CLASES DE ABASTECIMIENTOP DE AGUA POTABLE.pdf

PARTE 4
PARTE 4
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS -
- I
I
CAPTACION, LINEA DE CONDUCCION Y
CAPTACION, LINEA DE CONDUCCION Y
RESERVORIO DE ALMACENAMIENTO DE AGUA
RESERVORIO DE ALMACENAMIENTO DE AGUA
ABASTECIMIENTO DE AGUA
ABASTECIMIENTO DE AGUA
CURSO NTEGRADOR
CURSO NTEGRADOR
PROYECTO INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE INTERES SOCIAL
PROYECTO INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE INTERES SOCIAL
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIA
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIA
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ESQUEMA DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
HIDRANTE PUBLICO
Fuente: “SISTEMAS DE AGUA POTABLE”, CESAR MARRON
LINEA DE
CONDUCCION
LINEA DE
ADUCCION
RED DE
DISTRIBUCION
CAPTACION
RESERVORIO
HIDRANTE PUBLICO

TIPOS DE
TIPOS DE
CAPTACI
CAPTACIÓ
ÓN
N
Y
Y
CONDUCCI
CONDUCCIÓ
ÓN
N
EN
EN
SISTEMAS
SISTEMAS
PRINCIPALES
PRINCIPALES

1. OBRAS DE CONDUCCION
1. OBRAS DE CONDUCCION
2. OBRAS DE RETENCION O ALMACENAMIENTO
2. OBRAS DE RETENCION O ALMACENAMIENTO
TEMPORAL
TEMPORAL
OBRAS HIDRAULICAS
OBRAS HIDRAULICAS (*)
(*)
A. CLASIFICACION
A. CLASIFICACION
B. ENSAYOS DE LABORATORIO
C. OPERACI
C. OPERACIÓ
ÓN Y MANTENIMIENTO
N Y MANTENIMIENTO
(*)
(*) LA INGENIERIA DE LOS PROYECTOS HIDRAULICOS, Rafael RODRIGUEZ BORIES

OBRAS HIDRAULICAS
OBRAS HIDRAULICAS
Ø
Ø La
La ingenier
ingenierí
ía de los
a de los proyectos hidr
proyectos hidrá
áulicos
ulicos, a
, a
trav
travé
és de las obras hidr
s de las obras hidrá
áulicas que concibe y
ulicas que concibe y
realiza
realiza es la
es la rama de la ingenier
rama de la ingenierí
ía que tiene
a que tiene
mayor influencia sobre la salud, el bienestar
mayor influencia sobre la salud, el bienestar
y la seguridad del genero humano
y la seguridad del genero humano.
.
Ø
Ø Los
Los proyectos tienen el compromiso de
proyectos tienen el compromiso de
proponer y realizar las obras que permitan
proponer y realizar las obras que permitan
garantizar la supervivencia de las futuras
garantizar la supervivencia de las futuras
generaciones.
generaciones.
ALCANCES
ALCANCES

A.1. OBRAS DE CONDUCCION
A.1. OBRAS DE CONDUCCION
Ø
Ø Se clasifican de acuerdo a la forma de
Se clasifican de acuerdo a la forma de
transportar el flujo en:
transportar el flujo en:
a.
a. Transporte con flujo libre
Transporte con flujo libre
b.
b. Transporte con flujo a presi
Transporte con flujo a presió
ón
n
TRANSPORTE CON FLUJO LIBRE
TRANSPORTE CON FLUJO LIBRE TRANSPORTE CON FLUJO A PRESION
TRANSPORTE CON FLUJO A PRESION
Ø
Ø Estos tipos de obras permiten transportar y/o
Estos tipos de obras permiten transportar y/o
conducir el agua de un lugar a otro.
conducir el agua de un lugar a otro.

Ø
Ø La necesidad de este tipo de obras se debe a la
La necesidad de este tipo de obras se debe a la
variabilidad estacional que se presenta en la
variabilidad estacional que se presenta en la
fuente h
fuente hí
ídrica que contrastan con la demanda
drica que contrastan con la demanda
casi uniforme de la poblaci
casi uniforme de la població
ón en un a
n en un añ
ño pero
o pero
fluctuante en el d
fluctuante en el dí
ía y que, por otro lado, no es
a y que, por otro lado, no es
coincidente con la demanda agr
coincidente con la demanda agrí
ícola.
cola.
A.2.
A.2. OBRAS DE RETENCION O
OBRAS DE RETENCION O
ALMACENAMIENTO TEMPORAL
ALMACENAMIENTO TEMPORAL
Ø
Ø Los vol
Los volú
úmenes a guardar para el caso de la
menes a guardar para el caso de la
demanda anual o estacional son mucho mayores
demanda anual o estacional son mucho mayores
que en el caso de la demanda diaria.
que en el caso de la demanda diaria.
Ø
Ø Las obras que
Las obras que
atienden este tipo
atienden este tipo
de necesidad son
de necesidad son
construidas de
construidas de
material diverso y
material diverso y
de muy variados
de muy variados
tama
tamañ
ños.
os.

Ø
Ø El tiempo, aparte del sistema de coordenadas
El tiempo, aparte del sistema de coordenadas
espaciales, es una variable que debe ser
espaciales, es una variable que debe ser
considerada debido a que el agua es un
considerada debido a que el agua es un
elemento esencialmente m
elemento esencialmente mó
óvil.
vil.
B.
ENSAYOS DE LABORATORIO
Ø
Ø Los ensayos y el modelado se tornan
Los ensayos y el modelado se tornan
indispensables cuando existe un transporte de
indispensables cuando existe un transporte de
s
só
ólidos: erosi
lidos: erosió
ón, sedimentaci
n, sedimentació
ón, purga de
n, purga de
desarenadores
desarenadores,
, colmataci
colmatació
ón
n de embalses, etc.
de embalses, etc.
Ø
Ø El modelo cumple
El modelo cumple
un funci
un funció
ón
n
did
didá
áctica al permitir
ctica al permitir
visualizar los
visualizar los
sistemas
sistemas
hidr
hidrá
áulicos y
ulicos y
ponderar la
ponderar la
interacci
interacció
ón con la
n con la
realidad.
realidad.
MODELO FISICO/NUMERICO DE UN
DESARENADOR

Ø
Ø La ingenier
La ingenierí
ía crea obras
a crea obras
artificiales que son
artificiales que son
afectadas por el tiempo.
afectadas por el tiempo.
Ø
Ø Los elementos estructurales y mecanismos est
Los elementos estructurales y mecanismos está
án
n
dise
diseñ
ñados para comportarse adecuadamente y
ados para comportarse adecuadamente y
funcionar adecuadamente cuando las exigencias se
funcionar adecuadamente cuando las exigencias se
encuentran dentro de los alcances del dise
encuentran dentro de los alcances del diseñ
ño. El
o. El
factor de seguridad reduce la posibilidad de falla
cuando se sobrepasan los limites establecidos.
cuando se sobrepasan los limites establecidos.
C.
C. OPERACI
OPERACIÓ
ÓN Y MANTENIMIENTO
N Y MANTENIMIENTO
Ø
Ø Para contrarrestar los efectos negativos causados
Para contrarrestar los efectos negativos causados
por el tiempo o condiciones inadecuadas se
por el tiempo o condiciones inadecuadas se
desarrolla y aplica un correcto y adecuado
desarrolla y aplica un correcto y adecuado
programa de mantenimiento.
.
Ø
Ø La
La confianza en una obra de ingenier
confianza en una obra de ingenierí
ía civil
a civil no
no
puede descansar
puede descansar ú
únicamente en un buen dise
nicamente en un buen diseñ
ño y
o y
en una construcci
en una construcció
ón adecuada sino tambi
n adecuada sino tambié
én, en la
n, en la
aplicaci
aplicació
ón estricta de un programa de operaci
n estricta de un programa de operació
ón y
n y
mantenimiento.
mantenimiento.

CAPTACION
CAPTACION

CAPTACION
CAPTACION
Se realiza mediante estructuras de captación que
permiten derivar el caudal de diseño de la fuente
de abastecimiento de forma directa o con obras de
regulación.
GALERIA FILTRANTE
El caudal de diseño es por lo general el caudal
máximo diario : QDISEÑO = Qmd=K1Qm
BOCATOMA

CAPTACION ...
CAPTACION ...
La
La FUENTE DE
FUENTE DE
ABASTECIMIENTO
ABASTECIMIENTO de agua
de agua
es el elemento m
es el elemento má
ás
s
importante del sistema de
importante del sistema de
abastecimiento y debe
abastecimiento y debe
quedar asegurada de tal
quedar asegurada de tal
forma que se garantice el
forma que se garantice el
abastecimiento de la
abastecimiento de la
poblaci
població
ón futura de dise
n futura de diseñ
ño.
o.
La
La calidad de las aguas
calidad de las aguas
a suministrarse deben
a suministrarse deben
adecuarse a las
adecuarse a las
regulaciones para uso
regulaciones para uso
de consumo humano:
de consumo humano:
Ley de Aguas del
Ley de Aguas del
Ministerio de
Ministerio de
Agricultura,
Agricultura,…
…

CAPTACION ...
CAPTACION ...
En la etapa de selecci
En la etapa de selecció
ón de la
n de la FUENTE DE
FUENTE DE
ABASTECIMIENTO
ABASTECIMIENTO de agua se debe tener presente
de agua se debe tener presente
los registros hidrol
los registros hidroló
ógicos hist
gicos histó
óricos, geolog
ricos, geologí
ía de la
a de la
zona, riesgo s
zona, riesgo sí
ísmico,
smico, …
… adem
ademá
ás de evaluar las
s de evaluar las
alternativas para suplir las deficiencias.
alternativas para suplir las deficiencias.
El origen de las aguas de la fuente pueden ser:
El origen de las aguas de la fuente pueden ser:
1.1
1.1 AGUAS SUPERFICIALES
AGUAS SUPERFICIALES
1.2
1.2 AGUAS SUBTERRANEAS
AGUAS SUBTERRANEAS
1.2.1
1.2.1 Pozos Profundos
Pozos Profundos
1.2.2
1.2.2 Pozos Excavados
Pozos Excavados
1.2.3
1.2.3 Galer
Galerí
ías Filtrantes
as Filtrantes
1.2.4
1.2.4 Manantiales, Puqu
Manantiales, Puquí
íos o
os o Jagueyes
Jagueyes

CAPTACION ...
CAPTACION ...
1.1
1.1 AGUAS SUPERFICIALES
AGUAS SUPERFICIALES
-
- Estas obras, en lo posible,
Estas obras, en lo posible,
deben evitar modificar el flujo
deben evitar modificar el flujo
normal del r
normal del rí
ío, se deben de
o, se deben de
controlar los efectos de la
controlar los efectos de la
erosi
erosió
ón y sedimentaci
n y sedimentació
ón.
n.
-
- Toda toma debe contar con una rejilla y un
Toda toma debe contar con una rejilla y un
sistema de control y regulaci
sistema de control y regulació
ón. En los r
n. En los rí
íos de
os de
poco tirante debe proveerse de estructuras de
poco tirante debe proveerse de estructuras de
represamiento
represamiento.
.
-
- La toma de lagos y embalses debe ubicarse lo
La toma de lagos y embalses debe ubicarse lo
m
má
ás alejado de posible de descargas de
s alejado de posible de descargas de
l
lí
íquidos
quidos cloacales
cloacales o de otros deshechos.
o de otros deshechos.

CAPTACION ...
CAPTACION ...
1.2
AGUAS SUBTERRANEAS …
…
1.2.1
1.2.1 Pozos Profundos
Pozos Profundos
Su ubicaci
Su ubicació
ón se fundamenta en los
n se fundamenta en los
estudios e investigaci
estudios e investigació
ón de las aguas
n de las aguas
subterr
subterrá
áneas.
neas.
La construcci
La construcció
ón debe evitar el
n debe evitar el
arenamiento
arenamiento futuro del pozo.
futuro del pozo.
Todo pozo deber
Todo pozo deberá
á ser aforado despu
ser aforado despué
és
s
de un bombeo contin
de un bombeo continú
úo m
o mí
ínimo de 72
nimo de 72
horas.
horas.
El rendimiento definitivo se obtiene de
El rendimiento definitivo se obtiene de
la evaluaci
la evaluació
ón de los pozos de prueba.
n de los pozos de prueba.

CAPTACION ...
CAPTACION ...
1.2
…
1.2.2
1.2.2 Pozos Excavados
Pozos Excavados
El di
El diá
ámetro m
metro mí
ínimo de excavaci
nimo de excavació
ón es
n es
1.50 m.
1.50 m.
En caso de requerirse revestimiento se
En caso de requerirse revestimiento se
har
hará
án perforaciones en la zona situada
n perforaciones en la zona situada
en estrato permeable. Se recomienda
en estrato permeable. Se recomienda
que sean de 25 a 50
que sean de 25 a 50 mm
mm de di
de diá
ámetro
metro
espaciadas a 20
espaciadas a 20 cm
cm de centro a centro.
de centro a centro.
Cuando se instale un bomba dentro del
Cuando se instale un bomba dentro del
pozo ser
pozo será
á necesario proteger el agua
necesario proteger el agua
de la contaminaci
de la contaminació
ón mediante una
n mediante una
plataforma de operaci
plataforma de operació
ón con una altura
n con una altura
superior al nivel m
superior al nivel má
áximo del agua del
ximo del agua del
subsuelo.
subsuelo.

CAPTACION ...
CAPTACION ...
1.2
…
1.2.3
1.2.3 Galer
Galerí
ías Filtrantes
as Filtrantes
Se dise
Se diseñ
ñaran de acuerdo al corte
aran de acuerdo al corte
geol
geoló
ógico, obtenido mediante
gico, obtenido mediante
perforaciones de prueba de acuerdo al
perforaciones de prueba de acuerdo al
estudio del rendimiento el acu
estudio del rendimiento el acuí
ífero.
fero.
El di
El diá
ámetro m
metro mí
ínimo de las tuber
nimo de las tuberí
ías a
as a
utilizarse es de 300
utilizarse es de 300 mm
mm, con
, con
perforaciones de 25
perforaciones de 25 mm
mm a 50
a 50 mm
mm
espaciadas a 10
espaciadas a 10 cm
cm, a 20 cm. La
, a 20 cm. La
velocidad m
velocidad má
áxima ser
xima será
á de 0.60 m/s.
de 0.60 m/s.
Se proveer
Se proveerá
á de c
de cá
ámaras de inspecci
maras de inspecció
ón
n
espaciadas convenientemente
espaciadas convenientemente
dependiendo del di
dependiendo del diá
ámetro de la tuber
metro de la tuberí
ía
a
y no a mayores de 100m.
y no a mayores de 100m.
CORTE
CORTE
TRANSVERSAL
TRANSVERSAL

CAPTACION ...
CAPTACION ...
1.2
…
1.2.4
1.2.4 Manantiales, Puquiales o
Manantiales, Puquiales o Jagueyes
Jagueyes
El manantial es una formaci
El manantial es una formació
ón superficial, en la
n superficial, en la
que sin la intervenci
que sin la intervenció
ón del hombre, brota
n del hombre, brota
(alumbra) el agua de las rocas o del suelo a la
(alumbra) el agua de las rocas o del suelo a la
tierra o dentro de una masa de agua, siendo
tierra o dentro de una masa de agua, siendo
relativamente restringido el tama
relativamente restringido el tamañ
ño del lugar
o del lugar
del brote.
del brote.
En el desarrollo del proyecto, se deben evaluar
En el desarrollo del proyecto, se deben evaluar
las condicionas que conducen a la formaci
las condicionas que conducen a la formació
ón
n
del manantial:
del manantial:
a)
a) Permanencia del afloramiento (caudal) del
Permanencia del afloramiento (caudal) del
manantial.
manantial.
b)
b) Posibilidad de incrementar la producci
Posibilidad de incrementar la producció
ón por
n por
trabajos convenientes.
trabajos convenientes.
c)
c) Probable descubrimiento de otros
Probable descubrimiento de otros
alumbramientos cercanos.
alumbramientos cercanos.
PUQUIAL “OJO DE GATO”
YANACANCHA/1993

1.2.4
1.2.4 Manantiales, Puquiales o
Manantiales, Puquiales o Jagueyes
Jagueyes …
…
La fuente puede clasificarse de acuerdo al escurrimiento en:
La fuente puede clasificarse de acuerdo al escurrimiento en:
-
- Manantial de Ladera
Manantial de Ladera
-
- Manantial de Fondo
Manantial de Fondo
La fuente respecto a la distribuci
La fuente respecto a la distribució
ón superficial puede ser:
n superficial puede ser:
-
- concentrado
concentrado
-
- disperso
disperso
1.2.4.1 Dise
1.2.4.1 Diseñ
ño Hidr
o Hidrá
áulico y Dimensionamiento de una Captaci
ulico y Dimensionamiento de una Captació
ón
n
a) Manantial de Ladera
a) Manantial de Ladera –
– concentrado
concentrado
Partes del sistema: protecci
Partes del sistema: protecció
ón del afloramiento, c
n del afloramiento, cá
ámara
mara
h
hú
úmeda que regule el caudal a usarse, c
meda que regule el caudal a usarse, cá
ámara seca que
mara seca que
sirva para proteger la v
sirva para proteger la vá
álvula de control.
lvula de control.
b) Manantial de Fondo
b) Manantial de Fondo –
– concentrado
concentrado
Partes del sistema: una c
Partes del sistema: una cá
ámara h
mara hú
úmeda sin fondo que
meda sin fondo que
rodee la zona donde brota el agua, almacenando y
rodee la zona donde brota el agua, almacenando y
regulando el caudal, y una c
regulando el caudal, y una cá
ámara seca para proteger la
mara seca para proteger la
v
vá
álvula de control.
lvula de control.

MANANTIAL DE LADERA

PROTECCION Y
ENCAUZAMIENTO DEL
MANANTIAL
CAMARA HUMEDA
CAMARA SECA
MANANTIAL
CAPTACION DE MANANTIAL DE LADERA
CAPTACION DE MANANTIAL DE LADERA -
- CONCENTRADO
CONCENTRADO

CAPTACION DE MANANTIAL DE FONDO
CAPTACION DE MANANTIAL DE FONDO -
- CONCENTRADO
CONCENTRADO
CAMARA
HUMEDA
CAMARA
SECA
TUBERIA DE
CONDUCCION
TUBERIA DE
REBOSE -
LIMPIA

LINEA DE CONDUCCION
Presentar: UTAP – 125 l/s mppt – G. CORDOVA J.

LINEA DE CONDUCCION
Se denominan obras de conducción a las estructuras que transportan
el agua desde la captación hasta la planta de tratamiento o a un
reservorio. Esta se pueden realizar por:
1. CONDUCCION POR GRAVEDAD
CANAL: La velocidad no debe ocasionar depósitos ni erosiones.
Los canales deben ser revestidos y techados.
TUBERIA: La velocidad mínima se adoptará de acuerdo al material
en suspensión pero en ningún será menor a 0.60 m/s.
La velocidad máxima admisible será:
Tubos de concreto 3 m/s
Tubos de asbesto-cemento, acero, PVC 5 m/s
Cuando la tubería trabaja como canal se recomiendan
los siguientes valores de n de R. Manning:
Asbesto-cemento, PVC 0.010
Fierro fundido y concreto 0.015
2. CONDUCCION POR BOMBEO
El dimensionamiento se hará de acuerdo al criterio del diámetro
económico.
Se deben instalar dispositivos de protección contra golpe de
ariete, así como válvulas de aire, válvulas de purga,…
Los equipos de bombeo deben ser dobles para garantizar el
servicio continúo.

1.1 CARGA DISPONIBLE
1.2 CAUDAL DE DISE
1.2 CAUDAL DE DISEÑ
ÑO
O
LINEA DE CONDUCCION POR GRAVEDAD – CASO DE TUBERIA
1. CRITERIOS DE DISEÑO
1.3 CLASE DE LA TUBERIA
1.3 CLASE DE LA TUBERIA
1.4 DIAMETROS
1.4 DIAMETROS
1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS
1.5.a V
1.5.a Vá
álvulas de aire
lvulas de aire
1.5.b V
1.5.b Vá
álvulas de purga
lvulas de purga
1.5.c C
1.5.c Cá
ámaras rompe
maras rompe-
-presi
presió
ón
n
2. LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO
3. PERDIDA DE CARGA
3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA
3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA
3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO
3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO
4. PRESION Y COTA PIEZOMETRICA
5. COMBINACION DE TUBERIAS
6. PERFILES EN U O TIPO SIFON INVERTIDO
5.1 DISE
5.1 DISEÑ
ÑO DE UNA LINEA DE CONDUCCION
O DE UNA LINEA DE CONDUCCION
7. ACUEDUCTOS
8. DISEÑO DE UNA CAMARA ROMPE-PRESION
9. GOLPE DE ARIETE

LINEA DE CONDUCCION POR GRAVEDAD
CASO DE TUBERIA
1. CRITERIOS DE DISEÑO
Ø En un sistema de abastecimiento de agua potable por
gravedad, la L. de C. esta constituido por un conjunto de
tuberías, válvulas, accesorios, estructuras y obras de arte
encargadas del transporte del agua desde la captación
hasta el reservorio.
Ø La L. de C. se diseña utilizando el máximo
de la energía disponible para conducir el
caudal deseado, seleccionando el menor
diámetro que permita presiones iguales o
menores a la resistencia física que el
material de la tubería puede soportar.
Ø Estas tuberías normalmente siguen el
perfil del terreno y en ocasiones la
topografía condiciona la
implementación de acueductos, sifones
invertidos, túneles …. siendo las
consideraciones económicas un factor
para la selección de la mejor alternativa

1.2 CAUDAL DE DISEÑO
Es la diferencia de elevación entre la estructura u
obra de captación y el reservorio.
Se dimensiona para conducir el Caudal Máximo Diario (Qmd):
1
md m
Q k Q
=
*
m
Q Poblacion Dotacion
=
donde

1.3 SELECCION DE LA TUBERIA
Se realiza de acuerdo a diversos criterios:
a. TIPO DEL MATERIAL DE LA TUBERIA
b. CALIDAD DEL AGUA
c. RESISTENCIA MECANICA DEL MATERIAL
Ø FIBROCEMENTO
Ø FUNDICION
Ø HORMIGON
Ø PLASTICO
- Termoplástico
PVC
Polietileno de alta y baja densidad
- Termoestables
Poliéster
Poliéster revestido con fibra de vidrio
Ø ACERO
Ø ACIDA pH < 7 aguas corrosivas
Ø NEUTRA 6 < pH < 8 agua potable
Ø BASICA ó ALCALINA pH > 7 agua difícil de tratar

1.3 SELECCION DE LA TUBERIA …
c. RESISTENCIA MECANICA DEL MATERIAL
Ø La resistencia de la tubería a la presión del fluido se
denomina clase de la tubería.
Ø Las distintas clases de tuberías a seleccionar para la
L. de C. son función de la máxime presión que puede
presentarse en la línea de carga, eventualmente se
pueden generar sobre presiones inducidas por el
fenómeno de golpe de ariete.
Ø La presión máxima no ocurre en condiciones de
operación sino cuando se presenta la carga estática al
estar cerrada la válvula de control de la tubería. Un
cierre o apertura abrupta de la válvula induce ondas
de sobre presión que deben evaluarse.
Ø Las tuberías de PVC son cada vez más usadas en
poblaciones rurales y en mayores. Estas tuberías
tienen la ventaja con respecto a otras en que el
material es más económico, flexible, durable,
anticorrosivo, de poco peso y fácil transporte e
instalación, además se fabrican en diámetros menores
de 2¨ disponibles en el mercado.

1.3 SELECCION DE LA TUBERIA …
c. RESISTENCIA MECANICA DEL MATERIAL …
Ø En la tabla siguiente se presentan los tipos de clase
de una tubería.
1.5
100 (10 bar)
150
15
1.5
70 (7 bar)
105
10
1.5
50 (5 bar)
75
7.5
1.4
35 (3.5 bar)
50
5
FACTOR
DE
SEGURIDAD
PRESION
MAXIMA DE
TRABAJO (m)
A 20ºC
PRESION
MAXIMA DE
PRUEBA (m)
CLASE
CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA TUBERIA
PARA PRESION NTP-ISO-4422
Ø La caracterización de los diversos materiales usados
en la fabricación de tuberías así como los ensayos de
aceptación han sido elaboradas por SENCICO,
pudiéndose además consultar en la web de
INDECOPI.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 m
350
375
400
425
450
475
500
msnm
L.G.H.
LIMITE TUBERIA A-5
L. G. ESTATICA
LIMITE TUBERIA A-7.5
LIMITE TUBERIA A-10
A
1
2
B
SELECCIÓN DE LA CLASE DE TUBERIA
PARA LAS PRESIONES MAXIMAS DE TRABAJO

1.4 DIAMETROS
1.4 DIAMETROS
2.0 a 4.0
3.6 a 8.0
1.0 a 3.0
Tuberías en instalaciones hidroeléctricas con turbinas:
Con inclinación y diámetro pequeño
Con inclinación y diámetro grande
Horizontales y gran longitud
1.0 a 2.0
0.5 a 0.7
1.5 a 3.0
Redes de distribución para agua potable e industrial:
Tuberías principales
Tuberías laterales
Tuberías muy largas
1.5 a 2.0
Tuberías de descarga en bombas
0.5 a 1.0
Tuberías de succión en bombas centrifugas, de acuerdo
con la carga de succión, longitud, temperatura del
agua (menos de 70ºC)
VELOCIDAD MEDIA MAS ECONOMICA EN TUBERIAS (m/s)
según RICHTER
En la determinación del diámetro comercial se consideran diferentes
soluciones y se evalúan diversas alternativas desde el punto de vista
económico. Considerando el máximo desnivel en toda la longitud del tramo,
el diámetro seleccionado deberá tener la capacidad de transportar el caudal
de diseño con velocidades entre 0.6 a 3.0 m/s (ver Tabla de RICHTER,
reglamentos) y las perdidas de carga por tramo calculado deberán ser
menores o iguales a la carga disponible.

1.4 DIAMETROS
1.4 DIAMETROS …
…
CRITERIO DE WU

1.5.a Válvulas de aire
En una L. de C. se puede acumular el aire en las
puntos altos ocasionando la reducción del área de
flujo, produciendo un aumento de pérdida de
carga y una disminución del caudal. La válvula de
aire se instala para evitar esta acumulación,
pudiendo ser manual o automática, siendo esta
última muy costosa por lo que se suele emplear
una válvula de compuerta.
NORMA DE SANEAMIENTO V
S.010 CAPTACION Y CONDUCCION DE AGUA
2.1.3 Accesorios
a. Válvulas de Aire
Se colocarán válvulas extractoras de aire en cada punto alto
de la línea de conducción. Cuando la topografía no sea
accidentada, se colocarán cada 2.5 km como máximo y en los
puntos más altos.
Si hubiere peligro de colapso de la tubería a causa del
material de la misma y de las condiciones de trabajo, se
colocarán válvulas de doble acción (admisión-expulsión).
El dimensionamiento de las válvulas se determinará en
función del caudal y presión de la tubería.

1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS …
1.5.b Válvulas de purga
Los sedimentas acumulados en los puntos bajos
de la L. de C. con topografía accidentada,
provocan la reducción del área de flujo del agua,
siendo necesario instalar válvulas de purga que
permitan periódicamente la limpieza por tramos
de la tubería.
S.010 CAPTACION Y CONDUCCION DE AGUA
2.1.3 Accesorios
b. Válvulas de Purga
Se colocarán válvulas de purga en los puntos bajos, teniendo
en consideración la calidad del agua conducida y modalidad
de funcionamiento de la línea. Las válvulas de purga se
dimensionarán de acuerdo a la velocidad de drenaje, siendo
recomendable que el diámetro de la válvula sea menor que el
diámetro de la tubería.

1.5 ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS …
1.5.c Cámaras rompe-presión
Si se presenta bastante desnivel entre la captación
y algunos puntos a lo largo de la L. de C. se pueden
generar presiones superiores a la presión máxima
que puede soportar la tubería. Para minimizar este
efecto se colocan válvulas reductoras de presión o
se construye una cámara rompe-presión.
La selección obedece a criterios económicos.
La construcción de una cámara de rompe-presión
disipa la energía y reduce la presión relativa a cero
(presión atmosférica) evitando los daños en la
tubería.
Cuando se disminuye la presión se requieren
tuberías de una menor clase y se reduce el costo.

ESQUEMA DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
HIDRANTE PUBLICO
Fuente: “SISTEMAS DE AGUA POTABLE”, CESAR MARRON
LINEA DE
CONDUCCION
LINEA DE
ADUCCION
RED DE
DISTRIBUCION

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
L.G.H. (0)
L. G. ESTATICA
350
375
400
425
450
475
500
msnm
UBICACIÓN DE ESTRUCTURAS COMPLEMENTARIAS
EN LA LINEA DE CONDUCCION
CAMARA
ROMPE
PRESION
VALVULA
PURGA
DE FANGO
VALVULA
PURGA
DE AIRE
L
.
G
.
H
.
(
1
)
500 550 m
L.G.H. (1)
RESERVORIO
CAPTACION

MINISTERIO DE SALUD
DIRECCION DE INGENIERIA SANITARIA
DIRECCION GENERALDEPROGRAMAS ESPECIALESDE SALUD
PLAN NACIONAL DE AGUA POTABLERURAL
CAJA DE VALVULA DE AIRE
ING. R. ESCOBAR
Codo
Abrazadera
Niples
Valvula
PLANTA
Escala 1:5
ELEVACION
Escala 1:5
Codo
Niples
Valvula
Abrazadera
0.025
0.025
0.025
0.025 RPOYECTISTA: REVISADO:
ING. TOMASGARCIA
LAMINAN°:
A-01
ESCALA:
INDICADA
Tuberia P.V.C. Ø 3"
Valvula
Codo
1 Red 2" x 1/2"
1 Tee 3" x 2"
0.50
0.50
0.40
0.05 0.05
0.40
0.05
0.05
0.05
0.45
0.05
0.05 0.05
0.40
0.50
ALTERNATIVA
Ø 3"

0.10
0.30
0.90
0.10
0.15
0.10 0.15 1.50 0.15 0.10
0.40
NIVEL DE TERRENO
CAJA DE VALVULA
(DETALLE EN LAMINA APARTE)
ESTA VALVULA DEBE CERRARSE PARCIALMENTE
A FIN DE CONSEGUIR EL GASTO Y LA PERDIDA DE
CARGAS NECESARIAS
Ø 3/8" @ 0.20
BUZON DE INSPECCION
( 0.60x0.60 ) CON TAPA METALICA
2 Ø 3/8"
Ø 1/4" @ 0.10
TUB. VENT. CON REJILLA METALICA
EN EXTREMOLIBRE
CONCRETO 1: 2: 4
Ø 3/8" @0.20
VAL. FLOTADOR Nivel de agua
PROYECCION TUB. REBOS
CANASTILLA
BOYA
2 Ø 3/8"
2 Ø 3/8" Ø 1/4" @ 0.10
Ø 1/4" @ 0.10
BUZON DE
INSPECCION
( 0.60x0.60 )
VAL. FLOTADOR BOYA
CANASTILLA
RED
RED
CAJA DE VALVULA
(DETALLE EN LAMINA APARTE)
R
EB
OSE
ARMADURA DE LA LOSA SUPERIOR
ESCALA : 1/20
ELEVACION CORTE LONGITUDINAL
ESCALA : 1/20
PLANTA
ESCALA : 1/20
DETALLE DE TAPA METALICA
ESCALA : 1/10
VAL. FLOTADOR
2 Ø 3/8"
( 0.60x0.60 ) CON TAPA METALICA
BUZON DE INSPECCION
CONCRETO 1: 2: 4
BOYA
EN EXTREMO LIBRE
TUB. VENT. CON REJILLA METALICA
Ø 1/4" @ 0.10
0.10
0.30
DIRECCION DE INGENIERIA SANITARIA
DIRECCION GENERAL DE PROGRAMAS ESPECIALES DE SALUD
MINISTERIO DE SALUD
PLAN NACIONAL DE AGUA POTABLE RURAL
LAMINA N°:
ESCALA:
ING. L. VALENCIA INDICADA
A-01
ING. Y. CHAVEZ
RPOYECTISTA: REVISADO:
CAMARA ROMPE PRESION
PARA REDES DE DISTRIBUCION

2. LINEA DE GRADIENTE HIDRAULICO (LGH)
3. PERDIDA DE CARGA
Ø La LGH indica la presión del agua a lo largo de la
tubería bajo condiciones de operación.
Ø Es la energía necesaria para transportar una caudal
de un punto a otro y que disipa el fluido por fricción.
Ø Las tuberías pueden clasificarse en largas y cortas
(criterio L/D y 10% de perdidas por fricción).
Ø Las perdidas por fricción pueden lineales o locales.
Ø Al trazar la LGH para un caudal que descarga
libremente a la atmósfera (como dentro de un
reservorio) puede resultar en una presión residual
en el punto de descarga que puede ser positiva o
negativa.

3. PERDIDA DE CARGA …
3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA (S)
3.1 PERDIDA DE CARGA UNITARIA (S)
3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO (
3.2 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO (h
hf
f)
)
Ø Es la pérdida de energía por unidad de longitud.
Ø Se evalúa con la ecuación de:
Hazen & Williams: 0 .5 4
2 .6 3
0 .0 0 0 4 2 6 4 f
h
Q C D
L
 
=  
 
Darcy & Wesibach:
2 2
2 5
8
2
f
L V fL Q
h f
D g g D
π
= =

4. PRESION Y COTA PIEZOMETRICA
5. COMBINACION DE TUBERIAS
Ø De la ecuación de la energía entre 1 y 2:
2 2
1 1 2 2
1 2
2 2
f L
P V P V
z h h z
g g
γ γ
+ + − − = + +
∑ ∑
Ø Al dimensionar el diámetro de la L. de C. puede no
haber un único diámetro que proporcione la pérdida
de carga deseada por lo que se requiere una
combinación de diámetros de tuberías y clases.
Ø Cuando se combinan los diámetros de las tuberías se
pueden manipular las pérdidas de carga y reducir las
presiones dentro de rangos admisibles, disminuyendo
el diámetro y en algunos casos el número de cámaras
rompe presión, por lo que resulta un proyecto menos
costoso.

5.1 DISE
5.1 DISEÑ
ÑO DE UNA LINEA DE CONDUCCION
O DE UNA LINEA DE CONDUCCION
5. COMBINACION DE TUBERIAS …
Ø Referencias:
HIDRAULICA DE TUBERIAS Y CANALES
Capítulo 5 Sección 5.8 DISEÑO DE UNA CONDUCCION
Dr. Arturo ROCHA FELICES
DISEÑO DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS
Capítulo 8: CONDUCCIONES
Capítulo 10: CONDUCCION: DESARENADOR-TANQUE DE ALMACENAMIENTO
Ricardo A. LOPEZ CUALLA

7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO
6. DIMENSIONES DE LAS ZANJAS
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 m
350
375
400
425
450
475
500
msnm
L.G.H.
LIMITE TUBERIA C-5
L. G. ESTATICA
LIMITE TUBERIA C-7.5
LIMITE TUBERIA C-10
A
1
2 B
SELECCIÓN DE LA CLASE DE TUBERIA
PARA LAS PRESIONES MAXIMAS DE TRABAJO
Ancho de 0.60 m y profundidad de 0.80 m.

7. PERFILES EN U o TIPO SIFON INVERTIDO …
…
COTAS TOPOGRAFICAS DEL SIFON ALPAMARCA – PROYECTO MARCA III

…
PERFIL LONGITUDINAL Y SECCION DEL SIFON ALPAMARCA

SIFON QUIULACOCHA
SIFON QUIULACOCHA -
- Instalaci
Instalació
ón de Tuber
n de Tuberí
ía de Acero
a de Acero
PROYECTO MARCA III
PROYECTO MARCA III

…
SIFON CABUYAL (IRRIGACION)- TUMBES

9. FENOMENO DEL GOLPE DE ARIETE
9. FENOMENO DEL GOLPE DE ARIETE
8. ACUEDUCTOS
8. ACUEDUCTOS
10. DISE
10. DISEÑ
ÑO DE UNA CAMARA ROMPE
O DE UNA CAMARA ROMPE-
-PRESION
PRESION

RESERVORIO DE
RESERVORIO DE
ALMACENAMIENTO DE AGUA

RESERVORIO …
DEFINICION - FUNCION
Regula la diferencia de volumen que se produce entre el
ingreso de agua al reservorio (teóricamente constante) y la
salida de agua, constituida principalmente por la demanda
horaria, la cual es variable durante las horas del día.
La función principal es almacenar agua cuando el suministro es
menor que el consumo y entregar el déficit cuando el consumo
supera al suministro.
V = VOLUMEN DEL RESERVORIO = VREG + VI + VE
OTRA FUNCION: suministrar presión adecuada a la red de
distribución.

RESERVORIO ...
CLASIFICACION
1. Por su UBICACIÓN HIDRAULICA
PARA REDUCIR COSTOS ES DESEABLE UBICARLO EN EL C.G. DE LA CIUDAD.
a. RESERVORIO DE
CABECERA ó DE
DISTRIBUCION
b. RESERVORIO DE
COMPENSACION ó
FLOTANTE

UBICACIÓN DEL
RESERVORIO CON
RESPECTO A LA RED
DE DISTRIBUCION:
CABECERA Y
FLOTANTE

RESERVORIO APOYADO DE SECCION CIRCULAR DE CABECERA

RESERVORIO ...
CLASIFICACION …
2. Por su UBICACIÓN CON RESPECTO AL TERRENO
APOYADO
ELEVADO
SUPERFICIAL
SEMI-ENTERRADO
ENTERRADO o CISTERNA

RESERVORIO SEMI-ENTERRADO

RESERVORIO APOYADO

RESERVORIO ELEVADO TIPO INTZE

RESERVORIO ELEVADO

RESERVORIO ...
CLASIFICACION …
3. Por el TIPO DE MATERIAL DE FABRICACION
1. CONCRETO ARMADO
2. METALICO
3. FERROCEMENTO
4. P.V.C.
5. MADERA

RESERVORIO METALICO

RESERVORIO ...
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO
1. CRITERIO HIDRAULICO
- Ubicación Hidráulica
- Ubicación con Respecto al Terreno
- Volumen de Almacenamiento
- Accesorios de control y regulación
2. CRITERIO ESTRUCTURAL
- Estudio de la Capacidad Portante
- Selección del Tipo de Material
- Determinación del Refuerzo
- Proceso Constructivo

RESERVORIO REGULADOR ...
DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO
VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO
VOLUMEN PARA COMPENSAR
LAS VARIACIONES EN EL
CONSUMO DE AGUA (VREG)
VREGULADO
VOLUMEN DE RESERVA PARA
ATENDER CASOS DE
INCENDIO (VI)
VINCENDIO
VOLUMEN DE RESERVA
PARA EMERGENCIAS POR
INTERRUPCION DEL
SERVICIO (VE)
VEMERGENCIA
VOLUMEN ALMACENADO = VREG + VI + VE

RESERVORIO ELEVADO
RESERVORIO REGULADOR ...
DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO
VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO
VOLUMEN ALMACENADO = VREG + VI + VE

VREGULADO
3. % DEL CAUDAL MAXIMO
DIARIO
(No se conoce el Diagrama de
Variaciones Horaraias)
BOMBEO CONTINUO
BOMBEO DISCONTINUO Multiplicar por: 24 Horas/# Horas de Bombeo
SEDAPAL: 0.18*Qmd
RNC: 0.25*Qmd
EN FUNCION DEL TAMAÑO DE LA POBLACION
EN FUNCION DEL USO EN LA ZONA
VINCENDIO
FUNCION DEL REGLAMENTO
SEDAPAL: 7% DEL Qmd
VEMERGENCIA
1. METODO ANALITICO: INGRESO-SALIDA
DIAGRAMA DE VARIACIONES HORARIAS
2. METODO GRAFICO: ANALISIS DEL DIAGRAMA MASA
(CURVA DE CONSUMOS ACUMULADOS:
- La diferencia de ordenada entre dos tiempos es
el volumen consumido en ese tiempo.
- La pendiente de la tangente representa el caudal
ese instante.
- La pendiente de la recta entre dos puntos es el
caudal medio en ese intervalo.)
CURVA DE CONSUMOS ACUMULADO

DETERMINACION DEL
VOLUMEN DE REGULACION
En la tabla siguiente se muestra el
consumo horario de agua para una
localidad.
Determine el volumen de regulación
usando:
a. El Método de Analítico
b. El Método Grafico: Análisis del
Diagrama Masa
713,950
713,950
24
24
392,950
392,950
23
23
334,858
334,858
22
22
611,541
611,541
21
21
686,278
686,278
20
20
589,445
589,445
19
19
599,087
599,087
18
18
644,781
644,781
17
17
794,180
794,180
16
16
775,224
775,224
15
15
654,548
654,548
14
14
858,955
858,955
13
13
1,181,807
1,181,807
12
12
757,537
757,537
11
11
573,522
573,522
10
10
558,968
558,968
9
9
456,633
456,633
8
8
484,920
484,920
7
7
309,260
309,260
6
6
336,211
336,211
5
5
282,259
282,259
4
4
309,932
309,932
3
3
308,580
308,580
2
2
596,290
596,290
1
1
VARIACIONES DE
VARIACIONES DE
VOLUMEN DE
VOLUMEN DE
CONSUMO
CONSUMO (l/h)
(l/h)
TIEMPO
TIEMPO
(hora)
(hora)

DIAGRAMA DE VARIACIONES DE
DIAGRAMA DE VARIACIONES DE
CONSUMO HORARIO
CONSUMO HORARIO
CURVA DE VARIACIONES DE CONSUMO HORARIO
0
200,000
400,000
600,000
800,000
1,000,000
1,200,000
1,400,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TIEMPO (horas)
CONSUMO
HORARIO
(l/h)
CONSUMO HORARIO CONSUMO MEDIO
713,950
24
13,812,716
S
392,950
23
334,858
22
611,541
21
686,278
20
589,445
19
599,087
18
644,781
17
794,180
16
775,224
15
654,548
14
858,955
13
1,181,807
12
757,537
11
573,522
10
558,968
9
456,633
8
484,920
7
309,260
6
336,211
5
282,259
4
309,932
3
308,580
2
596,290
1
VARIACIONES
DE VOLUMEN
DE CONSUMO
(l/h)
TIEMPO
(hora)
3
13,812,716
_ 575,530 576 160
24
l m l
Consumo Medio
h h s
= = ≈ =
Para que no se presente el Déficit/ Exceso:
Consumo Medio [0] = Producción [I]
_ 1,181,807 328.3
l l
Maximo Consumo
h s
= =
A las 12 horas:
_ 282,259 78.4
l l
Minimo Consumo
h s
= =
A las 4 horas:
a. El Método de Analítico

VOLUMEN DE REGULACION (VREG)
METODO ANALITICO
METODO ANALITICO: Ingreso
Ingreso-
-Salida
Salida
TIEMPO DIFERENCIAS (m3)
(hora) PARCIAL C. ACUMUL. PARCIAL P. ACUMUL. P ACUM - C ACUM
1 596 596 576 576 -20 -21 21
2 309 905 576 1,152 247 267 267
3 310 1,215 576 1,727 512 266 266
4 282 1,497 576 2,303 806 293 293
5 336 1,833 576 2,878 1,045 239 239
6 309 2,143 576 3,454 1,311 266 266
7 485 2,627 576 4,029 1,402 91 91
8 457 3,084 576 4,605 1,521 119 119
9 559 3,643 576 5,180 1,537 17 17
10 574 4,217 576 5,756 1,539 2 2
11 758 4,974 576 6,331 1,357 -182 182
12 1,182 6,156 576 6,907 751 -606 606
13 859 7,015 576 7,482 467 -283 283
14 655 7,669 576 8,058 388 -79 79
15 776 8,446 576 8,633 188 -201 201
16 794 9,240 576 9,209 -31 -219 219
17 645 9,885 576 9,784 -100 -69 69
18 599 10,484 576 10,360 -124 -24 24
19 589 11,073 576 10,936 -138 -14 14
20 686 11,759 576 11,511 -248 -111 111
21 612 12,371 576 12,087 -284 -36 36
22 335 12,706 576 12,662 -44 241 241
23 393 13,099 576 13,238 139 183 183
24 714 13,813 576 13,813 0 -138 138
TOTAL 3,965
MAX DIF (+) 1,539 3,965
MAX DIF (-) 284 * 0.5
VOL. REG 1,823 1,983
DE CONSUMO (l/h)
596,290
Consumo máximo = 1,181,807 l/h = 328.3 l/s
Consumo medio = 13,812,716/24 = 575,530 l/h = 159.9 l/s
308,580
309,932
282,259
336,211
309,260
589,445
CONSUMO HORARIO
CONSUMO (m3 )- O PRODUCION (m3) - I
VARIACIONES DE VOLUMEN
776,224
573,522
757,537
1,181,807
858,955
484,920
456,633
558,968
654,548
Consumo mínimo = 282,259 l/h = 78.4 l/s
13,812,716
794,180
644,781
334,858
392,950
713,950
599,087
686,278
611,541
V
I O
t
∆
− =
∆
( )
V t I O
∆ = ∆ −

VOLUMEN DE REGULACION (VREG)
METODO ANALITICO
METODO ANALITICO: Ingreso
Ingreso-
-Salida
Salida …
…
VREG = MAX DIF (+) + /MAX (-)/
En la columna DIFERENCIA (Producción Acumulado – Consumo Acumulado):
VREG = 1,539 + /-284/
VREG = 1,823 m3

VOLUMEN DE REGULACION
METODO GRAFICO: Análisis del Diagrama Masa
DIAGRAMA MAS A DEL CONS UMO DE AGUA
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
10,000
11,000
12,000
13,000
14,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TIEMPO (hora)
VO
L
UMEN
ACU
MUL
AD
O
(m
3)
12,370 m3
10,550 m3
CURVA DE CONSUMOS ACUMULADOS
VREG = 12,370 - 10,550 = 1,820 m3
CONSUMO
PRODUCCION

1.
1.-
- Reglamentos vigentes en la zona del proyecto
Reglamentos vigentes en la zona del proyecto
SUBSECTOR DE VIVIENDA Y CONSTRUCCION
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES
R.M
R.M. N
. Nº
º 021
021-
-98
98-
-MTC/15.01
MTC/15.01
S.030
S.030 ALMACENAMIENTO DE AGUA
1 – Almacenamiento de agua potable
Almacenamiento de agua potable
1.1 – Volumen de regulaci
Volumen de regulació
ón
n
El volumen de regulación deberá fijarse de acuerdo al estudio del
diagrama masa correspondiente a las variaciones horarias de la
demanda.
Cuando se compruebe la no disponibilidad de esta información, se
deberá adoptar como mínimo el 25% del promedio anual de la
demanda como capacidad de regulación, siempre que el
rendimiento de la fuente de abastecimiento sea calculado para 24
horas de funcionamiento.

1.
1.-
R.M
R.M. N
. Nº
º 021
021-
-98
98-
-MTC/15.01
MTC/15.01
S.030
1.2 – Volumen contra incendio
Volumen contra incendio
En los casos que se considere demanda Contra incendio deberá
asignarse un volumen adicional adoptado al siguiente:
- Para áreas destinadas netamente a vivienda: 50 m3
- Para áreas destinadas a uso comercial o industrial deberá
calcularse utilizando el grafico adjunto para agua de extinción, y
considerando un volumen aparente de incendio de 3,000 m3 y el
coeficiente de apilamiento respectivo.
Independiente de este volumen de reserva los locales (Industriales,
Comerciales y otros) deberán tener su propia reserva.

1.
1.-
R.M
R.M. N
. Nº
º 021
021-
-98
98-
-MTC/15.01
MTC/15.01
S.030
1.3 – Volumen de reserva
Volumen de reserva
Deberá justificarse la necesidad de un volumen adicional de reserva.

Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...
SEDAPAL
SEDAPAL
SERVICIO DE AGUA POTABLE Y
ALCANTARILLADO DE LIMA
NUEVO REGLAMENTO DE ELABORACION
DE PROYECTOS
DE PROYECTOS
TITULO V - ALMACENAMIENTO
CAPITULO 5.1 - VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO
ART. 5.1.1. El almacenamiento se dimensionará para satisfacer los
requerimientos de un determinado esquema integral de servicios.
ART. 5.1.2. Los volúmenes de almacenamiento deben comprender
los requerimientos de regulación, incendio y reserva para
interrupciones de servicio.
ART. 5.1.3. Para las habilitaciones indicadas en el Art. 3.2.1. a), se
requerirá un volumen de regulación igual al dieciocho por ciento (18%)
del consumo máximo diario.

SEDAPAL
SEDAPAL
DE PROYECTOS
DE PROYECTOS
TITULO V - ALMACENAMIENTO
CAPITULO 5.1 - VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO …
ART. 5.1.4. En las habilitaciones urbanas donde se considere
demanda contra incendio, conforme lo indicado en el Art. 3.4.2. se
requerirá un volumen adicional contra incendio como sigue:
- Residencial (Áreas de vivienda) 100 m3
- Comercial y/o industrial 200 m3
ART. 5.1.5. Para las habilitaciones citadas en el Art. 3.2.1. a), se
requerirá un volumen adicional de reserva que sea igual al siete por ciento
( 7%) del consumo máximo diario.
ART. 5.1.6. Independientemente de estos volúmenes, las
edificaciones en general (residencial, comercial, industrial y otros) deberán
contar con sus propias reservas, en concordancia con lo establecido en la
Norma S 200: Instalaciones Sanitarias para Edificación.

Reglamentos vigentes en la zona del proyecto ...
DIGESA DIRECCION GENERAL DE SALUD AMBIENTAL – MINISTERIO DE SALUD
NORMA TECNICA
ABASTECIMIENTO DE AGUA Y SANEAMIENTO PARA POBLACIONES
RURALES Y URBANO-MARGINALES
4.06.5. RESERVORIOS O TANQUES DE ALMACENAMIENTO
Son destinados para almacenar un volumen de regulación, para compensar las
variaciones horarias de consumo.
A. Volúmenes
La capacidad del reservorio será calculada en función de la demanda máxima
diaria anual, el porcentaje de regulación no deberá sobrepasar los siguientes
valores:
- Gravedad: 25 %
- Bombeo : 30 %
Otros valores deberán ser justificados.
B. Válvulas y Accesorios varios
Se deberá colocar las válvulas y accesorios mínimos necesarios para la operación
y mantenimiento.
- Las tuberías de salida de los reservorios deberán contar con canastilla.
- El diámetro de la tubería de rebose será:
Capacidad Diámetro
Hasta 10.00 m3 2 pulg
¨ 10.01 a 30.00 m3 3 pulg
Mas de 30.00 m3 4 pulg
El reservorio deberá tener tuberías independientes de limpia y ventilación.

RESERVORIO ...
EJEMPLO CON DATOS DE SEDAPAL
En las inmediaciones de Lima Metropolitana se dispone de un área de 25.63
Ha para ser urbanizada proyectando 1,451 lotes para viviendas residenciales.
Se desea determinar el volumen del reservorio si este se alimentará por
bombeo durante 18 horas.
SOLUCION
Reglamento de SEDAPAL:
CALCULO DE LA POBLACION:
Densidad = 7 hab/vivienda
Dotación = 250 l/hab/día
K1 = 1.3
K2 = 2.6
Población = Densidad * Nº de Lotes
= 7 hab/vivienda * 1,451 vivienda
Población = 10,157 hab

RESERVORIO ...
EJEMPLO CON DATOS DE SEDAPAL …
CALCULO DE Qm, Qmd, Qmh:
Qm = Dotación x Población
= 250 l/hab/día * 10,157 hab * día/86,400 s
Qm = 29.39 l/s
El caudal medio:
Qmd = K1 x Qm
= 1.3 * 29.39
Qmd = 38.21 l/s
El caudal máximo diario:
Qmh = K2 x Qm
= 2.6 * 29.39
Qmh = 76.41 l/s
El caudal máximo horario:

RESERVORIO ...
EJEMPLO CON DATOS DE SEDAPAL …
CALCULO DEL VOLUMEN DEL RESERVORIO
VREG = 0.18 Qmd
= 0.18 * 38.21 l/s * 86,400 s/día
VREG = 594 m3 Bombeando las 24 horas
El Volumen Regulado:
El Volumen de reserva por interrupción de servicio:
VREG = 24/Nº horas * 594 m3
con bombeo discontinuo:
VREG = 24/18 * 594
VREG = 792 m3
VI = 100 m3 (Zona residencial)
El Volumen por Incendio:
VE = 0.07 Qmd
= 0.07 * 38.21 l/s * 86,400 s/día
VE = 231 m3
El Volumen del Reservorio: V = VREG + VI + VE
V = 792 + 100 + 231 = 1,123 m3
Luego: V = 1,200 m3

DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [1]
DIAGRAMAMASA
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
TIEMPO [horas]
CONSUMO
ACUMULADO
[m3]
CONSUMO (m3) ACUMULADO
PRODUCION (m3) 24 horas
BOMBEO 8 horas
BOMBEO 12 horas
BOMBEO 16 horas

BOMBEO 8 HORAS
CONTINUO
BOMBEO 12 HORAS
BOMBEO 16 HORAS
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [1] …
0
6 12 18 24
TIEMPO [horas]
VOLUMEN
ACUMULADO
[m3]
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
a
b
Volumen = /a/+/b/
717
717
327
327
-
- 390
390
16 horas
16 horas
1,255
1,255
658
658
-
- 597
597
12 horas
12 horas
1,992
1,992
1,170
1,170
-
- 822
822
8 horas
8 horas
Volumen
Volumen
m3
m3
b
b
a
a
BOMBEO
BOMBEO

CONSUMO HORARIO
0
200
400
600
800
1,000
1,200
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
TIEMPO [horas]
CONSUMO
HORARIO
[m3/h]
CONSUMO (m3) VAR.
HOR.
PRODUCION (m3) VAR.
HOR.
BOMBEO VAR. HOR.
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [2]
0
4,000
0
4,000
100
24
100
4,000
0
3,900
100
22
200
4,000
0
3,800
150
20
350
4,000
571
3,650
200
18
-21
3,429
571
3,450
310
16
-283
2,857
571
3,140
420
14
-434
2,286
571
2,720
1,170
12
164
1,714
571
1,550
600
10
193
1,143
571
950
370
8
-9
571
571
580
260
6
-320
0
0
320
180
4
-140
0
0
140
140
2
0
0
0
0
100
0
m3
12 horas
(m3)
VAR.
HOR.
ACUMUL
ADO
VAR.
HOR.
(hora)
BOMB
-
CONS
BOMBEO
CONSUMO (m3)
TIEM
PO
CONSUMO ACUMULADO Y BOMBEO DISCONTINUO
0
400
800
1,200
1,600
2,000
2,400
2,800
3,200
3,600
4,000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
TIEMPO [horas]
VOLUMEN
ACUMULADO
[m3]
CONSUMO (m3) ACUMULADO
BOMBEO14horas (m3)

0 2 6
4 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLUMEN
ACUMULADO
[m3]
c
d
b
a a = + 350 m3
b = - 360 m3
c = + 330 m3
d = - 320 m3
Vol = /a/ +/b/ = 710 m3
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [2] …
CONSUMO
PRODUCCION
14 horas
Se seleccionan
los mayores
valores [+] y [-]

0 2 6
4 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLUMEN
ACUMULADO
[m3]
B
A
C
D
Vol = /B/ + /C/ = 2,500 m3
Se seleccionan
los mayores
valores [+] y [-]
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [3-A]
CONSUMO
PRODUCCION
8 horas
A = - 320 m3
B = +1,050 m3
C = - 1,450 m3
D = + 200 m3

0 2 6
4 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLUMEN
ACUMULADO
[m3]
B
A
C
D A = - 580 m3
B = + 450 m3
C = - 1,140 m3
D = + 350 m3
Vol = /B/ + /C/ = 1,590 m3
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [3-B]
CONSUMO
PRODUCCION
8 horas
Se seleccionan
los mayores
valores [+] y [-]

0 2 6
4 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLUMEN
ACUMULADO
[m3]
B
A
E
D
DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO CON OPERACIONES DE BOMBEO [3-C]
CONSUMO
PRODUCCION
8 horas
Se seleccionan
los mayores
valores [+] y [-]
para determinar
el volumen
C
F

0 2 6
4 8 10 12 14 16 18 20 22 24
4,000
3,600
3,200
2,800
2,400
2,000
1,600
1,200
800
400
0
TIEMPO [horas]
VOLUMEN
ACUMULADO
[m3]
SIMULACION DEL FUNCIONAMIENTO DE UN RESERVORIO
CONSUMO
PRODUCCION
14 horas
360 m3
40 m3
650 m3
360 m3
VACIO
360 m3
710 m3
LLENO
360 m3

RESERVORIOS - TIPOS

RESERVORIO ...
FORMAS ECONOMICAS
SECCION PRISMATICA:
SECCION PRISMATICA: h = 1/3 V + k
donde: h = Profundidad (m)
V = Volumen (cientos de m3)
k = coeficiente que es función del volumen
0.7
0.7
mas de 17
mas de 17
1.0
1.0
14
14 –
– 16
16
1.3
1.3
10
10 –
– 13
13
1.5
1.5
7
7 –
– 9
9
1.8
1.8
4
4 -
- 6
6
2.0
2.0
menos de 3
menos de 3
k
k
V
V (
(cientos de m
cientos de m3
3)
)

SECCION CIRCULAR: D = 2 a 4 h
Recomendado por SEDAPAL:
- Altura mínima 2.50 m
- Altura máxima 8.00 m
Agregar apuntes de Rivera
Feijoo
• PRESFRESSED CONCRETE CYLINDRICAL
TANKS, L. R. GRESSY-1961.
RESERVORIO ...
FORMAS ECONOMICAS

SECCION CIRCULAR
SECCION CIRCULAR …
…
Espesor del techo (cáscara o
lámina) *:
* ACI SP-28 – CONCRETE THIN SHELLS
RESERVORIO ...
FORMAS ECONOMICAS

RESERVORIO ...
PARTES DE UN RESERVORIO
A. RESERVORIO
A.1 Cimentación
A.2 Fuste en reservorios elevados
A.3 Tanque o Cuba
A.3 Techo o cobertura
B. CASETA DE VALVULAS
B.1 Tubería de llegada
B.2 Tubería de salida
B.3 Tubería de limpia
B.4 Tubería de rebose
B.5 Tubería By-Pass
C. OTROS

CALCULO ESTRUCTURAL
CALCULO ESTRUCTURAL
- USANDO MANUAL DEL ACI
- MODELANDO CON EL SAP 2000

Izquierda :
Modelo
matemático de
tanque apoyado
de concreto
armado.
Derecha :
Diagrama de
fuerzas anulares
sobre la pared
del tanque debido
a la acción de las
presiones
hidrodinámicas
ocasionadas por
sismo.
CALCULO ESTRUCTURAL
CALCULO ESTRUCTURAL
MODELANDO CON EL SAP 2000

RESERVORIO CIRCULAR (300 m3)
D=11.00 m, Hagua= 3.30 m

RESERVORIO ELEVADO TIPO INTZE (300 m3)
D=11.00 m, Hagua= 3.30 m

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