Practica calificada N 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA 2012-II

PRACTICA DE REDES Y FUENTES DE AGUA SA-235

PRACTICA CALIFICADA N 1

SALUCION.
Realizamos el trazado de las tuberías de acuerdo como indica la práctica.

ALUMNO: GOMERO GARCIA PABLO ELIAS Página 1


Hacemos clic derecho sobre Hazen Williams para ingresar en dato de C=136(de acuerdo como indica nuestro
código)

Ingresamos los valores de las longitudes de las tuberías, como indica la práctica en el orden correspondiente.



Hacemos clic izquierdo sobre la tabla de juntions para desplegarla e ingresar las características de los nudos.

Ingresando las elevaciones de los nudos y sus demandas de consumo de agua.



Las demandas las podemos ingresar por estas tablas, sin embargo optaremos por ingresarla de otra manera, ya
que aquí tendríamos que ingresarlas una por una y nos tomaría mucho tiempo.

Seleccionamos la opción de “Demand Control Center”, donde indica el icono.



Le damos aceptar a la opción “yes”, para que nos salga la siguiente ventana.

Y nos muestra la siguiente. Aquí ingresaremos las demandas de consumo de agua.



Llenando los datos para la siguiente tabla, sin embargo esta tabla esta para los caudales promedios y nosotros
debemos trabajar para el caudal máximo horario (Qmh) y mas adelante haremos un Modelamiento para le caudal
mínimo.

Le damos clic en global edit para poder multiplicar a nuestros caudales por una constante.

Y le damos la opción divide.



Ahora los caudales quedan multiplcados por las constantes de 2.3 y el resultado de cada cuadal es el cuadal
maximo horario que pasa por toda la linea de aducción.



Ingresando las caracteristicas fisicas del tanque, para ello seleccionamos la opcion de tanque y clic rerecho.

Resultando la siguiente tabla.



La llenamos bajo las siguientes características de elevación, base, mínimo e inicial.

Ahora seleccionamos para ingresar datos en las válvulas reductoras.



Ingresamos lo datos físicos de las válvulas reductoras y su operatividad (como activa, inactiva o closed) pero en
esta ocasión emplearemos otra manera más rápida que esta.

Hacemos clic izquierdo en la VRP.



Resultando la siguiente tabla que debemos llenar para las características de la válvulas reductoras.
Elevación, gradiente hidráulica y activación, quedando finalmente así, el diámetro de la VRP en el trascurso de
hacer las corridas las la modificaremos. Esto mismo hacemos para VRP-2

Debemos tener en cuenta que la presión a la que va a disminuir la VRP-1 y 2 es a LGH-Cota de elevación, esta
es la presión que debemos de llegar para no exceder a los 50m.



Ingresando los diámetros de las tuberías, que aparecen otros diámetros pero por defectos. Estos diámetros
conforme hagamos corridas iremos modificando, otra manera de encontrar eso diámetros es a través de la
formulas de D=0.26 donde el esta en Q(L/s) y D nos resulta en Pulg.



Una vez ingresados casi todos los datos, hacemos la corrida respectiva haciendo clic en el icono de la flecha
verde.

Para lo cual modificaremos las etiquetas las características de velocidad, diámetros, presiones etc en color azul
que cumpla con las especificaciones técnicas.

Haciendo clic sobre la etiqueta de label de la tubería en edit.

Hacemos clic en nuevo, para desplegar una etiqueta y asignarles características.



Colocando las etiquetas de presiones y diferenciándolo con las permitidas por diseño presiones entres 15-50m.
la presión permitida en las viviendas.



Le asignamos color a las presiones para diferenciarlo que presiones son las permitidas y después ir modificar los
Diámetros.

Lo mismo hacemos para las velocidades, la velocidades permisibles en redes secundarias y la smas
recomendables son 0.3m/s y 3m/s le asignamos los mismo colores que las presiones azul es la permitida y verde
velocidad menores a 0.3m/s y mayores de 3m/s color rojo.



Quedando finalmente el diseño de la siguiente manera. Como vemos tendremos que ir modificando los
diámetros para que las presiones y velocidades adopten color azul eso indicara un diseño aceptable y óptimo de
acuerdo a nuestras especificaciones técnicas y al Reglamento de Proyectos de Sedapal.

Para tener una mayor divisibilidad de los diámetros y saber cual cambiar, también lo mostraremos las etiquetas
de diámetros.

Quedando la tabla finalmente así con los diámetros visibles y para poder ir modificando y observar los colores
para nuestro criterio de diseño.


Vemos que la tubería de aducción esta de color rojo (velocidad muy elevada) y los nodos son de color verde, es
decir presiones son demasiadas negativas, entonces debemos empezar a aumentar los diámetros de las tuberías
para reducir las pérdidas de carga y disminuir velocidades.

En la línea de aducción.

Hacemos la corrida y vemos resultados.



Observamos que ahora la línea de aducción la tubería es de color azul y se la velocidad del fluido en la tubería
es aceptable esta de 0.3-3m/s.

Pero vemos que los nudos aun su color es verde, eso significa que su presiones son muy bajas y esta en contra
del Reglamento.



Quedando finalmente de la siguiente manera. El color azul de las tuberías indican que la velocidad están entre
0.3-3m/s y el color azul de los nodos indican que las presiones esta entre 15-50m. Sin embargo el único nodo
que no cumple con la presión es el nodo N-1 ya que se encuentra a una diferencia de cotas con el reservorio de
15m esto significa que para que cumpla con la presión mayor o igual a 15 en la tubería no debería de haber
pérdida de carga.

RESOLUCION DE LAS PREGUNTAS.
1. Determinar los diámetros de los conductos en mm?



2. La presión de ingreso y salida en PSI y la pérdida de carga en m para cada válvula reductora de
presión?

Para PRV-1: La reducción=100-60=40m=56.92PSI, P.I= 29.8-1.51=Cp(nudo anterior) -hf(tub) y la
Hf(VRP)=40m
Para PRV-2: la reducción=96-60=36m=51.22PSI, P.I= y la Hf(VRP)=36m
3. La presión máxima y mínima en m.c.a en el sistema y en que uniones se presentan?

En el N-1=14.2m
N-13=49.3m.
4. La velocidad máxima y mínimas en m/s en el sistema y en que conductos se presentan?

En P-2 =0.48m/s y P-18=2.21m/s



5. Que tubería tiene la mayor pendiente hidráulica y cuál es su valor?

La mínima: P-1 =0.45m/km
La máxima: P-14 =36.55m/km
6. Cual debería ser el valor de C para todas las tuberías, de tal forma que la carga de presión en el
nudo N-3 sea de 30m?

Enseguida, simplificar el modelo de tal forma que contenga 16 tuberías. Sobre el modelo simplificado,
efectuar un análisis hidráulico en flujo permanente, para la mínima demanda.
(Considerar los diámetros definidos en la primera parte).

Haciendo la equivalencia;
Equivalencia para tubería-1
 P-11: D=100mm y L=300m
 (P-12,P-13,P-14): D=100mm y L=225m
 P-3: D=100mm y L=275m
Cuya L(equi)=(300+225+275)/3=266.6m y el D(equi)= 152.67mm



 P-6: D=150mm y L=400m, P-5: D=150mm y L=400m , cuya L(equi)=400m
El D(equi)=195.23mm
 (P-7, P-8): D=100mm y L=900m, P-16: D=100mm y L=400m , cuya L(equi)=650m
 Y el D(equi)=138.2mm.
Equivalencia en seria -4
Para las tuberías P-22,P-23,P-24.

P-22: D=150mm y L=400m, P-23: D=100mm y L=500m, P-24: D=100mm y L=350m
La L(equi)=416.6m y el D(equi)=185.08mm

Enseguida simplificar el modelo de tal forma que contenga 16 tuberías. Sobre el modelo simplificado,
efectuar un análisis hidráulico en flujo permanente, para la mínima demanda.( considerar los diámetros
definidos en la primera parte)

7. Graficar el modelo simplificado, anotado para los tramos: diámetro (mm), caudal (l/s) sentido del
flujo, longitud (m) gradiente hidráulico(m/km); para el caso de la uniones : elevación (m), cotas
piezométricas (m), presión(mca), demanda(l/s); en el caso del tanque: cota de fondo(m), nivel de
agua(m).
A continuación se presenta una vista de planta de los resultados.



8. Cuál es la carga de presión en m y la presión en mH2O, del nudo N-14?
Carga de presión:= C.Piezométrica-Cota de terreno=99.6-53=46.6m
Presión≔46.8m ( la que indica el nodo N-12)

9. Cuál es el caudal que circula por la tubería P-6?
Cuando se simplificación quedo a P-5 y su caudal es 6L/s.

10. Cuál es la carga de presión en m, del nudo N-5?
En nuestra simplicación no hay nodo N-5.
11. Cuál es la presión en mH2O, en un punto ubicado a 200m del nudo J-11 en la tubería P-21.
Para ello insertamos un punto en la tubería a partir del N-11 y a una distancia de 200m.
La presión es 47.8m
12. La presión de ingreso y salida para cada válvula reductora de presión.
Cp(ingreso)=114.73m y la Cp(salida)=100m por lo tanto:
La presión de ingreso=114.73-60=54.73m
La presión de salida=100-60=40m
13. Grafique el perfil hidráulico de la tuberías P-1, P-5, P-19-1,P-20 y P-25. Señalando sus características
físicas e hidráulicas.



14. Si en la mitad del tramo P-1 existe una válvula mariposa regulada al 50%, siendo el coeficiente de
pérdidas de carga menores para esa situación igual a k=5, cuál será la perdida local que produce y
además grafique el perfil hidráulico de la tubería P-1 señalando sus características físicas e hidráulicas.



Si el modelo simplificado se calcula para la demanda promedio y la atención de dos incendios en el area de
influencia del nudo N-6, N-10 (caudal requerido 30L/s en cada nudo) y el coeficiente de friccion de la
tubería P-1 se reduce a C=100.

15. Cuál es la presión en m.c.a y la carga de presión en m, del nudo N-6?
La presión en el nudo N-6 =39.6m.
La carga presión= CP-E=110.6-71=39.6m
Explicar que ocurre con el resto del sistema.
Como se ve en la figura en las P-2, P-1P-27, P-28 la velocidad es menor a 0.3m/s y esto se da porque el
consumo que es muy poco, ya que se da su mínima demanda.

En el caso de la tubería de color roja, se puede ver que no tiene capacidad para un un siniestro que es el
incendio.

16. Que uniones presenta valores de presiones, fuera de lo recomendado por el reglamento Nacional de
edificaciones y cuáles son sus valores en mH2O, que acciones desarrollaría para que las presiones se
encuentren en el rango permitido?
Las uniones son las siguientes: solo el N-10 y N-1.



Aumentar la capacidad de la tubería que va hacia el nodo N-10, pero también verificando que cumpla para la
máxima demanda, como para este escenario que es el de incendio.

17. Para estas condiciones cual será la máxima demanda que soporte el sistema.
La máxima demanda que soporta el sistema es para el primer escenario donde los diámetros y nudos
cumplían con las velocidades y presiones que es de 154.1L/s(máxima demanda) sin considerar el Qde
incendio.


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