REDES DE URBANIZACION DE AGUA POTABLE

REDES DE DISTRIBUCIN: Aplicacin a redes deurbanizacin de agua potable

REDES DE DISTRIBUCIN: trazado de caeras

REDES DE DISTRIBUCIN: trazado de caeras (cont.)

REDES DE DISTRIBUCIN:detalle bucles de recirculacin

REDES DE DISTRIBUCIN:detalle bucles de recirculacin (cont.)

REDES DE DISTRIBUCIN:Dimensionamiento de las caeras

Matemticamente, el problema consiste en determinar el dimetro adecuado de las tuberas para atender las demandas de agua (domiciliaria e incendio) de la urbanizacin.

Conjunto de conductos cerrados a travs de los cuales se transporta agua a presin a los diferentes puntos de consumo, formando redes cerradas de tuberas (mallas).

Estas redes cerradas o mallas forman una retcula, generalmente por razones urbansticas, siguiendo el trazado de las calles en torno a las manzanas.

REDES DE DISTRIBUCIN: Definicin

Son tambin conocidas como circuitos cerrados o ciclos. El objetivo es tener un sistema redundante de tuberas: cualquier zona dentro del rea cubierta por el sistema puede ser alcanzada simultneamente por mas de una tubera, aumentando as la confiabilidad del abastecimiento.

ANLISIS Y DIMENSIONAMIENTO DE REDES HIDRULICASLos clculos se efectan en base al principio de verificacin

Ello significa que la red se calcula a partir de dimetros dados, verificando que se cumplan presiones mnimas en los puntos ms desfavorables

Datos en tuberas: Dimetro (int.), Material y Longitud

Datos en nudos: Caudal, Cota de terreno y presin o altura piezomtrica en nudo de entrada

Incgnita en tuberas: Caudal que escurre por ellas

Incgnita en nudos: Presin o altura piezomtrica

TUBERIA 5

NUDO 1

NUDO 3

NUDO 6

TUBERIA 4TU

BE

RIA

3

TUB

ER

IA 6

TUBE

RIA 1

TUBERIA 2

TUBERIA 7

TUBE

RIA 8

PVC,

D=160

L=85m

L=100PV

C, D=

110PVC, D=160

L=120m

CT=125mQ=1,3 [lt/seg]

Q=1,5 [lt/seg]CT=100mNUDO 2

P=45mcaCT=115m

PVC, D=110L=130m

PVC, D=110L=100m

NUDO 4CT=130mQ=2,5 [lt/seg]

Q=1,8 [lt/seg]CT=125mNUDO 5

CT=120mQ=2,0 [lt/seg]

PV

C, D

=110

L=14

0

PV

C, D

=110

L=15

0

L=120m

PVC, D=110

CALCULO DE REDES CON EPANETPara utilizar Epanet en el clculo de redes de agua potable, el sistema se debe simplificar, de modo de tener caudales en nudos, adems de los siguientes datos:

UTILIZACIN DE EPANET EN EL CLCULO DE REDESDE URBANIZACIN DE AGUA POTABLE

PARA CALCULAR LA RED CON EPANET DEBEMOS OBTENER LOS DATOS QUE SE REQUIEREN EN

TUBERAS Y NUDOS:

Datos requeridos para Tuberas:

Longitud : se obtiene por medicin directa en la planta de la urbanizacin. Se hace presente que se debe tener en cuenta la escala a la que se encuentra el plano que se utiliza.

Dimetro : se establece en base al mnimo permitido por la Normativa, para iniciar la modelacin; luego pueden modificarse hasta ajustar el resultado de presiones a los valores exigidos por la Norma. Tener presente que el clculo de la red consiste en verificar dimetros dados.

Coeficiente de Rugosidad : se establece en base al material con que se desea construir la red. Es una decisin de ndole externa y, normalmente, emana de los estndares fijados por cada empresa sanitaria.

PARA CALCULAR LA RED CON EPANET DEBEMOS OBTENER LOS DATOS QUE SE REQUIEREN EN

TUBERAS Y NUDOS:

Datos requeridos para Nudos de suministro:

Nudo de entrada de caudal : aquel punto donde se conectar la nueva red con la existente, es el nudo de suministro de agua y presin a la red. Para modelar las caractersticas de este tipo de nudo, en Epanet debe definirse utilizando el elemento denominado Embalse, ya que constituye un dispositivo que suministra agua y, adems, confiere presin al sistema en base al nivel de agua que se defina en l.

El caudal de entrada, (suministrado por el dispositivo embalse), siempre es determinado automticamente, ya que corresponde a la suma de los caudales salientes, es decir, constituyen una fuente de capacidad ilimitada.

La altura del nivel de agua, o nivel piezomtrico del agua, que debe asignarse al embalse, se determina sumando la cota de terreno en el nudo ms la presin que impone el problema en dicho nudo.

PARA CALCULAR LA RED CON EPANET DEBEMOS OBTENER LOS DATOS QUE SE REQUIEREN EN

TUBERAS Y NUDOS:

Datos requeridos para Nudos de consumo:

Nudos de salida de caudal : si bien la red de distribucin entrega agua a lo largo de las tuberas, (a travs de los arranques domiciliarios), para efectos de modelar el sistema con Epanet, debemos definir puntos donde concentrar estos consumos, utilizando convencionalmente aquellos puntos donde se producen cruces con otras tuberas de la red, o simplemente, la geometra que definen las cuadras de cada manzana.

Para los nudos se requiere indicar la cota de terreno y la demanda base o caudal saliente.

La cota de terreno se obtiene por interpolacin de las curvas de nivel del plano de la urbanizacin.

Para determinar el caudal en los nudos, se debe operar como sigue:

PARA CADA LOTE DE TERRENO, SE IDENTIFICA LA TUBERA DE LA RED A LA CUAL SE CONECTAR

POR MEDIO DEL ARRANQUE DOMICILIARIO:

CONEXION A MATRIZ

LIN

EA D

E C

IER

RO

LLAVE DE PASO EXTERIOR

MEDIDOR

LLAVE DE PASO

INTERIOR

ARTICULACION

MATRIZ

NICHO DEPROTECCION

SE DEBE TENER LA PRECAUCION DE PROYECTAR ARRANQUES A TODAS LAS TUBERIAS:

TRATANDO DE DISEAR LA MAYOR CANTIDAD DE ARRANQUES POSIBLES EN CADA TUBERA:

TAMBIEN DEBEN CONSIDERARSE LAS AREAS VERDES DEL LOTEO:

HASTA CUBRIR TODOS LOS PREDIOS DEL LOTEO

LUEGO DEFINIMOS LOS PUNTOS DE CONSUMO: NUDOS

POSTERIORMENTE, SE CONTABILIZAN LAS VIVIENDAS QUE SE CONECTAN A CADA TUBERIA ENTRE NUDOS

LUEGO, SE CALCULAN LAS VIVIENDAS CONCENTRADAS EN CADA NUDO COMO LA SEMISUMA

DE LOS LOTES QUE SE SUMINISTRAN DE CADA TUBERA CONECTADA AL NUDO:

15/2 + 5/2 = 10[VIV]

3 vi

vien

das

4 vi

vien

das

DETERMINANDO DE ESTA MANERA LA CANTIDAD DE LOTES QUE SE CONCENTRAN EN CADA NUDO:

15/2 + 5/2 = 10[VIV]

15/2 + 2 + 3/2 = 11[VIV]

17/2 + 3/2 + 4/2 = 12[VIV]

17/2 + 5/2 + 4/2 = 13[VIV]

DE ESTE MODO, CONSIDERANDO LA FRMULA DE CLCULO DEL CAUDAL MEDIO DIARIO, ESTABLECIDA EN LA NORMA CHILENA, A PARTIR DE LA

DENSIDAD DE HABITANTES POR LOTE, SE PUEDE OBTENER LA CANTIDAD DE HABITANTES CONCENTRADOS EN LOS NUDOS.

POR EJEMPLO, EN LOS NUDOS CON 10 LOTES CONCENTRADOS, SE TENDRN 50 HABITANTES, POR LO QUE AL APLICAR LA FORMULA ANTERIOR, SE PODR DETERMINAR

EL CAUDAL MEDIO DEL NUDO.

LA CANTIDAD DE HABITANTES POR LOTE ES UN DATO QUE DEPENDER DEL TIPO DE EDIFICACIN QUE SE PROYECTE. EN EL CASO PRESENTE, POR TRATARSE DE VIVIENDAS UNIFAMILIARES, SE CONSIDERARN 5 [HAB/LOTE].

ASIMISMO, LA DOTACIN DE PRODUCCIN ANUAL QUE SE CONSIDERA EN ESTOS CASOS ES DE 250 [LT/HAB/DIA].

FINALMENTE, LA COBERTURA QUE SE DEBE CONSIDERAR ES DEL 100%.

POSTERIORMENTE, A PARTIR DEL CAUDAL MEDIO DIARIO, SE PODRN CALCULAR LOS CAUDALES MXIMO DIARIO Y MXIMO HORARIO, DE

ACUERDO A LA NORMA CHILENA:

DE ACUERDO A LA EXPERIENCIA TRADICIONAL DE CALCULO DE REDES DE AGUA POTABLE, LOS FACTORES DE MXIMO CONSUMO QUE SE CONSIDERAN SON LOS SIGUIENTES:

FDMC = 1,5

FHMC = 1,5

LUEGO, LA RED QUE TENEMOS SIMPLIFICADA A TUBERAS Y NUDOS CON DATOS CONOCIDOS

LA PODEMOS UTILIZAR COMO MAPA DE FONDO EN EPANET PARA CONSTRUIR EL ESQUEMA DE RED