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EXAMEN DEL CURSO DE ESPECIALIZACIÓN EN: “INGENIERÍA SANITARIA” Nombres y apellidos Correo electrónico Número de celular I.
Instrucciones: Desarrollar los siguientes ejercicios. 1.- Ejercicio (2 Puntos)
2.- Ejercicio (4 Puntos) Se va a realizar un proyecto de abastecimiento de agua para una urbanización que cuenta con 760 lotes (considerar dotación 250 lt/hab./dia, K1 1.3 y densidad es 7). Se desea: a) El volumen del reservorio a construirse b) El caudal a bombear , si tendrá un régimen de 24 horas de bombeo c) El equipo de bombeo a usar, si el material será PVC(C=140) d) Que ocurre cuando NPSHd>NPSHr
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1) 2) 3)
Válvula de retención liviano Codo 90º radio largo Válvula compuerta
3.- Ejercicio ( 4 Puntos) Realice el diseño de las pendientes del siguiente sistema de alcantarillado.
II.
Instrucciones: Encerrar en un círculo o marcar la alternativa correcta. (0.5 punto c/u) 1.- No es información necesaria para el diseño de un diseño de redes de distribución: a) Plan regulador del desarrollo urbano, sí es que existe, en el que se establecen los usos actuales y futuros de la tierra con sus densidades de población. b) Planos topográficos de la ciudad, con sus calles existentes y futuras (desarrollos futuros urbanísticos), perfiles de las calles y
CONSULTORIA E INGENIERIA TQI E.I.R.L. las características topográficas de la localidad (relieve del terreno). c) Estado actual de la red existente (diámetro, clase de tubería, edad de la mismas); ubicación del tanque existente con su cota de fondo y demasía, determinación de los puntos de entrada del agua en la red desde la fuente y desde el tanque, etc. d) Ubicación de la fuente de abastecimiento que se usará en el período de diseño, así como la ubicación del futuro tanque de almacenamiento, identificándose en consecuencia los probables puntos de entrada del agua a la red de distribución. e) Determinación del sistema existente en cuanto a la oferta, demanda, presiones residuales y distribución de agua. f) Determinación de las presiones necesarias en los distintos puntos de la red de distribución. Este requisito en combinación con el relieve del terreno conducirá en algunos casos a dividir el área para servir en más de una red de distribución. g) Servicios públicos existentes o proyectados, tales como: Alcantarillado sanitario Alcantarillado pluvial Servicio de energía eléctrica Servicio de comunicaciones Acondicionamiento de las calles (sin recubrir, con adoquines, asfalto, etc.) h) N.A 2.- No es un aspecto fundamental en el diseño de una red de distribución de agua potable: a) El diseño se hará sólo para las condiciones más favorables en la red, con el fin de asegurar su correcto funcionamiento para el período de diseño. b) Debe servir el mayor porcentaje de la población dentro de las viviendas, en forma continua, de calidad aceptable y cantidad suficiente. c) La distribución de los gastos, debe hacerse mediante hipótesis que esté acorde con el consumo real de la localidad durante el período de diseño. d) Las redes de distribución deben dotarse de los accesorios y obras de arte necesarias, con el fin de asegurar el correcto funcionamiento, dentro de las normas establecidas y para facilitar su mantenimiento. e) El sistema principal de distribución de agua puede ser de red abierta, de malla cerrada o una combinación de ambas y se distribuirán las tuberías en la planimetría de la localidad, tratando de abarcar el mayor número de viviendas mediante conexiones domiciliares. 3.- Con respecto a la distribución determinación del sistema de la red:
de
las
tuberías
y
CONSULTORIA E INGENIERIA TQI E.I.R.L. “Mediante el estudio de campo y del levantamiento topográfico correspondiente de la localidad, se dispondrán de los planos de planta y altimétrico de la ciudad. También de la ubicación adecuada del tanque de almacenamiento y de las posibles zonas de expansión. Del plan regulador de desarrollo urbano en el que se establecen los usos actuales y futuros de la tierra, con sus densidades poblacionales. Sí no existe un plan regulador de desarrollo urbano, el diseñador tiene que estimar la magnitud de la densidad de población a usarse para toda la ciudad.”
Esto es: a) Verdadero
b) Falso
4.- En el diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales. Los parámetros de diseño del tanque de sedimentación primaria y sus eficiencias deben preferentemente ser determinados experimentalmente. Cuando se diseñen tanques convencionales de sedimentación primaria sin datos experimentales NO ES CIERTO que se utilizará el siguiente criterio: a) Los requisitos de área deben determinarse usando cargas superficiales entre 24 y 60 m/d basado en el caudal medio de diseño lo cual equivale a una velocidad de sedimentación de 1,00 a 2,5 m/h. b) El periodo de retención nominal será de 1,5 a 2,5 horas (recomendable < 2 horas), basado en el caudal máximo diario de diseño. c) La profundidad es el producto de la carga superficial y el periodo de retención y debe estar entre 2 y 3.5 m (recomendable 3 mm). d) La relación largo/ancho debe estar entre 3 y 10 (recomendable 4) y la relación/profundidad entre 5 y 30. e) La carga hidráulica en los vertederos será de 500 a 800 m3/d por metro lineal (recomendable 750), basado en el caudal máximo diario de diseño. 5.- Con respecto al diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) no es cierto que: a) El caudal medio de diseño se determinará sumando el caudal promedio de aguas residuales domésticas, más el caudal de
CONSULTORIA E INGENIERIA TQI E.I.R.L. efluentes industriales admitidos al sistema de alcantarillado, más el caudal de aguas pluviales y el caudal medio de infiltración. b) Los caudales en exceso provocados por el drenaje pluvial serán desviados antes del ingreso a la planta de tratamiento mediantes estructuras de alivio. c) Para la selección de los procesos de tratamiento de las aguas residuales se tiene en cuenta el % de remoción (DBO y los sólidos en suspensión) y la remoción en ciclos logaritmicos de las Bacterias y Helmintos. d) La ubicación de una planta de tratamiento de aguas residuales de tratamiento anaerobio debe ubicarse a 500 m. e) La ubicación de las bombas centrífugas sin desintegrador, la estación de bombeo deberá ubicarse después del proceso de cribado. 6.- Con respecto al diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales. No es cierto: a) Los desarenadores son obligatorios en las plantas que tienen sedimentadores y digestores. b) Para sistemas de lagunas de estabilización el uso de desarenadores es opcional. c) Los desarenadores de flujo horizontal serán diseñados para remover partículas de diámetro medial igual o superior a 0.20 mm. d) El control de la velocidad para diferentes tirantes de agua se efectuará con la instalación de un vertedero a la salida de un desarenador. e) N.A 7.- Se denomina a la sobrepresión que reciben las tuberías, por efecto del cierre brusco del flujo de agua. a) Carga dinámica. b) Cámaras rompe presión. c) Línea de conducción. d) Golpe de ariete. e) Golpe del arete.
CONSULTORIA E INGENIERIA TQI E.I.R.L. 8.- Es la pérdida de energía en la tubería por unidad de longitud debida a la resistencia del material del conducto al flujo del agua. Se expresa en m/km o m/m. a) Pérdida de carga unitaria. b) Pérdida por tramo. c) Pérdida por conducción. d) Todas las anteriores. e) N.A. 9.- En un sistema por gravedad, es la tubería que transporta el agua desde el punto de captación hasta el reservorio. Cuando la fuente es agua superficial, dentro de su longitud se ubica la planta de tratamiento. a) Línea de impulsión b) Línea de gradiente hidráulico c) Redes de distribución d) Línea de conducción e) N.A.
10.- En un sistema por bombeo, es el tramo de tubería que conduce el agua desde la estación de bombeo hasta el reservorio. a) Línea de impulsión b) Línea de gradiente hidráulico c) Redes de distribución d) Línea de conducción e) N.A. 11.- La red de distribución se inicia en el tanque de agua y termina en la vivienda del usuario del sistema. Consta de estaciones de bombeo, tuberías principales, secundarias y terciarias. Esto es: a) Verdadero b) Falso
CONSULTORIA E INGENIERIA TQI E.I.R.L. 12.- Para el diseño de líneas de conducción se utiliza el caudal máximo diario para el período del diseño seleccionado. Esto es: a) Verdadero
b) Falso
13.- Para el diseño de líneas de conducción se requiere contar con: a) Información de la población. b) Investigación de la fuente: Caudal y temporalidad c) Plano topográfico de la ruta seleccionada. d) Estudio de suelos y si es el caso estudio geológico para determinar la estabilidad del terreno. e) Calidad fisicoquímico de la fuente. f) Todas las anteriores. 14.- Para el dimensionamiento de tuberías en las líneas de conducción, NO se tendrá en cuenta las siguientes condiciones: a) La Línea gradiente hidráulica. b) Pérdida de carga unitaria. c) Presión del agua. d) No es posible diseñar la línea de conducción mediante la combinación de tuberías. e) En zonas donde la topografía obligue el trazo de la línea de conducción con un perfil longitudinal en forma de U, las clases de tubería a seleccionarse serán definidas de acuerdo a los rangos de servicio que las condiciones de presión hidrostática le impongan. 15.- Para la siguiente ecuación de Manning:
Q = (A*R2/3*S1/2)/n Marcar cuál no corresponde a) Q = Caudal (m3/s) b) A = Área de la sección del flujo (m2) c) R = Radio Hidráulico (m) R = A/P d) S = Pendiente de la tubería (m/m) e) n = Coeficiente de Manning f) N.A
16.- El diseño de la red de distribución se hace para condiciones de operación diferentes. ¿Cuál de ellas no corresponde? a) Consumo de máxima hora para el año último del período de diseño. En esta condición se asume una distribución razonada de la demanda máxima horaria en todos los tramos y circuitos de distribución, pudiendo el caudal demandado llegar bajo dos condiciones:
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El 100% del caudal demandado llegará por medio de la línea de conducción de la fuente o planta de tratamiento, siempre y cuando no se contemple tanque de almacenamiento. El caudal demandado llegará por dos puntos, la demanda máxima horaria por la línea de conducción y el resto aportado por el tanque de almacenamiento para completar la demanda máxima horaria.
b) Consumo coincidente: Ese caudal corresponde a la demanda máxima diaria más la demanda contra incendio en uno o varios puntos de la red de distribución. c) Demanda cero: En esta condición se analizan las máximas presiones estáticas en la red. d) N.A. 17.- Con respecto al diseño de una planta potabilizadora, su pretratamiento es falso que: a) El diseño se efectúa en función del tamaño de los sólidos que se desea retener, determinándose según ello la siguiente separación de los barrotes: Separación de 50 a 100 mm cuando son sólidos muy grandes. Esta reja normalmente precede a una reja mecanizada. Separación de 10 a 25 mm desbaste medio. Separación de 3 a 10 mm: desbaste fino. b) La limpieza de las rejas sólo puede ser mecánica, dependiendo del tamaño e importancia de la planta, o de la llegada intempestiva de material capaz de producir un atascamiento total en pocos minutos. c) La velocidad media de paso entre los barrotes se adopta entre 0,60 a 1 m/s, pudiendo llegar a 1,40 m/s, con caudal máximo. d) Las rejas de limpieza manual se colocan inclinadas a un ángulo de 45º a 60º. Se debe considerar una superficie horizontal con perforaciones en el extremo superior de la reja con la finalidad de escurrir el material extraído. e) Debe preverse los medios para retirar los sólidos extraídos y su adecuada disposición. 18.- Con respecto al diseño de una planta potabilizadora, su desarenador es falso que: a) El período de retención deber estar entre 5 y 10 minutos. b) La razón entre la velocidad horizontal del agua y la velocidad de sedimentación de las partículas deber ser inferior a 20. c) La profundidad de los estanques deberá ser de 1,0 a 5,0 m. d) En el diseño se deberá considerar el volumen de material sedimentable que se deposita en el fondo. Los lodos podrán removerse según procedimientos manuales o mecánicos.
CONSULTORIA E INGENIERIA TQI E.I.R.L. e) Las tuberías de descarga de las partículas removidas deberán tener una pendiente mínima de 2%. f) La velocidad horizontal máxima en sistemas sin sedimentación posterior será de 0,17 m/s. y para sistemas con sedimentación posterior será de 0,25 m/s. g) Deberá existir, como mínimo, dos unidades. 19.- Con respecto a obras de captación de agua. Para el diseño de bocatomas se debe tener en cuenta lo siguiente: a) El agua se capta por medio de un orificio que se encuentra en una de las orillas. Este orificio está provisto de barrotes verticales que impiden la entrada del material flotante y de piedras mayores del espacio entre los mismos. b) El orificio está dentro de un muro que separa el desrripiador del río y aguas abajo se prolonga a conectarse con la compuerta de purga. El umbral del orificio debe estar a una altura no menor de 0.60 – 0.80 cm del fondo. c) Una reja de entrada que impide que pase hacia la conducción material sólido flotante demasiado grueso. Para esto el umbral de la reja se pone a cierta altura sobre el fondo del río y la separación entre barrotes normalmente no pasa de 20 cm. d) La velocidad en el río es variable y se debe escoger la que corresponde al caudal medio anual. Se recomienda que para facilitar la limpieza de los sedimentos, el plano de la reja no tenga un ángulo superior a 20º con la dirección del canal de limpieza. e) Todas las anteriores son ciertas. 20.- No forma parte de una BOCATOMA: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l)
Barraje Descarga de fondo Solera de captación Antecámara Reja de Admisión Compuerta de control de admisión Canal de conducción Vertedero o aliviadero Desarenador Colchón de agua Muros de encauzamiento N.A
