Red de distribucion Chontales

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Carlos Eduardo Vílchez Castillo 2015 DISEÑO DE RED CERRADA DE AGUA POTABLE Santo Tomas, Chontales UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA

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Es una diseño de un red cerrada de agua potable para el departamento de Chontales, Nicaragua.

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Carlos Eduardo Vílchez Castillo

2015

DISEÑO DE RED CERRADA

DE AGUA POTABLE

Santo Tomas, Chontales

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

2

Contenido

Introducción ............................................................................................................. 3

Objetivos: ................................................................................................................ 3

Objetivo general ................................................................................................... 3

Objetivos específicos ........................................................................................... 3

Marco teórico ........................................................................................................... 4

Antecedentes .......................................................................................................... 6

Macro y Micro localización ...................................................................................... 7

Metodología ............................................................................................................. 8

Resultados ............................................................................................................ 10

Área delimitada, sectores y áreas tributarias para los nodos de la línea de

distribución ......................................................................................................... 10

Determinación de área total y áreas tributarias ........................................... 11

Determinación de la población total ............................................................. 11

Calculo de caudales según el tipo de consumo........................................... 11

Calculo de caudales concentrados en los nodos ......................................... 12

Calculo de consumo máximo día y máximo hora ........................................ 15

Diseño de la red cerrada ............................................................................. 15

o Bomba-tanque-red ................................................................................... 16

o Bomba-red-tanque ....................................................................................... 18

Conclusiones: ........................................................................................................ 28

Referencias ........................................................................................................... 29

Anexos .................................................................................................................. 29

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Introducción

En este trabajo se presentara el diseño de una red de distribución de agua potable

para el municipio de Santo Tomas, Chontales, específicamente a un área de 81

hectáreas, esto con el propósito de plantear un sistema de abastecimiento que sea

hidráulicamente funcional así como económicamente razonable. Además se

pretende garantizar el abastecimiento de toda la población ante diferentes

situaciones las cuales puedan generar cambios en el comportamiento normal de la

red. También se pretende realizar el diseño de dicha red con materiales existentes

en el país de tal manera que se garantice un planteamiento económicamente

accesible.

Este trabajo contendrá un pequeño marco teórico sobre el abastecimiento de agua,

los diferentes tipos de redes y los factores que hay que tomar en cuenta para llevar

a cabo el diseño de una red de abastecimiento. Posteriormente se presentara la

macro y micro localización del municipio a trabajar, así como los antecedentes que

se presentan de dicha localidad sobre el tema de abastecimiento de agua. Luego

se abarcara la metodología que se llevó a cabo para lograr obtener los resultados

esperados. Seguidamente se presentaran los resultados obtenidos del diseño de la

red. Y por último los análisis y conclusiones que se plantearan de este trabajo.

Cabe destacar que este trabajo es elaborado para fines didácticos, hay muchos

factores que no se tomaron en cuenta debido a que se abordaran en cursos

superiores, pero se trató de plantear un diseño bastante acercado a la realidad.

Objetivos:

Objetivo general

Diseñar una red cerrada de abastecimiento de agua potable para un sector

del municipio de Santo Tomas Chontales, el cual garantice el suministro de

agua a toda la población en diferentes situaciones

Objetivos específicos

Proponer un sistema de abastecimiento de tal manera que sea funcional

hidráulicamente y económicamente accesible

Garantizar la disponibilidad de todos los materiales propuesto en la red de

abastecimiento

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Marco teórico

Una red de distribución hidráulica es un sistema de elementos (tuberías, bombas,

válvulas, tanques, etc.) que se conectan entre sí para transportar determinadas

cantidades de fluido y donde las presiones nodales deben, en general, cumplir con

un valor mínimo establecido en las normas locales. (Briere, 2005)

Los diferentes dispositivos como válvulas, bombas, codos, etc. caracterizan el

funcionamiento del conjunto. Cada una de las tuberías tiene una longitud, diámetro

y coeficiente de rugosidad característico. Las tuberías se conectan entre sí en

puntos denominados nudos o nodos de unión. Los nodos de unión pueden bien ser

puntos donde dos o más secciones de tubería se encuentran, o donde el caudal

entra o sale de la red. Existe otro tipo de nodo, denominado nodo fuente; éste es un

punto de energía constante, como por ejemplo un tanque de almacenamiento

elevado, una válvula de regulación de presión, entre otros. (Briere, 2005)

Un loop o circuito fundamental es una figura cerrada obtenida comenzando desde

un nodo, recorriéndola a lo largo de cada tubería conectada, pasando sólo una vez

a través de cada nodo de conexión y volviendo al nodo de partida.

La red hidráulica debe encontrarse en equilibrio, esto es: debe cumplirse tanto la

Ley de Conservación de la Masa como la Ley de Conservación de la Energía.

La ecuación de continuidad o de conservación de la masa establece que en una red

de distribución hidráulica la suma algebraica de los caudales que entran y salen de

un nodo determinado de la red debe ser cero.

La ley de la conservación de la energía establece que en todo circuito fundamental

de una red, las pérdidas de energía son iguales a la energía externa que recibe el

fluido.

Las ecuaciones correspondientes a estas leyes son las que gobiernan el

funcionamiento de la red hidráulica en estado estacionario. Al combinar dichas

ecuaciones se obtiene un sistema algebraico no lineal, en el cual las incógnitas

pudieran ser, por ejemplo, los caudales. Para resolver este sistema se aplican

métodos iterativos, de los cuales el más común es el de Newton-Raphson.

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Para una red de distribución hidráulica en condiciones de flujo permanente se

estudia el nivel de presiones que se genera en el sistema y los caudales que circulan

por las tuberías, así como también el diseño de las mismas. En general, los

problemas que deben resolverse en una red hidráulica son:

Revisión de la capacidad hidráulica

Diseño de la conducción

Cálculo de la potencia (COSUDE, 2005)

Para el diseño de redes de distribución se deben considerar los siguientes criterios:

La red de distribución se deberá diseñar para el caudal máximo horario.

Identificar las zonas a servir y de expansión de la población.

Realizar el levantamiento topográfico incluyendo detalles sobre la ubicación

deconstrucciones domiciliarias, públicas, comerciales e industriales; así

también anchos de vías, áreas de equipamiento y áreas de inestabilidad

geológica y otros peligros potenciales.

Considerar el tipo de terreno y las características de la capa de rodadura en

calles y en vías de acceso.

El diámetro a utilizarse será aquel que asegure el caudal y presión adecuada

en cualquier punto de la red.

En cuanto a la presión del agua, debe ser suficiente para que el agua pueda

llegar a todas las instalaciones de las viviendas más alejadas del sistema. La

presión máxima será aquella que no origine consumos excesivos por parte

de los usuarios y no produzca daños a los componentes del sistema. La

presiones no deberán ser menores a 14 mca y tampoco mayores a 50 mca

La velocidad mínima en ningún caso será menor de 0,6 m/s y deberá

garantizar el auto limpieza del sistema. Por otro lado, la velocidad máxima en

la red de distribución no excederá los 2 m/s. (COSUDE, 2005)

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Antecedentes

El municipio de Santo Tomás, se encuentra al sur este del departamento de

Chontales, limita al norte y al oeste con el municipio de San Pedro de Lóvago, al

este con el municipio de Villa Sandino y al sur con el municipio de Acoyapa y el

departamento de Río San Juan. El territorio se extiende desde la ascendente

estribaciones orientales de la cordillera de Amerrisque y los llanos descendientes a

la Costa Atlántica, tiene una extensión territorial 450 kilómetros cuadrados

ocupando el octavo lugar entre los municipios del departamento de Chontales.

Santo Tomas es uno de los municipios de chontales que presentan problemas en el

abastecimiento de agua por lo que empresa Nicaragüense de Acueductos y

Alcantarillados (Enacal), publico una licitación para bajar el impacto negativo

garantiza el servicio a través de cisternas.

El ingeniero Fernando Flores Aguilar, gerente de Enacal, expresó, que en Santo

Tomas se inicia a abastecer a la población cuando se les agota la fuente del rio

Quipor y utilizan los cuatro pozos que se encuentran en el sector de la Lodosa y

San Marcos, donde se le suministra el vital líquido al 25% de la población de ese

municipio. (Cuatro municipios de Chontales, con reducido abastecimiento de agua

potable., 2015)

Para solucionar estos problemas Enacal ha publicado una licitación para el

mejoramiento y ampliación de los sistemas de agua potable de esta localidad. Este

nuevo proyecto se abastecerá del rio Mico el cual totalizara un caudal de 140 lps.

Este proyecto estará financiado por fondos de España, del BCIE y BEI,

del LAIF (Unión Europea) y del Gobierno Nacional (AECID, 2015)

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Macro y Micro localización

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Metodología

Para llevar a cabo el diseño de la red cerrada primero se tuve que recopilar cierta

información tanto del sitio como general, entre la información requerida esta:

Planos topográficos de la zona a estudiar con cota a cada 5 metros

Punto de captación de agua

Normas de diseño de sistemas de abastecimiento y potabilización

Una vez obtenida esta información se procedió a delimitar la zona a estudiar. Se

tenía como límite inferior un área de 60 hectáreas. Posteriormente se procedió a

calcular la cantidad de habitantes de la zona, para este proyecto se realizó

proponiendo un tamaño de lotes de viviendas promedios equivalentes a 150 metros

cuadrados con la cual conociendo el área domestica del sector seleccionada se

estimaba el número de viviendas de la zona. Con ayuda del Censo del 2005 se

obtuvo la cantidad de habitantes promedio que habitan por casa en el municipio y

de esta manera se logró calcular la cantidad de población.

Una vez obtenida la población se procedió a calcular los caudales promedio por día,

los cuales incluían los caudales domésticos, comerciales, públicos, industriales y de

fuga, estos cálculos fueron ejecutados como se estipula en las normas de diseño.

Luego se procedió a dibujar las líneas de distribución de agua, para trazarlas se

tomó en cuenta que debido a que teníamos una condición de una población

sobresaturada por lo tanto, no era necesario hacer dichas líneas en la periferia de

la zona seleccionada, sino que se podía hacer algo alejada de los bordes de tal

manera que las longitudes de las tuberías principales se hicieran más cortas.

Además se tomó en cuenta que

Una vez trazada las líneas se procedió a trazar las áreas tributarias, haciendo uso

del concepto de los polígonos de Thyssen, esto nos permite designar el área que

va abastecer cada nodo dibujado en la red. Antes de calcular los caudales para

cada nodo, se marcaron los diferentes tipos de sectores que se encontraban en la

zona estudiada los cuales eran: Doméstico, publico, comercial e industrial.

Una vez obtenidas las áreas y clasificadas se procedió a calcular el caudal promedio

día de cada nodo y seguidamente los caudales máximo día y máximo hora.

Una vez ya obtenidos dichos valores se procedió a trabajar la red de distribución

haciendo uso del programa “EPANET” el cual es una herramienta que ayuda para

el diseño de redes de agua potable.

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Luego se ingresaron los datos al sistema de tal manera que los caudales a colocar

fueran los caudales máximo hora, se procedió a escoger un sistema de

abastecimiento, en este caso se escogió el sistema de bomba-red-tanque. Por lo

que se determinó que la bomba iba a suministrar el consumo máximo día y el tanque

la diferencia entre el consumo máximo hora y el consumo máximo día

Una vez colocada la bomba y el tanque, se determinó que se trabajar con tuberías

PVC e inicialmente se colocó un diámetro constante para todas las tuberías de 2

pulgadas (diámetro mínimo según la norma), al correr el programa este determino

los caudales que pasaban por la tubería ya balanceados.

Obtenidos estos caudales se procedió al cálculo de los diámetros a utilizar aplicando

un pronóstico de las velocidades que alcanzaría el agua en las tuberías debido al

caudal y al material. Posteriormente se ingresaron dichas tuberías en el programa

y se volvió a realizar la corrida del mismo.

Para observar si el planteamiento estaba correcto de visualizaron las velocidad y

las presiones de tal manera que cumplieran con lo establecido por la norma (la

presiones debían estar entre 14 – 50 mca y las velocidades entre 0.6m/s y 2m/s).

Posteriormente se pasó a simular el mismo sistema pero con las bombas paradas,

lo cual nos permitía a observar el comportamiento del tanque sin la bomba. Una vez

terminada esta simulación se procedió a analizar el comportamiento del sistema con

el caudal de incendio (el cual se establece en las normas de diseño) tanto con la

bomba trabajando como sin la bomba. Por último se analizó el comportamiento del

sistema cuando existía un consumo nulo en la red.

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Resultados

Área delimitada, sectores y áreas tributarias para los nodos de la línea de

distribución

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Determinación de área total y áreas tributarias

Nodo Doméstico (Ha)

Comercio (Ha)

Publico (Ha)

Industrial (Ha)

Total (Ha)

1 14.13 0.00 0.24 0.59 14.95

2 8.08 0.00 0.00 0.79 8.87

3 9.78 0.00 0.18 0.00 9.97

4 12.59 0.25 1.21 0.00 14.05

5 8.30 0.66 0.50 0.00 9.47

6 15.32 0.68 0.12 0.00 16.12

7 7.13 0.66 0.33 0.00 8.11

Σ 75.32 2.25 2.58 1.38 81.53

Nota: Estas áreas fueran medidas directamente de la plataforma de AutoCAD

Determinación de la población total

𝑁𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑎𝑠 = 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑜𝑚𝑒𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎 − 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑙𝑒𝑠 [𝑚2]

𝑇𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑡𝑒𝑠

Para el cálculo de la población total se estableció un tamaño promedio de lotificación

igual a 150 metros cuadrados. Y el área de las calles es igual a 147302.175 m2 la

cual fue medida en AutoCAD.

Una vez sustituidos los datos se obtuvo un total de 4040 viviendas.

𝑁𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑁 ∗ 𝑁𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑎𝑠

Donde N representa la cantidad de habitantes promedio por viviendas el cual fue

obtenido del Censo del 2005

𝑁𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 5 ∗ 4040 = 𝟐𝟎𝟐𝟎𝟎 𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒏𝒂𝒔

Calculo de caudales según el tipo de consumo

Se determina la dotación a utilizar según las normas de diseño de acuerdo a la

cantidad de población obtenida. Según la tabla se trabajara con una dotación de

151 lt/hab/día.

Además se aplican ciertos factores que se establecen en las mismas normas para

encontrar el caudal industrial, comercial, público y de fuga.

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Tipo de consumo Caudal (lps)

Domestico = Pob * Dotación 35.30

Comercial = Qdom*0.07 2.47

Publico = Qdom*0.07 2.47

Industrial = Qdom*0.02 0.71

Fuga= (Qdom+Qcom+Qpub+Qind)*0.20

8.19

Qdemanda 49.14

Por lo tanto el caudal de demanda promedio día es igual a 49.14 lps

Calculo de caudales concentrados en los nodos

Para ello se aplicó la siguiente ecuación

𝑄𝑛𝑜𝑑𝑜 = [𝐴𝑡𝑟𝑖𝑏

𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑖𝑏∗ 𝑄𝑖]

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Para visualizar la aplicación de dicha fórmula se establecieron 7 tablas

correspondientes a los 7 nodos de la red

NODO 1

Tipo de consumo

Área tributaria (Ha) del nodo

Área tributaria (Ha) por consumo

Caudal según el tipo de consumo

Qcon. Nodo

Domestico 14.13 75.32 35.30 6.62

Comercio 0.00 2.25 2.47 0.00

Publico 0.24 2.58 2.47 0.23

Industrial 0.59 1.38 0.71 0.30

Fuga 14.95 81.53 8.19 1.50

Qcon. 1 8.65

NODO 2

Tipo de consumo

Área tributaria (Ha) del nodo

Área tributaria (Ha) por consumo

Caudal según el tipo de consumo

Qcon. Nodo

Domestico 8.08 75.32 35.30 3.79

Comercio 0.00 2.25 2.47 0.00

Publico 0.00 2.58 2.47 0.00

Industrial 0.79 1.38 0.71 0.40

Fuga 8.87 81.53 8.19 0.89

Qcon. 2 5.08

NODO 3

Tipo de consumo

Área tributaria (Ha) del nodo

Área tributaria (Ha) por consumo

Caudal según el tipo de consumo

Qcon. Nodo

Domestico 9.78 75.32 35.30 4.59

Comercio 0.00 2.25 2.47 0.00

Publico 0.18 2.58 2.47 0.18

Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00

Fuga 9.97 81.53 8.19 1.00

Qcon. 3 5.76

NODO 4

Tipo de consumo

Área tributaria (Ha) del nodo

Área tributaria (Ha) por consumo

Caudal según el tipo de consumo

Qcon. Nodo

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Domestico 12.59 75.32 35.30 5.90

Comercio 0.25 2.25 2.47 0.28

Publico 1.21 2.58 2.47 1.16

Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00

Fuga 14.05 81.53 8.19 1.41

Qcon.4 8.75

NODO 5

Tipo de consumo

Área tributaria (Ha) del nodo

Área tributaria (Ha) por consumo

Caudal según el tipo de consumo

Qcon. Nodo

Domestico 8.30 75.32 35.30 3.89

Comercio 0.66 2.25 2.47 0.72

Publico 0.50 2.58 2.47 0.48

Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00

Fuga 9.47 81.53 8.19 0.95

Qcon. 5 6.05

NODO 6

Tipo de consumo

Área tributaria (Ha) del nodo

Área tributaria (Ha) por consumo

Caudal según el tipo de consumo

Qcon. Nodo

Domestico 15.32 75.32 35.30 7.18

Comercio 0.68 2.25 2.47 0.75

Publico 0.12 2.58 2.47 0.12

Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00

Fuga 16.12 81.53 8.19 1.62

Qcon.6 9.67

NODO 7

Tipo de consumo

Área tributaria (Ha) del nodo

Área tributaria (Ha) por consumo

Caudal según el tipo de consumo

Qcon. Nodo

Domestico 7.13 75.32 35.30 3.34

Comercio 0.66 2.25 2.47 0.72

Publico 0.33 2.58 2.47 0.31

Industrial 0.00 1.38 0.71 0.00

Fuga 8.11 81.53 8.19 0.81

Qcon.7 5.19

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Calculo de consumo máximo día y máximo hora

Para el cálculo del consumo máximo día y el consumo máximo hora son factores

que se aplican sobre el consumo promedio día, los cuales están indicados en las

Normas de INAA.

Nodo Q concentrados (lps)

CPD CMD (130%) CMH (250%)

1 8.65 11.24 21.62

2 5.08 6.61 12.70

3 5.76 7.49 14.40

4 8.75 11.37 21.86

5 6.05 7.86 15.12

6 9.67 12.57 24.17

7 5.19 6.75 12.97

Σ 49.14 63.88 122.84

Dimensionamiento del tanque

Para el dimensionamiento del tanque se ocupara lo establecido por norma para una

población menor a 20000 personas ya que la diferencia de población no es tan

grande. Además se considerara que la altura será igual a la mitad del diámetro del

tanque (Se propone un tanque cilíndrico)

Volumen (m3)

Volumen Compensador 1061.425

Reserva por eventualidades 636.855

Reserva para incendios 345.6

Volumen Total 2043.88

𝐻 = √2𝑉

𝜋

3

= 10.92 𝑚 = 11 𝑚

Es decir se propone un tanque de 11 metros de alto y 22 metros de diámetro para

el almacenamiento del agua. Además se estima que dicho tanque se llenaría en 9

horas.

Diseño de la red cerrada

Antes de comenzar el diseño se presentaran una tabla con las cotas y dimensiones

de los nodos y líneas de distribución del agua

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Punto Cota

Reservorio 378

Nodo 1 391

Nodo 2 399

Nodo 3 401

Nodo 4 407

Nodo 5 411

Nodo 6 406

Nodo 7 409

Tanque 440

Para realizar el diseño de dicha red se propuso dos sistemas de abastecimiento

diferente, uno que era un sistema bomba tanque red y otro que tenía una

configuración bomba red tanque

o Bomba-tanque-red

Línea Distancia

B 600

12 693.23

25 286

54 287.27

43 287.99

31 282.59

57 569.24

76 290.5

64 554.2

T 1000

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Análisis:

La bomba tiene la obligación de impulsar el caudal máximo horario ya que el diseño

se rige con este parámetro. Cabe destacar que los diámetros de este sistema son

todos mayores a 4 pulgadas los cuales posee un costo bastante elevados, y bomba

que se necesitaría para dicho sistema también seria de un alto costo debido a la

gran altura a la que debería impulsar el agua. Todos estos factores producen que la

accesibilidad económica del proyecto se vea perjudicada.

Bajo este análisis descarto la utilización de este sistema de abastecimiento. Pero

se podría aplicar al municipio.

Page 18: Red de distribucion Chontales

DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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o Bomba-red-tanque

1. Consumo Máximo Horario – Bombas trabajando

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Análisis:

Si analizamos las presiones de los nodos podemos observar que en todos los

puntos se cumplen con las presiones mínimas establecidas por las Normas del

INAA, obteniendo como presión más baja de 18.16 mca. Además se puede observar

que tanto la bomba como el tanque aportan un caudal para satisfacer la demanda

de la red. La bomba proporciona el caudal equivalente al consumo máximo día y el

tanque la diferencia entre el consumo máximo hora y el consumo máximo día para

que de esta manera se satisfaga el caudal máximo horario ubicados en los

respectivos nodos.

Para lograr que la bomba cumpla con el caudal a proporcionar al sistema se tuvo

que realizar múltiples iteración para obtener la altura de la bomba adecuada la cual

resulto de 53.3 metros obteniendo la siguiente curva característica

Con esta altura se puede calcular la potencia de la bomba utilizando la siguiente

formula:

Page 21: Red de distribucion Chontales

DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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𝑃 = 𝛾 ∗ 𝐻 ∗ 𝑄

76 ∗ 𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎=

1000 ∗ 53.3 ∗ 0.06388

76 ∗ 1= 44.8 𝐻𝑃

Ya que no se comercializa bombas con estas especificaciones se propone utilizar

una bomba de 60 HP la cual no tendrá que trabajar a su máxima eficiencia sino que

trabajaría con una eficiencia del 75%. Cabe destacar que este tipo de bombas se

encargadas a empresas que trabajen con este tipo de elementos ya que son

materiales que se pedidos por estas compañías. Según la Empresa “Durman” el

costo de dicha bomba es de 251983.29 córdobas sin incluir IVA.

Con respecto a las tuberías se puede observar que se cumplan con los rangos de

velocidades establecidos por las normas (0.6 m/s-2 m/s) ya que se tiene una

velocidad mínima de 0.83 m/s y una velocidad máxima de 1.51 m/s. Además todas

las tuberías propuestas son de PVC y fueron consultadas su existencia en el país.

2. Consumo Máximo Horario – Bombas paradas

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Análisis:

Se puede observar que en esta situación el tanque tiene que poseer la

capacidad para lograr que satisfacer todo el caudal del sistema. En la tabla

de los nodos se pueden observar puntos con presiones negativas esto quiere

decir que cuando la bomba deje de trabajar el tanque no podrá satisfacer

todos los nodos al mismo tiempo cuando el consumo sea máximo horario

pero se podría plantear un sistema de suministro de agua de tal manera que

se garantice la llegada del agua a ciertos sectores de la población de acuerdo

a una planificación donde se establezca la horas de suministro de agua para

diferentes sectores.

Cabe destacar que aquí no se cambian ningunas de las características antes

mencionada de la red, solo se observa el comportamiento del sistema cuando

la bomba no está trabajando.

3. Consumo Máximo Horario – Bombas trabajando más caudal de

incendio

Page 24: Red de distribucion Chontales

DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Análisis:

Según las normas de diseño de INAA se establece que para una población mayor

a 20000 habitantes se deberán colocar 3 tomas con un caudal de 16 lps cada uno.

En este caso se colocó 2 hidrantes en los puntos críticos los cuales eran el nodo 4

y 5 ya que eran los que poseían menores presiones, y el ultimo se colocó en la zona

con mayor área tributaria ya que se priorizo el abastecimiento de agua para incendio

en una zona con mayor población. Además se puede destacar que las presiones en

los tomas dan algo baja pero la presión para dichos tomas no la debe proporcionar

la red sino el sistema de bombeo que debe poseer el respectivo cuerpo de

bomberos de la zona en el caso de un incendio.

Cabe destacar que las velocidades aumentan esto es debido al incremento del

caudal en ciertos puntos pero el aumento no está por encima de lo que establece la

norma.

4. Consumo Máximo Horario – Bombas paradas más caudal de incendio

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Análisis:

Se puede analizar que si se presenta un incendio cuando la bomba no esté

trabajando muy difícilmente se lograra satisfacer el caudal de incendio de los nodos

4 y 5 debido a las altas presiones de que se tendrían que emplear para lograr

conseguir el agua. En cambio en el nodo 6 a pesar que la presión es negativa no es

tanto comparado a lo de los otros nodos y si no se tiene el consumo máximo hora

en dicho momento las presiones serían las suficiente para tener la presencia del

líquido en ese punto.

5. Consumo Nulo – Bombas trabajando

Page 27: Red de distribucion Chontales

DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Análisis:

El momento donde el consumo de la red es nulo es el momento donde el tanque se

comienza a llenar, para poder abastecer en otros momentos a la comunidad. En

esta situación es donde se producen las mayores presiones en el sistema, debido

a ello se determina el SDR de las tuberías. Se puede observar que la máxima

presión alcanzada es de 59.89 mca. Lo que quiere decir que se tendría una presión

máxima aproximadamente de 6 kg/cm2 por lo que se pudiera utilizar una tubería

PVC con un SDR-41 el cual soporta presiones de 7.03 kg/cm2.

Page 28: Red de distribucion Chontales

DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Conclusiones:

Con la elaboración de este diseño de redes cerradas para el municipio de Santo

Tomas se pudo llegar a las siguientes conclusiones:

El sistema más óptimo para el abastecimiento de agua potable es el sistema

de bomba red tanque, ya que se garantiza la disponibilidad del vital líquido a

toda la comunidad y en diferentes situaciones críticas. Y es el sistema con

mayor accesibilidad económica.

El municipio cuanta con un gran potencial para el abastecimiento de agua

como es el rio Mico y así parar con los escases de este vital liquido en ciertas

épocas del año.

Es preferible colocar un tanque a una larga distancia de la red pero con una

gran altura natural. a crear una torre con gran estructura para poder soportar

grandes pesos debido al gran tanque de almacenamiento que se requiere.

Una gran debilidad que puede presentar el sistema es el abastecimiento del

agua cuando las bombas no están trabajando debido a que el tanque no

puede abastecer de manera continua a toda la red.

Las presiones que se generan el sistemas no son de niveles tan altos así

como los caudales que circulan lo que garantiza que los costos y materiales

de la obra sean más económicos y accesibles

Page 29: Red de distribucion Chontales

DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

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Referencias

AECID. (15 de Enero de 2015). Enacal publica cuatro licitaciones orientadas al

mejoramiento y ampliación de los sistemas de agua potable y alcantarillado

sanitario en las Ciudades de Acoyapa y Santo Tomás (Chontales). Obtenido

de Enacal publica cuatro licitaciones orientadas al mejoramiento y ampliación

de los sistemas de agua potable y alcantarillado sanitario en las Ciudades de

Acoyapa y Santo Tomás (Chontales).: http://www.aecid.org.ni/enacal-

publica-tres-licitaciones-orientadas-al-mejoramiento-y-ampliacion-de-los-

sistemas-de-agua-potable-y-alcantarillado-sanitario-en-las-ciudades-de-

acoyapa-y-santo-tomas-chontales/

Briere, F. (2005). Distribucion de agua potable y colecta de desagues y de agua de

lluvia . Canada.

COSUDE. (2005). GUÍA PARA EL DISEÑO DE REDES DE DISTRIBUCIÓN EN

SISTEMAS RURALES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA. Obtenido de GUÍA

PARA EL DISEÑO DE REDES DE DISTRIBUCIÓN EN SISTEMAS

RURALES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA:

http://www.bvsde.paho.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/043_dise%C3%B1o

_de_redes_de_distribuci%C3%B3n/dise%C3%B1o_de_redes_de_distribuci

%C3%B3n.pdf

Cuatro municipios de Chontales, con reducido abastecimiento de agua potable. (04

de Agosto de 2015). Obtenido de Cuatro municipios de Chontales, con

reducido abastecimiento de agua potable.:

http://www.comovamosnicaragua.com/2015/08/04/cuatro-municipios-de-

chontales-con-reducido-abastecimiento-de-agua-potable/

INAA. (s.f.). Normas de Diseño de Sistemas de Abastecimiento y Potabilización del

Agua. Managua, Nicaragua.

Anexos