UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN DIRECCIÓN DE PLANIFICACIÓN ACADÉMICA PROGRAMA DE TITULACION DE ALUMNOS ANTIGUOS NO GRADUADOS
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
“DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO PARA LA COMUNIDAD TABACAL, MUNICIPIO DE MIZQUE”
TRABAJO
DIRIGIDO
INTERDISCIPLINARIO
PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL
PARTICIPANTE:
BORJA ARICOMA PATRICIA VERONICA BUSTILLOS CHAVEZ JAIME SALOMON VILLARROEL SOLIZ CRISTHIAN
TUTOR:
M.Sc. Ing. GALO MUÑOZ VÁSQUEZ
TEC27TD021 COCHABAMBA – BOLIVIA 2016
Dedicatoria A Dios, a mi familia y amigos (Pepito Grillo) por el apoyo incondicional que me han brindado. Patricia Veronica Borja Aricoma
A mi madre por brindarme educación, amor, y apoyo incondicional. A mi Tía Antonia (†) por haber cuidado de mi como un hijo desde el día que nací hasta sus últimos días Jaime Salomón Bustillos Chávez En primera instancia al Padre Celestial Dios, por guiarme y dotarme de sabiduría y entendimiento para poder culminar una etapa de mi camino. En segundo lugar a mi madre, a mi padre, a mis hermanos por apoyarme en todo momento. Cristhian Villarroel Soliz
Agradecimientos Un especial agradecimiento Al Ing. M.Sc. Galo Muñoz Vásquez por todo el apoyo brindado y la confianza como nuestro Tutor.
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FICHA RESUMEN GRADO: LICENCIATURA TIPO DE TRABAJO: TRABAJO DIRIGIDO INTERDISCIPLINARIO FACULTAD: CIENCIAS Y TECNOLOGIA CARRERA: INGENIERIA CIVIL TITULO DEL TRABAJO: DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO PARA LA COMUNIDAD TABACAL, MUNICIPIO DE MIZQUE AUTORES: Univ. BORJA ARICOMA PATRICIA VERONICA Univ. BUSTILLOS CHAVEZ JAIME SALOMON Univ. VILLARROEL SOLIZ CRISTHIAN TUTOR: M.Sc. Ing. GALO MUÑOZ VASQUEZ RESUMEN: El presente proyecto elabora el diseño de los sistemas de agua potable y alcantarillado sanitario para la comunidad Tabacal ubicada en el municipio de Mizque del departamento de Cochabamba. Se beneficiarán 98 familias con una población de 510 habitantes. El número de conexiones serán de 102 (que incluyen 1 Escuela, 1 plaza y 2 piletas públicas). El costo de la ejecución total del proyecto alcanza a un total de Bs. 1’521.100,59. De ello Bs. 685.996,69 corresponden al sistema de agua potable y Bs. 835.103,90 corresponden al sistema de alcantarillado sanitario. El costo de infraestructura por conexión, es de Bs.6725 para el agua potable y Bs.8187 para el alcantarillado sanitario. El costo de infraestructura per cápita es de Bs.1345 para el agua potable y Bs.1637 para el alcantarillado sanitario. Valores que quedan dentro del margen de proyectos financiables por el Ministerio de Obras Públicas y el Ministerio de Hacienda constituyendo en el primer paso para la gestión administrativa en el Municipio para su implementación. El tiempo de ejecución es de 210 días calendario para el agua potable y 150 días calendario para el alcantarillado sanitario. Palabras claves: Agua potable, Alcantarillado Sanitario, Saneamiento básico, Comunidad de Tabacal,Mizque
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Contenido CAPÍTULO 1.
ASPECTOS GENERALES....................................................................12
1.1 INTRODUCCIÓN.....................................................................................................12 1.2 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO..........................................................................12 1.2.1 Ubicación física y geográfica.............................................................................12 1.2.2 Vías de accesos y vías de comunicación..........................................................12 1.3 ANTECEDENTES....................................................................................................13 1.4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA......................................................................15 1.5 JUSTIFICACIÓN......................................................................................................15 1.6 OBJETIVOS............................................................................................................. 15 1.6.1 Objetivo General...............................................................................................15 1.6.2 Objetivos Específicos........................................................................................15 CAPÍTULO 2.
ESTUDIOS BÁSICOS SOCIOECONÓMICOS Y TÉCNICOS...............16
2.1 ESTUDIOS BÁSICOS SOCIOECONÓMICOS.........................................................16 2.1.1 Aspectos demográficos.....................................................................................16 2.1.1.1 Población actual.........................................................................................16 2.1.1.2 Población flotante.......................................................................................16 2.1.1.3 Índice de crecimiento poblacional...............................................................16 2.2 ASPECTOS SOCIOECONOMICOS........................................................................17 2.2.1 Características Socio Culturales........................................................................17 2.2.2 Actividades productivas.....................................................................................17 2.2.3 Ingreso promedio familiar..................................................................................17 2.2.4 Educación......................................................................................................... 18 2.2.5 Salud................................................................................................................. 18 2.2.6 Viviendas........................................................................................................... 18 2.2.7 Saneamiento Básico.........................................................................................18 2.2.8 Otros Servicios..................................................................................................18
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2.3 ESTUDIOS TÉCNICOS...........................................................................................18 2.3.1 Evaluación de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado existentes..........18 2.3.2 Evaluación de las fuentes de agua....................................................................19 2.3.3 Evaluación de la cuenca....................................................................................19 2.3.4 Evaluación de los cuerpos receptores...............................................................19 2.3.5 Reconocimiento geológico y estudio de suelos y geotécnicos..........................19 CAPÍTULO 3.
EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS......................................................22
3.1 EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS PARA EL SISTEMA DE AGUA POTABLE........22 3.1.1 Evaluación de Alternativas................................................................................22 3.1.1.1 Alternativa 1: Tanque ubicado en cota 2.169,85 m.s.n.m. (Tubería PVC Clase 15)................................................................................................................ 22 3.1.1.2 Alternativa 2: Tanque ubicado en cota 2.160,12 m.s.n.m. (Tubería PVC Clase 15)................................................................................................................ 23 3.1.2 Alternativa seleccionada....................................................................................24 3.2 EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS PARA EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO.................................................................................................................... 25 3.2.1 Evaluación de alternativas.................................................................................25 3.2.2 Alternativa elegida – Sistema de alcantarillado convencional............................25 CAPÍTULO 4.
SISTEMA DE AGUA POTABLE.............................................................27
4.1 PARÁMETROS BÁSICOS DE DISEÑO...................................................................27 4.1.1 Población.......................................................................................................... 27 4.1.2 Consumo de agua.............................................................................................28 4.1.2.1 Dotación media diaria.................................................................................28 4.1.2.2 Dotación futura de agua..............................................................................28 4.1.3 Caudales de diseño...........................................................................................29 4.1.3.1 Consumo medio diario................................................................................29 4.1.3.2 Consumo máximo diario.............................................................................29 4.1.3.3 Consumo máximo horario...........................................................................29
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4.2 CONSIDERACIONES GENERALES SEGÚN LA NORMA BOLIVIANA N.B.689.....30 4.2.1 Presiones de Servicio........................................................................................30 4.2.2 Velocidades.......................................................................................................30 4.2.3 Diámetros mínimos...........................................................................................30 4.2.4 Ubicación de tuberías........................................................................................31 4.2.5 Profundidad de instalación................................................................................31 4.2.6 Válvulas............................................................................................................. 31 4.3 CALCULO HIDRÁULICO.........................................................................................32 4.3.1 Alternativas de obra de toma.............................................................................32 4.3.1.1 Criterios: Toma directa................................................................................32 4.3.1.2 Criterios: Toma Tirolesa..............................................................................32 4.3.1.3 Criterios: Galería filtrante............................................................................33 4.3.1.4 Selección de alternativa de obra de toma...................................................34 4.3.2 Obra de toma tirolesa.......................................................................................35 4.3.2.1 Diseño hidráulico de la cámara de captación..............................................35 4.3.3 Vertedero........................................................................................................... 38 4.3.3.1 Introducción................................................................................................38 4.3.3.2 Descarga sobre una cresta de vertedero sin controles...............................38 4.3.3.3 Efecto de la profundidad de llegada............................................................40 4.3.3.4 Efecto del paramento del talud aguas arriba...............................................41 4.3.3.5 Efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo y de la sumergencia. ............................................................................................................................... 42 4.3.3.6 Sección transversal de las crestas de vertederos.......................................44 4.3.4 Desarenador.....................................................................................................46 4.3.4.1 Criterios de diseño......................................................................................47 4.3.4.2 Dimensionamiento......................................................................................48 4.3.5 Tanque de almacenamiento..............................................................................50
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4.3.5.1 Calculo del Volumen del Tanque.................................................................50 4.3.5.2 Dimensiones del Tanque.............................................................................52 4.3.6 Diseño red de distribución.................................................................................52 4.3.6.1 Determinación de caudales – método de simultaneidad y número de grifos ............................................................................................................................... 53 4.3.6.2 Análisis Hidráulico de la Red.......................................................................53 CAPÍTULO 5.
SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO....................................69
5.1 PARÁMETROS BÁSICOS DE DISEÑO...................................................................69 5.1.1 Periodo de diseño.............................................................................................69 5.1.2 Población del proyecto......................................................................................69 5.1.2.1 Población inicial..........................................................................................69 5.1.2.2 Población futura..........................................................................................69 5.1.3 Consumo de agua.............................................................................................69 5.1.3.1 Dotación media diaria.................................................................................69 5.1.3.2 Dotación futura de agua..............................................................................69 5.1.4 Coeficiente de Retorno......................................................................................69 5.1.5 Contribuciones de aguas residuales..................................................................69 5.1.5.1 Domésticas (QMD).....................................................................................69 5.1.5.2 Infiltración lineal (QINF)..............................................................................70 5.1.5.3 Conexiones erradas (QCE).........................................................................70 5.1.6 Coeficientes de punta (M).................................................................................70 5.1.7 Caudal máximo horario doméstico....................................................................72 5.1.8 Caudal de diseño..............................................................................................72 5.2 Criterio de diseño.....................................................................................................72 5.2.1 Ecuaciones de diseño.......................................................................................72 5.2.2 Ecuaciones de continuidad................................................................................73 5.2.3 Tuberías con sección llena................................................................................73
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5.2.4 Tuberías con sección parcialmente llenas.........................................................74 5.2.5 Coeficiente “n” de rugosidad.............................................................................74 5.2.6 Diámetro mínimo...............................................................................................75 5.2.7 Criterio de la tensión tractiva.............................................................................75 5.2.8 Pendiente mínima.............................................................................................76 5.2.9 Pendiente mínima admisible.............................................................................77 5.2.10 Pendiente mínima admisible para diferentes relaciones de caudal.................78 5.2.11 Pendiente máxima admisible...........................................................................78 5.2.12 Tirante máximo de agua..................................................................................78 5.3 CRITERIOS CONSTRUCTIVOS.............................................................................78 5.3.1 Profundidad mínima de instalación....................................................................78 5.3.2 Recubrimiento mínimo a la cota clave...............................................................78 5.3.3 Profundidad máxima de instalación...................................................................79 5.3.4 Ubicación de los colectores...............................................................................79 5.3.5 Ubicación de las cámaras de inspección...........................................................80 5.3.6 Distancia entre elementos de inspección..........................................................81 5.3.7 Dimensiones del ancho de zanja.......................................................................81 5.3.8 Dimensiones de cámaras de inspección...........................................................82 5.3.9 Cámaras con caída...........................................................................................82 5.3.10 Etapas de construcción...................................................................................82 5.3.11 Materiales........................................................................................................83 5.4 DISEñO DE LA RED DE ALCANTARILLADO..........................................................83 5.4.1 Planilla de cálculo Excel....................................................................................83 CAPÍTULO 6.
PRESUPUESTO GENERAL.................................................................87
6.1 CÓMPUTOS MÉTRICOS........................................................................................87 6.1.1 Agua potable.....................................................................................................87 6.1.2 Sistema de alcantarillado..................................................................................90
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6.2 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS......................................................................91 6.2.1 SISTEMA DE AGUA POTABLE.........................................................................92 6.2.1.1 Costo de los materiales de construcción.....................................................92 6.2.1.2 Mano de obra calificada y no calificada......................................................94 6.2.1.3 Costos de equipos y herramientas..............................................................95 6.2.2 SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO.................................................95 6.2.2.1 Costo de los materiales de construcción.....................................................95 6.2.2.2 Mano de obra calificada y no calificada......................................................96 6.2.2.3 Costos de equipos y herramientas..............................................................97 6.3 PRESUPUESTO GENERAL....................................................................................98 6.3.1 Sistema de agua potable...................................................................................98 6.3.2 Sistema de alcantarillado................................................................................100 6.4 CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN.........................................................................102 6.4.1 Sistema de agua potable.................................................................................102 6.4.2 Sistema de alcantarillado sanitario..................................................................104 CAPÍTULO 7.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES......................................105
7.1 CONCLUSIONES..................................................................................................105 7.2 RECOMENDACIONES..........................................................................................106 CAPÍTULO 8.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................107
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LISTA DE FIGUR Figura2.1
Cuenca Higueral y comunidad Tabacal........................................................19
Figura2.2
Municipio de Mizque y comunidad Tabacal................................................21Y
Figura3.1
Esquema general alternativa elegida sistema de agua potable Tabacal,
Mizque
25
Figura3.2
Esquema general del sistema de alcantarillado convencional Tabacal,
Mizque
2
Figura4.1
a) Esquema dimensiones de la cámara de captación;b) sección rejilla........35
Figura4.2
Esquema flujo sobre la rejilla.......................................................................36
Figura4.3
Coeficiente m para los tipos de barra ( Noseda, 1956)................................36
Figura4.4
Sección transversal vertedero (Adscripción Obras Hidráulicas I,2009)........39
Figura4.5
Coeficientes de descarga para las crestas de vertedero en pared vertical
(Adscripción Obras Hidráulicas I, 2009)............................................................................41 Figura4.6
Coeficiente de descarga para una cresta de vertedero con paramento de
aguas arriba inclinado (Adscripción Obras Hidráulicas I,2009)..........................................42 Figura4.7
Lavadero aguas abajo (Adscripción Obras Hidráulicas I, 2009)...................42
Figura4.8
Relación de los coeficientes de descarga debida al efecto del lavadero
(Adscripción Obras Hidráulicas I, 2009)............................................................................43 Figura4.9
Factores para la determinación de las secciones con la forma de la lámina
vertedora (Adscripción Obras Hidráulicas I,2009).............................................................44 Figura4.10
Vista en planta de la obra de toma...........................................................45
Figura4.11
Vista en cortes de la obra de toma...........................................................45
Figura4.12
Esquema de un Desarenador...................................................................46
Figura4.13
Vista en planta y en cortes del desarenador.............................................50
Figura4.14
Esquema del tanque.................................................................................52
Figura4.15
Croquis red agua potable.........................................................................54
Figura4.16
h
Tirante de agua, en m (%)
7
Figura5.1
Relaciones geométricas de la sección circular parcialmente llena...............73
Figura5.2
Esquema tramo de la Calle A desde F a K...................................................83
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LISTA DE TABL Tabla 2.1
Población de Mizque (provincia y municipio) y tasa de crecimiento para los
censos 1992, 2001,2012 (INE CNPV 1992, CNPV 2001 y CNPV 2012).........................16Y Tabla 4.1
Dotación media diaria (l/hab/d) (NB689)......................................................28
Tabla 4.2
Valores del Coeficiente k2 (NB 689).............................................................30
Tabla 4.3
Factor de reducción en función de la pendiente Frank( NB689)..................37
Tabla 4.4
Relación entre el diámetro del as partículas y velocidad de sedimentación
(Adscripción Obras hidráulicas I,2009)..............................................................................48 Tabla 4.5
Densidad y viscosidad del agua (Rivas,1978)..............................................49
Tabla 4.6
Dimensionamiento del volumen tanque......................................................51
Tabla 4.7
Reporte de presiones en los nudos de la tubería de aducción.....................55
Tabla 4.8
Reporte de presiones en los nudos de la red cerrada del sistema de agua
potable de la alternativa elegida........................................................................................59 Tabla 4.9
Reporte de velocidades en las tuberias del sistema de aducción desde la
obra de toma hasta el tanque de almacenamiento............................................................61 Tabla 4.10
Reporte de velocidades en las tuberías de la red cerrada del sistema de
agua potable de la alternativa elegida
6
Tabla 5.1
Coeficientes de infiltración l/s/m (Peñaranda & Díaz, 1986).........................70
Tabla 5.2
Pendiente mínima admisible a) pendiente mínima admisible QP/QH = 0,10
b) pendiente mínima admisible QP/QH = 0,15 ( NB688)...................................................77 Tabla 5.3
Pendiente mínima para diferentes relaciones de caudal (NB 688) Para
diámetros de 0,10 a 2,60 m) - n=0.013.............................................................................78 Tabla 5.4
Profundidad mínima de los colectores (NB 688)..........................................79
Tabla 5.5
Dimensiones mínimas del ancho de zanjas (NB 688)..................................82
Tabla 5.6
Detalle de áreas de aporte tramo de la Calle A desde F a K........................85
Tabla 5.7
Cálculo de caudales de aporte tramo de la Calle A desde F a K..................85
Tabla 5.8
Cálculo de caudales de aporte tramo de la Calle A desde F a K..................86
Tabla 5.9
Cálculo de caudales de aporte tramo de la Calle A desde F a K..................86
Tabla 5.10
Cálculo hidráulico tramo de la Calle A desde F a K 8
Tabla 6.1
Cómputos métricos sistema de agua potable Tabacal.................................87
Tabla 6.2
Cómputos métricos sistema de alcantarillado Tabacal.................................90
Tabla 6.3
Indicadores para la determinación de los precios unitarios..........................91
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Tabla 6.4
Resumen del material para el proyecto de agua potable.............................92
Tabla 6.5
Resumen de la mano de obra proyecto de agua potable.............................94
Tabla 6.6
Resumen del equipo y maquinaria proyecto de agua potable......................95
Tabla 6.7
Resumen del material para el proyecto de alcantarillado sanitario..............95
Tabla 6.8
Resumen de la mano de obra de alcantarillado sanitario.............................96
Tabla 6.9
Resumen del equipo y maquinaria de alcantarillado sanitario......................97
Tabla 6.10
Presupuesto general sistema de agua potable Tabacal, Mizque..................98
Tabla 6.11
Presupuesto general sistema alcantarillado Tabacal, Mizque....................101
Tabla 6.12
Cronograma sistema de agua potable.......................................................103
Tabla 6.13
Cronograma sistema de alcantarillado.......................................................104
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
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CAPÍTULO 1.
ASPECTOS GENERALES
1.1 INTRODUCCIÓN Al presente, la población de la comunidad de Tabacal, Mizque cuenta con un deficiente y antiguo sistema de agua potable que cubre sólo al 60% y se abastece de una vertiente en la zona Higueral. Por lo que el presente proyecto recopilará la información necesaria para el diseño tanto para el sistema de agua potable como para el de alcantarillado sanitario seleccionando la mejor opción, conforme a la Norma Boliviana NB688 y NB689. Con el presente proyecto la comunidad podrá gestionar ante las autoridades pertinentes su ejecución, para poder así tener una mejor calidad de vida que contribuirá al crecimiento de su comunidad. 1.2 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO
CAPÍTULO 2.
Ubicación física y geográfica
La comunidad de Tabacal, se encuentra en el cantón subcentral No. 2 Valle Central Mizque de la Primera sección de la Provincia Mizque, Departamento de Cochabamba. Se encuentra a una altura que fluctúa entre 2145 y 2112 m.s.n.m. y geográficamente se sitúa en las coordenadas UTM E: 248254.22 y N: 8016051.05 (PDM de Mizque, 2007). El municipio de Mizque tiene una extensión territorial total de 1880.74 km2 y la comunidad de Tabacal ocupa 4.12 km2. El Municipio de Mizque, en su organización social interna cuenta con una central campesina compuesta por 5 cantones, 16 subcentrales, 143 comunidades, 5 juntas vecinales y urbanizaciones. Los límites de la comunidad son: al este con la comunidad de Polígono, al oeste con las comunidades Duraznillo Alto y Pajcha Pata, al norte con la comunidad de Viña Perdida y al sud con la zona urbana del Municipio de Mizque.
CAPÍTULO 3.
Vías de accesos y vías de comunicación
El ingreso al sitio área de estudio se realiza por la Red Troncal Carretera Cochabamba – Punata – Arani hasta el cruce al municipio de Vacas el cual se encuentra asfaltado,
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siguiendo el camino empedrado hasta el Municipio de Mizque, posteriormente se toma la ruta al sector de Tabacal que hace una distancia total de 159 km. 3.1 ANTECEDENTES El Municipio de Mizque tiene una población total (INE, 2012) de 26,680 habitantes (50% hombres y 50% mujeres). La comunidad registró una población (INE, 2001) de 157 habitantes (76 hombres y 81 mujeres), según grupos etarios los niños menores a 9 años son 62. De acuerdo con la matriz FODA (PDM de Mizque, 2007) para el cantón Valle Mizque una de sus mayores fortalezas, es contar con zonas productivas agrícolas y entre las debilidades se tienen a la migración por falta de trabajo, insuficientes sistemas de agua potable y alcantarillado y la falta de adecuada atención en salud entre los más relevantes. La matriz FODA (PDM de Mizque, 2007) para la comunidad Tabacal presenta como fortalezas: la escuela y educación, la energía eléctrica, el camino empedrado, la línea férrea, la iglesia, la sede sindical y el río; como debilidades: la desorganización, la división, incumplimiento de los comunarios a resoluciones. Como oportunidades el contacto con las autoridades locales, departamentales y nacionales; como amenazas las riadas e inundaciones de los terrenos por las lluvias. En economía, la comunidad de Tabacal tiene como principal actividad a la producción agrícola, que principalmente es realizada por todos los miembros de la familia. En este sentido, la agricultura agrupa el 100% de la población ocupada, esto se atribuye a que el municipio es predominantemente rural y agrícola. Sin embargo, es evidente que existen fuentes de trabajo a nivel asalariado (peón o empleado), situación que se ha incrementado debido a los problemas adversos por las que atraviesan año tras año por situaciones climáticas, escenario que ha obligado a los agricultores, a buscar un trabajo asalariado a través de la venta de su fuerza laboral con la finalidad de asegurar el sustento familiar. En educación, en la comunidad de Tabacal cuenta con una unidad educativa primaria (U.E. Juancito Pinto) con 2 profesores para 84 alumnos; sin embargo, no cuenta otra unidad educativa para el nivel secundario. Otros establecimientos educativos son los Wawa Huasis que se hacen cargo con 1 promotora y 1 cocinera para 15 niños, lo cual es un gran beneficio para toda la niñez de la comunidad y de las comunidades aledañas. El acceso al agua potable es fundamental para la salud, uno de los derechos humanos básicos y un componente de las políticas eficaces de protección de la salud. Las
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enfermedades relacionadas con la contaminación del agua de consumo tienen una gran repercusión en la salud de las personas. Las medidas destinadas a mejorar el agua de consumo proporcionan beneficios significativos para la salud (OMS, 2006). En el departamento de Cochabamba y municipios, es preocupación de las autoridades departamentales implementar proyectos de agua potable y alcantarillado para permitir el acceso de la población a esta necesidad vital. En ese sentido se impulsan proyectos para dotar a la población de este líquido elemento, no solo para asegurar el acceso de sus pobladores sino también para que el agua que llegue hasta ellos sea de calidad y mejore las condiciones de salud de los beneficiarios, principalmente de la niñez La vertiente actualmente explotada está ubicada en el sector Higueral distante a 3.4 Km, sector en el cual existen varias vertientes, por lo que se implementará una obra de toma que se encuentra a una altura promedio de 2307 m.s.n.m., el sistema de agua funcionará por gravedad beneficiando a todas familias. La comunidad Tabacal cuenta con un antiguo sistema de agua por tubería que cubre al 60% de la comunidad con un servicio deficiente a causa de que actualmente la vertiente explotada viene secándose y carece de un tanque reservorio, en la mayoría de los casos la población opta por dotarse de agua haciendo uso de otras vertientes que no tienen protección. El centro poblado del municipio de Mizque actualmente cuenta con un sistema de alcantarillado funcionando, que desemboca sus aguas en la planta de tratamiento de lagunas facultativas para luego verterlas al rio Mizque. El centro urbano de Tabacal no cuenta con servicio de alcantarillado, y los medios de eliminación de excretas existentes son los pozos ciegos y al aire libre en los ríos, acequias y quebradas. En Tabacal, las conexiones domiciliarias cuantificadas son de 98 familias, 1 escuela, 1 plaza y 2 piletas públicas (102 usuarios en total). La cantidad promedio de personas por vivienda según el levantamiento de información de campo es de 5 personas por vivienda. Cabe recalcar que cada conexión domiciliaria forma parte de una vivienda. Para la población del proyecto se considerará de acuerdo a la futura cantidad de conexiones domiciliarias. La comunidad de Tabacal cuenta con sus planos regularizados de sus lotes los mismos fueron aprobados por la dirección de catastro del Gobierno Municipal de Mizque. En el municipio de Mizque la entidad encargada de la operación y manteamiento de los servicios básicos de agua potable y alcantarillado se denomina UDAPAS (Unidad de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario) el cual depende de la Dirección de Obras Públicas del Gobierno Municipal de Mizque. De acuerdo a la ley de municipalidades (LM) y a partir de
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la promulgación de la Ley de Participación Popular (LPP), los gobiernos municipales asumen y se constituyen en responsables de agua potable y saneamiento. El gobierno municipal de Mizque ha definido como política de gestión el de priorizar la demanda de la implementación del proyecto: “DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO PARA LA COMUNIDAD TABACAL, MUNICIPIO DE MIZQUE”: en ese sentido el proyecto se encuentra enmarcado en el Plan de Desarrollo Municipal para el periodo 2015-2020. 3.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La comunidad de Tabacal no cuenta al presente de un diseño de alcantarillado y agua potable. 3.3 JUSTIFICACIÓN Con el documento del Trabajo Dirigido la comunidad podrá gestionar ante las autoridades pertinentes su inclusión en el POA 2016. 3.4 OBJETIVOS
CAPÍTULO 4.
Objetivo General
Disponer de un documento técnico que consigne el diseño del sistema de agua potable y alcantarillado sanitario para la comunidad Tabacal, conforme la Norma Boliviana NB688 y NB689.
CAPÍTULO 5.
Objetivos Específicos
a)
Contar con una base de datos que contenga información topográfica, demanda de
b) c) d) e) f)
agua, geografía y aspectos socioeconómicos de la urbanización. Contar con el hidrograma de consumo de agua, para la urbanización. Definir los parámetros básicos (población, vida útil, demanda, etc.) para el diseño. Contar con alternativas de diseño hidráulico para la red de agua potable. Contar con alternativas de diseño hidráulico para la red de alcantarillado sanitario Disponer del presupuesto y cronograma del sistema.
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15
CAPÍTULO 6.
ESTUDIOS
BÁSICOS
SOCIOECONÓMICOS
Y
TÉCNICOS
6.1 ESTUDIOS BÁSICOS SOCIOECONÓMICOS
CAPÍTULO 7.
Aspectos demográficos
7.1.1.1 Población actual Para tener una mejor perspectiva sobre la población en Mizque se presenta la tabla 2.1, que compara el crecimiento poblacional de la provincia de Mizque con el del municipio de Mizque. Tabla 2.1 Población de Mizque (provincia y municipio) y tasa de crecimiento para los censos 1992, 2001,2012 (INE CNPV 1992, CNPV 2001 y CNPV 2012) Provincia Año 1992 2001 2012
Municipio
Número de
Tasa de
Número de
Tasa de
habitantes
crecimiento
habitantes
crecimiento
27.959 36.181 35.586
intercensal [%] 2.76 -0.1
20,176 26,659 26,680
intercensal [%] 3.01 0.00
En el año 2001, como parte del Censo de Población y Vivienda (INE, 2001) para la Comunidad de Tabacal se obtuvo como resultado una población de 157 habitantes de 49 familias. 7.1.1.2 Población flotante La población flotante en la comunidad es casi nula. 7.1.1.3 Índice de crecimiento poblacional Mizque, según datos recopilados del INE (Tabla 2.1) ha dejado de crecer; en este caso la NB 689 determina adoptar el crecimiento poblacional del 1% como mínimo (NB 689 2.3.1 a). Si bien Mizque ha alcanzado la madurez en su crecimiento no ha sido así para la comunidad de Tabacal, por lo que se utilizaría la tasa de crecimiento del municipio antes de su madurez que es del 3%.
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16
Si bien la tasa de crecimiento está identificada, la población inicial no lo está ya que el último dato que se tiene data del 2001; sin embargo la comunidad cuenta con 102 lotes saneados en Catastro, junto a un estimado de 5 personas por familia se tiene una población futura final de 510 habitantes. 7.2 ASPECTOS SOCIOECONOMICOS
CAPÍTULO 8.
Características Socio Culturales
La máxima organización en la comunidad es el sindicato agrario, cuya principal actividad es el gobierno comunal, expresado tanto en la determinación de las actividades comunes de las familias que componen y la resolución de conflictos internos. La comunidad cuenta con una sede comunal en la que hace reuniones quincenales. Un 67% de la comunidad habla solamente quechua y el resto español y quechua. Tiene una esperanza de vida de 61 años (INE, 2001). La población joven migra buscando mejores condiciones económicas principalmente fuera del país, a la ciudad de Cochabamba, al trópico y en menor cantidad a Santa Cruz.
CAPÍTULO 9.
Actividades productivas
La actividad económica principal de la comunidad es la agricultura, cultivando principalmente cebolla, papa, tomate, zanahoria, maíz, frijol, maní y arveja (GAM Mizque, 2007). El destino de los cultivos es la venta, consumo familiar y en parte para semilla. La mayor parte de la producción es comercializada en Cochabamba, en el municipio de Mizque y en menor cantidad en Tin TIn. La producción agrícola no es la óptima por deficiencias que se tienen en riego en época de estiaje y riadas en época de lluvias; lo que disminuye sus ingresos económicos. Los cultivos son afectados por plagas como ser: en papa (pasmo negro, pasmo amarillo y mosca blanca) y en cebolla (llaja) En pecuaria, los principales animales existentes son el ganado vacuno, ovino caprino, porcino y gallináceo. Las principales enfermedades: en bovinos (fiebre aftosa, mal de cadera, carbúnculo), en ovinos (diarrea, koñalera) y en caprinos (jamaku).
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17
CAPÍTULO 10.
Ingreso promedio familiar
Siendo la agricultura la principal actividad económica, los ingresos son bajos haciendo un promedio de Bs 2500 mensuales por familia. Según el CNPV (INE, 2001) la incidencia de pobreza es del 0,61 y el Índice de Desarrollo Humano es de 0.469.
CAPÍTULO 11.
Educación
La comunidad cuenta sólo con una Unidad Educativa a nivel Primario (U.E. Juancito Pinto) que tiene dos profesores para 84 alumnos. Cuenta también con 1 Wawahuasi que tiene 1 promotora y 1 cocinera para 15 niños. El índice de carencia de servicio de educación es de 0.79 (INE, 2001)
CAPÍTULO 12.
Salud
No cuenta con infraestructura de Salud propia, la población es atendida por un responsable de salud y los pacientes son derivados al hospital de Mizque. El índice de carencia de servicio de salud es 1. Al no contar con agua potable, las enfermedades gastrointestinales son frecuentes.
CAPÍTULO 13.
Viviendas
En el año 2001 la comunidad contaba con 67 viviendas (CNPV INE, 2001), en la actualidad cuenta con 78 viviendas, de las cuales el 78% cuenta con piso de tierra, paredes de adobe y techo de paja.
CAPÍTULO 14.
Saneamiento Básico
Cuenta con antiguo sistema de agua potable que abastece al 60% de la comunidad y carece de alcantarillado sanitario, por lo que la disposición de excretas es al aire libre o pozo séptico es de un 95%.
CAPÍTULO 15.
Otros Servicios
Cuenta con servicio de energía eléctrica, pero no así de telefonía fija, ni gas domiciliario. Sin embargo al sur de la comunidad se tiene una pista de aterrizaje de tierra para avionetas.
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18
15.1 ESTUDIOS TÉCNICOS
CAPÍTULO 16.
Evaluación de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado
existentes El sistema de agua potable existente cubre al 60 % de la población con deficiencias en la dotación y al deterioro de la misma. No se cuenta con sistema de alcantarillado, por lo cual se disponen excretas al aire libre o en cámaras sépticas.
CAPÍTULO 17.
Evaluación de las fuentes de agua
La fuente de agua más cercana se encuentra en el sector del Higueral distante a 3.4 km., donde se encuentran varias vertientes que conforman el río llamado Taucar Pillco. Se determinó un caudal de 0.5 l/s mediante aforo realizado en época de estiaje (Anexo 4).
CAPÍTULO 18.
Evaluación de la cuenca
La cuenca cuenta con varias vertientes que finalmente convergen y conforman el río Taucar Pillco. La cuenca está bien conformada por las características geográficas que presenta, tal como se aprecian en la figura 2.1.
Figura2.1
CAPÍTULO 19.
Cuenca Higueral y comunidad Tabacal
Evaluación de los cuerpos receptores
El cuerpo receptor es el río Taucar Pillco que bordea la comunidad Tabacal y termina cerca en zonas agrícolas. La ladera norte es mucho más empinada (74%) que la ladera
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19
Sud (19.4%).El río presenta una pendiente promedio del 5% en la zona de la toma y presenta lecho rocoso.
CAPÍTULO 20.
Reconocimiento geológico y estudio de suelos y geotécnicos
Del PDM de Mizque (PDM Mizque, 2007) se tiene que la región de Mizque forma parte de las últimas estribaciones de la Cordillera Andina en su sección Centro Oriental con serranías de poca altura de topografía accidentada y elevaciones onduladas con una fuerte erosión que en su mayor parte deja visible la corteza rocosa. Según la escala del tiempo geológico su formación muestra una cronoestratigrafía situada en los sistemas Ordovícico, Silúrico y Devónico de la era Paleozoica con 480 a 350 millones de años. En estos sistemas la región de Mizque se hallaba sumergida en mares poco profundos, por esta razón es que se encuentra fauna marina en las rocas de estos periodos. En la era Mesozoica se presenta el sistema Cretácico con 83 a 65 millones de años, para este tiempo la región había emergido y correspondía a una faja costeña frente a mares intercontinentales. Y por último para la era Cenozoica se presenta el periodo Terciario basal, aún en discusión y el cuaternario reciente con una paleogeografía semejante a la actual. En la región de Mizque, al igual que en la mayor parte del territorio Cochabambino, los estratos correspondientes al sistema Ordovícico tienen un amplio desarrollo. Se reconoce claramente dos unidades básicas cuyas rocas poseen una mayor exposición, consideradas unidades tipo para el grupo Cochabamba y son la formación Ansaldo (Formación Cuchupunata Jordán 1967, Suarez 1976) y la formación Mizque (Formación de San Benito, Ahlfeld y Branisa 1960, Suarez 1976), ambas del Ordovícico superior. En la colina de Tucma cercana a la población de Mizque recolectamos entre Lingulas algunos pidigios de Asaphidos probablemente de edad Caradociana. La segunda formación del Ordovícico superior que se reconoce en la región corresponde a la unidad tope del Caradociano para Cochabamba denominada formación Mizque (Rivas 1971) se la encuentra mejor en las cercanías de río Kuri en el camino carretero que une las poblaciones de Vacas y Mizque, la componen una serie monótona de cuarcitas compactas blanquecinas y grises con delgadas intercalaciones de lutitas negruzcas generalmente estériles. En el sector de Lakha Tambo y Mojetillos se observa una potente secuencia política denominada formación Kirusillas que en su mayor parte son afloramientos con litología de
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20
lutitas grises, los fósiles encontrados corresponden a pequeños ortoceridos y gastropodos, unidad que parece encontrarse dentro la edad Ludloviana del Silúrico superior. Sobre estos estratos descansan una serie de areniscas amarillentas de la formación Catavi que la podemos considerar dentro de la zona de Clarkeya Antisiensis cuya edad discutida parece ubicarse al tope del Silúrico, los fósiles más comunes corresponden a brachiópodos como la Harringtonina y algunas tentaculitis s.p. La comunidad de Tabacal se encuentra en el valle conformado a los pies de la formación, como se aprecia en la Figura 2.2.
HIGUERA L
TABACAL PISTA DE ATERRIZAJE MIZQU E
Figura2.2
Municipio de Mizque y comunidad Tabacal
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21
CAPÍTULO 21.
EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS
21.1 EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS PARA EL SISTEMA DE AGUA POTABLE
CAPÍTULO 22.
Evaluación de Alternativas
El presente Trabajo Dirigido plantea 2 alternativas, técnicamente ambas son sistemas por gravedad. Inicialmente se logra la captación por medio de una obra de toma con muros de encauce y embalse con una toma tirolesa y un vertedero de excedencias para su buen funcionamiento, esta obra acumula el agua para luego ser conducida por gravedad al tanque de almacenamiento de hormigón armado de 30 m3 de capacidad ubicado en la colina para luego distribuir a la comunidad por gravedad. La característica de estas alternativas es que se propone la construcción de un tanque semienterrado a una altura de 2.169,85 ó 2.160,12 msnm aprovechando las serranías, y desde allí distribuir hasta las viviendas por gravedad una vez almacenada el agua necesaria desde la obra de toma. La obra de toma como se muestra en los planos constructivos tiene la función de captar las aguas recolectadas que se conducirán por tubería mediante gravedad al tanque de almacenamiento como anteriormente se mencionó. La diferencia entre ambas alternativas es la cota base del tanque semienterrado, donde se varía con la posición del tanque, cuyo efecto esta en altura de carga correspondiente. Se vio que a mayor altura este ubicado el tanque, se tiene mayor carga hidráulica, la cual tiene influencia directamente sobre los diámetros de diseño, y las presiones en los nudos. 22.1.1.1 Alternativa 1: Tanque ubicado en cota 2.169,85 m.s.n.m. (Tubería PVC Clase 15) Como se mencionó anteriormente el sistema de conducción es por gravedad, cuya captación consiste en una obra de toma conformada por muros de embalse y encauce para luego ser conducidos por tubería PVC clase 15 de 1 ½” de diámetro hasta el tanque de almacenamiento de HºAº 30 m3 de capacidad. La distribución a partir del reservorio será mediante tubería PVC de diámetros variables de 3”, 2”, 1 ½”, hasta llegar al último beneficiario. Por otro lado, para el buen funcionamiento del sistema se proyectó obras
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22
complementarias como ser cámaras de control y distribución, puentes colgantes, etc. A continuación se presenta un resumen del alcance del proyecto para esta alternativa:
Diseño de la obra de toma mediante muros de embalse y encause con una cámara de captación y un vertedero de excedencias.
Diseño de un desarenador con sistema de autolimpieza y vertedero de excedencias.
Instalación del sistema de aducción por gravedad mediante tubería PVC clase 15 de 1 ½”de diámetro, con una longitud de 2.234.25 ml.
Diseño de una tanque de almacenamiento de hormigón armado de 30 m3 de capacidad cuyas aguas de aporte almacenadas se distribuirá a los beneficiarios por gravedad que está ubicado en la cota 2.169.85 m.s.n.m..
Sistema de distribución con un alcance de 98 familias, 1 escuela, 1 plaza y 2 piletas publicas desde el tanque de almacenamiento mediante tubería PVC. o
Tubería PVC clase 15 de 3” de diámetro en una longitud de 440,00 ml.
o
Tubería PVC clase 15 de 2” de diámetro en una longitud de 136,81 ml.
o
Tubería PVC clase 15 de 1 1/2” de diámetro en una longitud de 5.383,32 ml.
Debido a las condiciones topográficas que se presentan, se tiene proyectado el diseño de 11 pasos de quebrada mediante puentes colgantes. 22.1.1.2 Alternativa 2: Tanque ubicado en cota 2.160,12 m.s.n.m. (Tubería PVC Clase 15)
Al igual que en la primera alternativa, el sistema es por gravedad cuya captación es por medio de una obra de toma mediante muros de embalse y encauce para luego ser conducidos por tubería PVC de y 1 ½” de diámetro hasta el tanque de almacenamiento de HºAº de capacidad 30 m3. La distribución a partir del reservorio será mediante tubería PVC clase 15 de diámetros variables de 3”, 2”, 1 1/2”, hasta llegar al último beneficiario. Por otro lado para su buen funcionamiento del sistema se proyectó obras complementarias como ser cámaras de control y distribución, puentes colgantes. A continuación se presenta un resumen del alcance del proyecto para esta alternativa:
Diseño de una obra de toma mediante muros de embalse y encause con una cámara de captación y un vertedero de excedencias.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
23
Instalación del sistema de aducción por gravedad mediante tubería PVC de 1½”de diámetro, con una longitud de
Diseño de una tanque de almacenamiento de hormigón armado de 30 m3 de capacidad cuyas aguas de aporte almacenadas se distribuirá a los beneficiarios por gravedad.
Un sistema de distribución con un alcance de 92 familias, 1 escuela, 1 plaza y 2 piletas publicas desde el tanque de almacenamiento mediante tubería PVC CLASE 15.
Tubería PVC CLASE 15 de 4” de diámetro en una longitud de 559,00 ml.
Tubería PVC CLASE 15 de 2” de diámetro en una longitud de 54,89 ml.
Tubería PVC CLASE 15 de 1 1/2” de diámetro en una longitud de 5.383,32 ml.
Debido a las condiciones topográficas se tiene proyectado la construcción de 11 pasos de quebrada mediante puentes colgantes.
Diseño de 2 cámaras de control y 4 cámaras de distribución.
CAPÍTULO 23.
Alternativa seleccionada
Para elegir la mejor alternativa de las anteriormente descritas, ambas se hicieron correr en el programa WaterCad a fin de verificar cuál de las dos ofrece mejores resultados que cumpla los aspectos técnicos, económicos y sociales y que sea la más conveniente para la ejecución del presente Trabajo Dirigido tomando en cuenta los intereses de los beneficiarios de acuerdo a la demanda de la fuente de agua, características topográficas de la zona y las necesidades del sector. Ambas alternativas presentan garantía de calidad de obra satisfaciendo las necesidades de los beneficiarios. Se debe aclarar que las alternativas propuestas presentan una vida útil de 20 años la diferencia radica en el aspecto económico. Adicionalmente debe aclararse que las dos alternativas tienen el mismo caudal de diseño y la misma geometría, la diferencia radica en la ubicación del tanque de agua. Desde el punto de vista técnico y social ambas alternativas satisfacen las necesidades de los beneficiarios y cumplen los criterios de elegibilidad técnica. Por otro lado, desde el punto de vista técnico la alternativa 1, tanque semienterrado (la cota 2.169,85 m.s.n.m), es la opción más económica y tiene mejores presiones en los nudos que la alternativa 2,
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
24
por la carga inicial la cantidad de tubería de diámetro 3”es menor que de la alternativa 2. Por lo tanto se prosigue con la ALTERNATIVA 1.
Desarenador Aduccion
toma
-
tanque
Obra de toma Tanque de almacenamiento 30 m3
Aduccion tanque
toma
Aduccion tanque - red
Red de distribucion
1
Esquema general alternativa elegida sistema de agua potable
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
25
Tabacal, Mizque 23.1 EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS PARA EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
CAPÍTULO 24.
Evaluación de alternativas
Para el diseño del sistema de alcantarillado, se analizó dos alternativas tecnológicas de acuerdo a las características topográficas de la zona con miras principalmente a la operación y mantenimiento del sistema. Se descartó el diseño del sistema de alcantarillado condominial, debido a la dispersión de la viviendas y también porque un diseño condominial no es el apropiado para una topografía como la que presenta la zona de proyecto al ser de poca pendiente. Por ello se decidió diseñar un sistema de alcantarillado convencional el cual se adapta correctamente a las características topográficas de la zona.
CAPÍTULO 25.
Alternativa elegida – Sistema de alcantarillado convencional
Los sistemas convencionales de alcantarillado son el método más popular para la recolección y conducción de las aguas residuales. Está constituido por redes colectoras que son construidas, generalmente, en la parte central de calles y avenidas e instaladas en pendiente, permitiendo que se establezca un flujo por gravedad desde las viviendas hasta la planta de tratamiento. Otro componente de este sistema son las conexiones domiciliarias que se conecta con la red de desagüe de las viviendas, con la finalidad de transportar las aguas residuales desde ellas a las alcantarillas más cercanas. El componente complementario más importante son las cámaras de inspección, que se ubican principalmente en la intersección de colectores, en el comienzo de todo colector y en los tramos rectos de colectores a una distancia hasta de 250 m. La principal función de estas cámaras es la limpieza de los colectores para evitar su obstrucción. A continuación se presenta un resumen del sistema de alcantarillado para esta alternativa:
44 cámaras de inspección sin caída para una profundidad de excavación de 0 – 2 m.
4 cámaras de inspección con caída para una profundidad de excavación de 2 – 3 m.
Sistema de tuberías colectoras de PVC–SDR35 con un diámetro nominal de 4”, con una longitud acumulada de 4.196,04 ml; y tuberías colectoras de PVC-SDR41 con un diámetro nominal de 6”, con una longitud acumulada de 246,57 ml.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
26
Esquema general del sistema de alcantarillado convencional Tabacal, Mizque
Figura3.1
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
27
CAPÍTULO 26.
SISTEMA DE AGUA POTABLE
26.1 PARÁMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
CAPÍTULO 27.
Población
En el CNPV (INE, 2001) señala la existencia de una población de 151 habitantes compuesto por 49 familias. Sin embargo, en el año 2013 mediante una encuesta agropecuaria se determinó que 98 es el número de lotes saneados. Se tiene una escuelita, una plaza y se proyectarán 2 piletas públicas y como resultado se tienen 102 conexiones. Mizque, según datos recopilados del INE (Tabla 2.1) ha dejado de crecer poblacionalmente; en este caso la NB 689 determina adoptar el crecimiento poblacional del 1% como mínimo (NB 689 2.3.1 a). Si bien Mizque ha alcanzado la madurez en su crecimiento no ha sido así para la comunidad de Tabacal, sin embargo el crecimiento a partir del 2015 será aritmético, pero la tasa de crecimiento a usar será la de Mizque antes de su saturación i= 3.01% para un periodo de diseño de 20 años. Los datos más recientes de población de la comunidad datan del 2001 por lo que se optará por estimar la población futura mediante el número de lotes y un promedio de 5 personas por lote.
pf =¿ lotes∗5 pf =102∗5 pf =510 Habitantes Utilizando el método geométrico para encontrar la población inicial estimada.
i p f po * 1 100
3 510 p o * 1 100
t
20
p0=282 Habitantes
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
28
CAPÍTULO 28.
Consumo de agua
28.1.1.1 Dotación media diaria Para determinar el consumo de agua se tiene como base la tabla 4.1 (NB689). De la tabla se tiene a Tabacal en valles con población inferior a 500 habitantes se tiene a 60 l/hab/d como dotación promedio.
Tabla 4.1
Zona
Dotación media diaria (l/hab/d) (NB689)
Hasta
De 501 a
500 30-50 50-70 70-90
2000 30-70 50-90 70-110
Del Altiplano De los Valles De los Llanos Notas:
Población (Habitantes) De 2001 a De 5001 a De 20001 a 5000 50-80 70-100 90-120
20000 80-100 100-140 120-180
(1)
100000 100-150 150-200 200-250
Más de 100000 150-200 200-250 250-300
(2)
(1) Justificar a través de un estudio social. (2) Justificar a través de un estudio socio-económico.
28.1.1.2 Dotación futura de agua La dotación futura se debe estimar con un incremento anual del 0,50% y el 2% de la dotación media diaria, aplicando la fórmula del método geométrico:
(
D f =D0∗ 1+
d 100
t
)
Donde: Df = Dotación futura en l/hab/d Do = 70 Dotación inicial en l/hab/d d = 0.50% Variación anual de la dotación en porcentaje t = 20 Número de años de estudio en años
(
D f =60∗ 1+
0.5 100
20
)
D f =66 l/ hab/d
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
29
CAPÍTULO 29.
Caudales de diseño 29.1.1.1 Consumo medio diario
El consumo máximo diario de una población, obtenido en un año de registros. Se determina con base en la población del proyecto y dotación, de acuerdo a la siguiente expresión:
Qmed = Qmed =
P f∗D f 86400
510∗66 86400
Qmed =0.39/ s Donde: Qmed = Caudal medio diario en l/s Pf = Población futura en hab. Df = Dotación futura en l/hab/d 29.1.1.2 Consumo máximo diario El caudal máximo diario es la demanda máxima que se presenta en un día del año, es decir representa el día de mayor consumo del año. Se determina multiplicando el caudal medio diario y el coeficiente k 1 que varía según las características de la población.
Qmax =K 1∗Q med d
Qmax =1,2∗0.,9 d
Qmax =0,47l /s d
Donde: Qmáx_d = Caudal máximo diario en l/s k1 = Coeficiente de caudal máximo diario k1: 1,20 a 1,50 (NB-689,2004) Qmed = Caudal medio diario en l/s 29.1.1.3 Consumo máximo horario El caudal máximo horario es la demanda máxima que se presenta en una hora durante un año completo. Se determina multiplicando el caudal máximo diario y el coeficiente k2 que varía, según el número de habitantes, de 1,5 a 2,2, tal como se presenta en la Tabla 4.2.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
30
Qmax =K 2∗Qmax h
d
Qmax =2,2∗0,47 h
Qmax =1,03 l/s h
Donde: Qmax_h = Caudal máximo horario en l/s k2 = Coeficiente de caudal máximo horario Qmáx_d = Caudal máximo diario en l/s Tabla 4.2
Valores del Coeficiente k2 (NB 689)
Población (habitantes) Hasta 2000 De 2001-10000 De 10001-100000 Más de 100001
29.2 CONSIDERACIONES
Coeficiente k2 2.20-2.00 2.00-1.80 1.80-1.50 1.50
GENERALES
SEGÚN
LA
NORMA
BOLIVIANA N.B.689
CAPÍTULO 30.
Presiones de Servicio
Durante el periodo de la demanda máxima horaria, la presión dinámica mínima en cualquier punto de la red no debe ser menor a: -
Poblaciones iguales o menores a 2000 habitantes: 5 m.c.a. Poblaciones entre 2000 y 10000 habitantes: 10 m.c.a. Poblaciones mayores a 10000 habitantes: 13 m.c.a.
Las presiones arriba mencionadas podrán incrementarse observando disposiciones municipales o locales de políticas de desarrollo urbano, y según las características técnicas del sistema de distribución.
CAPÍTULO 31.
Velocidades
La velocidad mínima en la tubería debe ser establecida en función de la velocidad de auto limpieza. La velocidad mínima recomendada es de 0,30 m/s. La velocidad máxima permisible en tuberías de PVC es 2 m/s según la guía de proyectos de agua potable para poblaciones menores a 10000 habitantes.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
31
CAPÍTULO 32.
Diámetros mínimos
Los diámetros mínimos de las tuberías principales para redes cerradas deben ser: -
En poblaciones menores a 2 000 habitantes:1" En poblaciones de 2001 a 20 000 habitantes: 1 1/2' En poblaciones mayores a 20 000 habitantes: 2"
En redes abiertas, el diámetro mínimo de la tubería principal debe ser de 1", aceptándose en poblaciones menores a 2000 habitantes, un diámetro de 3/4 " para ramales.
CAPÍTULO 33.
Ubicación de tuberías
La separación entre tuberías de agua potable y alcantarillado debe ser de 1.5 metros en planta, debiendo colocarse la tubería de agua potable a 0.3 metros como mínimo por encima del alcantarillado.
CAPÍTULO 34.
Profundidad de instalación
La profundidad mínima a la cual debe instalarse la tubería de la red de distribución debe ser 0.8 metros medida desde la rasante del terreno hasta la clave de la tubería. En aquellos casos en que exista o se prevea volumen alto de tráfico o tráfico de vehículos de alto tonelaje, la profundidad mínima deberá ser de 1.00 metro desde la clave de la tubería. En área rural la profundidad mínima de la tubería debe ser 0,60 m, medida desde la rasante del terreno hasta la clave de la tubería.
CAPÍTULO 35.
Válvulas
Válvulas de control o bloqueo, Deben utilizarse para aislar tramos o zonas de abastecimiento, en las intersecciones de redes principales cuyo desarrollo no debe sobrepasar: -
1500 m en poblaciones menores y de baja densidad (menor a 250 hab/ha.) 800 m en poblaciones con densidad mayor a 250 hab/ha.
Válvulas de purga de aire o ventosa: En los puntos altos de la red y cuando el ángulo formado por la línea horizontal y la tubería sea mayor o igual a 30° debe instalarse una válvula de purga o ventosa a efectos de facilitarla salida de aire. Válvulas de limpieza o desagüe: Deben utilizarse en los puntos bajos de la red. En los puntos terminales más bajos deben disponerse de válvulas de purga. El número de las
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
32
mismas las determinará el proyectista de acuerdo a las características topográficas del terreno. 35.1 CALCULO HIDRÁULICO
CAPÍTULO 36.
Alternativas de obra de toma
Las opciones para la obra de toma son: toma directa, toma tirolesa y galería filtrante. La OPS, dentro de las ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EL DISEÑO DE CAPTACIONES
POR
GRAVEDAD
DE
AGUAS
SUPERFICIALES
(OPS,
2004)
recomienda tomar en cuenta los siguientes requisitos previos a la elección del tipo de toma: calidad del agua, cantidad de agua, reconocimiento geológico superficial, estudios geotécnicos, levantamiento topográfico y estudios complementarios. 36.1.1.1 Criterios: Toma directa Dentro de los Criterios de Diseño y Construcción de Obras de Captación para Riego Tomas Directas (PRONAR, 2010) indica que: por la complejidad hidráulica de los ríos, su morfología y lo impredecible de su naturaleza, hace que la toma directa sean recomendables
en
condiciones
excepcionales,
debiendo
ser
sus
principales
características: •Ubicación de la toma en lecho angosto de “bed rock”. • Cursos de ríos de aguas permanentes, con tirantes estables. En caso de no contar con las condiciones anteriores y tener la necesidad imperiosa de captar aguas deberán construirse • Estructuras de ingreso y control del agua al canal de aducción, de tipo temporal. • Estructuras de derivación temporal rústica de sección fusible, para el direccionamiento de las aguas. En caso de no tener las condiciones anteriores, exista la necesidad imperiosa de captar aguas y se cuente con presupuesto las tomas siempre deberán contar con un azud, por lo que esta se constituiría en una toma presa derivadora. 36.1.1.2 Criterios: Toma Tirolesa Dentro de los Criterios de Diseño y Construcción de Obras de Captación para Riego Tomas Tirolesas (PRONAR, 2010) indica que: en la decisión del tipo de toma deben ser consideradas las condiciones locales, que se encuentran particularmente influenciadas por la morfología del río y la topografía. A continuación, se presentan algunas de las ventajas y desventajas de ambas tomas:
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• Tanto las tomas laterales como las tomas tirolesas requieren de un desarenador. • Una toma lateral requiere necesariamente de un azud para asegurar el ingreso de agua, mientras que la toma tirolesa capta toda el agua que pasa por encima hasta la capacidad de ingreso de agua por la rejilla. • Las tomas laterales son más favorables en el caso de ríos con baja pendiente, menor a 1%, mientras que las tomas tirolesas son más favorables en el caso de ríos con pendientes mayores al 1%. • En el caso de ríos de cauce recto, es más favorable una toma tirolesa, mientras que en ríos con curvas, es más favorable la toma lateral, siempre que la bocatoma se ubique en el codo exterior. • En el caso de ríos con alta cantidad de material en suspensión, es más favorable la toma lateral combinada con un buen desarenador. • En el caso de ríos con alta concentración de sedimentos de fondo, es más adecuada la toma tirolesa, siempre que se cuente con un buen desarenador para la eliminación del sedimento que ingrese por la rejilla. En las tomas tirolesa analizadas en Bolivia, se han observado las siguientes desventajas, además de las presentadas anteriormente: • La reja se colmata con facilidad con el material flotante menudo del río, como hojas y hierbas. • Requieren de una pendiente mínima del río, en general mayor al 3% para que sea posible la construcción de un desarenador dentro de límites económicos. Además de lo presentado, los casos investigados muestran que se deben tomar en cuenta otros aspectos complementarios al diseño y construcción y relacionados a los factores de riesgo y adaptabilidad de la obra y a la capacidad de gestión de los usuarios. 36.1.1.3 Criterios: Galería filtrante La galería filtrante es un tipo de toma sub-superficial que consiste en una canalización, túnel o tubería perforada construida por debajo del nivel freático de acuíferos cercanos a ríos. El PROAGRO recomienda recabar la siguiente información (PROAGRO, 2004): La geomorfología de la cuenca originadora del flujo subterráneo, la morfología del río y otros aprovechamientos superficiales y subterráneos en el área de interés. La información básica a recopilar:
Aforos de caudales superficiales para deducir la permanencia de niveles freáticos en el subálveo y realizar balances hídricos superficiales y subterráneos.
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Análisis Granulométrico para determinar la porosidad del subálveo y la curva granulométrica del lecho.
Sondeos geoeléctricos para determinar la profundidad de la roca en el subálveo, su identificación, naturaleza y profundidad de las capas constituyentes del subálveo.
Instalación de piezómetros, una de las actividades de campo más importantes para explotar aguas subterráneas.
Pruebas de bombeo
Los criterios para el emplazamiento de una galería se desglosa en criterios de ubicación en planta y vertical.
Ubicación en planta: de acuerdo con la gestión del terreno y entre los aspectos técnicos se tiene la cota geográfica dominante, geología local y morfología del río.
Ubicación en vertical: depende de las necesidades del caudal demandado, oferta del agua del subálveo, estratigrafía del lecho y costos de implantación de la obra.
Entre los criterios para la orientación de las galerías se prefiere las galerías diagonales al eje del río por ofrecer mayor área de captación. Criterios para el diseño de la cámara de captación de la galería filtrante: empuje hidrostático más adverso, empuje de tierras, efecto de subpresiones, sobrecarga del relleno y la techumbre y acciones dinámicas como sismos. 36.1.1.4 Selección de alternativa de obra de toma En la zona del Higueral, distante a 3.4 km de la comunidad se encuentran vertientes que luego conforman el río Taucar Pillco. El cauce del río presenta lecho rocoso con una pendiente promedio del 5% en la zona de toma y que además presenta cauce recto. El caudal máximo hora (Qmax_h) es 1.03 l/s y el aforo realizado en época de estiaje fue de 0.5 l/s por lo que se necesita el sistema de regulación. Se descarta la galería filtrante debido a que estás requieren mayor cuidado en su mantenimiento y la obra de toma se encuentra alejada de la comunidad, lo que dificultaría esta tarea. Siguiendo los criterios anteriores, ya que el río presenta cauce recto de lecho rocoso, con pendiente del 5 % en la zona de toma se elige la toma tirolesa.
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35
CAPÍTULO 37.
Obra de toma tirolesa
El principio de este tipo de obra de toma radica en lograr la captación en la zona inferior de escurrimiento. Las condiciones naturales de flujo serán modificadas por medio de una cámara transversal de captación. Esta obra puede ser emplazada al mismo nivel de la solera a manera de un travesaño de fondo. Sobre la cámara de captación se emplazará una rejilla la misma que habilitará el ingreso de los caudales de captación y limitará el ingreso de sedimento. El material que logre ingresar a la cámara será posteriormente evacuado a través de una estructura de purga. La obra de toma en solera se denomina también azud de solera u obra de toma tipo Tirolesa y puede ser empleada en cursos de agua con fuerte pendiente y sedimento compuesto por material grueso. Este tipo de obra de toma ofrece como ventajas una menor magnitud de las obras civiles y un menor obstáculo al escurrimiento. 37.1.1.1 Diseño hidráulico de la cámara de captación La hidráulica del sistema diferencia dos estados de flujo:
Flujo a través de las rejillas
Flujo en la cámara de captación.
h
B
t
0.25*t
Rejilla
d
a
Figura4.1 a) Esquema dimensiones de la cámara de captación;b) sección rejilla.
Donde: T = 0.25 * t =
Máximo nivel en el canal. Borde libre mínimo.
B
=
Ancho de colección.
L
=
Longitud de la reja.
A
=
Distancia entre barras de la rejilla.
D
=
Separación entre ejes de las barras de la rejilla.
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36
h
h
B
Figura4.2 Esquema flujo sobre la rejilla.
Del esquema con energía constante (figura 4.1), el caudal que pasa por las rejillas se tiene:
2 Q= ∙ C ∙ μ ∙ b ∙ L∙ √ 2 g ∙ h 3 Donde: b = Ancho de la toma (puede ser ancho del río). H = Altura sobre la rejilla. Q = Caudal de derivación o caudal de la toma. El coeficiente (μ) depende de la forma de las barras de la rejilla y del tirante. Para rejillas de perfil rectangular, las investigaciones de Noseda (Noseda, 1956) dan como resultado los siguientes valores en la figura 4.3.
d
= 0.90 a 0.95
a
= 0.75 a 0.85 = 0.62 a 0.65
= 0.80 a 0.90
Figura4.3 Coeficiente m para los tipos de barra ( Noseda, 1956)
El coeficiente (C) depende de la relación de espaciamiento entre barras y el ángulo (b) de la rejilla con la siguiente fórmula:
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37
a 3 /2 C=0.6 ∙ ∙ cos ( β ) d Al inicio de la rejilla, a pesar de ser la sección con energía mínima, en la práctica el tirante resulta algo inferior al tirante crítico, a saber:
2 lim ¿= ∙ K ∙ H E 3 h=K ∙ h¿ Donde: He= Altura sobre la rejilla = Altura de energía. K= Factor de reducción. El factor de reducción (K) como se aprecia en la tabla 4.3 es dependiente de la pendiente de las condiciones geométricas de la rejilla que para una distribución hidrostática de la presión, se tiene la ecuación: 3
2
2∙ cos α ∙ K −3∙ K +1=0
Tabla 4.3 α
Factor de reducción en función de la pendiente Frank( NB689)
grados
K
α
grados
K
0
1.0
14
0.879
2
0.980
16
0.865
4
0.961
18
0.831
6
0.944
20
0.887
8
0.927
22
0.826
10
0.910
24
0.812
12
0.894
26
0.800
La construcción de la cámara de captación, debe seguir las siguientes recomendaciones de acuerdo a la experiencia: El largo de construcción de la rejilla debe ser:
L=1.20 ∙ L DISEÑO . El canal debe tener un ancho:
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38
B=L ∙cos β . t ≈ B Para tener una relación. La sección de la cámara es más o menos cuadrada. La pendiente del canal de la cámara está dada de acuerdo a: 9
d7 S=0.20 ∙ 6 /7 q q=v ∙ h Donde: q: Máximo valor que puede tener t. v : Velocidad del agua. h:
Profundidad o tirante de agua en el canal de recolección.
D: diámetro del grano en (m). La rejilla, limita el paso de las partículas de diferentes tamaños de acuerdo a las características que tiene cierto tramo de río en los lugares de ubicación de la toma.
CAPÍTULO 38.
Vertedero
38.1.1.1 Introducción Para la evacuación de las excedencias, se ha optado por la construcción de un vertedero. El vertedero es una estructura hidráulica destinada a permitir el pase, libre del agua en los escurrimientos superficiales. Tiene varias finalidades entre las que se destaca: -
Garantizar la seguridad de la estructura hidráulica, al no permitir la elevación del
-
nivel, aguas arriba, por encima del nivel máximo. Garantizar un nivel con poca variación en un canal de riego, aguas arriba.
Se denomina vertedero a la parte de la estructura que permite la evacuación de las aguas, ya sea en forma habitual o para controlar el nivel del reservorio de agua. Generalmente se descargan las aguas próximas a la superficie libre del embalse Teniendo en cuenta que en el cauce existe un poco arrastre de bolones y piedras, se decidió construir vertedero de excedencia, con una toma tirolesa, con obras de protección lateral seguida de un canal abierto rectangular. Los datos para la sección transversal de la cresta de un vertedero se pueden resumir de acuerdo con la figura 4.4.
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39
38.1.1.2 Descarga sobre una cresta de vertedero sin controles La descarga sobre una cresta de vertedero se obtiene por medio de la ecuación:
Q=C∗L∗H e3 /2
Figura4.4 Sección transversal vertedero (Adscripción Obras Hidráulicas I,2009)
En la que: Q = Descarga. C = Coeficiente de descarga variable. L = Longitud efectiva de la cresta. He = Carga total sobre la cresta, incluyendo la carga correspondiente a la velocidad de llegada, he. En el coeficiente de descarga, influyen numerosos factores como:
La profundidad de llegada.
La relación de la forma real de la cresta a la de la lámina ideal.
Pendiente del paramento aguas arriba.
Interferencia de lavadero de aguas abajo.
El tirante de la corriente aguas abajo.
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40
En la carga total sobre la cresta, He, no se toman en cuenta las pérdidas por rozamientos en el canal de llegada ni otras debidas a la curvatura del canal aguas arriba, las pérdidas al pasar por la sección de entrada, ni las pérdidas en la entrada o en la transición. Pruebas en modelos sobre los vertederos han demostrado que el efecto en la velocidad de aproximación es insignificante cuando la altura h del vertedero es mayor que 1.33 Hd(Altura de diseño).
h >1.33 Hd H e =H d
}
C=C d=4.03
38.1.1.3 Efecto de la profundidad de llegada. En los vertederos de cresta altos, colocados en un canal, la velocidad de llegada es pequeña y la superficie inferior de la lámina que vierte sobre el vertedero alcanza su máxima contracción vertical. Al disminuir la profundidad de llegada, la velocidad de llegada aumenta y la contracción vertical disminuye. En las crestas cuyas alturas no sean menores de, aproximadamente, un quinto de las cargas que producen la corriente sobre ellas, el coeficiente de descarga permanece más o menos constante, con un valor de 3.3, aunque la contracción disminuya. Para alturas de los vertederos menores de, aproximadamente, un quinto de la carga, la contracción disminuye. Cuando la altura del vertedero es cero, la contracción se suprime por completo y el vertedero se convierte en un canal o en un vertedero de cresta ancha, para los cuales el coeficiente de descarga es 3.087. En la Figura 4.5 se dan las relaciones del coeficiente para las crestas de vertedero, Co, a los diferentes valores de P/Ho. Estos coeficientes son válidos solamente cuando la sección de la cresta del vertedero sigue la forma ideal de la lámina vertiente, es decir, cuando He/Ho =1.
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41
Figura4.5 Coeficientes de descarga para las crestas de vertedero en pared vertical (Adscripción Obras Hidráulicas I, 2009)
38.1.1.4 Efecto del paramento del talud aguas arriba Para pequeñas relaciones de la profundidad de llegada a la carga sobre la cresta, la inclinación del paramento de aguas arriba antes de la cresta produce un aumento en el coeficiente de descarga. En las relaciones grandes el efecto es disminuir el coeficiente. Dentro de la variación considerada en este texto, el coeficiente de descarga se reduce con las relaciones grandes de P/H0 solamente con los taludes relativamente pequeños. La Figura 4.6 muestra la relación del coeficiente para un vertedero con un paramento inclinado.
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42
Figura4.6 Coeficiente de descarga para una cresta de vertedero con paramento de aguas arriba inclinado (Adscripción Obras Hidráulicas I,2009)
38.1.1.5 Efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo y de la sumergencia. Cuando el nivel del agua abajo de un vertedero es lo suficientemente elevado para afectar la descarga, se dice que el vertedero es ahogado, tal como se aprecia en la figura 4.7.
Figura4.7 Lavadero aguas abajo (Adscripción Obras Hidráulicas I, 2009)
La distancia vertical de la cresta del vertedero al lavadero de aguas abajo y el tirante de la corriente en el canal de aguas abajo, como están relacionados a la carga del vaso, son factores que alteran el coeficiente de descarga. El flujo por un vertedero puede tomar 5 aspectos diferentes, según las posiciones relativas del lavadero y del nivel del agua de aguas abajo: 1Continuar con régimen supercrítico. 2Puede ocurrir un resalto hidráulico parcial o incompleto inmediatamente aguas abajo 3Puede ocurrir un verdadero resalto hidráulico. 4Puede ocurrir un resalto ahogado en el que el chorro de alta velocidad siga la forma
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de la lámina vertiente y luego continúe siguiendo una trayectoria errática y fluctuante debajo y a través del agua que se mueve más despacio. 5No se forma resalto; la lámina vertiente se separa del paramento del vertedero cabalgando a lo largo de la superficie una corta distancia y luego erráticamente se mezcla con el agua que se mueve lentamente debajo. Cuando el régimen aguas abajo es supercrítico o cuando ocurre el resalto hidráulico, la reducción del coeficiente de descarga se debe principalmente a la contrapresión del lavadero de aguas abajo y es independiente de cualquier efecto de sumergencia debido al agua de la descarga. La Figura 4.8 muestra el efecto del lavadero de aguas abajo sobre el coeficiente de descarga. Al aproximarse el nivel del lavadero de aguas abajo de la cresta del vertedero ( hd +d)/ H e
se aproxima a 1.0) el coeficiente de descarga es de,
aproximadamente, 77 % del que hubiera si la descarga fuera libre. Tomando como base que el coeficiente fuera de 4.0 para la descarga libre sobre un vertedero elevado, este sería de, aproximadamente, 3.08 cuando el vertedero está sumergido, que prácticamente es el coeficiente para un vertedero de cresta ancha.
Figura4.8 Relación de los coeficientes de descarga debida al efecto del lavadero (Adscripción Obras Hidráulicas I, 2009)
38.1.1.6 Sección transversal de las crestas de vertederos Que relacionada a los ejes que pasan por la cima de la cresta. La porción que queda aguas arriba del origen se define como una curva simple y una tangente o como una curva circular compuesta. La porción de aguas abajo está definida por la ecuación: ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
44
y x =−K H H
n
( )
En la que K y n, son constantes, cuyos valores dependen de la inclinación de aguas arriba y de la velocidad de llegada. La Figura 4.9 proporciona valores de estas constantes para diferentes condiciones.
Figura4.9
Factores para la determinación de las secciones con la forma de la lámina vertedora (Adscripción Obras Hidráulicas I,2009)
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45
0.20
0.20
5.00 0.20 0.50
0.90
0.50
0.90
4.00
4.30
0.70
Figura4.10 Vista en planta de la obra de toma 0.20 5.00 4.00
0.70
0.50
1.54
0.20
0.50 0.90
0.40
0.84
0.50
0.20
2.00
0.50 0.70 0.20
0.20
Figura4.11 Vista en cortes de la obra de toma
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46
CAPÍTULO 39.
Desarenador
Tiene por objeto separar del agua cruda la arena y partículas en suspensión gruesa, con el fin de evitar se produzcan depósitos en las obras de conducción. El desarenado se refiere normalmente a la remoción de las partículas superiores a 0,2 mm.
Camara de Sedimentacion
Tuberia 6" Transicion tuberia
Compuerta de Lavado Transicion desarenador Camara de Carga
Camara de carga
Figura4.12 Esquema de un Desarenador
Los desarenadores están compuestos por cinco partes, como se muestra en la Fig. 4.10: Transición de entrada, la cual une el canal con el desarenador. Cámara de sedimentación, en la cual las partículas sólidas caen al fondo, debido a la disminución de la velocidad producida por el aumento de la sección transversal. Según Dubuat (Adscripción Obras hidráulicas I), las velocidades límites por debajo de las cuales el agua cesa de arrastrar diversas materias son: Para la arcilla
0,081 m/s.
Para la arena fina
0,16 m/s.
Para la arena gruesa 0,216 m/s. De esto se tiene el diseño de desarenadores para una velocidad entre 0,1 - 0,4 m/s con profundidad media entre 1,5 m y 4 m. con sección transversal rectangular o trapezoidal dando mejor resultado hidráulico la sección trapezoidal para pendientes entre 1:5 y 1:8. Vertedero, al final de la cámara se construye un vertedero sobre el cual pasa el agua limpia hacia el canal. Las capas superiores son las que primero se limpian, es por esto que la salida del agua desde el desarenador se hace por medio de un vertedero, que hasta donde sea posible debe trabajar con descarga libre. La velocidad límite es 1 m/s, para evitar turbulencias. Compuerta de lavado, sirve para desalojar los materiales depositados en el fondo, para facilitar el movimiento de las arenas hacia la compuerta, al fondo del desarenador se leda
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47
una gradiente fuerte del 2 al 6%, el incremento de la profundidad obtenido por efecto de esta gradiente no se incluye en el tirante de cálculo, si no que el volumen adicional se lo toma como depósito para las arenas sedimentadas entre dos lavados sucesivos. Canal directo, por el cual se da servicio mientras se está lavando el desarenador, tiempos cortos. 39.1.1.1 Criterios de diseño
El periodo de diseño, teniendo en cuenta criterios económicos y técnicos es de 8 a 16 años.
El periodo de operación es de 24 horas por día.
Debe existir una transición en la unión del canal o tubería de llegada al desarenador para asegurar la uniformidad de la velocidad en la zona de entrada.
La transición debe tener un ángulo de divergencia suave no mayor de 12° 30´.
La velocidad de paso por el vertedero de salida debe ser pequeña para causar menor turbulencia y arrastre de material (Krochin,V=1m/s).
La llegada del flujo de agua a la zona de transición no debe proyectarse en curva pues produce velocidades altas en los lados de la cámara.}
La relación largo/ancho debe ser entre 10 y 20.
La sedimentación de arena fina (d<0.01 cm) se efectúa en forma más eficiente en régimen laminar con valores de número de Reynolds menores de uno (Re<1.0).
La sedimentación de arena gruesa se efectúa en régimen de transición con valores de Reynolds entre 1.0 y 1 000.
La sedimentación de grava se efectúa en régimen turbulento con valores de número de Reynolds mayores de 1 000.
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48
Tabla 4.4
Relación entre el diámetro del as partículas y velocidad de sedimentación (Adscripción Obras hidráulicas I,2009)
La descarga del flujo puede ser controlada a través de dispositivos como vertederos o canales Parshall. 39.1.1.2 Dimensionamiento Se determina la velocidad de sedimentación de acuerdo a los criterios indicados anteriormente en relación a los diámetros de las partículas. Como primera aproximación utilizamos la ley de Stokes.
V s=
ρ −1 1 ∙ g∙ s ∙ d2 18 η
(
)
Vs = Velocidad de sedimentación (cm/s) d = Diámetro de la partícula (cm) η = Viscosidad cinemática del agua (cm2/s) ρs = Densidad relativa de la arena Al disminuir la temperatura aumenta la viscosidad afectando la velocidad de sedimentación de las partículas. Aguas frías retienen sedimentos por periodos más largos que cursos de agua más calientes (Tabla 4.5).
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49
Tabla 4.5
Densidad y viscosidad del agua (Rivas,1978)
Se comprueba el número de Reynolds :
Re =
V s ∙d η
En caso que el número de Reynolds no cumpla para la aplicación de la ley de Stokes (Re<0.5), se realizará un reajuste al valor de Vs considerando la sedimentación de la
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50
partícula en régimen de transición, mediante el término del diámetro y el término de velocidad de sedimentación. 1.20
0.90
0.50
0.50
1.00
0.50
0.90
1.00
1.35
0.85
0.20
0.70 1.50
0.20
1.20
1.75
0.70
1.01
0.40
0.30
0.70
1.10
0.90
1.10
1.00 1.40
0.50
0.59
0.20
0.52
0.40
0.50
0.90
1.10
0.67
1.10
0.20
0.60
Figura4.13 Vista en planta y en cortes del desarenador
CAPÍTULO 40.
Tanque de almacenamiento
El tipo de tanque seleccionado será un tanque de hormigón armado, el cual se encuentra en un lugar apto para su emplazamiento, la altura del tanque garantizara la presión mínima en el punto más desfavorable de la red de distribución.
Vr C Qmax d t Donde: Vr = Volumen de regulación (m3) C = Coeficiente de regulación (sistema de gravedad 0,15 a 0,30) Qmax-d = Caudal máximo diario (1,12 l/seg) t= Tiempo en días (t=1 como mínimo) 40.1.1.1 Calculo del Volumen del Tanque Los datos iniciales para el dimensionamiento del tanque se presentan en la tabla 4.5.
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51
Tabla 4.6
Dimensionamiento del volumen tanque DATOS INICIALES
Población Inicial 510 hab Tasa de Crecimiento 3,30 % Periodo 20 años Población Futuro (Crecimiento Exponencial) 987 hab Dotación futuro 83 lt/hab/día VOLUMEN REQUERIDO POR DIA Volumen Medio Diario 28,34 m3/día CAUDALES DE SERVICIO Caudal medio diario 0,95 lts/seg 3,35 m3/hr Caudal máximo diario 1,14 lts/seg 4,03 m3/hr Caudal Máximo Horario 2,28 lts/seg 8,03 m3/hr VOLUMEN TANQUE ADOPTADO 30 m3 Fuente: Elaboración propia
K1=1,2 k2=2,0
Vol tanque=Vol regulacion +Vol reserva +Vol muerto Vol regulacion=C∗Q max diario∗t Vol regulacion=( 15 a 30 )∗Q max diario =30 ∗1,12 ¿ seg 1.−¿ Vol regulacion =19,35m3 Vol reserva =3.6∗Q max diario∗t 2.−¿ Vol reserva =8,06 m3 Vol muerto ≤0.15 → 5 cm. 3
3.−¿ Vol muerto =3,10∗2,80∗0.05 ↔ 0,43 m Vol tanque=19,35+8,06+0,43 Vol tanque=27,85 m3 ↔ ASUMIMOS 30 m3
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52
40.1.1.2 Dimensiones del Tanque De acuerdo con el volumen requerido, considerando que Mizque es zona sísmica el tanque de almacenamiento será de Hormigón Armado con su respectiva tapa de una capacidad del reservorio es de 30 m3 (Figura 4.14): Las dimensiones del tanque son:
V OLUMEN =a∗b∗H V OLUMEN =4,00∗4,00∗2,00=30,00 m3 hlibre =0,12m . ; a=4,00 ; b=4,00 m. ; h=2,30 m. ; Htotal=2,00 m .
Figura4.14 Esquema del tanque
CAPÍTULO 41.
Diseño red de distribución
La red de distribución es calculada para cubrir la demanda del caudal máximo horario, en la misma no se toma en cuenta la demanda contra incendios debido a que la población es menor a 10.000 habitantes. El diseño de la red es de tipo abierta o ramificada a partir de una línea principal, ya que la población es dispersa. El abastecimiento a la red es por medio de gravedad, ubicando el tanque de almacenamiento en un nivel superior a la red de distribución, de esta forma se garantiza la presión suficiente en toda la red.
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53
41.1.1.1 Determinación de caudales – método de simultaneidad y número de grifos Para redes con menos de 30 conexiones debe determinarse el caudal por ramal, utilizando el método probabilístico o de simultaneidad, basado en el coeficiente de simultaneidad y el número de grifos. 41.1.1.2 Análisis Hidráulico de la Red La simulación del funcionamiento hidráulico del sistema, se ha realizado en paquetes computacionales, el cual realiza una comparación de los diferentes componentes del sistema que se basa a partir de procesos iterativos Hardy Cross, para realizar las aproximaciones y utiliza el coeficiente de Manning o de Hazen & Williams para el cálculo de pérdida de cargas. Luego de cumplir con los requisitos tanto de los caudales, como de la calidad del agua, se ha considerado que el caudal para el cálculo hidráulico será el Caudal Máximo Horario (Qmax_h= 2,23 l/s) la N.B. 689 sugiere que en cada pileta se tome como caudal de consumo mínimo 0.1 l/s, pero debido a la poca demanda de la comunidad se obtiene un valor menor al requerido. Dentro de este análisis se ha considerado la presión estática máxima recomendada por la Norma Boliviana N.B. 689, tomando como límite máximo el 80 % de la presión de trabajo de la tubería a emplearse. Dada la topografía del terreno y tomando en cuenta que se debe cuidar las presiones de servicio en toda la red de Distribución y el tanque de almacenamiento estará ubicado a aproximadamente 62 m de desnivel respecto a los aportes.
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54
N8 N7
N9
N6 N5 N10
N4 N2 N3
N17
N16 N15
N1 N14
N24
N13 N12
N23
N11
N22 N21 N31
N20 N19 N18 N25
N26
N27
N29
N28
N30
N32
N33
Figura4.15 Croquis red agua potable
De acuerdo a la modelación en Watercad se elabora la tabla 4.7 resultado de la modelación de la tubería de aducción desde la obra de toma hasta el tanque de almacenamiento y la tabla 4.8 resultado de la modelación de la red cerrada del sistema de agua potable de la alternativa elegida. En la tabla 4.7 se pueden ver las presiones en los diferentes nudos, el nudo J151 es el nudo posterior al tanque de agua y continúa hasta el nudo J169 en donde se adiciona con el nudo N11 y a partir de este nudo se inicia el sistema de red cerrada. Los nudos con nomenclatura “J” son los nudos que conectan la tubería de aducción desde la obra de toma hasta la red de distribución Los nudos con nomenclatura “N” son los nudos que conectan la red cerrada y se puede evidenciar que todos estos nudos presentan una demanda de agua y tienen presiones mayores a 5 (m H2O).
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
55
Tabla 4.7
Reporte de presiones en los nudos de la tubería de aducción
Label
Elevation
Demand
Hydraulic
Pressure
(m)
(L/s)
Grade (m)
(m H2O)
J2
2.307,18
0
2.307,76
0,58
J3
2.307,03
0
2.307,68
0,65
J4
2.306,59
0
2.307,57
0,98
J5
2.305,48
0
2.307,53
2,05
J6
2.303,78
0
2.307,32
3,53
J7
2.301,88
0
2.307,14
5,25
J8
2.301,69
0
2.307,05
5,35
J9
2.300,23
0
2.306,94
6,69
J10
2.298,67
0
2.306,92
8,23
J11
2.297,41
0
2.306,88
9,46
J12
2.297,39
0
2.306,79
9,38
J13
2.297,36
0
2.306,75
9,37
J14
2.297,18
0
2.306,73
9,53
J15
2.297,43
0
2.306,63
9,18
J16
2.297,47
0
2.306,61
9,12
J17
2.297,31
0
2.306,58
9,25
J18
2.297,21
0
2.306,52
9,29
J19
2.297,11
0
2.306,44
9,31
J20
2.293,75
0
2.306,31
12,53
J21
2.292,00
0
2.306,26
14,23
J22
2.291,68
0
2.306,21
14,5
J23
2.291,00
0
2.306,18
15,15
J24
2.290,57
0
2.306,14
15,54
J25
2.289,41
0
2.306,11
16,66
J26
2.289,00
0
2.306,09
17,06
J27
2.288,38
0
2.306,06
17,64
J28
2.287,43
0
2.306,03
18,56
J29
2.285,81
0
2.305,97
20,12
J30
2.285,21
0
2.305,88
20,63
J31
2.285,19
0
2.305,77
20,53
J32
2.284,88
0
2.305,70
20,78
J33
2.283,23
0
2.305,62
22,35
J34
2.283,04
0
2.305,52
22,43
J35
2.282,09
0
2.305,42
23,28
J36
2.281,89
0
2.305,37
23,43
J37
2.281,06
0
2.305,32
24,21
J38
2.280,84
0
2.305,24
24,35
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
56
Label
Elevation
Demand
Hydraulic
Pressure
(m)
(L/s)
Grade (m)
(m H2O)
J39
2.278,71
0
2.305,10
26,33
J40
2.277,91
0
2.305,05
27,09
J41
2.276,16
0
2.304,94
28,72
J42
2.275,53
0
2.304,88
29,29
J43
2.273,85
0
2.304,84
30,93
J44
2.273,54
0
2.304,77
31,16
J45
2.271,44
0
2.304,69
33,18
J46
2.267,47
0
2.304,65
37,11
J47
2.266,72
0
2.304,61
37,82
J48
2.266,34
0
2.304,57
38,15
J49
2.264,00
0
2.304,52
40,43
J50
2.263,25
0
2.304,38
41,04
J51
2.260,52
0
2.304,22
43,61
J52
2.260,33
0
2.304,10
43,68
J53
2.258,12
0
2.304,00
45,79
J54
2.257,04
0
2.303,93
46,8
J55
2.255,07
0
2.303,81
48,64
J56
2.255,00
0
2.303,75
48,65
J57
2.253,22
0
2.303,70
50,38
J58
2.253,21
0
2.303,63
50,32
J59
2.252,53
0
2.303,58
50,95
J60
2.252,17
0
2.303,52
51,25
J61
2.252,15
0
2.303,41
51,16
J62
2.249,55
0
2.250,79
1,24
J63
2.247,75
0
2.250,75
2,99
J64
2.247,51
0
2.250,64
3,12
J65
2.247,49
0
2.250,55
3,05
J66
2.246,92
0
2.250,38
3,46
J67
2.243,75
0
2.250,23
6,47
J68
2.242,29
0
2.249,98
7,68
J69
2.239,59
0
2.249,91
10,3
J70
2.239,15
0
2.249,86
10,69
J71
2.237,84
0
2.249,81
11,95
J72
2.237,29
0
2.249,79
12,47
J73
2.237,44
0
2.249,73
12,27
J74
2.237,56
0
2.249,69
12,11
J75
2.237,00
0
2.249,68
12,65
J76
2.236,65
0
2.249,60
12,92
J77
2.236,29
0
2.249,48
13,16
J78
2.235,79
0
2.249,44
13,62
J79
2.235,81
0
2.249,41
13,57
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
57
Label
Elevation
Demand
Hydraulic
Pressure
(m)
(L/s)
Grade (m)
(m H2O)
J80
2.235,29
0
2.249,33
14,01
J81
2.234,04
0
2.249,29
15,22
J82
2.233,84
0
2.249,23
15,36
J83
2.233,63
0
2.249,17
15,51
J84
2.232,60
0
2.249,07
16,44
J85
2.232,02
0
2.249,01
16,95
J86
2.231,89
0
2.248,95
17,03
J87
2.231,59
0
2.248,92
17,3
J88
2.230,67
0
2.248,78
18,08
J89
2.230,29
0
2.248,68
18,35
J90
2.229,77
0
2.248,58
18,78
J91
2.228,64
0
2.248,51
19,83
J92
2.227,71
0
2.248,34
20,59
J93
2.227,00
0
2.248,19
21,15
J94
2.225,00
0
2.248,10
23,05
J95
2.222,80
0
2.247,94
25,09
J96
2.219,90
0
2.247,87
27,91
J97
2.218,36
0
2.247,83
29,41
J98
2.217,28
0
2.247,77
30,43
J99
2.216,73
0
2.247,70
30,91
J100
2.216,65
0
2.247,60
30,89
J101
2.214,79
0
2.247,50
32,64
J102
2.214,00
0
2.247,40
33,34
J103
2.212,89
0
2.247,21
34,26
J104
2.211,38
0
2.247,10
35,65
J105
2.210,06
0
2.246,84
36,71
J106
2.208,52
0
2.246,76
38,17
J107
2.207,96
0
2.246,70
38,66
J108
2.206,93
0
2.246,60
39,59
J109
2.206,79
0
2.246,55
39,68
J110
2.205,30
0
2.246,40
41,01
J111
2.203,33
0
2.246,29
42,87
J112
2.201,53
0
2.246,18
44,56
J113
2.201,16
0
2.246,02
44,77
J114
2.199,60
0
2.245,94
46,25
J115
2.198,51
0
2.245,89
47,29
J116
2.197,89
0
2.245,82
47,83
J117
2.197,85
0
2.245,72
47,77
J118
2.196,42
0
2.197,32
0,9
J119
2.194,89
0
2.197,10
2,2
J120
2.194,07
0
2.197,00
2,93
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
58
Label
Tabla 4.8
Elevation
Demand
Hydraulic
Pressure
(m)
(L/s)
Grade (m)
(m H2O)
J121
2.194,06
0
2.196,87
2,8
J122
2.194,40
0
2.196,79
2,38
J123
2.194,38
0
2.196,67
2,28
J124
2.193,36
0
2.196,63
3,27
J125
2.192,83
0
2.196,58
3,74
J126
2.192,00
0
2.196,51
4,5
J127
2.190,45
0
2.196,48
6,02
J128
2.189,88
0
2.196,38
6,49
J129
2.188,53
0
2.196,13
7,59
J130
2.185,20
0
2.196,01
10,79
J131
2.183,74
0
2.195,76
11,99
J132
2.181,38
0
2.195,62
14,21
J133
2.179,81
0
2.195,49
15,65
J134
2.179,66
0
2.195,43
15,74
J135
2.179,63
0
2.195,35
15,69
J136
2.178,74
0
2.195,28
16,51
J137
2.179,10
0
2.195,25
16,11
J138
2.179,20
0
2.195,08
15,85
J139
2.179,19
0
2.194,91
15,69
J140
2.178,45
0
2.194,75
16,26
J141
2.178,21
0
2.194,65
16,41
J142
2.178,20
0
2.194,50
16,27
J143
2.177,93
0
2.194,38
16,41
J144
2.177,23
0
2.194,13
16,86
J145
2.176,42
0
2.193,88
17,42
J146
2.175,61
0
2.193,62
17,98
J147
2.174,43
0
2.193,37
18,91
J148
2.172,78
0
2.193,25
20,43
J149
2.171,57
0
2.193,03
21,42
TANQUE
2.169,85
0,5
2.192,78
22,89
Reporte de presiones en los nudos de la red cerrada del sistema de agua potable de la alternativa elegida Label
Elevation
Demand
Hydraulic
Pressure
(m)
(L/s)
Grade (m)
(m H2O)
J151
2.168,88
0
2.170,99
2,11
J152
2.167,68
0
2.170,84
3,15
J153
2.168,27
0
2.170,68
2,41
J154
2.166,74
0
2.170,49
3,74
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
59
Label
Elevation
Demand
(m)
(L/s)
Hydraulic
Pressure
Grade (m)
(m H2O)
J155
2.164,53
0
2.170,37
5,83
J156
2.164,98
0
2.170,21
5,22
J157
2.164,39
0
2.170,01
5,61
J158
2.164,00
0
2.169,74
5,73
J159
2.162,52
0
2.169,59
7,05
J160
2.161,87
0
2.169,27
7,39
J161
2.160,12
0
2.168,96
8,82
J162
2.157,97
0
2.166,71
8,72
J163
2.155,91
0
2.164,45
8,52
J164
2.154,32
0
2.164,16
9,82
J165
2.154,23
0
2.163,49
9,24
J166
2.154,20
0
2.162,20
7,98
J167
2.152,78
0
2.159,94
7,15
J168
2.151,07
0
2.157,69
6,61
J169
2.148,86
0
2.155,43
6,56
N1
2.146,18
0,1
2.152,59
6,39
N2
2.142,29
0
2.151,50
9,19
N3
2.141,17
0,1
2.151,15
9,96
N4
2.135,27
0,1
2.149,76
14,46
N5
2.129,51
0,1
2.148,97
19,42
N6
2.124,03
0,1
2.148,53
24,45
N7
2.118,61
0,1
2.148,31
29,64
N8
2.115,70
0,1
2.148,26
32,5
N9
2.115,22
0
2.148,25
32,97
N10
2.113,11
0,1
2.148,24
35,06
N11
2.145,63
0,1
2.154,49
8,84
N12
2.140,68
0,13
2.151,16
10,46
N13
2.135,74
0,24
2.149,73
13,96
N14
2.129,80
0,14
2.148,96
19,13
N15
2.124,45
0,15
2.148,53
24,03
N16
2.118,85
0,14
2.148,31
29,4
N17
2.112,95
0,1
2.148,24
35,22
N18
2.145,30
0,1
2.151,12
5,81
N19
2.141,39
0,1
2.150,66
9,25
N20
2.136,09
0,1
2.149,71
13,59
N21
2.130,27
0,11
2.148,96
18,65
N22
2.122,50
0,13
2.148,53
25,98
N23
2.117,09
0,14
2.148,31
31,16
N24
2.111,90
0,1
2.148,24
36,27
N25
2.145,26
0,1
2.150,92
5,64
N26
2.141,68
0,1
2.150,60
8,9
N27
2.136,04
0,1
2.149,70
13,63
N28
2.129,82
0,1
2.148,95
19,09
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
60
Label
Elevation
Demand
Hydraulic
Pressure
(m)
(L/s)
Grade (m)
(m H2O)
N29
2.123,77
0,1
2.148,53
24,71
N30
2.118,53
0,1
2.148,31
29,72
N31
2.112,06
0,1
2.148,23
36,09
N32
2.129,61
0,11
2.148,90
19,26
N33
2.110,71
0,1
2.148,18
37,39
En la tabla 4.9 se pueden ver las velocidades en las diferentes tuberías del sistema de aducción que conecta la obra de toma y el tanque de almacenamiento, dicha tubería tiene un diámetro constante de 1 ½” y tiene un caudal de diseño de 0.5 l/s. El tipo de material de la tubería es de PVC clase 15 con un coeficiente de Hazen – Williams de 150. Dada la sección constante de la tubería y el caudal se tiene una velocidad constante de 0,44 m/s a lo largo de toda la tubería de aducción.
Tabla 4.9
Reporte de velocidades en las tuberias del sistema de aducción desde la obra de toma hasta el tanque de almacenamiento
Label
Length
Start
Stop
Diameter
(Scaled) (m)
Node
Node
(in)
Material
Hazen-
Flow
Velocity
Williams C
(L/s)
(m/s)
T-1
1,71 R-1
TCV-1
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-2
7,62 TCV-1
J2
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-3
12,67 J2
J3
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-4
17,19 J3
J4
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-5
6,95 J4
J5
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-6
33,85 J5
J6
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-7
27,3 J6
J7
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-8
14,32 J7
J8
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-9
18,88 J8
J9
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-10
2,59 J9
J10
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-11
5,56 J10
J11
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-12
15,02 J11
J12
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-13
6,3 J12
J13
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-14
3,67 J13
J14
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-15
15,2 J14
J15
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-16
3,25 J15
J16
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-17
4,52 J16
J17
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-18
10,47 J17
J18
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-19
12,88 J18
J19
1,5 PVC
150
0,5
0,44
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
61
Label
Length
Start
Stop
Diameter
(Scaled) (m)
Node
Node
(in)
Material
Hazen-
Flow
Velocity
Williams C
(L/s)
(m/s)
T-20
20 J19
J20
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-21
8,54 J20
J21
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-22
7,68 J21
J22
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-23
3,78 J22
J23
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-24
6,58 J23
J24
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-25
5,57 J24
J25
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-26
2,44 J25
J26
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-27
5,41 J26
J27
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-28
4,85 J27
J28
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-29
8,37 J28
J29
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-30
15,07 J29
J30
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-31
18,09 J30
J31
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-32
10 J31
J32
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-33
12,57 J32
J33
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-34
16,74 J33
J34
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-35
15,54 J34
J35
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-36
7,88 J35
J36
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-37
7,94 J36
J37
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-38
13,63 J37
J38
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-39
21,98 J38
J39
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-40
6,93 J39
J40
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-41
18,82 J40
J41
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-42
8,84 J41
J42
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-43
6,03 J42
J43
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-44
11,96 J43
J44
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-45
12,69 J44
J45
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-46
5,59 J45
J46
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-47
5,95 J46
J47
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-48
7,6 J47
J48
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-49
8,03 J48
J49
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-50
22 J49
J50
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-51
24,82 J50
J51
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-52
18,97 J51
J52
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-53
16,51 J52
J53
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-54
10,24 J53
J54
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-55
19,5 J54
J55
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-56
9,16 J55
J56
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-57
8,01 J56
J57
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-58
11,54 J57
J58
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-59
7,61 J58
J59
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-60
9 J59
J60
1,5 PVC
150
0,5
0,44
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
62
Label
Length
Start
Stop
Diameter
(Scaled) (m)
Node
Node
(in)
Material
Hazen-
Flow
Velocity
Williams C
(L/s)
(m/s)
T-61
17,52 J60
J61
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-62
3,11 J61
TCV-2
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-62I
2,37 TCV-2
PRV-1
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-62II
5,3 PRV-1
J62
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-63
7,46 J62
J63
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-64
18 J63
J64
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-65
14,19 J64
J65
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-66
25,77 J65
J66
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-67
23,8 J66
J67
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-68
40 J67
J68
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-69
11,94 J68
J69
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-70
8,06 J69
J70
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-71
7,41 J70
J71
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-72
4,04 J71
J72
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-73
8,77 J72
J73
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-74
5,85 J73
J74
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-75
2,49 J74
J75
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-76
13,27 J75
J76
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-77
18,17 J76
J77
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-78
7,02 J77
J78
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-79
4,98 J78
J79
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-80
11,56 J79
J80
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-81
6,16 J80
J81
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-82
10,28 J81
J82
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-83
8,96 J82
J83
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-84
16,42 J83
J84
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-85
10,04 J84
J85
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-86
9,01 J85
J86
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-87
4,89 J86
J87
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-88
21,78 J87
J88
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-89
16,5 J88
J89
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-90
15,34 J89
J90
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-91
11,34 J90
J91
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-92
26,63 J91
J92
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-93
23,88 J92
J93
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-94
15,21 J93
J94
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-95
25,21 J94
J95
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-96
11,9 J95
J96
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-97
6,35 J96
J97
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-98
9,51 J97
J98
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-99
10,94 J98
J99
1,5 PVC
150
0,5
0,44
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
63
Label
Length
Start
Stop
Diameter
(Scaled) (m)
Node
Node
(in)
Material
Hazen-
Flow
Velocity
Williams C
(L/s)
(m/s)
T-100
15,62 J99
J100
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-101
16,55 J100
J101
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-102
14,94 J101
J102
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-103
29,83 J102
J103
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-104
18,54 J103
J104
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-105
40,58 J104
J105
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-106
12,84 J105
J106
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-107
10,63 J106
J107
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-108
15,38 J107
J108
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-109
7,28 J108
J109
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-110
25,7 J109
J110
1,5 PVC
150
0,5
0,43
T-111
17,14 J110
J111
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-112
17,23 J111
J112
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-113
25,26 J112
J113
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-114
12,75 J113
J114
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-115
7,82 J114
J115
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-116
12,53 J115
J116
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-117
15,43 J116
J117
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-117I
4,25 J117
TCV-3
1,5 PVC
150
0,5
0,44
PRV-2
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-117II
4 TCV-3
T-117III
22,08 PRV-2
J118
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-119
35,97 J118
J119
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-120
15 J119
J120
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-121
21,57 J120
J121
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-122
12,6 J121
J122
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-123
19,52 J122
J123
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-124
5,01 J123
J124
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-125
8,47 J124
J125
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-126
11,53 J125
J126
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-127
5 J126
J127
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-128
15 J127
J128
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-129
40 J128
J129
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-130
20 J129
J130
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-131
40 J130
J131
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-132
22,63 J131
J132
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-133
20,26 J132
J133
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-134
9,01 J133
J134
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-135
13,27 J134
J135
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-136
11,11 J135
J136
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-137
5,01 J136
J137
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-138
27 J137
J138
1,5 PVC
150
0,5
0,44
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
64
Label
Length
Start
Stop
Diameter
(Scaled) (m)
Node
Node
(in)
Material
Hazen-
Flow
Velocity
Williams C
(L/s)
(m/s)
T-139
26,97 J138
J139
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-140
25,89 J139
J140
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-141
15 J140
J141
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-142
24,58 J141
J142
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-143
19,26 J142
J143
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-144
40 J143
J144
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-145
40 J144
J145
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-146
40 J145
J146
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-147
40 J146
J147
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-148
20 J147
J148
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-149
34,25 J148
J149
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-150
36,25 J149
TCV-4
1,5 PVC
150
0,5
0,44
TANQUE
1,5 PVC
150
0,5
0,44
T-150I
3,75 TCV-4
En la tabla 4.10 se pueden ver las velocidades en las diferentes tuberías de la red cerrada de distribución del sistema de agua potable, al inicio del sistema presenta diámetros de 3” y 2” en la aducción entre el tanque y la red cerrada y diámetros de 1 ½” en toda la red de distribución. Fueron las demandas en los nudos expresadas en (l/s) los que definieron los diámetros de las tuberías dentro el programa Watercad. El tipo de material de la tubería es de PVC clase 15 con un coeficiente de Hazen – Williams de 150.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
65
Tabla 4.10 Reporte de velocidades en las tuberías de la red cerrada del sistema de agua potable de la alternativa elegida
Label
T-151
Length (Scaled) (m)
Start Node
Stop
Diameter
Node
(in)
Hazen-
Flow
Velocity
Williams C
(L/s)
(m/s)
3 PVC
150
3,49
0,77
T-151I
16,2 TCV-5
J151
3 PVC
150
3,49
0,77
T-152
20 J151
J152
3 PVC
150
3,49
0,77
T-153
20 J152
J153
3 PVC
150
3,49
0,77
T-154
24,83 J153
J154
3 PVC
150
3,49
0,77
T-155
15,18 J154
J155
3 PVC
150
3,49
0,77
T-156
20 J155
J156
3 PVC
150
3,49
0,77
T-157
25,53 J156
J157
3 PVC
150
3,49
0,77
T-158
34,46 J157
J158
3 PVC
150
3,49
0,77
T-159
20 J158
J159
3 PVC
150
3,49
0,77
T-160
40 J159
J160
3 PVC
150
3,49
0,77
T-161
40 J160
J161
3 PVC
150
3,49
0,77
T-162
40 J161
J162
2 PVC
150
3,49
1,72
T-163
40 J162
J163
2 PVC
150
3,49
1,72
T-164
5,14 J163
J164
2 PVC
150
3,49
1,72
T-165
12 J164
J165
2 PVC
150
3,49
1,72
T-166
22,86 J165
J166
2 PVC
150
3,49
1,72
T-167
40 J166
J167
2 PVC
150
3,49
1,72
T-168
40 J167
J168
2 PVC
150
3,49
1,72
T-169
40 J168
J169
2 PVC
150
3,49
1,72
T-170
13,84 J169
TCV-6
2 PVC
150
3,49
1,72
N11
2 PVC
150
3,49
1,72
T-170I
3,8 TANQUE-1 TCV-5
Material
2,97 TCV-6
T-171
105,53 N1
N11
1,5 PVC
150
-0,88
0,78
T-172
113,25 N11
N18
1,5 PVC
150
1,16
1,02
T-173
28,65 N18
N25
1,5 PVC
150
0,54
0,47
T-174
65,93 N21
N28
1,5 PVC
150
0,07
0,06
T-175
112,32 N28
N32
1,5 PVC
150
0,11
0,1
T-176
111,99 N13
N20
1,5 PVC
150
0,07
0,06
T-177
51,36 N20
N27
1,5 PVC
150
0,05
0,04
T-178
N12
1,5 PVC
150
-0,05
0,05
T-179
110,98 N3 112 N12
N19
1,5 PVC
150
0,42
0,37
T-180
36,8 N19
N26
1,5 PVC
150
0,24
0,21
T-181
64,2 N25
N26
1,5 PVC
150
0,44
0,38
T-182
110 N26
N27
1,5 PVC
150
0,58
0,51
T-183
110,08 N27
N28
1,5 PVC
150
0,52
0,46
T-184
109,73 N28
N29
1,5 PVC
150
0,38
0,34
T-185
110,12 N29
N30
1,5 PVC
150
0,27
0,23
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
66
Label
Length (Scaled) (m)
Start Node
Stop
Diameter
Node
(in)
Material
Hazen-
Flow
Velocity
Williams C
(L/s)
(m/s)
T-186
135,1 N30
N31
1,5 PVC
150
0,15
0,13
T-187
67,98 N18
N19
1,5 PVC
150
0,52
0,46
T-188
109 N19
N20
1,5 PVC
150
0,6
0,53
T-189
75,52 N1
N2
1,5 PVC
150
0,78
0,69
T-190
24,06 N2
N3
1,5 PVC
150
0,78
0,69
T-191
108,86 N3
N4
1,5 PVC
150
0,74
0,65
T-192
109 N4
N5
1,5 PVC
150
0,54
0,47
T-193
109 N5
N6
1,5 PVC
150
0,4
0,35
T-194
109 N6
N7
1,5 PVC
150
0,27
0,24
T-195
60,47 N7
N8
1,5 PVC
150
0,17
0,15
T-196
28,22 N8
N9
1,5 PVC
150
0,07
0,06
T-197
80,23 N9
N10
1,5 PVC
150
0,07
0,06
T-198
14,43 N10
N17
1,5 PVC
150
-0,03
0,03
T-199
112,65 N17
N24
1,5 PVC
150
0,02
0,01
T-200
113,47 N24
N31
1,5 PVC
150
0,05
0,05
T-201
159,28 N31
N33
1,5 PVC
150
0,1
0,09
T-202
111,04 N7
N16
1,5 PVC
150
0
0
T-203
112,1 N16
N23
1,5 PVC
150
-0,01
0,01
T-204
94,97 N23
N30
1,5 PVC
150
-0,02
0,02
T-205
111,27 N6
N15
1,5 PVC
150
0,02
0,02
T-206
111,99 N15
N22
1,5 PVC
150
0
0
T-207
80,45 N22
N29
1,5 PVC
150
-0,01
0,01
T-208
110,91 N5
N14
1,5 PVC
150
0,04
0,04
T-209
111,99 N14
N21
1,5 PVC
150
0,04
0,04
T-210
110,98 N4
N13
1,5 PVC
150
0,1
0,08
T-211
109,01 N20
N21
1,5 PVC
150
0,53
0,46
T-212
109,07 N21
N22
1,5 PVC
150
0,39
0,34
T-213
108,94 N22
N23
1,5 PVC
150
0,27
0,24
T-214
123,03 N23
N24
1,5 PVC
150
0,14
0,12
T-215
84,78 N11
N12
1,5 PVC
150
1,35
1,18
T-216
108,97 N12
N13
1,5 PVC
150
0,75
0,66
T-217
109,02 N13
N14
1,5 PVC
150
0,53
0,47
T-218
109 N14
N15
1,5 PVC
150
0,39
0,34
T-219
108,86 N15
N16
1,5 PVC
150
0,27
0,24
T-220
110,92 N16
N17
1,5 PVC
150
0,14
0,13
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
67
CAPÍTULO 42.
SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
42.1 PARÁMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
CAPÍTULO 43.
Periodo de diseño
El periodo de diseño para el presente proyecto es de 20 años.
CAPÍTULO 44.
Población del proyecto
44.1.1.1 Población inicial La población inicial es de 282 habitantes. 44.1.1.2 Población futura La población final es de 510 habitantes.
CAPÍTULO 45.
Consumo de agua
45.1.1.1 Dotación media diaria La dotación media diaria es de 60 l/hab/día (Tabla 4.1). 45.1.1.2 Dotación futura de agua La dotación futura de agua es de 66 l/hab/día.
CAPÍTULO 46.
Coeficiente de Retorno
Este coeficiente toma en cuenta que no toda el agua consumida en un domicilio es devuelta al alcantarillado, debido a sus múltiples usos como riego, lavado de piso, cocina y otros. El valor de este coeficiente oscila entre el 60% y el 80%. Considerando las costumbres de la población en el municipio de Mizque, se determina para la modelación del proyecto de alcantarillado que de la dotación de agua el 80 % es devuelto al alcantarillado, siendo el resto utilizado en riego, lavado de pisos, cocina y otros.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
68
CAPÍTULO 47.
Contribuciones de aguas residuales
47.1.1.1 Domésticas (QMD) El caudal medio diario doméstico (QMD), debe ser calculado utilizando una de las siguientes expresiones:
C∗P∗¿˙ 86400 Q MD=¿ Donde: QMD Caudal medio diario doméstico, en L/s C Coeficiente de retorno, adimensional P Población, en hab Dot Consumo de agua per cápita, en L/hab/d 47.1.1.2 Infiltración lineal (QINF) No se puede evitar la infiltración de aguas subterráneas a través de fisuras en los colectores, juntas mal ejecutadas, en la unión de colectores con las cámaras de inspección y en las mismas cámaras de inspección cuando permiten la infiltración del agua. Los valores de coeficiente de infiltración recomendados por la norma se muestran a continuación. Tabla 5.1
Coeficientes de infiltración l/s/m (Peñaranda & Díaz, 1986)
Tomando en cuenta que para tubería PVC, unión de goma y nivel freático alto, el coeficiente propuesto por la norma es demasiado conservador (0,05 l/s/km). El caudal de infiltración del trabajo dirigido, considerando que existen 4.5 Km de red es: 0,0002 l/s 47.1.1.3 Conexiones erradas (QCE) En los caudales de aguas residuales se deben considerar los caudales provenientes de las conexiones erradas, según la norma NB 688 es necesario fijar un coeficiente de seguridad del 5 al 10 % del caudal máximo previsto de aguas residuales. En el proyecto
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
69
se toma un coeficiente de seguridad del 10 % del caudal máximo, para los caudales provenientes de las conexiones erradas.
CAPÍTULO 48.
Coeficientes de punta (M)
El coeficiente de punta “M” es la relación entre el caudal máximo horario y el caudal medio diario. El coeficiente de punta sirve para estimar el caudal máximo horario con base en el caudal medio diario, tiene en cuenta las variaciones del consumo de agua. Según la norma NB 688 la variación del coeficiente de punta “M” debe ser estimada con base a relaciones de Harmon y Babbit, válidas para poblaciones de 1000 hab a 1000 000 hab; la relación de Flores, en las cuales se estima “M” en función del número de habitantes; la relación de Pöpel para poblaciones que varían de 5 000 a 250 000 hab. Y también se debe tomar en cuenta los coeficientes de variación de caudal k1y k2. El coeficiente de punta debe ser obtenido mediante las siguientes ecuaciones: Coeficiente de Harmon:
M =1+
14 4+ √ P
donde: M Coeficiente de Harmon adimensional P Población, en miles de habitantes Su alcance está recomendado en el rango: 2 ≤ M ≤ 3,8 Coeficiente de Babbit:
M=
5 P 0.20
donde: P población en miles de habitantes Coeficientes de variación de caudal k1 y k2: El coeficiente de punta está dado por los coeficientes de variación de caudal k1y k2.
M =K 1∗K 2 Donde: k1 es el coeficiente de máximo caudal diario, es la relación entre el mayor caudal diario verificado al año y el caudal medio diario anual. El coeficiente de máximo caudal diario k1, varía entre 1,2 a 1,5, según las características de la población. Los valores mayores de
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
70
k1, corresponden a poblaciones menores, donde los hábitos y costumbres de la población son menores. k2 Coeficiente de máximo caudal horario, es la relación entre el mayor caudal observado en una hora del día de mayor consumo y el caudal medio del mismo día. El coeficiente de máximo caudal horario k2, varía según el número de habitantes, como se muestra en la tabla 2.7. Para nuestro diseño utilizamos el método de los coeficientes de variación, donde k1 es igual a 1,2 y k2 es igual a 2,0 entonces se tiene un valor de coeficiente de punta M=2,4
CAPÍTULO 49.
Caudal máximo horario doméstico
El caudal máximo horario es la base para establecer el caudal de diseño de una red de colectores de un sistema de recolección y evacuación de aguas residuales. El caudal máximo horario del día máximo, se debe estimar a partir del caudal medio diario, mediante el uso del coeficiente de punta “M” y para las condiciones inicial y final del proyecto. El caudal máximo horario está dado por:
QMH =M∗Q MD Donde: QMH Caudal máximo horario doméstico, en L/s M
Coeficiente de punta adimensional
QMD Caudal medio diario doméstico, en L/s
CAPÍTULO 50.
Caudal de diseño
El caudal de diseño (QDT) de cada tramo de la red de colectores se obtiene sumando al caudal máximo horario doméstico del día máximo, QMH, los aportes por infiltraciones lineales y conexiones erradas y de los caudales de descarga concentrada. El caudal de diseño está dado por:
Q DT =Q MH +Q INF +QCE + ∑ Q DC Donde: QDT Caudal de diseño, en L/s QMH Caudal máximo horario doméstico, en L/s QINF Caudal por infiltración, en L/s QCE Caudal por conexiones erradas, en L/s QDC Caudal de descarga concentrada, en L/s
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
71
50.1 CRITERIO DE DISEÑO
CAPÍTULO 51.
Ecuaciones de diseño
Para los cálculos hidráulicos hechos para este trabajo dirigido se utilizó la ecuación de Manning 2
1
1 V = ∗R H 3∗S 2 donde: n V
Velocidad, en m/s
n
Coeficiente de rugosidad de Manning adimensional
RH Radio hidráulico, en m S
Pendiente, en m/m
CAPÍTULO 52.
Ecuaciones de continuidad
La ecuación de continuidad está dada por la siguiente expresión:
Q= A∗V Donde: Q
Caudal, en m3/s
A
Área de la sección, en m2
V
Velocidad, en m/s
Los cálculos de las figuras de los sectores y segmentos circulares y relaciones trigonométricas, deben ser obtenidos según la figura 5.1.
Figura5.1 Relaciones geométricas de la sección circular parcialmente llena
Donde: D
Diámetro, en m (mm) (plg) Figura4.16
CAPÍTULO 53.
h
Tirante de agua, en m (%)
Tuberías con sección llena
Las relaciones geométricas para la sección circular son: Área:
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
72
A=
π∗D 4
2
Perímetro
P=πD Radio hidráulico
RH=
D 4
Velocidad
V=
2
1
8
1
0.397 ∗D 3 ∗S 2 n
Caudal
Q=
0.312 ∗D 3∗S 2 n
CAPÍTULO 54.
Tuberías con sección parcialmente llenas
Angulo central (en grado sexagesimal)
2∗h ) D θ=2∗cos−1 ¿ (1−¿
Radio hidráulico
D 360∗sin θ R H = ∗(1− ) 4 2∗π∗θ Velocidad 2
1
0.397∗D 3 360∗sin θ 23 2 V= ∗ 1− ∗S n 2∗π∗θ
(
)
Caudal 8
Q=
D3
5
1
∗( 2∗π∗θ−360∗sinθ ) 3∗S 2 2
7257.15∗n∗(2∗π∗θ)3 Relaciones de tirantes, velocidades y caudales
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
73
Relación de tirantes:
θ 2 1−cos ¿ h 1 = ∗¿ D 2 Relación de velocidades
V 360.sin θ 32 =(1− ) V II 2∗π∗θ Relación de caudales
Q θ sin θ 360. sin θ 23 = − ∗(1− ) Q II 360 2∗π 2∗π∗θ
(
CAPÍTULO 55.
)
Coeficiente “n” de rugosidad
El coeficiente de rugosidad de Manning (n) debe tomar un valor de 0,013 en alcantarillados sanitarios, para cualquier tipo de material de tubería es decir la película biológica formada hace que este coeficiente sea uniforme independiente del material.
CAPÍTULO 56.
Diámetro mínimo
En las redes de recolección y evacuación de aguas residuales, la sección circular es la más usual para los colectores, principalmente en los tramos iniciales. El diámetro mínimo permitido en redes de sistemas de recolección y evacuación de aguas residuales tipo alcantarillado sanitario convencional y/o no convencional (alcantarillados condominial, simplificado y modular 100 % plástico) es 100 mm (4 “) con el fin de evitar obstrucciones de los conductos por objetos relativamente grandes introducidos al sistema. Para el alcantarillado de pequeño diámetro sin arrastre de sólidos el diámetro mínimo es de 50 mm (2 “).
CAPÍTULO 57.
Criterio de la tensión tractiva
La tensión tractiva mínima del flujo debe superar la resistencia del sedimento al movimiento. Como resultado de las investigaciones en el campo y simulaciones en laboratorio realizado por Shields, la tensión tractiva está dada por la siguiente ecuación:
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
74
τ =f ∗( γa−γw )∗d 90 −95 donde:
τ
Fuerza o tensión tractiva referida a la resistencia del sedimento al movimiento, en kg/m2
d
f
Constante adimensional: 0,04 - 0,8
γa
Peso específico del material de fondo (arena), en kg/m3
γw
Peso específico del agua, en kg/m3
%95%90
Diámetro específico en m, del 90 % al 95 % de las partículas a ser transportadas.
El valor es obtenido de la frecuencia de distribución del
análisis granulométrico del material de fondo o sólidos sedimentables que ingresan al sistema de alcantarillado. En el colector quedarían retenidas partículas de un diámetro mayor al porcentaje indicado. f, es la constante adimensional de la ecuación, fue determinada en laboratorio a través de modelos hidráulicos, su valor es de 0,04 para arena limpia, hasta 0,8 para sedimentos de arena pegajosa del fondo de los conductos. Según las experiencias de laboratorio, la sedimentación de arena se produce a caudales mínimos, cuando cambia la condición de flujo, la arena es suspendida (a mayor caudal), por este motivo, las tuberías se deben diseñar considerando arena en suspensión. La constante “f” para colectores de alcantarillado con arena en suspensión es de 0,05a 0,06. Esta arena puede ser considerada limpia, aunque las partículas están cubiertas con materia orgánica que les da una apariencia negra. Para los valores de una partícula de 1 mm de diámetro; densidad 2 650 kg/m 3 y un coeficiente “f” de 0,06, se obtiene una tensión tractiva “ τ” de 0,09 kg/m2, por lo tanto se adopta el valor de 0,10 kg/m2. La pendiente mínima debe ser calculada con la fórmula de la tensión tractiva “ τ”, introduciendo el valor de la tensión tractiva mínima determinada previamente en función del análisis granulométrico específico de las partículas que se quiere transportar. Para limitar los costos de mantenimiento, es recomendable que la tensión de arrastre mínima sea suficiente para transportar entre el 90 % al 95 % del material granular que se estima ingresa al sistema de alcantarillado sanitario.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
75
CAPÍTULO 58.
Pendiente mínima
La pendiente de cada tramo de la red no debe ser inferior a la mínima admisible calculada de acuerdo con 2.4.5.1y ni superior a la máxima calculada según el criterio de la tensión tractiva según 2.4.4. La pendiente del colector debe ser calculada con el criterio de la tensión tractiva, según las siguientes ecuaciones: - Pendiente para tuberías con sección llena:
S min =
τ min ρ∗g∗R H
- Pendiente para tuberías con sección parcialmente llena:
S min =
τ min ρ∗g∗D 360∗senθ ∗(1− ) 4 2∗π∗θ
Donde: Smin Pendiente mínima del tramo de tubería, en m/m τmin
Tensión tractiva mínima, en Pa
ρ
Densidad del agua, 1 000 kg/m3
g
Aceleración de la gravedad, 9,81m/s2
RH
Radio hidráulico, en m
D
Diámetro del conducto, en m
θº
Ángulo, en grado sexagesimal
CAPÍTULO 59.
Pendiente mínima admisible
Para la relación de caudales de 0,10 y 0,15, sus ángulos θ, la relación de tirantes, el radio hidráulico y la pendiente mínima, y tomando en cuenta Tmin = 1; p = 1000 kg/m 3; n = 0,013; se deben obtener las pendientes mínimas admisibles para diferentes diámetros y los valores de velocidad y caudal a sección llena (tabla 5.2).
Tabla 5.2
Pendiente mínima admisible a) pendiente mínima admisible QP/QH = 0,10
a)
b) pendiente mínima admisible QP/QH = 0,15 ( NB688)
b)
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76
De acuerdo con las características topográficas de la zona de proyecto, los colectores deben ser dimensionados con la pendiente natural del terreno. Sin embargo, las pendientes no deben ser inferiores a la mínima admisible para permitir la condición de auto limpieza desde el inicio de funcionamiento del sistema, cuando se presentan caudales de aporte bajos y condiciones de flujo críticas.
CAPÍTULO 60.
Pendiente mínima admisible para diferentes relaciones de
caudal Se pueden establecer otras relaciones de caudal presente y futuro, de acuerdo con las condiciones locales (caudales de aporte). Para este caso, la pendiente mínima se puede elegir de los valores presentados en la tabla 5.3. Tabla 5.3
Pendiente mínima para diferentes relaciones de caudal (NB 688) Para diámetros de 0,10 a 2,60 m) - n=0.013
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
77
CAPÍTULO 61.
Pendiente máxima admisible
La máxima pendiente debe ser considerada para una velocidad final en la tubería de 5,0 m/s.
CAPÍTULO 62.
Tirante máximo de agua
Los tirantes de agua deben ser siempre calculados admitiendo un escurrimiento en régimen uniforme y permanente, siendo su valor máximo igual o inferior a 75% del diámetro del colector. 62.1 CRITERIOS CONSTRUCTIVOS
CAPÍTULO 63.
Profundidad mínima de instalación
La profundidad de la tubería debe ser tal que permita recibir los afluentes “por gravedad” 9 NB 688 de las instalaciones prediales y proteger la tubería contra cargas externas como el tráfico de vehículos y otros impactos. La profundidad mínima debe ser aquella que esté por debajo de la cota de conexión predial del vecino, garantizando que éste sea atendido. Las profundidades deben ser suficientes para permitir las conexiones a la red colectora.
CAPÍTULO 64.
Recubrimiento mínimo a la cota clave
La profundidad del recubrimiento debe ser definida por el cálculo estructural de la tubería instalada en zanja, considerando que los esfuerzos a la que está sometida depende de las características del suelo, cargas de relleno y vehicular, tipo de material de la tubería, cama de asiento, ubicación y trazado en el terreno. El recubrimiento mínimo del colector debe evitar la ruptura de éste ocasionada por cargas vivas que pueda experimentar. Asimismo, se deben utilizar tuberías y accesorios de diferentes tipos de materiales, siempre que cuenten con la certificación del organismo competente autorizado en el país.
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78
En caso de instalación de tubería de PVC rígido, la deformación diametral relativa máxima admisible a largo plazo debe ser de 7,5% del diámetro. Los valores mínimos permisibles de recubrimiento de los colectores se definen en la tabla 5.4. Tabla 5.4
Profundidad mínima de los colectores (NB 688)
Para casos especiales como localidades con evidentes problemas de desagüe, los valores anteriores deben reducirse tomando las previsiones estructurales y geotécnicas correspondientes. Las conexiones domiciliarias y los colectores de aguas residuales deben localizarse por debajo de las tuberías de agua.
CAPÍTULO 65.
Profundidad máxima de instalación
La profundidad máxima del colector de recolección y evacuación de aguas residuales debe ser aquella que no ofrezca dificultades constructivas, de acuerdo al tipo de suelo y que no obligue al tendido de alcantarillados auxiliares. La profundidad máxima admisible de los colectores es de 5m, aunque puede ser mayor siempre y cuando se garanticen los requerimientos geotécnicos de las cimentaciones y estructurales de los materiales y colectores durante y después de su construcción.
CAPÍTULO 66.
Ubicación de los colectores
Los colectores deben localizarse siguiendo el lineamiento de las calles. Sin embargo, si la topografía o el costo de construcción lo ameritan, pueden ubicarse por las aceras dentro de los manzanos de casas. En particular, esto último es válido para los alcantarillados condominiales. Los colectores de aguas residuales no deben estar ubicados en la misma zanja de una tubería de agua y su cota clave siempre debe estar por debajo de la cota solera de la tubería de agua. Para sistemas separados, los dos (2) colectores deben asentarse equidistantes del eje de la vía y el colector sanitario en lo posible a la izquierda en el sentido del escurrimiento, particularmente si se trata de colectores primarios. La distancia horizontal entre ejes de los colectores de alcantarillado sanitario y pluvial debe ser de 1,00 m, sin embargo la separación mínima puede calcularse con la fórmula: ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
79
S h=
ds d +0.50+ p 2 2
donde: Sh
Separación horizontal entre generatrices, en m
ds
Diámetro del tubo de alcantarillado sanitario, en m
dp
Diámetro del tubo de alcantarillado pluvial, en m
El colector sanitario se debe asentar a mayor profundidad que el colector pluvial. La distancia vertical mínima que separa las generatrices de los dos (2) tubos puede calcularse con la fórmula:
Sv=
ds d +0.30+ p 2 2
donde: Sv
Separación vertical entre generatrices, en m
ds
Diámetro del tubo de alcantarillado sanitario, en m
dp
Diámetro del tubo de alcantarillado pluvial, en m
Los colectores de sistemas combinados deben ubicarse en el eje de la calzada.
CAPÍTULO 67.
Ubicación de las cámaras de inspección
La unión o conexión de dos (2) o más tramos de colectores debe hacerse con estructuras hidráulicas apropiadas, denominadas estructuras de conexión (generalmente cámaras de inspección). La ubicación de las cámaras de inspección se da en los siguientes sitios: a) En los arranques de la red, para servir a uno o más colectores. En algunos casos pueden ser sustituidas por los tubos de inspección y limpieza b) En los cambios de dirección, ya que se asume que todos los tramos de la red son rectos c) En los puntos donde se diseñan caídas en los colectores d) En los puntos de concurrencia de más de un (1) colector e) En los cambios de pendiente, diámetro o material de la tubería, en lugar de una cámara de inspección se pueden emplear transiciones de hormigón ciclópeo que quedan enterradas f) En cada cámara de inspección se admite solamente una salida de colector
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
80
CAPÍTULO 68.
Distancia entre elementos de inspección
La distancia máxima entre estructuras de conexión de colectores debe estar determinada por la trama urbana, los equipos disponibles de limpieza y el comportamiento hidráulico del flujo. En caso de que la trama urbana y el comportamiento del flujo limiten la distancia máxima, ésta debe ser de 50 m a 70 m, si la limpieza de los colectores es manual y debe ser de 150 m, si es mecánica o hidráulica. En emisarios o colectores principales, donde las entradas son muy restringidas o inexistentes, la distancia máxima entre estructuras de inspección debe incrementarse en función del tipo de mantenimiento, la cual es del orden de 200 m. Debido a que los costos de las estructuras-pozo tienen una incidencia importante en un sistema de recolección y evacuación de aguas residuales o pluviales, se han desarrollado simplificaciones que están condicionadas por la disponibilidad de mejores equipos de mantenimiento y limpieza, sean estos últimos mecánicos o hidráulicos, los cuales permiten además incrementar la longitud de inspección. Estas estructuras corresponden a elementos típicos de sistemas de alcantarillado simplificado. Dentro de estas estructuras simplificadas están los terminales de limpieza que pueden sustituir a las cámaras de arranque cuando las redes de colectores están ubicadas en calles sin salida y calles secundarias de tráfico liviano. Los tubos de inspección y limpieza pueden ser utilizados en tramos intermedios de la red, mientras que las cajas de paso sin inspección pueden ser usadas en cambios de dirección, pendiente y diámetro, cuando la pendiente de los colectores sean mayores a 0,67 % y la profundidad no sea mayor que 1,5m. Las distancias máximas entre tubos TL o TiL, deben estar en función de los equipos de limpieza previstos o disponibles, pero en ningún caso deben ser mayores a 150 m para tuberías de hasta 300 mm (12 “) de diámetro
CAPÍTULO 69.
Dimensiones del ancho de zanja
Las dimensiones mínimas del ancho de zanjas para diferentes diámetros de colectores se presentan en la tabla 5.5.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
81
Tabla 5.5
CAPÍTULO 70.
Dimensiones mínimas del ancho de zanjas (NB 688)
Dimensiones de cámaras de inspección
El diámetro interno mínimo debe ser de 1,20 m. El diámetro mínimo de la boca de ingreso a la cámara de inspección debe ser de 0,60 m.
CAPÍTULO 71.
Cámaras con caída
Para desniveles superiores a 0,75m deben instalarse tuberías de caída que unan el colector con el fondo de la cámara mediante un codo de 90°. El colector debe ser prolongado a la pared de la cámara de inspección, después de ejecutada la caída para permitir la existencia de una ventana para una desobstrucción eventual. Para diámetros mayores a 300 mm (12 plg), se debe hacer una conexión directa (a 45 °) con el fondo de la cámara. En caso de existir un desnivel de 0,40 m, éste debe ser resuelto efectuando una canaleta rápida que una el colector con el fondo de la cámara.
CAPÍTULO 72.
Etapas de construcción
El proyecto elaborado de acuerdo al período de diseño establecido debe permitir la construcción de la red por etapas. Deben definirse las obras mínimas que corresponden a cada etapa a fin que la red satisfaga las condiciones para las cuales fue prevista.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
82
No deben considerarse etapas de construcción en las obras de expansión de la red que son ejecutadas en forma continua durante el período de la validez del proyecto con el fin de atender el incremento gradual de la población servida.
CAPÍTULO 73.
Materiales
La elección del material de las tuberías debe ser realizada sobre la base de las características de las aguas residuales, las cargas externas actuantes, las condiciones del suelo, las condiciones de nivel freático, las condiciones de abrasión, corrosión y generación de sulfuros Para las tuberías de alcantarillado pueden utilizarse: Hormigón simple, hormigón armado, fierro fundido, fierro dúctil, PVC, polietileno, polietileno de alta densidad, plástico reforzado con fibra de vidrio, resina termoestable reforzada (fibra de vidrio), mortero plástico reforzado y acero, de acuerdo a las características particulares de cada proyecto y de los factores económicos. 73.1 DISEÑO DE LA RED DE ALCANTARILLADO Para describir cómo trabaja la planilla de cálculo Excel para el diseño de alcantarillado convencional se presenta la figura 5.2 que muestra el tramo de la Calle A desde F a K.
Figura5.2 Esquema tramo de la Calle A desde F a K.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
83
CAPÍTULO 74.
Planilla de cálculo Excel
Para el cálculo hidráulico del sistema de alcantarillado se utilizó una planilla Excel la cual muestra el cálculo hidráulico para el ramal 1con sentido de flujo de izquierda a derecha Comenzando en la AE hasta AK (ver Tabla 5.6, Tabla 5.7, Tabla 5.8, Tabla 5.9, Tabla 5.10). En la tabla 5.6 se tienen las áreas tributarias propias y acumulativas de cámara a cámara. En las tablas 5.7 y 5.8 se tienen los caudales propios y tributarios que se obtienen de la multiplicación de la densidad poblacional por el área, los caudales adicionales por infiltración y malas conexiones. En las tablas 5.9 y 5.10 se tienen los regímenes hidráulicos para el funcionamiento de los tubos, a tubo lleno y el funcionamiento real.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
84
Tabla 5.6
Calle
De
A
Detalle de áreas de aporte tramo de la Calle A desde F a K
Cam. Sup.
Cam. Inf.
Propio
Tribut.
Acum.
Propia
Tribut.
1
2
3
4
E
E'
6 1,6
7 72,57
9 72,57
10 0,154
10 0,241
11
A
5 1,7
8
1 2
A
E'
F
1,6
1,5
22,41
72,57
94,98
0,255
0,000
0,24
3
A
F
G
1,5
1,4
108,93
94,98
203,91
0,143
0,249
0,24
1,3
108,99
308,45
417,44
0,007
0,249
0,99
631,06
0,005
0,249
1,74
5
A
G
H
1,4
7
A
H
I
1,3
1,2
109,08
521,98
9
A
I
J
1,2
1,1
109,01
735,74
844,75
0,306
0,251
2,49
K
1,1
1
949,25
1008,06
0,510
0,093
3,14
11
A
J
Tabla 5.7
58,81
Cálculo de caudales de aporte tramo de la Calle A desde F a K
Acum.
Propio
Acum.
Punta Medio
Maximo
Infilt.
Medio
Maximo
Con. Err.
Con. Err.
12 0,24
13 5
14 5
15 2,40
16 0,00
17 0,007
18 0,004
16 0,00
17 0,007
18 0,001
19 0,001
0,24
0
5
2,4
0,00
0,007
0,005
0,00
0,000
0,000
0,001
0,49
5
9
2,4
0,01
0,014
0,010
0,00
0,007
0,001
0,001
1,24 1,99
5
23
2,4
0,02
0,036
0,021
0,00
0,007
0,001
0,004
5
37
2,4
0,02
0,058
0,032
0,00
0,007
0,001
0,006
2,74
5
51
2,4
0,03
0,080
0,042
0,00
0,007
0,001
0,008
3,23
2
61
2,4
0,04
0,094
0,050
0,00
0,003
0,000
0,009
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
85
Tabla 5.8
Cálculo de caudales de aporte tramo de la Calle A desde F a K
# Com.
Qc
# I.P.
Q ip
#Ind.
Q ind.
∑Qdc.
Acum.
Diseño(q)
Inicial
20 0,000
21 0,000
22 0,000
23 0,000
24 0,000
25 0,000
26 0,000
27 0,011
28 1,500
29 2146,80
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,012
1,500
2143,08
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,026
1,500
2142,02
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,061
1,500
2136,06
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,095
1,500
2130,37
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,130
1,500
2124,90
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,154
1,500
2119,48
Tabla 5.9
Cálculo de caudales de aporte tramo de la Calle A desde F a K
Final
Inicial
Final
Media
Inicial
Final
%
[mm]
Rh (m)
Q [l/s]
30 2143,08
31 1,20
32 1,20
33 1,20
34 2145,7
35 2142,0
36 5,1
37 100
38 0,025
39 11,695
2142,02
1,20
1,20
1,20
2142,0
2140,9
4,7
100
0,025
11,234
2136,06
1,20
1,20
1,20
2140,9
2135,0
5,5
100
0,025
12,082
2130,37
1,50
1,20
1,35
2134,7
2129,3
4,9
100
0,025
11,487
2124,90
1,80
1,20
1,50
2128,7
2123,8
4,5
100
0,025
10,914
2119,48
1,70
1,20
1,45
2123,3
2118,4
4,5
100
0,025
10,974
2116,69
1,95
1,20
1,58
2117,6
2115,6
3,5
100
0,025
9,620
Tabla 5.10
Cálculo hidráulico tramo de la Calle A desde F a K
V [m/s]
q/Q
v/V
d/D
rh/Rh
v [m/s]
d [mm]
r h [m]
[m/s]
40 1,489 ok
41 0,13
42 0,690
43 0,243
44 0,573
45 1,028
46 24,3 ok
47 0,014
48 2,249
49 7,199 ok
1,430
ok
0,13
0,690
0,243
0,573
0,987
24,3
ok
0,014
2,249
6,643
ok
1,538
ok
0,12
0,675
0,234
0,554
1,038
23,4
ok
0,014
2,211
7,427
ok
1,463
ok
0,13
0,690
0,243
0,573
1,009
24,3
ok
0,014
2,249
6,946
ok
1,390
ok
0,14
0,705
0,253
0,592
0,980
25,3
ok
0,015
2,285
6,478
ok
1,397
ok
0,14
0,705
0,253
0,592
0,985
25,3
ok
0,015
2,285
6,549
ok
1,225
ok
0,16
0,732
0,270
0,626
0,897
27,0
ok
0,016
2,350
5,321
ok
[N/m2]
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
86
CAPÍTULO 75.
PRESUPUESTO GENERAL
75.1 CÓMPUTOS MÉTRICOS Los cómputos métricos se han calculado usando las planillas de cálculo confeccionadas para cada ítem de obra, en función de las dimensiones, secciones, espesores, excavaciones, etc. Límites y tolerancias que se muestran en los planos utilizando los paquetes AutoCAD Civil-3D y lo establecido en las especificaciones técnicas particulares. Los volúmenes y las planillas de cómputos métricos por módulos del sistema de agua potable y alcantarillado sanitario, se presenta en el anexo 6 del presente documento. A continuación se presenta un desglose de insumos de material, mano de obra y equipo:
CAPÍTULO 76.
Agua potable
Los cómputos métricos se han calculado usando las planillas de cálculo confeccionadas para cada ítem de obra, en función de las dimensiones, secciones, espesores, taludes. Límites y tolerancias que se muestran en los planos y lo establecido en las especificaciones técnicas particulares. Los volúmenes y las planillas de cómputos métricos por componente del sistema de agua potable, se presenta en el anexo 6 del presente documento. A continuación se presenta un desglose de los cómputos métricos: Tabla 6.1 Nº P.U. >
>
Cómputos métricos sistema de agua potable Tabacal DESCRIPCION
UNID.
CANT.
1 INSTALACION DE FAENAS
glb
2 LETRERO DE OBRAS
pza
3 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION 4 TRAZADO Y REPLANTEO DE OBRAS
CANTIDADES PARCIAL
TOTAL
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
glb
1,00
1,00
1,00
m²
1,00
5 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
1,00
12,81
12,81
6 MAMPOSTERIA EN PIEDRA BRUTA
m²
1,00
1,50
1,50
7 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
1,00
1,65
1,65
8 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
1,00
8,40
8,40
9 ACCESORIOS CÁMARAS DE SALIDA
glb
1,00
1,00
1,00
M01 - ACTIVIDADES PRELIMINARES
270,46
M02 - OBRA DE TOMA
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
87
Nº P.U.
>
>
>
>
>
DESCRIPCION
CANTIDADES
UNID.
CANT.
PARCIAL
TOTAL
10 PROV. Y COLOC. REJILLA METALICA
pza
1,00
1,00
1,00
11 PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
pza
1,00
1,00
1,00
12 QUINCALLERIA PARA CAMARA
pza
1,00
1,00
1,00
13 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
1,00
3,17
3,17
14 SOLADURA DE PIEDRA
m²
1,00
4,41
4,41
15 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
1,00
0,54
0,54
16 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
1,00
5,64
5,64
17 PROV. Y COLOC.COMPUERTA LIMPIEZA DES
pza
1,00
1,00
1,00
18 PROV. Y COLOC.COMPUERTAS CAMARA DE SALIDA
pza
1,00
1,00
1,00
19 REPLANTEO Y CONTROL DE LINEAS
m
1,00
2234,25
2234,25
20 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
1,00
552,74
552,74
21 EXCAVACION EN ROCA
m³
1,00
16,00
16,00
22 CAMA DE ARENA
m³
1,00
111,71
111,71
23 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC CLASE D=1 1/2"
m
1,00
2234,25
2234,25
24 RELLENO COMP. MECANICO C/MAT. PRESTAMO
m³
1,00
111,71
111,71
25 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
1,00
345,32
345,32
26 PRUEBA HIDRAULICA
m
1,00
2234,25
2234,25
27 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
1,00
52,48
52,48
28 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
1,00
4,75
4,75
29 SOLADURA DE PIEDRA
m²
1,00
12,96
12,96
30 HORMIGON ARMADO- H21
m³
1,00
13,00
13,00
31 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
1,00
0,92
0,92
32 REVOQUE INTERIOR
m²
1,00
48,00
48,00
33 ACCESORIOS CÁMARAS DE INGRESO-TANQUE
glb
1,00
1,00
1,00
34 ACCESORIOS CÁMARAS SALIDA LIMP. Y REBOSE-TANQUE
glb
1,00
1,00
1,00
35 PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
pza
2,00
2,00
2,00
36 QUINCALLERIA PARA CAMARA
pza
2,00
2,00
2,00
37 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
1,00
42,57
42,57
38 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
1,00
42,57
42,57
39 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
1,00
4,21
4,21
40 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO I L=9 D=1 1/2"
glb
3,00
3,00
9,00
41 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO II L=12 D=1 1/2"
glb
1,00
1,00
1,00
42 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO III L=15 D=1 1/2"
glb
4,00
4,00
4,00
43 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO IV L=18 D=1 1/2"
glb
1,00
1,00
1,00
44 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO V L=27 D=1 1/2"
pza
1,00
1,00
1,00
45 ACCESORIOS PARA PUENTE TIPO VII L=12 D=3"
pza
1,00
1,00
1,00
M03 - DESARENADOR
M04 - TENDIDO DE TUBERIA DE ADUCCION
M05 - TANQUE DE ALMACENAMIENTO
M06 - PUENTES
M07 - CAMARAS REGULADORAS -PRESION
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
88
Nº P.U.
>
DESCRIPCION
CANT.
PARCIAL
TOTAL
46 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
2,00
0,73
1,46
47 SOLADURA DE PIEDRA
m²
2,00
0,81
1,62
48 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
2,00
0,46
0,92
49 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
2,00
0,08
0,16
50 PROV. Y COLOC. ACCESORIOS CAMARA REGULADORAS
glb
2,00
2,00
2,00
51 PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
pza
2,00
2,00
2,00
52 QUINCALLERIA PARA CAMARA
pza
2,00
2,00
2,00
53 REPLANTEO Y CONTROL DE LINEAS
m
1,00
5383,32
5383,32
54 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
1,00
1690,57
1690,57
55 CAMA DE ARENA
m³
1,00
269,17
269,17
56 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC C-15 D=3"
m
1,00
440,00
440,00
m
1,00
M08 - TENDIDO DE TUBERIA DISTRIBUCION
TANQUE SISTEMA (PROG.0+000-0+440) 57 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC C-15 D=2"
>
>
m
440,00 136,81
136,81
m
1,00
58 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC C-15 D=1 1/2"
m
1,00
4806,50
4806,50
59 RELLENO COMP. MECANICO C/MAT. PRESTAMO
m³
1,00
269,17
269,17
60 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
1,00
1152,24
1152,24
61 PRUEBA HIDRAULICA
m
5383,32
5383,32
TANQUE SISTEMA (PROG.0+440-0+576,814)
>
CANTIDADES
UNID.
136,81
M09 - PILETAS PUBLICAS 62 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
2,00
0,10
0,20
63 SOLADURA DE PIEDRA
m²
2,00
0,49
0,98
64 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
2,00
0,07
0,14
65 HORMIGON ARMADO- H21
m³
2,00
0,03
0,07
66 REVOQUE INTERIOR
m²
2,00
0,55
1,10
67 ACCESORIOS PARA ACOMETIDAS
pza
2,00
2,00
2,00
68 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
3,00
0,73
2,19
69 SOLADURA DE PIEDRA
m²
3,00
0,81
2,43
70 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
3,00
0,31
0,92
71 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
3,00
0,08
0,24
72 PROV. Y COLOC. ACCESORIOS CAMARAS DE CONTROL
glb
3,00
3,00
3,00
73 PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
pza
3,00
3,00
3,00
74 QUINCALLERIA PARA CAMARA
pza
3,00
3,00
3,00
glb
1,00
1,00
1,00
M10 - CAMARAS DE CONTROL Y DISTRIBUCION
M11 - ACTIVIDADES FINALES 75 LIMPIEZA GENERAL
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
89
CAPÍTULO 77.
Sistema de alcantarillado
Los cómputos métricos se han calculado usando las planillas de cálculo confeccionadas para cada ítem de obra, en función de las dimensiones, secciones, espesores, taludes. Límites y tolerancias que se muestran en los planos y lo establecido en las especificaciones técnicas particulares. Los volúmenes y las planillas de cómputos métricos por componente del sistema de alcantarillado, se presenta en el anexo 6 del presente documento. A continuación se presenta un desglose de los cómputos métricos
Tabla 6.2 Nº P.U.
Cómputos métricos sistema de alcantarillado Tabacal
DESCRIPCION
UNID.
CANT.
1 INSTALACION DE FAENAS
glb
2 LETRERO DE OBRAS
CANTIDADES PARCIAL
TOTAL
1,00
1,00
1,00
pza
1,00
1,00
1,00
3 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION
glb
1,00
1,00
1,00
4 TRAZADO Y REPLANTEO DE OBRAS
m²
1,00
108,00
108,00
5 REPLANTEO Y CONTROL DE LINEAS
m
1,00
4442,61
4442,613
6 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
1,00
2936,29
2936,29
7 EXCAVACIÓN CON MAQUINARIA 2-3 M.
m³
1,00
366,26
366,26
8 CAMA DE ARENA PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC SDR-35 DN=100 9 MM PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC SDR-41 DN=150 10 MM
m³
1,00
227,28
227,28
m
1,00
4196,04
4196,043
m
1,00
246,57
246,57
11 RELLENO COMP. MECANICO C/MAT. PRESTAMO
m³
568,21
m³
1,00 1,00
568,21
12 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
2349,89
2349,89
13 PRUEBA HIDRAULICA M03 - CAMARAS DE INSPECCION S/CAIDA H=0 A > 2 M.
m
1,00
4442,61
4442,613
14 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
46,00
3,22
148,12
15 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
46,00
0,14
6,44
16 SOLADURA DE PIEDRA
m²
46,00
1,54
70,81
17
3
m
46,00
0,08
3,54
18 HORMIGON ARMADO- H21
m³
46,00
0,81
37,44
19 ENLUCIDO DE CEMENTO
m²
46,00
1,13
52,02
pza
138,00
138,00
138,00
m³
2,00
4,62
9,24
>
M01 - ACTIVIDADES PRELIMINARES
>
M02 - SISTEMA RED DE COLECTORES
HORMIGON SIMPLE
20 ACCESORIOS PELDAÑOS C/30 CM. M04 - CAMARAS DE INSPECCION C/CAIDA H=2 A > 3 M. 21 EXCAVACIÓN CON MAQUINARIA 2-3 M.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
90
Nº P.U.
DESCRIPCION
UNID.
CANT.
22 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
23 SOLADURA DE PIEDRA 24
CANTIDADES PARCIAL
TOTAL
2,00
0,14
0,28
m²
2,00
1,54
3,08
m²
2,00
0,08
0,15
25 HORMIGON ARMADO- H21
m³
2,00
1,02
2,04
26 ENLUCIDO DE CEMENTO
m²
2,00
1,13
2,26
27 ACCESORIOS PELDAÑOS C/30 CM.
pza
14,00
14,00
14,00
28 ACCESORIOS CAMARA DOBLE DE INGRESO
pza
1,00
1,00
1,00
29 ACCESORIOS CAMARA TRIPLE DE INGRESO
pza
1,00
1,00
1,00
glb
1,00
1,00
1,00
>
HORMIGON SIMPLE
M05 - ACTIVIDADES FINALES 30 LIMPIEZA GENERAL
77.1 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS Los precios unitarios han sido estimados por Ítems basándose en la situación de los precios del mercado y la cuantificación del empleo de equipos, herramientas, mano de obra y materiales para cada Ítem. Para esto se han considerado los siguientes indicadores (Tabla 6.3) impuestos por Ley para la determinación final del precio unitario:
Tabla 6.3
Indicadores para la determinación de los precios unitarios
Beneficios sociales
=
55 %
Gastos generales
=
5%
Herramientas Menores
=
5%
Utilidad
=
7%
Impuestos al valor agregado (IVA)
=
14.94 %
=
3.09 %
IT Fuente: Elaboración propia
Los precios unitarios se han calculado usando el programa Prescom 2009 bajo los paramentos y normas en vigencia, de tal manera de uniformar parámetros y criterios de cálculo. Los precios unitarios por modulo y los análisis de los mismos se presenta en forma detalla en el Anexo 9 del documento. Para el desarrollo de los diferentes ítems de los precios unitarios se ha analizado los siguientes componentes: costo de los materiales de construcción, mano de obra calificada y no calificada, costos de equipos y herramientas.
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
91
CAPÍTULO 78.
SISTEMA DE AGUA POTABLE
78.1.1.1 Costo de los materiales de construcción Los materiales de construcción forman una parte fundamental del análisis de precios unitarios, para ello se realizaron cotizaciones para cada uno de los materiales que intervienen en el presente sistema. Tomando consideraciones del transporte de los mismos fueron cotizados. En el siguiente cuadro se muestra los costos de los materiales del proyecto. Tabla 6.4
Resumen del material para el proyecto de agua potable Total Materiales:
#
Descripción insumo
Unid.
Cantidad
P. Unid.
Parcial (Bs)
1
ACERO ESTRUCTURAL
kg
523
8,232
4303,69
2
ALAMBRE DE AMARRE
kg
23
15
347,7
3
ANGULAR 1 1/2" X 1 1/2" X 3/16"
m
54
18,5
1002,7
4
ANGULAR 1 1/2"X1 1/2"X 3/6"
m
51
18,5
947,2
5
ARENA
m³
824
100
82360
7
BISAGRAS
pza
16
5
80
8
CABLE DE ACERO 1/4" SUSPENSION
m
90
5
451,3
9 1 0 11 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2
CABLE DE ACERO 1/4" TENSION
m
202
5
1009,7
CABLE DE ACERO 3/4" TENSION
m
44
28
1226,96
CABLE DE ACERO 5/16" SUSPENSION
m
13
30
401,4
CADENA
m
8
30
240
CADENA L=1M.
pza
11
45
495
CALAMINA ONDULADA #28
m²
9
45
405
CANDADO 40MM
pza
8
35
280
CANDADO GLOBE GRANDE
pza
11
35
385
CEMENTO
kg
16.297
1,24
20208,65
CHUPADOR D=1 1/2"
pza
1
55
55
CHUPADOR YORK BRONCE DN=3"
pza
1
185
185
CLAVOS
kg
190
12
2282,52
CODO F.G. DN=1/2"
pza
4
25,97
103,88
CODO FG TUPY 1 1/2"
pza
2
25,97
51,94
CODO FºGº 90º Ø=2"
pza
4
30,54
122,16
COPLA F.G. D=1/2"
pza
2
18,25
36,5
ELECTRODO 60-13 PUNTO ROJO
kg
4
30
120
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
92
Total Materiales: # 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 4 0 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 5 0 5 1 5 2 5 3
Descripción insumo
Unid.
Cantidad
P. Unid.
Parcial (Bs)
ELECTRODOS PARA SOLDADURA
kg
2
30
45
EXPLOSIVOS
pza
16
10,5
168
FIERRO CORRUGADO 3/8"
m
34
23,75
805,36
FIERRO CORUGADO DE 1"
m
4
39,583
158,33
FULMINANTE
pza
8
3,5
28
GRAVA
m³
33
100
3288
GRIFO D=1/2*
pza
2
57,53
115,06
GUARDACABLE DE SUSPENSION 1/4"
pza
84
2
168
GUARDACABLES 3/4" TENSION
pza
4
7,5
30
GUARDACABLES 5/16" SUSPENSIÓN
pza
11
5
55
GUARDACABLES DE TENSION 1/4"
pza
40
2
80
GUIA BLANCA EXPLOSIVO
m
5
8
38,4
JUEGO DE SANITARIO
glb
1
700
700
LADRILLO DE 6 HUECOS(10X15X25)
pza
400
1,5
600
l
168
58,48
9841,6
LLAVE DE PASO CORTINA ITALY 1 1/2"
pza
2
176,13
352,26
MADERA DE CONSTRUCCION
pie²
481
10
4813,3
MORDAZA 3/4" TENSION
pza
30
8
240
MORDAZA 5/16" SUSPENSION
pza
40
5
200
MORDAZA DE SUSPENSION 1/4"
pza
336
2
672
MORDAZA DE TENSION 1/4"
pza
248
2
496
NIPLE HEAGONAL F.G. DN=1 1/2"
pza
5
14,6
73
NIPLE HEXAGONAL DN=3"
pza
1
35,5
35,5
NIPLE HEXAGONAL F.G. D=1 1/2"
pza
2
14,6
29,2
NIPLE HEXAGONAL F.G. D=2"
pza
6
26,33
157,98
l
168
110
18511,9
m³
53
90
4787,1
l
1
38
38
LIMPIADOR PVC 640 G.(1/4 GALON) PAVCO
PEGAMENTO PVC P-14 1LT.PARABOND PIEDRA PINTURA AL OLEO
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
93
Total Materiales: # 5 4 5 5 5 6 5 7 5 8 5 9 6 0 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 6 7 6 8 6 9 7 0 7 1 7 2 7 3 7 4 7 5 7 6 7 7 7 8 7 9 8 0
Descripción insumo
Unid.
Cantidad
P. Unid.
Parcial (Bs)
PLANCHA 3MM
m²
5
275
1408
PLANCHA E=3MM.
m²
1
275
272,25
SIKA 1 IMPERMEABILIZANTE
kg
15
30
441,9
TEE F.G DN=2"
pza
2
49,49
98,98
TEE F.G. DN=1 1/2"
pza
135
35,1
4738,5
TEFLON
pza
10
4
40
TEFLON 3/4"
pza
7
4
28
TESADOR 1/4"
pza
10
18
180
TESADOR 3/4"
pza
1
55
55
TUBERÍA F.G. 1 1/2"
m
29
70,33
2039,57
TUBERÍA F.G. D 1/2"
m
2
19,375
38,75
TUBERIA F.G. D= 4"
m
9
185,269
1630,37
TUBERIA F.G. D=1 ½"
m
4
70,33
295,39
TUBERIA F.G. D=2
m
89
76,08
6786,34
TUBERIA F.G. D=2"
m
13
76,08
1011,86
TUBERIA F.G. D=3"
m
15
119,88
1798,2
TUBERIA PVC C-15 D=1 1/2"
m
7.393
15,08
111483,27
TUBERIA PVC C-15 DN=2"
m
144
23,36
3355,66
TUBERIA PVC C-15 DN=3"
m
462
35,83
16553,46
TUBERÍA PVC D=1 1/2" L=1.5M.
pza
11
5,718
62,9
UNION PATENTE F.G. D=1 1/2"
pza
5
45,49
227,45
UNION PATENTE F.G. Ø 2"
pza
2
75,47
150,94
UNION PATENTE FG TUPY 1 1/2"
pza
2
45,49
90,98
UNION UNIVERSAL DN=3"
pza
1
115
115
VALVULA DN=1 1/2"
pza
5
176,13
880,65
VALVULA DN=2"
pza
1
239,45
239,45
VALVULA DN=3"
pza
1
315
315
Total:
318.018,16
Son: Trescientos Dieciocho Mil Dieciocho con 16/100 Bolivianos
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
94
78.1.1.2 Mano de obra calificada y no calificada La mano de obra calificada será recolectada de la ciudad de Cochabamba y del lugar del proyecto, de acuerdo a criterio del contratista. La mano de obra no calificada también abunda en la zona. Tabla 6.5
#
Resumen de la mano de obra proyecto de agua potable Total Mano de Obra: Unid Cantidad P. Unid. .
Descripción insumo
Parcial (Bs)
Tipo
1 ALBAÑIL
hr
4.281,94
15,00
64.229,10
CALIFICADA
2 ARMADOR
hr
104,56
15,00
1.568,40
CALIFICADA
3 AYUDANTE
hr
429,39
10,00
4.293,90
NO CALIFICADA
4 AYUDANTE OPERADOR
hr
6
10
60
NO CALIFICADA
5 AYUDANTE SOLDADOR
hr
32
10
320
NO CALIFICADA
6 CAPATAZ
hr
0,16
15
2,4
CALIFICADA
7 CERRAJERO
hr
6
15
90
CALIFICADA
8 CHOFER
hr
6
15
90
CALIFICADA
9 ENCOFRADOR 1 0 OPERADOR
hr
104,56
15
1.568,40
CALIFICADA
hr
6
15,00
90
CALIFICADA
OPERADOR COMPRESORA OPERADOR EQUIPO DE PERFORACIÓN
hr
8
15
120
CALIFICADA
hr
8,00
15,00
120,00
CALIFICADA
PEON
hr
3.512,22
10,00
35.122,20
NO CALIFICADA
PINTOR
hr
2
15
30
CALIFICADA
PLOMERO
hr
843,72
15
12.655,80
CALIFICADA
SOLDADOR
hr
198
15
2.970,00
CALIFICADA
TOPOGRAFO
hr
89,7
17,5
1.569,75 124.899,9 5
CALIFICADA
11 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7
Total:
Son: Ciento Veinticuatro Mil Ochocientos Noventa y Nueve con 95/100 Bolivianos
78.1.1.3 Costos de equipos y herramientas En la construcción del Proyecto se emplearan diferentes equipos y herramientas, los cuales son imprescindibles para la culminación del trabajo, se consideraron par el proyecto los siguientes precios. Tabla 6.6
#
Descripción insumo
Resumen del equipo y maquinaria proyecto de agua potable Total equipo y maquinaria: Unid Cantidad P. Unid. .
Parcial (Bs)
Tipo
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
95
1 BOMBA
hr
380,88
20
7617,6
PROPIO
2 COMPACTADORA
hr
1699,55
20
33991
EQUIPO LIVIANO
3 COMPRESORA
hr
1,6
120
192
EQUIPO LIVIANO
4 EQUIPO DE SOLDADURA
hr
4,5
20
90
PROPIO
5 ESTACION TOTAL
hr
89,7
34,3
3076,71
PROPIO
6 MAQUINA DE SOLDAR
hr
170
50
8500
EQUIPO LIVIANO
7 MARTILLO NEUMATICO
hr
1,6
80
128
EQUIPO LIVIANO
8 MEZCLADORA
hr
42,83
20
856,6
EQUIPO LIVIANO
9 VIBRADORA 1 0 VOLQUETA Total:
hr
10,46
20
209,2
PROPIO
hr
12
150
1800 56.461,11
PROPIO
Son: Cincuenta y Seis Mil Cuatrocientos Sesenta y Uno con 11/100 Bolivianos
CAPÍTULO 79.
SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
79.1.1.1 Costo de los materiales de construcción Los materiales, accesorios e implementos necesarios para la construcción del sistema de agua potable pueden adquirirse en mercados de la ciudad de Cochabamba y los áridos pueden ser obtenidos del rio Mizque y chancadoras ubicadas en el mismo rio. En la siguiente tabla se muestra los costos de los materiales.
Tabla 6.7
Resumen del material para el proyecto de alcantarillado sanitario Total Materiales:
#
Descripción insumo
Unid.
Cantidad
P. Unid.
Parcial (Bs)
1
ACERO ESTRUCTURAL
kg
1.579
8,232
12999,97
2
ALAMBRE DE AMARRE
kg
46
15
685,8
3
ARENA
m³
861
100
86104
4
CALAMINA ONDULADA #28
m²
14
45
607,5
5
CEMENTO
kg
15.404
1,24
19100,46
6
CLAVOS
kg
213
12
2551,2
7
CODO 45 PVC DN=100 MM
pza
4
15
60
8
CODO 90 PVC DN=100 MM
pza
4
15
60
9
FIERRO LISO DN=16MM
m
123
12,5
1542,5
10 GRAVA
m³
42
100
4211
11 JUEGO DE SANITARIO
glb
1
700
700
12 LADRILLO DE 6 HUECOS(10X15X25)
pza
800
1,5
1200
l
339
60,86
20653,45
pie²
2.978
10
29780,9
13 LIMPIADOR PVC 640 G.(1/4 GALON) PAVCO 14 MADERA DE CONSTRUCCION
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
96
15 PEGAMENTO PVC P-14 1LT.PARABOND 16 PIEDRA
l
339
94
31899,84
m³
14
90
1267,2
17 PINTURA AL OLEO
l
1
38
38
18 PINTURA ANTICORROSIVA
l
31
38
1170,4
19 TUBERIA F.G. D=2"
m
8
76,08
608,64
20 TUBERIA PVC SDR-35 DN=100 MM
m
4.413
32,92
145277,28
21 TUBERIA PVC SDR-41 DN=150 MM
m
259
63,2
16362,48
pza
4
20
80
22 YEE PVC DN=100 MM Total:
376.960,62
Son: Trescientos Setenta y Seis Mil Novecientos Sesenta con 62/100 Bolivianos
79.1.1.2 Mano de obra calificada y no calificada La mano de obra calificada será contratada de la ciudad de Cochabamba y eventualmente del lugar del proyecto, de acuerdo a criterio del contratista, Sin embargo en la zona se identificó la presencia de mano de obra con experiencia en la construcción. La mano de obra no calificada abunda en la zona. A continuación se presenta los costos de la mano de obra del proyecto (Tablas 6.8).
Tabla 6.8 #
Resumen de la mano de obra de alcantarillado sanitario Unid.
Cantida d
P. Unid.
Parcial (Bs)
Tipo
1 ALBAÑIL
hr
5.871,36
15,00
88.070,40
CALIFICADA
2 ARMADOR
hr
315,84
15,00
4.737,60
CALIFICADA
3 AYUDANTE AYUDANTE 4 OPERADOR
hr
298,43
10,00
2.984,30
NO CALIFICADA
hr
24,78
10
247,8
NO CALIFICADA
5 CERRAJERO
hr
6
15
90
CALIFICADA
6 CHOFER
hr
6
15
90
CALIFICADA
7 ENCOFRADOR
hr
315,84
15
4737,6
CALIFICADA
8 OPERADOR
hr
24,78
15
371,7
CALIFICADA
Descripción insumo
9 PEON
hr
4396,82
10
43.968,20
NO CALIFICADA
10 PINTOR
hr
2
15,00
30
CALIFICADA
11 PLOMERO
hr
701,12
15
10516,8
CALIFICADA
12 TOPOGRAFO
hr
49,83
17,50
872,02
CALIFICADA
Total:
156.716,42
Son: Ciento Cincuenta y Seis Mil Setecientos Dieciséis con 42/100 Bolivianos
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
97
79.1.1.3 Costos de equipos y herramientas En la construcción del Proyecto se emplearan diferentes equipos y herramientas, los cuales son imprescindibles para la culminación del trabajo, se consideraron para el proyecto los siguientes precios (Tabla6.9). Tabla 6.9
Resumen del equipo y maquinaria de alcantarillado sanitario Total equipo y maquinaria:
#
Descripción insumo
Unid.
Cantidad
P. Unid.
Parcial (Bs)
Tipo
1 BOMBA
hr
222,13
20
4442,6
EQUIPO LIVIANO
2 BOMBA DE AGUA A GASOLINA
hr
37,55
30
1126,5
EQUIPO LIVIANO
3 COMPACTADORA
hr
2640,72
20
52814,4
EQUIPO LIVIANO
4 ESTACION TOTAL
hr
49,83
34,3
1709,17
PROPIO
5 MEZCLADORA
hr
40,22
20
804,4
PROPIO
6 RETROEXCAVADORA
hr
18,78
274,4
5153,23
PROPIO
7 VIBRADORA
hr
31,58
20
631,6
EQUIPO LIVIANO
8 VOLQUETA Total:
hr
12
150
1800 68.481,90
PROPIO
Son: Sesenta y Ocho Mil Cuatrocientos Ochenta y Uno con 90/100 Bolivianos
79.2 PRESUPUESTO GENERAL
CAPÍTULO 80.
Sistema de agua potable
El presupuesto ha sido elaborado en función de los cómputos métricos y los precios unitarios calculados para cada ítem de obra. El costo total de la infraestructura del proyecto es de: Bs. 685.996,69 (Tabla 6.10) Tabla 6.10
No.
I I.1
Presupuesto general sistema de agua potable Tabacal, Mizque
No. P.U Módulo/Item .
Uni Cantidad dad
Precio Unitario (Bs)
Precio Parcial ($US.)
Precio Parcial (Bs)
1.389,64
9.532,91
4358,03
635,28
4.358,03 1.581,82
MODULO 1: TRABAJOS PRELIMINARES 1 INSTALACION DE FAENAS
glb
1
I.2
2 LETRERO DE OBRAS
pza
1
1581,82
230,59
I.3
3 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION
glb
1
1356,36
197,72
1.356,36
I.4
4 TRAZADO Y REPLANTEO DE OBRAS
m²
270,46
8,27
326,05
2.236,70
II
MODULO 2: OBRAS DE CAPTACION
41.308,56
283.376,74
OBRA DE TOMA
1.352,15
9.275,77
II.1
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
98
No.
No. P.U Módulo/Item .
Uni Cantidad dad
Precio Unitario (Bs)
Precio Parcial ($US.)
Precio Parcial (Bs)
II.1.1
5 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
12,81
50,75
94,77
650,11
II.1.2
6 MAMPOSTERIA EN PIEDRA BRUTA
m²
1,5
304,76
66,64
457,14
II.1.3
7 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
1,65
54,81
13,18
90,44
II.1.4
8 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
8,4
633,02
775,13
5.317,37 811,96
II.1.5
9 ACCESORIOS CÁMARAS DE SALIDA
glb
1
811,96
118,36
II.1.6
10 PROV. Y COLOC. REJILLA METALICA
pza
1
1146,27
167,09
1.146,27
II.1.7
11 PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
pza
1
684,17
99,73
684,17
II.1.8
12 QUINCALLERIA PARA CAMARA
pza
1
118,32
II.2
DESARENADOR
17,25
118,32
755,30
5.181,36
II.2.1
13 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
3,17
50,75
23,45
160,88
II.2.2
14 SOLADURA DE PIEDRA
m²
4,41
40,29
25,90
177,68
II.2.3
15 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
0,54
54,81
4,31
29,60 3.570,23
II.2.4
16 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
5,64
633,02
520,44
II.2.5
17 PROV. Y COLOC.COMPUERTA LIMPIEZA DES
pza
1
747,25
108,93
747,25
II.2.6
18 PROV. Y COLOC.COMPUERTAS VERETDERO
pza
1
495,72
72,26
495,72
20.400,76
139.949,18 3.060,92
II.3
TENDIDO DE TUBERIA DE ADUCCION
II.3.1
19 REPLANTEO Y CONTROL DE LINEAS
m
2234,25
1,37
446,20
II.3.2
20 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
552,74
50,75
4.089,15
28.051,56
II.3.3
21 EXCAVACION EN ROCA
m³
16
93,19
217,35
1.491,04
II.3.4
22 CAMA DE ARENA
m³
111,71
114,4
1.862,92
12.779,62 53.085,78
II.3.5
23 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC CLASE D=1 1/2"
m
2234,25
23,76
7.738,45
II.3.6
24 RELLENO COMP. MECANICO C/MAT. PRESTAMO
m³
111,71
147,09
2.395,25
16.431,42
II.3.7
25 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
345,32
54,81
2.759,04
18.926,99
II.3.8
26 PRUEBA HIDRAULICA
m
2234,25
2,74
II.4
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
892,40
6.121,85
6.609,22
45.339,25
II.4.1
27 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
52,48
50,75
388,24
2.663,36
II.4.2
28 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
4,75
54,81
37,95
260,35
II.4.3
29 SOLADURA DE PIEDRA
m²
12,96
40,29
76,12
522,16 30.282,07
II.4.4
30 HORMIGON ARMADO- H21
m³
13
2329,39
4.414,30
II.4.5
31 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
0,92
633,02
84,89
582,38
II.4.6
32 REVOQUE INTERIOR
m²
48
124,03
867,85
5.953,44
II.4.7
33 ACCESORIOS CÁMARAS DE INGRESO-TANQUE ACCESORIOS CÁMARAS SALIDA LIMP. Y REBOSE34 TANQUE
glb
1
846,33
123,37
846,33
glb
1
2624,19
382,53
2.624,19
II.4.9
35 PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
pza
2
684,17
199,47
1.368,34
II.4.10
36 QUINCALLERIA PARA CAMARA
pza
2
118,32
34,50
236,64
11.688,32
80.181,89 2.160,43
II.4.8
II.5
PUENTES
II.5.1
37 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
42,57
50,75
314,93
II.5.2
38 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
42,57
633,02
3.928,23
26.947,66
II.5.3
39 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
4,21
54,81
33,64
230,75
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
99
No.
No. P.U Módulo/Item .
Uni Cantidad dad
Precio Unitario (Bs)
Precio Parcial ($US.)
Precio Parcial (Bs)
II.5.4
40 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO I L=9 D=1 1/2"
pza
3
3861,32
1.688,62
11.583,96
II.5.5
41 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO II L=12 D=1 1/2"
pza
1
3951,22
575,98
3.951,22
II.5.6
42 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO III L=15 D=1 1/2"
pza
4
4116,62
2.400,36
16.466,48
II.5.7
43 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO IV L=18 D=1 1/2"
pza
1
4247,2
619,13
4.247,20 8.163,12
II.5.8
44 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO V L=27 D=1 1/2"
pza
1
8163,12
1.189,96
II.5.9
45 ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO VI L=12 D=3"
pza
1
6431,07
937,47
6.431,07
502,81
3.449,29
50,75
10,80
74,10 65,27
II.6
CAMARAS REGULADORAS -PRESION
II.6.1
46 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
1,46
II.6.2
47 SOLADURA DE PIEDRA
m²
1,62
40,29
9,51
II.6.3
48 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
0,92
633,02
84,89
582,38
II.6.4
49 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO m³ PROV. Y COLOC. ACCESORIOS CAMARA 50 REGULADORAS pza
0,16
54,81
1,28
8,77
2
556,9
162,36
1.113,80
II.6.5 II.6.6
51 PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
pza
2
684,17
199,47
1.368,34
II.6.7
52 QUINCALLERIA PARA CAMARA
pza
2
118,32
34,50
236,64
III
MODULO 3: SISTEMA DISTRIBUCION
56.146,33
385.163,83
III.1
TENDIDO DE TUBERIA DISTRIBUCION
56.146,33
385.163,83 7.375,15
III.1.1
53 REPLANTEO Y CONTROL DE LINEAS
m
5383,32
1,37
1.075,09
III.1.2
54 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
1690,57
50,75
12.506,77
85.796,43
III.1.3
55 CAMA DE ARENA
m³
269,17
114,4
4.488,78
30.793,05
III.1.4
56 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC C-15 D=3"
m
440
55,23
3.542,45
24.301,20 5.198,78
III.1.5
57 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC C-15 D=2"
m
136,81
38
757,84
III.1.6
58 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC C-15 D=1 1/2"
m
4806,5
23,76
16.647,59
114.202,44
III.1.7
59 RELLENO COMP. MECANICO C/MAT. PRESTAMO
m³
269,17
147,09
5.771,46
39.592,22
III.1.8
60 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
1152,24
54,81
9.206,16
63.154,27
2,74
2.150,19
14.750,30
MODULO 4: OBRAS DEL SISTEMA
883,28
6.059,30
PILETAS PUBLICAS
171,51
1.176,55
50,75
1,48
10,15 39,48
III.1.9 IV IV.1 IV.1.1
61 PRUEBA HIDRAULICA
62 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m
m³
5383,32
0,2
IV.1.2
63 SOLADURA DE PIEDRA
m²
0,98
40,29
5,76
IV.1.3
64 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
0,14
633,02
12,92
88,62
IV.1.4
65 HORMIGON ARMADO- H21
m³
0,07
2329,39
23,77
163,06
IV.1.5
66 REVOQUE INTERIOR
m²
1,1
124,03
19,89
136,43
369,4
107,70
738,80
711,77
4.882,75 111,14
IV.1.6 IV.2
67 ACCESORIOS PARA ACOMETIDAS
pza
2
CAMARAS DE CONTROL Y DISTRIBUCION
IV.2.1
68 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
2,19
50,75
16,20
IV.2.2
69 SOLADURA DE PIEDRA
m²
2,43
40,29
14,27
97,90 582,38
IV.2.3
70 HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
m³
0,92
633,02
84,89
IV.2.4
71 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
0,24
54,81
1,92
13,15
IV.2.5
72 PROV. Y COLOC. ACCESORIOS CAMARA DE CONTROL
pza
3
556,9
243,54
1.670,70
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
100
No.
No. P.U Módulo/Item .
Uni Cantidad dad
Precio Unitario (Bs)
Precio Parcial ($US.)
Precio Parcial (Bs)
IV.2.6
73 PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
pza
3
684,17
299,20
2.052,51
IV.2.7
74 QUINCALLERIA PARA CAMARA
pza
3
118,32
51,74
354,96
271,71
1.863,90
V V.1
MODULO 5: ACTIVIDADES FINALES 75 LIMPIEZA GENERAL
glb
1
1863,9
T O T A L PROYECTO
271,71
1.863,90
99.999,52
685.996,69
Son: Seiscientos Ochenta y Cinco Mil Novecientos Noventa y Seis con 69/100 Bolivianos
CAPÍTULO 81.
Sistema de alcantarillado
El presupuesto ha sido elaborado en función de los cómputos métricos y los precios unitarios calculados para cada ítem de obra. El costo total de la infraestructura del proyecto es de: Bs.835.103,90 (Tabla 6.11).
Tabla 6.11
No.
I
Presupuesto general sistema alcantarillado Tabacal, Mizque
No. Módulo/Item P.U.
Precio Unidad Cantidad Unitario (Bs)
MODULO 1: TRABAJOS PRELIMINARES
Precio Parcial ($US.)
Precio Parcial (Bs)
1.641,73
11.262,30
I.1
1 INSTALACION DE FAENAS
glb
1
7430,96
1.083,23
7.430,96
I.2
2 LETRERO DE OBRAS
pza
1
1581,82
230,59
1.581,82
I.3
3 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION
glb
1
1356,36
197,72
1.356,36
8,27
130,20
893,16
MODULO 2: SISTEMA DE ALCANTARILLADO
119.821,82
821.977,70
RED DE COLECTORES
102.511,23
703.227,02 6.086,38
I.4 II II.1
4 TRAZADO Y REPLANTEO DE OBRAS
m²
108
II.1.1
5 REPLANTEO Y CONTROL DE LINEAS
m
4442,61
1,37
887,23
II.1.2
6 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
2936,29
50,75
21.722,55
149.016,72
II.1.3
7 EXCAVACIÓN CON MAQUINARIA 2-3 M.
m³
366,26
112,79
6.021,93
41.310,47
II.1.4
8 CAMA DE ARENA
m³
227,28
114,40
3.790,21
26.000,83 232.376,70
II.1.5
9 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC SDR-35 DN=100 MM
m
4196,04
55,38
33.874,15
II.1.6
10 PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC SDR-41 DN=150 MM
m
246,57
96,88
3.482,17
23.887,70
II.1.7
11 RELLENO COMP. MECANICO C/MAT. PRESTAMO
m³
568,21
147,09
12.183,38
83.578,01
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
101
No.
Precio Unidad Cantidad Unitario (Bs)
No. Módulo/Item P.U.
Precio Parcial ($US.)
Precio Parcial (Bs)
II.1.8
12 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
2349,89
54,81
18.775,14
128.797,47
II.1.9
13 PRUEBA HIDRAULICA
m
4442,61
2,74
1.774,45
12.172,75
16.174,99
110.960,44
50,75
1.095,79
7.517,09 352,98
II.2 II.2.1
CAMARAS DE INSPECCION S/CAIDA H=0 A 2 M. 14 EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
m³
148,12
II.2.2
15 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
6,44
54,81
51,45
II.2.3
16 SOLADURA DE PIEDRA
m²
70,81
40,29
415,88
2.852,93
II.2.4
17 HORMIGON SIMPLE
m³
3,54
450,25
232,34
1.593,89
II.2.6
18 HORMIGON ARMADO- H21
m³
37,44
2329,39
12.713,17
87.212,36 4.978,31
II.2.7
19 ENLUCIDO DE CEMENTO
m²
52,02
95,7
725,70
II.2.8
20 ACCESORIOS PELDAÑOS C/30 CM.
pza
138
46,76
940,65
6.452,88
1.135,60
7.790,23
112,79
151,92
1.042,18 15,35
II.3 II.3.2
CAMARAS DE INSPECCION C/CAIDA H=2 A 3 M. 21 EXCAVACIÓN CON MAQUINARIA 2-3 M.
m³
9,24
II.3.3
22 RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
m³
0,28
54,81
2,24
II.3.4
23 SOLADURA DE PIEDRA
m²
3,08
40,29
18,09
124,09
II.3.5
24 HORMIGON SIMPLE
m³
0,15
450,25
9,85
67,54
II.3.7
25 HORMIGON ARMADO- H21
m³
2,04
2329,39
692,70
4.751,96 216,28
II.3.8
26 ENLUCIDO DE CEMENTO
m²
2,26
95,7
31,53
II.3.9
27 ACCESORIOS PELDAÑOS C/30 CM.
pza
14
46,76
95,43
654,64
II.3.10
28 ACCESORIOS CAMARA DOBLE DE INGRESO
pza
1
306,52
44,68
306,52
II.3.11
29 ACCESORIOS CAMARA TRIPLE DE INGRESO
pza
1
611,68
III III.1
MODULO 3: ACTIVIDADES FINALES 30 LIMPIEZA GENERAL
glb
1
1863,90
T O T A L PROYECTO
89,17
611,68
271,71
1.863,90
271,71
1.863,90
121.735,2 6
835.103,90
Son: Ochocientos Treinta y Cinco Mil Ciento Tres con 90/100 Bolivianos
81.1 CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN
CAPÍTULO 82.
Sistema de agua potable
El cronograma de ejecución de obras es de 210 días calendario como se muestra en la tabla siguiente
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
102
Tabla 6.12
Cronograma sistema de agua potable
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
103
Id
Nombre de tarea
1
SISTEMA DE AGUA POTABLE TABACAL-TDI UMSS
2
MODULO 1: TRABAJOS PRELIMINARES
Duración
Comienzo
feb '16 mar '16 abr '16 may '16 jun '16 jul '16 ago '16 sep '16 oct '16 nov'16 di 08 15 22 29 07 14 21 28 04 11 18 25 02 09 16 23 30 06 13 20 27 04 11 18 25 01 08 15 22 29 05 12 19 26 03 10 17 24 31 07 14 21 28
210 días
lun 15/02/16
21 días
lun 15/02/16
3
INSTALACION DE FAENAS
7 días
lun 15/02/16
4
LETRERO DE OBRAS
5 días
mié 24/02/16
5
MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION
2 días
mié 24/02/16
6 7 8
TRAZADO Y REPLANTEO DE OBRAS MODULO 2: OBRAS DE CAPTACION OBRA DE TOMA
14 días
mié 24/02/16
113 días
mar 15/03/16
21 días
mar 15/03/16
9
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
3 días
10
MAMPOSTERIA EN PIEDRA BRUTA
2 días
mar 15/03/16 vie 18/03/16
11
RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
12
HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
13 14
1 día
mar 05/04/16
10 días
mar 22/03/16
ACCESORIOS CÁMARAS DE SALIDA
2 días
mar 05/04/16
PROV. Y COLOC. REJILLA METALICA
2 días
mar 05/04/16
15
PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
2 días
16
QUINCALLERIA PARA CAMARA
2 días
17
DESARENADOR
17 días
jue 07/04/16 lun 11/04/16 mar 15/03/16
18
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
3 días
19
SOLADURA DE PIEDRA
2 días
vie 18/03/16
20
RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
2 días
mar 05/04/16
21
HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
10 días
mar 22/03/16
22
PROV. Y COLOC.COMPUERTA LIMPIEZA DES
2 días
23
PROV. Y COLOC.COMPUERTAS VERETDERO
2 días
24
TENDIDO DE TUBERIA DE ADUCCION
84 días
mar 15/03/16
mar 05/04/16 mar 05/04/16 mar 15/03/16
25
REPLANTEO Y CONTROL DE LINEAS
15 días
mar 15/03/16
26
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
24 días
mar 05/04/16
27
EXCAVACION EN ROCA
8 días
mar 05/04/16
28
CAMA DE ARENA
10 días
lun 09/05/16
29
PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC CLASE D=1 1/2"
15 días
lun 23/05/16
30
RELLENO COMP. MECANICO C/MAT. PRESTAMO
8 días
lun 20/06/16
31
RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
15 días
32 33
PRUEBA HIDRAULICA TANQUE DE ALMACENAMIENTO
lun 20/06/16
5 días
lun 13/06/16
29 días
vie 15/04/16 vie 15/04/16
34
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
5 días
35
RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
2 días
36
SOLADURA DE PIEDRA
3 días
vie 22/04/16
37
HORMIGON ARMADO- H21
21 días
mié 27/04/16
38
HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
5 días
mié 27/04/16
39
REVOQUE INTERIOR
7 días
mié 04/05/16
40
ACCESORIOS CÁMARAS DE INGRESO-TANQUE
2 días
mié 04/05/16
41
ACCESORIOS CÁMARAS SALIDA LIMP. Y REBOSE-TANQUE
2 días
mié 04/05/16
42
PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
2 días
43
QUINCALLERIA PARA CAMARA
2 días
vie 06/05/16
49 días
lun 13/06/16
44
PUENTES
vie 13/05/16
vie 06/05/16
45
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
10 días
lun 13/06/16
46
HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
15 días
lun 27/06/16
47
RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
5 días
lun 18/07/16
48
ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO I L=9 D=1 1/2"
21 días
lun 18/07/16
49
ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO II L=12 D=1 1/2"
7 días
lun 18/07/16
50
ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO III L=15 D=1 1/2"
24 días
lun 18/07/16
51
ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO IV L=18 D=1 1/2"
7 días
lun 18/07/16
52
ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO V L=27 D=1 1/2"
7 días
53 54
ACCESORIOS PARA PUENTES TIPO VI L=12 D=3" CAMARAS REGULADORAS -PRESION
lun 18/07/16
7 días
lun 18/07/16
13 días
lun 13/06/16
55
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
56
SOLADURA DE PIEDRA
57
HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
4 días
jue 16/06/16
58
RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
2 días
mié 22/06/16
59
PROV. Y COLOC. ACCESORIOS CAMARA REGULADORAS
2 días
vie 24/06/16
60
PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS
2 días
mar 28/06/16
61
QUINCALLERIA PARA CAMARA
2 días
mar 28/06/16
62 63
MODULO 3: SISTEMA DISTRIBUCION TENDIDO DE TUBERIA DISTRIBUCION
2 días
lun 13/06/16
1 día
mié 15/06/16
184 días
mar 15/03/16
184 días
mar 15/03/16
64
REPLANTEO Y CONTROL DE LINEAS
30 días
mar 15/03/16
65
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
55 días
mar 26/04/16
66
CAMA DE ARENA
21 días
mar 12/07/16
67
PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC C-6 D=3"
5 días
mié 10/08/16
68
PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC C-15 D=2"
3 días
mié 17/08/16
69
PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC C-15 D=1 1/2"
30 días
lun 22/08/16
70
RELLENO COMP. MECANICO C/MAT. PRESTAMO
15 días
lun 17/10/16
71
RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
30 días
lun 17/10/16
72
PRUEBA HIDRAULICA
10 días
lun 03/10/16
11 días
lun 17/10/16
11 días
lun 17/10/16
73 74
MODULO 4: OBRAS DEL SISTEMA PILETAS PUBLICAS
75
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
2 días
lun 17/10/16
76
SOLADURA DE PIEDRA
2 días
mié 19/10/16
77
HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
2 días
vie 21/10/16
78
HORMIGON ARMADO- H21
1 día
mar 25/10/16
79
REVOQUE INTERIOR
2 días
mié 26/10/16
80
ACCESORIOS PARA ACOMETIDAS
81
2 días
vie 28/10/16
11 días
lun 17/10/16
82
CAMARAS DE CONTROL Y DISTRIBUCION EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
3 días
lun 17/10/16
83
SOLADURA DE PIEDRA
2 días
84
HORMIGON CICLOPEO H18(50%PIEDRA)
2 días
lun 24/10/16
85
RELLENO COMP. MECANICO S/MAT. PRESTAMO
1 día
mié 26/10/16
86
PROV. Y COLOC. ACCESORIOS CAMARA DE CONTROL
2 días
mié 26/10/16
87 88 89 90
PROV.COLOC. TAPAS/CÁMARAS QUINCALLERIA PARA CAMARA MODULO 5: ACTIVIDADES FINALES LIMPIEZA GENERAL
2 días
jue 20/10/16
vie 28/10/16
2 días
vie 28/10/16
5 días
lun 28/11/16
5 días
lun 28/11/16
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
104
CAPÍTULO 83.
Sistema de alcantarillado sanitario
El cronograma de ejecución de obras es de 150 días calendario como se muestra en la tabla 6.13. Tabla 6.13 Id 1 2
Cronograma sistema de alcantarillado
Nombre de tarea SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO TABACAL-TDI UMSS
Comienzo
150 días
lun 15/02/16
Fin
tri 1 2016 feb vie 09/09/16
8 días
lun 15/02/16
3
INSTALACION DE FAENAS
3 días
lun 15/02/16
mié 17/02/16
4
LETRERO DE OBRAS
2 días
jue 18/02/16
vie 19/02/16
5
MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION
2 días
jue 18/02/16
vie 19/02/16
6
TRAZADO Y REPLANTEO DE OBRAS
5 días
jue 18/02/16
mié 24/02/16
7
MODULO 2: SISTEMA DE ALCANTARILLADO
8
MODULO 1: TRABAJOS PRELIMINARES
Duración
RED DE COLECTORES
139 días
jue 25/02/16
mar 06/09/16
139 días
jue 25/02/16
mar 06/09/16
REPLANTEO Y CONTROL DE LINEAS
15 días
jue 25/02/16
mié 16/03/16
10
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
30 días
jue 17/03/16
mié 27/04/16
11
EXCAVACIÓN CON MAQUINARIA 2-3 M.
10 días
jue 17/03/16
mié 30/03/16
12
CAMA DE ARENA
13 días
jue 28/04/16
lun 16/05/16
13
PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC SDR-35 DN=100 MM
40 días
mar 17/05/16
lun 11/07/16
14
PROV. Y TENDIDO TUBERIA PVC SDR-41 DN=150 MM
5 días
mar 17/05/16
lun 23/05/16
15
RELLENO COMP. MECANICO C/MAT. PRESTAMO
15 días
mar 19/07/16
lun 08/08/16
16
RELLENO COMP. MECANICO S/M AT. PRESTAMO
21 días
mar 09/08/16
mar 06/09/16
5 días
mar 12/07/16
lun 18/07/16
lun 21/03/16
vie 26/08/16
18
PRUEBA HIDRAULICA CAMARAS DE INSPECCION S/CAIDA H=0 A 2 M.
115 días
19
EXCAVACION COMUN SUELO SEMIDURO
20 días
lun 21/03/16
vie 15/04/16
20
RELLENO COMP. MECANICO S/M AT. PRESTAMO
10 días
lun 25/07/16
vie 05/08/16
21
SOLADURA DE PIEDRA
15 días
lun 18/04/16
vie 06/05/16
22
CARPETA DE HORMIGON
10 días
lun 09/05/16
vie 20/05/16
23
HORMIGON ARM ADO- H21
45 días
lun 23/05/16
vie 22/07/16
24
ENLUCIDO DE CEMENTO
20 días
lun 25/07/16
vie 19/08/16
25
ACCESORIOS PELDAÑOS C/30 CM.
5 días
lun 22/08/16
vie 26/08/16
22 días
jue 28/04/16
vie 27/05/16
26
CAMARAS DE INSPECCION C/CAIDA H=2 A 3 M.
27
EXCAVACIÓN CON MAQUINARIA 2-3 M.
4 días
jue 28/04/16
mar 03/05/16
28
RELLENO COMP. MECANICO S/M AT. PRESTAMO
2 días
jue 26/05/16
vie 27/05/16
29
SOLADURA DE PIEDRA
2 días
mié 04/05/16
jue 05/05/16
30
CARPETA DE HORMIGON
2 días
vie 06/05/16
lun 09/05/16
31
HORMIGON ARM ADO- H21
7 días
mar 10/05/16
mié 18/05/16
32
ENLUCIDO DE CEMENTO
3 días
jue 19/05/16
lun 23/05/16
33
ACCESORIOS PELDAÑOS C/30 CM.
2 días
mar 24/05/16
mié 25/05/16
34
ACCESORIOS CAMARA DOBLE DE INGRESO
2 días
mar 24/05/16
mié 25/05/16
35
ACCESORIOS CAMARA TRIPLE DE INGRESO
2 días
mar 24/05/16
36 37
MODULO 3: ACTIVIDADES FINALES LIMPIEZA GENERAL
3 días 3 días
mié 07/09/16 mié 07/09/16
tri 2 2016 abr may
mié 24/02/16
9
17
mar
mié 25/05/16 vie 09/09/16 vie 09/09/16
ISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA COMUNIDAD DE TABACAL ,MIZQUE
105
jun
tri 3 2016 jul ago
sep
CAPÍTULO 84.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
84.1 CONCLUSIONES Con el presente Trabajo Dirigido la comunidad Tabacal de Mizque ya puede comenzar la gestión, ante las autoridades del Municipio de Mizque, para que se incluya en el POA 2017 el Diseño Final de los sistemas de agua potable y alcantarillado al haberse demostrado la factibilidad técnica y conveniencia social de su implementación. El sistema de agua potable capta sus aguas del río Taucar Pillco mediante una toma tirolesa en la zona de Higueral distante a 3.4 Km. El agua colectada pasa por un desarenador antes de ingresar a la tubería PVC CLASE 15 de 1 1/2”de diámetro hasta llegar al tanque semienterrado de 30 m3 en cota 2.169,85 m.s.n.m. en la progresiva 2+234.25. Se cuenta con 2 cámaras de válvulas reguladoras de presión en progresivas 0+710 y 1+540 respectivamente. Desde el tanque a la red de distribución (0+578.81), se tiene tubería PVC CLASE 15 de 4” de diámetro seguida de tubería PVC CLASE 15 de 2” de diámetro por 54,89 m. La distribución se realiza mediante redes cerradas con tubería PVC CLASE 15 de 1 1/2” de diámetro con una longitud de 5.383,32 ml. El tendido de la tubería no comprende la conexión domiciliaria a consecuencia de que muchos lotes aún no son habitados; en el futuro se espera que cada usuario realizará su respectiva conexión. El sistema de alcantarillado sanitario es convencional por el grado de semidispersión de la población y por la topografía que se tiene. Se cuenta con 44 cámaras de inspección sin caída para una profundidad de excavación de 0 a 2 m, 4 cámaras de inspección con caída para una profundidad de excavación de 2 a 3 m. El sistema de tuberías colectoras de PVC–SDR35 con un diámetro nominal de 4”, con una longitud acumulada de 4.196 ml; y tuberías colectoras de PVC-SDR41 con un diámetro nominal de 6”, con una longitud acumulada de 246,57 ml, con la cámara destino “5” que se conecta al colector principal de la zona. El costo de la ejecución total del proyecto alcanza a un total de Bs. 1’521100.59. De ello Bs.685.996,69 corresponden al sistema de agua potable y Bs.835.103,90 corresponden al sistema de alcantarillado sanitario. En términos de conexión domiciliaria, se tiene 6725 Bs/lote, mientras que 8187 Bs/lote para el alcantarillado. Ambos valores quedan dentro
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del margen de proyectos financiables por el Ministerio de Obras Públicas y el Ministerio de Hacienda. 84.2 RECOMENDACIONES Se considera que el presente Trabajo Dirigido ha alcanzado el objetivo propuesto y fue diseñado conforme a las normas vigentes, además de contar con la aceptación de la comunidad. En virtud a ello, se recomienda que sea utilizado como el primer paso para la gestión administrativa en el Municipio para su implementación
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CAPÍTULO 85.
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