miércoles, 19 de enero de 2022

📚 Libro: Elementos de Diseño para Acueductos y Alcantarillado - Ricardo A. López Cualla

 

Elementos de Diseño para Acueductos y Alcantarillado

Elementos de Diseño para Acueductos y Alcantarillado [PDF]

Autor: Ricardo Alfredo López Cualla

Editorial: Escuela Colombiana de Ingeniería
Primera Edición (Quinta Reimpresión - año 2000)

PRESENTACIÓN

Para la ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERIA constituye motivo de gran satisfacción que uno de sus egresados, convertido a la docencia universitaria, haga entrega a la sociedad de una obra cuidadosamente escrita, minuciosamente elaborada y con el propósito de que los estudiantes de ingeniería civil dispongan de un texto de estudio y los colegas de un libro de consulta.

Al presentar este libro sobre "Acueductos y Alcantarillados", escrito por el ingeniero Ricardo López Cualla, profesor de la asignatura del mismo nombre en la ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERIA, no solamente cumplió con la generosa petición del autor sino también con el deseo personal de enaltecer la producción editorial universitaria, pues ella refleja el compromiso en la formación de las nuevas generaciones. Felicitaciones muy sinceras al ingeniero López y enhorabuena al gremio colombiano dc ingenieros.

Ing. Eduardo Silva Sánchez
Rector

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN
    1.1 Generalidades
    1.2 Enfermedades Hídricas
    1.3 Abastecimiento de agua
          1.3.1 Esquema convencional de abastecimiento
          1.3.2 Fuentes de abastecimiento
                1.3.2.1 Sistemas primarios
                1.3.2.2 Sistemas principales
    1.4 Volumen de agua

2. PERIODO DE DISEÑO
    2.1 Factores determinantes
    2.2 Periodos típicos de algunas obras

3. POBLACIÓN DE DISEÑO
    3.1 Métodos de estimación de la población futura
          3.1.1 Método de comparación gráfica
          3.1.2 Crecimiento lineal
          3.1.3 Crecimiento geométrico
          3.1.4 Crecimiento logarítmico
          3.1.5 Métodos estadísticos
    3.2 Ejemplo de proyección de población

4. CONSUMO DE AGUA
    4.1 Factores determinantes del consumo
    4.2 Clasificación del consumo de agua
    4.3 Consumo futuro
    4.4 Caudal de diseño
    4.5 Variación de los factores de mayoración del caudal máximo diario para la obtención del caudal         máximo horario
    4.6 Ejemplo de cálculo de caudal

5. FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
    5.1 Evaluación de la cantidad de agua
          5.1.1 Medidor Parshall
          5.1.2 Vertederos
                5.1.2.1 Vertederos rectangulares
                5.1.2.2 Vertederos triangulares
          5.1.3 Velocidad superficial
          5.1.4 Correntómetros o molinetes
          5.1.5 Estaciones de aforo con limnímetro
          5.1.6 Trazadores químicos
    5.2 Evaluación de la calidad del agua

6. OBRAS DE CAPTACIÓN
    6.1 Captación de agua superficial
          6.1.1 Tipos de bocatomas
                6.1.1.1 Toma lateral con muro transversal
                6.1.1.2 Bocatoma de fondo
                6.1.1.3 Bocatoma lateral con bombeo
                6.1.1.4 Bocatoma lateral por gravedad
                6.1 .I .5 Toma mediante estabilización del lecho
                6.1.1.6 Toma en embalses o lagos
                6.1.1.7 Estaciones de bombeo flotantes y deslizantes
          6.1.2 Bocatoma de fondo
                6.1.2.1 Diseño de la bocatoma de fondo
          6.1.3 Ejemplo de diseño
    6.2 Abastecimiento de agua subterránea
          6.2.1 E1 agua subterránea como recurso natural
          6.2.2 Exploración
          6.2.3 Evaluación
                6.2.3.1 Hidráulica de aguas subterráneas
                6.2.3.2 Pruebas de equilibrio
          6.2.4 Explotación
          6.2.5 Ejemplo de cálculo
          6.2.6 Pozos dc bombeo e11 aguas subterráneas
                6.2.6.1 Pozos excavados
                6.2.6.2 Pozos barrenados o taladrados
                6.2.6.3 Pozos hincados
                6.2.6.4 Pozos perforados

7. BOMBAS Y ESTACIONES DE BOMBEO
    7.1 Clasificación de las máquinas hidráulicas
          7.1.1 Máquinas de desplazamiento positivo
          7.1.2 Turbomáquinas
          7.1.3 Máquinas gravimétricas
                7.1.3.1 Ariete hidráulico
                7.1.3.2 Ejemplo de aplicación del ariete hidráulico
    7.2 Bombas centrífugas
          7.2.1 Elementos constitutivos de las bombas centrífugas
                7.2.1.1 Número específico de revoluciones
                7.2.1.2 Cavitación
    7.3 Diseño de estaciones de bombeo
          7.3.1 Ubicación de la estación
          7.3.2 Elementos de la estación de bombeo
    7.4 Diseño del bombeo
    7.5 Ejemplo de diseño

8. CONDUCCIONES
    8.1 Conductos cerrados a superficie libre
          8.1.1 Conductos prefabricados
          8.1.2 Conductos construidos en el sitio
    8.2 Especificaciones de diseño: bocatoma-desarenador
    8.3 Ejemplo de diseño

9. DESARENADOR
    9.1 Generalidades
    9.2 Especificaciones de diseño
    9.3 Teoría de la sedimentación
    9.4 Ejemplo de diseño del desarenador

10. CONDUCCIÓN: DESARENADOR - TANQUE DE ALMACENAMIENTO
    10.1 Características hidráulicas de la conducción
            10.1.1 Tubería por debajo de la línea piezométrica (conducción forzada)
            10. 1.2 Lámina de agua coincidente con la línea piezométrica (conducción libre)
            10.1.3 Tubería por encima de la línea piezométrica
            10.1.4 Tubería por encima del plano piezométrico estático
            10.1.5 Tubería por encima de1 plano estático de presión absoluta
    10.2 Características físicas y accesorios de la conducción forzada
            10.2.1 Válvula de purga
            10.2.2 Ventosas
            10.2.3 Válvulas de control
            10.2.4 Materiales y presiones de trabajo
    10.3 Cálculo de la línea de conducción
            10.3.1 Coeficiente de rugosidad, C
            10.3.2 Pérdida de carga unitaria, J
                10.3.2.1 Pérdidas de carga localizadas
    10.4 Anclajes
            10.4.1 Empuje de la tubería
            10.4.2 Cálculo del anclaje
            10.4.3 Tipos de anclajes
                10.4.3.1 Codo en el sentido horizontal
                10.4.3.2 Codo en el sentido vertical inferior
                10.4.3.3 Codo en el sentido vertical superior
    10.5 Dimensiones de las zanjas
    10.6 Golpe de ariete
            10.6.1 Mecanismo del golpe de ariete
            10.6.2 Cálculo de la sobrepresión
            10.6.3 Medidas contra el golpe de ariete
    10.7 Ejemplo de diseño

11. CLORACIÓN
    11.1 Medios de desinfección
    11.2 Caseta de cloración
    11.3 Dosificación del cloro
            11.3.1 Cloro gaseoso en solución acuosa
            11.3.2 Aplicación directa del cloro gaseoso
            11.3.3 Aplicación del cloro sólido o líquido
            11.3.4 Empleo de tanque con orificios frotantes
    11.4 Ejemplo de dosificación

12. TANQUE REGULADOR
    12.1 Generalidades
    12.2 Tipos de tanques
            12.2.1 Tanque de distribución
            12.2.2 Tanque de compensación
    12.3 Disposición de accesorios en los tanques reguladores
            12.3.1 Tanque superficial
            12.3.2 Tanque elevado
    12.4 Capacidad del tanque de distribución
            12.4.1 Método de la curva integral
            12.4.2 Cálculo de la capacidad del tanque alimentado por gravedad
            12.4.3 Cálculo de la capacidad del tanque elevado (alimentación por bombeo,
            12.4.4 Volumen adicional para incendios
            12.4.5 Volumen adicional para emergencias
            12.4.6 Dimensionamiento del tanque superficial
    12.5 Ejemplo de cálculo

13. RED DE DISTRIBUCIÓN
    13.1 Generalidades
    13.2 Trazado de la red
    13.3 Especificaciones de diseño
            13.3.1 Caudal de diseño
            13.3.2 Presiones de servicio
            13.3.3 Válvulas
            13.3.4 Otras especificaciones
    13.4 Cálculo hidráulico de la red en malla
            13.4.1 Método de Hardy-Cross
            13.4.2 Método de longitudes equivalentes
            13.4.3 Distribución de caudales iniciales
            13.4.4 Trazado de la red principal
    13.5 Conexiones domiciliarias
    13.6 Ejemplo de diseño
            13.6.1 Cálculo de las mallas por el método de Hardy-Cross
            13.6.2 Cálculo de las mallas por el método de longitudes equivalentes

14. ALCANTARILLADOS
    14.1 Sistemas de alcantarillados
            14.1.1 Clasificación de las tuberías
            14.1.2 Disposición de la red del alcantarillado
    14.2 Otros elementos del alcantarillado
            14.2.1 Cambios de dirección en colectores
            14.2.2 Caída o cambio de pendiente
    14.3 Normas generales de diseño
            14.3.1 Localización de los colectores
            14.3.2 Convenciones
            14.3.3 Profundidad mínima a la clave de los colectores
            14.3.4 Cálculo hidráulico de tos colectores
            14.3.5 Unión de los colectores
                14.3.5.1 Empate por cota clave
                14.3.5.2 Empate por la línea de energía para flujo subcrítico
                14.3.5.3 Empate por la línea de energía para flujo supercrítico

15. ALCANTARILLADO SANITARIO
    15.1 Caudal de diseño
            15.1.1 Caudal de aguas residuales domésticas
                1 5.1.1.1 Coeficiente de retorno
                15.1.1.2 Consumo de agua potable
                15.1.1.3 Densidad de población
                15.1.4.4 Área de drenaje
            15.1.2 Caudal industrial
            15.1.3 Caudal comercial
            15.1.4 Caudal institucional
            15.1.5 Caudal medio diario de aguas residuales
            15.1.6 Caudal máximo horario de aguas residuales
            15.1.7 Caudal de infiltración
            15.1 -8 Caudal de conexiones erradas
            15.1.9 Caudal de diseño
    15.2 Otras especificaciones de diseño
            15.2.1 Velocidad
            15.2.2 Diámetro mínimo
            15.2.3 Diámetro de diseño
    15.3 Ejemplo de diseño

16. ALCANTARILLADO PLUVIAL
    16.1 Descripción del sistema
    16.2 Evaluación del caudal de diseño
            16.2.1 El método racional
                16.2.1.1 Área de drenaje
                16.2.1.2 Intensidad de la lluvia
                16.2.1.3 Coeficiente de escorrentía
    16.3 Normas de diseño
            16.3.1 Velocidad
            16.3.2 Diámetro mínimo
            16.3.3 Borde libre en los colectores
            16.3.4 Tiempo de concentración
    16.4 Ejemplo de diseño del alcantarillado pluvial
    16.5 Sumideros de aguas lluvias
            16.5.1 Clasificación de 1os sumideros
    16.6 Canales de aguas lluvias
            16.6.1 Sección hidráulica del canal
            16.6.2 Diseño hidráulico del canal
                16.6.2.1 Análisis dimensional
                16.6.2.2 Velocidades máximas y mínimas
                16.6.2.3 Pendiente de los taludes
                16.6.2.4 Curvatura
                16.6.2.5 Transiciones
    16.7 Ejemplo de diseño del canal de aguas lluvias

17. SIFÓN INVERTIDO
    17.1 Generalidades
    17.2 Ejemplo de diseño del sifón invertido


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Atentamente,
Admin de Hidro SM
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