Diseño hidráulico de un acueducto para la vereda Alejandría del municipio de Garzón, departamento del Huila, Colombia
El proyecto nace de la necesidad de mejorar y brindar el servicio de agua potable a los habitantes de la vereda Alejandría del municipio de Garzón Huila. El cual tiene como objetivo que los señores jurados aprueben el diseño del acueducto, con el fin de hacerle llegar este documento a voceros de la...
- Autores:
-
Barrera Muñoz, Juan Diego
Castañeda Alvarado, Luis Fernando
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Militar Nueva Granada
- Repositorio:
- Repositorio UMNG
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10654/45819
- Palabra clave:
- ACUEDUCTOS
CANALES (INGENIERIA HIDRAULICA)
INGENIERIA HIDRAULICA
Rural aqueducts
Hydraulic Design
Water supply
Acueductos rurales
Diseño Hidráulico
Abastecimiento de agua
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- openAccess
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El proyecto nace de la necesidad de mejorar y brindar el servicio de agua potable a los habitantes de la vereda Alejandría del municipio de Garzón Huila. El cual tiene como objetivo que los señores jurados aprueben el diseño del acueducto, con el fin de hacerle llegar este documento a voceros de la vereda o del municipio de Garzón, para intentar ejecutar el proyecto. Cabe aclarar que el diseño es en base a la norma 0330 de 2017, de igual forma el reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico (RAS 200) y como material adicional tomamos como guía de diseño el libro ELEMENTOS DE DISEÑO PARA ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS por el Autor Ricardo Alfredo López Cualla. Es de suma importancia mencionar que se diseñó el proyecto con conocimientos adquiridos a través de los cursos brindados por la universidad y con ayuda de los materiales de escritura anteriormente mencionados, el cual presentamos este trabajo como sustentación de lo aprendido en el transcurso de la carrera universitaria. |
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ADR. (2022). Agencia de Desarrollo Rural. Obtenido de Proyectos integrales: https://www.adr.gov.co/atencion-y-servicios-a-la-ciudadania/proyectos-integrales/ ANDI. (2013). ANDI. Obtenido de Proyectos: http://proyectos.andi.com.co/es/GAI/GuiInv/CPR/Paginas/NUUS.aspx Ávila, C. (2015). El Tiempo. Obtenido de Archivo: Beber agua en condiciones que no son óptimas puede traer problemas de salud. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), existen por lo menos 25 enfermedades que pueden ser provocadas por la contaminación del líquido. En el caso de Colombia, las enfe Banco Interamericano de Desarrollo . (2015). BID. Obtenido de https://publications.iadb.org/publications/spanish/document/El-futuro-de-los-serviciosde- agua-y-saneamiento-en-Am%C3%A9rica-Latina-Desaf%C3%ADos-de-losoperadores- de-%C3%A1reas-urbanas-de-m%C3%A1s-de-300000-habitantes.pdf CEPAL. (2022). Comisión Económica para América Latina y el Caribe. Obtenido de https://www.cepal.org/es/temas/desarrollo-territorial DANE. (2020). Encuesta Nacional de Calidad de Vida (ECV). Bogota. Obtenido de https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/condiciones_vida/calidad_vida/2020/Bolet in_Tecnico_ECV_2020.pdf Fundación Universitaria Corpas. (2020). Fundación Universitaria Corpas. Obtenido de https://www.juanncorpas.edu.co/observatorio/cobertura-acueducto-en-colombia-2015- 2019/ Giraldo, N. C. (2009). Acueductos comunitarios: Patrimonio social y ambiental del Valle de Aburrá. Recuperado el 28 de 5 de 2022, de https://revistas.unal.edu.co/index.php/arh/article/view/14332 GPS. (2020). Grupo GPS SAS. Obtenido de http://grupogpssas.com/el-papel-de-la-evaluacionen- el-ordenamiento-territorial-en-colombia/ IBAL. (2019). IBAL. Obtenido de Diseño hidráulico de acueductos menores: https://www.ibal.gov.co/sites/default/files/ibal/sites/default/files/images/stories/Dise%C3 %B1o%20hidraulico%20de%20acueductos.pdf Magnifica, H. (09 de febrero de 2019). Mapas de Municipios del Huila (Con veredas). Obtenido de https://huilamagnifica.com/mapas-de-municipios-del-huila-con-veredas/ Martinez, A. G. (2019). Toda colombia. Obtenido de https://www.todacolombia.com/departamentos-de-colombia/huila/index.html Minviviendas. (2017). Resolución 0330 - 2017. Bogota. Obtenido de https://minvivienda.gov.co/normativa/resolucion-0330-2017-0 OPP. (Mayo de 2019). Centro latinoamericano para el desarrollo rural. Obtenido de https://www.opp.gub.uy/sites/default/files/inlinefiles/ DESARROLLO%20TERRITORIAL%20EN%20COLOMBIA%20- %20ANGELA%20PENAGOS%20%20VF.pdf Redhuila. (s.f.). Los garzones. 2018. Neiva. Obtenido de https://redhuila.com/garzon-2/ Riera, E. M., & Boada, M. (2011). Descripción socioambiental y análisis de las fuentes de agua de la microcuenca La Jabonera (Estelí, Nicaragua). Recuperado el 28 de 5 de 2022, de https://ddd.uab.cat/pub/trerecpro/2011/hdl_2072_172214/pfc_microcuencajabonera_resu m.pdf wavin, P. (2014). Tuberias de presion. Obtenido de www.pavcowavin.com.co. Resolución 0330 – 2017 Elementos de Diseño para Acueductos y Alcantarillados. [En g. Ricardo Alfredo López Cualla Reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico ras – 2000 Resolución 0330 – 2017 Departamento Administrativo Nacional de Estadística -DANE |
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Cabe aclarar que el diseño es en base a la norma 0330 de 2017, de igual forma el reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico (RAS 200) y como material adicional tomamos como guía de diseño el libro ELEMENTOS DE DISEÑO PARA ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS por el Autor Ricardo Alfredo López Cualla. Es de suma importancia mencionar que se diseñó el proyecto con conocimientos adquiridos a través de los cursos brindados por la universidad y con ayuda de los materiales de escritura anteriormente mencionados, el cual presentamos este trabajo como sustentación de lo aprendido en el transcurso de la carrera universitaria.Tabla de contenido Lista de figuras ......................................................................................... 9 Lista de tablas ......................................................................................... 12 Introducción ............................................................................................. 15 Presentación del problema ...................................................................... 16 Justificación ............................................................................................. 18 Objetivos .................................................................................................. 19 Objetivo general........................................................................................ 19 Objetivos específicos ............................................................................... 19 Localización Geográfica ........................................................................... 20 Municipio de Garzón – Departamento del Huila - Colombia .................... 20 Vereda Alejandría ..................................................................................... 21 Descripción del proyecto .......................................................................... 23 Población actual ....................................................................................... 23 Vereda Alejandría ..................................................................................... 23 Marco ambiental ....................................................................................... 24 Estudios hidrológicos ................................................................................ 24 Descripción de la fuente ............................................................................ 24 Clima ......................................................................................................... 24 Temperatura .............................................................................................. 25 Precipitación .............................................................................................. 25 Humedad relativa ....................................................................................... 25 Marco de referencia ................................................................................... 26 Marco teórico ............................................................................................. 26 Tipos de acueductos .................................................................................. 26 Diseño de acueductos ................................................................................ 26 Marco conceptual ........................................................................................ 28 Fuentes de agua ......................................................................................... 28 Sistemas de abastecimiento de agua ......................................................... 28 Metodología ................................................................................................ 29 Enfoque de la investigación ........................................................................ 29 Fases de la investigación ............................................................................ 29 Cálculo de la Población ............................................................................... 30 Determinación de la población para el periodo de diseño ........................... 30 Estimativo de la población ........................................................................... 31 Tasa de Crecimiento anual según proyecciones del DANE.......................... 31 Método aritmético ......................................................................................... 31 Método geométrico ....................................................................................... 33 Método Exponencial ..................................................................................... 35 Determinación de las dotaciones de agua .................................................... 40 Dotación neta máxima .................................................................................. 40 Dotación Bruta .............................................................................................. 41 Caudal medio diario (Qmd) ........................................................................... 41 Caudal máximo diario (QMD) ........................................................................ 42 Caudal máximo horario (QMH) ...................................................................... 42 Dimensionamiento Hidráulico ......................................................................... 43 Captación de agua .......................................................................................... 43 Diseño hidráulico de la captación ................................................................... 43 Dimensionamiento de la presa ....................................................................... 44 Dimensionamiento de la rejilla canal de aducción .......................................... 47 Diseño de la rejilla ........................................................................................... 49 Niveles del canal de aducción. ........................................................................ 53 Diseño de la cámara de recolección: .............................................................. 55 Altura de los muros de contención .................................................................. 57 Cálculo de vertedero de excesos .................................................................... 57 Cálculo de Cotas de la captación: ................................................................... 59 Diseño tubería de excesos .............................................................................. 59 Diseño de la línea de aducción ....................................................................... 63 Diseño desarenador ........................................................................................ 71 Velocidad de Sedimentación (Vs): ................................................................... 72 Número de Reynolds (Re): .............................................................................. 72 Tiempo de Remoción: ...................................................................................... 73 Tiempo de retención hidráulica θ: .................................................................... 73 Volumen del desarenador: ............................................................................... 74 Área superficial del desarenador: .................................................................... 75 Dimensionamiento de desarenador: ................................................................ 75 Carga hidráulica: .............................................................................................. 75 Diámetro de la partícula removida: .................................................................. 76 Chequeo de la velocidad de sedimentación vs Velocidad crítica: .................... 77 Velocidad Horizontal (Vh): ................................................................................ 77 Cálculo de elementos del desarenador ............................................................ 78 Diseño de pantalla Difusora: ............................................................................ 78 Vertedero de Salida: ......................................................................................... 80 Pantalla de salida: ............................................................................................ 81 Pantalla de entrada: ......................................................................................... 81 Zona de lodos: ................................................................................................. 81 Cámara de aquietamiento: ............................................................................... 82 Vertedero de excesos: ...................................................................................... 83 Perfil hidráulico: ................................................................................................ 83 Tubería de excesos y de lavado: ...................................................................... 86 Diseño de línea de conducción ......................................................................... 91 Gradiente Hidráulico .......................................................................................... 92 Válvulas: ............................................................................................................ 95 Ubicación: .......................................................................................................... 95 Verificación del golpe de ariete: ......................................................................... 96 Planta de Tratamiento ...................................................................................... 100 Diseño Tanque de almacenamiento ................................................................. 104 Dimensionamiento del tanque de almacenamiento .......................................... 105 Red de distribución ........................................................................................... 109 Metodología utilizada para el análisis y deseño de la red de distribución ........ 109 Análisis de carga con WaterCad V10 ............................................................... 109 Modelación de la red de distribución: ............................................................... 126 Diámetros de la red .......................................................................................... 127 Velocidad en la red ........................................................................................... 128 Presiones .......................................................................................................... 129 Válvulas reguladoras de presión: ...................................................................... 146 Válvulas de purga: ............................................................................................. 151 Válvulas de ventosa: .......................................................................................... 152 Válvulas de corte: ............................................................................................... 152 Macro y micromedidores: .................................................................................... 153 Conclusiones ....................................................................................................... 156 Bibliografía .......................................................................................................... 157 Lista de figuras Figura 1 Cobertura de acueducto en Colombia entre 2015 y 2019 ..................... 17 Figura 2 Ubicación del departamento del Huila, Colombia .................................. 21 Figura 3 División veredal, Garzón ........................................................................ 22 Figura 4 Ubicación del municipio de Garzón, Huila ............................................. 22 Figura 5 Análisis geográfico y poblacional ........................................................... 27 Figura 6 Población proyectada ............................................................................ 39 Figura 7 Perfil de vertedero .................................................................................. 48 Figura 8 Dimensiones de la rejilla ......................................................................... 52 Figura 9 Perfil canal de aducción .......................................................................... 54 Figura 10 Corte transversal cámara de recolección .............................................. 56 Figura 11 Vista de planta bocatoma....................................................................... 61 Figura 12 Corte B-B de la Bocatoma ..................................................................... 61 Figura 13 Perfil canal de aducción ........................................................................ 62 Figura 14 Planta Desarenador .............................................................................. 89 Figura 15 Elevación Desarenador ......................................................................... 89 Figura 17 Planta Red de Conducción .................................................................... 92 Figura 18 Perfil Red de Conducción ...................................................................... 93 Figura 19 Esquema de PTAP compacta propuesta ............................................. 103 Figura 20 PTAP instalada .................................................................................... 103 Figura 21 Planta tanque de almacenamiento ...................................................... 107 Figura 22 Elevación Tanque de almacenamiento ................................................ 108 Figura 23 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 110 Figura 24 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 110 Figura 25 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 111 Figura 26 Panel de herramientas ......................................................................... 115 Figura 27 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 115 Figura 28 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 116 Figura 29 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 116 Figura 30 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 117 Figura 31 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 118 Figura 32 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 118 Figura 33 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 119 Figura 34 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 120 Figura 35 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 121 Figura 36 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 121 Figura 37 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 122 Figura 38 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 123 Figura 39 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 124 Figura 40 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 124 Figura 41 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 125 Figura 42 Modelación con Bentley WaterCad V10 .............................................. 126 Figura 44 Velocidades de la red de distribución .................................................. 128 Figura 45 Presiones en la red de distribución ...................................................... 129 Figura 46 Presiones en el Tramo 1 ...................................................................... 130 Figura 47 Presiones en el Tramo 1.1 ................................................................... 131 Figura 48 Presiones en el Tramo 2 ...................................................................... 131 Figura 49 Presiones en el Tramo 2.1 ................................................................... 132 Figura 50 Presiones en el Tramo 2.2 ................................................................... 132 Figura 51 Presiones en el Tramo 2.3 ................................................................... 133 Figura 52 Presiones en el Tramo 3.0 ................................................................... 133 Figura 53 Detalle Instalación Macromedidor ........................................................ 154 Figura 54 Detalle de acometida domiciliaria ........................................................ 155 Lista de tablas Tabla 1 Fases de la investigación .......................................................................... 29 Tabla 2 Método aritmético ...................................................................................... 32 Tabla 3 Método geométrico .................................................................................... 34 Tabla 4 Método exponencial ................................................................................... 36 Tabla 5 Resumen .................................................................................................... 37 Tabla 6 Cálculo de mediana ................................................................................... 39 Tabla 7 Dotación máxima ....................................................................................... 40 Tabla 8 Caudal ecológico ....................................................................................... 44 Tabla 9 Cotas de la captación ................................................................................ 59 Tabla 10 Cotas aducción ........................................................................................ 70 Tabla 11 Resumen perfil hidráulico ........................................................................ 86 Tabla 12 Cotas desarenador .................................................................................. 90 Tabla 13 Resultados línea de conducción .............................................................. 94 Tabla 14 Organización de datos de Nodos en Excel ............................................ 112 Tabla 15 Organización de datos de Tuberías en Excel ........................................ 113 Tabla 16 Coordenadas ......................................................................................... 114 Tabla 17 Diámetros de la red de distribución ....................................................... 127 Tabla 18 Presiones en los nodos de la red .......................................................... 134 Tabla 19 Válvulas reguladoras de presión ........................................................... 147 Tabla 20 Válvulas de purga................................................................................... 151 Tabla 21 Válvulas de ventosa ............................................................................... 152 Tabla 22 Válvulas de Corte ................................................................................... 152 Tabla 23 Características de Macro medidores ...................................................... 153 Lista de Anexos Anexo A Detalle de bocatoma................................................................................ 161 Anexo B Detalle línea de aducción ....................................................................... 162 Anexo C Detalle desarenador ............................................................................... 163 Anexo D Detalle PTAP compacta .......................................................................... 164 Anexo E Detalle línea de conducción ................................................................... 165 Anexo F Tanque de almacenamiento .................................................................... 166 Anexo G Presiones red de distribución ................................................................. 167 Anexo H Detalle tuberías y accesorios ................................................................. 168 Anexo I Detalle red de distribución ....................................................................... 169The project arises from the need to improve and provide drinking water service to the inhabitants of the Alejandría village of the municipality of Garzón Huila. Which aims that the jurors approve the design of the aqueduct, in order to send this document to spokespersons for the village or the municipality of Garzón, to try to execute the project. It should be noted that the design is based on standard 0330 of 2017, in the same way as the regulations technical of the drinking water and basic sanitation sector (RAS 200) and as additional material We take as a design guide the book DESIGN ELEMENTS FOR AQUEDUCT AND SEWERS by the Author Ricardo Alfredo López Cualla. It is of utmost importance mention that the project was designed with knowledge acquired through the courses provided by the university and with the help of the writing materials above mentioned, which we present this work as support of what was learned in the course of the university career.Pregradoapplicaction/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAcceso abiertohttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño hidráulico de un acueducto para la vereda Alejandría del municipio de Garzón, departamento del Huila, ColombiaHydraulic design of an aqueduct for the Alejandría village of the municipality of Garzón, department of Huila, ColombiaACUEDUCTOSCANALES (INGENIERIA HIDRAULICA)INGENIERIA HIDRAULICARural aqueductsHydraulic DesignWater supplyAcueductos ruralesDiseño HidráulicoAbastecimiento de aguaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fIngeniería CivilFacultad de Estudios a DistanciaUniversidad Militar Nueva GranadaADR. (2022). Agencia de Desarrollo Rural. Obtenido de Proyectos integrales: https://www.adr.gov.co/atencion-y-servicios-a-la-ciudadania/proyectos-integrales/ANDI. (2013). ANDI. Obtenido de Proyectos: http://proyectos.andi.com.co/es/GAI/GuiInv/CPR/Paginas/NUUS.aspxÁvila, C. (2015). El Tiempo. Obtenido de Archivo: Beber agua en condiciones que no son óptimas puede traer problemas de salud. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), existen por lo menos 25 enfermedades que pueden ser provocadas por la contaminación del líquido. En el caso de Colombia, las enfeBanco Interamericano de Desarrollo . (2015). BID. Obtenido de https://publications.iadb.org/publications/spanish/document/El-futuro-de-los-serviciosde- agua-y-saneamiento-en-Am%C3%A9rica-Latina-Desaf%C3%ADos-de-losoperadores- de-%C3%A1reas-urbanas-de-m%C3%A1s-de-300000-habitantes.pdfCEPAL. (2022). Comisión Económica para América Latina y el Caribe. Obtenido de https://www.cepal.org/es/temas/desarrollo-territorialDANE. (2020). 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Ricardo Alfredo López CuallaReglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico ras – 2000Resolución 0330 – 2017Departamento Administrativo Nacional de Estadística -DANEORIGINALBarreraMuñosJuanDiegoCastañedaAlvaradoLuisFernando2023_Formato.pdfBarreraMuñosJuanDiegoCastañedaAlvaradoLuisFernando2023_Formato.pdfTesisapplication/pdf4098101http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/45819/1/BarreraMu%c3%b1osJuanDiegoCasta%c3%b1edaAlvaradoLuisFernando2023_Formato.pdfc81ae0038abf5ed1d6a677f39af017a3MD51open accessBarreraMuñosJuanDiegoCastañedaAlvaradoLuisFernando2023_Anexos.pdfBarreraMuñosJuanDiegoCastañedaAlvaradoLuisFernando2023_Anexos.pdfAnexosapplication/pdf8967670http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/45819/2/BarreraMu%c3%b1osJuanDiegoCasta%c3%b1edaAlvaradoLuisFernando2023_Anexos.pdfcac4bdcc08b55a21d35149e2e71fb22fMD52open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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