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Anexo, memorias de clculo y modelos

1. Mtodos de proyeccin poblacional

Mtodo Aritmtico

El mtodo plantea que con base en la poblacin del ltimo ao censado seadicione un nmero fijo de habitantes en cada periodo futuro segn la siguientefrmula:

Donde:

Puc = Poblacin ltimo censo

Pci = Poblacin censo inicial

Tuc = o ltimo censo

Tci = o censo inicial

Pf = Poblacin final pro!ectada

"os resultados obtenidos empleando en mtodo son:

Mtodo Aritmtico

Ao Poblacin Proyectada (Habitantes)

!1" #$%&

!! #'&(

!" #&)$!#! #*#&

!#" #(++

!$! &+''

!$" &),*

Mtodo %eomtrico

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Donde:

r= Tasa de crecimiento en tanto por uno

"os resultados obtenidos por el mtodo son:

Mtodo %eomtrico

r +-++&

Ao PoblacinProyectada(Habitantes)

!1" #$$(

!! ##+)

!" #&&*

!#! #,$(

!#" &+)#

!$! &)(,

!$" &$,#

Mtodo &xponencial

Este mtodo plantea un crecimiento para la poblacin a partir de la aplicacinde un porcentaje decreciente- bas.ndose en la tasa / de crecimiento0

"a ecuacin que plantea el mtodo es:

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Donde:

1= Tasa de crecimiento

Pcp= Poblacin censo posterior

Pca= Poblacin censo anterior

Tca= o censo anterior

Tcp= o censo posterior

"os resultados obtenidos por el mtodo son:

Mtodo &xponencial

' +-++(

Ao PoblacinProyectada(Habitantes)

!1" #,%*

!! &+(%

!" &$&(

!#! &,

!#" &(&+

!$! *%*&

!$" *&+*

Mtodo de appaus

Para reali2ar la pro!eccin de la poblacin por medio de este mtodo esnecesario conocer por lo menos tres censos poblacionales con el fin de obteneruna tasa de crecimiento promedio de esta0

"a ecuacin que plantea este mtodo est. dada por la siguiente e3presin:

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Para poder aplicar este mtodo es indispensable que se cumpla la siguientecondicin:

!1" !! !" !#! !#" !$! !$"

Aritmtico ),)& ),$% ),', ),&' ),,) ),(* )()$

%eomtrico ),), ),$# ),#% ),*+ ),,* )(+# )(%$

&xponencial )#%& )#)' )#+% )'(+ )'*( )'&* )'#&

appus ),), ),$# ),#% ),*+ ),,* )(+# )(%$

!1" !! !" !#! !#" !$! !$"

Aritmtico ),)& ),$% ),', ),&' ),,) ),(* )()$

%eomtrico ),), ),$# ),#% ),*+ ),,* )(+# )(%$

&xponencial )#%& )#)' )#+% )'(+ )'*( )'&* )'#&

appus ),), ),$# ),#% ),*+ ),,* )(+# )(%$

Dondei= Tasa promedio de crecimiento de la poblacin0

"os resultados obtenidos por el mtodo son:

Mtodo appaus

i() +-#(#

Ao i * (+ - +ci) Poblacin Proyectada (Habitantes)

!1" ), #$'+

!! %) ##+$

!" %' #&*)

!#! %* #,'#

!#" $+ &+%&

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!$! $$ &%)%

!$" $& &'+&

esumen de los mtodos de proyeccin de poblacin

!1" !! !" !#! !#" !$! !$"

Aritmtico "#/ "$/0 "/1# ""/ "0!! /!$$ /12

%eomtrico "##0 ""!1 "// "2#0 /!1" /102 /#2"

3o4ar5tmico "2 /!0 /#/0 //"2 /0/! / /!

appus "#$! ""!# "/1 "2$" /!/ /1 /$!/

Promedio "$"2 "/$1 "2#! /!" /" /$# //$/

3a proyeccin de la demanda para el ao !#" en el municipio de Acand5es de /" 6abitantes.

. 7imensionamiento de e8uipos de la planta

7imensionamiento sedimentador

En procesos anteriores como coagulacin ! floculacin pueden quedarpart4culas suspendidas de procesos anteriores o part4culas de los procesos enmencin- dichas part4culas pueden ser los agentes precursores de lacoagulacin ! floculacin0 "a remocin de part4culas disueltas en el aguapueden ser mo5idas por procesos de sedimentacin ! filtracin- el primero se

usa cuando las part4culas tienen densidad superior al fluido mientras que elsegundo cuando la densidad entre part4culas ! fluido es parecida0

En una planta de potabili2acin por lo menos deben e3istir dos unidades desedimentacin- dado que algn momento una de las unidades entre en la5adoo reparacin- la otra preste el ser5icio a la planta0 Para los ni5eles decomplejidad bajo ! medio debe e3istir m4nimo dos unidades de sedimentacin67epblica de 8olombia- 9inisterio de desarrollo Econmico- Direccin deagua potable ! saneamiento b.sico- %+++;- se dimensionar. para la planta depotabili2acin % unidades de sedimentacin que captan el flujo pro5eniente delproceso de floculacin0

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8on base en el p.rrafo anterior- el caudal medio diario rea del sedimentador- s = 6##$ m%d4a;6%# m$m%? d4a; = %% m%

"a relacin largo ancho "@='- implica que el ancho0

@= 66"@;;+0#= 6%%';+0#= %0$ m

"ongitud- "=%%m%%0$m%= )+ m

El tiempo de retencin debe estar entre % a ' horas 67epblica de 8olombia etal0- %+++;-

t=?A

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7iseo del iltro

7ata de filtracin = $#+ m$m%3 d4a

8audal filtrado = B filtrado 3

= rea de cada orificio = +0#& cm%

%AA 7& >?P?+&@

Posicin &spesor(cm) +amiBaCeEn el fondo )& %M)%N capa , )M)%$N capa , O M'N capa , M),8apa superficial , ),M))%Espesor Total ',

"E8AG QR"T7ITE:

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9omponente &spesor de capa +&*(mm) 9:*

ntracita+0## m

+0( F )0,= )0#

rena+0%# m

+0' F)0&

=%0

6IT8 %#*%;

" = ltura del lecho filtrante 6la arena m.s la antracita; = +0,+ m0

E3pansin del lecho filtrante apro3imadamente del $+S = %' cm0

"e: ltura del lecho filtrante e3pandido = )0+' m0

7imensiones del lec6o iltranteImero de unidades %ltura 6rena C ntracita; 6m; +-,+E3pansin por humedad $+Sltura lecho e3pandido 6m; )-+'>rea del filtro 6m%; )-##

PD7 7& 9A%A 7:A;+& 3A =

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P&7 &; 3A A&;A@

.44.035025.0105

105105

3

33

mxxxh

LVxhVxL

h

==

==

P&7 &; 3A A;+A9

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"eemos 6f; en tabla 6)%M$; p.g0 )%) del mismo libro para D 3 B ! obtenemos

f =+0+%'

1 = f"D= +0)*&18.0

62e5edo Ietto- )(*&;0

005.08.9*2

)73.0(18.0

2

22

===

g

vKhf

E = +0+++$ de tabla 6)#M); pag0 )($ del mismo libro0 Para tubos de PB862e5edo Ietto- )(*&;0

plicamos frmula , pag0 )(& del mismo libro ! se obtiene f = +0+%' 62e5edoIetto- )(*&;0

E

D

f

J

2log274.1 +=

e obtiene el mismo resultado- por lo tanto seguimos trabajando con el primermtodo0

e colocan ) compuerta de D = +0)# = &

+an8ue de desineccin

8on pA=*-$- T=%%X8- 8=% mgl entonces 8?td='%

Tiempo de detencin td=%) min0 Para reali2ar la cloracin0

B = td?< ms = %)min?&+s?+0+)%, ms = )&-)$ m$

ncho = $0)+ m

ltura = %0)+ m ltura til = )0,+ m

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"argo = )&-)$6$0)+?)0,+; = %0( m

9A;A3&+A 7& &9?3&99

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8ota = ltura desde la superficie del lecho al fondo de la canaleta C altura dellecho 6arena- antracita- gra5a; C falso fondo

8ota = +0%( C 6+0,+ C +0',; C +0#+ = %0+* m08I" WEIE7" DE 7E8G"E88RYI DE W DE "BDG0

< = +0+)#& m$

s0 6) canaleta;uponemos: B = )0+ ms0 =

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h = 6sK R; "o6R K Po;

"o= ltura del lecho sin e3pandir

Po= Porosidad del lecho sin e3pandir

s= Densidad relati5a de los granos en el agua0

s= ^s K ^ _

h = 6)0#+ K ); 3 +0## 3 6) K +0#+;

h = +0)' m0

PF7 &; 3A A&;A@

h = 6%0 K ); 3 +0%# 3 6) K +0'%;

h = +0%' m0

PF7 &; 3A %AA 7& >?P?+&@

h = B" = +0& 3 +0', = +0)+ m0 $ $

PF7 &; &3 =A3>? =?;7?@

q =

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+A;J:& PAA 3AA7? 7& =.

"a capacidad del tanque debe ser suficiente para la5ar una unidad por &minutos0

3)( nqtAV aa=

= )0#& mt%.rea de un filtro

ta= Tiempo de la5ado = & minutos

qa = 7ata de la5ado ascendente = +0& mmin0

n = ` de unidades = %

B = *0+* mt$

37mt

Bolumen adicional para la5ado superficial = # m$

BT= )$ m$

"T7 DE" TI

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DGRQR88RYI DE "9@7E:D = $+ mg"8 = )+Sq = )$0,% "h

e emplea un dosificador de #+ "h ! se tendr. uno de repuesto0

DGRQR8DG7 DE 8"G7G:D = % 9Wl8 = )Sq = (0% "he emplear. un dosificador de #+ "h ! se tendr. uno de reser5a0

+an8ue de desineccin

En cada caso se emplear.n % tanques de eternit de %#+ l0 no para la solucin

! otro para in!ectarla0

8omo la salida del tanque estar. +0)+ m0 Por encima del fondo de ste parae5itar los sedimentos all4 depositados- entonces el 5olumen til del tanque ser.:B = %#+ l0B = Z D%3 h D = +0&+ m0 h = +0(# m0 '

hu= +0(# K +0)+ = +0,#Bu= +0(+ mt$= %%# l0

8onocido el 5olumen til se determina el tiempo de duracin de la solucinpreparada0Bu= +0$& 3 < 3 D 3 T = %%# = T?+0$&?)%0,?$+)+ 8T = Tiempo de duracin de la solucin empleada en horasPara la solucin de alumbre:T = ,0$, horas

e preparar. solucin de hipoclorito de sodio cada , horas0

7iseo del depsito de reserLa

AlternatiLas de alimentacin para el diseo del tan8ue

Para el municipio de candi no se tiene corriente elctrica constante- por locual para el llenado del tanque de abastecimiento se har. por gra5edad Para

efectos del c.lculo se tom la cur5a de consumo de agua para una poblacinde caracter4sticas similares0

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8on esta cur5a se procedi a calcular el diseo del tanque0

Tanque de 7egulacinMlternati5a )DT 6h; qc 6dm; qa 6dm; qc qa Dq Dq Bol+ + ) + ) ) ) $-(&) +-' ) +-' ) +-& +-& $-#&% +-' ) +-, % +-& )-% '-)&$ +-' ) )-% $ +-& )-, '-*&' +-'# ) )- ' +-## %-$# #-$)# +-, ) %-'# # +-% %-## #-#)& )-% ) $- & M+-% %-$# #-$)* )-($ ) #-#, * M+-($ )-'% '-$,, )-, ) *-$, , M+-, +-&% $-#,( )-' ) ,-*, ( M+-' +-%% $-),)+ )-% ) (-(, )+ M+-% +-+% %-(,)) )-% ) ))-), )) M+-% M+-), %-*,)% )-' ) )%-#, )% M+-' M+-#, %-$,)$ )-$ ) )$-,, )$ M+-$ M+-,, %-+,)' )-% ) )#-+, )' M+-% M)-+, )-,,)# )-), ) )&-%& )# M+-), M)-%& )-*)& )-% ) )*-'& )& M+-% M)-'& )-#)* )-$ ) ),-*& )* M+-$ M)-*& )-%), )-& ) %+-$& ), M+-& M%-$& +-&)( )-' ) %)-*& )( M+-' M%-*& +-%%+ )-% ) %%-(& %+ M+-% M%-(& +%) ) ) %$-(& %) + M%-(& +%% +-, ) %'-*& %% +-% M%-*& +-%%$ +-& ) %#-$& %$ +-' M%-$& +-&%' +-' ) %#-*& %' +-& M)-*& )-%

Bol 7eq #-#)

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El 5alor del Brelati5o- se obtu5o de sumar en 5alor absoluto- el nmero m.s

negati5o ! el m.s positi5o de la q

De esta columna se selecciona el ma!or 5alor ! con este se procede a disearla capacidad del tanque0

s4:

Vrelativo=5,51

Por seguridad- la capacidad del depsito requerida para la regulacin de lademanda se incrementar. en un %+S0 dem.s se debe tener en la cuenta queeste 5alor no considera el caudal para el combate contra incendios0

Para calcular el 5olumen de regulacin- es necesario hacer uso de la siguientee3presin:

Vreg=1.2VrelativoQmdT

Vreg=1.25.5112,8l

s

1m3

1000 l3600 s

Vreg=304,68m3

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Este 5alor es necesario con5ertirlo a cientos de metros cbicos para poderobtener el 5alor de 1- que es la constante de capacidad del tanque dealmacenamiento- del libro de 7icardo "pe2:

reg=3,04 cientosde metros cbicos.

V

s4 1 es igual a )-+ !a que el 5olumen regulado est. entre el rango de + a )+cientos de metros cbicos0 8on los datos obtenidos se pre dimensiona eltanque mediante la siguiente e3presin:

h=Vreg

3+K

h=5,513

+1,0

h=2,84m

8on el 5olumen regulado ! asumiendo un tanque en forma de caja- se calculael .rea del tanque con la siguiente e3presin:

Abase=Vreg

h

A base=304,68 m

3

2,84 m

A base=107,28 m2

Definiendo una seccin cuadrada para el tanque se tiene que las dimensionesde la base:

Abase=B. L

B=A base=107,28=10,35m

8on esta alternati5a el Pre dimensionamiento del tanque tendr4a las siguientescaracter4sticas:

AlternatiLa6mN %-,'

relatiLo m#N #-#)G mN )+-$#3 mN )+-$#

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re4ulado +an8uem#N

$+#-&,