CAPTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LOS PUEBLOS

Transcripción

1 CAPTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LOS PUEBLOS Marcos López Latasa Mª Dolores López Plumed María Moreno de Álava Natalia Plumed Moreno Sheila Soriano Santafé Rocío Yuste Sanz 2º ESO Coordina: Francisco José Andrés Rubia

2 El trabajo ha consistido en: Estudiar dos modelos de abastecimiento y almacenamiento de agua. Uno el del municipio de Villar del Salz, donde la altura del lugar desde el que se toma el agua es más elevada que la del municipio y el otro al contrario, el de Monreal del Campo, que precisa elevar el agua para que llegue a los hogares. Calcular el volumen de agua almacenado en los depósitos de ambos municipios. Recoger y estudiar los datos de consumo de agua de Monreal del Campo. MODELO DEL MUNICIPIO DE VILLAR DEL SALZ. Por el barranco llamado la boca el soto discurre el río Mierla del cual se toma el agua mediante una galería o túnel subterráneo para llevarla a la depuradora. En ese trayecto se encuentra una caseta en la que se puede ver el paso del agua y que sirve de acceso a la galería por si fuera necesario su limpieza. Río Mierla Galería subterránea vista desde la caseta El agua discurre por la galería hasta llegar a la depuradora que anteriormente servía también como depósito. En la depuradora se potabiliza el agua para su consumo. Conforme el agua sale de la depuradora va llenando el depósito que la almacena para tener reservas que cubra las necesidades de agua del pueblo. Depuradora de agua Depósito de agua

3 Cuando hay poca demanda el depósito rebosa, saliendo el agua por un tubo o aliviadero que la dirige de nuevo al río. Aliviadero del depósito Tubo que devuelve el agua sobrante del depósito al río El volumen de agua del depósito lo hemos calculado ayudándonos de los planos facilitados por el Ayuntamiento de Villar del Salz de la siguiente manera: 1,5 m Alzado del depósito 7 m 1 m 7 m Planta del depósito

4 El depósito tiene forma de ortoedro de dimensiones: 7 m de largo x 7 m de ancho x 1,5 m de alto y en su interior existe una columna de forma también de ortoedro de dimensiones: 1 m de largo x 1 m de ancho x 1,5 m de alto. 1,5 m 1 m 1 m 7 m Volumen del ortoedro largo ancho alto 1,5 m 7 m Volumen 7 7 1, ,5 73,5 1,5 72 m litros Cuando hay mucha demanda de agua como ocurre en el periodo estival, el nivel del depósito baja y mediante unas boyas se pone en marcha automáticamente el motor de una bomba que extrae el agua de un pozo. El agua procedente del pozo contiene metales pesados como hierro y requiere un tratamiento de depuración distinto a la del río, por ello existe otra potabilizadora que recibe el agua del pozo para después una vez apta para el consumo verterla en el depósito. Este tipo de suministro de agua aprovecha el desnivel del terreno entre el depósito de agua y el pueblo para que el agua llegue a las casas con la presión suficiente. Pozo auxiliar Motor del pozo

5 MODELO DEL MUNICIPIO DE MONREAL DEL CAMPO Mediante una tubería se toma el agua del manantial de Los Ojos del Jiloca que está a menor altura que el municipio para llevarla primero a un depósito donde se depura. Luego gracias al motor de bombeo se eleva hasta los 33 m que mide el depósito elevado para después distribuirse a los hogares. Manantial Los Ojos del Jiloca Los depósitos de agua de Monreal del Campo A través de una animación observamos como se va llenando el depósito hasta que el agua llega a una boya que marca el nivel máximo momento en que automáticamente se desconecta el motor para que no siga suministrando agua. Conforme el agua se consume va bajando el nivel del depósito hasta llegar a un nivel mínimo de seguridad que mediante otra boya hace que se conecte el motor y empiece a rellenar el depósito y así sucesivamente. De producirse un fallo en la boya de nivel máximo que no desconectara el motor el agua se saldría por un aliviadero que la conduciría al alcantarillado. Plano de la conducción y elevación del agua hasta el depósito.

6 La empresa Daguas responsable de la distribución del agua facilitó los datos de consumo diario de los años 2004 y Y el Ayuntamiento de Monreal del Campo nos proporcionó el número de habitantes y el número de hogares referidos al año Con dichos datos elaboramos los siguientes valores para el año 2005: Mes que más se consumió: AGOSTO Mes que menos se consumió: DICIEMBRE Día que más se consumió: 09/ m 3 Día que menos se consumió: 31/12 797m 3 Consumo Total anual: m litros Media al día: / ,989 m litros Consumo anual por habitante: / ,1 m litros Consumo diario por habitante: 177,1 / 365 0,485 m litros Consumo anual por hogar: / ,4 m litros Consumo diario por hogar: 482,4 / 365 1,321 m litros Número de veces que se llena el depósito al cabo de un año: 1716,5 y al cabo del día que más se consumió: 7,4 También realizamos un diagrama de barras que permitiera comparar el consumo mensual entre los años 2004 y 2005, donde se observa un crecimiento moderado del consumo salvo los meses marzo, septiembre, noviembre y diciembre que descendía debido a las fugas correspondientes a esos meses según nos informaron de la empresas pues muchos tramos de la tubería corresponden todavía a la época en que se construyó el depósito. ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE TOTAL % 113% 113% 97% 105% 134% 113% 101% 101% 96% 121% 94% 90% 106%

7 Diagrama de barras del consumo mensual de agua en el municipio de Monreal del Campo. Para el cálculo del volumen del depósito elevado nos basamos en los planos facilitados por la empresa de distribución Daguas. Dichos planos sólo daban los siguientes datos: la altura del fuste 18 m y la altura al círculo máximo del depósito 25 m. PLANOS FACILITADOS DE LA CONSTRUCCIÓN DEL DEPÓSITO

8 El depósito tiene forma de tronco de cono atravesado en su interior por una columna cilíndrica. Su volumen se calcula mediante la siguiente fórmula 2 2 π R H π r h 2 Volumen V cono grande Vcono pequeño Vcolumna cilíndrica π r ( H h) 3 3 Necesitamos por tanto los siguientes datos: H Altura del cono grande h Altura del cono pequeño R Radio de la base del cono grande r Radio de la base del cono pequeño r Radio de la columna cilíndrica. Para su cálculo aplicamos los conceptos de escala y de proporcionalidad geométrica. Para calcular la altura máxima del nivel de agua, obtuvimos primero la altura entre el aliviadero y el sumidero y una vez calculado le restamos 20 cm. 12 cm (16 m) 4,45 cm 10 cm (13,33 m) 3,4 cm (4,5 m) 3,22 cm (4,3 m) 3,2 cm (4,26 m) 5 cm 1,72 cm (2,29 m)

9 Diámetro real del círculo máximo del depósito: 5 4,45 18 x x 16 m Altura real entre el aliviadero y el desagüe: 12 3,4 16 x x 4,5 m Altura en el plano del máximo del nivel de agua: 12 x 16 4,3 x 3,22 cm Diámetro real del círculo de altura máxima de nivel ag ua: x x 13,33 m R 6,66 m Diámetro real del círculo de la base del depósi t o: 12 3,2 16 x x 4,26 m r 2,13 m Diámetro real del fuste: 12 1,72 16 x x 2,29 m r 1,14 m Para obtener la altura del cono pequeño aplicamos los siguientes teoremas: - Dos triángulos están en posición de Thales si tienen un ángulo común y los lados opuestos al ángulo son paralelos. - Dos triángulos en posición de Thales son semejantes. - Dos triángulos semejantes tienen sus lados proporcionales 13,33 m R 6,66 m 2,28 m r 1,14 m 6,66 m 4,3 m 4,26 m R 2,13 m 2,13 m h 2 m 6,66 4,3 + h 9,15 + 2,13h 6,66h h 2 m 2,13 h 2 2 3,14 6,66 6,3 3,14 2, V - - 3,14 1,14 (6,3-2) 265,579 m litros 3 3