Tanque Caranavi (Proyecto) (1)

CIV 238 “INGENIERÍA SANITARIA I” (JEFATURA DE TRABAJOS PRÁCTICOS) Ing. G. Carvajal PROYECTO DE CURSO TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE AGUA (continuación) Datos para el proyecto: - Ubicación del tanque de almacenamiento de agua Tanque de almacenamiento de agua AREA DEL PROYECTO Obra de toma Tanque de Succión - Superficie del proyecto = 234 Ha. - Caudal máximo diario Qmax-d = XX,00 l/s = XXXX m3 / d - Horas de bombeo = 12 Hrs. - La variación de consumo horarios se encuentra en el documento “Consumo horario_I-2015.xls”, la misma que está en la plataforma de la materia. Nota: Para el dimensionamiento del tanque de almacenamiento el ejemplo que se detalla a continuación: 1 bombeo). 1.CALCULO DEL VOLUMEN DE REGULACION El volumen de regulación debe ser suficiente para compensar las variaciones de caudal que se presentan entre el caudal de alimentación y el caudal de consumo en cada instante.CIV 238 “INGENIERÍA SANITARIA I” (JEFATURA DE TRABAJOS PRÁCTICOS) Ing. La capacidad del tanque de almacenamiento debe ser igual al volumen que resulte mayor de las siguientes consideraciones: a) Volumen de regulación b) Volumen contra incendios c) Volumen de reserva El ingeniero proyectista deberá justificar las consideraciones realizadas para el cálculo del volumen total. A falta de información se puede considerar la curva de consumos de otra población de características similares. la curva de consumos acumulados y el tipo de sistema (gravedad. G.74 m3 / d - Densidad poblacional 200 hab/ha - Horas de bombeo = 8 Hrs. 2 .013 m3/s = 1132. El cálculo del volumen puede ser realizado de dos formas: a) Curvas de consumo b) Coeficientes empíricos a) VOLUMEN DE REGULACION (Método curvas de consumo) En la que se toma en cuenta la curva de variaciones horarias de la demanda en el día de máximo consumo. Carvajal EJEMPLO DE DISEÑO Calcular el volumen del tanque si se cuenta con los siguientes datos: Datos: - Caudal máximo diario Qmax-d = 13. El volumen necesario de regulación debe ser determinado por métodos analíticos o gráficos en base a las curvas de demandas propias de cada población o zona abastecida y a las curvas de suministro de agua.00 l/s = 0. 50 18-19 5.50 11.50 12.00 34.50 3.50 3 .00 18.50 100.00 16.50 7-8 8.00 100. Carvajal Para determinar el coeficiente de regulación “C” seguiremos el siguiente procedimiento: Hora C% 1 ΣC(%) 2 S(%) 3 4 ΣS(%) ∆(S-C) 5 6 0 0 ∑∆(S-C) V(%) 7 8 0-1 1.00 17. G.00 50.00 0.50 12.00 -1.00 2.00 0.50 -7.50 12.00 -5.50 2-3 1.00 100.00 9.00 19.00 38.50 12.00 -1.50 1.50 100.50 50.00 22-23 1.00 87.50 1-2 1.00 0.00 -2.50 100.00 0.00 10.00 10.00 2.00 12.00 -1.00 41.00 4.00 -9.50 9.00 64.50 12.CIV 238 “INGENIERÍA SANITARIA I” (JEFATURA DE TRABAJOS PRÁCTICOS) Ing.50 47.00 6.50 20-21 8.50 3.50 15-16 2.50 14-15 3.00 61.00 -1.00 9.00 3.00 97.50 95.00 50.50 50.00 0.00 27.00 29.00 -4.00 -1.00 21-22 2.00 -1.00 6.00 50.50 25.50 75.00 16-17 3.50 14.00 8.50 37.00 4.00 -2.50 87.50 13-14 5.50 50.00 -8.00 -10.00 3.00 1.00 12.00 -11.50 73.00 15.00 69.50 3.00 50.00 14.00 8.50 3-4 1.50 9-10 4.00 -3.50 21.50 5-6 4.50 28.00 -7.50 13.00 2.00 5.50 4.50 -16.00 100.00 0.50 0.50 -2.00 -3.00 19.00 -6.00 -1.00 13.00 19-20 9.00 12.50 19.00 10-11 3.50 6-7 9.50 99.50 25.00 8-9 7.00 2.50 9.00 10.50 62.00 0.50 26.00 -2.00 -2.00 -6.00 78.50 4-5 2.00 -3.00 -14.50 17-18 3.50 66.00 11-12 5.50 19.50 5.50 7.00 12.00 -5.50 12.00 56.00 -4.50 23-24 1.00 9.50 12-13 9. 15 a 0. (-) = descarga de agua Columna N° 7: Déficit acumulado = (∑ columna N° 6). Coeficiente de regulación “C = 29. El volumen de regulación debe ser determinado utilizando la siguiente expresión: Vr = C * Qmáx. Se observan los puntos de máximo déficit (16. t Tiempo en días.74 m3/d* 1d (Del análisis del método curvas de consumo) Vr = 334.30 Sistemas por bombeo de 0. VOLUMEN CONTRA INCENDIOS Este volumen está destinado a garantizar un abastecimiento de emergencia para combatir incendios.16 m3 2. suponiendo el volumen igual a cero para el punto de máximo déficit (hora: 15-16). 4 .50%) Columna N° 8: Volumen horario del agua en el tanque = (Vn-1 -Columna N°6).15 a 0.295 * 1132.50 Columna N° 5: Curva integral de suministro = (∑ columna N° 4) Columna N° 6: Déficit horario = (columna N°4 .50 %” Vr = C * Qmáx. Carvajal Donde: Columna N° 1: Intervalos de tiempo Columna N° 2: Consumo Horario Columna N° 3: Curva integral de consumo = (∑ columna N° 2) Columna N° 4: Suministro horario por bombeo = 100% / 8 = 12. G. se obtiene el volumen máximo en el punto de máximo sobrante (hora: 19-20). El proyectista podrá utilizar tiempos mayores a un día. si los justifica técnicamente.d Caudal máximo diario en m3/d. t = 1 día como mínimo.25 Qmáx.CIV 238 “INGENIERÍA SANITARIA I” (JEFATURA DE TRABAJOS PRÁCTICOS) Ing.d * t Vr = 0. El coeficiente de regulación es la suma de los dos valores anteriores (16.d * t Donde: Vr Volumen de regulación en m3 C Coeficiente de regulación Sistemas por gravedad de 0.50+ 13 = 29.50%) y máximo sobrante (13.columna N°2) Donde: (+) = acumulación de agua.00%). Se debe considerar los siguientes casos: a) Para zonas con densidades poblacionales menores a 100 hab/ha. considerar un caudal contra incendios (Qi) en la red de distribución de 32 l/s. el caudal contra incendio es de 16 l/s. para una densidad poblacional 200 hab/ha.6 *16 l/s* 4 h = 230.20 m3 5 . G.CIV 238 “INGENIERÍA SANITARIA I” (JEFATURA DE TRABAJOS PRÁCTICOS) Ing. VOLUMEN DE RESERVA Como aguas arriba del tanque hay una serie de obras más o menos expuestas a interrupción. Qi Caudal contra incendio en l/s.6 * 13 l/s * 4= 187. a través de la siguiente expresión: Vi = 3. considerar un caudal contra incendios (Qi) en la red de distribución de 16 l/s. b) Para zonas con densidades poblacionales comprendidas entre 100 hab/ha a 300 hab/ha. Carvajal El volumen contra incendios debe ser determinado en función de la importancia.d * t Donde: Vre Volumen de reserva en m3.6 * Qi * t Donde: Vi Volumen para lucha contra incendios en m3.6 * Qmáx.d * t = 3. El volumen de almacenamiento para atender la demanda contra incendio debe calcularse para un tiempo de duración del incendio entre 2 horas y 4 horas. para ello se recomienda considerar un volumen equivalente a 4 horas de consumo correspondiente al caudal máximo diario. De la anterior diapositiva. densidad de la zona a servir y tiempo de duración del incendio. considerar un caudal contra incendios (Qi) en la red de distribución de 10 l/s. t Tiempo de duración del incendio en horas. Vre = 3. t Tiempo en horas. Vre = 3. Vi = 3. c) Para zonas con densidades poblacionales mayores a 300 hab/ha.40 m3 3. es evidente que durante ese lapso debe disponerse de una reserva de agua en los tanques de almacenamiento. Qi Caudal máximo diario en l/s.6 * Qmáx. 60) A Área del orificio de desagüe en m2 g Aceleración de la gravedad en m/s2 h Carga hidráulica sobre la tubería de desagüe en m D = √{4 * [0.30))] / π}= 0. cuyos planos se adjuntan.16 m3 Se adoptará dos tanques de 200 m3 cada una. TUBERIA DE REBOSE. Carvajal 4. Para el cálculo debe emplearse la fórmula general de orificios: Q = Cd * A * √(2 * g * h) y A = π * D2 / 4 D = √ {4* [Q/(Cd*√(2*g*h)) ] /π} Donde: Q Caudal máximo diario o caudal de bombeo en m 3/s Cd Coeficiente de contracción (Cd =0..81 * 2.52” 6 .CIV 238 “INGENIERÍA SANITARIA I” (JEFATURA DE TRABAJOS PRÁCTICOS) Ing.60 * √(2 * 9.064 m = 2. G. 5. CAPACIDAD DEL TANQUE La capacidad del tanque de almacenamiento debe ser igual al volumen que resulte mayor de las siguientes consideraciones: a) Volumen de regulación: Vr = 334.16 m3 b) Volumen contra incendios: Vi = 230.40 m3 c) Volumen de reserva: Vre = 187.La tubería de rebose debe ser dimensionada para posibilitar la descarga del caudal máximo diario que podrá alimentar al tanque.013 / (0.20m3 Volumen del tanque: V = Vr = 334. CIV 238 “INGENIERÍA SANITARIA I” (JEFATURA DE TRABAJOS PRÁCTICOS) Ing.08 m2 7 .80 * 9. Área superficial del tanque: S = (4.-Todo tanque de almacenamiento debe estar provisto de una tubería de limpieza. Carvajal Para la tubería de rebose adoptamos un diámetro de 3” 6. La limpieza del tanque será realizada a través de una tubería de descarga de fondo situada por debajo de su nivel mínimo.80) * 2 = 94. G. TUBERIA DE LIMPIEZA. 55” Para la tubería de limpieza adoptamos un diámetro de 6” 8 .3) / (0.60 * 4*3600 * √(2 * 9.049 m = 1.138 m = 5.CIV 238 “INGENIERÍA SANITARIA I” (JEFATURA DE TRABAJOS PRÁCTICOS) Ing.60 a 0.81))] / π}= 0.015 / π) = 0. G. 266). no debe ser mayor a 4 horas S Área superficial del tanque en m2 h Carga hidráulica sobre la tubería de desagüe en m Cd Coeficiente de contracción (Cd =0. Dmin = √ (4 * 0. Carvajal Para el cálculo del área del orificio de la tubería de limpieza debe utilizarse la fórmula siguiente: A0 = (2 * S * √ h) / (Cd * T * √(2 * g)) y A = π * D2 / 4 D = √ {4 * [(2 * S * √ h) / (Cd * T * √(2 * g))] / π} Donde: T Tiempo de vaciado en segundos El tiempo de vaciado de acuerdo a Norma NB 689.65) A0 Área del orificio de desagüe en m2 g Aceleración de la gravedad en m/s2 D = √ {4 * [(2 * 94.92” De acuerdo al Reglamento NB 689 (pág.08 * √ 2.015 m2. la tubería de limpieza no debe tener una sección menor a 0. G. PLANOS:Para el proyecto se deberán presentar los siguientes planos más detalle de tapas y planilla de accesorios: 9 . Carvajal 5.CIV 238 “INGENIERÍA SANITARIA I” (JEFATURA DE TRABAJOS PRÁCTICOS) Ing. 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