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EJEMPLO DISEÑO RED DE ACUEDUCTO CONCOMINIO RURAL.
DISEÑO EJEMPLO RED DE DISTRIBUCIÓN ACUEDUCTO CONDOMINIO RURAL
INFORME Y MODELACION HIDRUALICA PARA LA RED DISTRIBUCIÓN DE UNA URBANIZACION
RURAL.
ELABORÓ:
LUIS EDUARDO FORERO DOMINGUEZ
INGENIERO CIVIL
ESPECIALISTA EN AGUAS Y SANEAMIENTO AMBIENTAL
MODELACION RED ACUEDUCTO CONDOMINIO RURAL
MODELACION RED ACUEDUCTO CONDOMINIO RURAL
3. GENERALIDADES
A partir de lo especificado en los Títulos B y D del RAS los períodos de diseño de los diferentes
elementos que conforman un sistema de agua potable y saneamiento básico se han resumido
en el Articulo 40 (Resolución 0330 de 2017). Para todos los componentes de los sistemas de
acueducto, alcantarillado y aseo, se adopta como período de diseño 25 años, es decir que para
nuestro modelo se tendrá en cuenta la proyección a partir del año 2018 (Año del último censo
DANE) hasta el año 2048 (Año de proyección de población).
4. POBLACION
Para este proyecto se cuenta con un número definido de lotes y o posibles viviendas como tal,
dato que tomaremos como insumo Para el caso de este proyecto, se toma como insumo el censo
realizado por el para el periodo de 2005 a 2019, donde se obtienen datos como el número
estimado de habitantes por vivienda donde tomaremos un total de 4, teniendo en cuenta que
el total de lotes contados en la planimetría es de 310 se calcula un estimado de habitantes de
1240 en su máxima ocupación.
INFORMACIÓN BASE
PROYECTO URBANIZACION
PERIODO DE DISEÑO 25 AÑOS (2048)
POBLACIÓN PROYECTADA AL PERIODO AL
PERIODO DE DISEÑO (Pf)
EJEMPLO DISEÑO RED DE ACUEDUCTO CONCOMINIO RURAL.
5. CAUDAL DE DISEÑO
5.1. Dotación Neta
Teniendo en cuenta que el municipio de X se ubica por debajo de los 1000 metros sobre el
nivel del mal se tomara una dotación neta máxima de 140 L/hab*día, lo que se ajusta a un
clima Cálido.
Tabla 1 , Demanda Neta, Fuente: Res. 0330 2017 - Minvivienda
5.2. Dotación Bruta
La dotación bruta se establece a través de la siguiente ecuación:
De acuerdo con el RAS la dotación neta máxima para el municipio seria de 140 L/hab*día por
encontrarse a un nivel menor de los 1000 m.s.n.m. y se estiman pérdidas técnicas por 25% en
la red general.
Con base a esta información se procede a calcular el Caudal Medio Diario Qmd, Caudal Máximo
Diario QMD, y el Caudal Máximo Horario QMH, el que utilizaremos para diseñar la red.
Obteniendo una Dotación Bruta = 186.67 L/hab *día
Teniendo en cuenta las condiciones del sistema a diseñar y la normativa dada en la Resolución
03 30 del 2017 se realizara el cálculo de la demanda de agua total que corresponde a la suma
de los diferentes caudales para cada uso, como el residencial Qmr, institución Qi, y caudal
comercial datos con los cuales una vez obtenidos se realizara el calculo del Caudal medio diario
Qmd, caudal máximo diario QMD y el caudal máximo horario QMH datos necesarios para los
diferentes cálculos de acuerdo a lo establecido por la tabla que se relaciona a continuación:
Tabla 2 , Caudales de Diseño, fuente: Res, 0330 del 2017 (Minivivienda).
EJEMPLO DISEÑO RED DE ACUEDUCTO CONCOMINIO RURAL.
6. ECUACIONES
Para este caso se deberá garantizar un caudal de diseño suficiente para garantizar condiciones
de cantidad y continuidad.
Para el cálculo de las perdidas tanto por fricción como por accesorios se utilizarán las ecuaciones
dadas por Darcy Weisbach
Perdidas por Fricción:
Perdidas menores o perdidas por accesorios
Para este caso utilizaremos tubería de polietileno en alta densidad para la cual tomaremos una
rugosidad en la tubería de ks = 0.0015 ya que trabajaremos la ecuación de Darcy Weisbach.
De acuerdo a estos datos se proceden a ingresar los datos respectivos para la modelación:
MODELACION RED ACUEDUCTO CONDOMINIO RURAL
7. DIAGRAMA DE LA TUBERIA
A continuación, se presenta la imagen del trazado establecido para la red distribución con el
cual se realizará la modelación del sistema, siendo la línea roja la tubería existente de diámetro
3” a la cual conectaremos el sistema. Se obtiene de acuerdo a la solicitud del servicio un total
de 65 nodos para diseño. A cada nodo se agregan cada una de las cotas de terreno esto con el
fin de poder calcular las presiones en cada nodo, de igual forma de acuerdo a las presiones dadas
por el prestador se toma como presión base desde el punto de conexión de 28 mca
Ilustración 1 , Trazado de Red en Epanet.
8. CALCULO DE PERDIDAS MENORES
De acuerdo con la distribución realizada y presentada anteriormente se realizan la estimación
de accesorios y aplicación de calculo de perdidas por accesorios obteniendo los siguientes
resultados los cuales serán ingresados a cada tramo para su modelación.
Ilustración 2 , perdidas menores en la tubería, fuente Catalogo de polietileno
MODELACION RED ACUEDUCTO CONDOMINIO RURAL
Procedemos a asignar los diámetros a las tuberías proyectadas, proyectando tuberías desde 3”, 2” y 1” asignando para 1” diámetro interno 25 mm, 2” 50 mm y 3” 75 mm. De acuerdo al grafico que se presenta a continuación quedaría de la siguiente manera: 10.1. VERIFICACION DE PRESIONES:
Una vez ingresada la información pertinente se procede a realizar la modelación del sistema
con el fin de verificar las presiones en los nodos de interés:
Se garantizan presión mínima de 10 mca en los nodos donde la presión mínima está en el no
y es de 11,3 mca (16.06 PSI) y la máxima sería de 18.19 mca (25.86 PSI) ubicada en el nodo 25.
Ilustración 3 , Modelación hidráulica en Epanet, fuente: Propia sector 1
EJEMPLO DISEÑO RED DE ACUEDUCTO CONCOMINIO RURAL.
Ilustración 4 ,Modelación hidráulica en Epanet, fuente: Propia sector 2
Se verifica que a pesar del consumo que se genera en la zona de mayor densidad poblacional
al ultimo punto se mantiene la presión mínima permitida por la norma.
PRESIÓN MINIMA: Se deberá garantizar una presión dinámica mínima de 10 mca para
poblaciones menores a 12.500 habitantes, se está garantizando una mínima de 13.99 y de 23.
en el punto mas bajo se tenemos en cuenta que es una zona rural y las perdidas por consumo
agrícola son mayores.
10.2. VELOCIDADES
Se calculan las velocidades en la tubería observando que estas están dentro de los rangos
permitidos.
ARTÍCULO 56 (Res. 0799, 2021). La velocidad mínima debe ser de 0.5 m/s, o aquella que genere
un esfuerzo cortante en la pared de la tubería mínimo de 1,50 Pa, mientras que la velocidad
máxima no deberá sobrepasar los límites de velocidad recomendados para el material del ducto
a emplear y/o los accesorios correspondientes
VELOCIDAD MINIMA: La velocidad mínima debe ser de 0.5 m/s, aunque este último valor
dependerá de las características de autolimpieza, de la calidad del agua y de la magnitud de los
fenómenos hidráulicos que ocurran en la tubería. RAS 2017 Titulo B.
VELOCIDAD MÁXIMA: El límite de la velocidad está dado por la presión máxima producida por
fenómenos de golpe de ariete y por la cimentación requerida por las tuberías a causa del
esfuerzo cortante ocasionado por dichas altas velocidades. Para todos los niveles de
complejidad del sistema, la velocidad máxima debe ser de 6 m/s. RAS 2017 Titulo
