ejercicio de redes de distribución mixtas
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diseño de redes de distribucion de aguaTRANSCRIPT
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UNEFM - CURSO DE ACUEDUCTOS Y CLOACAS ING. CARLOS MARTINS
EJERCICIO DE DISEO DE RED DE DISTRIBUCIN MIXTA
Realizar el diseo de la red de distribucin mostrada en la vista en planta. El consumo medio al final
del periodo de vida til ser Qm= 15 l/s.
Datos Topogrficos de la Comunidad
Punto Cota (msnm) Tramo Longitud (m)
Tanque 100 Tanque-A 4000
A 99 A-B 300
B 98 A-C 400
C 98 C-D 300
D 94 B-D 400
E 95 B-E 500
F 96 E-F 400
G 92 E-G 200
Observacin: En el tramo comprendido entre el sitio de ubicacin del tanque y el nodo A, no existir
la posibilidad de construir edificaciones.
Resolucin:
Qdis = Qmh = 2,5 X 15 l/s = 37,5 l/s
Siendo una zona con edificaciones de densidad habitacional homognea, se determina un gasto
unitario por longitud de tramo a disear, con la finalidad de simplificar los clculos.
=
.
=37,5 /
2500 = 0,015
/
El gasto de consumo propio de cada tramo quedara entonces expresado por:
= .
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
A B
C D
E
F
G
-
= 0,015
/ 300 = 4,5 /
Aplicando esto a todos los tramos, se obtiene:
= 6,0 /
= 4,5 /
= 6,0 /
= 7,5 /
= 6,0 /
= 3,0 /
Para hallar el gasto en trnsito en cada tramo se aplica el mtodo de la reparticin media, en el cual
asumimos que el gasto de consumo propio de cada tramo es extrado la mitad al inicio del tramo y la
mitad restante al final del mismo.
Una vez aplicado el mtodo de la reparticin media, se procede a consolidar el gasto en los nodos,
es decir, se hace la sumatoria de todas las extracciones parciales en cada nodo.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
A B
C D
E
F
G
2,25 L/S 2,25 L/S
3 L/S
3 L/S 2,25 L/S 2,25 L/S
3 L/S
3 L/S
3,75 L/S
3,75 L/S
3 L/S
3 L/S
1,5 L/S 1,5 L/S
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
A B
C D
E
F
G
5,25 L/S
5,25 L/S 5,25 L/S
9,0 L/S
3 L/S
8,25 L/S 1,5 L/S
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Se realiza la sumatoria de todos los gastos consolidados y el resultado deber ser similar al gasto de
diseo, solo afectado por errores de redondeo. El gasto obtenido en la sumatoria ser el gasto que
saldr del tanque a satisfacer la demanda en la red bajo la condicin de demanda mxima horaria.
Q salida del tanque = 37,5 l/s
Se procede a circular el gasto de salida del tanque en la red con la finalidad de hallar el gasto de
diseo de cada tramo (el gasto de diseo de cada tramo no es ms que la sumatoria del gasto
propio del tramo ms el gasto en trnsito para alimentar a los tramos aguas abajo). En todo
momento se deber cumplir con el principio de continuidad, es decir, el caudal total que entra a un
tramo es igual a la totalidad de las extracciones en el mismo.
Como se aprecia, la red es mixta est compuesta por una seccin mallada y otra seccin ramificada.
En la seccin mallada, se debi asumir que esos eran los sentidos de flujo (pudindose asumir
cualquier otro arreglo), razn por la cual hay que aplicar algn mtodo de aproximaciones sucesivas,
que permita corregir los flujos en funcin de los dimetros que se establecern, sabiendo que en todo
momento se debern cumplir con los principios de Kirchhoff. El primer principio indica que, la
sumatoria de los caudales que llega a un nodo es exactamente igual a la sumatoria de las
extracciones. Y el segundo principio establece que, la sumatoria de las prdidas de carga que sufre
el fluido cuando circula en una red mallada es igual para cualquier alternativa de recorrido.
Como mtodo de aproximaciones sucesivas, se puede aplicar Hardy Cross, para lo cual se elabora la
tabla mostrada a continuacin:
Malla Tramo Longitud
(m)
Dimetro
(mm)
Tipo de
Tubera
Coeficiente
Q dis.
(l/s)
r
(Long x ) r x Q dis J (m) qc
(l/s)
Qc
(l/s)
1
A-B 300 200 P.E.A.D 0,(5)4849 24 0.00145 0.0349 0.83 -0,12 23.88
B-D 400 100 P.E.A.D 0,(3)1932 2,25 0.0772 0.173 0.39 -0,12 2.13
A-C 400 150 P.E.A.D 0,(4)2185 -8,25 0.00874 0.0721 -0.59 -0,12 -8.37
C-D 300 100 P.E.A.D 0,(3)1932 -3 0.0579 0.173 -0.52 -0,12 -3.12
Sumatoria: 0.454 0.11
El caudal de correccin se obtendr por medio de:
=
2
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
A B
C D
E
F
G
37,5 L/S
8,25 L/S 2,25 L/S
24,0 L/S 1,5 L/S
3,0 L/S
12,75 L/S
3,0 L/S
-
Y se seguir iterando, hasta que el caudal de correccin sea menor o igual a (+ -) 0,01.
Malla Tramo Longitud
(m)
Dimetro
(mm)
Tipo de
Tubera
Coeficiente
Q dis.
(l/s)
r
(Long x ) r x Q dis J (m) qc
(l/s)
Qc
(l/s)
1
A-B 300 200 P.E.A.D 0,(5)4849 23.88 0.00145 0.0347 0.82 0 23.88
B-D 400 100 P.E.A.D 0,(3)1932 2.13 0.0772 0.166 0.35 0 2.13
A-C 400 150 P.E.A.D 0,(4)2185 -8.37 0.00874 0.0731 -0.61 0 -8.37
C-D 300 100 P.E.A.D 0,(3)1932 -3.12 0.0579 0.180 -0.56 0 -3.12
0.453 0.00
Realizada la correccin de los caudales de la red mallada, se realiza el diseo para toda la red.
Concluido el clculo de la red, solo restar determinar la altura del tanque y hallar las presiones
dinmicas corregidas.
Tramo Q dis.
(l/s)
Longitud
(m)
Dimetro
(mm)
Coeficiente
J (m) J (m)
Cota
Terreno (m)
Presin
Esttica (m)
Presin
Dinmica (m)
Tk-A 37,5 2000 250 0,(5)1517 4.26 4.26 100 99 1 -3.26
A-B 23.88 300 200 0,(5)4849 0.82 5.08 99 98 1 2 -3.26 -3.08
A-C 8,37 400 150 0,(4)2185 0.61 4.87 99 98 1 2 -3.26 -2.87
C-D 3,12 300 100 0,(3)1932 0.56 5.43 98 94 2 6 -2.87 0.57
B-D 2.13 400 100 0,(3)1932 0.35 5.43 98 94 2 6 -3.08 0.57
B-E 12,75 500 150 0,(4)2185 1.77 6.85 98 95 2 5 -3.08 -1.85
E-F 3 400 100 0,(3)1932 0.69 7.54 95 96 5 4 -1.85 -3.54
E-G 1,50 200 100 0,(3)1932 0.09 6.94 95 92 5 8 -1.85 2.94