RED DE DISTRIBUCIÓN

(1)

RE DE S DE D IS TR IB UC IÓ N DE A GU AS C LA RA S

PR OF ES OR C AR LO S PÉ RE Z

(2)

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.

(3)

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.

(4)

RED DE DISTRIBUCIÓN

DISTRIBUCIÓN DOMOCILIARIA.

ACUEDUCTO 4"a 8"

75m<P<20m CLOACAS

CAJA TRONCOCONICA (MEDIDOR)

LLAVE DE PASO

P>7mca

(5)

TIPOS DE REDES

RED TIPO RAMIFICADA RED TIPO MALLADA

A B C

D E F

G H I

I II

III IV

E E

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

(6)

TIPOS DE REDES

Ventajas de cada tipo

(7)

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.

(8)

CRITERIOS DE DISEÑO. PERFILES.

C COTA 103 A

COTA 117

B COTA 107

E

COTA 150

300 m

200 m

400 m

(9)

CAUDALES DE DISEÑO.

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

Retorno Diseño

(10)

CAUDALES DE DISEÑO

CAUDAL DE INCENDIO: Qi = K₃ x Qm + I K₃ = 1,8

Donde K₃ expresa el porcentaje de consumo al momento del incendio.

Población Incend ios a la

vez

Duración Q

hidrantes

(I) Pequeña

5.0000 a 20.000

1 4 Horas 10 Lps

Mediana

20.000 a 50.000 1 4 Horas 16 Lps Grande

Mayor que 50.000

2 4 Horas 32 Lps

Retorno Diseño

(11)

¿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.

CAUDALES DE DISEÑO

(12)

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

(13)

EJEMPLO DE DISEÑO DE UNA RED RAMIFICADA

1) DEFINIR LA GEOMETRÍA DE LA RED (TOPOGRAFÍA). IDENTIFICAR NODOS Y TRAMOS. DETERMINAR LONGITUDES Y COTAS.

Tramo Gasto

(LPS)

E-A 5

A-B 10

B-C 15

C-D 15

D-F 10

E

B A

C

D F

300 m

200 m

150 m

400 m

500 m COTA 150

COTA 107 COTA 103

COTA 95

COTA 102 COTA 117

(14)

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

EJEMPLO DE DISEÑO DE UNA RED RAMIFICADA

2) DETERMINAR EL CAUDAL O GASTO CONSUMIDO EN CADA TRAMO (Qm)

(15)

CONSUMO MÁXIMO HORARIO.

Qmh

K

₂

= 2,58

Gasto de incendio. Qi

K

₂

= 275 – 0,75 (22,464) / 100

I = 16 lps

Qmh = K

₂

x Qm

Qi = K

₃

x Qm +I

K

₃

= 1,8

(16)

Tramo Cota

Qm (lps)

Qmh (lps)

Qi (lps

) I

E-A 90 5 12,9 9 8

A-B 85 10 25,8 18 8

B-C 80 15 38,7 27 8

C-D 75 15 38,7 27 8

D-F 65 10 25,8 18 8

B-G 80 10 25,8 18 8

TOTAL 65 167,7

0 117

Qmh = 5 * 2,58 = 12,9 Ejemplo del cálculo

Qi = 5 * 1,8 = 12,9

(17)

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

(18)

E-A 100

A-B 25

B-C 25

C-D 30

D-F 30

B-G 30

(19)

E-A 100 12.9

A-B 25 25.8

B-C 25 38.7

C-D 30 38.7

D-F 30 25.8

B-G 30 25.8

(20)

E-A 100 12.9

A-B 25 25.8

B-C 25 38.7

C-D 30 38.7

D-F 30 25.8 16

B-G 30 25.8

(21)

E-A 100 12.9 168

A-B 25 25.8 155

B-C 25 38.7 103

C-D 30 38.7 65

D-F 30 25.8 16 26

B-G 30 25.8 26

(22)

E-A 100 12.9 168 197

A-B 25 25.8 155 184

B-C 25 38.7 103 119

C-D 30 38.7 65 81

D-F 30 25.8 16 26 42

B-G 30 25.8 26 26

(23)

E-A 100 12.9 168 197 450

A-B 25 25.8 155 184 450

B-C 25 38.7 103 119 350

C-D 30 38.7 65 81 300

D-F 30 25.8 16 26 42 200

B-G 30 25.8 26 26 150

(24)

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05

(25)

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633

J= α L Q²

(26)

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091 0.9611

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633 0.4363

(27)

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 110 90

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091 0.9611 90 85

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 85 80

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 80 75

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 75 65

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633 0.4363 85 80

(28)

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 110 90 0 20

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091 0.9611 90 85 38.11 43.11

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 85 80 43.11 48.11

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 80 75 48.11 53.11

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 75 65 53.11 63.11

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633 0.4363 85 80 43.11 48.11

(29)

E-A 100 12.9 168 197 450 7.23E-08 0.27909 1.2402 110 90 0 20 0 19.72

A-B 25 25.8 155 184 450 7.23E-08 0.06091 0.9611 90 85 38.11 43.11 19.72 42.15

B-C 25 38.7 103 119 350 2.65E-07 0.09427 0.4639 85 80 43.11 48.11 42.15 47.65

C-D 30 38.7 65 81 300 5.94E-07 0.11546 0.3696 80 75 48.11 53.11 47.65 52.74

D-F 30 25.8 16 26 42 200 4.85E-06 0.25417 0.2542 75 65 53.11 63.11 52.74 62.86

B-G 30 25.8 26 26 150 2.19E-05 0.43633 0.4363 85 80 43.11 48.11 62.86 47.67