AA Proyecto Tarazá!!
Transcript of AA Proyecto Tarazá!!
PROYECTO DE ACUEDUCTO
PARA EL MUNICIPIO DE TARAZÁ, ANTIOQUIA
RAFAEL JULIO SANCHEZ
ALBERTO DE LA HOZ MUTO
ADRIAN PINTO MARTINEZ
PRESENTADO A LA INGENIERÍA CIVIL
ANA BEATRIZ GARRIDO DE CORREA
UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA CIVIL
BARRANQUILLA – ATLANTICO
30-10-2012
MUNICIPIO TARAZÁ (ANTIOQUIA)
Localización de Tarazá en Colombia
Ubicación de Tarazá en Antioquia
DATOS GENERALES DEL MUNICIPIO
Fecha de fundación: 1953
Fecha de erección: 1979
Nombre del fundador: Familia Ospina
Porqué recibió este nombre: Porque lo atraviesa el río Tarazá
Qué otro nombre ha tenido: En 1959, la ordenanza 25 del 14 de diciembre, creó la inspección de Tarazá, cuando comenzaba a fortalecerse y recibió el nombre de Puerto Bijao, que pertenecía a puerto Antioquia.
Gentilicio:Taraceños
Apelativos del municipio: Tierra de Esperanza y Amor, Paraíso del Bajo Cauca
Número de habitantes:32.943
Número de habitantes cabecera municipal: 17.852
Extensión en Km²: 1.560
Altura sobre el nivel del mar en metros: 125
Clima: Cálido
Temperatura en grados centígrados: 28
Distancia desde Medellín en Km: 222
Distancia desde Medellín en tiempo: 5 horas
Nombre del hospital: Hospital San Antonio
Principales actividades económicas: Ganadería, oro, yuca, madera y maíz
Alcalde: Héctor Leonidas Giraldo Arango 2012 - 2015
Ubicación: 07°35′ N 75°24′ O
Tarazá es un municipio de Colombia, localizado en la subregión delBajo Cauca del departamento de Antioquia. Limita por el norte con el departamento de Córdoba y el municipio de Cáceres, por el este con el municipio de Cáceres, por el sur con los municipios de Valdivia e Ituango, y por el oeste con el departamento de Córdoba. Su cabecera dista 222 kilómetros de la ciudad de Medellín, capital de Antioquia el municipio posee una extensión de 1.569 kilómetros cuadrados.
Economía
La economía tradicional de Tarazáha tenido como actividades principales la Ganadería extensiva, la explotación de oro, la explotación de madera, la piscicultura y los cultivos de Yuca y Maíz. En los últimos años se han desarrollado los cultivos de Caucho -Cacao y se esta estudiando la posibilidad de desarrollar cultivos de Jatrohpa y Yuca como materias primas para biocombustibles.
Cultura
La casa de la cultura tiene programas de formación en Música, Literatura, Artes Plásticas y Teatro. Cuenta con biblioteca, aula de sistemas, aula bilingüe, escuela de música y auditorio. Entre sus principales necesidades esta la ampliación de la escuela de música y la biblioteca, la dotación de un sistema de aire acondicionado para el auditorio y la dotación de nuevas colecciones de libros en conocimientos generales y literatura. Fiestas del Río, emblemáticas, Mes del Niño, Semana Cultura, Fiestas del Campesino en junio, Festival de la Danza, a principios de agosto
Gastronomía
Guanábana, fruta característica del municipio, platos típicos de la cocina antioqueña, como la bandeja paisa, asados.
Vías de comunicación
Está unido por carreteras pavimentadas con Medellín y Cáceres.
Sitios de interés turístico
Balnearios Piedras y La Perra. Playas del río Tarazá. Lagos de Piscicultura. Morro de La Cruz. Biofábrica de Cacao.
Iglesia Parroquial de Nuestra Señora de los Dolores y María Auxiliadora. Capillas en los corregimientos de El Doce y La Caucana.
Infraestructura para la Salud
El Municipio de Tarazá cuenta en su red pública hospitalaria con la ESE Hospital San Antonio de primer nivel de complejidad y cuatro centros de salud localizados en los corregimientos La Caucana, Barroblanco, El Doce y EL Guaimaro. En general estas edificaciones se encuentra en buen estado pero en el caso de la ESE San Antonio la oferta de servicios es insuficiente considerando el tamaño del municipio y la complejidad de los casos que se atienden, por lo que se estudia la transformación en una unidad hospitalaria de Nivel 2. Los centros de salud rurales necesitan mantenimiento a sus plantas físicas y dotación de equipos.
Infraestructura para la Cultura
En la Zona Urbana el municipio tiene la casa de la cultura con cuatro pisosconstruidos y que cuenta con biblioteca, sala de informática, aula de idiomas, escuela de música y auditorio. La estructura general de la edificación se encuentra en buen estado pero con el crecimiento de la población y la apertura de nuevos programas culturales se hace necesario revisar su organización espacial y estudiar la posibilidad de construir nuevos espacios como cubículos para ensayos musicales, aula virtual, sala de lectura, aula de danzas, ludoteca y museo. Es también importante dotar al auditorio de un sistema de aire acondicionado, sistema de sonido y una silletería mas apropiada para las presentaciones de teatro y la proyección de películas.
Infraestructura para el Deporte
El Municipio cuenta con un (1) Coliseo Cubierto, un (1) Estadio de Fútbol, una (1) Pista de Bicicrós, doce (12) Placas Polideportivas y ocho (8) canchas de Fútbol.
Las necesidades mas sentidas por la comunidad deportiva están relacionadas con la construcción del maderamen para el coliseo cubierto, la ampliación de las tribunas y la construcción de filtros – drenajes para el estadio de Fútbol, la construcción de una pista de patinaje, la construcción de la segunda etapa de la pista de bicicrós, el mejoramiento y mantenimiento de las placas polideportivas y la iluminación y cerramiento de las canchas de Fútbol. Se ha solicitado también La construcción de placas polideportivas en el corregimiento la Caucana, la vereda el Ocho y el barrio el Paraíso, además de la construcción de canchas de fútbol en las veredas Bocas de Purí y el Nueve.
Infraestructura para la Administración Pública
El municipio cuenta con una edificación de dos pisos para la Alcaldía y la Administración Municipal con almacén y oficinas aledañas para la Umata, Inspección, Comisaría de Familia y
Secretaria de Salud. Se encuentra en regular estado requiriendo mejoramiento y mantenimiento especialmente en su organización espacial, redes eléctricas – voz y datos, cubiertas, puertas y ventanas, pisos y pintura general.
Infraestructura para la Educación
El municipio cuenta con siete (7) instituciones educativas y veintiún (21) centros educativos. En el área urbana están localizados los IE Antonio Roldan Betancur, la Inmaculada y Rafael Núñez que en general se encuentran en regular estado y no se ajustan a la Norma Técnica Colombiana 4595 sobre arquitectura e ingeniería para construcciones escolares, ni al código colombiano de construcciones Sismo Resistentes NSR – 98.
Los 21 centros educativos rurales se encuentra en mal estado y son notables los casos del Centro educativo las Acacias y el Centro educativo del Guaimaro que no tiene unidad sanitaria las plantas físicas de las instituciones suman 139 aulas, 3 laboratorios y 4 bibliotecas., están dotadas con 70 computadores, 40 de ellos con acceso a Internet para los estudiantes.
Educación
Solo el 19.3% de la población de 3 a 5 años asiste a un centro educativo formal, el 80.70% de la población de 3 a 5 años esta por fuera del sistema educativo lo que indica una baja cobertura en educación prescolar, el 73.3% de la población de 6 a 10 años asiste a un centro educativo formal.
De los niños de 6 a 10 años el 26.70 % esta por fuera del sistema escolar, indicando un nivel insuficiente de cobertura en educación primaria, lo que genera una baja cobertura en secundaria.
Analfabetismo
Tarazá presenta una tasa de analfabetismo de (21.20%) para la población mayor de 15 años, esta situación es particularmente preocupante por la manera como afecta la calidad de vida de las personas y reduce sus opciones de inserción a los procesos productivos, por lo cual será importante establecer programas y proyectos para solucionar esta problemática.
Hidrología
El municipio de Taraza cuenta con una gran riqueza hídrica, sus tierras son regadas por los caudales de los siguientes afluentes : ríos Cauca, Nechí, Taraza, Puquí, el Rayo, Man, San Agustín, San Juanillo, San Sereno y San Matías y las quebradas de el Diablo, el tres, piedras, Pozo Hondo, Chuchui, Quinterón, Sabaletas, Piedra azul.
Clima y Topografía
De los 1.560 Km2 de extensión, el 95% (1.482 Km2) poseen clima cálido; el 4.7% (73 Km2) tienen clima medio, y el resto, el 0.3% (5 Km2), se encuentran en clima frío.
La mayor parte del territorio es ondulado, al sur hay una pequeña porción montañosa en las serranías del Abibe y Ayapel, siendo este último accidente geográfico, también el límite natural con el departamento de Córdoba.
Tipo de suelo
Entre arcilloso y franco. Tiene bastante arcilla pero también lleva mucho limo. De arena, poca.El color del suelo varía de color marrón a café en las áreas onduladas; en las partes bajas planas, con influencia aluvial es color crema hasta gris oscuro, pasando por varios tonos de verde. La textura varía de arcillosa en algunas áreas quebradas a arenosa en las áreas de influencia aluvial; aunque las texturas que predominan varían entre Franco- arcillo- arenosa a franco- arcillosa.
La infiltración va de muy lenta a rápida como consecuencia del contenido de arcilla o la presencia de capas endurecidas en muchas áreas, predominando la ligeramente lenta.La capacidad de retención de humedad es generalmente baja, aunque se encuentran áreas con suelos con buena capacidad de retención de humedad principalmente los que se encuentran en áreas cubiertas por bosques primarios.La pendiente varía entre O -50% desde suelos planos a escarpados predominando el ondulado a fuertemente ondulado.
DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE
Municipio: Tarazá (Antioquia)
Censos cabecera municipal (DANE)
Años Habitantes1985 6.0661993 9.1102005 17.852
Asignación del nivel de complejidad del sistema (Tabla A.3.1 – RAS 2000)Nivel de complejidad Población en la zona
urbana(habitantes)
Capacidad económica delos usuarios
Bajo < 2500 Baja
Medio 2501 a 12500 BajaMedio Alto 12501 a 60000 Media
Alto > 60000 Alta
Nivel de complejidad del sistema: Medio alto
(Tabla # 10 de la Resolución 2320 - RAS 2000)Nivel de complejidad del sistema Periodo de diseño máximo
Bajo, Medio y Medio alto 25 añosAlto 30 años
Periodo de diseño: 25 años
1. PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN (AÑO 2037)
Crecimiento Lineal
Pf =Puc+K a(T f−T uc)Ka=(Puc−Pci)/(T uc−T ci)
Determinamos un Ka para cada par de censos y los promediamos:
Ka 1=(9.110−6.066)/ (1993−1985)
Ka 1=380,50
Ka 2=(17.852−9.110)/(2005−1993)Ka 2=728,50
Ka=(Ka 1+Ka 2)/2Ka=(380,50+728,50)/2Ka=554,50
Pf =17.852+554,50(2037−2005)Pf =35 .596 habitantes
Crecimiento Geométrico
Pf =Puc (1+r )T f −Tuc
r=( Puc
Pci)
1T uc−T ci −1
r=( 17.8526.066 )
12005−1985−1
r=0,05545379
Pf =17.852(1+0,05545379)2037−2005
Pf =100 . 402 habitantes
Crecimiento Logarítmico
Pf =Pci∗eK (T f −Tci)
K=ln Pcp−ln Pca
Tcp−T ca
Determinamos un K para cada par de censos y los promediamos:
K1=ln (9.110)−ln(6.066)
1993−1985
K1=0,0560619
K2=ln (17.852)−ln(9.110)
2005−1993
K2=0,05083416
K=(K1+K2)/2K=(0,0560619+0,05083416)/2K=0,0534480
Pf =6.066∗e0,0534480(2037−1985)
Pf =97 .709 habitantes
Promedio Población Proyectada
Pf =35.596 h ab+100.402 h ab+97.709 h ab
3
Pf =77 .902 habitantes
GRÁFICAS DEL CRECIMIENTO DE LA POBLACION
2010 2015 2020 2025 2030 2035 20400
500010000150002000025000300003500040000
Crecimiento Lineal
Años
Pob
laci
ón
2010 2015 2020 2025 2030 2035 20400
20000400006000080000
100000120000
Crecimiento Geométrico
Años
Pob
laci
ón
2010 2015 2020 2025 2030 2035 20400
20000400006000080000
100000120000
Crecimiento Logarítmico
Años
Pob
laci
ón
2010 2015 2020 2025 2030 2035 20400
20000
40000
60000
80000
100000
Crecimiento Promedio
Años
Pob
laci
ón
Al usar los métodos (lineal, geométrico y logarítmico) y al promediar el resultado de cada año, obtenemos una población futura para 25 años a partir del 2012, es decir en el año 2037, de 77.902 habitantes.
2. CAUDAL DE DISEÑO
Población proyectada (Año 2037): 77.902 habitantes
Nivel de complejidad del sistema: Alto (Tabla A.3.1 – RAS 2000)
Periodo de diseño: 30 años (Tabla # 10 de la Resolución 2320 - RAS 2000)
Altura sobre el nivel del mar: 125m
Clima: Cálido
Temperatura: 28°C
(Tabla # 9 de la Resolución 2320 – RAS 2000)Nivel de complejidad del
sistemaDotación neta máxima para poblaciones con clima frio o templado
(L/hab.dia)
Dotación neta máxima para poblaciones con
clima cálido (L/hab.dia)
Bajo 90 100Medio 115 125
Medio alto 125 135Alto 140 150
Para efectos de la presente resolución entiéndase por poblaciones con “Clima Frío o Templado” aquellas ubicadas a una altura superior a 1.000 metros sobre el nivel del mar y por poblaciones con “Clima Cálido” aquellas ubicadas a una altura inferior o igual a 1.000 metros sobre el nivel del mar.
Dotación neta máxima: 150 litros/hab.día
Primeramente debemos calcular la dotación bruta para posteriormente, proceder a determinar el caudal promedio (Qpromedio):
Dbruta=Dneta
(1−%P) (B.2.6 - RAS 2000)
Como las pérdidas no deben exceder el 25%, en este caso utilizaremos el máximo de % P:
% P= 0,25
Dbruta=150 litros /(hab . día)
(1−0,25)=200 litros /(hab . día)
Conociendo el consumo con las pérdidas incluidas, tenemos que:
Q promedio=consumo∗población
86400 (B.2.7.1 - RAS 2000)
Q promedio=200litros /(hab .día)∗77.902 hab
86400
Q promedio=180,33 litros /seg
Corrección por pérdida de aducción (B.2.5.1 - RAS 2000) y necesidades de la planta de tratamientos (B.2.5.2 - RAS 2000):
Corregimos el caudal promedio por perdidas en aducciones y necesidades de la planta en un % no mayor al 5%, en este caso se corregirá en un 4%.
Corrección=180,33 litros/ seg∗0,04
Corrección=7,21litros /seg
Entonces el caudal promedio será:
Q promedio=180,33 litros /seg+Corrección
Q promedio=180,33 litros /seg+7,21litros /seg
Q promedio=187,54 litros /seg
Teniendo el caudal promedio definitivo, procedemos a calcular el caudal máximo diario (QMD) (B.2.7.2 - RAS 2000):
QMD=Q promedio∗K 1
Coeficiente de consumo máximo diario, k1, según el Nivel de Complejidad del Sistema(Tabla B.2.5 – RAS 2000)
Nivel de complejidad del sistema
Coeficiente de consumomáximo diario - k1
Bajo 1.30Medio 1.30
Medio alto 1.20alto 1.20
K1=1,20 Para nivel de complejidad del sistema alto.
QMD=187,54 litros/ seg∗1,20
QMD=225,05 litros /seg
Finalmente determinamos el caudal máximo horario (QMH) (B.2.7.3 - RAS 2000):
QMH=QMD∗K2
Coeficiente de consumo máximo horario, k2, según el Nivel de Complejidad del Sistema y el tipo de red de distribución (Tabla B.2.6 – RAS 2000)
Nivel de complejidad del sistema
Red menor dedistribución
Red secundaria Red matriz
Bajo 1.60 - -Medio 1.60 1.50 -
Medio alto 1.50 1.45 1.40alto 1.50 1.45 1.40
K2=1,50 Para red menor de distribución.
QMH=225,05 litros /seg∗1,50
QMH=337,5 litros /seg
CAUDALESQ promedio QMD QMH
187,54 litros /seg 225,05 litros /seg 337,5 litros /seg
Para el nivel de complejidad alto, el RAS establece que el caudal de diseño debe ser el caudal máximo horario (QMH) (B.7.4.2 – RAS 2000):
Qdiseño=337,5 litros/ seg
PLANO DEL TRAZADO DE LA RED
3. TRAZADO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN
COORDENADASNODO COTA (m.s.n.m) N E
25 124.2 356 3024 124.4 350 15823 124.6 343 26522 124.8 335 36021 125.3 328 50520 126.1 320 64519 124.6 488 3218 124.7 493 16017 124.9 488 26516 125.3 485 37515 125.8 485 53014 126.4 482 66213 125.1 627 3512 125.1 625 16511 125.6 622 27010 126.3 620 3859 127.1 616 5458 127.4 612 6687 125.4 770 386 125.4 761 1625 125.6 757 2704 125.9 752 3923 126.4 752 5542 127.0 750 680
1 148.0 750 950
Diámetros mínimos de la red menor de distribución (Tabla B.7.6 – RAS 2000)Nivel de complejidad del sistema Diámetro mínimo
Bajo 38.1 mm (1.5 pulgadas)Medio 50 mm (2 pulgadas)
Medio alto 100 mm (4 pulgadas). Zona comercial e industrial63.5 mm (2 ½ pulgadas). Zona residencial
Alto 150 mm (6 pulgadas). Zona comercial e industrial75 mm (3 pulgadas). Zona residencial
En la red de distribución, se utilizaran tuberías con diámetros de 150 mm (6 pulgadas), 100 mm (4 pulgadas) y 75 mm (3 pulgadas). El diámetro mínimo establecido por el RAS 2000 para nivel
de complejidad del sistema alto es de 75 mm (3 pulgadas) y con los diámetros escogidos se cumple con este parámetro.
El material de la tubería de la red de distribución será PVC, con una rugosidad de 0,0015. (Tabla B.6.10 – RAS 2000).
CUADRO DE TUBERIAS
DIRECCION E - W
TRAMO No. Tubo Longitud (m) Diámetro
1 - 2 1 270 6"2 -3 2 126.2
4"3 - 4 3 162.064 - 5 4 122.15 - 6 5 108.076 - 7 6 124.338 - 9 7 121.1
3"
9 - 10 8 167.9210 -11 9 113.5811 - 12 10 103.0612 - 13 11 127.9414 - 15 12 129.9715 - 16 13 162.8316 - 17 14 108.0317 - 18 15 103.0218 - 19 16 125.920 - 21 17 140.23
4"21 - 22 18 145.17
22 - 23 19 95.3623 - 24 20 107.23
24 - 25 21 128.08
En dirección Este (E) – Oeste (W) se tienen 270 metros de tubería con diámetro de 6 pulgadas, 1.258,83 metros de tubería con diámetro de 4 pulgadas y 1.263,35 metros de tubería con diámetro de 3 pulgadas.
DIRECCION N - S
TRAMO No. Tubo Longitud (m) Diámetro
2 - 8 22 138.58 4"3 - 9 23 136.3
3"4 - 10 24 132.195 - 11 25 195 4"6 - 12 26 135.76 3"7 - 13 27 143.17
4"8 - 14 28 130.149 - 15 29 131.8
3"10 - 16 30 135.3711 - 17 31 133.992 4"12 - 18 32 132.09 3"13 - 19 33 139.09
4"14 - 20 34 162.8915 - 21 35 158.98
3"16 - 22 36 146.4417 - 23 37 145 4"18 - 24 38 138.13 3"
19 - 25 39 132.02 4"
En dirección Norte (N) – Sur (S) se tienen 1.319,88 metros de tubería con diámetro de 4 pulgadas y 1.247,06 metros de tubería con diámetro de 3 pulgadas.
En total, se tienen 270 metros de tubería con diámetro de 6 pulgadas, 2.578,71 metros de tubería con diámetro de 4 pulgadas y 2.510,41 metros de tubería con diámetro de 3 pulgadas.
PLANO DE AREAS POR MANZANAS
4. CALCULO DE ÁREAS POR MANZANAS
MANZANA DIRECCIO
N
AREAS POR TRIANGULOS
(m2)
AREAS POR TRIANGULOS
(Ha)
AREA TOTAL (Ha)
1
N 3930.350 0.393
1.53E 3860.582 0.386
S 3716.674 0.372
W 3785.443 0.379
2
N 4892.707 0.489
1.94E 4988.225 0.499
S 4787.368 0.479
W 4695.696 0.470
3
N 3706.333 0.371
1.40E 3418.722 0.342
S 3287.761 0.329
W 3564.354 0.356
4
N 3232.201 0.323
1.26E 3120.526 0.312
S 3052.468 0.305
W 3161.708 0.316
5
N 3739.873 0.374
1.57E 3726.135 0.373
S 4118.071 0.412
W 4133.254 0.413
6
N 3435.587 0.344
1.48E 3649.808 0.365
S 3951.812 0.395
W 3719.865 0.372
7
N 4877.281 0.488
1.88E 4570.882 0.457
S 4547.856 0.455
W 4852.712 0.485
8
N 3462.262 0.346
1.33E 3338.580 0.334
S 3167.365 0.317
W 3284.704 0.328
9N 3047.625 0.305
1.22E 3095.119 0.310
S 3052.090 0.305
W 3005.256 0.301
10
N 3932.823 0.393
1.55E 3671.607 0.367
S 3799.882 0.380
W 4070.225 0.407
11
N 4591.920 0.459
1.96E 5038.393 0.504
S 5218.012 0.522
W 4755.290 0.476
12
N 5500.164 0.550
2.07E 5432.809 0.543
S 4871.905 0.487
W 4939.463 0.494
13
N 3803.260 0.380
1.32E 3409.004 0.341
S 2829.970 0.283
W 3157.261 0.316
14
N 3291.859 0.329
1.34E 3397.986 0.340
S 3421.437 0.342
W 3314.577 0.331
15
N 3880.473 0.388
1.56E 4207.363 0.421
S 3890.866 0.389
W 3588.566 0.359
∑ 23.40
PLANO PARA EL CÁLCULO DE LOS GASTOS
5. CALCULO DE LOS GASTOS
Población proyectada (Año 2037): 77.902 habitantes
Densidad de la población (cabecera municipal): 200 hab/Ha
Area futura= Poblacion ProyectadaDensidad de la poblacion
Area futura=77.902 habitantes200 hab / Ha
=389,51 Ha
Gasto unitario
qunitario=Qdiseño
Area futura=337,5 litros /seg
389,51 Ha=0,866
litrosseg . Ha
Gasto parcial
G parcial=qunitario∗Areatotal por tramo
CUADRO DE GASTOS
TRAMOAREA
PROPIA (Ha)AREA QUE
ALIMENTA (Ha)AREA
TOTAL (Ha)
GASTO UNITARIO
L/s
GASTO PARCIAL
L/s
2-3 0.393 4.697 5.090 0.866 4.408
3-4 0.489 3.837 4.327 0.866 3.747
4-5 0.371 0.000 0.371 0.866 0.321
5-6 0.323 3.682 4.005 0.866 3.4686-7 0.374 0.000 0.374 0.866 0.3242-8 0.386 0.715 1.101 0.866 0.9548-14 0.365 0.854 1.219 0.866 1.05614-20 0.504 0.000 0.504 0.866 0.4365-11 0.668 0.610 1.278 0.866 1.10711-17 0.638 0.634 1.272 0.866 1.10217-23 0.656 0.000 0.656 0.866 0.5687-13 0.413 0.000 0.413 0.866 0.35813-19 0.407 0.000 0.407 0.866 0.352
19-25 0.359 0.000 0.359 0.866 0.31120-21 0.522 0.000 0.522 0.866 0.45221-22 0.487 0.000 0.487 0.866 0.42222-23 0.283 0.000 0.283 0.866 0.245
23-24 0.342 0.000 0.342 0.866 0.296
24-25 0.389 0.000 0.389 0.866 0.337
TOTAL 23.40 20.264
6. DEMANDA MINIMA CONTRA INCENDIOS
La demanda mínima contra incendios debe estimarse teniendo en cuenta las siguientes especificaciones (B.2.8.2 – RAS 2000):
1. Para zonas residenciales densamente pobladas, edificios multifamiliares, comerciales e industriales de municipios con una población entre 12.500 y 20.000 habitantes, un incendio se considerará servido por un hidrante y las zonas residenciales unifamiliares serán servidas por un hidrante en uso simultáneo con una descarga mínima de 5 L/s.
2. Para zonas residenciales densamente pobladas o zonas con edificios multifamiliares, comerciales e industriales de municipios con poblaciones entre 20.000 y 60.000 habitantes, un incendio debe ser servido por tres hidrantes y las zonas residenciales unifamiliares deben ser servidas por un hidrante en uso simultáneo con una descarga mínima de 5 L/s.
3. Para zonas residenciales densamente pobladas o zonas con edificios multifamiliares, comerciales e industriales de municipios con poblaciones entre 60.000 y 100.000 habitantes, un incendio debe ser servido por tres hidrantes y las zonas residenciales unifamiliares deben ser servidas por dos hidrantes en uso simultáneo con capacidad de descarga mínima de 5 L/s cada uno.
4. Para zonas residenciales densamente pobladas o multifamiliares, comerciales e industriales de municipios con más de 100.000 habitantes, un incendio debe ser servido por cuatro hidrantes y las zonas residenciales unifamiliares deben ser servidas con dos hidrantes en uso simultáneo con capacidad mínima de 10 L/s cada uno.
Como se cuenta con una población de 77.902 habitantes, debemos tener en cuenta la especificación numero 3, e instalar dos hidrantes con capacidad de descarga de 5 litros/seg cada uno. En el proyecto, los hidrantes estarán ubicados en la tubería de 4 pulgadas de la red principal en los nodos 5 y 23 respectivamente.
7. DISEÑO DEL TANQUE ELEVADO
Qdiseño=20,264 litros /seg
Volumen por día: 20,264litros/seg * 86400 seg = 1.750.809,6 litros = 1.750,8096 m3
Utilizamos solamente el 40% del volumen por día para diseñar el tanque elevado, debido a que el 60 % restante estará almacenado en el tanque subterráneo:
Volumen del tanque = 1.750,8096 m3* 0,4 = 700,32 m3
Determinamos el volumen adicional para incendios:
El volumen destinado a la protección contra incendios será determinado considerando una duración de incendio de 2 horas (B.9.4.5 – RAS 2000).
Volumen para incendios = 2 hidrantes de 5 litros/seg durante 2 horas
Volumen para incendios = 2 * (0,005 m3/seg) * 2 horas * (3600 seg/1 hora)
Volumen para incendios = 72 m3
Determinamos el volumen total del tanque:
Volumen total = 700,32 m3 + 72 m3
Volumen total = 772,32 m3
El tanque se diseñara con la capacidad para 8 horas de servicio, ya que será el tiempo provisto para suministrar parte del caudal almacenado, en los periodos en los cuales la demanda sea mayor que el suministro:
772,32 m3 * 1/3 = 257,44 m3
Entonces el volumen del tanque elevado será:
V= 257,44 m3
Una vez definida la capacidad, determinamos las dimensiones de tanque elevado:
Para nuestro diseño, la forma del tanque será cilíndrica.
La altura (H) será:
H=Vol . encientos litros3
+k
Donde k depende del valor en cientos de litros.
Convertimos el volumen de m3 a cientos de litros para determinar la altura:
245,44 m3/100 = 2,5744 cientos de litros
Determinamos el valor de k en la siguiente tabla:Volumen en cientos de litros k
Menor a 3 24 – 6 1,87 – 9 1,5
10 – 13 1,314 – 16 1
Mayores de 17 0,7
k = 2 Debido a que el volumen en cientos de litros obtenido es menor que 3.
H=2,57443
+2=2,86m
El diámetro (D) será:
Área de un cilindro
A=π D2
4
Sabemos que
A=VH
A=257,44 m32,86 m
=90 m2
De la ecuación de área del cilindro despejamos el diámetro y tenemos que:
D=√ A∗4π
D=√ 90 m2∗4π
=10,70 m
DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE ELEVADO
Volumen (V) Altura (H) Diámetro (D)257,44 m3 2,86 m 10,70 m
Nivel máximo del tanque= 2,86 mNivel inicial del tanque = 1,43 mNivel mínimo del tanque = 0,7 mCota del terreno = 128 mAltura base del tanque= 20 mCota solera = 148 m
8. SIMULACIÓN EN EPANET
CUADRO DE DATOS
TUBERIAS
N° de tuboNudo
iNudo
fLongitud
(m)Diámetro
(mm) Rugosidad
1 1 2 270 150 0.0015
2 2 3 126.2 100 0.0015
3 3 4 162.06 100 0.0015
4 4 5 122.1 100 0.0015
5 5 6 108.07 100 0.0015
6 6 7 124.33 100 0.0015
22 2 8 138.58 100 0.0015
28 8 14 130.14 100 0.0015
34 14 20 162.89 100 0.0015
27 7 13 143.17 100 0.0015
33 13 19 139.09 100 0.0015
39 19 25 132.02 100 0.0015
17 20 21 140.23 100 0.0015
18 21 22 145.17 100 0.0015
19 22 23 95.36 100 0.0015
20 23 24 107.23 100 0.0015
21 24 25 128.08 100 0.0015
25 5 11 195 100 0.001531 11 17 133.99 100 0.001537 17 23 145 100 0.0015
VALVULAS
IdentificaciónNudo
iNudo
fDiámetro
(mm)
40 1 2 15041 2 3 10042 4 5 10043 2 8 10044 22 23 100
DEPOSITO
IdentificaciónCoordenadas
CotaN E
1 750 950 148
RED PRINCIPAL
NodosCoordenadas Cota
(m.s.n.m)
Demanda o Gastos
L/s
Demanda incendios
L/s
Demanda totalL/s
N E
2 750 680 127.0 0 03 752 554 126.4 4.408 4.4084 752 392 125.9 3.747 3.7475 757 270 125.6 0.321 5 5.3216 761 162 125.4 3.468 3.4687 770 38 125.4 0.324 0.3248 612 668 127.4 0.954 0.95411 622 270 125.6 1.107 1.10713 627 35 125.1 0.358 0.35814 482 662 126.4 1.056 1.05617 488 265 124.9 1.102 1.10219 488 32 124.6 0.352 0.35220 320 645 126.1 0.436 0.43621 328 505 125.3 0.452 0.45222 335 360 124.8 0.422 0.42223 343 265 124.6 0.813 5 5.81324 350 158 124.4 0.296 0.29625 356 30 124.2 0.648 0.648
TOTAL 20.264 10 30.264Nota: Los hidrantes estarán ubicados en los nodos 5 y 23, por lo cual, su demanda o gasto se incrementa con el caudal de incendios (5 litros/seg).
9. RESULTADOS EPANET
NODOS
PERFILES LONGITUDINALES
TUBERIAS
10. PRESIONES MÍNIMAS EN LA RED DE DISTRIBUCION
Presiones mínimas en la red de distribución (Tabla B.7.4 – RAS 2000)Nivel de complejidad del
sistemaPresión mínima
(kPa)Presión mínima
(metros)Bajo 98.1 10
Medio 98.1 10Medio alto 147.2 15
Alto 147.2 15
Como el nivel de complejidad del sistema es alto, las presiones mínimas del sistema deben ser de 15 m y con los resultados obtenidos se cumple con este parámetro.
11. REFERENCIAS
Reglamento Técnico Del Sector De Agua Potable y Saneamiento Básico, RAS – 2000. Titulo B (Sistemas De Acueductos).
Resolución número (2320), año 2009. MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL.
ANTIOQUIA DIGITAL, Municipio de Tarazá. [En línea] http://www.antioquiadigital.com/datosgene/taraza.html. [Consultado: 19 de Septiembre del 2012].
Departamento Administrativo Nacional De Estadísticas (DANE).[En línea]
http://www.dane.gov.co. [Consultado: 20 de Septiembre del 2012].
TUBERIAS
8. PRESIONES MÍNIMAS EN LA RED DE DISTRIBUCION
Presiones mínimas en la red de distribución (Tabla B.7.4 – RAS 2000)Nivel de complejidad del
sistemaPresión mínima
(kPa)Presión mínima
(metros)Bajo 98.1 10
Medio 98.1 10Medio alto 147.2 15
Alto 147.2 15
Como el nivel de complejidad del sistema es alto, las presiones mínimas del sistema deben ser de 15 m y con los resultados obtenidos se cumple con este parámetro.