Abastecimiento de Agua y Desague de Una Ciudad Ficticia

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA – SECCION JAEN DEPARTAMENTO ACAD. DE LOS RECURSOS HIDRICOS

ING. JOSE A. CORONEL DELGADO.

“ABASTECIMIENTO DE AGUA Y DESAGUE DE UNA CIUDAD FICTICIA”

INDICE INTRODUCCION…………………………………………………………………………… …… … .

2

OBJETIVOS………………………………………………………………………………… ……….. I

MARCO MARCO TEORICO TEORICO

1Antecedentes……………………………… 1Antecedentes… ……………………………………………………… ………………………………………… ……………… .. 2Desc!"c!#n $ c%%cte&st!c% c%%cte&st!c%s s de '% c!(d%d c!(d%d )ct!c!%………………… )ct!c!%………………….. .. *C+'c(',s de ',s -%st,s "%% d!c% c!(d%d……………………………….. /C,nc'(s!,nes………………………………………… /C,nc'(s!,nes…………… ……………………………………………………… ………………………………. ……. II

0ANOS

1

T," ,",,-+ +)c )c,… ,……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… …… ………….

2

0e) 0e )'e 'es… s……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ……… … …………

III ANEOS

1V!st%s 3,t,-+)c%s de ",$ect,s !4",t%ntes………………………… !4",t%ntes………………………… 20,$ect,s

4+s

!4",t%ntes

en

e'

……………………………………

29 UNC | ELABORADO POR PERSY E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO

DE LA FACULT FACULTAD AD DE ING. CIVIL

"%&s..



INTRODUCCION Actualmente Actualmente todas las civilizaciones civilizaciones desde la más antigüedad tenían un avan avanza zado do conoci conocimi mient ento o de salub salubrid ridad, ad, desar desarro roll llar aron on sistem sistemas as de desagüe con la cual evacuaban mediante drenaje, aguas estancadas y pluviales; es así que estas aguas son las causantes de generar muchos microorganismos, que en su mayoría son de gran peligro para la vida humana Antiguamente desarrollaron un sin n!mero de obras de gran jerarquía, sus estru estructu ctura ras s eran eran muy muy resis resisten tentes tes y durad durader eras, as, la gran gran mayo mayoría ría de las las civilizaciones se desarrollaron en lugares áridos, secos y con escases de lluvias, es así que llego la necesidad de obtener agua, lo cual motivo a los investigadores, la presencia de contar con este bene"cio seria una de las maneras de surgir de estas civilizaciones #s así que en la actualidad se construyen obras hidráulicas que puedan servir como apoyo en $pocas de sequio, en localidades donde se tiene poca diversidad de recursos, en lugares donde no e%iste un sistema de alcantarillado, por tal raz&n es que se ha previsto la construcci&n de estas obras #n realidad actualmente actualmente el agua es un recurso recurso o elemento de complejidad complejidad 29

UNC | ELABORADO POR PERSY E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO




simultanea en la naturaleza, el agua es demasiado importante en la vida del ser humano, y todo ser vivo, pero tambi$n este recurso puede ser símbolo de e%tinci&n, ya que si tomamos el agua con alguna sustancia contam contamin inad ada, a, nos nos prod produci ucirí ría a la muer muerte; te; a conti continu nuaci aci&n &n desar desarro rollo llo la descripci&n del proyecto, el cual contara con ' partes

OBJETIVOS O56et!7,s Gene%'es •

(alcu (alcular lar la pobl poblaci aci&n &n )utur )utura, a, tenien teniendo do en cuenta cuenta los di)er di)eren entes tes

•

m$todos de cálculo e%istentes (alcu (alcular lar los los cauda caudales les má%im má%imo o diari diario, o, má%i má%imo mo horar horario, io, consu consumo mo promedio diario

O56et!7,s Es"ec!)c,s 

#lab #labo orar

una

ciu ciudad

"ctic cticia ia,,

consid siderand ando

las

di)er i)eren ente tes s

características, teniendo en cuenta sus entidades p!blicas, y sus 

zonas de e%pansi&n (omparar la ciudad "cticia con una real, teniendo en cuenta sus



características que se quiere considerar *btener la dotaci&n de agua en )unci&n



características de la ciudad +isear las di)erentes obras hidráulicas que con)orman la bocatoma,

a

las

di)erentes

tenien teniendo do en cuent cuenta a las las caract caracterí erísti stica cas s de suelo suelo,, reves revestim timien iento, to, caud caudal, al, dotac dotaci&n i&n,, y especi especi"ca "cacio cione nes s mínim mínimas as que que nos nos brind brinda a el -egl eglam amen ento to .ac .acio ional nal +e #di #di"ca "cacio cione nes s en su nor norma */*/-A0 +# 0A.#A1#.3*

JUSTIFICACI8N 29 #l suministro de agua a una ciudad, su importancia, )actores que UNC | ELABORADO POR PERSY E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO




in4uyen en el suministro, del horizonte del estudio y poblaci&n a servir, la )uente de captaci&n, dotaciones tratamiento,

almacenamiento

y

a

suministrar, conducci&n,

distribuci&n

del

agua

potable

+iagn&stico y proyecci&n de un servicio de agua potable acorde a las necesidades de una ciudad o centros poblados #n alcantarillado determinar las áreas de drenaje, caudales a evacuar, diseo de colectores, ínter sectores y emisores para satis)acer las necesidades del horizonte proyectado, la contaminaci&n del medio ambiente -eglamento .acional +e #di"caciones

I.

MARCO TEORICO I.1 +e"nici&n de conceptos )undamentales C%"t%c!#n de' %-(% #ste es el componente donde se captura el agua de la )uente

#n la

bocatoma de un manantial, las paredes que circundan a

la )uente son

típicamente de tipo impermeable

Sed!4ent%c!#n 5a sedimentaci&n es el proceso por el cual el agua es mantenida

relativamente quieta y sin disturbios por varias

horas

F(entes de M%n%nt!%'es #stas son com!nmente mas limpias y generalmente este tipo de sistema

requerirá de un tanque reservorio

T(5,s de '!4"!e9%

6ermite el drenaje de la bocatoma de manera que se pueden sacar los sedimentos arraigados

Re5,ses

6ermiten que el e%ceso de agua sea desviado de manera segura )uera del tanque sin causar erosi&n

S%'!d%s

#l tubo de la salida es el punto de inicio de la tubería

V+'7('%s de c,nt,' $ 7ent!'%d,es


DE LA FACULTAD DE ING. CIVIL



0on aquellas equipos que se instalaran en cada tubo de salida de

manera que sea posible su drenaje para prop&sitos de

mantenimiento

V+'7('% de -',5, 6ermite solamente el caudal de diseo dentro de la tubería y )uerza al e%ceso de agua retorne a la )uente y rebose

T(5,s de %!e%c!#n

6ermiten que llegue aire dentro de la tubería cada vez que la válvula de

compuerta que queda aguas arriba se cierre, de manera

que la tubería

drene 7evitando que, el agua drenada provoque

una succi&n en la tubería

B%%6e #s

una

estructura

transversalmente al río,

de

derivaci&n

que

se

coloca

dicha estructura tiene la )unci&n de

elevar el nivel del agua del río para

así

obtener

el

caudal

necesario para el )uncionamiento de la central

Desc%-% de 3,nd, #s una compuerta que se coloca al lado del barraje a un nivel in)erior por

el cual pasa a un conducto que )acilitara la eliminaci&n

de los posibles

materiales que se van acumulando en el )ondo de

este

S,'e% de c%"t%c!#n 0ituada unos 8 centímetros por encima de la antecámara y antes de la

rejilla anterior a la compuerta de admisi&n, crea un pozo

de sedimentos

donde se depositan los materiales en suspensi&n

Antec+4%% , 9,n% de dec%nt%c!#n 0u )unci&n es acumular todos los sedimentos posibles que puedan medio de la compuerta

acarrear daos 5os mismos serán eliminados por de descarga de )ondo colocada a una

cota in)erior a esta 29 UNC | ELABORADO POR PERSY E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO




Re6% de %d4!s!#n Antes de la compuerta de admisi&n se coloca una rejilla de acero

ino%idable de no más de cinco centímetros de

abertura para retener los

materiales tales como piedras o ramas

que se podrían introducir al canal

0i se prev$ el paso de broza

gruesa se puede aadir otra rejilla más "na

C,4"(et% de %d4!s!#n (olocada despu$s de la rejilla "na, esta se encarga de dar entrada del

agua al canal de conducci&n y de retenci&n de la

misma en el caso de que

sea necesario hacer alguna reparaci&n

C%n%' #s el encargado de transportar el agua al desarenador y posteriormente a

la cámara de equilibrio

A'!7!%de,s



0on los encargados de proteger el sistema de una avenida #stas

estructuras )acilitan la evacuaci&n del agua que no

es necesaria captar

Des!"!%d,



0e encuentra ubicado antes de la reja de captaci&n a unos centímetros

por debajo para atrapar los sedimentos pesados

que ingresan por la

bocatoma

C,nt%s,'e% $ c,'c#n de %-(% #n la colocaci&n del azud, se adquiere una elevaci&n considerable del río

+icha elevaci&n, en el momento de la caída

del agua por el azud

erosionaría el lecho del río que a la vez

a)ectaría a toda la estructura de la

bocatoma

D,t%c!#n (antidad de agua en promedio que consume cada habitante y que comprende cada habitante

C,ns(4,

(antidad de agua que se necesita para atender a una persona en un día 29

C,ns(4, ",4ed!, d!%!,





#s el promedio de los consumos diarios durante un ao

V%!%c!#n de c,ns(4,

#s la variaci&n del agua, en una poblaci&n debido a las actividades,

hábitos,

condiciones

de

la

ciudad,

clima,

costumbres

V%!%c!#n d!%!% #s la variaci&n que su)re el consumo durante los días del ao

C,ns(4, 4+:!4, d!%!,

#s el má%imo consumo de una serie de registros durante los 8: días del ao

V%!%c!,nes ,%!%s #s la variaci&n del consumo durante las 2' horas del día, depende del modo de vida

C,ns(4, 4+:!4, ,%!, #s la hora má%ima de consumo, está relacionado con el gasto promedio

V,'(4en de ese7% #s

el

volumen

que

sirve

para

cualquier

caso

de

eventualidades

0e!,d, de d!se;, #s el tiempo para el cual se disea una obra civil

C%'!d%d de %-(%

#l agua potable es aquella que al consumirla no daa el organismo del ser humano ni daa los materiales a ser usados en la construcci&n del sistema 

Rese7,!,s

0on estructuras que tienen )unciones de almacenar agua 6ermitirá

satis)acer las má%imas demandas de consumo de

agua de la poblaci&n

C+4%% de c%"t%c!#n (onstruida en un manantial ubicado en la parte alta del centro poblado

&ne% de c,nd(cc!#n 3ransporta el agua desde la cámara de captaci&n hasta el reservorio de

almacenamiento

&ne% de %d(cc!#n 29 UNC | ELABORADO POR PERSY E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO




3ransporta el agua desde desde el reservorio de almacenamiento hasta el

inicio de la red de distribuci&n

Red de d!st!5(c!#n 3ransporta el agua a los di)erentes sectores de la poblaci&n mediante

tuberías matrices y secundarias

I.2 Antecedentes 5a ciudad "cticia para )acilitar su estudio, se pre"ri& comparar con otras localices, con características similares, en este caso se ha comparado con el distrito de chontalí, perteneciente a la provincia de
geográ"ca está en una elevaci&n alta 5a gran mayoría de la poblaci&n se dedica a la agricultura, lo



cual es la )uente má%ima de ingresos *tros

I.* +escripci&n y características de la ciudad "cticia ESTUDIO DE CAM0O Y RECO0IACI8N DE INFORMACI8N

29





%< INFORMACION SOCIA %.1. 0,5'%c!#n #l )actor poblaci&n es el que determina los requerimientos de agua 0e considera que todas las personas utilizaran el sistema de agua potable a proyectarse siendo necesario por ello considerar las áreas proyectadas 5a ubicaci&n de locales p!blicos y el n!mero de viviendas por )rente de calle; adicionándose un registro en el que se incluya el nombre del je)e de )amilia y el n!mero de personas que habitan en cada vivienda 6ara e)ectos de recoger los datos de poblaci&n, se ha tomado los daos que nos da el .#, en sus !ltimos censos, realizados

%.2 N!7e' De O-%n!9%c!#n De % 0,5'%c!#n 6ara realizar un proyecto de abastecimiento de agua potable

es

indispensable

conocer

el

entusiasmo,

motivaci&n y capacidad de cooperaci&n de la poblaci&n 6ara )ormamos una idea del nivel de organizaci&n de la poblaci&n

es

necesario

recopilar

in)ormaci&n

sobre

anteriores e%periencias de participaci&n de la comunidad en la soluci&n de sus necesidades

%.* Act!7!d%d Ec,n#4!c% #s importante conocer la ocupaci&n de los habitantes así como la disponibilidad de recursos 7valor de la propiedad, agro industrias, etc> Aprovechando la permanencia en la zona de estudio, se recopilara tambi$n in)ormaci&n sobre los jornales promedio, la mano de obra disponible? 29

maestros de obra, albailes, peones, etc Además, se





solicitara in)ormaci&n sobre la manera en que la poblaci&n contribuirá en la ejecuci&n de la obra, tanto con aporte econ&mico, material o en mano de obra

5< INFORMACION TECNICA 5.1 In3,4%c!#n De % F(ente De A-(% 6ara realizar con $%ito esta actividad se debe recopilar in)ormaci&n sobre

consumo

actual,

reconocimiento

y

selecci&n de la )uente

C,ns(4, Act(%' #n la mayoría de las poblaciones rurales del país se consume agua proveniente de los ríos, quebradas, canales de regadío y manantiales, que sin protecci&n ni tratamiento adecuado, no o)recen ninguna garantía y representan más bien )ocos de contaminaci&n que generan en)ermedades y epidemias A esta situaci&n se suma que en las $pocas de sequia disminuye o desaparece el agua y los habitantes se tienen

que

trasladar

a

)uentes

distantes;

tarea

generalmente realizada por las mujeres y los nios

Rec,n,c!4!ent, $ se'ecc!#n de '% 3(ente 5os manantiales, ojos de agua puquios son las )uentes más deseables para los sistemas de abastecimiento de agua potable por gravedad sin tratamiento, por lo que es necesario hacer una investigaci&n sobre los manantiales e%istentes en la comunidad 6ara realizar la selecci&n se deberá visitar todas las )uentes posibles, determinándose la calidad y cantidad de agua en cada una 0e analiza la calidad considerando que el agua sea inodora, incolora y de sabor agradable 29

5.2 T,",-%3&%





#sta puede ser plana, accidentada o muy accidentada 6ara lograr la in)ormaci&n topográ"ca es necesario realizar actividades

que

permitan

presentar

en

planos

los

levantamientos especiales, la )ranja del trazo de la línea de conducci&n y aducci&n y el trazo de la red de distribuci&n +icha in)ormaci&n es utilizada para realizar los diseos hidráulicos de las partes o componentes del sistema de abastecimiento de agua potable; para determinar la longitud total de la tubería, para establecer la ubicaci&n e%acta de las estructuras y para cubicar el volumen de movimiento de tierras 0iendo importante que luego de observar el terreno, se seleccione la ruta más cercana y@ )avorable entre el manantial y el poblado, para )acilitar la construcci&n y economizar materiales en la línea de conducci&n y aducci&n

5.2.1< 0'%n, -ene%' 

(onstituye el plano de ubicaci&n del proyecto, a curvas de nivel cada 2m

5.2.2< 0'%n, en "'%nt% de ,5%s % d!se;% 

#stas obras puedan ser captaci&n 7cuando se ubica un río>, planta de tratamiento y reservorio 5a escala debe ser una apropiada, y sus curvas de nivel deben ser cada m

5.2.*< 0'%n,s de !nst%'%c!#n de t(5e&%s c,nd(cc!#n= %d(cc!#n e !4"('s!#n

de

#stos planos comprenden todas las instalaciones que se realizaran, debidamente detallados, entre estos planos se puede re)erenciar algunos? plano en planta de cone%i&n e instalaci&n de tuberías de conducci&n, 29

aducci&n e impulsi&n, la





#scala recomendada? @, a @,2 con curvas de nivel cada @m

5.2./< "'%n, de 'e7%nt%4!ent, de' cent, ",5'%d, $ 3(t(%s %4"'!%c!,nes #stos planos comprenden la ciudad distribuida, debidamente nombrada sus calles, indicando la direcci&n del 4ujo #scala recomendada? @? a @?@ (urvas de nivel? cada  a @ m

5.* T!", De S(e', 5os datos re)erentes a los tipos de suelos serán necesarios para estimar los costos de e%cavaci&n +ichos costos serán di)erentes para los suelos arenosos, arcillosos, gravosos, rocosos y otros Además, es necesario considerar si en la poblaci&n se han realizado obras de pavimentaci&n y empedrado de las calles, con la "nalidad de determinar el costo de rotura y reposici&n #s necesario conocer la resistencia admisible del terreno para considerar las precauciones necesarias en el diseo de las obras civiles

5./ C'!4% #s importante registrar la in)ormaci&n climática que permitirá una adecuada plani"caci&n de las actividades y mayor e"ciencia en el aspecto constrictivo

0OBACION DE DISE>O Y DEMANDA DE AGUA 5a gran mayoría de obras hidráulicas, especialmente las obras de agua potable no se disean para satis)acer solo una necesidad del momento actual sino que deben prever el crecimiento de la poblaci&n en un periodo de tiempo prudencial que varía entre @ y ' aos; siendo necesario estimar cual será la poblaci&n )utura al 29 UNC | ELABORADO POR PERSY E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO




"nal de este periodo (on la poblaci&n )utura se determina la demanda de agua para el "nal del periodo de diseo 5a dotaci&n o la demanda per capita, es la cantidad de agua que requiere cada persona de la poblaci&n, e%presada en litros habitantes día (onocida la dotaci&n, es necesario estimar el consumo promedio diario anual, el consumo má%imo diario y el consumo má%imo horario #l consumo promedio diario anual servirá para el cálculo del volumen del reservorio de almacenamiento y para estimar el consumo má%imo diario y horario #l valor del c,ns(4, 4+:!4, d!%!, es utilizado para el cálculo hidráulico de la '&ne% de c,nd(cc!#n; mientras que el c,ns(4,

4+:!4, ,%!,, es utilizado "%% e' c+'c(', !d+('!c, de '% '&ne% de %d(cc!#n $ ed de d!st!5(c!#n. #n este capítulo se presenta la )orma de cálculo de la poblaci&n )utura, la demanda y las variaciones peri&dicas de consumo

%< 0OBACION FUTURA %.1 0e!,d, De D!se;,. #n el diseo del sistema de abastecimiento de agua potable, es necesario establecer la vida !til de todos los elementos integrantes del sistema, es decir se debe precisar hasta que punto estos componentes pueden satis)acer las necesidades )uturas de la poblaci&n #n la determinaci&n del tiempo para el cual se considera )uncional el sistema, intervienen una serie de variables que deben

ser

evaluadas

para

lograr

un

proyecto

econ&micamente viable 6ara determinar el periodo de diseo se consideran )actores como? durabilidad o vida !til de las instalaciones, )actibilidad de construcci&n y posibilidades de ampliaci&n o 29 UNC | ELABORADO POR PERSY E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO




sustituci&n, tendencias de crecimiento de la poblaci&n y posibilidades de "nanciamiento er la siguiente tabla simpli"ca lo anteriores

T%5'% ?1 0e!,d,

de

d!se;,

d%d,s

",

e'

Re-'%4ent,

N%c!,n%' de Ed!)c%c!,nes 0,5'%c!,nes de 2??? %st%

@ aos

2???? %5. 0,5'%c!,nes

@ aos

4%$,es

%

2???? %5. O5%s de c%"t%c!#n O5%s de c,nd(cc!#n ese7,!,

2 aos @B2 aos 2 aos

%.2 M@t,d,s De C+'c(',. #%isten 8 m$todos para el cálculo de la poblaci&n )utura e'

4@t,d, %c!,n%' $ 4@t,d, %n%'&t!c,= $ e' 4@t,d, c,4"%%t!7, a su vez estos se subdividen otros A continuaci&n se mencionan los m$todos y de los cuales estudiaremos los más importantes

M@t,d,s "%% e' c+'c(', de '% ",5'%c!#n 3(t(% M@t,d, R%c!,n%' 1$todo Analítico 1$todo (recimiento

1$todo

vegetativo

del aritm$tico puebloBre)erida a la 1$todo de inter$s di)erencia de simple nacimientos

y

muertos actualmente 1igracionesBla poblaci&n ciudad 29

no

1$todo

de

una geom$trico es "ja, 1$todo de ecu +e segundo


comparativo 0on aquellos que mediante procedimientos grá"cos estiman valores de poblaci&n, ya sea en )unci&n de datos censales anteriores de la regi&n o considerando los datos de poblaciones de crecimiento similar a la que




tiene capacidad de grado 1$todo movimiB entos 6oblaci&n 4otante

se estudiando

está

e%ponencial 1$t

de

-e)eridas a aquellas incrementos personas

que

se variables instalan en un lugar 1$t logístico por periodos

normal

pequeos

M@t,d, %c!,n%' #s el m$todo más l&gico, toma en cuenta los )actores que in4uyen en el crecimiento de las poblaciones

M@t,d, %n%'&t!c, (onsiste en determinar una ecuaci&n analítica que demuestre la curva crecimiento poblaci&n #s el más utilizado en las zonas rurales





1< M@t,d, %!t4@t!c, 1$todo que considera el crecimiento poblacional igual a una línea recta

; 6 6 t t r

? ? ? ? ? +onde?

y

6oblaci&n inicial en miles 6oblaci&n "nal en miles 3iempo inicial en aos 3iempo "nal en aos 3asa de crecimiento

2< M@t,d, de !nte@s c,4"(est, , 4@t,d, -e,4@t!c,. (onsidera que el crecimiento de una poblaci&n es semejante al crecimiento de un capital colocando a un inter$s compuesto

6 6 t t r

? ? ? ? ?

6oblaci&n inicial en miles 6oblaci&n "nal en miles 3iempo inicial en aos 3iempo "nal en aos 3asa de crecimiento poblacional

+onde?

*< M@t,d, de !nte@s s!4"'e (onsidera el crecimiento de la poblaci&n como el crecimiento de un capital colocado a un inter$s simple, lo cual resulta una 29

línea recta




6 6 t t


? ? ? ?

r

6oblaci&n inicial en miles 6oblaci&n "nal en miles 3iempo inicial en aos 3iempo "nal en aos ? 3asa de crecimiento poblacional +onde?

4)

M@t,d, de !nte@s c,4"(est,

(onsidera que el crecimiento poblacional es igual al crecimiento de un capital al inter$s compuesto, cuyo aumento tiene la )orma de una curva e%ponencial

6 6 t t r

? 6oblaci&n inicial en miles ? 6oblaci&n "nal en miles ? 3iempo inicial en aos ? 3iempo "nal en aos ? 3asa de crecimiento poblacional +onde?

0OBACION DE DISE>O Y DEMANDA DE AGUA 29

%< FACTORES UE AFECTAN E CONSUMO





5os principales )actores que a)ectan el consumo de agua son? el tipo de comunidad, )actores econ&micos y sociales, )actores climáticos y tamao de la comunidad ndependientemente que la poblaci&n sea rural o urbana, se debe considerar el consumo domestico, el industrial, el comercial, el publico y el consumo por perdidas 5as características econ&micas y sociales de una poblaci&n pueden evidenciarse a trav$s del tipo de vivienda, siendo importante la variaci&n de consumo por el tipo y tamao de la construcci&n #l consumo de agua varía tambi$n en )unci&n al clima, de acuerdo a la temperatura y a la distribuci&n de las lluvias; mientras que el consumo per capita, varía en relaci&n directa al tamao de la comunidad

5< DEMANDA DE DOTACIONES (onsiderando los )actores que determinan la variaci&n de la demanda de consumo de agua en las di)erentes localidades rurales; se asignan las dotaciones en base al n!mero de habitantes 7cuadro @> y a las di)erentes regiones del país 7(uadro> +otaci&n por n!mero de habitantes 6*/5A(*. 7hab>

DOTACION '.".".d

%st% ?? ??1??? 1???2???

: : C D D B @





+otaci&n por regi&n

0OBACION %5< se'7% c,st% s!e%

DOTACION '.".".d F : 

5a *10 recomienda los parámetros siguientes?

0OBACI8N R(%' 2=???  1?=??? 1?=???  ?=??? ?=???

CIMA Erio

(álido

@

@

@2

@

@

2

2

2

c< VARIACIONES 0ERIODICAS 6ara suministrar e"cientemente agua a la comunidad, es necesario que cada una de las partes que constituyen el sistema satis)aga las necesidades reales de la poblaci&n; diseando cada estructura de tal )orma que las ci)ras de consumo y variaciones de las mismas, no desarticulen todo el sistema, sino que permitan un servicio de agua e"ciente y continuo 5a variaci&n del consumo está in4uenciada por diversos )actores tales como? tipo de actividad, hábitos de la poblaci&n, condiciones de clima, etc

c.1 C,ns(4, 0,4ed!, D!%!, C%(d%' 0,4ed!, "< 29 UNC | ELABORADO POR PERSY E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO




0e de"ne como el promedio de los consumos diarios durante un ao, e%presado en ltGs 3ambi$n se de"ne como el resultado de una estimaci&n del consumo per capita para la poblaci&n )utura del periodo de diseo, e%presada en litros por segundo 7s> y se determina mediante la siguiente relaci&n?

+onde? Hp I (onsumo promedio diario 6 I 6oblacion )utura 7hab> + I +otaci&n 7ltGhabGdia>

c.2 C,ns(4, M+:!4, D!%!, 4%: D!%!,< 0e de"ne como el día de má%imo consumo de una serie de registros durante 8: días del ao

+onde? Hma% + I (onsumo má%imo diario Hp I (onsumo promedio J@I puede variar para países que son bastantes rígidos sus

estaciones del ao, se considera @2 C

@

c.* C,ns(4, M+:!4, ,%!, 4%: ,%!,<





0e de"ne como la hora de má%imo consumo #l consumo má%imo horario está relacionado respecto al caudal promedio mediante el coe"ciente K@ y K2

+onde? Hma% L I (onsumo má%imo horario H@ I (onsumo diario anual J@I puede variar para países que son bastantes rígidos sus

estaciones del ao, se considera @D C

2

c./ V,'(4en c,nt% Incend!,? #s el (audal destinado a combatir las emergencias por causas de los incendios y este se estima entre cinco 7> y diez 7@> litros por segundo #ste caudal debe estar disponible en hidrantes localizados de manera tal que cubra un radio de cien metros #l volumen contra incendios será?

D,t%c!#n de %-(% c,nt% !ncend!,s %st% 1???? %5 no se considera 1????  1????? 2 hidratantes %5 1????? 4%s

8 hidratantes





c. V,'(4en de ese7% 0e debe considerar en el almacenamiento un volumen que asegure el normal )uncionamiento del sistema pese a cualquier eventualidad que pudiera presentarse en algunos de los elementos construidos del sistema

c.H V,'(4en de %'4%cen%4!ent,

(uando no se ejecute los estudios necesarios para gra"car el diagrama de masa nos acogeremos a lo indicado en el -.#, el cual dice que se debe considerar como volumen de regulaci&n de consumo el 2M 7como mínimo> del consumo promedio

FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA 5a ubicaci&n, tipo, cantidad y calidad de las abastecimiento de

)uentes de

agua constituyen una de las partes más

importantes de cualquier proyecto hídrico +e acuerdo a la ubicaci&n y naturaleza de la )uente de abastecimiento así como a la topogra)ía del terreno, se consideran dos tipos de sistemas? los de gravedad y los de bombeo

En ',s s!ste4%s de %-(% ",t%5'e ", -%7ed%d , la )uente de agua debe estar ubicada en la parte alta de la poblaci&n para que el agua 4uya a trav$s de tuberías, usando solo la )uerza de la gravedad

En ',s s!ste4%s de %-(% ",t%5'e ", 5,45e,= la )uente de agua se encuentra localizada en elevaciones in)eriores a las poblaciones de consumo, siendo necesario transportar el agua mediante sistemas de bombeo a reservorios de almacenamiento 29 UNC | ELABORADO POR PERSY E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO




ubicados en elevaciones superiores al centro poblado +e acuerdo a la )orma de abastecimiento se consideran tres tipos principales de )uente?

%-(%s de

''(7!%=

%-(%s

s("e)c!%'es

$

%-(%s

s(5te+ne%s %< TI0OS DE FUENTES DE AGUA

%.1 A-(%s de ''(7!%s 5a captaci&n de agua de lluvia se emplea en aquellos casos en los que no es posible obtener aguas super"ciales y subterráneas de buena calidad y cuando el r$gimen de lluvias sea importante

%.2 A-(%s de s("e)c!%'es #stas están constituidas por aguas de canales, arroyos, ríos, lagunas y lagos, esta agua podría estar contaminada y podría ser daina para el consumo humano #stas )uentes no son tan deseables, especialmente si e%isten zonas habitadas o de pastoreo animal aguas arriba 0in embargo a veces no e%iste otra )uente alternativa en la comunidad, siendo necesario para su utilizaci&n, contar con in)ormaci&n detallada y completa que permita visualizar su estado sanitario, caudales disponibles y calidad de agua

%.* A-(%s de s(5te+ne%s 6rovenientes de manantiales, pozos y galerías "ltrantes 0u calidad viene determinada por la naturaleza del terreno 5a utilizaci&n de este tipo de )uente es )actible en zonas donde se dispone de aguas super"ciales 5a captaci&n de aguas subterráneas se puede realizar a trav$s de manantiales, galerías "ltrantes y pozos 7e%cavados y tubulares>

%s 7ent%6%s s,5e '%s %-(%s s("e)c!%'es s,n  

29



0on generalmente mas limpias (ontienen menos bacterias 3ienen una composici&n mineral uni)orme







3ienen baja temperatura en $pocas de verano

%s des7ent%6%s s,n 

nsu"cientes para gran consumo 0e encuentra generalmente compuesta por cal y



magnesio en mayor cantidad #l costo del bombeo de agua de pozo es más elevado



%.*.1 M%n%nt!%'es 0e debe estudiar primordialmente el volumen de agua que se pueda obtener, conocer su r$gimen, y la calidad de agua que 4uye por el manantial #s la )uente más com!n, para instalaciones de agua potable en pequeos poblados, ya que las demandas mayormente se ubican debajo de los  lGseg 5a ventaja es la )acilidad de captaci&n ya que requieren prácticamente de una caja que evita su contaminaci&n antes del ingreso a la línea de conducci&n y el hecho de que son aguas limpias sin sedimentos 5a desventaja ocurre a veces, por las 4uctuaciones del caudal

%.*.2 0,9,s 0e construyen para la e%tracci&n de agua de una capa acuí)era, mediante la penetraci&n vertical en el terreno hasta llegar a dicho estrato #l tamao, cantidad y distribuci&n de los pozos estará determinado por la cantidad de agua que se va a e%traer y dependerá tambi$n de la pro)undidad en la que se encuentra el agua

%.*.* 0,9,s e:c%7%d,s 29

(onsiste en una e%cavaci&n manual vertical, hasta llegar a una distancia más abajo del nivel )reático #stos





pozos pueden estar revestidos de ladrillo, piedra o cemento

%.*.* 0,9,s "e3,%d,s 0on de diámetro pequeo y varían de 8N a 2'N y su construcci&n es totalmente mecanizada alcanzando cientos de metros de pro)undidad, siendo estos tipos de pozos los más utilizados para abastecer agua a poblaciones grandes 0on utilizados en acuí)eros pro)undos y de gran e%tensi&n

DESCRI0CION DE A CIUDAD FICTICIA 1. NOMBRE DEL PROYECTO ABASTECIMIENTO

DE

: AGUA

Y

ALCANTARILLADO DE UNA CIDAD FICTICIA “ CHONTALI”

2. LOCALIZACIÓN: - +istrito ? (hontalí - 6rovincia?



3. ASPECTOS GENERALES 3.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA: #l distrito de chontalí se encuentra ubicado en las coordenadas 0I8DO''@P, .I F9O@D9P a una elevaci&n de @::F msnm

3.2. OROGRAFÍA Y TIPO DE SUELO: #l lugar destinado para el proyecto, es un lugar con desniveles, con pocas zonas planas, el tipo de suelo es arcilloso

3.3. CLIMA 0u clima en su templado, y en algunos casos cambia a )rio; teniendo una temperatura @ Q( y 2 Q(

3.4. ACTIVIDADES ECONÓMICAS: Actividad es agrícola especialmente, tambi$n admite actividades comerciales

3.5. INSTITUCIONES PBLICAS! INDUSTRIAS ENTRE OTROS .uestro proyecto cuenta con las siguientes instituciones p!blicas





INSTITUCIONES  ESCUEA INICIA

CANT.

 COEGIO 0RIMARIO Y SECUNDARIO  CENTRO DE DIVERSION  CENTROS DE MERCADO  OTEES 3.".

 CAMA  ACADEMIAS DE ESTUDIOS U.  0OICIA NACIONA Y CUARTE CENTROS DE SAUD  ONA DE CURTIEMBRE  CENTRO DE FABRICAS DE CARBON  CENTRO DE ECERIA  0ARUES  IGESIA

por

 MUNICI0AIDAD A>O

2 Alumnos @D Alumnos D m2 99 m2 2 Lu$sped : reses ' Alumnos  6ersonas 2 (amas F m2 F tn F lt 2 6ersonas @2 personas @ personas

CENSOS NACIONAES

VI de 0,5'%c!#n $ I de

1LH V!7!end% 1

VII de 0,5'%c!#n $ II de VIII de 0,5'%c!#n $ III de

* 29

el

distrito

I de 0,5'%c!#n $ IV de I de 0,5'%c!#n $ VI de

chontalí presenta las siguientes ci)ras obtenidas los di)erentes censos

2*? /2 1?11

?

MEMORIA DE CÁLCULO

2?? V!7!end%

 E. MONDRAGON DELGAD O ALUMNO UNC | ELABORADO POR PERSY 2?2 H

de



1LL V!7!end%

4.

.#

/2

1L V!7!end% 1

el

/*H

1L V!7!end% 2

0eg!n

%5. 1/?

1L/ V de 0,5'%c!#n ?

NK

POBLACIÓN SEGN INEI:



•


5a poblaci&n )utura está dada por la siguientes )ormulas, el cálculo solamente se hará para 8 m$todos





1. METODOARITMETICO R #l tiempo para la cual se proyectara el proyecto es de

P

=

P

+

r t − t

@

ao s

+onde? 6) I 6oblaci&n )utura 6I 6oblaci&n actual r I -az&n de crecimiento t I 3iempo )uturo tI tiempo actual

P − P 0

r = A#O − 1(4) 1("1

CENSOS NACIONALES V *+ P,'-&/0 VI *+ P,'-&/0  I *+ V//+*& VII *+ P,'-&/0  II *+ V//+*& VIII *+ P,'-&/0  III *+ V//+*& I6 *+ P,'-&/0  IV *+ V//+*& I6 *+ P,'-&/0  VI *+ V//+*&

1(2 1(1 1((3 2))

N$ %&'. 154) 235)

r SS 8D:

43" 22:

42 8229

42 9@F

1)11 9@@

#l valor de TrT será el promedio de las siguientes

r I @'@ hab r =

r ! + r  + r 3 + r 4 + r

622: I @8'8 hab

!0!!%! + !54.! " 0$ − 00 2. METODO GEOMETRICO

P

=

=

"

( t − t 0

r =

( t − t 0 )

P i ! P +




r@I r2I r8I r'I rI

"

=


R #l valor de TrT viene dado por la siguiente ecuaci&n

@2 @F @ @@ @@

−

r = n ri " r " r PrP I @828

" ...... r

( 0$− 00

622: I @D'989'hab

*. METODO DE A ECUACION DE SEGUNDO GRADO =



+onde ? A, /, ( I(onstantes % I intervalo de tiempo R #scogemos solamente 8 censos, ao 6', 6F2, 698 P 40 = A(0) 

+

P # = A(3 ) 

B(0) + C = !540

+

B(3) + !540

=

4%3

+onde?



622: I •

(I AI /I

@' F'D @2F@9

@D@hab

0eg!n el gra"co 0,5'%c!#n 7s A;,s, se tomara la más aceptable, lo cual pertenece a lo calculado por el 4@t,d, de ec(%c!#n de

se-(nd, -%d,

622: I @D@@ hab 29

Grafica donde indica el crecimiento de la población en años





2 @D @: @' @2

1#3 +# #(UA +# 2+* =-A+*

@

1#3A-31#3(* D

1#3 =#*1#3-(*

: ' 2  @92 @9' @9: @9D 2 22 2'

CONSUMO DE AGUA !OMED"O A!A D"#E!SOS USOS




A0ICACION


'!t,s%5 d!%





 0%% 5e5!d%s c,c!n% $ '!4"!e9%  0%% '%7%d, de ,"%  0%% P+te  Desc%-% en (!n%!,s ", 4et, de ',n-.  Desc%-% en (!n%!,s !nde"end!entes ", (n!d%d $ ", ,%  D(c% ", "es,n% ", d&%  R!e-, de 6%d!nes ", 42 ", d&%  R!e-, de "%t!,s c%''es 6%d!nes ", 42 ", d&%  En esc(e'%s ", %'(4n, $ d&% de c'%se  En c(%te'es ", s,'d%d, $ "ed!d%  En ,s"!t%'es ", "es,n% ", d&%  En ,te'es ", (@s"ed ", d&%  En 5%;,s "Q5'!c,s ", c%d% 5%;,  En "!sc!n%s "Q5'!c%s ", 42 ", d&%  B,c% de !ncend!,s ", se-(nd,  En c%4%'es ", c%5e9% de -%n%d, 4%$,  En c%4%'es ", c%5e9% de -%n%d, 4en,  En 4ec%d,s ", 42 ", d&%  En se7!c!,s ", C1??'t de c%-% s!n e3!-e% En se7!c!,s ", C1?? 't c,n e3!-e%  En 3%5!c%s de %9Qc% ", C1?? !',s de e4,'%c%  En 3+5!c% de "%"e' "%% 1- de "%"e'  C,',c%c!#n en ,5% de 14!'',n de '%d!'',s  En 1 4* de ,4!-#n %"!s,n%d,  En 3%5!c% de 'ece ", 1 't de 'ece ",ces%d%  F%5!c%s de %ce, ", tn  F%5!c%s de c%5#n ", tn  En c(t!e45es ", 42 de c(e,

2 @ @: 2 8 ' ' @ 2 @ @ @ D   8 @   @F @ @ F @2 ' 2  '




T,t%' de 0,5'%c!#n


1?11 %5

DOTACION 0ERCA0ITA  2?? 't%5d&%

clima templado y cálido

DESCRI0CION DE USOS DE 0ROYECTO  MANANAS DE H?H? 4   MANANAS DE ?? 4   MANANAS DE 1??1??4  MANANAS DE 12?12?4 •

@D@@h ab R 6oblaci&n solo de viviendas

Inst!t(c!,nes 0Q5'!c%s= $ ,t%s

 ESCUEA INICIA  COEGIO 0RIMARIO Y SECUNDARIO  CENTRO DE DIVERSION 0ISCINAS  CENTROS DE MERCADO  OTEES  CAMA  ACADEMIAS DE ESTUDIOS U.  0OICIA NACIONA Y CUARTE CENTROS DE SAUD  ONA DE CURTIEMBRE  CENTRO DE FABRICAS DE CARBON  CENTRO DE ECERIA 29

2 2 D

alumnos alumnos m2

@@' m2 2 hu$sped es : reses : alumnos ' persona s 8 camas F m2 @ tn @ lt





 0ARUES

2

 IGESIA

@2

 MUNICI0AIDAD

@

persona s persona s persona s

CACUO 0ARA ENCONTRAR E CAUDA TOTA 1. D,4est!c, +otaci&nRVhab I 8:2@ m8Gdía

2. 0(5'!c, •

Lospitales

•

8 •

#scuela

•

 •

•

•

'

m8Gdía

' m8Gdía •

glesia

m8Gdía

Loteles

•

2

m8Gd ía

6arqu es

m8Gdía

1ercado F

@2

6.6, cuarte l

m8Gdía

(entro de diversi&n '

•

m8Gdía

Academia de estudios

*. Ind(st!%'

m8Gd ía

F 

m8Gd ía

@' '

m8Gd ía

1unicipalida d

m8Gdía •

2 '

(ontra incendios

REabricas de carb&n F

m8Gdí a

'

m8Gdí

R5echería 29





a R Wona de curtiembre 2D

m8Gdí a

R (amal 9

m8Gdí a

 TOTA DE GASTO DOMESTICO D<

8:2 m8Gdía @

 TOTA DE GASTO INDUSTRIA I< 

899 m8Gdía

 TOTA DE GASTO 0UBICO 0< 

@2D2 m8Gdía F

c,e)c!entes de 7%!%c!#n d!%!% 1 $ ,%!% 2 K@ I @2 B @ K2 I @D B 2

 CONSUMO DE AGUA 0OR A>O "

=

H@ I 89::@ '

"

ltGao

 CONSUMO 0ROMEDIO DIARIO Hdiario I D'D8D'9: Hdiario I 9D@92F8F

m8Gdía ltGseg

Q!

Qdiario =

"

 CONSUMO MAIMO DIARIO Hma% diario I 9':D m8Gdía

.

=

k !"

+

+

 CONSUMO MAIMO ORARIO Hma% diario I :'D m8Ghor a Hma% diario I @D m8Gs

Q MAX .horario

=

k ! " k  " (Q P + Q D ) +Q





. CONCUSIONES 

0e obtuvo los objetivos propuestos, como )ue el de calcular los caudales, necesarios para el diseo de elementos estructurales, diseo en planta del lugar de estudio, y cálculo de la poblaci&n



#n los cálculos del proyecto se pre"ri& trabajar con un periodo de diseo de @ aos, ya que nuestra poblaci&n es menor a 2, pobladores, con lo cual se ha obtenido la poblaci&n )utura, de diseo



6ara el proyecto de investigaci&n se ha trabajado con los !ltimos  censos realizados por el .#, con lo cual se calculo la poblaci&n )utura, utilizando los m$todos más adecuados, para luego realizar un ajuste, y escoger la más adecuada

H.

BIBIOGRAFA 

+r prospero
XAbastecimiento de Agua 6otable y AlcantarilladoN 

=A-(A 3-0*5., #duardo

X1anual de proyectos de Agua 6otable y 0aneamiento en poblaciones ruralesN 5ima B 6er! B mayo B 2D 

-#=5A1#.3* .A(*.A5 +# #+E(A(*.#0 C


Abastecimiento de Agua y Desague de Una Ciudad Ficticia

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