FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN “DISEÑO DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN ZONAS RURALES" AUTORES: BANCES RIVASPLATA, JHONY COLLPA FLORES, JAVIER ANTHONY INGA CASTRO, ANABELL
ASESOR: Ing. PEREZ CAMPOMANES, GIOVENE
CHIMBOTE - PERÚ 2015
“DISEÑO DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN ZONAS RURALES"
1.
REALIDAD PROBLEMÁTICA
La mayoría de poblaciones en zonas rurales, actualmente no cuenta con instalaciones para el servicio de agua potable, por lo que las poblaciones consumen de lagunas, riachuelos sin tratamiento alguno, lo que peligra la salud de los habitantes y no reúne los requisitos mínimos de calidad para el consumo
humano,
debido
a
que
frecuentemente
vienen
siendo
contaminados por distintos factores: la deposición de animales que están en la zona, además por estar expuesta al ambiente natural y sin ninguna forma de precauciones para su uso, a esto hay que agregarle que la calidad de agua es totalmente mala y no apta para el consumo humano en la mayoría de los casos de forma directa por lo que sería necesario diseñar una planta de tratamiento para lograr su potabilización. También hay que señalar que en épocas de verano el caudal de agua en los ríos disminuye al punto que la población se ve forzada a almacenar agua de las
acequias
y
filtraciones
existentes
proliferando
aún
más
las
enfermedades.
2.
DEFINICIÓN DE PROBLEMA
Considerando la falta de soluciones adecuadas para la implementación y sostenibilidad de los sistemas de abastecimiento de agua potable, especialmente en poblaciones rurales, se ha creído conveniente la elaboración del presente proyecto de investigación, el cual desarrolla una maqueta representativa para el diseño e implementación de sistemas de abastecimiento de agua potable enfocado a pequeñas comunidades rurales.
3.
ANTECEDENTES
A
nivel
internacional
la
tesis
titulada
“DISEÑO
DEL
SISTEMA
DE
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA LAS COMUNIDADES DE SANTA FE Y CAPACHAL, PIRITU, ESTADO ANZOATEGUI” de la Universidad de Oriente, escrita por López Raúl, para optar el grado de Ingeniero Civil, estudió como objetivo general: Diseñar un sistema de abastecimiento de agua potable para las comunidades de Santa Fe y Capachal. Llegando a la conclusión que el caudal en la temporada de sequía es suficiente para satisfacer y asegurar el abastecimiento de agua a las comunidades durante todo el año. (López , 2013) En Guatemala, la tesis titulada “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA LA ALDEA CAPTZÍN CHIQUITO, MUNICIPIO DE SAN MATEO IXTATÁN, HUEHUETENANGO” de la Universidad de San Carlos de Guatemala, escrita por Lam José, para optar el grado de Ingeniero Civil, tiene como objetivo: Diseñar el sistema de abastecimiento de agua potable para
la
aldea
Captzín
Chiquito,
municipio
de
San
Mateo
Ixtatán,
Huehuetenango. Concluyendo: Con la realización del Ejercicio Profesional Supervisado
EPS,
con
apoyo
de
INFOM-UNEPAR,
se
analizaron
las
necesidades de los servicios básicos y de infraestructura que carecen en la aldea Captzín Chiquito, por lo que se atendió la solicitud del comité realizando un estudio y planificación de un proyecto de agua potable. En la Republica de Togo, la tesis titulada “PROYECTO DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN LA COMUNIDAD DE APEYEME Y TODOME DE LA REPUBLICA DE TOGO”, del Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de estructuras, escrita por Serrano Jesús, para optar el grado de Ingeniera Técnica Mecánica, estudio como objetivo general: procurar el abastecimiento de agua apta para el consumo humano a la comunidad de Apeyeme y Todomé que cuenta con una población actual de 8.000 habitantes. Llegando a la conclusión que será necesario desarrollar técnicas para la participación ciudadana, concienciar a la comunidad de respetar las instalaciones, de mantener las leyes, lo que va a requerir un duro y largo trabajo durante la implementación del sistema, y también para la realización de este proyecto, teniendo en cuenta la ubicación del proyecto y el grado de desarrollo de la comunidad a la que va dirigido, no se han seleccionado las mejores opciones técnicamente posibles en todos los casos
sino las más viables tanto económicamente, por cuestiones de accesibilidad a la consecución de los materiales empleados, como por el nivel de conocimientos técnicos de la población y para poder cumplir la premisa de la autogestión del sistema una vez construido y puesto en marcha. En el Perú en la ciudad de Lambayeque, la tesis titulada “Diseño de abastecimiento de agua y alcantarillado del centro Poblado Cruz de Médano – Lambayeque”, escrita por Olivari Oscar y Castro Raúl, para optar el título de ingeniero civil estudió como objetivo general: Diseñar el sistema de agua potable y alcantarillado en el Poblado Cruz Medrano; usando como metodologías: la simulación hidráulica de los programas Epanet, Watercad y Sewercad. Llega a la conclusión que la fuente más apropiada para este diseño es la de los pozos tubulares ya que ofrece la cantidad y calidad necesarias y en canto a los programas cumplieron ampliamente con lo planteado pues sus manejos y análisis son eficientes. (Olivari y Castro, 2012) En el Perú, en la ciudad de Piura, la tesis titulada “SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA CUATRO POBLADOS RURALES DEL DISTRITO DE LANCONES”, de la Universidad de Piura, escrita por Lossio Moira, para obtener el grado de ingeniería civil, tiene como objetivo general: contribuir técnicamente, proponiendo criterios de diseño para sistemas de abastecimiento de agua similares en zonas rurales de nuestro ámbito regional, teniendo en cuenta las normas nacionales y la experiencia de diseño, construcción, evaluación y transferencia de sistemas rurales de abastecimiento de agua que en los últimos años ha desarrollado la Universidad de Piura. Usando como metodología la tecnología solar fotovoltaica como una buena alternativa de aplicación en estas zonas de características tan particulares donde la energía solar ofrece mayores ventajas frente al uso de otros tipos de energía. Concluyendo: El diseño definitivo del proyecto refleja las respuestas de la comunidad recibidas durante los diálogos consultivos. Este proceso puede dar lugar a una participación donde la comunidad comparte autoridad y verdadero poder en todo el ciclo de desarrollo, desde las decisiones normativas y la identificación de proyectos, hasta la evaluación final.
En el distrito de Moro, Santa - la tesis titulada “Mejoramiento del servicio de agua potable e instalación de letrinas Shocospuquio del distrito de Moro, Santa-Ancash”. De la Universidad Nacional del Santa, escrita por Blas Mirella,
para optar el título de ingeniera civil, estudió como objetivo
general: Mejoramiento del servicio de agua potable para la Localidad de Shocospuquio. Usando como metodología lo tradicional haciendo una respectiva inspección y de allí ver que procesos constructivos se realizaran: como la construcción de una captación de manantial, redes de distribución y cámaras rompe presión. Llega a la conclusión que es factible su mejoramiento teniendo todos los aspectos y requisitos necesarios contando con un presupuesto por parte de la municipalidad de este distrito.
4.
MARCO TEÓRICO
4.1.
Captación
Es una estructura de concreto que permite la recepción del agua de un manantial de ladera, río, riachuelo, lago o laguna, que luego será distribuido a la población. La calidad del agua de las fuentes superficiales, por lo general, no son las adecuadas para el consumo humano, por lo que se requiere que se les dé un tratamiento y desinfección previo a su consumo.
4.2.
Línea de Conducción
Es el tramo de tubería y de pequeñas estructuras que conducen el agua desde la captación (planta de tratamiento) hasta el reservorio. En lugares con mucha pendiente (más de 50 m de desnivel), se instalan cámaras rompe presión, que sirven para regular la presión del agua para que no ocasione problemas en la tubería y sus estructuras. Es de concreto armado, y tiene los siguientes accesorios.
Tubería de entrada con 01 válvula de compuerta y una válvula flotadora. Tubería de salida y una canastilla. Tubería de ventilación. Tapa sanitaria, con dispositivos de seguridad.
-
Válvula de aire Sirve para sacar el aire atrapado en las tuberías. Son colocados en las partes altas de la línea de conducción.
-
Válvula de purga Se coloca en los puntos más bajos del terreno que sigue la línea de conducción. Sirve para eliminar el barro o arenilla que se acumula en el tramo de la tubería.
4.3.
Planta de tratamiento
Son un conjunto de estructuras que sirven para someter al agua a diferentes procesos, con el fin de purificarla y hacerla apta para el consumo humano,
reduciendo
y
eliminando
bacterias,
sustancias
venenosas,
turbidez, olor, sabor, etc. 4.4.
Reservorio
Es un depósito de concreto que sirve para almacenar y controlar el agua que se distribuye a la población, además de garantizar su disponibilidad continua en el mayor tiempo posible. 4.5.
Red de distribución
Es el conjunto de tuberías, accesorios y estructuras que se instalan para conducir el agua desde el reservorio hasta la toma domiciliaria o piletas públicas. Componentes principales: A. Válvula de control. Se coloca en la red de distribución, sirve para regular el caudal del agua por sectores y para realizar la labor de mantenimiento y reparación. B. Válvula de paso. Sirve para controlar o regular la entrada del agua al domicilio y para el mantenimiento y reparación. C. Válvula de purga. Se coloca en los puntos más bajos del terreno que sigue la línea de conducción. Sirve para eliminar el barro o arenilla que se acumula en el tramo de la tubería. Además, también podemos encontrar una cámara rompe presión en la red de distribución, cuando se presenta un gran desnivel entre el reservorio y las viviendas. Se coloca para disminuir la presión del agua, y en el caso inverso para aumentar la presión del agua dentro de la tubería cuando ésta no es consumida, accionándose el cierre de la boya y permitiendo de esta manera, abastecer de agua a las viviendas de las partes altas.
4.6.
Conexiones domiciliarias
Son tuberías y accesorios que se instalan desde la red de distribución hacia cada vivienda, para que las familias puedan utilizarla en la preparación de sus alimentos e higiene. La conexión consta de las siguientes partes: - Elemento de toma. Que puede constar de una te o una abrazadera.
- Elemento de conducción. Que va desde la toma hasta la vivienda. - Elemento de control. Constituido por una válvula de compuerta o de paso a la entrada de la vivienda. - Conexión al interior. Es la distribución interna de la vivienda. 5. OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL: -
Realizar los cálculos previos para el diseño de un sistema de abastecimiento de agua potable para zonas rurales.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: -
Calcular las pérdidas de carga. Hallar el diámetro de orificio de la tubería. Determinar si se usara el sistema de impulsión o aducción según la
-
zona. Calcular la presión de las tuberías. Diseñar una maqueta.
