calculo de la obra de capatacion para agua potable

1. DISEÑO DE LA OBRA DE CAPTACION
Por medio de esta estructura se puede derivar el caudal de diseño que por lo general
corresponde al caudal máximo diario. En nuestro caso hay 3 tuberías de salida de la mina de
4”. Dos tuberías con un caudal de 15 lt/s y uno de 10 lt/s. la suma total de las tres tuberías
nos da un total de 40lt/s lo que sería el caudal de oferta.
Ya que estas tuberías pueden desembocar directamente a la cámara de recolecciones no es
necesario calcular la presa y/o bocatoma. Solamente se calculara la cámara de recolección y
el vertedero de excedencias.
3.4.2.1. CAMARA DE RECOLECCION
Generalmente es cuadrada o rectangular, con muros en concreto reforzado cuyo espesor
puede ser de 30 cm. En su interior se encuentra un vertedero de excesos lateral que entrega
el agua a una tubería de excesos que regresa el agua al cauce.
Fig. 3.5. Esquema de la cámara de recolección

2. CALCULO DE ALTURA DE LA CAMARA
Tendrá un borde libre de 20 cm de altura (B)
La altura H es igual a la pérdida de entrada hacia la tubería de aducción más la válvula de
entrada entonces:
𝐻 = (𝑘𝑒 + 𝑘𝑣) ∗
𝑉𝑠2
2 ∗ 𝑔
= 0.1 𝑚
También se debe tomar en cuenta el diámetro de la tubería D = 0.2 m.
La altura total de la cámara será = 0.5 m
Para determinar la distancia X recurriremos a las siguientes ecuaciones:
Ecuación del movimiento rectilíneo uniforme en el eje x, entonces la distancia será:
Ecuación del movimiento uniforme acelerado en el eje y, entonces la distancia será:
Teniendo los siguientes datos:
Qoferta= 40 lt/s
Xo= 0 m
Yo = B = 0.2 m
Y= 0 m
Vo= 0 m
a = g = 9.81 m/s2
X = 𝑋𝑜 + 𝑉𝑖 ∗ 𝑡
Y = 𝑌𝑜 + 𝑉𝑜 ∗ 𝑡 −
1
2
𝑎 ∗ 𝑡2

3. Vi= 2.13 m/s
Remplazando los valores en las anteriores dos ecuaciones se tienen:
Los resultados son:
t = 0.202 seg
X = 0.43 m
Entonces la longitud total de la cámara será:
L = 0.63 m
ANCHO DE LA CAMARA
El ancho de la cámara deberá contener las tres tuberías y los espaciamientos correspondientes
entre si y los bordes:
CAUDAL DE EXCEDENCIAS
Será el caudal de oferta de la mina menos el caudal de diseño del proyecto.
ALTURA DEL VERTEDERO DE EXCESOS
Altura de agua sobre el vertedero
B=3*4" +4*0.1= 0.70 m
Qexc =Qoferta - Qdiseño = 5 lt/s
altura=H+D= 0.3 m
X = 2.13∗ 𝑡
0 = 0.20 −
1
2
∗ 9.81 ∗ 𝑡2

4. 𝐻𝑒𝑥𝑐. = (
𝑄𝑒𝑥𝑐
1.84 ∗ 𝐵
)
2
3
= 0.03 𝑚
Velocidad de excesos
𝑉𝑒𝑥𝑐. =
𝑄𝑒𝑥𝑐
𝐴𝑒𝑥𝑐
= 0.3 𝑚/𝑠
CALCULO DEL DIAMETRO DE LA TUBERIA DE EXCESOS
Diámetro comercial de 6”
𝐷𝑒𝑥𝑐. = √
4 ∗ 𝑄𝑒𝑥𝑐
𝜋 ∗ 𝑉𝑒𝑥𝑐
= 0.15 𝑚