En una red de agua potable

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL-HVCA
UNIVESIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADEMICO PROFECIONAL DE CIVIL-HUANCAVELICA
TEMA
RESOLUCION DE EXAMEN PARCIAL
CATEDRA: ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO
CATEDRATICO: Ing. AYALA BIZARRO, Iván Arturo
ALUMNO: SOLANO POMA, Alex
CICLO: VIII
HUANCAVELICA - 2014
UNH Página 1ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

El presente trabajo fue realizado en lenguaje de programacion de gradiente hidraulico en SPYDER(Lenguaje
de programacion PYTHON), las perdidas se calcularon utilizando la ecuacion de Darcy W. y las fricciones
se calcularon con la ecuacion de colebrook y White resueltos mediante el metodo de punto ﬁjo. y se com-
probaron con programa EPANET

1. PREGUNTA No
1
En una red de agua potable, donde sus características se muestran en la tabla, teniendo en consid-
eración los diámetros comerciales, diámetros internos en cada caso, clases de tubería, recordándole la
optimización económica (diámetros) que permitan tener presiones y velocidades adecuadas tal como se
expuso en las clases académicas.
Diseñar la red de distribución desde el reservorio para la población, conforme se plantea en el esquema
hidráulico. Ud deberá de mostrar los resultados.
DATOS DE POBLACIÓN:
Tenperatura = 0o
C.
Po=7000.00 habitantes
r= 1.2 o
/o
T=15.0 años
Dot=150 lts/hab/dia
Donde:
Pf : Poblacion futura
Po : Poblacion inicial
r :Tasa de crecimiento
t : Periodo de diseño

1.1. SOLUCIÓN:
Calculo de población futura, caudal máximo diario y horario:
Calculo de caudal de diseño.
La primera parte se va a colocar camaras de rompe presion, porque la presion estatica es de 250 mca
lo cual ninguna de las clases de tuberia cumple dicha presion.
En la cota 3500 y 3600 se va a colocar las respectivas camaras.
Se a llevado la longitud en planta a la longitud inclinada lo cual es de 390.51 mts.
Los dos primeros tramos se va diseñar cada uno. como las distancias y las diferencias de desniveles son
iguales se va a colocar los mismos diametros:
D=126.6 mm
con este diametro se obtiene una velocidad de 3.062 m/s y una presion dinamica ﬁnal de 90.888 m H20 y
se usa tuberia de clase-10

Ahora se va diseñar apartir de la camara 2 y todo el red de distribución
T1=C2 camara de rompe presión 2
Ya teniendo todos los datos pasamos a enumerar la red de distribución, el circulo indica el numero de
nodo y en el rectángulo indica el numero de tubería.
Ingresamos los datos en el programa de Gradiente hidráulico realizado en PYTHON.

INGRESO DE DATOS.
Estos datos se ingresan en la hoja excel.
Ni y Nf, son nodo inicial y nodo ﬁnal respectivamente, y los demas elementos de la tuberia.
Ahora se va ingresar los datos de la bomba en cada tuberia y si no existe simplemente colocar 0, como
podemos observar.
Ingreso de datos de los nodos, tanto la demanda como la cota en esta tabla no se considera la cota de
los reservorios.
Ingreso de datos de la cota de los reservorios en orden.

1.2. RESULTADOS:
Se muestran los resultados de la presión y linea de gradiente.
podemos obervar que la presion esta en el rango de 10-50 mca lo cual es admisible segun endica el
Reglamento Nacional de Ediﬁcaciones.
Se muestran los resultados de la velocidad y el caudal que conduce.
podemos obervar que la velosidad esta en el rango de 0.6 - 5 m/s lo cual es admisible segun endica el

1.3. COMPROBACIÓN EN EL PROGRAMA EPANET:
Lo cual coincide con el diseñado de nuestro propio programa en PYTHON.
2. PREGUNTA No
2
Se tiene una red de agua potable en el distrito de Huachocolpa, Se pide diseñar para las horas de 8
am, 12m, 4pm, y 10 pm. teniendo en consideracion los caudales, presiones, diametros comerciales, diamet-
ros internos en cada paso, clases de tuberia, recomendandole la optimizacion economica (diametros que
permiten tener velocidades y presiones adecuadas tal como se expuso en las clases academicas mediante
el metodo de gradiente hidrulico. El sistema de agua esta abastecido por dos reservorios tal y como se
muestra en la ﬁgura. Delimitacion de areas para las asignacione de caudales de demanda por el metodo
de poligono de thiesen(escala).
Diseñar la red para las 8 am para la valvula.
DATOS DE POBLACIÓN:
Tenperatura = 0o
C.
Po=10,000.00 habitantes
r= 1.2 o
/o
T=15.0 años
Dot=90.0 lts/hab/dia
Donde:
Pf : Poblacion futura
Po : Poblacion inicial
r :Tasa de crecimiento
t : Periodo de diseño

PUNTOS X Y Z
1 1360 2160 3680
2 640 2160 3700
3 820 1920 3600
4 1000 1680 3600
5 1000 2160 3600
6 1180 1920 3600
7 1000 1480 3800
8 820 1240 3800
9 1180 1240 3800
10 1000 1000 3800
NODO PESOS
1 80
2 80
3 120
4 100
5 120
6 100
7 80
8 80
9 80
10 130

HORA FACTOR
0 0.5
2 0.5
4 0.8
6 1.0
8 1.5
10 1.1
12 1.2
14 1.15
16 1.25
18 1.35
20 1.2
22 0.8
Considerar las áreas de Inﬂuencia.

2.1. SOLUCIÓN:
Calculo de las areas mediante poligono de thiesen.
Una ves ya calculodo las areas. se va a proseder a diseñar la red para las 8 am para la valvula.

PRIMERO: analizando se ve que la presion estatica es superior a 50 mca no cumple con
el reglamento por tanto se va a colocar 2 camaras de rompe presion en tramo 1-3 y 2-6 asi:
Primero Se va a diseñar la red de distribucion y luego con esas caudales de va diseñar L1 Y L2:
Calculo de caudales de diseño de cada nodo
Ahora procedemos a enumerar los nodos y tuberías.

Ya analizando el sistema de redes podemos observar que la cota del nodo 7 para delante son superiores
en 150 metros a las cotas de las cámaras de rompe presión para lo cual se adquirir una bomba de presiones
manometricas superiores a 150 metros para poder satisfacer las demandas de dichos nodos.
curva carasteristica de la bomba a utilizar
Ecuación de la curva caracteristica

Ingreso de datos a nuestro programa gradiente.
Datos de la tuberia.
Datos de la Bomba.

Datos de la demanda y cotas.
Cotas de las cámaras de rompe presión.
2.2. RESULTADOS:
Se muestran los resultados de la presión y linea de gradiente.
podemos obervar que la presion esta en el rango de 10-50 mca lo cual es admisible segun endica el

Se muestran los resultados de la velocidad y el caudal que conduce.
podemos obervar que la velosidad esta en el rango de 0.6 - 5 m/s lo cual es admisible segun endica el

2.3. COMPROBACIÓN EN EL PROGRAMA EPANET:
Lo cual coincide con el diseñado de nuestro propio programa en PYTHON.
Ya calculado todo ello se va a diseñar L1 y L2.
Como son tuberias simples se va dar simplemente las respuestas del diseño.
TRAMO 1-3 TRAMO 2-6
Diámetro 152 mm 152 mm
Caudal 26.280 l/seg 23.840 l/seg
Velocidad 1.42 m/seg 1.29 m/seg
Presión 29.02 m H2O 48.63 m H2O
NOTA1: Para el resto de los horarios ya no se va volver diseñar esta parte la variación de los resul-
tados es mínima y esta en rangos de la norma.
NOTA2: No es recomendable diseñar con cámaras de rompe presión del reservorio en adelante, por
ello la ubicacion de los reservorios deve estar en cotas no muy superiores a 50 metros de los nodos para
cumplir con la normativa en presión estática o manometrica.

2.4. DISEÑO DE RED PARA LAS DEMÁS HORAS:
2.4.1. Para: 12m
Calculo de caudal de diseño:
SOLUCIÓN:
2.4.2. Para: 4:00 pm

SOLUCIÓN:
2.4.3. Para: 10:00 pm

SOLUCIÓN:
2.4.4. CONCLUCION:
Podemos observar que para cada hora el diámetro requerido es diferente, y para dar los diámetros
comerciales establecidos se hace un análisis minuciosos y a la vez analizando el costo mínimo.

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