Calculo de un acueducto

Amigos hoy les adjunto la memoria de calculo de un acueducto; espero que les sirva de guia para algún trabajo.




Memoria de Calculo




Una vez definida la planialtimetría de la traza, se rediseño el acueducto, ya que las diferencias altimétricas descubiertas hacían inviable una rectificación del proyecto original.
Como criterio general se adoptaron pendientes mínimas de 0,6% en descenso y 0,2% en ascenso, de esta manera y en función de las velocidades máximas de escurrimiento se garantiza que las burbujas de aire que se formen dentro de la cañería se dirigirán a la válvula de aire más cercana. Se priorizo en el trazado las largas pendientes ascendentes, y se trató de minimizar la longitud de las pendientes descendentes.
Para ubicar las válvulas de aire de triple efecto (VAC Ø 2”), se adoptó el criterio de una distancia máxima de 700 mtrs a la válvula de desagüe más cercana; cuando el tramo de una sola pendiente excede las longitudes mencionadas anteriormente, se colocó una Válvula de Escape de Aire, así mismo se colocó una (VEA) cuando la pendiente varia en un tramo ascendente.
Para el cálculo Hidráulico se utilizaron los parámetros exigidos por pliego:
El caudal de diseño es de 49 m3/h
Caudal previsto para Limay Mahuida: 6,50 m3/H
Cd en troncal: 338,74 m
Ce en troncal: 340,00 m
Cd de llegada a : 278,80 m
En el acueducto existente, bajo los cupos actuales asignados según el diseño
Cd: 308,09 m
Ce: 315,44 m
Así mismo se prevén consumos futuros ubicados en ciertas progresivas, la cuales se detallan:

Consumos Futuros Previstos

Acueducto Progresiva Consumo Caudal resultante
(m) (l/seg.) (l/seg.)
Secundario 6 N 710.00 0.00 13,6181
10664.00 0.4722 13,1459
15600.00 0.4722 12,6737
20700.00 0.5226 12,1511
25700.00 1.0451 11,1060
29600.00 0.5226 10,5834
30700.00 1.1898 9,3936
35700.00 1.1898 8,2038
40900.00 3.6020 4,6018
45000.00 1.5810 3,0208
50000.00 1.2222 1,7986
50720.14 1.7986 0,0000

Para el cálculo hidráulico se utilizó la fórmula de Darcy –Weisbach
j=f/d*U^2/2g
Dónde:
j = perdida de carga unitaria
d = diámetro interno de la cañería
U = velocidad media de la corriente liquida
g = aceleración de la gravedad
Para el cálculo de f se recurrió al diagrama de Moody cuya fórmula en el caso de un flujo turbulento como el que nos ocupa (NR > 3200), adopta la expresión:
f= 1325/⌈ln⁡(e/3.7d+5.74/〖Re〗^0.9 ) ⌉^2
Valido para 5000 ≤ Re ≤ 108 y 10-6 ≤ e/d ≤ 10-2


Recordamos que por definición del pliego para Cañería de PVC debemos utilizar un valor para la rugosidad absoluta de 0,05 mm
No se han tenido en cuenta las perdidas localizadas, debido a su muy baja relevancia.
Resultados:

Considerando las características del consumo actual y futuro, se hicieron tres corridas de cálculo con los siguientes parámetros.
Consumo máximo a futuro:
Ce =340 m
Cd=338,74 m
Consumos definidos anteriormente
Consumo máximo actual:
Ce =315.44 m
Cd=308,09 m
Consumos definidos anteriormente
Consumo actual:
Ce =315.44 m
Cd=308,09 m
Consumos definidos únicamente para Limay Mahuida
Los resultados analíticos de las corridas pueden observarse en el anexo I del presente documento. Pero a continuación se explican brevemente los resultados
Hipótesis I

Para esta hipótesis se calculó una presión Dinámica de entrega en Limay Mahuida de 4,90 mca. Lo que indica una cota máxima de entrega de 265,524 mtrs. En caso de ser insuficiente se deberá cambiar el valor de seteo de la Válvula Reguladora de progresiva 20.700,00 elevándola de cota 300,00 a cota 315,00 con lo que la cota de entrega seria de 280,524 mtrs.
Se observa que en la progresiva 2.079,00 se desarrolla la mayor presión dinámica (5,11 kg/cm2), mientras que en condición estática la mayor presión se encuentra localizada en la progresiva 12.150,00.
Por lo que considerando que el futuro acueducto GANADERO DEL SUDOESTE PAMPEANO desarrolle las cotas dinámicas esperadas, el acueducto SECUNDARIO 6 N en el futuro funcionara de manera adecuada.
Hay que considerar las bajas velocidades medias de flujo de 0,21m/s a 0,49 m/s, las que son considerablemente menores que las velocidades mínimas recomendadas para evitar la sedimentación de los sólidos en suspensión (Vm = 0,60 m/s)...
Hipótesis II

En este caso se calculó para los parámetros de presiones actuales en el acueducto existente brindados por el APA. En este caso la piezométrica cae por debajo del nivel de la tubería en la progresiva 18750,00.Por lo que queda descartada la posibilidad de una alimentación actual a las tomas ganaderas.

Hipótesis III

Dado el resultado de la hipótesis II se calculó el acueducto con un consumo en destino exclusivamente. Como se ve en la planilla del Anexo I, la cota de entrega en Limay Mahuida será de 289,531 mtrs. En este caso las mayores presiones tanto dinámica como estática se ubicaran en la progresiva 26800,00 (Pd = 4.92 Pe=4.97). Hay que, en este caso especialmente, considerar las bajas velocidades medias de flujo de 0,051m/s a 0,132 m/s, las que son considerablemente menores que las velocidades mínimas recomendadas para evitar la sedimentación de los sólidos en suspensión (Vm = 0,60 m/s).

Calculo de Golpe de Ariete

Para los casos extremos se calculó la relevancia del golpe de ariete. Se adjuntan los cálculos de los puntos críticos del acueducto a saber, sobre la hipótesis de futuro a plena carga se calculó la incidencia del aumento de presión en el lugar de mayor presión dinámica, y en el extremo de entrega de la cañería donde se encuentra el menor diámetro; los resultados verifican la clase del caño ya que en ambos casos se estableció una presión eventual menor que una vez y media la clase de la cañería, tal como lo recomienda el fabricante.
Para el cálculo del tiempo critico
Tc=2x L/C

Dónde:
L = Longitud de la tubería
C= Celeridad [mtrs/s] adoptada 280 para PVC clase 6

Según la teoría de Alievi:
∆H=C× V/g


La Presión total será la suma de las presiones dinámicas y el DH.

Fuentes de Información - Calculo de un acueducto

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1 comentario - Calculo de un acueducto

@VonKasper Hace más de 3 años
Pesa tanto, yo calculo, lo que a vos te pesa el culo