Redes de Distribución de aguas Claras Profesor Carlos Pérez

OBJETIVOS Definir red de distribución e indicar sus diferentes elementos. Conceptuar nodos y tramos. Identificar todos los elementos en una toma domiciliaria. Destacar los tipos de redes, sus ventajas y desventajas. Realizar el diseño de una red ramificada. Determinar los gastos de diseño de cada tramo de la red, de acuerdo a datos de densidad poblacional o definición del urbanismo. Definir “caudales en tránsito”. Seleccionar los materiales para las tuberías Seleccionar el diámetro recomendado para cada tramo de tubería. Calcular pérdidas por fricción en cada tramo y pérdidas acumuladas desde la acometida. Determinar presiones estáticas y dinámicas. Calcular la altura recomendada para el estanque. Determinar la clase de las tuberías de acuerdo a las presiones actuantes. Explicar el proceso de aplicación para seleccionar el diámetro definitivo de la red, una vez calculados los diferentes casos de incendio.

Red de distribución Se define como el conjunto de tuberías, conexiones, válvulas, y demás accesorios que se utilizan para llevar el agua desde los estanques de almacenamiento hasta las viviendas. Las tuberías de distribución se colocan normalmente por las calles, realizando tomas domiciliarias a partir de ellas, en cada terreno del urbanismo.

Red de distribución DISTRIBUCIÓN DOMOCILIARIA.

Tipos de redes Los nodos serán denotados con letras mayúsculas y cada circuito de la red tipo malla con números romanos.

Tipos de redes Ventajas de cada tipo

CRITERIOS DE DISEÑO DE REDES RAMIFICADAS 1) Geometría de la red: nodos, tramos, distancias, cotas. Las distancias vienen dadas generalmente por la escala y las cotas por curvas de nivel.

CRITERIOS DE DISEÑO. PERFILES. COTA 150 300 m 200 m A 400 m COTA 117 B COTA 107 C COTA 103

CAUDALES DE DISEÑO. Diseño Retorno 2) La Red debe diseñarse para las condiciones más desfavorables: Consumo máximo horario (Qmh) y Condición de incendio (Qi) CAUDAL MÁXIMO HORARIO: Qmh = K2 x Qm Diseño Retorno

CAUDALES DE DISEÑO Población Incendios a la vez Duración CAUDAL DE INCENDIO: Qi = K3 x Qm + I K3 = 1,8 Donde K3 expresa el porcentaje de consumo al momento del incendio. Población Incendios a la vez Duración Q hidrantes (I) Pequeña 5.0000 a 20.000 1 4 Horas 10 Lps Mediana 20.000 a 50.000 16 Lps Grande Mayor que 50.000 2 32 Lps Diseño Retorno

¿Cómo calcular el gasto de cada tramo? Qm CAUDALES DE DISEÑO ¿Cómo calcular el gasto de cada tramo? Qm Puede hacerse de varias maneras: Áreas tributarias: Se determina el área de influencia de cada tramo de la red, y de acuerdo a la densidad poblacional , se estima el número de habitantes dentro de dicha área. Considerando la dotación por habitante, se calculan los gastos medios de cada tramo. Urbanismo definido: Utilizando los valores de la Norma 4.044 extraordinario, la cual estima dotaciones para cada tipo de edificación, se calculan los gastos medios de cada tramo.

Presiones máximas Según las normas INOS es de 75 metros en la red para áreas urbanas. De acuerdo con las normas MSAS en áreas rurales es de 40m en la red. Según Arocha “estas limitaciones pueden tener cierta flexibilidad ,de acuerdo a las características particulares de cada proyecto”. Pag. 31 retorno

EJEMPLO DE DISEÑO DE UNA RED RAMIFICADA 1) DEFINIR LA GEOMETRÍA DE LA RED (TOPOGRAFÍA). IDENTIFICAR NODOS Y TRAMOS. DETERMINAR LONGITUDES Y COTAS. E 300 m COTA 150 COTA 107 COTA 103 B 400 m C A 200 m COTA 117 150 m COTA 95 Tramo Gasto (LPS) E-A 5 A-B 10 B-C 15 C-D D-F D 500 m F COTA 102

EJEMPLO DE DISEÑO DE UNA RED RAMIFICADA 2) DETERMINAR EL CAUDAL O GASTO CONSUMIDO EN CADA TRAMO (Qm) De acuerdo con el consumo total: 65 lps Qm = 5.616.000 litros / día Dividiendo entre la dotación: 250 lts/ hab/ día Población total=22.464 hab

Consumo máximo horario. Qmh Qmh = K2 x Qm K2 = 275 – 0,75 (22,464) / 100 K2 = 2,58 Gasto de incendio. Qi Qi = K3 x Qm +I K3 = 1,8 I = 16 lps

Tramo Cota Qm (lps) Qmh (lps) Qi (lps) I E-A 90 5 12,9 9 8 A-B 85 10 25,8 18 B-C 80 15 38,7 27 C-D 75 D-F 65 B-G TOTAL 167,70 117 Ejemplo del cálculo Qmh = 5 * 2,58 = 12,9 Qi = 5 * 1,8 = 12,9

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A   A-B B-C C-D D-F B-G

E-A 100 A-B 25 B-C C-D 30 D-F B-G tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100   A-B 25 B-C C-D 30 D-F B-G

E-A 100 12.9 A-B 25 25.8 B-C 38.7 C-D 30 D-F B-G tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   A-B 25 25.8 B-C 38.7 C-D 30 D-F B-G

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   A-B 25 25.8 B-C 38.7 C-D 30 D-F 16 B-G

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   168 A-B 25 25.8 155 B-C 38.7 103 C-D 30 65 D-F 16 26 B-G

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   168 197 A-B 25 25.8 155 184 B-C 38.7 103 119 C-D 30 65 81 D-F 16 26 42 B-G

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   168 197 450 A-B 25 25.8 155 184 B-C 38.7 103 119 350 C-D 30 65 81 300 D-F 16 26 42 200 B-G 150

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   168 197 450 7.23E-08 A-B 25 25.8 155 184 B-C 38.7 103 119 350 2.65E-07 C-D 30 65 81 300 5.94E-07 D-F 16 26 42 200 4.85E-06 B-G 150 2.19E-05

J= α L Q² tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   168 197 450 7.23E-08 0.27909 A-B 25 25.8 155 184 0.06091 B-C 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 C-D 30 65 81 300 5.94E-07 0.11546 D-F 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 B-G 150 2.19E-05 0.43633

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 A-B 25 25.8 155 184 0.06091 0.9611 B-C 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 C-D 30 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 D-F 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 B-G 150 2.19E-05 0.43633 0.4363

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 110 90 A-B 25 25.8 155 184 0.06091 0.9611 85 B-C 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 80 C-D 30 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 75 D-F 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 B-G 150 2.19E-05 0.43633 0.4363

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 110 90 20 A-B 25 25.8 155 184 0.06091 0.9611 85 38.11 43.11 B-C 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 80 48.11 C-D 30 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 75 53.11 D-F 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 63.11 B-G 150 2.19E-05 0.43633 0.4363

tramo Long Q Qi Qt Qd Φmm αc 140 J J acum cota p est p din E-A 100 12.9   168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 110 90 20 19.72 A-B 25 25.8 155 184 0.06091 0.9611 85 38.11 43.11 42.15 B-C 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 80 48.11 47.65 C-D 30 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 75 53.11 52.74 D-F 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 63.11 62.86 B-G 150 2.19E-05 0.43633 0.4363 47.67