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DISEÑO DE RED DE AGUA Y ALCANTARILLADO DEL BARRIO DE SANTA ANA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVILFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

TEMA: INFORME DEL TRABAJO DE DISEÑO DE RED DE ABASTECIMIENTO DE

AGUA Y ALCANTARILLADO SANTA ANA_ CUSCO

Docente : Ing. Loayza Schiaffino Carlos Hugo

Curso :ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLDO

Alumnos ORTIZ DE ORUE MAMANI JOHAN FABRICIO

QUISPE ARIAS JOSE BENJAMIN

CUSCO – PERU

2015 - 2

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADOORTIZ DE ORUE MAMANI JOHAN FABRICIO.QUISPE ARIAS JOSE BENJAMIN.

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INTRODUCCIÓN

Es necesario poner en práctica los conceptos teóricos estudiado en la presente asignatura y de las normas del Reglamento Nacional de Edificaciones así como la AWWA(American Water Work Associations) , con este fin se desarrolló el presente trabajo diseñando un sistema de abastecimiento de agua y alcantarillado para una zona poblada; en nuestro caso específico, de una parte del barrio de Santa Ana de nuestra ciudad del Cusco.

Para el análisis del presente trabajo se obtuvo datos poblacionales proporcionados por el INEI y de planos de redes de distribución de agua y alcantarillado.

OBJETIVOS

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1. Determinar la población futura en un periodo de tiempo, para así poder diseñar un sistema de abastecimiento de agua potable y desagüe de una localidad para que esta pueda tener un servicio eficiente.

2. Saber interpretar que dotación se asignará a una población en base a un estudio de consumos técnicamente justificado y sustentado en informaciones estadísticas, para nuestro caso usamos el AWWA.

.

3. Modelar un sistema completo de abastecimiento de agua y alcantarilladlo de una zona poblada escogida por nosotros, como base para ejercer posteriormente proyectos de mayor escala en nuestro ejercer diario profesional.

4. Desarrollar la capacidad de ingenio, cálculo y diseño de los elementos que constituyen una red de distribución de agua y una red de alcantarillado.

DESARROLLO DEL TRABAJO PRÁCTICO

PERIODO DE DISEÑO

Todas las obras hidráulicas analizadas y diseñadas en el presente trabajo se realizaran con un periodo de hasta el año 2046, debido a que la zona en estudio se encuentra cercana a una ladera y el desarrollo comunal se ve limitado por la topografía del

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terreno, en los datos censales se observara un crecimiento poblacional lento desde los años 1981 al 2007 con respecto a otras zonas de nuestra ciudad.

POBLACION FUTURA

Para el cálculo de la población futura se buscó datos censales en el INEI, se obtuvo datos poblacionales del Distrito de Cusco obtenidos en los censos nacionales de los años 1981, 1993 y 2007.

Se realizó el cálculo mediante los métodos analíticos estudiados en la presente asignatura usando los datos censales con el fin de calcular para el año 2046.

CÁLCULO DE LA POBLACIÓN FUTURA

Antes de empezar los cálculos, los datos censales deben ser indicados en periodos de tiempo iguales y considerando que varían en progresión aritmética.

AÑO POBLACION1981 10181993 46602007 5440

Año Población razones Población 1981 1018 1986 303.5 25361993 4660 1996 62.86 48492006 62.86 54772007 5440

AÑO Población1986 25361996 48492006 5477

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De esta manera se obtienen nuevos datos censales con los que se calculara la población futura por todos los métodos analíticos, indicados para el año 2046.

MÉTODOS DE CÁLCULO DE POBLACIONES FUTURAS

METODO POSTCENSAL:

AÑO POBLACION razón1986 2536 231.301996 4849 15182006 5477

r(promedio) 147.05

P(2046) 11359 HABITANTES

METODO INTERES SIMPLE:

AÑO POBLACION razón1986 2536 0.09121996 4849 0.0132006 5477

r(promedio) 0.0521P(2046) 16891 HABITANTES

METODO GEOMETRICO:

AÑO POBLACION razón1986 2536 1.0671996 4849 1.01232006 5477

PROMEDIO 1.0397P(2046) 25993 HABITANTES

METODO DE LA CURVA NORMAL LOGISTICA:

AÑO POBLACION1986 2536 P0

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1996 4849 P12006 5477 P2

CUMPLE

CUMPLE

Ps= 5581a= 0.1829b= -2.0737t= 6

AÑO POBLACION2046 5581 HABITANTES

METODO DE LOS INCREMENTOS VARIABLES:

AÑO POBLACION ∆P1 ∆P21986 2536 2313 -16851996 4849 628 2006 5477

PROMEDIO ∆P1 1470.5 PROMEDIO ∆P2 -1685

m = 4

P(2046) = 1249

METODO DE LOS MINIMOS CUADRADOS (ARITMETICO)

AñoPoblación

(Xi)Razón de

crecimiento (Yi %) log(Yi) Xi^2 XiYi Xilog(Yi)1986 2536 91.207 1.96 6431296 231300.952 4970.561996 4849 12.951 1.1123 23512801 62799.399 5393.543

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Sumatoria 7385 104.158 3.0723 29944097 294100.351 10364.103

Promedio 3693 52 2 14972049 147050 5182

a= 1.42642582b= 0.0003201

Yi = 1.4264+0.0003201Xi

Años despues del ultimo censo Poblacion (Xi)

Crecimiento por decada(Yi %)

Incremento por decada

2006 0 5477 3.17961358 174.1474362016 10 5651 3.23531099 182.8274242026 20 5834 3.29388929 192.1655012036 30 6026 3.35534849 202.19332046 40 6228 HABITANTES

METODO DE LOS MINIMOS CUADRADOS (GEOMETRICO)

De los datos del Metodo anterior se tiene:

A= 8.1024B= -0.0017a= 126588181.8883b= -0.0038

Yi = 126588181.8883 *

RESUMEN DE RESULTADOS DE POBLACIONES FUTURAS

Método Postcensal 11359Método interés simple 16891

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Años después del último censo

Población (Xi)

Crecimiento por década(Yi %)

Incremento por década

2006 0 5477 0.11274045 6.174794562016 10 5483 0.11019585 6.04203852026 20 5489 0.10770868 5.912129562036 30 5495 0.10527765 5.785006872046 40 5501 HABITANTES

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Método geométrico 25993Método de la curva

normal Logística5581

Método de los incrementos variables

1249

M min cuadrados aritmético 6228M min cuadrados geométrico 5501

NOTA:

Debido a que hay discrepancia entre estos cálculos poblacionales hasta el año 2046 con el ultimo dato censal entonces concluimos que no son factibles algunos de estos métodos por lo que:

RESUMEN DE POBLACIONES FUTURAS

Metodo Postcensal 11359Metodo interés simple 16891

Metodo geometrico 25993

POBLACION PROMEDIO 18081 HABITANTES

NOTA:

SE OBVIO ALGUNOS DE LOS METODOS AVANZADOS EN CLASES DEBIDO A QUE RESULTABAN NEGATIVOS EN ALGUNOS CASOS, POR LO QUE ADJUTAREMOS TODOS ESTOS RESULTADOS COMO REFERENCIA DENTRO DE LA HOJA EXCEL QUE ESTARA EN EL DISCO DEL INFORME.

CÁLCULO DE DOTACION DE AGUA

De acuerdo al Reglamento AWWA (American Water Work Associations) y teniendo en cuenta que por tipo de estructura (red de distribucion) nuestro caudal será máximo horario + incendio entonces:

Q maximo horario: Q promedio horario x K2 + Qc/i

Según esta Tabla (AWWA):

Rango Promedio

Q Maxima diaria : Q 1.2 – 2.0 1.5

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Promedio diario

Maximo horario: Prom. horario

2.0 – 3.0 2.5

Caudal contra incendios:

Si P ≤ 200000 habitantes

Si nuestra Población = 18081 Habitantes :

P = 18.081(miles)

Entonces

Qc/i = 4152.888 Gal/min = 262.006 lt/seg

En conclusion:

Q = 18081 X 567 = 10251927 lt/dia = 10251.927 m3/dia

Q = 0.119 m3/seg

Q máximo horario = 0.119 X 2.5 + 0.262 = 0.5595 m3/seg = 559.5 lt/seg

RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE

Para el análisis hidráulico se utilizó el software WATERCAD. Para el cálculo en el programa WATERCAD se exporto el plano del AutoCAD al WATERCAD y trazando el sistema abastecimiento.

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BIBLIOGRAFIA

Abastecimiento de Agua y Alcantarillado-Vierendel INEI datos censales registrados. Apuntes de la presente asignatura.

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