Memoria Final

Escola Técnica Superior Enxeñeiros Camiños Canais e Portos

Enxeñaría Técnica de Obras Públicas

Rede de distibución de auga en Xai-Xai, Mozambique

Enxeñaría Hidráulica e Hidroloxía Enrique Peña

Eva Vidal Martínez Iago Figueiras Rodríguez Pablo Robles Alonso

Escola Técnica Superior Enxeñeiros Camiños Canais e Portos

Enxeñaría Técnica de Obras Públicas

1.- Presentación_ Ao longo das seguintes páxinas desenvólvese a análise e deseño da rede de distribución de auga a Xai-Xai, unha poboación ubicada en Mozambique, África. Preséntase unha solución técnica que consta de 11 tuberías, 1 depósito, un embalse, unha bomba de impulsión, 3 válvulas e 10 nodos. Xai-Xai é un distrito de Mozambique situado na provincia de Gaza. Ten perto de 116.000 habitantes; a pesares de que a solución que analizamos neste proxecto abastece a unha pequena parte da poboación, dados os propios condicionantes do problema plantexado (número de tuberías, válvulas, depósito, embalse, etc…). Ao lado da cidade pasa o río Limpopo, nunha extensa e verde planicie.

Escola Técnica Superior Enxeñeiros Camiños Canais e Portos

2.- Esquema da distribución_

Enxeñaría Técnica de Obras Públicas

Escola Técnica Superior Enxeñeiros Camiños Canais e Portos

3.- Resumo dos datos dos elementos introducidos_

Nodos

Demanda base

Cotas 3 5 6 7 8 10 11 12 13 14

Tuberías 1 5 7 12 13 14 15 16 18 19 21

57 51 51 50 48 53 59 55 46 47

45 25 30 50 38 42 36 32 40 45

Lonxitude Diámetro 247,14 350 1092,49 300 596,33 300 439,79 500 598,02 200 689,98 200 364,51 300 439,39 400 489,79 250 577,84 200 365,86 350

Enxeñaría Técnica de Obras Públicas

Escola Técnica Superior Enxeñeiros Camiños Canais e Portos

Enxeñaría Técnica de Obras Públicas

4.- Descrición breve da distribución_ Tal e como adiantamos anteriormente, a rede de abastecemento consta de 11 tuberías, 1 depósito, 1 embalse, 3 válvulas e 10 nodos. Indicar que o proxecto está referenciado, aproximadamente e segundo medicións efectuadas directamente a través do Google Earth. En canto ás mallas, a solución presenta unha organización en forma de 4 mallas. A decisión desta distribución vén dada en primeiro lugar polo propio asentamento no territorio da poboación que se decide abastecer; en segundo lugar, a distribución mallada en combinación coa ubicación das válvulas permite, en determinados casos de emerxencia, abastecer ou non un ou outro sector da rede. No que respeita á ubicación da bomba, decídese a súa colocación xusto a continuación da saída do embalse (está colocado augas arriba), motivado pola topografía do terreo (lémbrese que estamos proxectando ao lado do río Limpopo, por tanto con apenas diferencias de cota entre o río e o abastecemento; polo tanto, o sistema require dun aporte de enerxía que se facilita a través da bomba instalada, cunha curva de comportamento que proporciona para 487 LPS, unha altura de 26 m. A respeito da Curva de Modulación da demanda nos nodos indicar que se calculou ou distribuiu, ao longo das 24 horas do día, tendo en conta ou segundo os hábitos de vida e forma de vida da poboación, atendendo aos maiores ou menores consumos de auga segundo as tarefas que se realizan nunha área residencial, coma a que se abastece. Ao igual se estimou a Curva de Modulación do embalse; tendo en conta, por suposto, a primeira Curva de Modulación. A tipoloxía das válvulas estimouse segundo as problemáticas, en canto a necesidade ou non de regulación, presión, perda de carga, etc… do proxecto.

Escola Técnica Superior Enxeñeiros Camiños Canais e Portos

5.- Resultados en nudos e liñas, nun instante_

Enxeñaría Técnica de Obras Públicas

Escola Técnica Superior Enxeñeiros Camiños Canais e Portos

6.- Curvas de evolución de presión en 5 nodos, e caudal e velocidade en 5 tuberías_

Enxeñaría Técnica de Obras Públicas

Escola Técnica Superior Enxeñeiros Camiños Canais e Portos

Enxeñaría Técnica de Obras Públicas

Escola Técnica Superior Enxeñeiros Camiños Canais e Portos

Enxeñaría Técnica de Obras Públicas

7.- Análise dos resultados_ A rede proxectada en planta, en canto á xeometría, pensamos que se adapta perfectamente ás necesidades que pode ter un abastecemento para unha poboación coma a de Xai-Xai. En canto ás cotas introducidas nos nodos, intentamos achegarmo-nos o máximo posíbel á topografía do terreo (unha poboación situada ao lado do río Limpopo). Deste xeito, foi necesaria a introdución dunha bomba, á saída do embalse, que permitise a introdución de enerxía no sistema, en forma de presión e velocidade, xa que por inercia non se consegue. Os resultados en canto a presións en nodos e velocidade en tuberías coidamos que é bastante aceptábel (presións que varían entre 20 e 40 m; e velocidades que varían entre 0,5 e 1,8 m/s na maioría dos casos). Sen embargo, froito da inexperiencia esperemos, non conseguimos regular o caudal en determinadas tuberías, obtendo valores inaceptables. A ubicación ou instalación do depósito no punto da rede en que se instala permite, ademais de liberar presións excesivas coma as que se producían no nodo 10, almacenar ou liberar un determinado caudal, en función dos picos de demanda en nodos (regulados pola curva de modulación de demanda) que se producen ao longo das 24 horas do día. Deste xeito, o emprego do depósitco coma un elemento de regulación, motiva que nalgúns intervalos do día a tubería que conecta a malla co depósito teña unha velocidade e un caudal nulo. Apesar deste elemento de regulación introducido, non conseguimos regular o caudal nas tuberías para determinados intervalos do día; resultando caudais inaceptábeis, que intentamos regular mediante válvulas limitadoras de caudal, mais superabamos deste xeito, o número de válvulas instaladas, plantexadas no problema. Referíndonos á ubicación e tipoloxía das válvulas elixidas; adoptamos unha solución de compromiso, función das problemáticas coa que nos iamos atopando no sistema deseñado. Alén diso, optamos por instalar dúas válvulas de regulación de cara a que actúen só en determinados casos de emerxencia, xa sexa para abastecer ou non un determinado sector do proxecto ou para regular determinadas variábeis. Finalmente, no referente ás curvas de modulación de demanda e curva de comportamento da bomba, ficou por ser e obter unha solución de compromiso, coidamos que aceptábel, no seguinte senso: a curva de modulación de demanda non podía introducir demasiadas variacións de demanda para os distintos intervalos do día ante o descontrol que se producía na presión, velocidade e caudal en tuberías. Incidindo nesa mesma cuestión, adoptamos a solución dada para a curva de comportamento da bomba.