UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS CARRERA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ABASTECIMIENTO ABASTECIMIENT O DE AGUA Y ALCANTARILLADO ALCANTARILLADO
UNIDAD DIDÁCTICA II
LA POBLACIÓN Y EL CONSUMO DE AGUA DOCENTE: Ing. Frn! "#$%&' (ARA)ONA PERALES ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
1
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
2.1.1 PERIODO DE DISEÑO: Se entiende por periodo de diseño, en cu!"uier o#r de in$enier% ci&i!, ! n'(ero de ños durnte !os cu!es un o#r deter(ind ) de prestr con e*icienci e! ser&icio pr e! "ue se diseñ+. Los *ctores "ue inter&ienen en ! se!ecci+n de! periodo de diseño son
-id 'ti! de !s estructurs e"uipos e "uipos
A(p!iciones A(p!iciones *uturs
P!neci+n de !s etps de construcci+n de! proecto
/(#ios en e! desrro!!o soci! econ+(ico de ! po#!ci+n
/o(port(iento )idr0u!ico de !s o#rs cundo ests no est0n *uncionndo con tod su cpcidd. ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
2.1.1 PERIODO DE DISEÑO: Se entiende por periodo de diseño, en cu!"uier o#r de in$enier% ci&i!, ! n'(ero de ños durnte !os cu!es un o#r deter(ind ) de prestr con e*icienci e! ser&icio pr e! "ue se diseñ+. Los *ctores "ue inter&ienen en ! se!ecci+n de! periodo de diseño son
-id 'ti! de !s estructurs e"uipos e "uipos
A(p!iciones A(p!iciones *uturs
P!neci+n de !s etps de construcci+n de! proecto
/(#ios en e! desrro!!o soci! econ+(ico de ! po#!ci+n
/o(port(iento )idr0u!ico de !s o#rs cundo ests no est0n *uncionndo con tod su cpcidd. ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
Por t!, pr e! presente curso e! periodo de diseño es e! tie(po pr e! cu! se diseñ un siste( de #steci(iento de $u pot#!e en prticu!r, de t! (ner ser&ir e*iciente(ente !s necesiddes de un po#!ci+n tnto en cpcidd de $u re"uerid co(o t(#i2n en e! tie(po de ser&icio. Pr ! deter(inci+n de! periodo de diseño es necesrio considerr ! *uncion#i!idd *uncion#i!idd de !s o#rs diseñr.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
3
Núcleo 01: 2.1.1.1
LA POBLACIÓN
PERIODOS TÍPICOS DE ALGUNAS OBRAS 4dos !os &ridos *ctores deter(inntes de! periodo de diseño, cd uno de !os co(ponentes de! siste( desde ! cptci+n )st ! cone5i+n do(ici!iri tienen periodos de diseño "ue pueden ser di*erentes. Los periodos de diseño pr !s o#rs de un siste( de #steci(iento de $u pueden &ris entre 16 76 ños, por e8e(p!o
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
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Núcleo 01: a)
LA POBLACIÓN
Fuentes superficiales
Sin re$u!ci+n de#en pro&eer un cud! (%ni(o pr un periodo de 16 6 ños
/on re$u!ci+n !s cpciddes de e(#!se de#en #srse en re$istros de escorrent% de 6 36 ños.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
7
Núcleo 01:
a)b)
LA POBLACIÓN
Fuentes subterráneas
E! cu%*ero de#e ser cp: de stis*cer ! de(nd pr un po#!ci+n *utur de 6 36 ños.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;
Núcleo 01: a) c)
LA POBLACIÓN
Obras de captación
4ependiendo de ! ($nitud e i(portnci de ! o#r se podr0 uti!i:r periodos de diseño entre 17 76 ños
4i"ues < to(s de 17 7 ños
4i"ues < repress de 36 76 ños
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=
Núcleo 01: a) d)
LA POBLACIÓN
Estaciones de bombeo
A !s #o(#s (otores, con un dur#i!idd re!ti&(ente cort cu &id se cort en (uc)os csos por r:ones de un (nteni(iento de*iciente, con&iene si$nr!e periodos de diseños entre 16 17 ños.
Ls inst!ciones edi*icios pueden ser diseñdos, to(ndo en cuent !s posi#i!iddes de (p!iciones *uturs con periodos de diseño de 6 7 ños
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>
Núcleo 01: a) e)
LA POBLACIÓN
Líneas de aducción
4epender0 en (uc)o de ! ($nitud, di0(etro, di*icu!tdes de e8ecuci+n de o#r, costos, etc. Re"uiriendo en !$unos csos un n0!isis econ+(ico. En $ener! un periodo de diseño conse8#!e ser0 de 6 96 ños.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?
Núcleo 01:
f) a)
LA POBLACIÓN
Líneas de impulsión
Pr tu#er%s con di0(etros (ores 1@ de 6 7 ños
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Núcleo 01: )a)
LA POBLACIÓN
Plantas de tratamiento
Gener!(ente se d *!e5i#i!idd pr desrro!!rse por etps, !o cu! per(ite esti(r periodos de diseño de 16 17 ños, con posi#i!idd de (p!iciones *uturs pr periodos si(i!res.
Pr creci(iento #8o de 6 37 ños
Pr creci(iento !to de 16 17 ños
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Núcleo 01: !) a)
LA POBLACIÓN
Estanques de almacenamiento
Los estn"ues de concreto per(iten t(#i2n su construcci+n por etps, por !o cu! !os proectos de#en conte(p!r ! posi#i!idd de desrro!!o prci!.
Estn"ues de !(cen(iento de concreto de 36 96 ños
Estn"ues de !(cen(iento (et0!ico de 6 36 ños
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
1
Núcleo 01: a) ")
LA POBLACIÓN
Redes de distribución
Ls redes de distri#uci+n de#en diseñrse pr e! co(p!eto desrro!!o de! 0re "ue sir&en. Gener!(ente se esti(n periodos de diseño entre 17 6 ños, pero cundo ! ($nitud de ! o#r !o 8usti*i"ue estos periodos pueden )cerse (ores de 36 96 ños.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
13
Núcleo 01:
2.1.1.2 2.1.1.1
LA POBLACIÓN
REGLAMENTO NACIONAL DE EDI#ICACIONES 4e cuerdo ! RNE pr proectos de $u pot#!e en !oc!iddes ur#ns, se reco(iend co(o periodos de diseño
Pr po#!ciones de 666 6666 )#itntes se reco(iend un periodo de diseño de 17 ños
Pr po#!ciones de (0s de 6666 )#itntes se reco(iend un periodo de diseño de 16 ños
E! proectist su(ir0 e! periodo de ños con&eniente de cuerdo su criterio, de#iendo re!i:r ! *und(entci+n necesri de su decisi+n. Pr e!!o de#e sustentr ! re!idd econ+(ic de ! !oc!idd su creci(iento po#!cion!.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
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Núcleo 01: 2.1.1.$ 2.1.1.1
LA POBLACIÓN
OTRA #ORMA DE CALCULAR EL PERIODO DE DISEÑO
1.12 = 2.6(1−) Pd Periodo de diseño opti(o ñosC d Fctor de esc! i /osto de oportunidd de! cpit!
OBRA /APDA/ION LINEA 4E IPLSION RE4ES RESER-ORIO PLANDA 4E DRADAIENDO ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
COSTO 16,766.66 9,766.66 97,666.66 9,666.66 37,666.66
" 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 17
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
#ACTOR DE ESCALA /APDA/ION LINEA 4E IPLSION RE4ES RESER-ORIO PLANDA 4E DRADAIENDO
PERIOD DE DISEÑO 16 6 6 7 17 6 36 96 6 37
Pd %&'. () 16 6 17 36 6
d 6. 6.9 6.3 6.; 6.9
OBRA
COSTO
* COSTO
Pd
PONDERADO
/APDA/ION LINEA 4E IPLSION RE4ES RESER-ORIO PLANDA 4E DRADAIENDO
16,766.66 9,766.66 97,666.66 9,666.66 37,666.66 11+,))).))
>.> 3.=> 3=.> 6.1= ?.91 1)).))
1= 1 17 > 1
1.9? 6.9; 7.9? 1.7= 3.;6 12.-1
Por !o tnto uti!i:re(os un periodo de diseño de 1 ños
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
1;
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
2.1.2 2.1.1 MTODOS DE PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN: En e! presente cpitu!o se trt de e&!ur uno de !os spectos (0s i(portntes pr e! #steci(iento de $u pot#!e, s% co(o t(#i2n e! estudio diseño de !s o#rs de !cntri!!do snitrio, por cunto se trt de deter(inr ! po#!ci+n de ser&icio pr c!cu!r ! ($nitud de !s o#rs de cd unidd co(ponente de! siste( Pr este e*ecto se de#er0 de deter(inr !s tss de creci(iento de ! po#!ci+n en estudio s% proectrnos ! ño de !cnce de! proecto. En ! ctu!idd resu!t *0ci! conse$uir in*or(ci+n ctu!i:d tr&2s de !os censos ncion!es de po#!ci+n &i&iend, e*ectudos por e! INEI Instituto Ncion! de Estd%stics e In*or(0ticC. ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
1=
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
Pr ! proecci+n de ! po#!ci+n e5isten &rios (2todos, desde !os $r0*icos, !os n!%ticos, !os co(prti&os t(#i2n e! (2todo rcion!, este '!ti(o #sdo en e! n'(ero de nci(ientos de*unciones "ue de#er0 ser proporciond por !s (unicip!iddes, e! (inisterio de s!ud otros !os "ue de#e $re$r ! po#!ci+n *!otnte producto de !s (i$rciones. Sin tener en cuent e! *ctor industri! co(erci!, ! po#!ci+n presentr un creci(iento &e$etti&o, es decir, con espcio oportunidd econ+(ic !i(itdos. En este cso, ! cur& de creci(iento de ! po#!ci+n tiene *or( de S present tres etps de creci(iento
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
1>
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
1?
Núcleo 01:
2.1.2.1 2.1.1.1
LA POBLACIÓN
MTODOS DE ESTIMACIÓN DE LA POBLACIÓN #UTURA E5isten &ris (etodo!o$%s pr ! proecci+n de ! po#!ci+n, est po#!ci+n constitue e! n'(ero de )#itntes "uienes se & prestr ser&icio, constituendo e! pr0(etro #0sico pr e! diseño. Los c0!cu!os de proecci+n de ! po#!ci+n de#er0n dptrse ! tendenci de! creci(iento en e! psdo !s perspecti&s de desrro!!o en e! *uturo de cuerdo con !s necesiddes ! disponi#i!idd de !os recursos, teniendo en cuent "ue ests necesiddes sen stis*ec)s en *or( decud o e*iciente, de t! (ner "ue no se corr e! ries$o de so#re di(ensionr !s o#rs.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
6
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
n po#!ci+n puede tener di&erss tendencis de creci(iento co(o por e8e(p!o puede tender un creci(iento rit(2tico, un creci(iento $eo(2trico, un creci(iento co(o un cur& !o$%stic o un creci(iento co(prti&o con otr ciudd de (or ($nitud pero con crcter%stics si(i!res o t(#i2n un creci(iento de un cur& pro(edio de !s cur&s nteriores. Los &!ores de po#!ci+n se o#tendr0n pr cd etp de diseño, !o cu! ser&ir0 de #se pr e! diseño de !s o#rs co(ponentes de !s uniddes de! siste(. Por otr prte resu!t con&eniente ! identi*icci+n de deter(inds 0res con crcter%stics sin$u!res de ocupci+n, con e! o#8eto de *i8r ! po#!ci+n ser&id en !s di*erentes etps sin$u!ri:r !s de(nds prci!es de cd :on. Entre !os (2todos de esti(ci+n pode(os $rupr estos , de cuerdo sus crcter%stics $ener!es en ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
1
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
A. MTODO GR/#ICO DE TENDENCIAS /onsiste en $r*icr !os dtos estd%sticos disponi#!es de ! po#!ci+n en estudio en un c(po crtesino, u#icndo e! ño en !s #sciss de! e8e de coordends ! po#!ci+n en !s ordends de! e8e de !s coordends. 4e ! pro!on$ci+n de ! cur& )ist+ric se $r*ic to(ndo un pro(edio $r0*ico de !s cur&s proectds.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
Ejemplo:
4eter(inr ! po#!ci+n de diseño uti!i:ndo e! (2todo $r0*ico, con !os si$uientes dtos estd%sticos A0 1?3> 1?71 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1766 1>>66 366 31>66 3>66 96?66
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
3
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
9
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
B. A. MTODO COMPARATI6O Se necesit disponer de!os dtos cens!es de un po#!ci+n A !os de otrs po#!ciones B /, !s cu!es poseen crcter%stics de creci(iento condici+n si(i!res ! po#!ci+n A. Gr*ic(os esc! rit(2tic e! tie(po, (ientrs "ue !os &!ores de po#!ci+n se !!e&rn esc! !o$r%t(ic.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
7
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
C.A. MTODOS ANALÍTICOS Presupone "ue e! c0!cu!o de ! po#!ci+n pr un re$i+n dd es 8ust#!e un cur& (te(0tic. 4entro de estos pode(os (encionr
2todo Arit(2tico
2todo Geo(2trico
2todo de ! cur& nor(! !o$%stic
2todo de !os incre(entos &ri#!es
2todo de !os (%ni(os cudrdos
2todo de ! ecuci+n de se$undo $rdo
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
=
Núcleo 01:
C.1
LA POBLACIÓN
MTODO ARITMTICO Este (2todo se e(p!e cundo ! po#!ci+n se encuentr en un creci(iento inter(edio con %ndice constnte creci(iento !ine!C. /on este (2todo se trt de o#tener ! ts de creci(iento pro(edio, resu!tdo de pro(edir !s tss de creci(iento en !os di*erentes periodos. Podr0 to(rse un &!or de R, pro(edio entre !os censos o un &!or de R entre e! pri(er censo e! '!ti(o censo disponi#!e.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
= + ( − ) 4+nde
P* Po#!ci+n proectd Puc Po#!ci+n de '!ti(o censo r r:+n de creci(iento Duc ño de! '!ti(o censo D* ño de ! proecci+n
= −− 4+nde
Pci Po#!ci+n de! censo inici! Dci ño de! censo inici!
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
E7EMPLO: /on !os si$uientes dtos proectr ! po#!ci+n Postcens! pr !os ños 663, 63 633, si(is(o deter(inr ! po#!ci+n intercens! pr e! ño 1?76.
Pb3c"45 I58e9ce5;3 A0 1?3> 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1>666 96666 97666 76666 ;7666
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
A0 1?3> 1?76 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1>666 96666 97666 76666 ;7666
36
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
− 1938 1964−1938 = 1964 1964 − 1938 18000 1964−1938 = 40000− 1964− 1938 1964−1938 = 22000 26 1964−1938 = 864.15
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
31
Núcleo 01:
C358"d3d 1 3 9 7 ;
LA POBLACIÓN
A0 1?3> 1?76 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1>666
9
96666 97666 76666 ;7666
>9;.17 777.7; 3>9.; 19.>; +<2.$)
1950 = 1938 + (1950 − 1938 ) 1950 = 18000+ 982.30(1950− 1938) 1950 = 18000+ 11787.60 1950 = 29788 . ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
3
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
Pb3c"45 P;8ce5;3 A0 1?3> 1?76 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1>666 ?=>> 96666 97666 76666 ;7666
− 1938 1950−1938 = 1950 1950 − 1938 18000 1950−1938 = 29788− 1950− 1938 1950−1938 = 11788 12 1950−1938 = 982.33 ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
33
Núcleo 01:
C358"d3d 1 3 9 7 ;
LA POBLACIÓN
A0 1?3> 1?76 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1>666 ?=>> 96666 97666 76666 ;7666
663 63 633
=97?6 ?3=;? 16337>
9 ?>.33 =?.93 777.7; 3>9.; 19.>; +(<.+-
2003 = 1993 + (2003 − 1993 ) 2003 = 65000+ 958.96(2003− 1993) 2003 = 65000+ 9589.60 2003 = 74590 .
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
39
Núcleo 01:
C.2
LA POBLACIÓN
MTODO GEOMTRICO E! creci(iento ser0 $eo(2trico si e! u(ento de ! po#!ci+n es proporcion! ! t(ño de est. En este cso e! ptr+n de creci(iento es e! (is(o "ue e! de inter2s co(puesto. Es p!ic#!e pr po#!ciones 8+&enes en p!eno desrro!!o.
= ∗ (1+ )( − ) 4+nde
P* Po#!ci+n proectd Puc Po#!ci+n de '!ti(o censo r r:+n de creci(iento Duc ño de! '!ti(o censo D* ño de ! proecci+n
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
37
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
L r:+n de creci(iento se deter(in con ! si$uiente *+r(u!
1!( − )" = −1 4+nde
Pci Po#!ci+n de! censo inici! Dci ño de! censo inici!
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
3;
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
E7EMPLO: /on !os dtos de! pro#!e( nterior proectr ! po#!ci+n Postcens! pr !os ños 663, 63 633, si(is(o deter(inr ! po#!ci+n intercens! pr e! ño 1?76.
Pb3c"45 I58e9ce5;3
A0 1?3> 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1>666 96666 97666 76666 ;7666
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
A0 1?3> 1?76 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1>666 96666 97666 76666 ;7666
3=
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
= 1!( − )" − 1 1!(1964−1938) 1964−1938 )" = 40000 −1 18000 = 0.0312 C358"d3d
A01
P1b3c"45
1 3 9 7 ;
1?3> 1?76 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
1>666 96666 97666 76666 ;7666
1?76
37;9
9
6.631 6.613 6.66>1 6.63> ).)22=
= ∗ (1 + )( − ) = 18000∗ (1+ 0.0227)(1950−1938) = 23564 . ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
3>
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
Pb3c"45 P;8ce5;3 A0 1?3> 1?76 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1>666 37;9 96666 97666 76666 ;7666
1!( − )" = −1 1!(1950−1938 )" = 23564 −1 18000 = 0.0227 ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
3?
Núcleo 01:
C358"d3d 1 3 9 7 ;
LA POBLACIÓN
A0 1?3> 1?76 1?;9 1?=3 1?>; 1??3
Pb3c"45 1>666 37;9 96666 97666 76666 ;7666
663 63 633
>9=> 13=?; 1;>763
9 6.6= 6.63>7 6.613 6.66>1 6.63> ).)2>1
= ∗ (1 +)( − ) = 65000∗ (1+ 0.0241)(2003−1993) = 82478 . ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
96
Núcleo 01:
C.$
LA POBLACIÓN
MTODO DE LA CUR6A NORMAL LOGISTICA Este (2todo se p!ic en po#!ciones $rndes, en !s cu!es e5iste un creci(iento trd%o con %ndice decreciente (u cerc ! periodo de sturci+n, nos per(ite o#tener e! c0!cu!o de po#!ciones *uturs, prtiendo de tres puntos e"uidistntes.
# = 1 +$(+%) 4+nde
P* Po#!ci+n proectd Ps Po#!ci+n de sturci+n ,# constntes e #se de !os !o$rit(os neperinos t cntidd de inter&!os i$u!es de tie(po ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
91
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
PROCE!"!E#$O: •
Se est#!ece tres &!ores de po#!ci+n P 6, P1, PC con inter&!os i$u!es de tie(po.
•
Pr p!icr e! (2todo de ! cur& nor(! !o$%stic se de#en cu(p!ir !s si$uientes condiciones
•
P6 P P1
P6 J P P1
Se deter(in ! po#!ci+n de sturci+n uti!i:ndo ! si$uiente e5presi+n
# = (2∗ 0 ∗ (10 ∗ ∗22)−)−1122(0 + 2) •
Se deter(in ! constnte re! K@, uti!i:ndo ! si$uiente *or(u!.
= &'#0 − 1
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
9
Núcleo 01:
•
LA POBLACIÓN
Se deter(in ! constnte re! K#@, uti!i:ndo ! si$uiente *or(u!.
= &'10 ∗∗ ((## −− 10)) •
Se deter(in ! cntidd de periodos de tie(po i$u!es.
% = * −, ( ) D* ño de ! proecci+n Dci ño de! censo inici! I Inter&!o de tie(po •
Fin!(ente se deter(in e! &!or de ! po#!ci+n proectd con ! *or(u! indicd inici!(ente.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
93
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
E7EMPLO: Proectr ! po#!ci+n pr !os ños 663, 63 633 con !os si$uientes dtos A0 1?76 1?;6 1?=6 1?>6 1??6 •
Pb3c"45 37;9 ?9?9 3;?1; 9=96; 7=>39
Se est#!ece tres &!ores de po#!ci+n P 6, P1, PC con inter&!os i$u!es de tie(po. C358"d3d 1 3 9 7
A0 1?76 1?;6 1?=6 1?>6 1??6
Pb3c"45 37;9 ?9?9 3;?1; 9=96; 7=>39
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
I58e9?3
P6 P1 P
16 16 16 16 99
Núcleo 01:
•
LA POBLACIÓN
Pr p!icr e! (2todo de ! cur& nor(! !o$%stic se de#en cu(p!ir !s si$uientes condiciones
•
P6 P 139????99
P1 9=3>>3;
P6 J P ?9=76
P1 ?9>1
Se deter(in ! po#!ci+n de sturci+n uti!i:ndo ! si$uiente e5presi+n
1 22(0 + 2 ) # = (2 ∗ 0 ∗ (10 ∗ ∗22)− )−1 57834)−474062(36916+57834) # = (2 ∗ 36916∗47406∗ (36916 ∗57834) − 474062 # = 93572 . ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
97
Núcleo 01: •
LA POBLACIÓN
Se deter(in ! constnte re! K@, uti!i:ndo ! si$uiente *or(u!.
= &'#0 − 1 = &'93572 36916 − 1 = 0.428 •
Se deter(in ! constnte re! K#@, uti!i:ndo ! si$uiente *or(u!.
= &'10 ∗∗ ((## −− 10)) 47406) = &'36916∗(93572− 47406∗(93572− 36916) = −0.455 ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
9;
Núcleo 01:
•
LA POBLACIÓN
Se deter(in ! cntidd de periodos de tie(po i$u!es.
% = * −, ( ) (1970) % = (2003)− (10) % = 3.30 •
Fin!(ente se deter(in e! &!or de ! po#!ci+n proectd con ! *or(u! indicd inici!(ente.
93572(0.428+(−0.455∗3.30) = 1+ 2.7 182818281 = 69736 . ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
9=
Núcleo 01:
A0 1?76 1?;6 1?=6 1?>6 1??6
Pb3c"45 37;9 ?9?9 3;?1; 9=96; 7=>39
Ps # t 663 t 63 t 633
?37= 6.9> 6.977 3.366 7.366 ;.366
LA POBLACIÓN
I58e9?3
Po P1 P
Po P 139????99
P1 9=3>>3;
16 16 16 16
Po J P ?9=76
P1 ?9>1
663 63 633
;?=3; >77 >;6;6
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
9>
Núcleo 01:
C.>
LA POBLACIÓN
MTODO DE LOS INCREMENTOS 6ARIABLES Pr p!icr este (2todo es indispens#!e tener tres dtos cens!es co(o (%ni(o, con este (2todo se o#tienen &!ores inter(edios entre !os resu!tdos o#tenidos por !os (2todos rit(2tico $eo(2trico, por t! se consider "ue e! incre(ento de ! po#!ci+n es &ri#!e "ue de es &rici+n su &e: es constnte.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
9?
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
= + (- ∗ ) + - ∗ (-2 −1) ∗ ∆
4+nde
∆
P* Po#!ci+n proectd Puc Po#!ci+n de '!ti(o censo ( Nu(ero de inter&!os intercens!es ∆P
Incre(ento de ! po#!ci+n
-∆P -rici+n de! incre(ento de ! po#!ci+n
- = ( −/% ) Duc ño de! '!ti(o censo D* ño de ! proecci+n ∆t
Incre(ento de tie(po
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
76
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
E7EMPLO: Proectr ! po#!ci+n pr !os ños 663, 63 633 con !os si$uientes dtos A0 1?76 1?;6 1?=6 1?>6 1??6 5 1 3 9 7
A0 1?76 1?;6 1?=6 1?>6 1??6
Pb3c"45 37;9 ?9?9 3;?1; 9=96; 7=>39 Pb3c"45 37;9 ?9?9 3;?1; 9=96; 7=>39
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
∆P
6∆P
∆8
7?36 =9 169?6 169> >7;>
19? 36;> ; 19??
16 16 16 16 16 71
Núcleo 01: •
LA POBLACIÓN
Se deter(in e! n'(ero de inter&!os intercens!es.
- = ( −/% ) - = (2003−1990) 10 - = 1.3 $# •
Fin!(ente se deter(in e! &!or de ! po#!ci+n proectd con ! *or(u! indicd inici!(ente.
= +(- ∗ )+ - ∗ (-2 −1) ∗ = 57834 +(1.3 ∗ 8568)+1.3 ∗ (1.23 − 1) ∗ 1499 = 69265 . ∆
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
∆
7
Núcleo 01:
5 1 3 9 7
LA POBLACIÓN
A0 1?76 1?;6 1?=6 1?>6 1??6
Pb3c"45 37;9 ?9?9 3;?1; 9=96; 7=>39
( 663 ( 63 ( 633
1.3 3.3 9.3
∆P
6∆P
∆8
7?36 =9 169?6 169> >7;>
19? 36;> ; 19??
16 16 16 16 16
663 63 633
;?;7 ?1=?= 16731
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
73
Núcleo 01:
C.(
LA POBLACIÓN
MTODO DE LOS MINIMOS CUADRADOS Este (2todo se #s espec%*ic(ente en censos e"uidistntes en e! tie(po, se est#!ece un con8unto de &!ores de po#!ci+n, e5presdos en (i!es de )#itntes, si(is(o se deter(in e! &!or de ! r:+n de incre(ento pr cd pr de po#!ciones dds.
= (+1 − ) 4+nde
Mi R:+n de creci(iento i Po#!ci+n
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
79
Núcleo 01:
" 1 3 O
n ;%3 9%ed"
' 51 5 53 O
5n ' '5
LA POBLACIÓN
@ 1 3 O
n @ @5
@ !o$ 1 !o$ !o$ 3 O
!o$ n @ @5
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
'2 51 5 53 O
5n 2
' '25
'@ 511 5 533 O
5nn '@ '@5
' @ 51 !o$ 1 5 !o$ 53 !o$ 3 O
5n !o$ n ' @ ' @5
77
Núcleo 01: •
LA POBLACIÓN
MTODO ARITMTICO Se consider "ue !os &!ores i e Mi &r%n !ine!(ente.
= + Siendo # coe*icientes re!es, cuo &!or se deter(inr ! reso!&er e! si$uiente siste(
+ ' − ' = 0 ' + ' 2− ' = 0
.. 1
..
En !$uns ocsiones, ! '!ti( de ests ecuciones puede ser ree(p!:d por su e"ui&!ente
+ 2 − = 0 ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
7;
Núcleo 01:
•
LA POBLACIÓN
MTODO GEOMTRICO Los &!ores de po#!ci+n i e Mi &r%n de (ner e5ponenci! si$uiendo ! si$uiente !e
= 4onde # son constntes re!es c!cu!ds prtir de !os dtos cens!es por (edio de! si$uiente siste( de ecuciones
+' −&:; ' = 0 2 &:; +< − = 0 ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
7=
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
En !$uns ocsiones, ! '!ti( de ests ecuciones puede ser ree(p!:d por su e"ui&!ente
2 &:; ' + < ' − ' = 0 Entonces # se deter(inr (edinte
= 10 = >&:;
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
7>
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
E7EMPLO: Proectr ! po#!ci+n pr e! ño 63 con !os si$uientes dtos
A0 1?76 1?;6 1?=6 1?>6 1??6
Pb3c"45 37;9 ?9?9 3;?1; 9=96; 7=>39 R345 C9ec. @
@
'
2
5
A0
Pb3c"45 '
'@
' @
1
1?76
3.7;9
7.
1.9619
777
7?9
33.6
1?;6
?.9?9
7.
1.9619
>=6
=93
91.33
3 9
1?=6 1?>6
3;.?1; 9=.96;
>.9 .6
1.9733 1.399
13;3 9=
1,69> 1,693
73.;7 ;3.;9
7
1??6 PROMEDIO
7=.>39 1$=.$<) $>.$>(
1)).< 2(.2
(.(+<( 1.$++-$
()$(.)) 12(<.<
$,>2<.)) <(=.))
1+1.-> >=.+1
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
7?
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
SEGFN EL CRECIMIENTO ARITMTICO
= + Ree(p!:(os dtos despe8(os ! constnte K#@ de ! ecuci+n 1
+ ' − ' = 0 + (34.345)− 25.2 = 0 = 234.5.23−45 Ree(p!:(os dtos despe8(os ! constnte K#@ de ! ecuci+n
'+ <' 2 − ' = 0 (34.345)+ (1258.8) − (857) = 0 − 34.345 = 857 1258. 8 ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;6
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
I$u!(os !s ecuciones 1 . 25.2 − 34.345
=
857 − 34.345 1258.8
31721.76 − 1258.8 = 29433.665 − 1179.579 1179.579 − 1258.8 = 29433.665 − 31721.76 −79.22 = −2288.095 = 28.88
=
=
25.2 − 34.345
25.2 − 28.88 34.345
= −0.107 Ree(p!:(os en ! ecuci+n inici! = + = (28.88) + (−0.107) ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;1
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
SEGFN EL CRECIMIETNO GEOMTRICO
= Ree(p!:(os dtos despe8(os ! constnte KB@ de ! ecuci+n 1
+' −&:; ' =0 +(34.345)−(1.39963) = 0 = 1.334.9963− 345 Ree(p!:(os dtos despe8(os ! constnte KB@ de ! ecuci+n
' +<' 2−&:; ' = 0 (34.345)+(1258.8)−(47.91) = 0 345 = 47.91−34. 1258.8
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
I$u!(os !s ecuciones 1
1.39963− = 47.91−34.345 34.345 1258.8 1761.8542−1258.8 = 1645.469−1179.579 1179.579− 1258.8 = 1645.469−1761.8542 −79.22 = −116.385 = 1.4691 = 1.334.9963− 345 4691 = 1.39963−1. 34.345 = −0.002023 ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;3
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
/!cu!(os !os coe*icientes re!es K@ K#@
= 10 = 101.4691 = 29.45 = >&:; = 0.002023>?@A(2.718281828) = −0.00466 Ree(p!:(os en ! ecuci+n inici!
= = (29.45)(−0.00466) ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;9
Núcleo 01:
1??6 666 616 66 63
Años despu2s de! '!ti(o censo 6 16 6 36 33
63
LA POBLACIÓN
Po#!ci+n
R:+n de creci(iento por d2cd en
-rici+n en (i!es de )#.
Arit(2tico Geo(2trico Arit(2tico Geo(2trico Arit(2tico Geo(2trico 7=.>39 7=.>39 .;? .9?3 13.19 13.66? =6.?7> =6.>93 1.>> 1.1=6 17.167 19.??= >;.6;3 >7.>96 1?.;=1 1?.=91 1;.?? 1;.?9; 16.?? 16.=>; 1=.>;6 1>.9 7.71> 7.;7 16>.716 16>.911
16>716
16>911
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;7
Núcleo 01:
C.-
LA POBLACIÓN
MTODO DE LA ECUACIÓN DE SEGUNDO GRADO
L po#!ci+n crece de cuerdo ! ecuci+n de un pr0#o! su c0!cu!o se e*ect' con un (%ni(o de tres dtos cens!es de cuerdo ! si$uiente *or(u!
= 2 + + B 4+nde
M Po#!ci+n Proectd A, B /onstntes de ! pr0#o! / po#!ci+n cens! (0s nti$u Inter&!o de tie(po n'(ero de ños entre dtos cens!es cu(u!dos desde e! censo (0s nti$uoC
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;;
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
E7EMPLO: Proectr ! po#!ci+n pr !os ños 663, 63 633 con !os si$uientes dtos A0 1?76 1?;6 1?=6 1?>6 1??6 M 3;?1; 9=96; 7=>39
6 16 6
Pb3c"45 37;9 ?9?9 3;?1; 9=96; 7=>39 6 166 966
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
/ 3;?1; 3;?1; 3;?1;
M/C 6 169?6 6?1>
;=
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
For((os un siste( de ecuciones 1C C
− B = 2 + 10490 = (100)+(10) = 10490−10 100 20918 = (400)+(20) = 20918−20 400 ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;>
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
I$u!(os ! ecuci+n 1C C
10490−100 = 20918−400 10 20 209800− 2000 = 209180−4000 4000 −2000 = 209180−209800 2000 = −620 = −0.31 = 10490−10 100 31) = 10490− 100(−0. 10 = 1052.10 ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
;?
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
/!cu!(os e! &!or de K5@ pr e! ño 663
= 2003 − 1970 = 33 /!cu!(os ! po#!ci+n proectd con ! *+r(u! inici!
= 2 + +B = −0.31(33)2 +1052.10(33)+ 36916 = 71298 C. 33 93 73
663 613 63
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
=1?> )#. >17>3 )#. ?1>6= )#. =6
Núcleo 01:
C.-
LA POBLACIÓN
MTODO DE LA PAR/BOLA CFBICA Su c0!cu!o se deter(in con ! si$uiente *+r(u!
= 0 + 1 +2 2 + 3 3 4+nde
D − '0 − 1 − 2 2 − 3 3 = 0 DE − 0 − 1 2 − 2 3 − 3 4 = 0 DE2− 0 2 − 1 3 − 2 4 − 3 5 = 0 DE3− 0 3 − 1 4 − 2 5 − 3 6 = 0 Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
Σ
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
=1
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
E7EMPLO Proectr ! po#!ci+n pr e! ño 66 con !os si$uientes dtos A0 1?76 1?;6 1?=6 1?>6 1??6
Pb3c"45 37;9 ?9?9 3;?1; 9=96; 7=>39
5
A0
Pb3c"45
2
$
>
(
-
Y
2Y
$Y
1
1?76
37;9
9
>
1;
3
;9
9=1>
?97;
1>>71
1?;6
?9?9
1
1
1
1
1
1
?9?9
?9?9
?9?9
16
3 9
1?=6 1?>6
3;?1; 9=96;
6 1
6 1
6 1
6 1
6 1
6 1
6 9=96;
6 9=96;
6 9=96;
16 16
7
1??6
7=>39
9
>
1;
3
;9
117;;>
3133;
9;;=
16
1+(21>
)
1)
)
$>
)
1$)
<->(2
>)2>+2
2+2)=2
1).))
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
8
=
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
195214− 50 − 01 − 102 − 03 = 0 86452− 00 − 101 − 02 − 343 = 0 402494− 100 − 01 − 342 − 03 = 0 292072− 00 − 341 − 02 − 1303 = 0 a0 =
37319.37
a1 =
9085.50
a2 =
861.71
a3 =
-129.50
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
=3
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
4eter(in(os e! &!or de K@ pr e! ño 66
= F%− 0 = 202010−1970 = 5 Ree(p!:(os en ! ecuci+n inici!
= 0 + 1 +2 2 + 3 3 = 37319.37+9085.50(5)+861.71(5)2 +(−129.5)(5)3 = 88103 C. ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
=9
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
D.A. MTODO DE LA ORGANIHACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD Su p!icci+n se suscri#e "ue!!s po#!ciones "ue no tienen nin$'n dto cens!. Es un (2todo de(sido pro5i(do se deter(in con ! si$uiente *+r(u!
= 0 100100+ % 4+nde
P6 dto cens! (0s reciente t tie(po en ños P coe*iciente "ue depende de ! ($nitud de ! po#!ci+n en estudio
-!ores de KP@
Pr $rndes ciuddes
P .=6
Pr pe"ueñs ciuddes
P 3.66
Pr pue#!os !des
P .6
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
=7
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
E7EMPLO Proectr ! po#!ci+n pr e! ño 66 con e! si$uiente dto cens!
A0 1??6
Pb3c"45 7=>39
%2020−1990 100+ B. H . 2020 = 1990 G 100 I 30 100+2.7 2020 = 57834G 100 I
2020 = 128617 C. ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
=;
Núcleo 01:
LA POBLACIÓN
E.A. MTODO RACIONAL Es un (2todo "ue est0 #sdo en e! creci(iento &e$etti&o de un po#!ci+n, s% co(o t(#i2n en !s (i$rciones o desp!:(ientos tnto de in$reso co(o de s!id de )#itntes de otros !u$res ! po#!ci+n de estudio, se deter(in con ! si$uiente *+r(u!
B = (J + ,) − (K + L) + &:%. 4+nde
/P creci(iento po#!cion! N n'(ero de nci(ientos I n'(ero de in(i$rntes 4 n'(ero de de*unciones E n'(ero de e(i$rntes P*!ot. po#!ci+n *!otnte ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
==
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
2.2.1 2.1.1 EL CONSUMO PROMEDIO DE AGUA E! co(p!e(ento necesrio pr est#!ecer e! cud! de diseño es ! deter(inci+n de! consu(o tot! de $u. Se !!( consu(o de $u ! &o!u(en re!(ente uti!i:do por un po#!ci+n, pr soportr todos sus re"ueri(ientos se en sus do(ici!ios o en !s cti&iddes co(erci!es, industri!es o en sus centros de tr#8o, s% co(o t(#i2n en e! consu(o p'#!ico co(o en !s dependencis p'#!ics, proectos, e(press p'#!ics, !i(pie: p'#!ic o en e! co(#te contr incendios. Es e! &o!u(en de $u uti!i:d por un person en un d% se e5pres por !o $ener! en !itros por )#itnte por d% LtQ)#d%C.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
=>
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
L deter(inci+n de! consu(o tot! se de#e )cer se$'n dtos estd%sticos de! consu(o psdo presente de ! po#!ci+n o t(#i2n #s0ndose en estos (is(os dtos de otrs po#!ciones &ecins con crcter%stics si(i!res. DOTACION DE AGUA
E! consu(o necesrio de $u pr soportr todos !os re"ueri(ientos de un po#!ci+n se deter(in teniendo en cuent e! estudio o e&!uci+n estd%stico re! de un person de ! po#!ci+n en estudio est0 deter(indo por dos *ctores G
Por e! /onsu(o PerG/0pit
G
Por e! N'(ero de H#itntes
Se de#e tener present !os princip!es consu(idores de $u co(o son !s industris, e! co(ercio, !s &i&iends, ! $ricu!tur, etc., !os "ue se de#e ñdir ! de(nd de $u en cso de incendios. ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
=?
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
CONSUMO DE AGUA PERCAPITA Si se di&ide en 3;7 d%s e! consu(o nu! de $u de un po#!ci+n se o#tiene e! consu(o dirio este su &e: por e! n'(ero de )#itntes, se o#tiene e! consu(o unitrio por )#itnte o consu(o percpit. E! consu(o de $u crece con !s di(ensiones de ! po#!ci+n de#ido "ue en po#!ciones pe"ueñs e5isten (enos industris sus &i&iends no sue!en estr e"uipds co(o en po#!ciones (ores. A!$unos estudios re!i:dos en di*erentes re$iones de nuestro p%s )n rro8do !os si$uientes dtos estd%sticos
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>6
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
%$O& E&$%!&$!CO&
CO#&'"O '#!$%R!O E %('%
G
/o(uniddes rur!es (enores 666 )#.C
;6 < >6 !tQ)d
G
Po#!ciones rur!es de 666 16666 )#.
>6 < 16 !tQ)d
G
/iuddes entre 16666 76666 )#.
166 < 176 !tQ)d
G
/iuddes entre 76666 166666 )#.
16 < 66 !tQ)d
G
/iuddes $rndes (ores 166666 )#.
196 < 76 !tQ)d
Deniendo en cuent "ue e! pro$reso de !s inst!ciones do(estics !!e& consi$o un de(nd creciente de $u, se de#e conc!uir en G
Pr po#!ciones < 76666 )#.
176 !tQ)d
G
Pr po#!ciones > 76666 )#.
> 176 !tQ)d
Deniendo en cuent !s circunstncis !oc!es tendiendo de(nds ! consu(o industri!, t(#i2n es necesrio en este cso contr con e! consu(o de !s pe"ueñs industris t!!eres. ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>1
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
DOTACION DE AGUA POR ABITANTE L dotci+n diri por )#itnte se 8ustr !os si$uientes &!ores
POBLACION 666 16666 )#. 16666 76666 )#. ores 76666 )#.
#RIO 16 176 66
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
CLIMA TEMPLADO 176 66 76
CALIDO 176 66 76
>
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
DEMANDA CONTRA INCENDIOS
•
En po#!ciones )st 16666 )#. No se considerr de(nd contr incendios, s!&o en csos especi!es en "ue se 8usti*i"ue por ! cntidd c!idd de co(#usti#!e, (teri!es de construcci+n e industris in*!(#!es, etc.
En po#!ciones de 16666 166666 )#. 4e#er0 pre&erse este ser&icio de cuerdo !s crcter%stics propis de ! !oc!idd, consider0ndose ! ocurrenci de un siniestro (05i(o en cu!"uier punto de ! red, tendido por dos )idrntes si(u!t0ne(ente durnte dos )ors.
En po#!ciones (ores 166666 )#., se considerr dos siniestros de ocurrenci en *or( si(u!t0nes, uno en :on residenci! otro en :on industri! o co(erci!, tendi2ndose este '!ti(o por tres )idrntes.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>3
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
2.2.2 2.1.1 #ACTORES JUE A#ECTAN EL CONSUMO E! consu(o de $u est0 en *unci+n un serie de *ctores in)erentes ! propi !oc!idd &r% de un ciudd otr, s% co(o de un sector de distri#uci+n otro de un (is( ciudd. Los princip!es *ctores "ue in*!uen en e! consu(o de $u en un !oc!idd son
E! c!i(
E! ni&e! de &id de ! po#!ci+n
Ls costu(#res de ! po#!ci+n
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>9
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
E! siste( de pro&isi+n co#rn:
L c!idd de! $u su(inistrd
E! costo de! $u
L presi+n de ! red de distri#uci+n
E! consu(o co(erci!
E! consu(o industri!
E! consu(o p'#!ico
Ls p2rdids en e! siste(
L e5istenci de red de !cntri!!do
D(ño de ! po#!ci+n
Gsto de rie$o de 8rdines prticu!res
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>7
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
CLASI#ICACION DEL CONSUMO E! consu(o se ) c!si*icdo co(o do(2stico, co(erci!, industri!, p'#!ico perdids desperdicios en e! #steci(iento de $u un deter(ind !oc!idd "ue se pueden dr en !s di*erentes cti&iddes "ue re!i: e! )o(#re en su &id cotidin. 4entro de estos consu(os t%picos pode(os señ!r !os si$uientes
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>;
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
1. CONSUMO DOMSTICO E! &o!u(en de $u se uti!i: en
descr$ de e5cusdos
seo corpor!
#e#id
cocin
!&do de rop
rie$o de 8rdines ptio
!i(pie: en $ener!
!&do de uto(+&i!es
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>=
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
2. 1. CONSUMO COMERCIAL E! &o!u(en de $u se uti!i: en
/entros co(erci!es
Diends
Bres cntins
Resturntes
Estciones de ser&icio
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>>
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
$. 1. CONSUMO INDUSTRIAL E! &o!u(en de $u se uti!i: en
A$u co(o (teri pri(
F0#rics de #e#id
A$u consu(id en e! proceso industri!
F0#rics de )ie!o
A$u necesri pr !s inst!ciones snitris de !s p!nts industri!es.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
>?
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
>.1. CONSUMO PFBLICO E! &o!u(en de $u se uti!i: en
Li(pie: de &%s pu#!ics
Rie$o de pr"ues p'#!icos
Fuentes #e#ederos
Li(pie: de ! red de !cntri!!do snitrio de $!er%s de $us p!u&i!es
Edi*icios p'#!icos
Piscins p'#!ics recreos
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?6
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
(. 1. CONSUMOS ESPECIALES E! &o!u(en de $u se uti!i: en
/o(#te contr incendios
Inst!ciones deporti&s
Ferrocrri!es
Der(in!es terrestres
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?1
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
-. 1. PERDIDAS Y DESPERDICIOS
P2rdids operti&s
P2rdids en e! siste( de distri#uci+n
P2rdids en e! trnsporte
P2rdids do(ici!iris
Ls cone5iones c!ndestins
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
DATOS B/SICOS DEL DISEÑO
Sistema de Distribución Embalse Depósito de servicio I
III
Ducto al depósito de servicio
Ducto a la ciudad
Sistema de Distribución Embalse Filtros I
III Ducto a la ciudad
Ducto a los filtros Depósito de servicio
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?3
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN Sistema de Distribución Planta de tratamiento
Campo de pozos I
II Ducto a la ciudad
Sistema de Distribución Bomba de pequeña carga
Río I
Ducto a los filtros
Bomba de carga elevada
Depósito de servicio
II
III
Ducto al depósito de servicio
Ducto a la ciudad
Filtros
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?9
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
ESTRUCTURA
CAPACIDAD REJUERIDA
R%o o c(po de po:os
(5. 4irio
/onducto I
(5. 4irio
/onducto II
(5. 4irio
/onducto III
(5. 4irio J incendio
Bo(# de #8 potenci
(5. 4irio J Reser&
P!n de trt(iento
(5. 4irio J Reser&
Bo(# de !t potenci
(5. Horrio J Reser&
Siste( de distri#uci+n
(5.Horrio -s (5.4irio J incendio
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?7
Núcleo 0":
ls #$%c%ones del consumo de !u
2.1.1 CAUDAL DE DISEÑO 2.$.1 /on e! *in de diseñr !s estructurs de !s di*erentes uniddes co(ponentes de un siste( de #steci(iento de $u pot#!e !cntri!!do snitrio es necesrio c!cu!r e! cud! propido, e! cu! de#e co(#inr !s necesiddes de ! po#!ci+n de diseño !os costos de ! construcci+n de !s estructurs. Se de#er0 de cu(p!ir !os si$uientes pr0(etros pr e! diseño de !s o#rs de conducci+n C L &e!ocidd (%ni( ser0 doptd de cuerdo !os (teri!es en suspensi+n, pero en nin$'n cso ser0 (enor de 6.;6 (Qs$. #C L &e!ocidd (05i( d(isi#!e ser0
Du#os de concreto 3 (Qs$.
Du#os de cero P-/ 7 (Qs$. ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?;
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
cC C Pr e! c0!cu!o de !s tu#er%s se reco(iend ! *+r(u! de nnin$, cundo e!
conducto tr#8 co(o cn!, con !os si$uientes coe*icientes de ru$osidd
Du#os de P-/ 6.616
Du#os de FT FT concreto 6.617
M = ∗N2!'3 ∗O1!2 4+nde
cud! en ( 3Qs$. A 0re de ! secci+n en ( R rdio )idr0u!ico en ( S pendiente n coe*iciente de ru$osidd
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?=
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
dCC Pr e! c0!cu!o de !s tu#er%s "ue tr#8n presi+n se reco(iend e! uso de ! *+r(u! de H:en Ui!!i(s, con !os si$uientes coe*icientes
FT FT 166
/oncreto 116
Acero 16
P-/ 196
M = 0.0004264∗B ∗ K2.65 ∗ O0.54 4+nde
cud! en LtQs$. / coe*iciente de H:en 4 di0(etro en pu!$ds S pendiente en (QV(
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
?>
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
6/L6ULAS DE AIRE Se co!ocrn &0!&u!s e5trctors de ire en cd punto !to de !s !%nes de conducci+n. /undo ! topo$r*% no se ccidentd se co!ocrn cd .7 V(., co(o (05i(o en !os puntos (0s !tos. E! di(ension(iento de ! &0!&u! se deter(inr en *unci+n de! cud! presi+n de ! tu#er%.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
??
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
6/L6ULAS DE PURGA Se co!ocrn en !os puntos #8os, teniendo en considerci+n ! c!idd de! $u conducid ! (od!idd de *uncion(iento de ! !%ne. Ls &0!&u!s de pur$ se di(ensionr0n de cuerdo ! &e!ocidd de dren8e, siendo reco(end#!e "ue !e di0(etro de ! &0!&u! se (enor "ue e! di0(etro de ! tu#er%. DI/METRO DE LA TUBERÍA
DI/METRO DE LA 6/6ULA DE PURGA
W < 9@
is(o di0(etro de ! tu#er%
9@ < W < 1;@
9@
W > 1;@
W de ! tu#er% entre 9
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
166
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
2.$.2 2.1.1 6ARIACIONES DEL CONSUMO L *in!idd de un siste( de #steci(iento de $u es ! de su(inistrr $u un !oc!idd en *or( continu con ! presi+n su*iciente *in de stis*cer necesiddes snitris, soci!es, econ+(ics de con*ort, propicindo s% su desrro!!o. Pr !o$rr estos o#8eti&os es necesrio "ue cd un de !s prtes "ue constituen e! siste( est2 stis*ctori(ente diseñd dptd ! con8unto pr "ue sen *uncion!es, esto i(p!ic e! conoci(iento c#! de! *uncion(iento de! siste(, de cuerdo !s &riciones en !os consu(os de $u "ue ocurrir0n pr di*erentes tie(pos durnte e! periodo de diseño pre&isto.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
161
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
Los consu(os de $u en un !oc!idd (uestrn &riciones estcion!es, (ensu!es *und(ent!(ente diris )orris, ests &riciones pueden e5presrse en *or( porcentu! con respecto ! consu(o (edio. Nor(!(ente se de#e considerr tres tipos de cud!es, co(o son
/ud! (edio
/ud! (05i(o dirio
/ud! (05i(o )orrio
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
16
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
CAUDAL MEDIO DIARIO
•
Es e! cud! pro(edio o#tenido de un ño de re$istros es ! #se pr ! esti(ci+n de! cud! (05i(o dirio de! (05i(o )orrio. Este cud!, e5presdo en !itros por se$undo se o#tiene de ! si$uiente (ner
M- = K ∗ 4+nde
( /ud! (edio LQ)dC 4 4otci+n LQ)dC P Po#!ci+n )#.C d 4% s$.C
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
163
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
CAUDAL M/IMO DIARIO
•
Es ! de(nd (05i( "ue se present en un d% de! ño. En otrs p!#rs, represent e! d% de (or consu(o en e! ño se c!cu! se$'n ! si$uiente e5presi+n
M- = P1 ∗ M4+nde
(d /ud! (05i(o dirio LQ)dC X1 coe*iciente de co(pensci+n diri de! cud! (edio "ue en e! Per' &r% entre 1.6 1.76Y se reco(iend usr 1.3
Pr po#!ciones de 666 16666 )#.
1.76
Pr po#!ciones (ores 16666 )#.
1.6
( /ud! (edio LQ)dC ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
169
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
CAUDAL M/IMO ORARIO /orresponde ! de(nd (05i( "ue se present en un )or durnte un ño co(p!eto se c!cu! e(p!endo un coe*iciente X co(o reco(iend e! RNE
M-C = P2 ∗ M- M-C = P1 ∗ P2 ∗ ME! RNE est#!ece !os si$uientes &!ores pr X
Pr po#!ciones de 666 16666 )#.
.7
Pr po#!ciones (ores de 16666 )#.
1.>
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
167
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
E7EMPLO NK )1: 4eter(inr !os cud!es de diseño de un proecto de $u pot#!e des$Ze. Pr e! dto de po#!ci+n "ue se (uestr continuci+n 4tos
P* 7>=;= )#. /!i( te(p!do
•
4e! si$uiente cudro o#tene(os ! dotci+n
POBLACIÓN 666 16666 )#. 16666 76666 )#. ores 76666 )#.
#RIO 16 176 66
CLIMA TEMPLADO 176 66 76
C/LIDO 176 66 76
4otci+n 76 LQ)d ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
16;
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
4eter(in(os e! cud! (edio
M- = K ∗ ∗ 58767 M- = 25086400 M- = 170.04 #;&% ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
16=
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
4eter(in(os e! cud! (05i(o dirio
M- = P1 ∗ MM- = 1.3 ∗170.04 M- = 221.05 #;&% Este resu!tdo sir&e pr diseñr !s o#rs de cptci+n, ! !%ne de conducci+n pr di(ensionr e! reser&orio. En !$unos csos nos sir&e t(#i2n pr e! diseño de !s p!nts de trt(iento de $u pot#!e.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
16>
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
4eter(in(os e! cud! (05i(o )orrio
M-C = P2 ∗ M- M-C = 1.80 ∗221.05 M-C = 397.89 #;&% Este resu!tdo nos sir&e pr diseñr !s redes de $u pot#!e, redes de! siste( de !cntri!!do snitrio p!nts de trt(iento de $us ser&ids.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
16?
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
E7EMPLO NK )2: En un ciudd de ! cost, con un po#!ci+n de ?>93 )#itntes, se re!i: cur&s de &rici+n )orri de !os consu(os de $u. 4eter(inr !s &riciones de! consu(o e! consu(o perc0pit. HORA /ONSO !tQs$
4tos
6 6
6
9 ; > 16 1 19 1; 1> 6 9 6 1 3 3 3; 3 3 6 6 6 6
P* ?>93 )#. /!i( c0!ido
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
116
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
4e! si$uiente cudro o#tene(os ! dotci+n
POBLACIÓN 666 16666 )#. 16666 76666 )#. ores 76666 )#.
#RIO 16 176 66
CLIMA TEMPLADO 176 66 76
C/LIDO 176 66 76
4otci+n 176 LQ)d
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
111
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
4eter(in(os e! $sto pro(edio
M- = K ∗ ∗ 9843 M- = 15086400 M- = 17.09 #;&%
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
11
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
4eter(in(os e! cud! (05i(o dirio
M- = P1 ∗ MM- = 1.3∗ 17.09 M- = 22.22 #;&%
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
113
Núcleo 02:
EL CONSUMO Y LA DOTACIÓN
•
4eter(in(os e! cud! (05i(o )orrio
M-C = P2 ∗ M- M-C = 2.50∗ 22.22 M-C = 55.55 #;&%
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
119