02.-Memoria Descriptiva Agua y Desague

“INSTALACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO PARA 07 ASENTAMIENTOS HUMANOS EN EL SECTOR UMAPALCA DISTRITO DE SABANDIA AREQUIPA”

MEMORIA DESCRIPTIVA NOMBRE DEL PROYECTO:

“INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO

PARA 07 ASENTAMIENTOS HUMANOS EN EL SECTOR DE UMAPALCA; SABANDIA – AREQUIPA”         

UNIDAD EJECUTORA SECTOR PLIEGO FUNCION PROGRAMA SUB - PROGRAMA PERSONA RESPOSABLE DE LA UNIDAD EJECUTORA DIRECCION

: MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE SABANDIA : GOBIERNOS REGIONALES : GOBIERNO REGIONAL DE AREQUIPA : 14 SALUD Y SANEAMIENTO : 047 SANEAMIENTO : 0127 – SANEAMIENTO GENERAL : ALCALDE DISTRITAL DE SABANDIA : PLAZA DE ARMAS DEL DISTRITO

UBICACIÓN POLÍTICA La zona del proyecto se encuentra Ubicada en: SECTOR LOCALIDAD DISTRITO PROVINCIA DEPARTAMENTO REGIÓN

: Gobiernos Regionales : Umapalca : Sabandia : Arequipa : Arequipa : Arequipa

UBICACIÓN GEOGRÁFICA La zona del proyecto se encuentra Ubicada en: COORDENADA NORTE COORDENADA ESTE ALTURA PROMEDIO

Municipalidad Distrital de Sabandia

: 8178977.2594 : 232571.9437 : 2,398.26 m.s.n.m






SECTOR UMAPALCA

Según plano de lotización entregado el Sector de Umapalca y Asentamientos Aledaños se cuenta con 968 lotes vivienda, distribuido de la siguiente manera: VIVIENDAS EN UMAPALCA Nº 01 02 03 04 05 06 07

ZONA

Asociación. Multiple Nueva Campiña Umapalca Zona Vivienda Asociación Los Balcones de la Campiña Asociación Urbanizadora Paraíso de Chuca Asociación Los Balcones de Umapalca Asociación. Centro Cultural y Vivienda Rosaspata de Umapalca Asociación Urbanizadora Torres de San Isidro TOTAL

NUMERO VIVIENDAS TOTALES

120 407 76 88 57 87 128 963

LINDEROS 

Sabandía es un distrito eminentemente agrícola, que se encuentra articulado por una vía principal que se inicia en el puente Sabandía (límite con el distrito de Paucarpata) hasta el Puente Cachimayo (límite con el distrito de Characato), entorno a esta vía principal se encuentra ubicada la zona urbana del distrito de Sabandía, de aproximadamente 3,000 ml de longitud. Alrededor de los cuales se encuentran ubicados los diferentes sectores del distrito, esto se debe a la necesidad del aprovechamiento de la zona agrícola y ganadera la distancia de



la Capital Regional es de 13 Km. del Centro Histórico de Arequipa Metropolitana (35 minutos). 2.1.1

VIVIENDA Según plano de lotización entregado el Sector de Umapalca y Asentamientos Aledaños se cuenta con 968 lotes vivienda, distribuido de la siguiente manera: VIVIENDAS EN UMAPALCA Nº 01 02 03 04 05 06

ZONA

NUMERO VIVIENDAS TOTALES

Asociación. Multiple Nueva Campiña Umapalca Zona Vivienda Asociación Los Balcones de la Campiña Asociación Urbanizadora Paraíso de Chuca Asociación Los Balcones de Umapalca Asociación. Centro Cultural y Vivienda Rosaspata de Umapalca

07 Asociación Urbanizadora Torres de San Isidro TOTAL Fuente: Asentamientos Humanos

120 407 76 88 57 87 128 963

La Densidad Poblacional Proyectada hasta el año 2035 es de 5.5 habitantes/lote por vivienda.

2.1.2

OBJETIVOS DEL PROYECTO

2.1.3

OBJETIVO GENERAL

Incremento de los niveles de salubridad de la población de los Asentamientos Humanos de la localidad de Umapalca

2.1.4 

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Podemos señalar entre los objetivos específicos:

 Instalación de infraestructura para el servicio de agua potable  Instalación de Infraestructura para el servicio de alcantarillado sanitario  Mejorar la educación sanitaria de los pobladores.

2.2

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA EXISTENTE



2.3

No existe un sistema existente para la población de Umapalca, la población cuenta ya con el Servicio Eléctrico además de una institución educativa, por el notable crecimiento que ha tenido esta población, es que requiere la implementación del servicio de Agua potable para mejorar las condiciones de vida de la misma. CONSIDERACIONES DE DISEÑO DEL SISTEMA PROPUESTO



El proyecto “Instalación del sistema de agua potable y alcantarillado del sector de Umapalca – Sabandia - Arequipa”, plantea la instalación de tubería de PVC-U, para conducir agua para uso doméstico desde el reservorio R-20 de la EPS – SEDAPAR



 



2.4

el cual cuenta con un sistema de tratamiento de agua potable que abastece a otras localidades aledañas el reservorio que se proyecta construir RP-1 tiene un diámetro de 12 ml y una altura máxima de agua de 3.60m. el cual tendrá un volumen de 400m3 de almacenamiento. Los criterios de diseño y el sustento técnico que se han utilizado para el cálculo de las redes de distribución son los siguientes: A partir del número de personas existentes que habitan en el sector de Umapalca, con una población saturada de 5,297 habitantes.Con esta población y teniendo en cuenta la dotación diaria de 120 lt/día, se obtiene un caudal de máximo diario de 12.629 lt/seg. El sistema propuesto comprende de sistema de aducción, construcción de un reservorio apoyado, redes de distribución de agua con conexiones domiciliarias y el sistema de alcantarillado sanitario con sus respectivas conexiones domiciliarias DESCRIPCION TECNICA DEL PROYECTO

2.4.1 





DISEÑO DE LA RED DE AGUA La red de distribución es el conjunto de tuberías de diferentes diámetros, válvulas, grifos y demás accesorios cuyo origen está en el punto de entrada al pueblo, (final de las redes distribución) y que se desarrolla por todas las calles de la población. Para el diseño de la red de distribución es necesario definir la ubicación tentativa del reservorio de almacenamiento con la finalidad de suministrar agua en cantidad y presión adecuada a todos los puntos de la red. Las cantidades de agua se han definido sobre la base de las dotaciones y en el diseño se contempla las condiciones más desfavorables, para lo cual se analizaron las variaciones de consumo considerando en el diseño de la red el consumo máximo diario (Qmd). Las presiones deben satisfacer las condiciones máximas y mínimas para las diferentes situaciones de análisis que puedan ocurrir. En tal sentido, la red debe mantener presiones de servicio mínimas, que sean capaces de llevar agua al interior de las viviendas (parte alta del pueblo). También en la red deben existir limitaciones de presiones máximas tales que no provoquen daños en las conexiones y que permitan el servicio sin mayores inconvenientes de uso (parte baja).



2.4.2

CONSIDERACIONES BÁSICAS DE DISEÑO La red de distribución se debe calcular considerando la velocidad y presión del agua en las tuberías.

Se recomiendan valores de velocidad mínima de 0.3 m/s y máxima de 3.0 m/s. Si se tiene velocidades menores que la mínima, se presentarán fenómenos de sedimentación; y con velocidades muy altas, se producirá el deterioro de los accesorios y tuberías. La presión mínima depende de las necesidades domésticas, y la máxima influye en el mantenimiento de la red, ya que con presiones elevadas se originan pérdidas por fugas y fuertes golpes de ariete. Las Normas Generales del Ministerio de Salud, recomiendan que la presión mínima de servicio en cualquier parte de la red no sea menor de 10 mca. y la presión estática no exceda de 50 mca. Las válvulas, según las Normas mencionadas, se deben ubicar para aislar tramos no mayores de 500 m. o en lugares que garanticen el funcionamiento del sistema y permitan interrupciones para realizar las ampliaciones y reparaciones en la red. Sobre la base de estas consideraciones se efectúa el diseño hidráulico, de la red de distribución, siendo la tubería de PVC las más utilizada en los proyectos de agua potable. Para el cálculo hidráulico, se utilizó las ecuaciones de Hazen – Williams.

Los conductores de una red de distribución, según sus características son los siguientes: Conductores Principales: Aquellos de mayor diámetro, responsables de la alimentación de los conductos secundarios. Conductores Secundarios: Son los encargados del abastecimiento directo de las viviendas.

2.4.3

TIPO DE REDE A UTILIZAR Sistema Cerrado Son aquellas redes constituidas por tubería interconectadas formando mallas. Este tipo de red es el más

conveniente y tratará de lograrse mediante la interconexión de tuberías, a fin de crear un circuito cerrado que permita un servicio más eficiente y permanente. En este sistema se eliminan los puntos muertos; si se tienen que realizar reparaciones en los tubos, el área que se queda sin agua se puede reducir a una cuadra, dependiendo de la ubicación de las válvulas. Otra ventaja es que es más económico, los tramos son alimentados por ambos extremos consiguiéndose menores pérdidas de carga y por lo tanto menores diámetros; ofrece más seguridad en caso de incendios, ya que se podría cerrar las válvulas que se necesiten para llevar el agua hacia el lugar del siniestro.



Para el análisis hidráulico de una red de distribución en un sistema cerrado los métodos más utilizados son el de seccionamiento y el de Hardy Cross. - Método de seccionamiento Este método está basado en el corte de la red proyectada en varios puntos determinados, de tal manera que el flujo de agua sea en un solo sentido y proveniente de un ramal principal. Consiste en formar anillos o circuitos, los cuales se numeran por tramos; en cada circuito se efectúa un corte o seccionamiento y se calculan los gastos por cada tramo de la red abierta. Para un seccionamiento ideal, las presiones en los puntos de corte deben ser iguales, tolerándose una diferencia máxima de 10% con respecto al valor de las presiones obtenidas para cada nudo. Si esto no se comprueba, se deberá alterar convenientemente el diámetro de algunas tuberías o modificar el seccionamiento adoptado. Las redes se calculan para una capacidad de distribución igual al consumo máximo horario, el que puede considerarse uniformemente distribuido a lo largo de toda la tubería, o por áreas según la densidad de población. - Método de Hardy Cross Es un método de tanteos o aproximaciones sucesivas, en el cual se supone una distribución de caudales y se calcula el error en la pérdida de carga de cada circuito. En cualquier malla de tuberías se deben satisfacer cuatro condiciones: -

La suma algebraica de las pérdidas de carga alrededor de un circuito debe ser cero.

-

La cantidad de flujo que entra en un nudo debe ser igual a la cantidad de flujo que sale de ese nudo.

- El caudal que ingresa a la red debe ser igual al caudal que sale de ella. Q = Q6 + Q8. -

Los caudales asignados deben ocasionar velocidades adecuadas a la especificación reglamentaria. Este método comúnmente es aplicado adoptando aproximaciones sucesivas de los valores de caudales. Adoptamos el sistema cerrado porque este sistema se acomoda a las características de nuestra población y por las ventajas que ofrece. Para adoptar la red y las matrices principales se tendrá en cuenta los siguientes factores:

a)

Plano de calles

b)

Consumo por zonas de población

c)

Áreas de expansión futura

d)

Presiones mínimas

2.4.4

DETERMINACIÓN DE LA TUBERÍA A USAR



Elegimos el PVC-U por las ventajas que ofrece. Los tubos de PVC - U son diseñados para la presión nominal o Clase. Las condiciones de utilización dependen de la presión máxima de servicio, de la temperatura máxima de servicio y la finalidad del conducto. Como la resistencia del PVC disminuye a medida que aumenta la temperatura de trabajo, es necesario disminuir la presión de diseño a temperaturas mayores. Los valores de presión máxima de servicio que suele coincidir con la clase del tubo, son válidos para la conducción de fluidos que no provocan corrosión y para temperaturas de servicio inferiores a 25°C. para efectos de garantizar su perfecto funcionamiento y una vida útil de servicio de 50 años. La red de distribución consta de una línea de aducción en la que se emplearan tuberías clase 7.5 y clase 10 y en redes de distribución clase 7.5; por las condiciones topográficas sobre las cuales serán tendidas y los diámetros mínimos que son necesarios (resultado del estudio analítico de la red); necesita un estudio adecuado para la elección del tipo de tubería. La red de distribución, requiere tuberías de diámetros de 4” y 3”. PVC-U CLASE 7.5

2.4.5

TUBERÍA PVC-U CLASE 7.5 Y CLASE 10 La resistencia de la tubería está en función a la presión. Las presiones máximas estáticas son menores a 50

mts. de columna de agua presión que es capaz de resistir y con holgura una tubería PVC clase (7.5). este tipo de tubería

2.4.6

DETERMINACIÓN DE LAS PRESIONES MÁXIMAS Y MÍNIMAS El Reglamento recomienda que la presión mínima sea 10 m y la máxima 50 m. de columna de agua. Teniendo presente que en abastecimiento de agua, es esencial contar con presiones suficientes para un

eficiente servicio; es que colocamos el fondo del reservorio a una cota de 2398.31 m.s.n.m. y que finalmente verificando, asegura una presión mayor a 10 m. en el punto más alto. Las presiones máximas se toman en cuenta en el diseño, por tener diferencias de niveles bastante apreciable por lo que se ha considerado la utilización de reguladores de presión para bajar las presiones y poder mantener así presiones no mayores a 50 m.

2.4.7

LÍNEA DE ADUCCIÓN Tubería que conduce el agua desde el reservorio existente R-20 hasta el reservorio proyectado RP-1 el cual

tiene una longitud de 2,447.62 ml la cual utilizara tubería PVC U de 160 mm. clase 7.5 y clase 10, por otra parte la línea de aducción que parte del RP-1 hacia la red de distribución tiene una longitud de 346.73ml, en la que se empleara tubería PVC U 160 mm clase 7.5 su capacidad de transporte será calculada para el caudal de diseño.



Se asegura un buen funcionamiento, cuando esta tubería tiene un diámetro tal, que la pérdida de carga que origina, más la presión mínima, en el punto más alto de la red troncal, sea menor que la diferencia de altura de éste punto al reservorio. Según la fórmula de Hazen-Williams se tiene: Q = 0.2788 CH* D^2.63 *S ^0.54 Dónde: Q = Caudal en m3/seg. CH = Coeficiente de Hazen – Williams D = Diámetro en interno de la tubería m. S = Pérdida de carga m/m

S

2.4.8 

J L

Dónde:

J = Perdida de carga en m. L = Longitud de la tubería en m

POBLACIÓN ATENDIDA La población beneficiaria es de 963 familias . Los pobladores de las mencionadas localidades se encuentran en situación de extrema pobreza con un bajo nivel de vida. Se tiene la carencia de muchísimas necesidades, entre ellas la infraestructura de abastecimiento de agua idóneo para los pobladores de la de los asentamientos instalados.

Caudal Contribuicion. Alcantarillado


7.772lps


2.4.9

DOTACIÓN Según el Reglamento Nacional de Edificaciones (Norma OS.100) Clima ITE M

CRITERIO

CLIMA FRIO

CLIMA CALIDO

1

Sistemas con conexiones

220

180

220

2

Lotes de área menor o igual a 90M2

150

120

150

3

Sistemas de abastecimiento por surtidores, camión cisterna o piletas publicas

30 - 50

30 - 50

30 - 50

Se consideró una dotación de 120 L/hab./Día

2.4.10

CLIMA TEMPLAD O

CÁLCULO DEL VOLUMEN DEL RESERVORIO



El volumen de almacenamiento es aquel que permite compensar las variaciones horarias para asegurar la demanda en las horas punta o críticas. La acción específica es almacenar el agua que en caudal constante suministra las redes de distribución, en horas en que el consumo es mínimo para abastecer en momentos en que el consumo es mayor que el caudal que ingresa al reservorio. Para el cálculo de la capacidad de reservorio tenemos las siguientes fórmulas: Vp = Pd x Dot / 1000 Va =( 15 a 25%) Vp + Vr Dónde: Vp = Volumen de agua requerido en un día Va = Volumen de almacenamiento Pd = Población de diseño Dot = Dotación por habitante Vr = Volumen de reserva

2.4.11 

2.4.12  2.4.13

PERIODO DE DISEÑO Consideramos un periodo de diseño de acuerdo al reglamento nacional de Edificaciones para el sistema de Abastecimiento de 20 años. DENSIDAD DE VIVIENDA Las viviendas tienen una densidad Promedio de 5.5 habitantes por vivienda entre estos se encuentran Jóvenes Niños y Ancianos SISTEMA DE ALCANTARILLADO



Cuando las poblaciones crecen y los riesgos epidemiológicos aumentan, los métodos primigenios para eliminar las aguas servidas y residuos urbanos han de sustituirse, necesariamente por una red de alcantarillado que los arrastren mediante la corriente de agua. El sistema de alcantarillado está formado por una serie de conductos subterráneos (tuberías) conectados entre si, cuyo objeto es eliminar aguas servidas, los sistema de alcantarillado trabajan por gravedad como si fueran canales.

2.4.14

CONSIDERACIONES PARA SU DISEÑO Existen muchas variables en su concepción de acuerdo a las condiciones geográficas, topográficas, urbanas y condiciones socioeconómicas de la comunidad a servir, lo que nos obliga a lograr un diseño del sistema, económico y muy eficiente.

2.4.15

DIÁMETRO Y TIPO DE TUBERÍA Cuando el sistema de alcantarillado está sometido a caudales muy pequeños y estos se diseñan con diámetros muy pequeños tienen el peligro de que se obstruyan por la presencia de flotantes y otros tipos de cuerpos extraños que transitan. Para evitar estos problemas se optan por no usar tuberías menores de 0.20 m de diámetro y resolver de acumulación de sedimentos mediante el mantenimiento oportuno de las redes, haciendo pasar caudales mayores que el afluente. El RNC permite utilizar como diámetro mínimo la tubería de 8”, para colectores y emisores pudiendo ser de material PVC ó tubería de concreto simple normalizado. En nuestro caso de utilizará tubería de PVC Uflex S-25.

2.4.16

CAUDAL DE DISEÑO El caudal de diseño para alcantarillado es del 80 % del Consumo Máximo Horario del agua potable, que va al desagüe.

Q = VA Dónde: Q = Caudal (m3/s) A = Área de la sección circular (m2) Se presenta memoria y parámetros de diseño así como hojas de cálculo de los diseños realizados.

2.4.17

VELOCIDAD DE DISEÑO



El RNC exige que para el chequeo de la velocidad mínima en las tuberías, sea esta comparada con aquella que corresponde al 50% del caudal máximo que pueda circular por la tubería. Para esta condición el tirante de flujo es de 47.38% de su diámetro. Los límites mínimos y máximos de velocidad, dados por el reglamento para tuberías de PVC son: Diámetro PVC

2.4.18

Mínima

8”

0.60 m/s

Máxima 3.00 m/s

CÁMARAS DE INSPECCIÓN o BUZONES Las cámaras de inspección se colocan en los encuentros de tuberías, cambios de dirección y pendiente. Deben de tener una profundidad mínima y diámetro interior de 1.20 m. En cámaras de inspección de más de 2 m de profundidad podrán aceptarse tuberías que no lleguen al nivel de fondo, siempre y cuando su cota de llegada sea 0.50 m a más sobre el fondo de la cámara de inspección. El espaciamiento entre dos cámaras de inspección no será mayor a 120 m. además, el relleno mínimo en las tuberías será de 1.0 m sobre la superficie exterior del tubo. Se toma como casos excepcionales de pasajes con fuertes pendientes y tipo de terreno no permiten bajar el nivel de tubería por ser este muy costoso, se ha propuesto que la tubería tenga un relleno de hasta 0.90m solo en algunos pasajes peatonales donde no circula ningún vehículo.

2.4.19

DISEÑO PARA LAS PENDIENTES MAXIMAS PERMISIBLES Las máximas y mínimas serán aquellas que satisfagan las velocidades límites anteriores. Luego, para la tubería empleada: Diámetro PVC

8”

Smínima

Smáxima

5.0 %

120.0 %

Se recomienda además que los 300 m iniciales de las líneas de alcantarillado deberán diseñarse con una pendiente mínima de 10.00 ‰

2.4.20

DISEÑO DEL ALCANTARILLADO El diseño de las redes de desagüe solo consistiría en el chequeo de caudal máximo, pendiente máxima y de la velocidad en cada tramo.



Para esto el RNC exige emplear un tirante máximo del 75% del diámetro de la tubería, y una velocidad correspondiente al 50% de su caudal máximo. Para el diseño de las alcantarillas se hará uso de los siguientes criterios y siguientes ecuaciones: Para efectos de diseño hidráulico de las alcantarillas el régimen de gobierno de flujo se considera permanente, lo cual se mantiene cuando la descarga es constante y uniforme. Esto requiere que la velocidad media sea constante en secciones sucesivas a lo largo de un tramo. Para ello la solución a la mayoría de los problemas de flujo permanente es de aplicabilidad la ecuación de continuidad, dónde: Q = A1xV1 = A2xV2 Para la velocidad media se emplea la fórmula de flujo uniforme y que puede expresarse como: V = CxRaxSb Dónde: V, velocidad media R, radio hidráulico S, pendiente a,b exponentes c, factor de resistencia del flujo El cálculo se ha efectuado a través del empleo de una planilla de cálculo, para la determinación de los diferentes diámetros que conforman el sistema, dentro de ciertos parámetros hidráulicos y bajo las siguientes consideraciones: Se ha realizado una planilla de cálculo, donde se identifica los datos básicos obtenidos del estudio de campo y los caudales de aporte de cada uno de los colectores que incorporan al sistema de alcantarillado, por el método de las áreas tributarias. Se considera caudal unitario dependiendo de la zona donde se realizó el cálculo. La planilla de cálculo muestra los datos básicos relativos a las cotas de terreno, longitudes entre buzones, caudales de aporte y los respectivos cálculos hidráulicos del régimen de funcionamiento de las alcantarillas así como las características geométricas de las mismas. Los cálculos hidráulicos se inician desde el extremo superior aguas arriba de la red, hacia el extremo inferior aguas abajo y así sucesivamente, hasta cubrir toda la red de alcantarillado llenando cada línea de la tabla antes de pasar a la siguiente.

2.4.21

DISPOSICIÓN FINAL DE LAS AGUAS RESIDUALES Las aguas residuales producidas por la población de las asociaciones de vivienda en el sector de Umapalca debido a sus características topográficas serán recolectadas y transportadas a 03 Emisores. Los cuales están detallados en los planos.



Estos emisores se conectaran al colector existente de Sabandia.

2.5

CUADRO RESUMEN DE METAS

2.6

CUADRO RESUMEN DEL PRESUPUESTO

   2.7

El presupuesto ha sido elaborado para ejecutar la obra bajo la modalidad de A continuación se muestra el presupuesto desagregado por rubro y modalidad de ejecución: MODALIDAD DE EJECUCION DE OBRA

   2.8

ADMINISTRACIÓN DIRECTA SISTEMA DE CONTRATACION

  2.9

PLAZO DE EJECUCION DE OBRA

     Municipalidad Distrital de Sabandia


     


02.-Memoria Descriptiva Agua y Desague

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