Dimensionamiento de un tanque de almacenamiento para abastecimiento de agua
Una comunidad de 10000 habitantes requiere un sistema de abastecimiento de agua que asegure el servicio incluso en situaciones de emergencia. Se conoce que:
-Cada habitante consume, en promedio, 150 litros de agua por día.
-El sistema debe contar con un tanque de almacenamiento que cubra un periodo de emergencia de 12 horas (es decir, la mitad de la demanda diaria).
-Para compensar incertidumbres en el consumo y posibles pérdidas, se debe aplicar un factor de diseño de 1.2.
Se solicita:
1. Calcular la demanda diaria total de agua en metros cúbicos (m³/día).
2. Determinar el caudal necesario para cubrir el periodo de emergencia (12 horas).
3. Dimensionar el volumen mínimo del tanque, aplicando el factor de diseño indicado.
SOLUCION :
Paso 1: Calcular la demanda diaria total de agua (m3/día)
La demanda diaria total se calcula multiplicando la población por la dotación per cápita.En este caso :
- Población : 10000 habitantes
- Consumo promedio :150 L/(hab·día).
Por lo tanto la demanda diaria total es :
Sustituyendo los datos:
Qdiaria = 10000 x 150 / 1000 = 1500000/1000 = 1500 m3/día
Observamos que la comunidad consume 1500 m³ de agua diarios.
Paso 2: Determinar la demanda para el periodo de emergencia
El sistema debe contar con un tanque que cubra 12 horas de emergencia, es decir, la mitad de la demanda diaria: Qemergencia = Qdiaria x 0.5
Qemergencia = 1500 m3 x 0.5 = 750 m3
Observamos que para 12 horas de emergencia se requieren 750 m³ de agua.
Paso 3: Dimensionar el volumen mínimo del tanque aplicando el factor de diseño
El factor de diseño se emplea para incluir un margen de seguridad que cubra posibles variaciones en el consumo o pérdidas en el sistema. La fórmula es:
Vtanque = Qemergencia x Factor de diseño
Vtanque = 750 m3 x 1.2 = 900 m3
Por lo tanto, el tanque debe tener un volumen mínimo de 900 m³.Este volumen incluye la reserva por incertidumbres (20% extra sobre la demanda de 12 horas.
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