Acueductos

Sanitaria Método de Cross Profesor: Ing. Mario García Solano

Redes en Circuito o Malla
Una red de distribución esta conformado por un entramado conformado por circuitos de tuberías interconectadas que cumplen la función de llevar el agua al usuario. Esta se divide en mallas principales (en negrilla y gruesas en la figura) y de relleno las de menor calibre y de longitudes cortas entre nodos.Para el cálculo hidráulico solamente se tienen en cuenta las mallas principales, las de relleno tienen un diámetro estándar de 3”.

Determinación de Caudales
Los consumos son función de la población cubierta en cada zona. El ejemplo más simple de la metodología de determinación de caudales es cuando se distribuye a una zona de vivienda y la densidad de población es uniforme en toda la zona. Enese caso lo más sencillo es dividir el caudal necesario para esa población (QMH Caudal máximo horario) entre la longitud total de las malla principales, con lo que se obtiene un Caudal de Consumo en Ruta por cada unidad de longitud de malla principal. Se entiende como Caudal de Consumo en Ruta (Qcr) el caudal que el tramo entrega a lo largo de su recorrido a las tuberías de relleno (y si es el casoa las domiciliarias conectadas al mismo). Para efectos de simplificación de los calculas hidráulicos, se supone que dicho caudal lo entrega la tubería que compone el tramo principal, no a lo largo de este, sino en el nodo final (aguas abajo) del mismo tramo. En la figura estos caudales se indican como flechas que se alejan de los respectivos nodos. Se entiende fácilmente que cada tramo debetransportar un caudal total que está constituido por el que debe entregar C (caudal de consumo en ruta) y el que debe transportar para los tramos aguas abajo. Por ejemplo el tramo AB tiene un caudal compuesto por el propio Qcr más la parte que le correspondera transportar de los tramos BE,BC, CF; lo mismo puede decirse del tramo AD y de todos los demas a excepción de los finales EF y CF, los cuales porser vinales no deben llevar ningún caudal para tramos aguas abajo pues estos no existen. Estos caudales transportado para tramos aguas abajo se denominan Caudales de Transporte (Qtr). Se puede concluir que el caudal de diseño Q para cada tramo debe ser:

Q = Qcr + Qtr
Al calcularse los caudales de diseño es necesario suponer alguna hipótesis de cómo el caudal es llevado a su destino, ya queexistiendo en una malla muchas posibilidades esto no puede ser definido deterministicamente, Dicha hipótesis por supuesto si debe conducir a un dimensionamiento lo menos desuniforme posible los diámetros de las tuberías que componen las mallas principales, dado que estas se dimensionan tomando una velocidad de aproximadamente 2.0 m/s.

Dimensionamiento de Diámetros
El proceso de dimensionamientode los diámetros consiste en hallar el valor comercial, que por exceso satisfaga el area obtenida al dividir el caudal de diseño de cada tramo por el de la velocidad supuesta. Definidos así los diámetros puede determinarse el valor de caudal total que pasará por cada uno de los tramos mediante el método de Cross

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Método deCross
Este basa en dos principios basicos y elementales: El primero es que la suma de perdidas en cada una de las mallas que conforman la red, debe ser cero, consideradas estas con una convención dada de signos (p.ej: positivas cuando se sigue el sentido del caudal y negativas cuando el recorrido de la malla se hace en sentido opuesto a este). Esta característica evidente en cada malla equivale alrecorrido de una linea cualquiera por una persona que desprevenidamente pasee en el campo y después de un recorrido regresa al mismo punto. Si la persona suma las distancias verticales recorridas, como se hace al nivelar una poligonal en topografía para hallar el error de cierre, debe obtener un valor de cero en el hipotético caso de error nulo. La suma de perdidas se puede representar mediante...