caudal de diseño de una ciudad ficticia(1)

7/27/2019 Caudal de diseo de una ciudad ficticia(1)

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE

INGENIERA CIVIL

TRABAJO N 01

CURSO:ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DOCENTE:Ing. ALFONSO AGUIRRE NOVOA

ALUMNOS:CHILN CHILN, Luis.MENDOZA LINARES, Csar Augusto.NARVAEZ ALCANTARA, Dany Antonio.ORTIZ BARBOZA, Luis.

AO: CICLO:

CUARTO VIII

Cajamarca, julio de 2013


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

I. INTRODUCCION

Hoy en da en nuestro pas debido al crecimiento de la poblacin que cada vez

este va ms en aumento por lo que gente requiere los servicios bsico parapoder tener una mejor nivel de vida entre las cuales la ms importante

tenemos el abastecimiento de agua y alcantarillado, de all que nace la

preocupacin de la ingeniera por hacer el estudios de esos servicio para

poder satisfacer a la poblacin.

En el presente trabajo de abastecimiento de agua y alcantarillado se tendr

una ciudad ficticia el cual necesite de este servicio bsico para lo cual se

tendr que calcular los diversos parmetros bsicos de diseo que senecesitan para abastecer de este servicio as como: poblacin de diseo, tasa

de crecimiento, periodo de diseo, rea futura, dotacin per cpita, etc.

Adems se realizara un pequeo trabajo de investigacin que consiste en

tomar lecturas del medidor de casa durante tres das como mnimo (viernes,

sbado, domingo) ,para obtener la dotacin domstica, mientras que para

otros usos se tomara en cuenta el R.N.C.

Debemos tener en cuenta que para un trabajo profesional solo se realizara

con el R.N.C o todo trabajo investigacin, pero para nuestro caso tendremos

que combinar ambos por el factor tiempo.

II. OBJETIVOS

II.1. GENERAL

Determinar el caudal de diseo de una ciudad ficticia.

II.2. ESPECIFICOS

Elaborar un plano de una ciudad ficticia con un rea de 30 Ha

para viviendas, con rea adicional para otros usos.

Determinar los parmetros bsicos de diseo.

o Determinar el periodo de diseo.

o Estimar la poblacin.

o Densidad poblacional, dotacin domstica, y caudal de

diseo.

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO 2013


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III. ANTECEDENTES

Para este trabajo se tendr en cuenta que estamos tomando una ciudad

ficticia que se necesita abastecer de agua y alcantarillado y que este es una

primera parte de todo un trabajo de abastecimiento de agua yalcantarillado.

En esta primera parte se realizara los caculos de los parmetros de diseo

que nos servirn ms adelante para la captacin de un manantial, lneas de

conduccin y almacenamiento, sistemas de distribucin, y la red de

alcantarillado.

IV. ALCANCES

En esta primera parte del trabajo se tendr los alcances del docente

(ciudad ficticia, informacin poblacional censal)

la CIUDAD FICTICIA, est compuesta de 36 Has solamente de viviendas,distribuidas de la siguiente forma:

o 10 Ha, de manzanas de 120 x 120 m.o 10 Ha, de manzanas de 100 x 100 m.o 8 Ha, de manzanas de 80 x 80 m.o 8 Ha, de manzanas de 60 x 60 m.

NOTA.-As mismo debe completarse con un rea adicional para usos

complementarias (Educacin, recreacin, comercio, salud, instituciones

pblicas, otros).

rea futura se proyectara con un rea mnima de 8 Ha destinadas

solamente para viviendas, la cual se incrementar con las reascomplementarias u otros usos.

Informacin poblacional censal

La poblacin para el presente ao 2012 (Poblacin Actual) y la

poblacin futura (para el periodo de diseo), se determinarn haciendo uso

del siguiente Censo y utilizando los siguientes mtodos para le estimacin

de la poblacin:

o Crecimiento aritmtico.



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o Crecimiento geomtrico.

o Inters simple.

o Inters compuesto.

CENSO POBLACION1952 1245

1965 3568

1972 4587

1987 5896

1996 6985

2007 5632

V. JUSTIFICACIN

Se estima que el presente trabajo est justificado de acuerdo a los clculos y

basados dentro de los parmetros establecidos por el Reglamento Nacional

De Construcciones (R.N.C).

La metodologa utilizada es combinando el Reglamento Nacional De

Construcciones y pequeas investigaciones por parte del alumno

VI. REVISION DE LITERATURA

VI.1. PERIODO DE DISEO:

Es el tiempo en el cual la estructura funciona eficientemente,

dependiendo de la tasa de crecimiento poblacional, puesto que paracrecimientos lentos de la poblacin sern necesarios periodos de diseo

largos, mientras que para crecimientos violento el periodo de diseo

sern cortos.

- Segn el RNC:

Para poblaciones entre 2000 y 20000hab: Periodo diseo 15

aos

Para poblaciones ms de 20000hab: Periodo de diseo 15 aos

- Segn la tasa de crecimiento del mtodo del inters compuesto:

Tasa de Crecimientosegn Mtodo de I. C.

(%)

PERIODO DE DISEO(en aos)

Prom.2 10 -20 15

VI.2. ESTIMACIN DE LA POBLACIN:



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Para la estimacin de la poblacin existen diferentes modelos, las que

usaremos para este trabajo se usara el modelo matemtico dentro de los

cuales se usaran los siguientes mtodos.

a. Mtodo aritmtico: Para este mtodo se supone la tasa decrecimiento poblacional constante.

)( ifAif TTkPP +=if

if

ATT

PPK

=

Dnde:Pi : Poblacin inicial en milesPf : Poblacin final en milesTi : Tiempo inicial en aosTf : Tiempo final en aosKA : Tasa de crecimiento

b. Mtodo geomtrico: Este mtodo considera una tasa decrecimiento proporcional a la poblacin.

)(* ifG

TTk

if ePP=

if

if

GTT

PLnPLnK

=)()(

Dnde:Pi : Poblacin inicial en miles

Pf : Poblacin final en milesTi : Tiempo inicial en aos

Tf : Tiempo final en aosKG : Tasa de crecimiento poblacional.

c. Mtodo de inters simple: Supone el crecimiento poblacionaligual al crecimiento de un capital de inters simple, tomando comorazn el promedio obtenido de las variaciones expresadas enporcentaje.

)( ifISiif TTKPPP +=)( ifi

if

ISTTP

PPK

=

Dnde:Pi : Poblacin inicial en miles

Pf : Poblacin final en milesTi : Tiempo inicial en aos

Tf : Tiempo final en aosKIS : Tasa de crecimiento poblacional.

d. Mtodo de inters compuesto: Considera que el crecimientopoblacional es igual al crecimiento de un capital al interscompuesto, cuyo aumento tiene la forma de una curva exponencial.

if TT

ICif KPP+= )1( 1

)(1

=

if TT

i

f

ICP

PK

Dnde:



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Pi : Poblacin inicial en milesPf : Poblacin final en miles

Ti : Tiempo inicial en aosTf : Tiempo final en aosKIC: Tasa de crecimiento poblacional.

VI.3. DENSIDAD DE POBLACIN:

Viene dada por la relacin:

Segn en R.N.C para las viviendas pueden tener una categora del tipouni o multifamiliar (Limbo 330 Per/ha)

Dp> 330 hab/Ha --- MultifamiliarDp< 330 hab/Ha --- Unifamiliar

VI.4. DOTACION:

Es la cantidad de agua que se le proporciona a una poblacin parasatisfacer sus necesidades.

Estas dotaciones estarn dadas de acuerdo al Reglamento Nacional deConstrucciones (RNC) y tambin se le calculara de acuerdo a unainvestigacin.

Consumo Domstico :

Segn R.N.C considera que dentro de una misma ciudad, el consumodomstico varia ligeramente.

Para nuestro caso la dotacin domstica se hallar mediante lalectura de nuestro medidor de casa y segn el nmero de personasque residen en dicha casa. As mismo se comparar con el consumorealizado por mes, el cual se observa en los recibos de servicio deagua potable.

Consumo Domstico = Poblacin de Diseo x Dotacin Domstica

Consumo Comercial y Pblico:Las dotaciones estarn dadas de acuerdo al R.N.C. Con respecto asu rea til y al servicio que se ofrece.

Otros usosDotacin

Cantida UnidadPlaza de Armas 2.00 L/m2/dHotel 500.00 L/Dor./dIglesia 0.50 L/m2/dMunicipalidad 6.00 L/m2/dHospital 600.00 L/Cam./d



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Polica 50.00 L/Pol./dColegio 50.00 L/Alum./dEscuela 50.00 L/Alum./dEstadio 1.00 L/Esp./d

Parque 2.00 L/m

2

/dMercado 15.00 L/m2/d

Dotacin Per Cpita:

Est expresado mediante la siguiente relacin:Dotacin = (Consumo Domstico + Consumo otros usos)*(5-10)%

perdidas

Percapita Poblacin de Diseo

VI.5. CAUDAL DE DISEO

El conocimiento de esta informacin es de gran importancia en el diseo

para el logro de estructuras funcionales, dentro de los lapsos

econmicamente aconsejables. Los factores que afectan el consumo son

el tipo de comunidad, factor socioeconmico, factores meteorolgicos,

etc.

A. CAUDAL MEDIO (Qm)

El caudal medio Qm, es el caudal calculado para la poblacinproyectada (Poblacin de diseo) con sus ajustes y la dotacin Per

Cpita, expresado en L/seg. Dicho caudal es utilizado para disear el

Reservorio y el tanque de almacenamiento.

86400

.PCDotPQ Tm

=

Dnde:Qm : Caudal medio (L/seg)

PT : Poblacin de diseo (hab)

Dot.PC : Dotacin Per Cpita (L/per./da)

B. CAUDAL MXIMO DIARIO (Qmax.d):

El caudal mximo diario Qmax.d, se define como el da de

mximo consumo de una serie de registros observados durante los

365 das del ao, dicho caudal es utilizado para disear Captaciones,

Lnea de Conduccin y Plantas de Tratamiento:

1. KQQ mdmx =

Dnde:Qm: Caudal medio



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K1: Coeficiente de variacin diaria

NOTA:

Segn RNC: 1.2 < K1 < 1.5

Considerndose: K1 = 1.2 para ciudades grandesK1 = 1.5 para ciudades pequeas

C. CAUDAL MXIMO HORARIO (Qmax.h):

El caudal mximo horario Qmax.h, se define como el valor

mximo hora a hora de mximo consumo de ese da, dicho caudal

es utilizado para disear la Lnea de Aduccin, Lnea de Distribucin,

Redes de Alcantarillado.

=

3

2

.KQKQQ

m

m

hmx, 213 KkK =

K3 para Viviendas UnifamiliaresK2 para Viviendas Multifamiliares

Dnde:Qmx.h : Caudal Mximo Horario en L/seg

Qm : Caudal Medio

K3 : Coeficiente de Reajuste

K1 : Coeficiente de variacin diaria

K2 : Coeficiente de variacin horaria

Segn el RNC.Para: Poblaciones 10 000 Hab K2 =1.8

Poblaciones < 10 000 Hab K2 =2.5

La eleccin de la frmula a utilizar para Qmx.h depende de ladensidad de poblacin.

VII. PROCEDIMIENTO / RESULTADOS



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VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES:

En la primera parte del trabajo de abastecimiento de agua y alcantarillado

se logr determinar lo siguiente:

Caudal de diseo- Consumo total o caudal medio: 15.61 Lt/seg.- Dotacin per cpita: 136.67 L/p/d- El caudal mximo diario: 20.29 Lt/seg.- El caudal mximo horario es de 39.01 Lt/seg.

Parmetros de diseo Se logr elaborar un Plano de distribucin de manzanas tanto para

viviendas como para reas destinadas a otros usos y expansinurbana, ocupando un rea total de 53.38 Has El Periodo de Diseo es de 15 aos. La poblacin para el ao 2013 es de 6479 hab.

La poblacin para el ao 2028 es de 9866 hab. Densidad poblacional

- Densidad poblacin actual: 460 Hab/Ha- rea actual: 30 Ha- Densidad poblacin futuro: 461.3 Hab/Ha- rea futura: 12.8 Ha



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Mediante el presente trabajo se ha logrado desarrollar una mejor

perspectiva de los parmetros de diseo que intervienen en la elaboracin

de proyectos de Abastecimiento de Agua y Alcantarillado, de igual manera

un mejor conocimiento y manejo del Reglamento Nacional deConstrucciones y del desarrollo de criterios por parte de los alumnos, lo

cual servir de gua en nuestra futura vida profesional.

RECOMENDACIONES:

Se recomienda que para trabajos profesionales los parmetro

bsicos para determinar el caudal de diseo se realizara basndose

en el R.N.C. o bien solamente investigacin pero no se trabajar con

ambas. Es de suma importancia hacer cumplir los porcentajes estipulados

para la dotacin domstica (mayor al 70%) y la dotacin para otros

usos (menor al 30%), para ello es recomendable (si en caso no

cumpliera los porcentajes) hacer los reajustes en las dotaciones

para otros usos, ya que en ste se puede modificar la cantidad de

personas o mobiliario que desarrollan las reas complementarias.

En el desarrollo del plano es recomendable no exagerar en las

dimensiones de las reas complementarias y tener cuidado en el

trazo de las curvas de nivel para no comprometer el proceso de

trabajos posteriores.

IX. BIBLIOGRAFIA

Pginas web

- http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agua_potable_y_abastecimiento

%C3%BA&oldid=51599252- www.virtual.unal.edu.co/cursos

Libros y separatas

- Separata de Abastecimiento de Agua y Alcantarillado Ing. Gaspar Mndez

Cruz

- Apuntes de la clase de abastecimiento de agua y alcantarillado.

- Reglamento Nacional de Construcciones

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agua_potable_y_abastecimiento%C3%BA&oldid=51599252http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agua_potable_y_abastecimiento%C3%BA&oldid=51599252http://www.virtual.unal.edu.co/cursoshttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agua_potable_y_abastecimiento%C3%BA&oldid=51599252http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Agua_potable_y_abastecimiento%C3%BA&oldid=51599252http://www.virtual.unal.edu.co/cursos


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