Trabajo Final - La Ensenada
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UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
ABASTECIMIENTO DE AGUAS
PROYECTO “LA ENSENADA COLLANAC”
Docente : JACKELINE ESCOBAR SERRANO
Grupo : Horna Edquen, Licett.
Mont jimenez, RaúlPalomino Arco, Katia
Santibañez Wilson, Ronal
Saucedo Peña, Giovanna
Vera Lozado, Christian
2011
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Hoja Nº 2
Fecha 30/11/11
ABASTECIMIENTO DE AGUA
Indice
1. Introducción
2. Objetivos
3. Ubicación
4. Área de estudio
5. Problemática
6. Encuesta
7. Características topográficas del terreno
8. Reseña histórica
9. Tipo de población
10. Uso y costumbres
11. Dinámica poblacional
12. Alternativas de solución
13. Diseño de cisterna
Horna Edquen, Licett. Realizado por Mont jimenez, Raúl
Palomino Arco, KatiaSantibañez Wilson, RonaldSaucedo Peña, Giovanna Fecha 02/12/11Vera Lozado, Christian
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Hoja Nº 3
Fecha 30/11/11
ABASTECIMIENTO DE AGUA
14. Diseño de la tubería de conducción
15. Diseño de la tubería de impulsión
16. Diseño del reservorio
17. Diseño de la línea aductora
18. Diseño de Redes de distribución
19. Ayuda Social
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Hoja Nº 4
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ABASTECIMIENTO DE AGUA
1.INTRODUCCION
En el Perú en los últimos 18 años se incrementaron los programas de abastecimiento deagua potable y saneamiento en el medio rural, estableciéndose programas de apoyosocial y de cooperación técnica por parte del estado. Estos programas han sido hastahoy insuficientes puesto que los niveles de servicio alcanzados en muchosdepartamentos del país son mínimos como es el caso de la comunidad de "LaEnsenada"- Cieneguilla.
La red de abastecimiento de agua potable es un sistema de obras de ingeniería,
concatenadas que permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad,pueblo o área rural relativamente densa, el agua potable.
El sistema de abastecimiento de agua potable más complejo, que es el que utiliza aguassuperficiales, consta de cinco partes principales:
• Almacenamiento de agua bruta.
• Captación.
• Tratamiento.
• Almacenamiento de agua tratada.
• Red de distribución abierta.
Las soluciones se han basado en sistemas de agua potable por impulsión, con unempalme de captación en lo posible de aguas subterráneas para disponer agua de mejorcalidad e instalaciones de los diseños de redes dimensionadas de acuerdo al consumo.Especial entusiasmo por parte de la comunidad : durante la planificación y estudioposteriormente, en la operación y mantenimiento del sistema.
Los mismos esquemas han sido aplicados para los sistemas de agua potable individualeso para grupos de viviendas, también tratando de abastecer agua del lugar más cercanopor medio de un empalme hacia una cisterna que impulsara con bombas hacia el lugardel reservorio , generalmente las redes de distribución son cerradas .
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Hoja Nº 5
Fecha 30/11/11
ABASTECIMIENTO DE AGUA
El Objetivo de este proyecto es el de ejecutar la ingeniería y la preparación de planos,especificaciones técnicas para la ejecución de las obras de los sistemas de agua potable
para el Centro Poblado “LA ENSENADA- COLLANAC” ubicado en el distrito deCieneguilla.
La Ensenada–Collanac se encuentra situado al Sur Este de Lima en el distrito deCieneguilla, al margen derecho de la Av. Cieneguilla
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1.OBJETIVOS
2.UBICACION
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Hoja Nº 6
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ABASTECIMIENTO DE AGUA
2.AREA DE ESTUDIO
El área de estudio comprende extensión centro poblado La Ensenada -Collanac , pero enforma particular se realizará el estudio de una población de 872 habitantes distribuidosen 249 viviendas con una densidad de 3.5 hab./vivienda, de los cuales se escogió deforma voluntaria por parte de los vecinos de la zona un hogar que representará nuestracasa piloto donde se llevará un control de estado situacional de los aspectos desalubridad e higiene de la zona.
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Hoja Nº 7
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3.PROBLEMATICA
• La problemática principal que se tiene en esta zona es la poca accesibilidad queactualmente tienen para el abastecimiento de agua y saneamiento.
• Otra gran problemática es la posibilidad de propagación de enfermedadesgastrointestinales y dermatológicas que principalmente afectan a los niños yancianos del centro poblado.
• La poca información de almacenamiento y tratamiento de agua.
• El alto costo que origina el suministro de agua debido a la poca accesibilidad delas viviendas ubicadas en cotas más altas.
4.ENCUESTA
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Hoja Nº 8
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Hoja Nº 9
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Hoja Nº 10
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Hoja Nº 11
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5.CARACTERISTICA TOPOGRAFICAS DELTERRENO
El Centro de Poblado “La Ensenada – Collanac” se encuentra ubicada en el distrito deCieneguilla, en la Provincia de Lima, límite con Huarochirí en el valle del Río Lurin.
El distrito peruano de Cieneguilla, es uno de los 43 distritos que componen la provincia de Lima. Se encuentra en la parte suroriental de la provincia y es uno de los pocos
distritos que no se encuentran totalmente urbanizados.Límites: Al este con la provincia de Huarochirí (Región Lima),
al sur y al oeste limita con el distrito de Pachacamac, la divisora de aguas de lasestribaciones andinas que comparte con losdistritos de Ate y Chaclacayo representan su límitenorte.
El distrito se encuentra dentro del valle del ríoLurín. En este río, hasta la década del 80 del sigloXX, se encontraba una buena extracción decamarones. El Valle de Lurín es el único de los tresvalles de Lima (Rímac - Chillón - Lurín), que no ha
sido devastado por el desmedido y muchas vecesno planificado crecimiento urbano de Lima. En esesentido, el Valle en general y Cieneguilla, enparticular, conservan aún los campos de cultivo,las zonas campestres y otros muchos atractivos.
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Hoja Nº 12
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6.RESEÑA HISTORICA
La Ensenada – Collanac, se fundó a mediados del año 2005 habitado por pobladores dedistintos lugares de Perú.
Se fundó el poblado con 10 lotes, teniendo una población de 25 personas, como seobserva en la siguiente imagen.
Posteriormente en el año 2008 el poblado crece a 30 lotes con una población de 80personas.
En el 2010 el poblado creció en 24 lotes siendo una población de 750 personas.
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Hoja Nº 13
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7.TIPO DE POBLACION
La población es de tipo Rural debido a que nuestra población es menor de 10,000habitantes.
8.USO Y COSTUMBRE
Las costumbres en cuanto al tema de agua, se ha observado que se han adecuado de
acuerdo a sus posibilidades, esto quiere decir que se pueden encontrar que almacenanel agua en cilindros de fierro, tanques prefabricados y pozas de ladrillo tarrajeadas.
9.DINAMICA POBLACION
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Hoja Nº 14
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ABASTECIMIENTO DE AGUA
Año Lotes Poblacion Densidad2005 10 25 2.52007 30 80 2.72011 249 872 3.5
DATOS DELPROYECTISTAS:
Para la Proyección se tomo en
cuenta:
Tendencia RuralPoblacion 872Proyeccion Poblacional 11 añosDesarrolo de Proy. Hasta Puesta en Marcha 3 añosAño de Proyeccion 2025
Año Base para el Inicio de los Calculos2011
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Hoja Nº 15
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10.PARAMETROS DE DISEÑO
Poblacion al 2025 =17,337.0
0 hab.PoblacionTotal (A+B)
26,006.00 hab.
NORMAS DE DISEÑO
MEDIO POBLACION DOTACION
URBANO
10 000 - 50 000 HAB 150LT/HAB -DIA
50 000 - 200 000 HAB 150 - 200LT/HAB -DIA
200 000 - 250 000 HAB 200 - 300LT/HAB -DIA
mas de 300 000 HAB 350LT/HAB -DIA
RURAL
400 - 1000 HAB 80LT/HAB -DIA
1001 - 1500 HAB 100 - 120LT/HAB -DIA
1501 - 2000 HAB 150LT/HAB -DIA
Para Lima y Callao los coeficientes a usarseseran:
K1 = 1.2
K2 = 2.6
Poblacion proyectada al 2025 26006 Hab Tendencia RURALPoblacion Servida (Ps) - 90% 23405 HabPoblacion No servida (Pns) -10% 2601 Hab
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Hoja Nº 16
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Dotacion de Poblacion Servida 150 LT/ HAB - DIADotacion de Poblacion No Servida 40 LT/ HAB - DIA
Caudal Promedio (Qp) = 41.84 lt/seg Caudal Maximo Diario (Qd) = 50.21 lt/seg Caudal Maximo Horario (Qh) = 108.78 lt/seg Caudal Maximo Maximorun (Qmm) = 130.53 lt/seg
11. ALTERNATIVA DE SOLUCION
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Hoja Nº 17
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12. DISEÑO DE CISTERNA
CALCULO DE LA CISTERNA
Volumen de Cisterna = 1035 m3
Consideramos una forma cuadrada de la cisterna donde tenemos:
H = 4.00m
Lado = 16.09m
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Hoja Nº 18
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13. DISEÑO DE LA TUBERIA DE CONDUCCION
1) Pendiente grafica
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Hoja Nº 19
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(sg)
Sg=
0.0533
2) Diametro de la tuberia teorica
sera igual
ФT=
0.14176102 m
5.58114247 pulg.
diametro electivo ФT= 6.00 pulg. 3) PendienteReal(Sr)
Sr=0.037400
7 m
4) Perdida de cargareal
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hxTUBERIA LONGITUD
COTACOTAS
UA LAMINADEAG MATRIZ
G+
−=
( )mS C
Qmd
G
T
38.0
54.0
3
**2785.0
10*
=
−
φ
85.1
63.2
3
**2785.0
10*
=
−
TCOMERCIAL
RC
Qmd S
φ
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Hoja Nº 20
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hf
REAL= 2.81 m
5) Maxima capacidad de conduccion(Qmcc)
Qmcc=
0.0469417 Lt/ seg
14. DISEÑO DE LA TUBERIA DE IMPULSION
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LxS hf R REAL *=
54.063.2
***2785.0 RTCOMERCIAL S C Qmcc φ =
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Hoja Nº 21
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ABASTECIMIENTO DE AGUA
DATOS OBTENIDOS DE CAMPO Y PLANO COTA CISTERNA (C1) 483 mCOTA FONDO CISTERNA (CF1) 478.5 mCOTA NIVEL AGUA (CN1) 487 mCOTA EJE BOMBA (C0) 484 mCOTA RP-01 (C2) 520 mCOTA NIVEL AGUA (CN2) 519 m Qmd = 50.21 lt/seg
LONGITUD LINEA DE SUCCION 5.2 mLONGITUD LINEA DE IMPULSION 600 m
CALCULOSHg = (CN2 - CN1) = 32 mHs = (C0 - (CF1 + 0.30)) = 5.2 mHi = ((CN2 + 0.20) - C0) = 35.2 m
TIEMPO DE BOMBEO
Vol. Reserv= 776.18 m3
Qmd = 180.740m3/Hora
t(llenado)= 4.3 Hrt(llenado)= 9 Hr
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Hoja Nº 22
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ABASTECIMIENTO DE AGUA
METODO BREESE MODIFICADO
Qb =Qmd * (24 / t(llenado)) = 0.1339 m3/seg
Do = 1.3*n^1/4 √Qb = 0.3722 m
Do =14.65
47 pulg
Do = 14 pulg
EFICIENCIASEff. BOMBA (nb) = 0.80Eff. MOTOR (nm) = 0.88
PERDIDA DE CARGA POR FRICCION (Hff)
DIAMETRO S(m/m) L(m)Hhf(m
)10 0.01912 600 11.47
12 0.00788 600 4.73
14 0.00372 600 2.23
16 0.00194 600 1.17
PERDIDA DE CARGA POR LOCAL (Hhl)
Accesorios K
6 Codo de PVC SP 90° 0.9 5.41 Válvulas check 10 101 Válvulas compuerta 0.2 0.2
K Σ L1
= 15.6
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Hoja Nº 23
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ABASTECIMIENTO DE AGUA
DIAMETRO D (m) V(m/s)Hhl(m
)
10 0.254 2.64 5.5512 0.305 1.83 2.68
14 0.356 1.35 1.44
16 0.406 1.03 0.85
ALTURA DINAMICA TOTAL (HDT) (m)
DIAMETRO Hg (m)Hhf (m)
Hhl(m) HDT (m)
10 32.00 11.473 5.5507 49.0212 32.00 4.725 2.6769 39.40
14 32.00 2.232 1.4449 35.68
16 32.00 1.166 0.8470 34.01
POTENCIA DE CONSUMO Pc (HP)
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Hoja Nº 24
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ABASTECIMIENTO DE AGUA
DIAMETRO Qb (lt/sg) HDT(m) Pc(HP)
10 133.88 49.02109.3
9
12 133.88 39.40 87.92
14 133.88 35.68 79.61
16 133.88 34.01 75.89
POTENCIA INSTALADA Pi (HP)
DIAMETRO Pc (Hp) Pi (HP)10 109.39 124.31
12 87.92 99.91
14 79.61 90.46
16 75.89 86.24
ANALISIS DE SENSIBILIDAD
C= 150Qb= 0.1339 lpsVIDA UTIL = 10 años
TARIFA ELECTRICA = 0.28 S./ Kw-hrINTERES BANCARIA = 0.12
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Hoja Nº 25
Fecha 30/11/11
ABASTECIMIENTO DE AGUA
ITEM DESCRIPCION 10 12 14 16
I LINEA DE IMPULSION
1 Longitud de la Línea de Impulsión 600.00 600.00 600.00 600.00
Costo por ml. de la Tubería 103.84 153.81 226.25 331.68
3 Costo de la Línea de Impúlsión 62,304.00 92,286.00 135,750.00 199,008.00II EQUIPAMIENTO DE BOMBEO
4 Altura Geométrica 32.00 32.00 32.00 32.00
5Perdida de Carga por Fricción(Hhf) 11.47 4.73 2.23 1.17
6 Perdida de Carga Localizada (Hhl) 5.55 2.68 1.44 0.85
7 Altura Dinámica Total (HDT) 49.02 39.40 35.68 34.01
8 Potencia de Consumo (HP) 109.39 87.92 79.61 75.89
9 Potencia Instalada (HP) 124.31 99.91 90.46 86.24
10 Costo unitario/HP Instalado 422.35 410.86 400.12 391.88
11 Costo Equipo Instalado 52,500.34 41,048.48 36,196.12 33,796.91
IIIOPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
12 Costo de Operación 85,294.66 68,554.42 62,073.17 59,177.44
13 Costo de Mantenimiento 5,250.03 4,104.85 3,619.61 3,379.69
14 Costo de Depreciación de Equipos 16,903.70 13,216.51 11,654.18 10,881.70
15 Costo de Capitalización 22,225.27 21,921.03 24,929.31 30,624.37
16 TOTAL 244,478.00 241,131.29 274,222.39 336,868.12
DIAMETRO DE LA LINEA DE IMPULSION ES 12"
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Hoja Nº 26
Fecha 30/11/11
ABASTECIMIENTO DE AGUA
15. DISEÑO DEL RESERVORIO
Consideramos que el reservorio RP-01, va hacer el reservorio principal que a su vez va aalimentar al RP-02, que este está siendo diseñado para una población futura y estimadaen un 50% del poblado más bajo.
CALCULO DEL RESERVORIO - 01
Datos:
Poblacion de diseño: 17337 Hab.Poblacion B (50%): 8669 Hab.Poblacion Total : 26006 Hab.Dotacion Ps : 150 Lt-hab/dia
Qp : 3,510.81
Volumen de reserva =631.
9 m3
Volumen de emergencia= 44.2 m3 Volumen contra incendios= 100 m3
VOLUMEN RESERVORIO=776.
2 m3
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Hoja Nº 27
Fecha 30/11/11
ABASTECIMIENTO DE AGUA
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO:
Geometria: CircularUbicación : ElevadoMaterial: Concreto Armado
H = 4Ar = 194D = 15.7
16. DISEÑO DE LA LINEA ADUCTORA
Horna Edquen, Licett. Realizado por Mont jimenez, Raúl
Palomino Arco, KatiaSantibañez Wilson, RonaldSaucedo Peña, Giovanna Fecha 02/12/11Vera Lozado, Christian
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Hoja Nº 28
Fecha 30/11/11
ABASTECIMIENTO DE AGUA
1ERA ITERACION1) Pendientegrafica (sg)
Sg= 0.6000
2) Diametro de la tuberia teorica seraigual
ФT=0.08627011 m3.39646084 pulg.
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hxTUBERIA LONGITUD
COTACOTAS
UA LAMINADEAG MATRIZ
G+
−=
( )mS C
Qmd
G
T
38.0
54.0
3
**2785.0
10*
=
−
φ
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Hoja Nº 29
Fecha 30/11/11
ABASTECIMIENTO DE AGUA
diametro electivo ФT= 4.00 pulg.
2DA ITERACION 3) PendienteReal(Sr)
Sr= 0.26893776 m
4) Perdida de cargareal
hf REAL= 6.72 m
5) Maxima capacidad de conduccion(Qmcc)
Qmcc= 0.04689166 Lt/ seg
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85.1
63.2
3
**2785.0
10*
=
−
TCOMERCIAL
RC
Qmd S φ
LxS hf R REAL *=
54.063.2
***2785.0 RTCOMERCIAL S C Qmcc φ =
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Hoja Nº 30
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ABASTECIMIENTO DE AGUA
17. DISEÑO DE LA REDES DE DISTRIBUCION
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Hoja Nº 31
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ABASTECIMIENTO DE AGUA
18. AYUDA SOCIAL
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Hoja Nº 32
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