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Diseño del sistema de abastecimiento de agua potable para el

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by

Guadalupe Isabel

on 5 October 2015

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Transcript of Diseño del sistema de abastecimiento de agua potable para el

“DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EL CANTÓN SAN JOSÉ PRIMERO DEL MUNICIPIO DE SAN MARTÍN UTILIZANDO EL PROGRAMA EPANET 2.0 vE.”
PRESENTADO POR:

ESCOBAR NAVAS, REYES OSWALDO
RIVERA GONZÁLEZ, DENNIS ARMANDO

DOCENTES DIRECTORES:

ING. EDGAR ALFREDO GAVIDIA PAREDES
ING. JOAQUIN MARIANO SERRANO CHOTO
ING. CARLOS VLADIMIR NAJARRO

GENERALIDADES
ANTECEDENTES
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
OBJETIVOS
ALCANCES
LIMITACIONES
JUSTIFICACIONES
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
COMPONENTES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
ESTUDIOS NECESARIOS PARA EL DISEÑO DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
PROCESO DE DISEÑO
GENERALIDADES DEL SOFTWARE A UTILIZAR PARA EL MODELAJE HIDRÁULICO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE (EPANET 2.0 vE. y EPACAD)
DEFINICIÓN
MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
REQUISITOS PARA LA GESTIÓN DE UN SISTEMA DE AGUA POTABLE
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Diseñar el sistema de abastecimiento de agua potable para el cantón San José Primero en el municipio de San Martín.
Realizar el levantamiento topográfico del cantón San José Primero.

Desarrollar la memoria de cálculo necesaria para el diseño de la red de abastecimiento de agua potable del cantón San José Primero.
El proyecto desarrollado consistirá en el diseño del sistema de abastecimiento de agua potable del cantón San José primero; sin incurrir en decisiones posteriores a cerca de la ejecución del proyecto.

El diseño se realizará en función de las personas que actualmente poseen viviendas en los terrenos donde residen
El presente trabajo contendrá únicamente el Diseño del Sistema de Abastecimiento de Agua Potable del Cantón San José Primero.

Ya que para el análisis de los sistemas de abastecimiento de agua potable solo requiere el uso del programa EPANET, este proyecto se realizara solamente con ese programa.
En el país un 60% de la población pertenece a la zona urbana y un 40% a la zona rural, de la población urbana un 81% cuenta con el servicio de agua potable mediante conexiones domiciliares y en la zona rural la situación es a aún más preocupante ya que tan solo el 38% de la población cuenta con el sistema de abastecimiento de agua potable mediante conexiones domiciliares.

Por lo antes descrito, es evidente que el diseño de sistemas de abastecimiento de agua potable es necesario para contribuir a la mejora de la calidad de vida de un porcentaje elevado de la población.
Se denomina sistema de abastecimiento de agua potable al conjunto de obras de captación, tratamiento, conducción, regulación, distribución y suministro intradomiciliario de agua potable
FUENTES DE ABASTECIMIENTO
CAPTACIÓN
ADUCCIÓN
TRATAMIENTO
ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA
RED DE DISTRIBUCIÓN
ACOMETIDAS DOMICILIARES
MICRO MEDICIÓN
Las fuentes se clasifican en:
Superficiales
Subterráneas
Meteóricas
Según sea el recurso a explotar tendremos distintos tipos de obras de captación, por ejemplo, en el caso de aguas superficiales las obras pueden ser tomas sumergidas o semisumergidas, para las aguas subterráneas la perforación de pozos hasta llegar a los acuíferos, y para el caso de aguas meteóricas una serie de obras destinadas a recoger y conducir el agua de las lluvias hacia los puntos de recogida y almacenamiento.
Es el tramo de tubería destinado a conducir los caudales desde la obra de captación hasta el depósito regulador o la planta de tratamiento.
Es el conjunto de procesos destinados a dotar el agua de la fuente de la calidad necesaria para el consumo humano, es decir potabilizarla.
Se utiliza una estructura destinada a almacenar parte de los volúmenes requeridos por la población a fin de garantizar su entrega de manera continua y permanente. Además el depósito de almacenamiento tiene como objetivo garantizar las presiones requeridas en los aparatos sanitarios de las viviendas.
Sistema que permite que llegue el agua desde el lugar de captación al punto de consumo en condiciones correctas, tanto en calidad como en cantidad.
Red de distribución de agua potable abierta o ramificada
Red de distribución de agua potable cerrada o mallada
Una acometida tiene la finalidad de llevar agua de la red principal a cada edificio vivienda o establecimiento que conecta a dicha red.
Consiste en registrar el consumo de cada vivienda que es abastecida por la red.
Levantamiento topográfico
Estudios de las fuentes de abastecimiento de la zona.
Demografía local y regional
Localización de sistemas existentes (Alcantarillados Sanitario y Pluvial)
Definir periodo de diseño
Factores que pueden influir en aumentar o disminuir el periodo de diseño:
Calidad y vida útil de los materiales.

Calidad de procesos constructivos.

Calidad de los equipos electromecánicos y de control.

Calidad del agua.

Diseño del sistema.

Operación y mantenimiento.
Proyección de la población
Método Geométrico o de progresión geométrica
Crecimiento lineal o aritmético
Definir la dotación del proyecto
Dotaciones según la norma de anda
Tabla de consumos específicos
Definición de caudales de diseño
Cálculo de volumen de almacenamiento.
El valor k se expresa en porcentajes y se define mediante la siguiente tabla extraída de las normas de ANDA
Cálculo de potencia de equipo de bombeo
Cálculo de golpe de ariete
Método de Hardy Cross
Métodos de diseño de redes de abastecimiento de agua potable.
Método de ajustes de gradientes hidráulicos
Es un proceso de tanteos directos, los ajustes hechos sobre los valores previamente admitidos o adoptados, son calculados y controlados.
EPANET 2.0 vE
EPACAD
Conexión entre EPACAD Y EPANET
EPANET es un programa de computadora, desarrollado por la U.S. EPA, que realiza simulaciones en período extendido (o cuasi estático) del comportamiento hidráulico y de la calidad del agua en redes de tuberías a presión.

EPANET permite seguir la evolución del flujo del agua en las tuberías, de la presión en los nudos de demanda, del nivel del agua en los depósitos, y de la concentración de cualquier sustancia a través del sistema de distribución durante un período prolongado de simulación.
EPACAD es un programa gratuito que permite convertir de forma sencilla un fichero que contenga una red de AUTOCAD, en un fichero interpretable por EPANET. En este proceso, EPACAD es capaz de reconocer de forma automática las principales propiedades de los elementos, facilitando en gran medida el trabajo necesario para generar una red.
Crear la red es tan sencillo como apretar un botón. Esta acción además puede abrir directamente el programa EPANET con la red creada. Al hacerlo se comprueba que EPACAD ha obtenido las principales propiedades de los elementos, tan solo se deben editar los diámetros y demandas, e introducir algunos elementos indispensables, como puntos de inyección de agua.
Ubicación del proyecto
Demografía
El proyecto consiste en el análisis de una alternativa de solución a la problemática que viven en el cantón San José Primero; cantón que ahora esta dividido y del cual se desprende San José Segundo, la propuesta es la evaluación de una ampliación al proyecto más cercano existente el cual ya cuenta con un tanque de almacenamiento, del cual se pretende abastecer también a los cantones San José Primero y San José Segundo.
El proyecto a diseñar tiene una extensión aproximada de 18 km de tubería y beneficiara a una población total de 1559 personas distribuidas en 294 viviendas, también beneficiara a 2 escuelas y 2 iglesias.
Descripción del proyecto
Que la comunidad no esté ubicada en una zona de riesgo geológico (deslizamiento, inundaciones, etc.) o en una zona ilegal.
Que tenga una ADESCO legislada o en vías de legislación
Que se organice un comité de agua entre los beneficiarios del proyecto y redacten un reglamento interno, donde se establezcan las cuotas a pagar, multas o sanciones, condiciones de funcionamiento y compromisos de los beneficiarios donde definan claramente el papel del comité del agua y directiva comunal.
Garantizar por vía legal los terrenos en donde estarán ubicadas las fuentes de abastecimiento y las obras de captación y almacenamiento.

Dichos terrenos deberán ser respaldados por una escritura pública en donde se acredite a la comunidad como dueña de los mismos.
En la zona de San Martín se ha dado el problema de sobrepoblación lo cual es un factor clave en la deficiencia del abastecimiento de agua potable, por lo que en años recientes se han llevado a cabo proyectos de mejoramiento del servicio de agua potable; con lo que se pretende hacer más eficiente el suministro de este líquido pero aún existen comunidades que carecen de tal servicio.


Para obtener un diseño con mayor confiabilidad usaremos los programas de computador EPANET 2.0 vE, AUTOCAD y EPACAD.
El cantón San José Primero alberga una población aproximadamente de 1,300 habitantes que obtienen el recurso hídrico de pozos artesanales, o por pipas que les proporcionan el vital líquido cada cierto tiempo durante la semana, viéndose los habitantes obligados a realizar tareas extras para poder tener el suministro en el interior de sus viviendas, por lo cual es de suma importancia realizar un Diseño de un Sistema de Abastecimiento de Agua Potable.
Se caracteriza por contar con una tubería Principal de distribución (la de mayor diámetro) desde la cual parten ramales que terminarán en puntos ciegos, es decir sin interconexiones con otras tuberías en la misma Red de Distribución de Agua Potable.
En este tipo de red, se logra la conformación de mallas o circuitos a través de la interconexión entre los ramales de la Red de Distribución de Agua Potable.
Caudal de Bombeo
El valor k según la Norma de ANDA:
Primero calculamos la carga dinámica total:
El fenómeno del golpe de ariete, también denominado transitorio, consiste en la alternancia de depresiones y sobrepresiones debido al movimiento oscilatorio del agua en el interior de la tubería, es decir, básicamente es una variación de presión, y se puede producir tanto en impulsiones como en abastecimientos por gravedad.
Tiempo de cierre de la válvula y tiempo de parada de
bombas. Cierre lento y cierre rápido
GOLPE DE ARIETE
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