Elementos constitutivos de la red y parámetros actuales

3.1.2.1. Línea Antigua

Figura 1-3: Tanque Antiguo. Fuente Shobolpamba. Realizado por: Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

La línea antigua es la obra destinada al transporte del caudal producido en la fuente Shobolpamba, desde la reserva hasta el tanque repartidor de caudales. Las características de esta parte del sistema se detallan en la Tabla 1-3.

Tabla 1-3: Línea Antigua Propiedades

Característica Valor Tipo

Longitud 346.35 m Calculada

Diámetro interno 152.55 mm Calculada

Espesor 3.84 mm Medida

Material PVC Observada

Realizado por: Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

La tubería nace de un tanque de base rectangular abierto a la atmósfera construido de hormigón y conectado a una segunda línea que es la encargada de transportar el fluido desde la fuente, este tanque no dispone de sistema de reboso para la evacuación de excesos de agua. Para este estudio se asume que el nivel de agua en el tanque siempre permanece constante, por lo que en este caso las dimensiones del mismo no son relevantes.

Durante las visitas al sistema se pudo notar que por la posición de la tubería y el nivel de agua en el tanque esta no se encontraba por completo cubierta por el fluido, por lo que era observable la gran cantidad de aire que al momento ingresaba al sistema, así como la formación de remolinos a la entrada de la tubería. Es importante recalcar que este nivel en el tanque está en función de la producción variable en la fuente, aunque según el encargado, el nivel siempre se mantiene relativamente bajo (aproximadamente, 0.35m)

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Figura 2-3: Salida del tanque antiguo. Realizado por: Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

Entre otros elementos importantes que pueden señalarse en este tramo de tuberías están: válvula de regulación a la salida del tanque y un cruce de quebrada.

3.1.2.2. Línea Nueva

Figura 3-3: Tanque línea Nueva. Realizado por: Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

La línea nueva proviene de un tanque de base circular que recolecta el agua producto tanto de la fuente el Lirio como de la Represa. El agua llena el tanque que dispone de un sistema de reboso para evacuar el agua en exceso que pueda presentarse. La tubería que sale del depósito originalmente fue construida en la parte inferior del mismo (para aprovechar la presión estática) pero se han realizado modificaciones elevando la tubería un metro sobre su posición original. Los parámetros extraídos de este sistema son:

Tabla 2-3: Línea Nueva Propiedades

Característica Valor Tipo

Longitud 316.84 m Calculada

Diámetro interno 152.55 mm Calculada/Medida

Espesor 4.2 mm Medida

Material PVC Observada

Máxima altura del tanque 1.98m Medida Realizado por: Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

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La asunción de que el nivel de agua es constante con el tiempo se repite para este tanque, con la consideración de que máximo podría ubicarse al nivel de la tubería de expulsión ya que el volumen de fluido que ingresa al sistema no está siendo evacuado en su totalidad, dejando un remanente que ya no puede acumularse en el depósito y que debe ser arrojado hacia el río Chimborazo, el proceso se esquematiza en la Figura 4-3. Por la disposición de la tubería en el depósito, se puede decir que esta transporta el agua a sección llena, o lo que es lo mismo como un sistema a presión distinta a la atmosférica.

Figura 4-3: Esquema de funcionamiento del Tanque Nuevo. Realizado por: Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

El sistema anterior corresponde a un volumen de control en el cual la masa de agua que ingresa es mayor a la que sale por la línea nueva por lo cual la diferencia entre estas provoca una acumulación de masa que supera el máximo volumen de almacenamiento obligando al tanque a tener una segunda salida de caudal mediante la tubería de reboso. Es importante señalar que el volumen de agua que se transporta por la línea nueva no solo depende de la presión con la que sale desde el tanque, sino también de las características en la tubería aguas abajo, principalmente la unión directa a otra tubería a una distancia relativamente corta. Entre otros elementos que se encuentran en esta parte del sistema están: válvula de regulación a la salida del tanque (recientemente instalada), válvula de compuerta para vaciado, y dos cruces de río.

Figura 5-3: Válvula de vaciado y cruce de río. Realizado por: Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

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3.1.2.3. Línea en conjunto

Figura 6-3: Punto de unión de las tuberías “Yee” Fuente Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

Si bien ambas partes nacen de fuentes diferentes, las dos líneas se unen mediante una intersección en Yee a una distancia menor a los 500 m a partir de ellas. A partir de este punto el flujo se transporta en conjunto hasta el tanque repartidor de caudales. El Sr. Homero Moyano, Presidente de la Junta Parroquial de Agua Potable de Calpi (al momento de ejecutarse el proyecto), explicó que en la construcción de esta parte de la línea intervinieron criterios ingenieriles que garantizaron el buen funcionamiento en la construcción como por ejemplo el uso de segmentos de tubería con diámetro menor pues este tipo de decisiones se toman por motivos económicos, técnicos o inclusive por experiencia. Bajo estas condiciones se determinaron las características de este segmento de captación como muestra la Tabla 3-3.

Tabla 3-3: Línea en conjunto. Propiedades

Característica Valor Tipo

Longitud 6909.96 m Calculada

Diámetro interno 152.55 y 103.73 mm Calculada/Medida

Espesor (Promedio) 3.85 mm Medida

Material PVC Observada

Realizado por: Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

A partir del punto de unión la tubería dispone de varios elementos como válvulas de aire y válvulas de control cada cierta distancia hasta llegar al tanque regulador de caudales.

Figura 7-3: Válvulas en la Línea en conjunto. Fuente Fiallos Avila Karen Lizbeth, 2019.

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3.1.2.4. Tiempo de Simulación

Para la creación del modelo hidráulico de la línea de captación se asumen caudales constantes a la salida de cada fuente, con esto el comportamiento de las tuberías será el mismo durante todo el día haciendo que el modelo sea de tipo estático.