PROBLEMA 01Disear y dimensionar el sistema de aprovisionamiento de agua potable para una comunidad como se muestra en la figura 7 que se encuentra en los valles utilizando la ecuacin de hacen y Williams y dibujar la lnea piezomtrica conociendo:Poblacin actual (Pa): 1000 habPresin mnima de servicio: 5 m.c.andice de crecimiento (i): 1%Periodo de diseo (t): 20 aosDotacin = 80 lt/hab/da (segn cuadro 3.2 dotaciones por nmero de habitantes)

Calculo de la poblacin futura:

Mtodo geomtrico:

Mtodo Aritmtico:

Tomamos como dato la poblacin futura mayor

Calculo de los caudales (promedio, mximo diario y mximo horario):

Calculo del volumen del tanque de almacenamientoVolumen de regulacin:

Calculo de las tuberas:a) Vertiente-tanque:

Utilizando Hazen y Williams: L= 600 m h= 2540 m 2520 m = 20 m

b) tanque-Nudo A:

Utilizando Hazen y Williams: L= 600 m h= 2520 m 2500 m = 20 m

c) Nudo A Nudo B:

Utilizando Hazen y Williams: L= 600 m h= 2500 m 2498 m = 2 m

d) Nudo B Nudo C:

Utilizando Hazen y Williams: L= 800 m h= 2498 m 2480 m = 18 m

e) Nudo A Nudo D:

Utilizando Hazen y Williams: L= 500 m h= 2500 m 2490 m = 10 m

TramoCaudal(lt/s)Longitud(m)Dimetro(pulg)Perdida de carga (1)Altura(m.s.n.m)(2)Elevacin(m.s.n.m)(3)Altura piezomtrica(m.s.n.m)(4)Presin(m.c.a)(5)

DEA

Vert.Tanque1.4760027.8254025202532.212.2

TanqueA1.70600210.2252025002509.89.8

AB1.7060031.2250024982498.80.8

BC1.70800213.6249824802484.44.4

AD1.7050028.5250024902491.51.5

RESERVORIOSPROBLEMA 02La siguiente es la tabulacin de los registros horarios del agua consumida en la ciudad X, en el da de mximo consumo del ao 1971:HORADEMANDA ( m3/hr)HORADEMANDA ( m3/hr)

01285.412133291.460

02460.216143786.176

03560.608154082.863

04760.864164482.612

05875.486174775.440

061082.488185043.890

071261.806195368.928

08..1572.376205783.618

091786.691215952.180

102062.762226158.884

112397.586236328.584

122876.657246598.685

De acuerdo con estos datos se confeccionar en papel milimetrado, un diagrama de consumos horarios. Para ello, se tomaran como abcisas las horas transcurridas desde las 12 de la noche y como ordenadas los valores de consumo en cada hora, expresados en litros por hora. Luego se determinarn analticamente y se indicarn en el diagrama los valores siguientes:a) Consumo promedio durante el da, en lt/seq.:b) Consumo mximo horario en el da, en Itlseg. y hora en la cual ocurre,c) Consumo mnimo horario en el da, en Itlseg.y hora en la cual ocurre.d) Valores, en porcentaje, de los consumos mximos y mnimos horario en relacin con el promedio horario durante dicho da.Aceptando que las variaciones del consumo de la ciudad X sern las mismas que las de la ciudad Y, con los datos asi obtenidos se hallar, para la poblacin de la ciudad Y en el ao 2010 calculada en 45500 habitantes, con una dotacin promedio de 200 It/hab/da y una variacin de 30 % en el da de mximo consumo, determinar lo siguiente: e) Consumo promedio diario en Itlseg. f) Consumo mximo horario en Itlseg. y hora en la cual ocurre.g) Consumo mnimo horario en Itlseg. y hora en la cual ocurre.h) Capacidad mnima que requiere tener en el tanque regulador para absorber estas variaciones en el caso en que la entrada de agua sea constante durante todo el da.i) Capacidad requerida en la lnea de conduccin del ro a la planta en It/seg.j) Capacidad requerida en la lnea de conduccin de la planta al tanque regulador.k) Capacidad requerida de la tubera matriz de alimentacin del tanque regulador a la ciudad" teniendo en consideracin la posibilidad de riesgo de incendio a ser combatido con la descarga proveniente de 4 grifos de16 Itlseg. cada uno.

Solucin:Parte 1: Poblacin XSe confecciona el cuadro N01, para determinar el consumo total diario y horario:Cuadro N o 01: Consumos horariosHORAvc acum.Vconsumo

m3m3/hIt/seg

1285.412285.41279.281

2460.216174.80448.557

3560.608100.39227.887minimo

4760.864200.25655.627

5875.486114.62231.839

61082.48820700257.501

71261.806179.31849.811

81572.376310.5786.269

91786.691214.31559.532

102062.762276.07176686

112397.586334.82493.007

122876.657479.071133.075

133291.46414.803115.223

143786.176494.716137.421

154082.863296.68782.413mximo

164482.612399.749111.041

174775.44292.82881.341

18504389268.4574.569

195368.928325.03890.288

205783.618414.69115.192

215952.18168.56246.823

226158.884206.70457.418

236328.584169.747.139

246598.685270.10175.028

consumo total diario Cx6598.6851832.968

Consumo promedi horario274.94576.374

Con los resultados obtenidos tenemos:a) Consumo promedio durante el da, en It/seg = 76.3741t1segb) Consumo mximo horario en el da, en It/seg. y hora en la cual ocurre

Cmax h= 137.421 It/segc) Consumo mnimo horario en el da, en Itlseg. y hora en la cual ocurre.Cmin h = 27.887 It/segd) Valores, en porcentaje, de los consumos mximos y mnimos horario en relacin con e/ promedio horario durante dicho da.Cmax h= 137.421/76.374 * 100 == 180%~Cmin h= 27.887 / 76.374 *100 = 37 %En la lmina N01, se dibuja el diagrama de consumos horarios (Consumo vs Tiempo).Parte 2: Poblacin YTenemos los siguientes datos para la poblacin Y:Poblacin ao 2010 P = 45 500 hab. Demanda promedio D= 200lt/hab/dVariacin: de 30% en el da de mximo consumoTomando en consideracin las condiciones del problema, tenemos que determinar los consumos de variacin de la ciudad Y, para esto se determinar el coeficiente de variacin () de la ciudad Y con respecto a la ciudad X:Luego debemos calcular previamente os siguientes valores Calculo de la dotacin variada D = Q p* variacin = 200x1.3 = 260 It/hab/dCalculo del consumo diario total Cy = D * P =260 It/hab/d* 45500 habCy = 11 830 000 ItldConsumo diario total de la ciudad X Cdx = 6 598 685 It/dCoeficiente de variacin = Cdy/Cdx = 11830000/6598685=1.793=1.793Aceptando que las variaciones de consumo en ambas ciudades son iguales, se confecciona el cuadro N02.Vdy= *VdxHORAvc acum.XV consumo Y

m3/hm3/hm3/hIt/seg

12850412511.744511.744142.151

2460,216825.167313.42487.062

3560.6081005.17180,00350.001

4760.8641364.229359.05999.739

5875.4861569.746205.51757.088

61082.4881940.901371.155103.098

7'1261.8062262.418321.517.'89.310

81572.3762819.27556.852154.681

91786.6913203.537384.267106,741

102062.7623698.532494.995137A99

112397.586 4298.872600.339166.761

122876.6575151.846858.974238.604

133291.465901.588743.742206595

143786.1766788.614887.026246.396

15 4082.8637320.573531.96147.767

164482.6128037.323716750199.097

174775.448562.364525.041145.845

185043.899043.695481.331133.703

195368.9289626.488582.793161.887

205783.61810370.027743.539206.539

215952.1810672.259302.23283.953

226158.88411042.879370.62102.95

236328.58411347.151304.27284.52

246598.68511831.442484291134.525

Consumo diario11831.4423286.512

Consumo promedio horario492.977136.938

e) Consumo promedio durante el da, en It/seg. = 136.94 It/segf) Consumo mximo horario en el da, en It/seg. y hora en la cual ocurreCmax h= 246.401lt/segHora = 14 horas = 2 pm.

g) Consumo mnimo horario en el da, en It/seg. y hora en la cual ocurre.Cmin h = 50.00 It/segHora=3amh) Capacidad mnima del tanque regulador:V reservoro = Vexeso + V defectoPara determinar los volmenes de exceso y defecto de dibuja el DIAGRAMA DEMASA (lamina N 02): valores acumulados de la ciudad Y vs tiempoSe tiene los 5iguientesvalores en forma aproximada:Dficit = 1 0370.027 9850= 520 m3Exceso = 4450- 3203.537= 1246 m3Vreservorio = 520 +1246 = 1766 m3i) Capacidad requerida en la lnea de conduccin del ro a la planta en It/seg. Q1=Omax. Diario = Op * 1.3Q1=11831.44*1.3 = 15380.859 m3/seg.Q1= 4272.46 lt/segj) Capacidad requerida en la .lnea de conduccin dela planta al tanque regulador.Q2 =Q max. diario = 4272046 It/segk) Capacidad requerida de la tubera matriz de alimentacin del tanque regulador a la ciudad., teniendo en consideracin la posibilidad de riesgo de incendio a ser combatido con la descarga proveniente de 4 grifos de 16 It/seg. cada uno.Q incendio= 4grifos* 16 It/seg * 2 horas = 460 800 It = 460 .80m3 Q3 = Q1 + Q incendio = 15380.859+460.80Q3 = 15841.66 m3

PROBLEMA 03Se da la tabulacin de los siguientes horarios de agua consumida de una localidad y sus respectivos coeficientes de variacin (K2), en un da de mximo del ao. Se pide determinar el volumen de reservorio, considerando las siguientes alternativas de bombeo y cul de estos es el ms ptimo.a)16 horas de bombeo

b)'18 horas de bombeo

c)20 horas de bombeo

d)22 horas de bombeo

e)24 horas de bombeo

HORACoef. Variac. K2CONSUMO m3/hHORACoef. Variac. K2CONSUMO m3/h

0-10.3031.3212-131.43149.29

1-20.4041.7613-141.10114.84

2-30.5052.2014-150.8083.52

3-40.6567.8615-160.9093.96

4-50.7073.0816-171.10104.4

5-61.10114.8417-181.80114.84

6-71.60167.0418-191.50187.92

7-81.50156.6019-200.90156.6

8-91.20125.2820-210.7093.96

9-101.00104.4021-220.4073.08

10-111.20125.2822-2340.0041.76

11-121.82190.0123-240.4041.76

Solucin:si el volumen del reservorio queda determinado por:V reservorio=V incendio + V regulacin + V reservaa) Calculo del volumen contra incendio se considera 2hidrantes Vinc= N hidrantes * Qp *t-se considera 2 hidratantes-caudal de 15 Itlseg - -Tiernpo 2 horas-Tiempo 2 horasV incendio = 2* 15*2*3600= 216000 It = 216 m3b) Calculo del Volumen de reservaVr = 33% ( V incendio + V regulacin )c) Calculo del volumen de regulacinV regulacin = V exceso +V defectoEste volumen de regulacin se puede determinar de dos maneras:- Grficamente: diagrama masa (consumo vs. tiempo), se dibuja la curva de demanda.Procedimiento para llenar el cuadro:Columna (1) :Calculo del consumo acumulado: resulta de sumar los consumos por hora Columna (2):Calculo del gasto de alimentacin: como para este caso es de 16 horas de bombeo para abastecer de agua, las horas restantes (4 horas antes y 4 horas despus del da) sern abastecidas por reserva del reservorio.Este valor resulta de dividir el caudal diario (acumulado) entre 16 horas V alimentacin = 2505.6/16= 156.6Columna (3):La diferencia parcial resulta de = Gasto de alimentacin por hora - consumo por hora- En forma analtica: Se tendr que hallar la DIFERENCIA ACUMULADA para las horas donde el menor (-) es el defecto y el mayor (+) es el exceso.Columna (4):Diferencia acumulada: es la suma acumulada de la diferencia parcial para obtener el mximo gasto por defecto (-) y por exceso (+):Luego Mxima exceso = 281.18 m3Mximo defecto = '193.14 m3.En (3): volumen mnimo de almacenamientoVolumen de regulacin = 474.32 m3En (2): Volumen de reserva = 0.33 (216 + 474.32) == 227.80 m3 En (1): Volumen de reservorio = 216+ 227.80+474.32 = 918.1.2 m3 V reservorio = 920.00 m3

CUADRO: PARA 16 HORAS DE BOMBEOHORACoef. Variac. K2CONSUMO m3/hConsumo acumuladoGasto Aliment.Diferencia para 16 hrDiferencia acumulada

0-10.3031.3231.320.00-31.32-31.32

1-20.4041.7673.080.00-41.76-73.08

2-30.5052.20125.280.00-52.20-125.28

3-40.6567.86193.140.00-67.86-193.14Defecto

4-50.7073.08266.22156.6083.52-109.62

5-61.10114.84381.06156.6041.76-67.86

6-71.60167.04548.10156.60-10.44-78.30

7-81.50156.60704.70156.600.00-78.30

8-91.20125.28829.98156.6031.32-46.98

9-101.00104.40934.38156.6052.205.22

10-111.20125.281059.66156.6031.3236.54

11-121.82190.011249.67156.60-33.413.13

12-131.43149.291398.96156.607.3110.44

13-141.10114.841513.80156.6041.7652.20

14-150.8083.521597.32156.6073.08125.28

15-160.9093.961691.28156.6062.64187.92

16-171.10104.41795.68156.6052.20240.12

17-181.80114.841910.52156.6041.76281.88Exceso

18-191.50187.922098.44156.60-31.32250.56

19-200.90156.62255.04156.600.00250.56

20-210.7093.962349.000.00-93.96156.60

21-220.4073.082422.080.00-73.0883.52

22-2340.0041.762463.840.00-41.7641.76

23-240.4041.762505.600.00-41.760.00

Para 20 horas de bombeo:En (3): volumen mnimo de almacenamientoVolumen de regulacin = 193.14 m3En (2): Volumen de reserva = 0.33 (216 + 193.14) = 135.02 m3 En (1) : Volumen de reservorio = 216+ 1.93.14+135.02= 544.16 m3Para20 horas de bombeo el Vreservorio optimo = 545.00 m3

PROBLEMA 04Con los datos indicados y sabiendo que la poblacin de la ciudad X es de 55000 hab. Se pide:a) Calcular la capacidad de reservorio para satisfacer las variaciones horarias si la bomba opera durante 8hr. En los turnos de :7am. 9am.1pm. 4pm.7pm. 10pm.

b) Calcular el volumen en el reservorio a las 5pm.c) Calcular la hora en la cual el reservorio estar vaco.d) Calcular el volumen en el reservorio para absorber las variaciones de consumo horario, incendio y reserva por interrupcin.e) Calcular el porcentaje de la capacidad del reservorio para satisfacer las variaciones de consumo en relacin al consumo del dia mximo para los sgtes. Casos:

1.- cuando se bombea en el turno de 7am. 9am.1pm. 4pm.7pm. 10pm.

2.- cuando se bombea de 7am 3pm.3.- cuando las bombas funciona 24 hrs.

Solucin:HORA DEMANDA HORARIA (m3)HORA DEMANDA HORARIA (m3)

6-720007pm7200

7-834008pm8000

8-948009pm8760

10520010pm5600

11540011pm3200

MEDD5600MEDN2200

1pm58001am1200

2pm60002am1240

3pm66003am1400

4pm64004am1000

5pm56005am1200

6pm64006am1400

COL1COL2COL3COL4COL5COL6COL7COL8

HRSQQbomb1Vol.R1Qbomb2Vol.R2Qbomb3Vol.R3

6-7200044002400

7-8340013200980013200980044003400

8-948001320018200132001820044003000

10520013000132002620044002200

1154007600132003400044001200

MEDD56002000132004160044000

1pm5800-380013200490004400-1400

2pm600013200340013200562004400-3000

3pm6600132001000013200628004400-5200

4pm64001320016800564004400-7200

5pm560011200508004400-8400

6pm64004800444004400-10400

7pm7200-2400372004400-13200

8pm8000132002800292004400-16800

9pm8760132007240204404400-21160

10pm56001320014840148404400-22360

11pm320011640116404400-21160

MEDN2200944094404400-18960

1am1200824082404400-15760

2am1240700070004400-12600

3am1400560056004400-9600

4am1000460046004400-6200

5am1200340034004400-3000

6am14002000200044000

105600

a) Los valores anotados en la columna 2 (COL2) corresponden a los consumos de agua horaria, dados en m3.Si la bomba trabaja durante 8 hrs. (en las horas indicadas), el caudal de bomba 1 ser:

Este valor es anotado en la columna 3 (COL3) en las horas indicadas por el problema.

La columna 4 (COL4) se obtiene por diferencia entre los valores respectivos de las columnas 3 y 2 y acumulando dichos resultados; este proceso se realiza desde el momento en que empieza el bombeo.

Calculada ya la columna 4, se procede a buscar la mxima diferencia ntrelos superhabits y dficits con su signo respectivo; en este caso se dar entre el mximo valor negativo. Dicha diferencia es el volumen necesario, funcionando la bomba durante 8 horas, para satisfacer las variaciones de consumo. En este caso:Mximo superhabit: 18200 y mximo dficit: -3800

El volumen necesario para satisfacer las vacaciones de consumo ser entonces:

b) En particular si se desea conocer que volumen habr en el reservorio a cualquier hora lo nico que habr que hacer es sumar el valor absoluto de mximo dficit (3800) a todos los elementos de la columna 4.

Tendremos entonces a las 5pm.

c) De acuerdo a lo anterior tendremos:

*no habr agua en el reservorio a la 1:00 pm.

d) Para calcular el volumen en el reservorio para satisfacer las variaciones de consumo, demanda contra incendios y posibilidad de interrupcin del servicio, deberemos tomar en cuenta que el volumen de reserva representa un 25% del volumen del reservorio y dado la posibilidad es de 55000 habitantes se necesitaran 2 grifos de 16lt/seg con un funcionamiento mnimo de 2 horas (NORMA PERUANA).

Asi

Tendremos entonces:

e) 1) porcentaje de la capacidad del reservorio para satisfacer las variaciones de consumo para satisfacer las variaciones de consumo con respecto al volumen total al primer bombeo:

2) porcentaje de la capacidad del reservorio para satisfacer las variaciones de consumo para satisfacer las variaciones de consumo con respecto al volumen total al segundo bombeo:

Previamente deber calcularse el volumen para la segunda condicin de bombeo: dado que todos los valores correspondientes a la columna 6 (Vol. R2) son positivos el volumen para satisfacer las variaciones de consumo sera simplemente el mayor valor de dicha columna.

3) porcentaje de la capacidad del reservorio para satisfacer las variaciones de consumo para satisfacer las variaciones de consumo con respecto al volumen total cuando el bombeo se realiza las 24 horas.

Previamente deber calcularse el volumen para satisfacer las variaciones de consumo en la condicin de bombeo 3 (24 horas).

Mximo superhabit: 3400 m3Mximo dficit: -22360 m3

PROBLEMA 05

La siguiente es una tabulacin de los registros horarios del agua consumida en la Ciudad "A" el dia de mxima consumo. Del ao de 1990.

HORAVol Agua Cons. m3HORAVol Agua Cons. m3

1am.237.4521pm.3281.64

2am.416.2082pm.3687.176

3am.565.6163pm.4071.368

4am.701.6484pm.4434.216

5am.853.765pm.4757.044

6am.1021.8446pm.5043.844

7am.1216.6087pm.5327.996

8am.1472.7368pm.5658.828

9am.1725.1969pm.5933.632

10am.2011.67210pm.6115.056

11am.2379.85611pm.6304.484

Medd.2846.756Medd.6528.596

De acuerdo con estos datos se confeccionar en papel milimetrado, diagrama de consumos horarios. Para ello se tomarn Como abscisas las horas transcurridas desde. Las 12 de la noche y como ordenadas los valores del consumo en cada hora expresado en lt/hr.

Luego, se determlnaran analticamente y Se indicaran en el' diagrama los siguientes valores:- Consumo promedio durante el dia, en lt/seg.- Consumo mximo' horario en el dia, en lt/seg y la horaEn lo cual ocurre- Consumo mnimo horario en lt/seq y la hora en la cual ocurre. .-valores en porcentaje de los consumos mximos y mnimos horario en relacin con el promedio horario durante dicho da.Aceptando que las variaciones del consumo de la ciudad A sern las mismas que para la ciudad B, con los datos as obtenidos se hallara para la poblacin de la ciudad B en el ao 2020, calculada en 27500 habitantes; con una dotacin promedio de 200 lt/hab/dia y una variacin del 30%en el dia de mximo consumo, lo siguiente.a) Consumo promedio diario en lt/seg.b) Consumo mximo horaria En lt/seg y hora en la cual ocurre?c) Consumo mnimo horaria y hora en la cual ocurre?d) Capacidad minima que se requerir tener en el taque regulador para absorver estas variaciones en el caso que:

d1) la entrada del agua ser constante durante todo el dia.d2) el abastecimiento de agua se ha hecho en un periodo de 12 horas: entre las 7am. a las 7pm.e) Capacidad requerida en la tubera de conduccin de la planta al tanque.f) Capacidad requerida de la tubera matriz de alimentacin del tanque a la ciudad.Solucin:Como se tienen datos correspondientes a volmenes acumulados, previamente debemos calcular los volmenes de agua consumidos horarios, simple diferencia entre valores, estos valores son anotados en la columna 3.De la columna 3:Para A:Consumo promedio en el dia:

Consumo maximo horario en el dia y hora:

Consumo minimo horario y hora:

Valores en porcentaje (%) en relacin al promedio:

Es importante sealar que si las variaciones de consumo de (A) son las mismas que (B) ,entonces sus valores guardaran una proporcin .deberemos calcular entonces la constante de proporcionalidad.a) Consumo promedio de (B)

Si guardan una similitud podremos calcular una razn de proporcin:

(De consumos promedios)

b) Consumo mximo horario y la hora en la cual ocurre:129.694 X1.095=142.014 1t /seg.Ocurre a las 12m.

c) Consumo mnimo horario y la hora en la cual ocurre:37.796 .X1.095=41.3871t /seg.Ocurre a las 12m.d) Capacidad mnima a requerirse en el tanque regulador para:Entrada constante durante todo el da: produccin

Este valor es anotado en la columna 4.A continuacin se desarrolla la columna 5: haciendo diferencias entre el caudal de produccin 1 (Col .4) y el consumido (col. 2) y acumulando dicho resultados.As calculando en la columna 5 el volumen de regulacin como VR=Max. Superhabit - (Max Dficit) (con sus signos).

D2) el abastecimiento para un periodo de 12 horas de 7am. A 7pm. Ser:

Este valor es anotado en la columna 6 en las horas indicadas.A continuacin se desarrolla la columna 7 de la misma manera que la columna 5.Como en este caso todos los valores de la columna 7 son positivos el volumen de regulacin ser simplemente el mayor valor: VR=Mx. superhabit

Entonces para B:

e) Capacidad requerida en la tubera de conexin de la planta al tanque:Debe llevar por lo menos el Q prom diario: 82.754 lt/seg.f) Capacidad requerida en la tubera matriz de alineamiento del tanque a la ciudad:

Se debe hacer una comparacin entre:

*Qmx diario + Qincend (dos hidrantes 16 lt/seg. Dada la poblacin de 27500 de B**Qmx horario.

Tomandose el mayor de los dos valores.* 82.754 lt/seg + 2x16 lt/seg = 114.7541 lt/seg** 142.014 lt/seg.Debe llevar, por lo menos, 142.014 lt/seg.

COL1COL2COL3COL4COL5COL6COL7COL8

HORA ACUM.Vol Agua Cons. NSxhrVL1 AGUAPROD 2VR1PRODVR2

1am.237.452237.452272.02534.573

2am.416.208178.756272.025127.842

3am.565.616149.408272.025250.459

4am.701.648136.032272.025386.452

5am.853.76152.112272.025506.365

6am.1021.844168.084272.025610.306

7am.1216.608194.764272.025687.567

8am.1472.736256.128272.025703.464544.050287.922

9am.1725.196252.460272.025723.029544.050579.512

10am.2011.672286.476272.025708.578544.050837.086

11am.2379.856368.184272.025612.419544.0501012.952

Medd.2846.756466.900272.025417.544544.0501090.102

1pm.3281.64434.884272.025254.685544.0501199.268

2pm.3687.176405.536272.025121.174544.0501337.782

3pm.4071.368384.192272.0259.007544.0501497.640

4pm.4434.216362.848272.025-81.816544.0501678.842

5pm.4757.044322.828272.025-132.619544.0501900.064

6pm.5043.844286.800272.025-147.394544.0502157.314

7pm.5327.996284.152272.025-159.521544.0502417.212

8pm.5658.828330.832272.025-218.3282086.380

9pm.5933.632274.804272.025-221.1071811.576

10pm.6115.056181.424272.025-130.5061630.152

11pm.6304.484189.428272.025-47.9091440.724

Medd.6528.596224.112272.0250.0041216.612

PROBLEMA 06En el cuadro se indica la tabulacin de los registros horarios del agua consumida en Distrito de La Esperanza, en el da de mximo consumo del ao 1980:Determinar analticamente lo siguiente:1l Consumo promedio durante el da, en It/seg.2l Consumo mximo horario en el da, en It/seg. y hora en la cual ocurre.3l Consumo mnimo horario en el da , en It/seg. y hora en la cual ocurre.4l Valores, en porcentaje, de los consumos mximos y mnimos horario en relacin con el promedio horario durante dicho da.Aceptando que las variaciones del consumo del Distrito de La Esperanza sern las mismas que para el Distrito del Porvenir, con los datos as obtenidos se hallar, para la segundo distrito en el ao 2015 calculada una poblacin de 53200 habitantes, con una dotacin promedio de 165 It/hab/da y una variacin de 25 % en el da de mximo consumo, se solicita calcular lo siguiente:5. consumo promedio diario en lt/seg6. Consumo mximo horario en It/seg. y hora en la cual ocurre.7. Consumo mnimo horario en It/seg. y hora en la cual ocurre.8. Capacidad mnima que requiere tener en el tanque regulador para absorber estas variaciones en el caso en que la entrada de agua sea constante durante todo el da.9. Capacidad requerida en la lnea de conduccin del ro a la planta en It/seg. 10, 10.Capacidad requerida en la lnea de conduccin de la planta al tanque regulador.11. Capacidad requerida de la tubera matriz de alimentacin del tanque regulador a la ciudad, teniendo en consideracin la posibilidad de riesgo de incendio a ser combatido con la descarqa proveniente de 3 grifos.12. Determinar grficamente el volumen mnimo de almacenamiento para el Distrito del Porvenir (usar papel milimetrado considerando una escala adecuada).13. Calcular analticamente el volumen del reservorio para el Distrito del Porvenir.

HORADEMANDA (m3/hr)HORADEMANDA (m3/hr)

1321.097133327.145

2495.901143821.861

3596.293154118.548

4796.549164518.297

5911.171174811.125

61118.173185079.575

71297.491195404.613

81608.061205819.303

91822.376215987.865

102098.447226194.569

112433.271236364.269

122912.342246634.37

Solucin:Como se tienen datos correspondientes a volmenes acumulados, previamente debemos calcular los volmenes de agua consumidos horarios, simple diferencia entre valores, estos valores son anotados en la columna 3.De la columna 3:Para Distrito de La Esperanza:Consumo promedio en el dia:

Consumo maximo horario en el dia y hora:

Consumo minimo horario y hora:

Valores en porcentaje (%) en relacin al promedio:

Es importante sealar que si las variaciones de consumo de (Distrito de La Esperanza) son las mismas que (Distrito del Porvenir) ,entonces sus valores guardaran una proporcin .deberemos calcular entonces la constante de proporcionalidad.a) Consumo promedio de (Distrito del Porvenir)

Si guardan una similitud podremos calcular una razn de proporcin:

(De consumos promedios)

b) Consumo mximo horario y la hora en la cual ocurre:133.075 x1.65= 219.574 lt /seg.Ocurre a las 12m.

c) Consumo mnimo horario y la hora en la cual ocurre:55.627 x 1.65 = 91.785 lt /seg.Ocurre a las 12m.d) Capacidad mnima a requerirse en el tanque regulador para:Entrada constante durante todo el da: produccin

Este valor es anotado en la columna 4.A continuacin se desarrolla la columna 5: haciendo diferencias entre el caudal de produccin 1 (Col .4) y el consumido (col. 2) y acumulando dicho resultados.As calculando en la columna 5 el volumen de regulacin como VR=Max. Superhabit - (Max Dficit) (con sus signos).

D2) el abastecimiento para un periodo de 12 horas de 7am. A 7pm. Ser:

Este valor es anotado en la columna 6 en las horas indicadas.A continuacin se desarrolla la columna 7 de la misma manera que la columna 5.Como en este caso todos los valores de la columna 7 son positivos el volumen de regulacin ser simplemente el mayor valor: VR=Mx. superhabit

Entonces para B:

e) Capacidad requerida en la tubera de conexin de la planta al tanque:Debe llevar por lo menos el Q prom diario: 126.996 lt/seg.f) Capacidad requerida en la tubera matriz de alineamiento del tanque a la ciudad:

Se debe hacer una comparacin entre:

*Qmx diario + Qincend (dos hidrantes 16 lt/seg. Dada la poblacin de 53200 de B**Qmx horario.

Tomandose el mayor de los dos valores.* 126.996lt/seg + 2x16 lt/seg = 4063.872 lt/segCOL1COL2COL3COL4COL5COL6COL7

HORA ACUM.Vol Agua Cons. NSxhrVL1 AGUA PROD 2VR1PRODVR2

1am.321.097321.097272.025-49.072

2am.495.901174.804272.02548.149

3am.596.293100.392272.025219.782

4am.796.549200.256272.025291.551

5am.911.171114.622272.025448.954

6am.1118.173207.002272.025513.977

7am.1297.491179.318272.025606.684

8am.1608.061310.570272.025568.139544.050233.480

9am.1822.376214.315272.025625.849544.050563.215

10am.2098.447276.071272.025621.803544.050831.194

11am.2433.271334.824272.025559.004544.0501040.420

Medd.2912.342479.071272.025351.958544.0501105.399

1pm.3327.145414.803272.025209.180544.0501234.646

2pm.3821.861494.716272.025-13.511544.0501283.980

3pm.4118.548296.687272.025-38.173544.0501531.343

4pm.4518.297399.749272.025-165.897544.0501675.644

5pm.4811.125292.828272.025-186.700544.0501926.866

6pm.5079.575268.450272.025-183.125544.0502202.466

7pm.5404.613325.038272.025-236.138544.0502421.478

8pm.5819.303414.690272.025-378.8032006.788

9pm.5987.865168.562272.025-275.3401838.226

10pm.6194.569206.704272.025-210.0191631.522

11pm.6364.269169.700272.025-107.6941461.822

Medd.6634.37270.101272.025-105.7701191.721