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Universidad Autónoma de Santo DomingoPrimada de América, Fundada el 28 de octubre de 1538 FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA “ING. AMÍN ABEL HASBÚN”ESCUELA DE INGENIERÍA CIVILAcueductos y Alcantarillados CIV 451 – W Prof.: Ing. José Alberto InfanteDiseño de un Tanque de Almacenamiento Esmerlin Fe...

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Universidad Autónoma de Santo Domingo Primada de América, Fundada el 28 de octubre de 1538

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA “ING. AMÍN ABEL HASBÚN”

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL Acueductos y Alcantarillados CIV 451 – W01 Prof.: Ing. José Alberto Infante Diseño de un Tanque de Almacenamiento

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Esmerlin Fernando Castro

100300641

Tanques de Almacenamiento Tanques de Agua Potable: Los tanques de agua son un elemento fundamental en una red de abastecimiento de agua potable, para compensar las variaciones horarias de la demanda de agua potable. Puesto que las plantas de tratamiento de agua potable funcionan mejor si tienen poca variación del caudal tratado, conviene mantener aproximadamente constante el caudal. Las plantas de tratamiento se dimensionan por lo tanto para que puedan producir la cantidad total de agua que la ciudad o pueblo consume a lo largo del día, y los tanques absorben las variaciones horarias: cuando hay poco consumo como en la noche se llenan, y cuando el consumo es máximo como, por ejemplo, a la hora de cocinar se vacían. Capacidad del sistema de Almacenamiento: La capacidad del estanque, o del conjunto de tanques para el caso de grandes sistemas, será igual al volumen que resulte de las siguientes consideraciones: 1. Volumen de almacenamiento: Este volumen es el Qmax que tendrá una población por un factor adecuado al tipo de población por la cantidad de tiempo que contiene un día en segundos. 2. Volumen contra incendios: Para poblaciones menores a 10000 habitantes, no es recomendable y resulta antieconómico el proyectar sistema contra incendio. Se deberá justificar en los casos en que dicha protección sea necesaria. Para poblaciones mayores a 10000 habitantes se asume un tiempo de duración del incendio entre 2 y 4, para caudales de incendio de 10, 16 o 32 [lts/seg] de acuerdo a la importancia y densidad poblacional de la zona. Aunque mi población no supere los 10000 habitantes, se asumirá que, si lo hace, para adicionarlo al volumen que se calculará.

Tipos de Tanques de Agua Potable:

Tanques Elevados: Son estanques de almacenamiento de agua que se encuentran por encima del nivel del terreno Natural y son soportados por columnas y pilotes o por paredes.

Tanque sobre el suelo: Se recomienda este tipo de tanque en los casos siguientes: Cuando la topografía del terreno lo permita y en comunidades rurales que dispongan localmente de materiales de construcción como piedra bolón o cantera.

Tipo Cisterna: Este tipo de almacenamiento se recomienda en pequeñas granjas o comunidades rurales donde se carece de aguas superficiales, o subterráneas, por lo tanto el agua de lluvia es la fuente disponible de abastecimiento local.

Diseño de tanque de almacenamiento

Datos: Para este ejercicio tomaremos una representación de la población proyectada por nosotros anteriormente, que fue el Municipio de Los Alcarrizos. Tomaremos una representación de lo que sería la población del residencial donde vivo, esto porque de hacerlo con los datos del municipio, arrojaría resultados muy grandes, que, me dificultarían el diseño.

Cálculos de volúmenes:

𝑉𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑚 =𝑄𝑚𝑎𝑥𝑑 ∗ 0.25 ∗ 86400 =0.03997 ∗ 0.25 ∗ 86400= 863.35𝑚3 𝑽𝑶𝑳. 𝒅𝒆 𝑰𝒏𝒄𝒆𝒏𝒅𝒊𝒐 =

10𝐿𝑃𝑆 ∗ 7200𝑠𝑒𝑔 = 72𝑚3 1000

𝑽𝑶𝑳. 𝒅𝒆𝒍 𝑻𝒂𝒏𝒒𝒖𝒆 𝑹𝒆𝒒𝒖𝒆𝒓𝒊𝒅𝒐 = 𝑉𝑂𝐿. 𝑑𝑒𝑙 𝑇𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 + 𝑉𝑂𝐿. 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑐𝑒𝑛𝑑𝑖𝑜 = 863 .35𝑚3 + 72𝑚3 = 935.35 𝑚3 𝑽𝑶𝑳. 𝒅𝒆𝒍 𝑻𝒂𝒏𝒒𝒖𝒆 𝑹𝒆𝒒𝒖𝒆𝒓𝒊𝒅𝒐 𝒐 𝑽𝑶𝑳𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 = 935.35 𝑚3 Dimensionamiento del tanque. Procedemos a calcular las dimensiones del tanque de almacenamiento, el cual será de forma cilíndrica con una relación D=2H, donde: D= diámetro interior del tanque. H= altura del tanque.

Área de una sección circular 𝐴=(

𝜋 ∗ 𝐷2 ) 4

Área ocupada por el agua en el tanque 𝐴=(

𝑉𝑂𝐿 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 ) 𝐻

Igualando ambas expresiones tenemos: (

𝜋 ∗ 𝐷2 𝑉𝑂𝐿 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 )=( ) 𝐻 4

Sustituyendo H=0.5D y despejando a D tenemos: 𝑫 = 3 √(

4 ∗ 𝑉𝑂𝐿 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙) 4 ∗ 935.35 𝑚3 ) = 3√( ) = 13.35 𝑚 0.5 ∗ 𝜋 0.5 ∗ 𝜋 H = 0.5D = 0.5 (13.35) = 6.675 m

Datos de la Curva de Masa

Diseño utilizando el software de AutoCAD...