UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DE SISTEMAS Y DE ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
“USO USO Y APLICACIÓN DEL SOFTWARE SEWERCAD EN EL DISEÑO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE SALPOSALPO-OTUZCO LA LIBERTAD“ PRESENTADO POR: BACH. ALBERTO RICHARD ALARCÓN BARRERA LAMBAYEQUE – PERÚ 2008
INDICE
I II III IV V VI
GENERALIDADES INTRODUCCIÓN OBJETIVOS DEFINICIONES PROCEDIMIENTO VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO SEWERCAD VII CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES VIII REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y IX PLANOS
INTRODUCCION Es importante prestar atención al funcionamiento del sistema de alcantarillado de una ciudad o población, y por ende al conjunto de conductos destinados a recibir y evacuar las aguas de deshecho o aquellas que por uno u otro motivo puede causar perjuicio a la comunidad. De acuerdo a la información en planos y medios magnéticos de los sistemas de redes de alcantarillado, la simulación de la red de alcantarillado en SEWERCAD ofrece muchas ventajas, estableciendo rápidamente un diagnostico actual del sistema y proporcionando herramientas precisas para su optimización en el caso de sistemas existentes. SEWERCAD ofrece un excelente servicio en el caso de nuevos diseños para ciudades o poblaciones incluyendo escenarios con estaciones de bombeo, tanques, tuberías a presión.
Mi persona es consciente de la necesidad de las empresas prestadoras del servicio de agua y alcantarillado, de conocer el comportamiento de las redes por medio de simulaciones con informaci贸n real y confiable para ser integrada con un sistema de informaci贸n geogr谩fico (GIS), presta el servicio de simulaciones de redes de alcantarillado.
OBJETIVOS ‣ Realizar el diseño del sistema de alcantarillado de aguas residuales por gravedad.
Diseñar una red de alcantarillado utilizando el software Sewercad, que nos permita simular y diseñar, obteniendo los resultados de manera grafica y que estos posteriormente sirvan para elaboración de los planos de planta y perfil longitudinal para el proyecto de alcantarillado. Demostrar la versatilidad del programa de Sewercad, las bondades de su arquitectura abierta para el diseño de alcantarillas con el método de distribución en marcha, aplicación orientada a una de las ramas de la Ingeniería Civil.
DEFINICION DE SEWERCAD
SewerCAD es un programa sumamente poderoso para el diseño y el análisis del flujo gravitacional y de presión a través de tubería se conecta y se bombea a estaciones. El programa puede ser ejecutado en el modo Autocad, dándolos a todos ustedes el poder de las capacidades de Autocad, o en el modo autónomo utilizando nuestra interfaz gráfica.
Los cálculos de flujo son válidos para ambas situaciones sobrecargadas y variadas de flujo, incluyendo saltos hidráulicos, el lugar alejado, y las curvas.
Usted también tiene la flexibilidad mezclar gravedad y ejercer presión sobre componentes libremente, basando sus sistemas en paralelo o en la serie como existen en el campo. Los elementos de presión pueden controlarse basados en la hidráulica de sistema, o cambiar de dirección y bombeando adelante y completamente debido a cambios en flujos y las presiones.
Principales Herramientas Del Sewercad
PROFILE
ANNOTATION
COLOR ENDING
TABLE MANAGER
GO(CORRER EL PROGRAMA
PRESSURE JUNCTION TOOL TOOL: OUTLET TOOL TOOL:
HIDRÁULICA La energía en cualquier punto dentro de un sistema hidráulico está a menudo representada en tres partes: Presión: p/g. Elevación: z. Velocidad: V2 / 2g
Donde: P = presión (N/m2, lb/ft2) El peso específico del elemento (N/m3, lb/ft3) Z = Elevación (m, ft) V = Velocidad (m/s, ft/s) Constante de aceleración de la g = Gravitacional (m/s 2,ft/s)
Hidráulica y gradiente de energía hidráulica El grado de energía es la suma del grado hidráulico y la cabeza de velocidad (V2 /2g). Ésta es la altura para la cual una columna de agua se levantaría en un tubo del Pitot. El grado hidráulico en un perfil es a menudo llamado la línea de gradiente de energía, o EGL. En un lago o un reservorio, donde la velocidad es esencialmente cero, el EGL es igual al HGL, como puede verse en la siguiente figura
El programa por defecto utiliza el gradiente hidráulico como la base para sus cómputos hidráulicos. El grado de la energía a cualquier punto dado entonces es computado agregando la carga de la velocidad al grado hidráulico. Debido a esta costumbre, las discontinuidades de la energía pueden ocurrir de vez en cuando, por ejemplo cuando el tamaño de la tubería disminuye en la dirección rió abajo, o la pendiente de la tubería aumenta.
Aspectos Hidráulicos de los Alcantarillados Fórmulas para Cálculos Hidráulicos Para los cálculos hidráulicos de tuberías existe gran diversidad de fórmulas, siendo las fórmulas que se aplicaran de Manning, Darcy-Weisbach y Chezy. Fórmula de Manning Por lo general la fórmula de Manning se ha usado para canales, en tuberías, para canal circular parcial y totalmente lleno. Uno de los inconvenientes de esta fórmula es que solo toma en cuenta un coeficiente de rugosidad obtenido empíricamente y no toma en cuenta la variación de viscosidad por temperatura. Las variaciones del coeficiente por velocidad, si las toma en cuenta aunque el valor se considera para efectos de cálculo constante, la fórmula es como sigue aplicada a tubos:
A Rh Pm
1 2 3 12 v Rh S n
En donde: v = Velocidad del flujo (m/s ) A = Área del tubo ( m² ) n = Coeficiente de rugosidad (adim) Pm = Perímetro mojado (m) S = Pendiente del tubo (m/m) Rh = Radio hidráulico (m)
TIPOS DE FLUJO FLUJO UNIFORME Y TIRANTE NORMAL
Para que las secciones de control permanezca en la misma profundidad de flujo debe ser constante a todo lo largo del canal.
FLUJO CRÍTICO, TIRANTE CRÍTICO, Y LA PENDIENTE CRÍTICA Ocurre cuando la energía específica de la sección es mínima. Esta condición está definida por la situación Donde:
A = Área (m ², ft ²) T = tirante crítico (m, ft) Q = caudal crítico (m ³ /s, ft ³ /s) g =aceleración gravitacional (m/s ², ft/s ²)
REGIMEN SUBCRÍTICO Se refiere a cualquier condición de flujo donde el número Froude está menos de 1.0. REGIMEN SUPERCRITICO Se refiere a cualquier condición donde el número Froude, o la proporción de Fuerzas internas para las Fuerzas gravitacionales, son mayores que 1.0. Para esta condición, el tirante normal está debajo del tirante crítico, y la velocidad normal está por encima de la velocidad crítica.
Unión de colectores sin caída en la Estructura-Pozo La elevación de la superficie del agua en los colectores que llegan debe ser aproximadamente la misma (conservación de cantidad de movimiento). En casos especiales, las contribuciones laterales inferiores al 10% del Caudal principal. La cota de energía del colector de salida debe ser menor que las de los colectores de llegada, para evitar resaltos en la estructura - pozo.
Unión de colectores sin caída en la Estructura-Pozo
El máximo ángulo de intersección entre colectores principales se hará de acuerdo con la siguiente clasificación:
ANALISIS DEL FLUJO GRADUALMENTE VARIADO Clasificación De Pendiente Pendiente Pendiente Pendiente Pendiente Pendiente
inversa horizontal hidráulicamente suave crítica hidráulicamente fuerte
Clasificación De Zona Zona 1 está donde flujo actual está encima del tirante de normal y tirante crítico. Zona 2 está donde flujo actual está entre tirante de normal y tirante crítico Zona 3 está donde flujo actual está debajo tirante de normal y tirante crítico.
Clasificación De Perfil El flujo gradualmente variado es simplemente una combinación de la clasificación de la pendiente y la clasificación de la zona. Por ejemplo, una tubería con pendiente hidráulicamente suave y el flujo hacia adentro zonifican 1 sería considerado un perfil Mild 1 (M1 para abreviar). El programa analizará más tipos del perfil, pero no analizará que cierto flujo de perfil eso ocurra raramente en el sistema convencional de la alcantarilla como H3, M3, y S3.
DISEﾃ前 SEWERCAD
BACKWATER ANALISIS
CAPACITY ANALISYS
Análisis de Capacidad (perfil Aproximado) El proceso intenso de cálculo de estimar una reseña biográfica de flujo gradualmente variado. Con este programa, tenemos la opción de usar determinante las descargas del flujo gradualmente variado, o usando la opción tradicional de la capacidad de análisis. Análisis de Capacidades ventajosa sobre el análisis de flujo gradualmente variado en términos de procesar el tiempo. Si nos ocupamos de una red relativamente grande el Análisis de Capacidades la forma de la que va salir. Los algoritmos de análisis de capacidad son más rigurosos y generan soluciones que más estrechamente reflejan a la realidad. Hay tres casos aproximados básicos del perfil:
Caso 1 (Gradiente Hidráulico< Tirante Normal) Si la corriente abajo de la profundidad en la tubería queda o debajo del tirante normal de la tubería, el tirante normal está asumida para el largo entero de la tubería.
Caso 2 (tirante normal < gradiente hidráulica < clave de tubería) Cuando la gradiente hidráulica esté por encima del tirante normal de la tubería pero debajo de la parte superior de la tubería, la pendiente de fricción asumimos que es cero que eso o intersecta el tirante normal de la tubería o alcanza el fin de la tubería.
Caso 3 (la Corona Hidráulica de la > = Grado de Tubería) Si el grado hidráulico está por encima de la cúspide de la tubería, entonces el grado hidráulico continúa río arriba después de la cuesta llena de fricción de flujo de la tubería.
Pérdida de Carga en Estructuras Método Estándar:
E = EGLi- EGLs
V 2s E K 2g
Donde: V= Velocidad tuberías aguas abajo. K= Coeficiente.fig 10 G= Aceleración de la Gravedad (9,81 m/s)
PROCEDIMIENTO
1 UBICACIÓN DEL PROYECTO
Departamento: La Libertad Provincia : Otuzco Distrito : Salpo DISTRITO DE SALPO Localidad : Salpo Respecto a la zona en estudio, también podemos mencionar las siguientes características: Área del Proyecto : 30 Ha. Beneficiarios : 420 familias (INEI – Censo 2005) Zona : Urbana (INEI - Censo 2005)
Clima y Temperatura:
La zona presenta un clima frio sub-húmedo, propio de la región de la sierra, correspondiendo principalmente a los valles interandinos bajos e intermedios. Tiene una temperatura muy variada esto es debido a las estaciones; las temperaturas varían entre 11° y 15° Centígrados.
Limites:
-Por -Por -Por -Por
el el el el
Norte con los distritos de Agallpampa y Otuzco Sur con los distritos de Carabamba y Virú este con los distritos de mache y Agallpampa oeste con el distrito de Poroto.
BUZON
ELEMENTOS PRINCIPALES DEL SEWERCAD GROUND ELEVATION MANHOLE
COVER PIPE GRAVITY
ENERGY GRADE LINE
HIDRAULIC GRADE LINE
TUBERIA
Ground elevation
MODELO DE BUZON-TUBERIA Ground elevation Ground elevation
Sump elevation
Sump elevation Sump elevation
Ground elevation
Sump elevation
ESQUEMA PRELIMINAR
Los archivos de un directorio de trabajo, creados por el SEWERCAD, no deben ser cambiados o manipulados; este inadecuado procedimiento podrĂa significar errores de datos en los procesos del proyecto
ESQUEMA DEFINITIVO DEL PROYECTO Como criterio general, el trazado de las redes de saneamiento, tanto en planta como en alzado, deberá evitar pérdidas puntuales de energía para lo cual se prestará especial atención al diseño de la unión de los conductos, los cambios de alineación, pendiente o sección y demás circunstancias que puedan alterar o distorsionar el flujo hidráulico. Teniendo los planos topográficos y de lotización de la localidad de Salpo se puede empezar hacer el diseño de la red de alcantarillado, los planos abiertos en el Autocad se deben guardar con la extensión DXF, esta extensión como es bien sabido sirve para poder importar los archivos del AUTOCAD a cualquier otro programa como en este caso es el programa SEWERCAD. Colocamos en la parte superior izquierda en FILE/IMPORT/DXF BACKGROUND de aquí podemos ubicar el archivo del AUTOCAD para poder importarlo al SEWERCAD
ESQUEMA DEFINITIVO DEL PROYECTO Como criterio general, el trazado de las redes de saneamiento, tanto en planta como en alzado, deberá evitar pérdidas puntuales de energía para lo cual se prestará especial atención al diseño de la unión de los conductos, los cambios de alineación, pendiente o sección y demás circunstancias que puedan alterar o distorsionar el flujo hidráulico. Teniendo los planos topográficos y de lotización de la localidad de Salpo se puede empezar hacer el diseño de la red de alcantarillado, los planos abiertos en el Autocad se deben guardar con la extensión DXF, esta extensión como es bien sabido sirve para poder importar los archivos del AUTOCAD a cualquier otro programa como en este caso es el programa SEWERCAD. Colocamos en la parte superior izquierda en FILE/IMPORT/DXF BACKGROUND de aquí podemos ubicar el archivo del AUTOCAD para poder importarlo al SEWERCAD
METODOLOGIA DEL PROGRAMA:
CAD Dibujos
Datos
Topolog铆a de la red elevaciones de los buzones longitudes escalasdas algun datos fisisco etc.
Bases de datos & spreadsheets Informacion de demanda estrategias operacionales field data, etc.
Datos geoespaciales Poblacion a futuro posibles elevaciones diametros materiales, etc.
Herramientas para construcci贸n del modelo ModelBuilder. MULTI ESCENARIO
PARA CREACION DEL PROYECTO
LoadBuilder. DEMANDA DE CARGA UNITARIA
DE POR MEDIO
DATOS GEOSPACIAL
Modelo
Shapefile & database synch. Synchronized model connections Polyline to Pipe. CONVERSION DEL AUTOCAD DESARROLLO DEL PROAGRMA
PARA EL
TRAZO DE BUZONES Y TUBERร AS: En primer lugar se cambia los parรกmetros que estรกn definidos por el programa Se coloca los parรกmetros del Reglamento Nacional De Edificaciones Seleccionando el icono del parte superior izquierda llamado Pipe Layout Tool.
UN MENCIÓN MUY IMPORTANTE ACERCA DEL SOFTWARE CADA VEZ QUE SE TERMINE UN TRAMO DE NUESTRA RED EL ÚLTIMO BUZÓN SE COLOCARA EL ICONO LLAMADO OUTLET
DISEÑO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO
PARA CALCULAR LA POBLACION A UTILIZAR EL SISTEMA
UTILIZAMOS EL METODO ARITMETICO
A)METODO ARITMETICO P =Pa(1+r ( T)) 1000 donde : P= Pa= r= T=
Población a Calcular P Poblacion Inicial Po Razón de Crecimiento r Tiempo Futuro T
Población a Calcular P= Poblacion Inicial Po Razón de Crecimiento r= Tiempo Futuro T= Población de Diseño =
9375.66 2100 hab 1.7 2038 9375.66 HABITANTES
B)CAUDAL DE DISEÑO DOTACION= 120 LT/HAB/DIA CAUDAL EN ELA RED DE AGUA POTABLE
CAUDAL PROMEDIO DIARIO Qpd= 0.8 * poblacion *dotacion = CAUDAL MAXIMO DIARIO Qmd= Qpd*1.3=
10.4174 LT/SEG 13.54262 LT/SEG
CAUDAL MAXIMO HORARIO Qmh=Qpd*2.5=
26.0435 LT/SEG
CAUDAL MAX. MAXIMOURUN: Qmm=Qpd*1.3*2.5=
33.85655 LT/SEG
CAUDAL DE INFILTRACION : EN LA RED Qr=
20000 lt/km/dia
EN EL BUZON Qb=
4.0132 km=
380 lt/bz/dia
130 buzones=
C) CONTRIBUCIÓN POR PRECIPITACIONES PLUVIALES La contribución al sistema de aguas de precipitaciones pluviales en realidad es mínima por no decirlo nula, puesto que en esta zona del país son muy pocas las lluvias que puedan presentarse. Pero se considera importante tomar en cuenta en el cálculo este caudal que pueda cubrir cualquier eventualidad. Es importante recalcar que esta zona posee una topografía que permite evacuar por simple gravedad las aguas de un fenómeno extraordinario como el de "El Niño". También se pudo observar in situ que existen varias acequias que cruzan el Centro Poblado lo que contribuiría al drenaje. El caudal de contribución al Sistema por este concepto podría ingresar por las cajas de registro o por las cámaras de inspección. Su valor se puede tomar del rango establecido según Vierendel que indica: 0.0002 lt/s/m < Qi ' < 0.0008lt/s/m Para este Proyecto se tomará el valor promedio de 0.0007 lt/s/m. Así mismo para obtener el valor del gasto es necesario conocer la longitud de la red principal. Long. de colector principal =
4,013
m
Qi = QI' * long. red princ. Qi = 0.0007 * 4,013 Qi =
2.80924
LT/SEG
D)CAUDAL DE LA RED DE DESAGUE : CAUDAL TOTAL =Qmh+Qr+Qb+Qi= LONGITUD TOTAL DE LA RED= Entonces se tiene: E)CAUDAL EN MARCHA =
0.007563411 LT/SEG/M
30.35348 LT/SEG 4,013 m
0.928981 LT/SEG 0.571759 LT/SEG
PERSONALIZACION DE LOS BUZONES Y TUBERIAS Después de colocar todo el dibujo se procede a colocar este icono es conocido como TABLE MANAGER que aquí colocando los nombres de los buzones en , las cotas de tapa de cada buzón lo que en el programa se llama GROUND ELEVATION después se coloca gravity pipe report que nosotros conocemos como COLECTORES. De allí se coloca el material a usar en nuestro proyecto va ser de PVC con un n=0.010 y se colocara la infiltración que en nuestro caso es 0.000756 l/m en INFLILTRATION UNIT LOAD FLOW PER UNIT.
Tablas para personalizar las tuberĂas
Tabla para personalizar lo buzones
DISEÑO Para efectuar nuestro calculo y diseño se ha procedido a verificar para tener en cuenta el Reglamento Nacional De Edificaciones y hacer sus restricciones de diseño como son: Velocidades máximas y mínimas que son respectivamente 0.6m/s y 3m/s Pendientes máximas y mínimas que son respectivamente 0.5% y 10% Los diámetros mínimos utilizables que son de 8” Las características del diseño -basadas en SewerCAD permiten que nuestro proyecto se diseñe automáticamente la tubería y los buzones. El diseño automático se procede de la siguiente manera se coloca en la pantalla principal el icono se clikea y va aparecer la fig de allí se coloca el check en design de allí otra vez GO
INTERPRETACION DE RESULTADOS: Perfiles Longitudinales: Para obtener los perfiles longitudinales se coloca en la pantalla principal PROFILE/PROFILEMANAGEMENT/ADD/se coloca el nombre se selecciona el tramo a ver el dibujo.
Como podemos observar es mĂŠtodo es sencillo y aparece los resultados como primer calculo pero esto no es definitivo por en algunos buzones se va observar que va existir remanso lo cual no debe pasar por que es perjudicial para el buen funcionamiento del alcantarillado
Para poder arreglar esto tenemos que bajar la cota de fondo del buzón en estudio: Se coloca en la pagina principal se pone en el buzón en estudio DESIGN/LOCAL PIPE MATCHING CONSTRAINTS y se coloca el numero hasta que se observe que no existe remanso
Quedando para obtención de planos mediante la opción de exportarlo mediante el icono file/export/ y colocar el nombre del archivo a hacer exportado el exportado tendrá la extensión dxf que será abierto por el autocad para cualquier arreglo de presentación.
Para la obtenciﾃｳn de los resultados se coloca Tabular Reports/Gravity Pipe Report/ok este enlace es para poder observar los resultados de los colectores que se llamar Gravity Pipe Report . Para la obtenciﾃｳn de los buzones se coloca Tabular Reports/Manhole Report/ok . Para la obtenciﾃｳn de los buzones de llegada de ultimo tramo se coloca Tabular Reports/Outlet Report/ok. BUZONES BUZONES Label
Description
P-01 P-02 P-03 P-04 P-05 P-06 P-07 P-08 P-09 P-10 P-11 P-12 P-13 P-14 P-15 P-16 P-17 P18 P-19 P-20 P-21 P-22 P-23 P-24
pasaje usquil pasaje usquil pasaje usquil pasaje usquil
longitud (m)
Caudal (l/s)
29 34.5 40.5 40.5 25 52.5 41 28 39.5 37 25 45.5 48.5 20.5 27.5 20.5 54 33.5 40 22.5 35 22.5 20 28.5
AGUAS
AGUAS
ARRIBA 1.71924BZ-01 1.98006BZ-02 2.28624BZ-03 2.59242BZ-04 2.78142BZ-05 3.17832BZ-06 3.48828BZ-07 3.69996BZ-08 3.99858BZ-09 1.77972BZ-11 1.96872BZ-12 2.3127BZ -13 1.86666BZ-15 2.46768BZ- 14 4.54224BZ-16 4.69722BZ-17 5.10546BZ-18 5.35872BZ-19 5.66112BZ-20 5.83122BZ-21 1.7646BZ-23 1.9347BZ-24 2.0859BZ-25 2.30136BZ-26
ABAJO BZ-02 BZ-03 BZ-04 BZ-05 BZ-06 BZ-07 BZ-08 BZ-09 BZ 10 BZ-12 BZ -13 BZ- 14 BZ-16 BZ-16 BZ-17 BZ-18 BZ-19 BZ-20 BZ-21 BZ-22 BZ-24 BZ-25 BZ-26 BZ-27
DISEﾃ前 POR CENTAJE 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75
COTA DE TAPA AGUAS ARRIBA 3,495.10 3,495.00 3,494.00 3,489.00 3,490.00 3,485.00 3,483.00 3,485.00 3,483.60 3,481.80 3,481.80 3,480.00 3,478.00 3,482.00 3,477.80 3,479.50 3,478.00 3,474.50 3,475.00 3,475.90 3,470.50 3,468.00 3,467.80 3,464.50
AGUAS
COTA DE FONDO AGUAS
ABAJO ARRIBA 3,495.00 3,493.70 3,494.00 3,493.05 3,489.00 3,491.65 3,490.00 3,487.56 3,485.00 3,486.10 3,483.00 3,483.56 3,485.00 3,481.52 3,483.60 3,480.88 3,483.20 3,480.46 3,481.80 3,480.40 3,480.00 3,479.27 3,482.00 3,478.52 3,477.80 3,476.60 3,477.80 3,477.31 3,479.50 3,475.81 3,478.00 3,475.55 3,474.50 3,475.19 3,475.00 3,473.00 3,475.90 3,472.81 3,475.60 3,472.51 3,468.00 3,469.10 3,467.80 3,466.58 3,464.50 3,465.10 3,464.00 3,463.10
AGUAS ABAJO 3,493.05 3,491.65 3,487.56 3,486.10 3,483.56 3,481.52 3,480.88 3,480.46 3,480.14 3,479.27 3,478.52 3,477.31 3,475.81 3,475.81 3,475.55 3,475.19 3,473.00 3,472.81 3,472.51 3,472.40 3,466.58 3,465.10 3,463.10 3,462.60
COLECTOR
AGUAS ARRIBA 3,493.70 3,493.05 3,491.65 3,487.56 3,486.10 3,483.56 3,481.52 3,480.88 3,480.46 3,480.40 3,479.27 3,478.52 3,476.60 3,477.31 3,475.81 3,475.55 3,475.19 3,473.00 3,472.81 3,472.51 3,469.10 3,466.58 3,465.10 3,463.10
AGUAS ABAJO 3,493.12 3,491.72 3,487.60 3,486.20 3,483.60 3,481.60 3,480.90 3,480.66 3,480.14 3,479.29 3,478.60 3,477.38 3,475.87 3,475.87 3,475.59 3,475.24 3,473.10 3,472.83 3,472.53 3,472.40 3,466.60 3,465.10 3,463.10 3,462.60
Pendiente S% 2 3.8551 10 3.358 10 3.7333 1.5 0.8 0.8 3 2.68 2.5 1.5 7.0488 0.8 1.5 3.8704 0.5 0.7 0.5 7.1429 6.5778 10 1.7544
Diametro 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm 203.2 mm
QLL 62.9064071 87.3365747 140.663003 81.5120518 140.663003 85.9465142 54.4785466 39.7855052 39.7855052 77.0442995 72.8194308 70.3315013 54.4785466 118.096459 39.7855052 54.4785466 87.5096902 31.4532036 37.2159323 31.4532036 118.881935 114.082619 140.663003 58.9172483
QD Velocidad (m/s) 75% 57.362949 0.847 79.6402736 1.108 128.267453 1.604 74.3290212 0.863 128.267453 1.392 78.3727085 1.262 49.677771 0.905 36.2795144 0.768 36.2795144 0.786 70.2549776 0.839 66.402414 0.969 64.1337266 0.733 49.677771 0.782 107.689526 1.463 36.2795144 0.816 49.677771 0.961 79.7981338 1.471 28.6814745 0.723 33.9363783 0.829 28.6814745 0.741 108.405784 0.799 104.029394 1.329 128.267453 1.186 53.7253241 0.879
Tirante (m) 0.023 0.0211 0.0182 0.0396 0.0273 0.0267 0.0369 0.0419 0.0435 0.027 0.0231 0.0426 0.0258 0.0203 0.0463 0.0445 0.0333 0.0568 0.0536 0.0593 0.0524 0.0184 0.0274 0.0274
d/D (Depth/Rise) (%) 11.34 10.4 8.91 15.86 11.59 13.15 17.66 20.6 21.4 11.89 11.35 16.69 12.67 10 22.81 20.88 16.4 27.93 26.36 29.17 17.13 9.04 10.99 13.5
TABLA DE DISEÑO DE BUZONES FINALES PROYECTO: DISEÑO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO LUGAR: SALPO -OTUZCO- LA LIBERTAD PROYECTISTA: BACH. ALBERTO ALARCON BARRERA Label
Station (m)
COTA TAPA
COTA TAPA (m) COTA FONDO (m)Tailw ater Condition Tailw ater Elevation (m) CAUDAL/Q (l/s)
BZ-27
0+00
3,464.00
3,464.00
3,462.60 Free Outfall
2.30
BZ 10
0+00
3,483.20
3,483.20
3,480.14 Free Outfall
4.00
BZ-22
0+00
3,475.60
3,475.60
3,472.40 Free Outfall
5.83
Los resultados pueden ser exportados al Excel mediante la opción copy que se encuentra en la parte superior de la ventana de resultados. La impresión puede ser de la misma pagina con la opción print . Así se puede obtener datos a tiempo real por ejemplo cuando la obra esta en construcción y si hay alguna modificación respecto a cotas se puede resolver al instante
CALCULO DE FUERZA TRACTIVA PROYECTO: DISEÑO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO LUGAR: SALPO -OTUZCO- LA LIBERTAD PROYECTISTA: BACH. ALBERTO ALARCON BARRERA
t g R S DONDE :
g=
aceleracion de gravedad (m/seg) 1000 kg/m3 R= d/D S= Pendiente(m/m) FUERZA TRACTIVA(PA)>1PA
Nº
TUBERIA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
d/D %
10.98 9.71 8.07 10.78 8.46 11.15 14.29 16.97 17.41 10.86 10.58 12.71 12 8.89 20.58 17.79 14.47 24.26 22.67 24.89 15.73 8.49 10.04 12.19
R
0.1098 0.0971 0.0807 0.1078 0.0846 0.1115 0.1429 0.1697 0.1741 0.1086 0.1058 0.1271 0.12 0.0889 0.2058 0.1779 0.1447 0.2426 0.2267 0.2489 0.1573 0.0849 0.1004 0.1219
Pendiente FUERZA s(m/m) TRACTIVA 0.02 21.54276 0.038551 36.7217936 0.1 79.1667 0.03358 35.5114544 0.1 82.9926 0.037333 40.8353954 0.015 21.027735 0.008 13.318056 0.008 13.663368 0.03 31.96098 0.0268 27.8156664 0.025 31.171275 0.015 17.658 0.070488 61.4732192 0.008 16.151184 0.015 26.177985 0.038704 54.9405989 0.005 11.89953 0.007 15.567489 0.005 12.208545 0.071429 110.223018 0.065778 54.7844571 0.1 98.4924 0.017544 20.9797994
9.81
VENTAJAS:
Analiza sistemas a gravedad o presión, incluyendo transiciones. Resuelve ecuaciones de energía para distintas condiciones, incluyendo flujo rápidamente variado. Definición de múltiples secciones geométricas. Utilización del método de fricción de adecuado a las condiciones: Hazen Williams, Manning, Kutter o Darcy-Weisbach. Diseño bajo condiciones extremas o desarrollo de simulaciones en período extendido.
Cargar el modelo basado en la población aportante, áreas de servicio, tasas per cápita, etc.
Calculo de factores pico con diferentes metodologías, incluyendo Babbit, Harmon, Federov entre otras. Calculo de las tasas de infiltración basada en la longitud de la tubería, área de contacto, longitud-diámetro o cualquier otro parámetro.
Asocia de las cargas promedio con patrones de consumo, ingresando directamente hidrogramas o importarlos de archivos externos.
Adición de cargas de precipitaciones para modelar sistemas combinados, mediante hidrogramas o cargas fijas.
Enlace su modelo hidráulico de manera bi-direccional a sistemas GIS, SCADA u otras bases de datos. Utilización de tablas personalizadas para presentar los datos en el formato que desee y manipule las tablas (editar, ordenar, filtrar) según sus necesidades. Analiza escenarios diversos del diseño para los sistemas sanitarios de la alcantarilla.
Su interfase gráfico esta totalmente en ingles hablamos de todo el programa.
Su costo para la adquisión es relativamente alto por ser un programa extranjero.
Acerca de información en el Internet es realmente escaso y el material bibliográfico es casi nulo solo pudiendo obtenerse mediante la compra por la red.
Se tiene que tener un conocimiento básico de las teorías de alcantarillado clásico y Reglamento Nacional De Edificaciones.
No trabaja en circuitos cerrados solo pudiéndose hacer mediante un artificio que puede llevar a la equivocación.
Falta mejorar para el trazado en grandes pendientes que provoca distorsión de las profundidades de los buzones.
No tiene los resultados de la fuerza tractiva solo te da un factor para poder calcularla.
CONCLUSIONES:
El diseño de una red alcantarillado en general en estos tiempos modernos se ha crecido acompañada de la tecnología mediante la simulación hidráulica se puede obtener datos mas cercanos a la realidad. El software Sewercad se afirma como herramienta de uso común en las empresas prestadoras de servicio de alcantarillado para técnicos e ingenieros civiles y sanitarios por su versatilidad y la simplicidad de uso. Es una herramienta para la producción de diagramas de flujo planos de perfiles de tubería para el manejo de una construcción y verificación de resultados. En la investigación del éxito en la gestión de alcantarillado alcanzada por países extranjeros, salta a la vista lo obvio, que aquellos no lo hacen como nosotros los latinos, en general muy empíricamente con papel y lápiz, sino que utilizan depuradas tecnologías automatizadas.
Los aspectos tratados en este documento no son normativos si no mas bien de recomendación general .Abarcan exclusivamente el diseño de una red de alcantarillado con todos lo parámetros establecidos en Reglamento Nacional de Edificaciones. Se sugiere a los autores de texto de hidráulica y en otras materias a que actualicen sus ediciones de acuerdo a la tendencia actual ala uso de medios informáticos ya que en el mercado todavía se puede encontrar textos con tablas y ábacos que podrían ser fácilmente prescindibles con el buen uso de computadora. La normativa, recomendaciones y metodologías generales presentadas en este informe, están orientadas a facilitar la labor del ingeniero proyectista y a conseguir una razonable uniformidad en los diseños. En ningún caso el contenido del informe reemplaza el conocimiento de los principios básicos de la ingeniería ni a un adecuado criterio profesional.
DIAGRAMA DE FLUJO
PERFILES DE COLECTORES
PERFILES DE COLECTORES DE TODO EL PROYECTO
Organización Panamericana de la Salud (2005) Guías para el Diseño de Tecnologías de Alcantarillado (3 edic) Perú -Lima
López Cualla Ricardo (2006) Diseño De Acueductos y Alcantarillados (2 edic).España-Madrid
Vierendel (2005) Abastecimiento De Agua y Alcantarillado(3 edic)Perú-Lima
Ing º Msc Serrano Hernández José Luis (abril 2008) Simulación Hidráulica En Redes De Distribución De Agua Y Alcantarillado Trujillo- Perú.
Haestad Methods. 2002. Sewercad v5 for windows User´s Guide USA.
Máximo Villón Béjar(2000) Hidráulica de Canales. Costa Rica
El Peruano (2006) Reglamento Nacional De Edificaciones Perú
Ministerio de salud (2000) Abastecimiento De Agua Y Saneamiento Para. Poblaciones Rurales Y Urbano Marginales Norma Técnica. Lima Perú
http://www.nacobre.com.mx/Man_AP_06%20Aspectos%20Hidr%C3%A1 ulicos.asp, http://www.nacobre.com.mx/Man_AP_06%20Aspectos%20Hidr%C3%A1 ulicos.asp http://www.nacobre.com.mx/Man_Alc03%20Aspectos%20Hidráulicos.as p
http://www.cdmb.gov.co/estandares/tecnicas/cap7h.php
http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/ecuador10/leo.pdf
http://www.bvsde.paho.org/cgi-bin/wxis.exe/iah/
http://www.doshermanas.es/pdf/an1.pdf
http://www.cepis.org.pe/bvsatp/e/tecnoapro/documentos/sanea/169e sp-diseno-alcantar.pdf http://www.bentley.com/es-MX/Products/SewerCAD/Features-List.htm