Hoj. Cal. Captacion de Ladera
Hoj. Cal. Captacion de Ladera
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SUSTENTO DE CÁLCULOS
P0 V 2 0 P1 V 21
h0 h1
γ 2g γ 2g
Considerando los valores de Po, Vo,P1 y h1 igual a cero, se tiene:
V 21
ho …………(1)
2g
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE AYAVÍ
PROYECTO: "AMPLIACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE
INSTALACION DEL ALCANTARILLADO EN LAS LOCALIDADES DE AYAVI, CHAQUITOS,
Y CAHULISMA DEL DISTRITO DE AYAVI - HUAYTARA - HUANCAVELICA".
Donde:
ho = Altura entre el afloramiento y el orificio de entrada (se recomiendan valores
de 0.4 a 0.5m)
V1 = Velocidad teórica en m/s
g = Aceleración de la gravedad (9.81m/s2)
Q1 = Q2 Cd x A1 x V1 = A2 x V2 Siendo A1 = A2
V2
V1 …………(2)
Cd
Donde: V2 = Velocidad de pase (se recomienda valores menores o iguales a 0.6m/s)
Cd = Coeficiente de descarga en el punto 1 (Se asume 0.8)
V22 2gh 0
h 0 1.56 …………(3) Por lo tanto V2
2g 1.56
V2 = 2.24 m/s
Este valor calculado es mayor que la velocidad máxima recomendada de 0.60m/s por lo que se asume
para el diseño una velocidad igual a la considerada inicialmente:
Mediante la ecuación (3) y la velocidad anterior se determina la pérdida de carga en el orificio, resultando.
ho = 0.029 m
ho es definida como la carga necesaria sobre el orificio de entrada que permite producir la velocidad de pase
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Hf H h 0 ………..(4) Hf = 0.37 m
Para determinar el ancho de la pantalla es necesario conocer el diámetro y el número de orificios que
permitirán fluir el agua desde la zona de afloramiento hacia la cámara húmeda.
Para el cálculo del diámetro de la tubería de entrada (D), se utilizan las siguientes ecuaciones:
Donde:
Qmax = Gasto máximo de la fuente en l/s
V = Velocidad de paso (se asume 0.50 m/s, siendo menor que el valor recomendado
de 0.60 m/s)
A = Area de la tubería (m2)
Cd = Coeficiente de descarga (0.60 a 0.80)
g = Aceleración gravitacional (9.81m/s2)
h = Carga sobre el orificio (m)
Q max
A …………(8)
Cd x V
Considerando:
Se tiene: A= 0.0031 m2
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4A
D …………(9)
π
Por lo tanto:
D= 6.31 cm
Equivale:
D= 2.4834 Pulg
Se recomienda usar diámetros (D) menores o iguales a 2". Si se obtuvieran diámetros mayores será
necesario aumentar el número de orificios (NA), siendo:
Areadeldiámetrocalculado
NA 1
Areadeldiámetroasumido
2
D
NA 1 1 ……….(10)
D2
El diámetro asumido según condiciones iniciales para el pase de agua a través de la pared es de:
D= 2.00 Pulg
NA = 2.54 Orificios
NA = 3 Orificios
Para el cálculo del ancho de la pantalla, se asume que para una buena distribución del agua los orificios se
deben de ubicar como se muestra en la figura 2
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Siendo:
D = Diámetro de la tubería de entrada
b = Ancho de la pantalla
Conocido el número de orificios y el diámetro de la tubería de entrada, se calcula el ancho de la pantalla (b)
mediante la siguiente ecuación:
Donde:
b = Ancho de la pantalla
D = Diámetro del orificio
NA = Número de orificios
Por lo tanto:
106.68 cm
b=
1.0668 m
L= 1.10 m
A= 1.10 m
En base a los elementos identificados en la figura 3, la altura total de la cámara húmeda se calcula mediante
la siguiente ecuación:
Ht A B H D E ……….(12)
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Donde:
A = Se considera una altura mínima de 10cm que permite la sedimentación de la
area
B = Se considera la mitad del diámetro de la canastilla de salida
H = Altura de agua
D = Disnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramiento y el nivel de
agua de la cámara húmeda (mínimo 3cm)
E = Borde libre (de 10 a 30cm)
Para determinar la altura de la captación, es necesario conocer la carga requerida para que el gasto de salida
de la captación pueda fluir por la tubería de conducción. La carga requerida es determinada mediante la
ecuación:
V2
H 1.56 Donde: H = Carga requerida en metros
2g V = Velocidad promedio en la salida de la tubería de la
línea de conducción en m/s
g = Aceleración de la gravedad igual a 9.81m/s2
A= 10 cm
B= 5 cm
D= 5 cm
E= 50 cm
4. Dimensionamiento de la canastilla
Para el dimensionamiento se considera que el diámetro de la canastilla debe ser dos veces el diámetro de la
tubería de salida a la línea de conducción (Dc) (Ver figura 4); que el área total de las ranuras (At) sea el doble
del área de la tubería de la línea de conducción; y que la longitud de la canastilla (L) sea mayor a 3 Dc y me-
nor a 6 Dc.
Dc = 2.0 pulg
Lmin = 15.24 cm
Lmax = 30.48 cm
At 2 Ac
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4. Rebose y limpieza
0.71 x Q 0.38
D 0.21
……….(14)
hf
Donde:
D = Diámetro en pulgadas
Q = Gasto máximo de la fuente en l/s
hf = Pérdida de carga unitaria en m/m