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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

“AÑO DE LA INVERSION PARA EL DESARROLLO RURAL Y LA SEGURIDAD ALIMENTARIA”

Título

:

Aforo de Caudales.

E.A.P

:

Ingeniería Civil.

Curso

:

Abastecimiento de Agua y Alcantarillado.

Docente

:

Ing. Vía y Rada Valladolid, Flavio Jesús

Alumno

:

Simon Blancas Jose Luis.

Huancayo- Perú 2013

AFORO DE CAUDALES

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

RESUMEN El día 19 de setiembre del presente año se realizó una salida a campo con fines de estudio de los aforos de seis captaciones de agua que se encuentran a unos 7 minutos del pueblo de Azacruz, estas captaciones son captaciones correspondientes a ojos de agua, cada de los pueblos cercanos al lugar tiene su propia fuente de agua, esto debido a los grandes conflictos y rivalidades existentes entre los pueblo, ya que estos prefieren que el agua sea desperdiciada con tal de que los otros pueblos no la utilicen. El lugar se encuentra ubicado en el distrito de Azapampa manteniendo exactamente las siguientes coordenadas: Altitud: Norte: Sur: El lugar de estudio consta de las siguientes características: todos las captaciones se encuentran a orillas de un riachuelo, la primera captación cuenta con un caudal de 0.5 litros por segundo (según la información del personal que nos enseñó a manipular la bomba de agua), la segunda captación cuenta con un caudal de 1.454 litros por segundo, la tercera captación cuenta con un caudal de 0.061 litros por segundo, la cuarta captación cuenta con un caudal de 0.046 litros por segundo, la quinta captación cuenta con un caudal de 0.029 litros por segundo y la sexta captación cuenta con un caudal de 0.045 litros por segundo; las captaciones fueron enumeradas según el cauce del riachuelo, el primero se encuentra en el punto más alto del riachuelo y así sucesivamente.

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INTRODUCCIÓN Desde que el hombre posee el uso de la Razón, ha querido dominar y controlar la naturaleza en todos sus aspectos posibles con el fin de beneficiarse de una u otra manera, sin detenerse nunca a pensar que esta se podía ir deteriorando poco a poco hasta el punto de acabarse por completo. Desde hace pocos años atrás, el hombre ha cogido conciencia acerca de la importancia de cuidar, mantener y preservar el agua, la naturaleza y nuestro entorno en general, por esto se ha comenzado a estudiar y tratar de mantener nuestros recursos hídricos de la mejor manera posible y para que estos nos presten los servicios necesarios sin causar peligro a la comunidad, la naturaleza y lo más importante, preservándola. Es por esta razón que en la universidad llevamos el curso de abastecimientos de agua y alcantarillado, y en esta oportunidad realizamos la salida a campo para hacer el aforamiento de las 6 captaciones existentes, y de esta manera aprender de forma práctica la manera de cómo realizar dicho trabajo. Los diferentes pueblos que se encuentran abastecidos por estas captaciones tienen un conflicto social, por las tuberías de las otras comunidades, contaminan el agua y muchas cosas más, lo cual hace muy difícil poder abastecer a todos los lugares, sin embargo con la utilización de todos los recursos de agua existentes en el lugar, sería muy facial poder abastecer a todas las poblaciones sin que escasee el agua para ninguna de ellas.

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CAPITULO I 1.1

ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION: Desde mucho tiempo (inicios de la carrera de ingeniería civil) nos han inculcado la importancia que tienen las obras de construcción relacionadas con la captación, traslado y almacenamiento del recurso hídrico; tenemos las obras de cabecera que pueden ser las captaciones, desarenadores, reservorios, estaciones de bombeo, plantas de tratamiento y las redes que son las líneas de conducción, ya pueden ser abiertas por medio de canales o cerradas por medio de tuberías. En esta oportunidad nuestra área de estudio está centrada básicamente en obras de cabecera, seis captaciones de ojos de agua que abastecen a seis diferentes pueblos a las cuales le realizamos el aforamiento para saber la cantidad de agua que pueden abastecer; las captaciones abastecen a diferentes poblaciones debido al conflicto social y la falta de cultura existente en la sociedad de este lugar, ya que en lugar de juntar todas la captaciones para realizar el abastecimiento con agua de todos los habitantes, estas se encuentran dispersas, el ingeniero residente del lugar nos explicó que siempre están rompiendo las tuberías que están abasteciendo a los pueblos, a las captaciones existentes las deterioraron, las obras hidráulicas del lugar fueron destruidas, etc. y esto es realizado por los pobladores de otras localidades.

1.2

MARCO TEÓRICO:

Captación de agua: es una estructura hidráulica de cabecera que se encarga de la recolección de agua. Ojos de agua o manantial: Un manantial o naciente es una fuente natural de agua que brota de la tierra o entre las rocas. Puede ser permanente o temporal. Se origina en la filtración de agua, de lluvia o de nieve, que penetra en un área y emerge en otra de menor altitud, donde el agua no está confinada en un conducto impermeable.

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Aforo de agua: El conocimiento de la variación del caudal que fluye por una determinada sección de un cauce natural es de suma importancia en los estudios hidrológicos. De acuerdo con la calidad y la cantidad de los registros de caudales necesarios en un estudio hidrológico, las mediciones se pueden hacer de una manera continua o permanente o de una manera puntual o instantánea, las mediciones continuas de caudales requieren de la instalación de una estación medidora (limnimétrica) o de una estación registradora (limnigráfica). Las mediciones aisladas, puntuales o instantáneas, se realizan en determinados momentos en que se desee conocer la magnitud de una corriente en particular.

Línea de conducción: Se denomina línea de conducción a la parte del sistema constitutivo por el conjunto de ductos y rios destinados a transportar el agua desde donde se encuentra en estado natural hasta un punto que puede ser un tanque de almacenamiento o bien una planta potabilizadora; la capacidad de esta línea debe calcularse con el gasto máximo diario.

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Caudal: En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.

1.3

MARCO CONSEPTUAL: Este trabajo de campo de realiza con la finalidad de familiarizarnos con el aforamiento de caudales y de esta manera poder realizar con mayor exactitud los cálculos correspondientes con respecto a una obra de abastecimientos de agua y alcantarillado, todo esto debido a la gran importancia que estos proyectos poseen para el desarrollo tanto social como económico del ser humano Estas captaciones abastecen a seis poblaciones cercanas, y se está realizando una obra para abastecer a más poblaciones que se encuentran por los alrededores. Es debido a estas razones que se dio una cierta prioridad al presente trabajo de campo.

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO CAPÍRULO II 2.1

OBJETIVOS DEL TRABAJO DE CAMPO:

El presente trabajo de campo tiene como objetivo la obtención de los caudales existentes en las seis captaciones visitadas el día 19 de setiembre del presente año, además de la familiarización de los trabajos que se tienen que realizar en campo para poder realizar las obras de abastecimiento de agua, en este caso el aforamiento nos sirve para saber la cantidad de caudal que se puede obtener de una determinada captación y de esta manera saber el número de personas que pueden ser abastecidas con dicho recurso.

2.2

JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DEL TRABAJO DE CAMPO:

La importancia del trabajo de campo es el aprendizaje que nos dio acerca de los problemas que se pueden presentar en campo al momento de realizar diferentes trabajos, en nuestro caso las dificultades al momento de aforar, que pueden ser fayas técnicas, como también fallas causadas por agentes externos que no dejan realizar el trabajo, como en el primer punto de aforo, donde los habitantes del lugar no nos dejaron trabajar y al final no terminamos de realizar el aforo de caudal correspondiente; Las captaciones que son mostradas a continuación son de suma importancia para los pobladores de la zona, por tanto la obtención correcta de datos es un factor muy importante para cuando se quiera realizar los proyectos de abastecimientos de agua.

2.3

DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO DE CAMPO:

El presente trabajo de campo es el aforamiento de seis captaciones realizadas a ojos de agua o también denominados manantiales, los cuales abastecen a seis poblados distintos, cada uno de estos manantiales abastece un poblado diferente, pero según mi apreciación alguno de los caudales encontrados en las captaciones no cuentan con la capacidad suficiente como para abastecer a toda una población, las captaciones fueron enumeradas de acuerdo a la dirección del flujo del riachuelo, es decir el punto más alto es la captación número uno, y así iremos AFORO DE CAUDALES

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO colocando las demás según el orden que las vayamos encontrando. Por lo tanto cada captación será descrita a continuación: CAPTACION N° 01: Esta es la captación ubicada en el punto más alto del riachuelo (entre las captaciones a las que realizamos el aforo), es una captación de concreto armado con una resistencia de f´’c=210 kg/cm2 (dato asumido por la presencia de agua y la falta de revestimiento). Tiene forma rectangular y una dotación de agua de 0.5 litros por segundo (este dato fue brindado por el operador que nos enseñó a manipular la motobomba, mas no fue comprobada por nuestro grupo de trabajo, ya que los pobladores del lugar no nos dejaron culminar con el trabajo).

CAPTACION N° 03: Esta es la captación es la segunda con respecto al flujo del agua, presenta una estructura de concreto armado de una resistencia f’c=210 kg/cm2 (asumida por que tiene presencia de agua como en la estructura anterior). Tiene forma rectangular y se realizó el aforo fuera de esta por medio de tres tuberías que venían de tres diferentes captaciones, cada una correspondía a una de estas, la AFORO DE CAUDALES

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO medición se realizó con la utilización de cronometro y jarra milimetrada, los datos serán mostrados a continuación. Cada color representa a una tubería diferente

Realizando un promedio obtenido de una división simple de cantidad de agua en litros en el tiempo de llenado, nos brinda el caudal de cada una de las tuberías, por tanto al realizar la sumatoria de los tres resultados obtenemos el caudal de 1.454 lit/seg. CAPTACION N° 03: Esta es la captación es la tercera con respecto al flujo del agua, presenta una estructura de concreto armado de una resistencia f’c=175 kg/cm2 (asumida por que tiene presencia de agua solo en la parte interna de la estructura). Tiene forma rectangular y se realizó el aforo fuera de esta por presentaba perdida de caudales, por lo cual resultaba imposible medir en ese punto, se realizaron mediciones de caudal por intermedio de jarra milimetrada y cronometro, los datos se muestran a continuación.

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO Realizando un promedio de los datos obtenidos de una división simple de volumen de agua entre tiempo transcurrido nos da un valor de caudal de 0.062 lit/seg.

CAPTACION N° 04: Esta es la captación es la carta con respecto al flujo del agua, presenta una estructura de concreto armado de una resistencia f’c=175 kg/cm2 (asumida por que tiene presencia de agua solo en la parte interna de la estructura). Tiene forma cuadrada y se realizó el aforo tapando la entrada de la tubería recolectora, y dejando un determinado tiempo para que se llene obteniendo los siguientes datos.

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO Realizando operaciones matemáticas obtenemos un caudal de 0.046 lit/seg.

CAPTACION N° 05: Esta es la captación es la quinta con respecto al flujo del agua, presenta una estructura de concreto armado de una resistencia f’c=175 kg/cm2 (asumida por que tiene presencia de agua solo en la parte interna de la estructura). Tiene forma cuadrada y se realizó el aforo tapando la entrada de la tubería recolectora, y dejando un determinado tiempo para que se llene obteniendo los siguientes datos.

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO Para la extracción del agua y poder tapar la tubería utilizamos la motobomba. Realizando operaciones matemáticas se obtuvo un caudal de 0.029 lit/seg.

CAPTACION N° 06: Esta es la captación es la quinta con respecto al flujo del agua, presenta una estructura de concreto armado de una resistencia f’c=175 kg/cm2 (asumida por que tiene presencia de agua solo en la parte interna de la estructura). Tiene forma cuadrada y se realizó el aforo abriendo una zanja donde se encontraba una tubería que expulsaba el agua captada al riachuelo, la medición de caudal se realizó utilizando cronometro y jarra milimetrada., los datos se muestran a continuación.

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ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO Realizando fórmulas matemáticas obtenemos un caudal de 0.045 lit/seg.

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