacin: Elevar el tanque para que las presiones mejoren.

2. El tramo n2-n4 nos seguir dando problemas y su velocidad disminuyo al igual que n9-n1

Recomendacin: Disminuir los dimetros





del tanque

Nueva altura del tanque = 6.14 m + 10m + 305 = 321.14 m

ANALISIS #2 Elevando el tanque 16.14 m

PRUEBA #2


Cota Demanda

Base Altura Presin

ID Nudo m LPS m m

Conexin n 290.1 0.19 320.77 30.67

Conexin n1 303.2 0.09 319.55 16.35

Conexin n2 296.1 0.235 317.61 21.51

Conexin n4 286.21 0.145 315.49 29.28

Conexin n3 302.4 0.25 312.64 10.24

Conexin n5 288.56 0.145 312.55 23.99

Conexin n6 276.14 0.22 316.74 40.6

Conexin n7 282.2 0.16 314.57 32.37

Conexin n8 281.66 0.23 312.87 31.21

Conexin n9 276.58 0.215 307.92 31.34

Conexin n10 269.52 0.235 313.72 44.2

Conexin n11 260.15 0.29 307.45 47.3

Depsito T 325.44 No



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Hidrulica Aplicada

Conclusiones anlisis:

3. Las alturas de presin son altas en la mayora de los puntos Recomendacin: Nuestras alturas de presin han incrementado, definitivamente creo

que deberamos tener dos tanques de almacenamiento que alimente por zonas.

4. El tramo n2-n4 nos seguir dando problemas y su velocidad disminuyo. Recomendacin: Se requiere tomar una solucin de las recomendaciones para que

este tramo pueda abastecerse de la forma correcta.

PRUEBA #2




Tubera n-n1 82.41 38 140 1.34 1.18 44.58

Tubera n2-n4 113.43 12.7 140 0.02 0.2 5.8

Tubera n-n6 75.07 50 140 3.16 1.61 57.48

Tubera n7-n8 99.25 38 140 0.94 0.83 23.31

Tubera n6-n10 54.07 31 140 1 1.33 70.23

Tubera n10-n11 72.72 25 140 0.54 1.09 63.16

Tubera T-n 199.34 75 140 4.87 1.1 17.81

Tubera n1-n2 61.97 38 140 1.16 1.03 34.44

Tubera n2-n3 48.11 31 140 0.67 0.89 33.83

Tubera n3-n5 127.62 18 140 0.18 0.71 42.03

Tubera n8-n9 71.63 31 140 0.48 0.63 17.9

Tubera n5-n7 26.55 12.7 140 -0.17 1.31 195.75

Tubera n4-n6 30.21 38 140 1.72 1.52 71.18

Tubera n4-n7 23.45 38 140 1.4 1.23 48.44

Tubera n9-n11 93.09 12.7 140 0.04 0.34 16.2


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Hidrulica Aplicada

CONCLUSIONES GENERALES

1. Bajo criterios propios apoyados en conceptos hidrulicos obtenidos, pudimos

fijar valores de dimetros a tuberas para redes de distribucin por ramas y por

mallas, en algunas tuberas nos encontramos con problemas de baja velocidad,

pero el SANNA establece que no podemos trabajar con dimetros menores a 2

m, pero en esta comunidad rural, tenemos un caudal tan bajo que me obligo a

colocar tuberas de hasta 1/2 para estar dentro de los valores de velocidad de

econmica; el dimetro de no es recomendado, ya que es un dimetro muy

pequeo y el agua tiende a llevar sedimentos y eso puede obstruir la tubera, eso

implica un mayor mantenimiento y nos eleva los costos.

2. Pude aplicar los conocimientos en el programa EPANET, este programa nos hace

una simulacin de las tuberas, basados en los clculos de Hardy Cros; me di

cuenta que los nuevos caudales que lanzaba el programa algunos no coincidan

con los que yo ya tena o simplemente se acercaban, esto se debe a que el

programa hace una correccin de caudal y ajusta el sistema de tuberas para que

las perdidas sean equivalentes.

3. Con un estudio ms a fondo y conociendo las condiciones del lugar se puede

seguir el desarrollo del proyecto para buscar la solucin ms econmica y

funcional.

4. La nueva elevacin del tanque es menor cuando se hace un anlisis de

distribucin por mallas, que hacindolo por ramas.

5. El programa calcula todo por nosotros pero siempre es necesario que, nosotros

como conocedores de las formulas y procedimientos, podamos estar seguro de

nuestro trabajo, comprobndolo con nuestros propios clculos.


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Hidrulica Aplicada

ANEXOS

ANALISIS #1 - RED

Informe de presiones negativas

ANALISIS #2 - RED



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Hidrulica Aplicada

ANALISIS #3 - RED

Simulacin con xito, no hay alturas de presiones negativas

ANALISIS #1 - MALLAS



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Hidrulica Aplicada

ANALISIS #2 - MALLA

Simulacin con xito, no hay alturas de presiones negativas

Proyecto red de distribucion de agua potable

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