Diseño hidráulico de una captación, línea de conducción y planta de tratamiento de agua potable en la ciudad de Otuzco - la libertad, 2018

Abstract

Basándonos en la necesidad de la población de Otuzco por requerir de los servicios básicos, entre ellos el más importante que es el de agua potable, se contempló establecer en la zona, una planta de tratamiento de agua potable. Para ello se hicieron estudios de calidad de agua de manera previa que constaron en 4 ensayos de las 03 Muestras en total, la más crítica fue la M3 cuyo resultado fue <1.8 NMP/ 100ml E. Coli 44.5°C; sería relativamente más elevado que los demás, sin embargo, nosotros hemos concluido que los niveles bacteriológicos se encuentran por debajo del nivel de peligrosidad, a lo cual deducimos que el agua de la quebrada Urmo es apta para el consumo humano; se planteó un canal de Mezcla rápida con un ancho de solera de 0.70m y una profundidad de 0.98m, con una pendiente longitudinal de 0.008%, que conecta y transporta la mezcla de agua y excipientes hasta el Floculador vertical, el cual consta de 05 pozas o canales sectorizados, el primero con un ancho de 0.78 m, el segundo con un ancho de 1.18m, el tercero 1.52m de ancho, el cuarto con 1.84 y finalmente el quinto con 2.13m de ancho, todos con una profundidad de 4.00m en total; después de esto, conecta con un decantador de 2 rampas 12.97m de longitud cada una, además el ancho de cada cámara es de 4.05m en total, para luego pasar al sistema de filtros que es una estructura que tiene 04 cámaras de filtro, cada una de estas cámaras con un ancho de 1.925 en total y un largo de 4.65m, para finalmente dirigirse al sistema de desinfección cuya profundidad total es de 4.60 m. Finalmente se llevó a cabo el modelamiento numérico tridimensional de las estructuras hidráulicas, tales como el barraje tipo creager que consta de una cresta con una altura de 1.05m, un colchón disipador de 8.50m de longitud, y un ancho de encauzamiento de 16.00m. Las velocidades experimentadas en dicho elemento estructural están en un rango de 3.48 a 5.21 m/s en la cresta, luego el agua se lamina a través de ella con un tirante de 0.445m para pasar al colchón con una velocidad promedio de 8.72 m/s en el instante T=6s y presenta un régimen de flujo supercrítico con un Froude de 3.24; en la poza del desarenador se ha conectado un canal de purga constante de 0.50m de base y un talud de 2 a 1; el desarenador también tiene esa relación en su talud y el ancho de la base coincide con el ancho del canal de derivación teniendo un acho de 1.25 m en el fondo y un espejo de agua de 2.80m de longitud, el régimen de flujo en el desarenador es sub crítico para el instante T=10s, se modeló contemplando un colchón de agua en el desarenador. Finalmente se afirma que la planta de tratamiento y sus componentes se han proyectado teniendo en cuenta todos los criterios necesarios y obligatorios, para ello se garantiza el buen desempeño tanto hidráulico como funciona del conjunto de estructuras que la componen.

Based on the need of the population to require basic services, including the most important one, which is potable water, it was envisaged to establish a drinking water treatment plant in the area, for which water quality studies were conducted in a previous that they were in 4 trials of the 03 Samples in total, the most critical is to M3 whose result <1.8 NMP / 100ml E. Coli 44.5 ° C, would be relatively higher than the others however we have concluded that the bacteriological levels are find below the level of danger to which we deduce that the water of the Urmo canyon is fit for human consumption; a rapid mixing channel with a screed width of 0.70m and a depth of 0.98m was proposed, with a longitudinal slope of 0.008%, which connects and transports the mixture of water and excipients to the vertical flocculator, which consists of 05 pools or sectorized channels, the first with a width of 0.78 m, the second with a width of 1.18 m, the third 1.52 m wide, the fourth with 1.84 and finally the fifth with 2.13 m wide, all with a depth of 4.00 m In total, after this connects with decanter of 2 ramps 12.97m in length each, in addition the width of each chamber is 4.05m in total, to then pass to the filter system which is a structure that has 04 filter chambers , each one of these cameras has a width of 1,925 in total and a length of 4.65m, to finally go to the disinfection system with a total depth of 4.60 m; Finally, the three-dimensional numerical modeling of the hydraulic structures was carried out, such as the creager type bar that consists of a crest with a height of 1.05m, a dissipating mattress of 8.50m in length, a channeling width of 16.00m, the velocities experienced in said structural element are in a range of 3.48 to 5.21 m / s in the ridge, then the water is rolled through it with a brace of 0.445m to pass to the mattress with an average speed of 8.72 m / s in the instant T = 6s and presents a supercritical flow regime with a Froude of 3.24; a constant purge channel of 0.50m base and a slope of 2 to 1 has been connected to the sandbox; the desander also has that relation in its slope and the width of the base coincides with the width of the diversion channel having an angle of 1.25 m in the bottom and a mirror of water of 2.80m in length, the flow regime in the desander It is sub critical for the instant T = 10s, it was modeled contemplating a water mattress in the sand trap, finally it is affirmed that the treatment plant and its components have been projected taking into account all the necessary and obligatory criteria, for this the good performance both hydraulic and works of the set of structures that compose it.