Estado Plurinacional de Bolivia
Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento La Paz - El Alto, Bolivia ESTUDIO DE IDENTIFICACIÓN N° 5 MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO – LA PAZ
La Paz, Enero de 2014
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
ÍNDICE I.
NOMBRE DEL PROYECTO ........................................................................................................ VIII
II. TIPO DE PROYECTO .................................................................................................................. VIII III.INSTITUCIONES INVOLUCRADAS ............................................................................................ VIII IV. UBICACIÓN FÍSICA DEL PROYECTO ........................................................................................ VIII V. DATOS DEMOGRÁFICOS .......................................................................................................... VIII VI. DATOS TÉCNICOS ........................................................................................................................ X VII.DATOS FINANCIEROS ................................................................................................................. X VIII.TIEMPO DE IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO ................................................................... XI 1. 1.1.
INFORMACIÓN GENERAL .............................................................................................................1 ASPECTOS GENERALES ............................................................................................................1 1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. 1.1.4. 1.1.5.
1.2.
LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO................................................................................................2 1.2.1. 1.2.2.
1.3.
2.1.
ESTUDIOS SOCIOECONÓMICOS ...............................................................................................5 Aspectos Demográficos ...................................................................................................5 Aspectos Socioeconómicos .............................................................................................6 Análisis Socioeconómico de la Población ........................................................................7
ESTUDIOS TÉCNICOS.................................................................................................................8 2.2.1. 2.2.2. 2.2.3. 2.2.4.
3.
Clima...............................................................................................................................3 Altitud ..............................................................................................................................4 .Relieve Topográfico........................................................................................................4
ESTUDIOS BÁSICOS......................................................................................................................5 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3.
2.2.
Ubicación Física y Geográfica .........................................................................................2 Vías de Acceso ...............................................................................................................2
DESCRIPCIÓN FÍSICA DEL ÁREA DEL PROYECTO...................................................................3 1.3.1. 1.3.2. 1.3.3.
2.
Nombre del Proyecto .......................................................................................................1 Tipo de Proyecto .............................................................................................................1 Situación sin Proyecto .....................................................................................................1 Objetivos .........................................................................................................................1 Instituciones Involucradas ...............................................................................................1
Evaluación de los sistemas de alcantarillado sanitario existentes....................................8 Evaluación de Cuerpos Receptores ............................................................................... 11 Reconocimiento Geológico y Estudios de Suelos y Geotécnicos.................................... 13 Trabajos Topográficos ................................................................................................... 13
DESCRIPCIÓN DE ALTERNATIVAS ............................................................................................ 15
3.1.
RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS......................................................... 15
3.2.
ASPECTOS LEGALES................................................................................................................ 17 3.2.1.
3.3. 4. 4.1.
Procedimiento en caso de expropiación......................................................................... 17
ALTERNATIVAS EVALUADAS PARA LA DEPURACIÓN........................................................... 19 INGENIERÍA DEL PROYECTO...................................................................................................... 21 MEMORIA DESCRIPTIVA........................................................................................................... 21 4.1.1.
Indice General
Antecedentes del Proyecto ............................................................................................ 21 i
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ÍNDICE 4.1.2. 4.1.3. 4.1.4. 4.1.5. 4.1.6. 4.1.7. 4.1.8. 4.1.9. 4.2.
Situación actual del Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz............................... 21 Concepción General del Sistema de Alcantarillado Sanitario de La Paz ......................... 22 Trazado y Descripción de los Interceptores a Corto Plazo ............................................. 24 Trazado y Descripción del EMISARIO ........................................................................... 33 Obra de Toma ............................................................................................................... 42 Aspectos Técnicos de los Interceptores ......................................................................... 50 Aspectos Técnicos del EMISARIO ................................................................................. 66 Aspectos Técnicos de la Estación Elevadora Buenos Aires ........................................... 70
MEMORIA DE CÁLCULO ........................................................................................................... 77 4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 4.2.4. 4.2.5. 4.2.6. 4.2.7.
Parámetros de Diseño del Proyecto............................................................................... 77 Cálculo Hidráulico ......................................................................................................... 81 Diseño de redes de alcantarillado sanitario .................................................................... 88 Consideraciones constructivas y selección de material .................................................. 91 Consideraciones estructurales de tuberías de PVC ..................................................... 104 Parámetros de diseño de la estación elevadora Buenos Aires ..................................... 109 Parámetros de diseño de la obra de toma del Río Choqueyapu ................................... 121
4.3.
CÓMPUTOS MÉTRICOS Y VOLÚMENES DE OBRA ............................................................... 125
4.4.
PRECIOS UNITARIOS DE LA OBRA ........................................................................................ 126 4.4.1. 4.4.2. 4.4.3. 4.4.4.
4.5.
PRESUPUESTO DE INFRAESTRUCTURA .............................................................................. 132 4.5.1. 4.5.2.
4.6.
Introducción ................................................................................................................ 126 Costos de materiales e insumos .................................................................................. 126 Costos de mano de obra ............................................................................................. 127 Costos Indirectos......................................................................................................... 130 Generalidades ............................................................................................................. 132 Componentes y presupuesto general del proyecto de recolección ............................... 132
CRONOGRAMA DE EJECUCION DE OBRA ............................................................................ 152 4.6.1.
Gráfico de Barras ó Diagrama Gantt ............................................................................ 152
4.7.
PLANOS DE CONSTRUCCION ................................................................................................ 153
4.8.
PREDIMENSIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO MALLASA ....................................... 153 4.8.1. 4.8.2. 4.8.3. 4.8.4. 4.8.5. 4.8.6. 4.8.7.
4.9. 5.
Generalidades ............................................................................................................. 153 Ubicación de la PTAR ................................................................................................. 154 Periodo de diseño ....................................................................................................... 155 Caudales de diseño ..................................................................................................... 156 Cargas Contaminantes ................................................................................................ 157 Descripción sucinta de la solución de tratamiento elegida ............................................ 159 Componentes y presupuesto general del proyecto de depuración ................................ 163
OTRAS OBRAS PARA DESARROLLAR EN EL CORTO PLAZO .............................................. 167 GESTIÓN DE LOS SERVICIOS................................................................................................... 168
5.1.
ENTIDAD PRESTADORA DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO (EPSA)...................................................................................................................................... 168
5.2.
DIAGNÓSTICO INSTITUCIONAL Y RECOMENDACIONES ..................................................... 168 5.2.1. 5.2.2. 5.2.3.
Indice General
Aspectos Organizacionales ......................................................................................... 168 Aspectos Operacionales .............................................................................................. 171 Aspectos Administrativos............................................................................................. 175 ii
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ÍNDICE 5.2.4. 5.2.5. 5.2.6. 6. 6.1.
Aspectos Financieros .................................................................................................. 177 Conclusiones............................................................................................................... 181 Recomendaciones....................................................................................................... 183
DESARROLLO COMUNITARIO .................................................................................................. 184 FACTIBILIDAD SOCIAL DEL PROYECTO ................................................................................ 184
7.
PRESUPUESTO DEL PROYECTO.............................................................................................. 185
8.
EVALUACIÓN DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA............................................................ 186
8.1
ANTECEDENTES ..................................................................................................................... 186 8.1.1. 8.1.2. 8.1.3. 8.1.4.
8.2.
EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA ......................................................................................... 187 8.2.1. 8.2.2.
8.3. 9.
Objetivos Evaluación Socio Económica ....................................................................... 186 Costos de operación y mantenimiento ......................................................................... 186 Metodología para la evaluación del proyecto ............................................................... 186 Identificación de los beneficios del proyecto ................................................................ 187 Inversiones.................................................................................................................. 187 Conclusiones............................................................................................................... 189
EVALUACION AMBIENTAL ...................................................................................................... 189 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................ 192
10. ANEXOS ..................................................................................................................................... 193 ANEXO 1: MAPA DE UBICACIÓN DEL MUNICIPIO ANEXO 2: PLANO DEL ESQUEMA DE ACCESO VIAL ANEXO 3: CALIDAD DE AGUAS ANEXO 4: ESTUDIOS FOTOGRÁFICO)
GEOTÉCNICOS
E
HIDROGEOLÓGICOS
(INCLUYE
REPORTE
ANEXO 5: LIBRETA TOPOGRÁFICA (INCLUYE REPORTE FOTOGRÁFICO) ANEXO 6: FICHA AMBIENTAL PRELIMINAR ANEXO 7: MEMORIAS DE CÁLCULO ANEXO 8: PREDISEÑO ESTRUCTURAL ANEXO 9: CÓMPUTOS MÉTRICOS ANEXO 10: ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ANEXO 11: PRESUPUESTO DESGLOSADO DE LA INFRAESTRUCTURA ANEXO 12: PLANOS ANEXO 13: EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA ANEXO 14: PLANOS GENERALES ANEXO 15: TÉRMINOS DE REFERENCIA ANEXO 16: DOCUMENTACION LEGAL
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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.1. Instituciones Involucradas .......................................................................................................2 Tabla 2.1. La Paz - Distribución de la Población del municipio por Distritos, área y densidad Censo 2012 .......................................................................................................................................................6 Tabla 2.2. Gastos Familiares del Municipio de La Paz .............................................................................7 Tabla 2.3. Porcentaje destinado al ahorro ...............................................................................................8 Tabla 2.4. Análisis cuantitativo del sistema de recolección de aguas residuales en La Paz .................... 10 Tabla 2.5. Resumen de oferta actual de servicios de saneamiento en el Municipio de La Paz ............... 11 Tabla 2.6. Resultados del muestreo en el Río Choqueyapu .................................................................. 12 Tabla 2.7. Resultados del muestreo de los alcantarillados de Achumani, Irpavi y Sopocachi ................. 13 Tabla 3.1. Resumen de alternativas de saneamiento evaluadas ............................................................ 16 Tabla 3.1. Resumen de alternativas de depuración evaluadas .............................................................. 20 Tabla 4.1. Interceptor Huallas ............................................................................................................... 25 Tabla 4.2. Interceptor Seguencoma....................................................................................................... 27 Tabla 4.3. Interceptor Oeste .................................................................................................................. 29 Tabla 4.4. Interceptor Orkojahuira ......................................................................................................... 32 Tabla 4.5. Emisario ............................................................................................................................... 35 Tabla 4.6. Ventajas y Desventajas ....................................................................................................... 38 Tabla 4.7. Emisario ............................................................................................................................... 41 Tabla 4.8. Resumen de Caudales ......................................................................................................... 45 Tabla 4.9. Obra de Toma Río Choqueyapu ........................................................................................... 49 Tabla 4.10. Resumen de Criterios de Diseño......................................................................................... 50 Tabla 4.11. Valorización de áreas de aporte por cámaras de inspección (interceptor Huayllas) ............. 52 Tabla 4.12. Valorización de áreas de aporte por cámaras de inspección (interceptor Seguencoma) ...... 53 Tabla 4.13. Valorización de áreas de aporte por camaras de inspeccion (interceptor orkojahuira) ......... 54 Tabla 4.14. Valorización de áreas de aporte por camaras de inspeccion (interceptor oeste) .................. 56 Tabla 4.15. Valorización de áreas de aporte por camaras de inspeccion (interceptores autopista) ......... 58 Tabla 4.16. Cuadro resumen de diámetros ............................................................................................ 59 Tabla 4.17. Detalle cruce emisario con Puente Cajón ............................................................................ 60 Tabla 4.18. Detalle Ruta Paso Obligado bajo Bóveda Huayllas ............................................................. 61 Tabla 4.19. Detalle ruta Seguencoma con Tubería aérea (Canalización Choqueyapu) .......................... 62 Tabla 4.20. Detalle cruce desnivel con Tubería con Río Choqueyapu .................................................... 63 Tabla 4.21. Cruce el Emisario hacia el frente confluencia Ríos Irpavi – Choqueyapu ............................. 64 Tabla 4.22. Detalle cruce Emisario por debajo del río Huaynñajahuira ................................................... 65
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ÍNDICE DE TABLAS Tabla 4.23. Resumen de Criterios de Diseño......................................................................................... 66 Tabla 4.24. Valorización de áreas de aporte por cámaras de inspección (EMISARIO) ........................... 67 Tabla 4.25. Detalle de cámaras de Inspección ...................................................................................... 69 Tabla 4.26. Estación Elevadora Buenos Aires (Interceptor Oeste) ......................................................... 75 Tabla 4.27. Detalle Estación Elevadora Buenos Aires ........................................................................... 76 Tabla 4.28. Interceptores a corto plazo (año 2012) ................................................................................ 78 Tabla 4.29. Interceptores corto plazo (año 2036) ................................................................................... 78 Tabla 4.30. Interceptoresa mediano plazo (año2012) ............................................................................ 79 Tabla 4.31. Interceptoresa mediano plazo ( año2036) ........................................................................... 79 Tabla 4.32. Interceptoresa largo plazo (2012)........................................................................................ 80 Tabla 4.33. Interceptores a largo plazo (año 2036) ................................................................................ 80 Tabla 4.34. Emisario ............................................................................................................................. 81 Tabla 4.35. Cuadro 3 ............................................................................................................................ 83 Tabla 4.36. Resumen de criterios de diseño .......................................................................................... 87 Tabla 4.37. Recubrimientos mínimos para la red de colectores ............................................................. 92 Tabla 4.38. Anchos máximos de zanja ............................................................................................... 93 Tabla 4.39. Tamaños disponibles y descripción de las tuberías comúnmente empleadas en las redes de alcantarillado .......................................................................................................................... 97 Tabla 4.40. Tabla comparativa de costos de tuberías en diferentes materiales .................................... 103 Tabla 4.41. Valores del coeficiente de deformación retardad Dr .......................................................... 108 Tabla 4.42. Valores referenciales de arranque/hora para motores de bombas sumergibles ................. 114 Tabla 4.43. Datos de la Estación Elevadora de Aguas Residuales....................................................... 120 Tabla 4.44. Costos Aproximados de Mano de Obra ............................................................................. 128 Tabla 4.45. Costos Aproximados el Equipo Pesado ............................................................................ 129 Tabla 4.46. Presupuesto General Huayllas.......................................................................................... 133 Tabla 4.47. Presupuesto General Oeste.............................................................................................. 135 Tabla 4.48. Presupuesto General Orkojahuira ..................................................................................... 138 Tabla 4.49. Presupuesto General Seguencoma .................................................................................. 140 Tabla 4.50. Presupuesto General Interceptor Autopista ....................................................................... 142 Tabla 4.51. Emisario (PTAR Opción “Valle de las Flores” .................................................................... 144 Tabla 4.52. Emisario (PTAR Opción B) ............................................................................................... 147 Tabla 4.53. Presupuesto General Obra de Toma................................................................................. 151 Tabla 4.54. Periodos de diseño recomendados ................................................................................... 156 Tabla 4.54. Resumen de datos base de dimensionamiento para la PTAR Mallasa .............................. 157
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ÍNDICE DE TABLAS Tabla 4.55. Límites de Descarga al Sistema de Alcantarillado Aplicables a las Industrias .................... 158 Tabla 4.55. Simulación de concentraciones de salida para DBO, SST y NH4, para época seca .......... 160 Tabla 4.55. Producción de lodos por etapa de tratamiento, para tiempo seco ...................................... 162 Tabla 4.55. Producción de Biogás y generación de energía eléctrica y térmica en la PTAR Mallasa .... 163 Tabla 4.55. Presupuesto PTAR Mallasa, Corto Plazo .......................................................................... 164 Tabla 5.1. Ingresos Por Servicios (En Bolivianos) ............................................................................... 177 Tabla 5.2.Estructura de Costos (En Bolivianos) ................................................................................... 178 Tabla 5.3. Resultados de Gestión (En Bolivianos) .............................................................................. 178 Tabla 5.4. Índice de Liquidez............................................................................................................... 179 Tabla 7.1. Presupuesto General del Proyecto...................................................................................... 185 Tabla 8.1. Factores de conversión....................................................................................................... 188
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1. Ubicación y Vías de Acceso ..................................................................................................3 Figura 2.1. La Paz - Distribución de la Población del municipio por Distritos y Densidades por Zona Censal - Censo 2012 ..............................................................................................................................5 Figura 2.2. TUBERÍAS DE HORMIGÓN ALCANTARILLADO SANITARIO SISTEMA LA PAZ .................9 Figura 4.1. Distribución de la Planta de Tratamiento .............................................................................. 23 Figura 4.2 Ubicación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR opción B) ..................... 40 Figura 4.3. Detalle de Compuertas Batientes Tipo Amil ......................................................................... 43 Figura 4.4. Curva de Duración de Caudales .......................................................................................... 44 Figura 4.5. Esquema de funcionamiento ............................................................................................... 48 Figura 4.6. Áreas de aporte específicas para el Interceptor Huayllas ..................................................... 52 Figura 4.7. Áreas de aporte específica para el interceptor Seguencoma ................................................ 53 Figura 4.8. Áreas de aporte específicas interceptor Orkojahuira ............................................................ 54 Figura 4.9. Áreas de aporte Específicas para el Interceptor Oeste ......................................................... 55 Figura 4.10. Areas de Aporte Espedíficas para Interceptores Autopista ................................................. 57 Figura 4.11. Areas de aporte específicas para El Emisario .................................................................... 67 Figura 4.12. Aspectos Técnicos ............................................................................................................ 72 Figura 4.13. Aspectos técnicos.............................................................................................................. 73 Figura 4.14. Compuerta ...................................................................................................................... 123 Figura 4.15. Futura PTAR ................................................................................................................... 155 Figura 4.16. Esquema del Proceso de Tratamiento: Linea de agua ..................................................... 159 Figura 4.16. Esquema del Proceso de Tratamiento: Línea de fangos .................................................. 160 Figura 5.1.Índice de Endeudamiento ................................................................................................... 179 Figura 5.2. Índice de Razón de Trabajo ............................................................................................... 180 Figura 5.3. Ejecución de Inversiones ................................................................................................... 180
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RESUMEN EJECUTIVO I. NOMBRE DEL PROYECTO Estudio de identificación, Mejoramiento y Ampliación del Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz. II. TIPO DE PROYECTO En el presente Plan Maestro se han analizado los Estudios de Identificación de Mejoramiento y Ampliación del Saneamiento de la ciudad de La Paz, como un insumo básico para el planteamiento de alternativas de conducción del alcantarillado sanitario. III. INSTITUCIONES INVOLUCRADAS Se han identificado las siguientes instituciones: TIPO DE INSTITUCIÓN Institución Solicitante Institución Responsable de la elaboración del proyecto Institución Financiera
NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN Ministerio de Medio Ambiente y Agua – Estado Plurinacional de Bolivia Consorcio TYPSA, GITEC, Land &Water Bolivia, Aguilar y Asociados Banco Interamericano de Desarrollo, Fondo Español de Cooperación para Agua y Saneamiento en América Latina y el Caribe.
Gobierno Local - Municipio
Gobierno Autónomo Municipal de La Paz
Operador
Empresa Pública Social de Agua Potable y Saneamiento (EPSAS)
IV. UBICACIÓN FÍSICA DEL PROYECTO El proyecto cubre los distritos urbanos 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 13,15 de la ciudad de La Paz. Los distritos urbanos 1 y 2 constituyen el centro o casco viejo de la población de la cuidad de La Paz, mientras que los distritos 2 y 15 son los distritos que beneficiara el interceptor Hullas los distritos 13 ,12 ,2 los distritos beneficiados por el interceptor Orkojahuira, los distritos 5, 6, 7, 8,9 los beneficiados por el interceptor oeste y por último el distrito 3 beneficiado por el interceptor Seguencoma. V. DATOS DEMOGRÁFICOS La población está basada en los datos y proyecciones elaboradas en el estudio demográfico del Plan Maestro que a su vez consideran el Censo 2012 del que se lograron obtener valores a nivel zonas municipales.
Resumen Ejecutivo
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Tabla 1: Datos demográficos del municipio de La Paz (2012) 2012 DESCRIPCION
DISEÑO REQUERIDO
PROYECTO: INTERCEPTOR OESTE PROYECTO: INTERCEPTOR ORKOJAHUARA (750 m3/d industrias)
CORTO PLAZO (Nivel de estudio EI)
PROYECTO: INTERCEPTOR SEGUENCOMA PROYECTO: INTERCEPTOR HUAYLLAS (12 m3/d industria)
DOTACION l/hab/dia 2012
POBLACION 2012
172,080
82.23
114.64
161.00
897.00
188,490
165.44
261.33
629.00
1617.00
9,730
165.44
13.04
59.00
681.00
27,375
165.44
36.83
93.00
152.00
426
942
397,674 DESCRIPCION
DISEÑO REQUERIDO
AREA BRUTA Ha 2012
CAUDAL AREA NETA l/s Ha 2012 2012
POBLACION 2012
DOTACION l/hab/dia 2012
3,347 AREA BRUTA Ha 2012
CAUDAL AREA NETA l/s Ha 2012 2012
PROYECTO: INTERCEPTOR HUAYNAJAHUIRA
24,007
165.44
32.18
603.00
1005.00
PROYECTO: INTERCEPTOR IRPAVI
20,707
165.44
27.75
550.00
916.00
20,260
165.44
27.16
237.00
395.00
16,426
165.44
22.02
493.00
822.00
17,499
165.44
23.46
77.00
129.00
PROYECTO: INTERCEPTOR JILLUSAYA
MEDIANO PLAZO (Nivel de estudio EPM)
PROYECTO: INTERCEPTOR ACHUMANI PROYECTO: INTERCEPTOR BELLA VISTA
98,899
TOTAL
DESCRIPCION
DISEÑO REQUERIDO
POBLACION 2012
133
DOTACION l/hab/dia 2012
1,960
3,267 AREA BRUTA Ha 2012
CAUDAL AREA NETA l/s Ha 2012 2012
11,400
165.44
15.28
238.00
397.00
7,292
165.44
9.77
39.00
65.00
6,123
165.44
8.21
30.00
50.00
5,698
165.44
7.64
680.00
1133.00
SUB CUENCA ACHACHICALA (AGUA MIXTA RESIDUAL Y PLUVIAL, más 2000 m3/d industrias) SUB TOTALES
233,937 761,023
150.08
307.60 906.90
1016.00 4,905
1694.00 9,953
PROYECTO: SISTEMA DE ALCANTARILLADO - ACHOCALLA TOTALES
13,609 774,632
4.52 911.42
800.00 5,705
1,333.00 11,286
PROYECTO: INTERCEPTOR KOANI LARGO PLAZO (Nivel de estudio EPM)
PROYECTO: INTERCEPTOR ROMA PROYECTO: INTERCEPTOR ALTO OBRAJES PROYECTO: COLECTOR PRINCIPAL MALLLASA
41.00
Fuente: PMM – Plan Maestro Metropolitano
De la tabla de arriba se puede extraer que el área urbana tiene entonces un total de 774.632 habitantes para el 2012 distribuidos entre los proyectos de estudio de identificación para la cuidad de La Paz Tabla.2. Datos demográficos del municipio de La Paz (2036) 2036 DESCRIPCION
DISEÑO REQUERIDO
POBLACION 2036
AREA NETA Ha 2036
DOTACION l/hab/dia 2036
AREA BRUTA Ha 2036
CAUDAL l/s 2036
2036 PROYECTO: INTERCEPTOR OESTE
204,741
PROYECTO: INTERCEPTOR ORKOJAHUARA (750 m3/d industrias)
CORTO PLAZO (Nivel de estudio EI)
PROYECTO: INTERCEPTOR SEGUENCOMA PROYECTO: INTERCEPTOR HUAYLLAS (12 m3/d industria)
110
1255
182.47
181
880
2263
369.75
15,517
181
82
953
22.80
35,336
181
130
213
52.06
1,317
4,684
501,324 DESCRIPCION
DISEÑO REQUERIDO
225
245,730
POBLACION 2036
DOTACION l/hab/dia 2036
AREA NETA Ha 2036
AREA BRUTA Ha 2036
627 CAUDAL l/s 2036
PROYECTO: INTERCEPTOR HUAYNAJAHUIRA
35,414
181
844
1406
52.04
PROYECTO: INTERCEPTOR IRPAVI
29,622
181
769
1282
43.53
29,536
181
332
553
43.40
23,806
181
690
1150
34.98
23,466
181
108
180
34.48
PROYECTO: INTERCEPTOR JILLUSAYA
MEDIANO PLAZO (Nivel de estudio EPM)
PROYECTO: INTERCEPTOR ACHUMANI PROYECTO: INTERCEPTOR BELLA VISTA
141,844
TOTAL
DESCRIPCION
DISEÑO REQUERIDO
PROYECTO: INTERCEPTOR KOANI PROYECTO: INTERCEPTOR ROMA PROYECTO: INTERCEPTOR ALTO OBRAJES
LARGO PLAZO (Nivel de estudio EPM)
PROYECTO: COLECTOR PRINCIPAL MALLLASA SUB CUENCA ACHACHICALA (AGUA MIXTA RESIDUAL Y PLUVIAL, más 2000 m3/d industrias) SUB TOTALES PROYECTO: SISTEMA DE ALCANTARILLADO - ACHOCALLA TOTALES
POBLACION 2036
2,743
DOTACION l/hab/dia 2036
AREA NETA Ha 2036
4,571 AREA BRUTA Ha 2036
208
CAUDAL l/s 2036
16,274
181
333
555
23.91
10,179
181
55
91
14.96
8,684
181
42
70
12.76
16,191
181
951
1585
23.79
172.00
1422.00 6,863
2370 13,926
425.18 1,336
84.00
1,119.00 7,982
1,865 15,791
16.76 1,353
288,502 982,998 24,631 1,007,629
927.68
Fuente: PMM – Plan Maestro Metropolitano Resumen Ejecutivo
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De la tabla de arriba se puede extraer que el área urbana tiene entonces un total de 1.007.629 habitantes para el 2036 distribuidos entre los proyectos de estudio de identificación para la ciudad de La Paz. VI. DATOS TÉCNICOS Se ha proyectado un consumo doméstico inicial (2012) de 165 L/hab/día a incrementarse hasta 181 L/hab/día el año 2036. Se proyecta un incremento del consumo no doméstico. En esta alternativa se plantea la construcción de un sistema de conducción mixto centralizado Obra de Toma para el Sistema Achachicala así como la construcción de 13 interceptores como Sistemas Separados para las Zonas Pampahasi, Talud El Alto y Mallasa. Por otra parte también se plantea utilizar el río Choqueyapu como emisor para las aguas mixtas del sistema Achachicala (zona norte y casco viejo). Asimismo se plantea la construcción de un Emisario desde el final del interceptor Orkojahuira hasta la Obra de Toma y finalmente una Planta de Tratamiento ubicada en la zona de Mallasa a la altura de la Muela del Diablo, como sistema centralizado. VII. DATOS FINANCIEROS Se ha calculado el siguiente presupuesto para el proyecto. Tabla3. Presupuesto General del Proyecto
408.525.054
TOTAL COSTO ($us) 58.696.128
INTERCEPTOR OESTE + ESTACIÓN ELEVADORA
12.603.105
1.810.791
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
15.764.858
2.265.066
INTERCEPTOR HUAYLLAS
4.653.467
668.602
INTERCEPTOR SEGUENCOMA INTERCEPTOR AUTOPISTA SANEAMIENTO OBRA DE TOMA PTAP ACHACHICALA EMISARIO CHOQUEYAPU
3.181.800
457.155
4.085.012
586.927
49.190.036
7.067.534
OBRA DE TOMA (CAPTACION DE AGUAS MIXTAS ZONA CENTRAL)
1.702.589
244.625
185.899.999
26.709.770
AMPLIACIÓN DE LA RED SECUNDARIA
30.049.062
4.317.394
CONEXIONES DOMICILIARIAS (densificación y expansión)
65.945.722
9.474.960
RENOVACIÓN DE REDES
12.790.176
1.837.669
DESCRIPCION DE LAS OBRAS INFRAESTRUCTURA
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES LA PAZ
TOTAL COSTO (Bs)
SANEAMIENTO ECOLÓGICO (LETRINAS) REDES DE INTERCONEXIÓN DE COLECTORES PRINCIPALES A INTERCEPTORES PREINVERSIÓN
1.358.891
195.243
21.300.335
3.060.393
Elaboración del Estudio TESA Interceptores y Emisario (3% Inversión)
12.255.752
1.760.884
Supervisión de Obras (5% Inversión)
20.426.253
2.934.806
441.207.058
63.391.819
COSTO TOTAL DEL PROYECTO
Fuente: Elaboración propia PMM
Resumen Ejecutivo
x
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VIII. TIEMPO DE IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO
ACTIVIDAD
DESCRIPCION
1 2 3 4 5
Proceso de Financiamiento Licitacion del Estudio TESA Elaboracion del Estudio TESA Licitacion de Obras Inversion en Obras Corto Plazo
Resumen Ejecutivo
ANO DE INICIO 2014
La implementación física del proyecto se realizará en un año como se detalla en el siguiente cronograma:
MESES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
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1. INFORMACIÓN GENERAL 1.1. ASPECTOS GENERALES 1.1.1.
Nombre del Proyecto
El proyecto se denomina Mejoramiento y Ampliación de Alcantarillado Sanitario en el área metropolitana de la cuidad de La Paz. 1.1.2.
Tipo de Proyecto
El proyecto considera la elaboración de un Estudio de Identificación que considera la expansión de las redes de alcantarillado en base a un Plan Maestro que prevé la cobertura de toda la población en el horizonte de proyecto, así como el Mejoramiento y Ampliación del sistema de Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz. 1.1.3.
Situación sin Proyecto
El proyecto fue motivado por la inexistencia del servicio de Alcantarillado Sanitario que evacue las aguas servidas La ciudad de La Paz cuenta con sistemas de recolección y conducción de aguas residuales cuya tipología difiere según su ubicación relativa: mientras en las micro-cuencas del norte (Choqueyapu, Orkojahuira) los sistemas son predominantemente combinados (mixtos), en aquellas del sur (Irpavi, Achumani, Huayñajauira) éstos son separativos. Tanto las redes mixtas como separativas descargan eventualmente sus aguas en los cursos receptores de su respectiva micro-cuenca, cuyos cauces funcionan como colectores principales. Estos aportes pasan a formar parte del Río La Paz, cuyas aguas son luego empleadas para el riego de productos agrícolas que abastecen a las ciudades de La Paz y El Alto. 1.1.4.
Objetivos
El objetivo general del presente proyecto, es el de suministrar el sistema de Alcantarillado Sanitario para el área metropolitana de la ciudad de La Paz de tal forma que sea beneficioso para sus habitantes, mejorando de forma sostenible, sus condiciones de vida a través de este servicio básico, lo que permitirá la disminución de los problemas causados por enfermedades de origen hídrico, coadyuvando al desarrollo económico y social en un mediano plazo.
Diseño hidráulico proyectado para el año 2036. 1.1.5.
Instituciones Involucradas
Se han identificado las siguientes instituciones:
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
1
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Tabla 1.1. Instituciones Involucradas TIPO DE INSTITUCIÓN Institución Solicitante Institución Responsable de la elaboración del proyecto Institución Financiera
NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN Ministerio de Medio Ambiente y Agua – Estado Plurinacional de Bolivia Consorcio TYPSA, GITEC, Land &Water Bolivia, Aguilar y Asociados Banco Interamericano de Desarrollo, Fondo Español de Cooperación para Agua y Saneamiento en América Latina y el Caribe.
Gobierno Local - Municipio
Gobierno Autónomo Municipal de La Paz
Operador
Empresa Pública Social de Agua Potable y Saneamiento (EPSAS) Fuente: Elaboración propia PMM
1.2. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO 1.2.1.
Ubicación Física y Geográfica Departamento: La Paz Provincia: Murillo Municipio: La Paz Localidad: La Paz Coordenadas geográficas: 16°30′8″S 68°09′56″O / 16°30′8″S 68°09′56″O / -16.50222, -68.16556
-16.50222,
-68.16556Coordenadas:
Está ubicado en la meseta del Altiplano Norte, cuya ubicación geográfica es 582334.76 E y 8169313.48 N. El municipio de La Paz se encuentra a 3625 m.s.n.m y su ubicación mundial es de 16 grados 29 minutos lattus sur respecto a la línea del ecuador y 68 grados 08 minutos latitud oeste respecto al meridiano de Greenwich. Tiene diversos pisos ecológicos y se encuentra a lo largo de una cuenca excavada del altiplano 1.2.2.
Vías de Acceso
La ciudad de La Paz se encuentra vinculada hacia el Norte con la cuidad de El Alto mediante “la Autopista “al Sur por Av. Costanera y vías que la vinculan con rio abajo, ya que el resto de las vías que conforman el área metropolitana de la cuidad está en un 80 % pavimentadas, además cuenta con un ramal de Panamericana que cruza todo el altiplano conectándose así con los países limítrofes. En La Paz es posible resumir que sólo las ciudades del Eje central (La Paz, Cochabamba y Santa Cruz) y algunas otras ciudades importantes, se encuentran integradas por estructuras viales asfaltadas. En el resto del territorio existen carreteras de tierra o ripio.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Figura 1.1. Ubicación y Vías de Acceso
Fuente: Elaborado en base al Atlas de Municipios INE
1.3. DESCRIPCIÓN FÍSICA DEL ÁREA DEL PROYECTO 1.3.1.
Clima
De acuerdo a la clasificación climática de la cuenca de la cuidad de La Paz esta íntegramente comprendida en la región sub-húmeda seca con vegetación de pradera y un índice de humedad entre 0 y 20 . La precipitación pluvial media anual es de 57.30 m.m. siendo el mes de diciembre , enero, febrero y marzo los más lluviosos con un promedio de 82.35 m.m. mientras que en los mese de mayo, junio,y julio la precipitación es mínima con un promedio de 7.1 m.m. Localizada al oeste de Bolivia, La Paz es la Capital administrativa de Bolivia y capital del Departamento del mismo nombre. La Paz tiene una temperatura promedio de 8 grados centígrados.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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La Paz tiene un clima de montaña con inviernos secos y fríos con nevadas ocasionales y veranos frescos debido a las lluvias. 1.3.2.
Altitud
El área de estudio la ciudad de La Paz se encuentra a una Altitud de 3650 msnm (11,942 ft) msnm 1.3.3.
.Relieve Topográfico
La urbe de La Paz se emplaza en un terreno homogéneo de superficies planas, con leves ondulaciones y pendientes pronunciadas, con bastantes accidentes topográficos, a excepción de aquellos lugares formados por las erosiones de los lechos de los ríos.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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2. ESTUDIOS BÁSICOS 2.1. ESTUDIOS SOCIOECONÓMICOS 2.1.1.
Aspectos Demográficos
Dentro los aspectos demográficos de la mancha urbana de La Paz, es importante determinar la localización geográfica donde se encuentra asentada la ciudad y su actual gemela ciudad de El Alto. Para ello se acude al plano de ubicación de la zona de La Paz , donde se aprecian claramente las dos unidades físico - ambientales que conforman el mencionado sitio geográfico y que se describen a continuación: el Altiplano Central y el Valle de Chuquiago. Figura 2.1. La Paz - Distribución de la Población del municipio por Distritos y Densidades por Zona Censal Censo 2012
Fuente: GMLP – Elaboración propia.
El crecimiento de la mancha urbana, sin importar la división administrativa existente entre La Paz y El Alto, muestra una aglomeración continua de masa edificada que está rebasando los límites jurisdiccionales definidos por la municipalización del país.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tabla 2.1. La Paz - Distribución de la Población del municipio por Distritos, área y densidad Censo 2012
DISTRITO
POBLACION 2012
AREA (Ha.)
DENSIDAD (hab/Ha)
DISTRITO 1
27,547
225.630
122.09
DISTRITO 2
33,499
274.260
122.14
DISTRITO 3
28,776
285.121
100.93
DISTRITO 4
44,657
1,058.536
42.19
DISTRITO 5
42,184
158.000
266.99
DISTRITO 6
32,607
128.879
253.00
DISTRITO 7
51,245
157.804
324.74
DISTRITO 8
42,817
160.548
266.69
DISTRITO 9
33,819
281.308
120.22
DISTRITO 10
26,673
691.020
38.60
DISTRITO 11
67,670
826.457
81.88
DISTRITO 12
42,372
343.449
123.37
DISTRITO 13
37,369
215.680
173.26
DISTRITO 14
26,781
272.291
98.35
DISTRITO 15
29,801
153.074
194.68
DISTRITO 16
22,391
419.327
53.40
DISTRITO 17
27,989
472.116
59.28
DISTRITO 18
29,477
1,580.410
18.65
DISTRITO 19
43,134
1,873.304
23.03
DISTRITO 20
6,228
3,321.843
1.87
DISTRITO 21
46,171
1,690.318
27.31
DISTRITO 22 RURAL
13,180
47,601.158
0.28
DISTRITO 23 RURAL TOTAL POBLACION DEL MUNICIPIO TOTAL POBLACION URBANA
8,230 764,617
62,191
761,023
14,589 Fuente: GMLP – INE y elaboración propia.
2.1.2.
Aspectos Socioeconómicos
La progresiva reducción de las áreas agrícolas es evidente; a lo largo de los años se ha producido un severo impacto sobre la actividad agrícola porque se ha cambiado el uso del suelo de manera ilegal y sin ningún criterio de planificación sostenible. Los espacios agrícolas han sido modificados por otros usos, sobre todo la construcción de viviendas generando un proceso de consolidación urbano, fundamentalmente de la zona colindante con el Municipio de Cercado.
a) Aspectos Socioculturales b) Actividades Productivas c) Ingreso Promedio Familiar
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d) Educación e) Salud f) Viviendas g) Saneamiento Básico h) Otros servicios 2.1.3.
Análisis Socioeconómico de la Población
El propósito de la realización del presente análisis es de establecer la factibilidad socioeconómica y financiera de las obras de agua potable propuestas para dar solución a las carencias encontradas de la manera más eficiente y de menor costo en cada municipio. En este sentido, se ha calculado la tasa interna de retorno (TIR) y el valor actual neto (VAN). a) Metodología Para la evaluación socio-económica de las alternativas técnicas propuestas se utilizaron 2 modelos de evaluación diferenciados: para Agua Potable el SIMOP y para el Alcantarillado Sanitario y Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales el Modelo de Valoración Contingente. Se evaluaron las alternativas y se determinó las de Costo mínimo, ya que los beneficiarios de las alternativas son las mismas. Se procedió a la evaluación privada y socioeconómica de las inversiones y costos de O&M para un periodo de 20 años (2016 a 2036). Los gastos familiares para la cuidad de La Paz tenemos que la distribución promedio de la canasta familiar es la siguiente: Tabla 2.2. Gastos Familiares del Municipio de La Paz La Paz ITEM
Bs./mes
ALIMENTACIÓN ALQUILER AGUA Y ALCANT. ENERG. ELECTRICA TELEFONO Y CABLE SALUD EDUCACIÓN TRANSPORTE DIVERSIÓN VESTIMENTA OTROS Gastos Tot. Prom. Familia
867.11 407.08 47.33 99.40 77.59 198.17 531.38 338.74 249.56 220.32 464.86 1,987.69 Fuente: Recopilación de campo
Del promedio de ingresos y gastos de las familias del municipio podemos inferir que existe un porcentaje destinado al ahorro.
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Tabla 2.3. Porcentaje destinado al ahorro
Ingresos La Paz ITEM SUELDOS VENTAS AYUDA DE PARIENTES RENTAS Y JUBILACIONES REMESAS OTROS Ingreso Tot. Prom. Familiar
Bs./mes 3,093.79 1,600.20 1,047.37 1,594.26 1,484.60 1,350.35 3,245.61 Fuente: Recopilación de campo
Es importante mencionar que del monto de ingreso promedio se considera el 5% como gastos destinados a los servicios de agua potable y alcantarillado sanitario. 2.2. ESTUDIOS TÉCNICOS 2.2.1.
Evaluación de los sistemas de alcantarillado sanitario existentes
a) Redes de recolección La ciudad de La Paz cuenta con sistemas de recolección y conducción de aguas residuales cuya tipología difiere según su ubicación relativa: mientras en las micro-cuencas del norte (Choqueyapu, Orkojahuira) los sistemas son predominantemente combinados (mixtos), en aquellas del sur (Irpavi, Achumani, Huayñajauira) éstos son separativos. Tanto las redes mixtas como separativas descargan eventualmente sus aguas en los cursos receptores de su respectiva micro-cuenca, cuyos cauces funcionan como colectores principales. Estos aportes pasan a formar parte del Río La Paz, cuyas aguas son luego empleadas para el riego de productos agrícolas que abastecen a las ciudades de La Paz y El Alto.
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Figura 2.2. TUBERÍAS DE HORMIGÓN ALCANTARILLADO SANITARIO SISTEMA LA PAZ
Fuente: EPSAS
La cobertura del alcantarillado sanitario en 2012 alcanza a un 94,3% de la población del área urbana de la ciudad. El sistema de recolección y conducción tiene una longitud combinada cercana a los 1.000 Km, y cubre aproximadamente 63,72 Km2. A continuación se presenta un sumario de la infraestructura sanitaria existente en el municipio, por tipo de material y diámetro de colector.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tabla 2.4. Análisis cuantitativo del sistema de recolección de aguas residuales en La Paz Longitudportipode material(Km) Subtotal Diámetro
Diámetro Nominal
PVC
DN100
por Mapaesquemáticodeláreade servicio La Paz(2011)
TC
33.92
1.26
35.18
DN150
249.29
524.53
773.82
DN200
14.57
115.80
130.37
5.0 1 1.48
21.49
26.49
14.00
15.49
0.40
0.40
0.60
0.60
0.4
5.82
6.24
0.2
7.30
7.55
0.54
0.54
DN250 DN300 DN350 DN375 DN400 DN450
1
DN500
5
DN550 DN600
0.2
0.48
1
0.69
2.04
2.04
0.51
0.51
0.01
0.01
DN700 DN750 DN800 TOTALES
305.15
694.78
TOTALÁreaServida(Km 2) TOTALPoblaciónServida2012(hab) Cobertura dealcantarilladosanitario
999.93 63,72 792.290 94,3%
Fuente: Elaboración del Consultor en base a información provista por EPSAS
Según la información entregada por EPSAS, no se tienen previstas obras de ampliación de magnitud destinadas a incrementar las coberturas de alcantarillado en la ciudad de La Paz. b) Emisarios y colectores primarios Existe una marcada diferencia entre la longitud de líneas de recolección4 (98% de la longitud total de redes sanitarias) y aquellos colectores de primer y segundo orden (2% del total), lo cual refleja un déficit significativo de infraestructura de conducción. Asimismo, el sistema de colectores cuenta con un elevado número de conexiones cruzadas y puntos de descarga no identificados. Esto se hace particularmente complejo en el sistema correspondiente al centro de la ciudad, donde todos los cauces se encuentran conducidos a través de bóvedas subterráneas. c) Estaciones de Bombeo Al momento no existen trasvases de aguas residuales de una sub-cuenca a otra, debido a que la topografía de la ciudad de La Paz favorece ampliamente el drenaje por gravedad.
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d) Plantas de tratamiento de aguas residuales Al no contar con estructuras de tratamiento, sólo existe reducción de carbono gracias a los procesos de auto-depuración facilitados por la configuración topográfica de las cuencas de aporte, o por la eliminación de sólidos en algunas cámaras sépticas que todavía se encuentran en funcionamiento. Dado que los procesos de depuración naturales o los tratamientos primarios son procesos controlados y la calidad resultante sigue vulnerando los límites permisibles, para efectos del presente análisis se tomará la oferta actual en depuración como nula. El Consultor tampoco ha tomado conocimiento de proyectos de tratamiento de aguas residuales cuya construcción se encuentre prevista en el corto plazo. En consecuencia, la oferta actual de saneamiento en la ciudad de La Paz se resume en la siguiente tabla. Tabla 2.5. Resumen de oferta actual de servicios de saneamiento en el Municipio de La Paz OfertaExistentea2011 Servicio de saneamiento
1.
AlcantarilladoSanitario
Redesde colectores Emisariosy colectores primarios Estacionesde bombeo 2.
2.2.2.
Tratamiento deAARR
Población Servida (hab) 792290
Longitud DeRed (Km)
Área Cubierta (Km2)
Capacidad instalada (l/s)
999,93
63,72
-
981,75
63,72
-
18,08
-
-
-
-
-
-
0
-
0
0
Evaluación de Cuerpos Receptores
Se ha identificado como cuerpo receptor de las aguas residuales crudas al Río Choqueyapu, que recorre desde la zona norte hasta la sur de la ciudad de La Paz, pasando por todo el centro de la ciudad, prácticamente este rio se convierte en un colector de las aguas residuales, descargas industriales y otro tipo de descargas, los resultados encontrados con base a la toma de muestras realizadas en diferentes puntos, son los siguientes:
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pH
Clase
Pto. 8
Clase
Pto. 7
Clase
Pto. 6
Clase
Pto. 5
Clase
Pto. 4
Unidades
Clase
Parámetros
Pto. 3
Tabla 2.6. Resultados del muestreo en el Río Choqueyapu
8.5
10.34
8.38
8.31
8.23
8.15
uS/cm
337
923
1298
1274
949
1000
ºC
17.5
19.3
16.3
19.2
20.8
22.3
Coliformes totales
UFC/100 ml
8,6 × 106
2,5 × 104
7,0 × 105
2,2 × 107
2,4 × 107
4,0 × 107
ColiformesTermorresistentes
UFC/100 ml
2.8 × 105
MC
8.0 × 103
MC
3.0 × 104
MC
6.0 × 105
MC
5.0 × 106
MC
1.6 × 107
MC
BDO5
mg O2/l
8
C
76
MC
266
MC
258
MC
160
MC
168
MC
DQO
mg O2/l
87
MC
362
MC
714
MC
724
MC
449
MC
509
MC
Oxígeno Disuelto
mg O2/l
5.5
Nitrógeno Total
mg N/l
0.09
Fósforo Total
mg P/l
8.62
5.97
10.63
11.54
7.8
8.25
Solidos Totales
mg/l
6166
4728
1641
2592
2063
2485
Solidos Susp.Totales
mg/l
5310
4000
745
1680
1305
1650
Sólidos Disueltos Tot.
mg/l
856
A
728
A
896
A
912
A
758
A
835
A
Cromo hexavalente
mg/l
0.02
A
0.03
A
0.1
MC
0.12
MC
0.05
D
0.08
MC
Mercurio
µg / l
1.34
MC
1.08
MC
1.37
MC
0.75
MC
0.84
MC
0.57
MC
Plomo
mg/l
0.08
D
0.12
MC
0.15
MC
0.24
MC
0.18
MC
0.15
MC
Caudales
m3/s
0.145
Conductividad temperatura
14.45 A
2.89
0.367
0.4 A
3.21
1.7 A
1.137
3.37
1.723
2.7 A
4.74
2.63
2.35 A
4.44
A
1.736
Fuente: Elaboración Propia
Nota
CH-3
Río Choqueyapu, Antes ingreso planta de Achachicala
CH-4
Río Choqueyapu, descarga Industria Venado
CH-5
Río Choqueyapu, 100 mt bajo Gruta del Lourdes
CH-6
Río Choqueyapu, Después de la confluencia Río Orkojahuira
CH-7
Río Choqueyapu, Después de la confluencia con el Río Irpavi
CH-8
Río Choqueyapu, Final Urbanización Aranjuez
Como se puede observar las aguas a partir de la mancha urbana hasta el final presenta aguas muy contaminadas, las mismas no se encuadran en clase alguna que se establece en el Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica. 2.2.2.1.
Calidad de las aguas
Para conocer las características de las aguas residuales domésticas que se generan en la ciudad de La Paz, se ha efectuado una caracterización de las aguas que escurren por los alcantarillado de tres zonas que se consideran importantes y representativas de la ciudad de La Paz, estas muestras corresponden al alcantarillado sanitario de Sopocachi, Irpavi y Achumani, los resultados encontrados son los siguientes: EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tabla 2.7. Resultados del muestreo de los alcantarillados de Achumani, Irpavi y Sopocachi
Parámetros
Unidades
pH
Achumani
Irpavi
Sopocachi
8.48
8.69
8.53
Conductividad
uS/cm
538
495
1042
Temperatura
ºC
20.7
20
12
ColiformesTermorresistentes
UFC/100 ml
1.8 × 106
2.9 × 105
3.9 × 106
BDO5
mg O2/l
252
172
284
DQO
mg O2/l
490
369
531
Oxígeno Disuelto
mg O2/l
0.94
2.75
2.74
Nitrógeno Total
mg N/l
60.2
55.23
61.91
Fósforo Total
mg P/l
6.99
6.61
10.55
Sólidos Susp.Totales
mg/l
142
114
288
Caudales
m3/s
0.0019
0.003
0.0509
Fuente: Elaboración propia
Se observa que los parámetros obtenidos del muestreo las aguas servidas parecen de origen doméstico, al no haber ningún tipo de tratamiento de estas aguas no cumplen con los valores fijados en el Anexo A-2 del Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica. 2.2.2.2.
Estudios Ambientales
La Ficha Ambiental preliminar del proyecto se presenta en el ANEXO 6 2.2.3.
Reconocimiento Geológico y Estudios de Suelos y Geotécnicos.
El proyecto se desarrolla en un 90 % en el área urbana, donde existe información adecuada de la calidad y tipología del terreno, que en su gran mayoría está conformada por conglomerado de grava, arena y con presencia de arcilla, correspondiente a la Clase II, en nuestro precio unitario. Por tanto será el Estudio TESA el cual ingrese en el detalle de realizar calicatas, por sectores, para confirmar la calidad del suelo, en las áreas que serán intervenidas durante la construcción 2.2.4.
Trabajos Topográficos
El Estudio Topográfico para el Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz, contempló la organización, planificación y ejecución de las siguientes actividades: Organización y Plan de Trabajo
Planificación y organización de los trabajos.
Ejecución de las tareas Básicas
Análisis e interpretación de los planos existentes. Reconocimiento del terreno y definición de los límites del área de influencia del proyecto. Ubicación y monumentación de los puntos de control (BMs), en lugares estratégicos del área de intervención Organización de las brigadas de topografías. Geo referenciacion de los puntos de control. Toma de datos de la Poligonal Base.
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Levantamiento taquimétrico de detalles: Emisario y Planta de Tratamiento Interceptor Huayllas Interceptor Orkojahuira Interceptor Oeste Interceptor Seguencoma Obra de Toma Choqueyapu Interceptor Autopista para el saneamiento de la PTAP de Achachicala Equipo utilizado
GPS estacionario ProMark3 con sus respectivos accesorios Accesorios Niveles de ingeniero electrónico con sus respectivos accesorios Radios de comunicación
Personal de las brigadas topográficas
4 topógrafos 12 alarifes 2 ayudantes Uso de herramientas menores
Moldes para vaciado de los BMs Carretillas Clavos Estacas Combos, martillos, pintura y brochas.
En el Anexo 5 se encuentran el Informe Topográfico inextenso, que contempla básicamente el Informe Técnico a detalle, las Monografías de los puntos de control, las planillas de puntos. Este informe se complementa con el Informe del Camino de Acceso hacia la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, que por su importancia se anexa en medio magnético. El trabajo topográfico ha sido fundamental para establecer las pendientes, longitudes y los planos de detalle para definir las rutas o trazos de los interceptores y Emisario, así como la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales.
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3. DESCRIPCIÓN DE ALTERNATIVAS 3.1. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS La recolección de las aguas residuales de la ciudad de La Paz conllevan un nivel de complejidad que es función de las limitantes físicas, urbanísticas, sociales y económicas de la ciudad. Las principales variables analizadas incluyeron:
La separación y captación de las aguas residuales de la zona central, caracterizada por la existencia de un gran número de ríos subterráneos embovedados, conexiones cruzadas y edificaciones fuera de norma.
La construcción de colectores sanitarios de primer y segundo orden que permitan interceptar las descargas directas de las redes sanitarias a los cauces de cada una de las microcuencas de la ciudad.
La ubicación de una eventual planta depuradora, dadas las limitaciones espaciales de la ciudad La capacidad de inversión y ejecución de las obras previstas Varios estudios han abordado esta problemática, llegando a las siguientes recomendaciones:
1982. Estudio de Factibilidad para el Alcantarillado Sanitario en la ciudad de La Paz (GITEC Consult/GTZ): Este trabajo propone la construcción de un sistema de alcantarillado separado en toda el área urbana. Implica la construcción de 15 Km de colectores en la zona central, bajo condiciones complejas, con impacto social elevado y que aun construyéndose, no implica la separación total de las descargas domesticas e industriales de los cauces receptores, debido a que tod la red es subterránea.
1993. Estudio para el saneamiento en la ciudad de La Paz (JICA): Este estudio considera que separar los sistema sanitario y pluvial no es factible, por lo cual propone conservar el sistema existente en el centro histórico de la ciudad y captar las aguas mixtas del Choqueyapu en su confluencia con el Río Cotahuma.
1995. Estudio a diseño final para el saneamiento de la ciudad de La Paz (Lahmeyer-GITECTecnosan/BID): Al igual que JICA, este diseño final propone conservar el sistema unitario en el centro de la ciudad, y captar las aguas residuales a la altura de la Gruta de Lourdes.
2000. Proyecto de Saneamiento del Rio La Paz (Aguas del Illimani S.A.). Este estudio considera que la solución propuesta por Lahmeyer-GITEC-Tecnosan es la más apropiada, por lo que procede a actualizarla luego de un análisis de la existencia de conexiones cruzadas en la zona sur de la ciudad. En base a los estudios anteriores, el Consultor concluye que la separación del sistema mixto existente en la zona central no es factible desde el punto de vista económico y social, por lo cual las alternativas evaluadas han tomado este criterio como un punto de partida. Estas alternativas son descritas en el siguiente cuadro:
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Tabla 3.1. Resumen de alternativas de saneamiento evaluadas Descripción A1: PTAR Centralizada con Obra de Toma Conservar el sistema unitario existente para la conducción de aguas mixtas en la zona central de la ciudad. Obra de toma a 700 m aguas debajo de la Gruta de Lourdes (antes de la confluencia con el Rio Cotahuma), para captar las aguas del emisario y parte del caudal del río Construcción de 13 interceptores como sistemas separados para las zonas Pampahasi, Talud El Alto y Mallasa Construcción de un emisario desde el final del interceptor Orkojahuira hasta la obra de toma Choqueyapu, como tratamiento del sistema Achachicala Planta de Tratamiento ubicada en la zona de Mallasa a la altura de la zona Valle de las Flores, como sistema centralizado.
A2: PTAR Descentralizada con Obra de Toma 7 Interceptores para cada sub-cuenca 1 sistema de conducción mixto para la zona Achachicala, con un Obra de Toma en el Parque Urbano Central 8 PTAR descentralizadas en la desembocadura de cada sub-cuenca
A3: Hibrida Utilización del río Choqueyapu como emisor para las aguas mixtas del sistema Achachicala (zona norte y casco viejo) hasta la PTAR Achachicala Obra de toma y planta de tratamiento exclusiva para el sistema Achachicala para su posterior vertido de efluente tratado al río Choqueyapu Construcción de 13 interceptores como sistemas separados para las zonas Pampahasi, Talud El Alto y Mallasa Construcción de un emisario desde el final del interceptor Orkojahuira hasta la PTAR centralizada en Mallasa Planta de Tratamiento, ubicada en la zona de Mallasa a la altura de la Muela del Diablo, como sistema centralizado para captar las aguas del emisario
Costo Estimado (US$)
Comentarios
Es 162 Mio.
la alternativa menos económica de las 4 analizadas Cumple con los criterios de protección de la salud pública y saneamiento de la cuenca. Minimiza costos de operación (OPEX) al contar con una única planta depuradora.
Se cumple el objetivo de sanear el rio en su tramo urbano riesgos muy altos de inviabilidad social debido a la utilización de terrenos urbanos para PTARs descentralizadas. Los OPEX se multiplicarían en tanto el operador tendría que manejar 8 PTAR
Existen 147 Mio.
Se cumple el objetivo de sanear el rio en su tramo urbano riesgos muy altos de inviabilidad social debido a la utilización de un terreno meramente urbano para una PTAR. Existe un riesgo moderado en la ubicación de la PTAR para el sistema Achachicala, dado que se encuentra sobre la falla geológica Santa Bárbara. OPEX más altos debido a la existencia de dos PTAR separadas.
Existen
141 Mio.
Fuente: Elaboración Propia
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3.2. ASPECTOS LEGALES De acuerdo a la información proporcionada por el Instituto Nacional de Reforma Agraria (INRA) efectuada mediante Informe Técnico Legal US – DDLP No. 424/2013 de 31/07/2013 en base a las coordenadas proporcionadas por el Consorcio de la ubicación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales se trata de un área que se encuentra dentro del radio urbano y suburbano de la ciudad de La Paz, la normativa aplicable no tiene relación con el derecho agrario por lo tanto en éste análisis no se toma en cuenta la existencia o no de título ejecutorial. La Planta de Tratamiento de Aguas residuales ubicada en Mallasa, alternativa A,que se propone emplazar a lariveradel Rio Choqueyapu en el lugar denominado Valle de las Flores, a los pies de la Muela del Diablo,que por las características de plantaciones florales se le atribuye su denominación; tiene el mismo tratamiento legal que la alternativa B, ubicada en la parte Sur del Parque Nacional de Mallasa. Ambas se encuentran dentro de la jurisdicción del municipio de La Paz (Subalcaldía de Mallasa), no cuentan con Planimetría aprobada y de acuerdo a la Ley de Uso de Suelo (LUSU) están inmersas en el Sector de Área Agrícola Extensiva, correspondiendo a área privada al encontrarse en terrenos de cultivo de los comunarios la transacción legal o comercial requerida para la adquisición de esos terrenospuede ser la compra o a través de la expropiación que se detalla a continuación: 3.2.1.
Procedimiento en caso de expropiación
a) Solicitud La solicitud de la expropiación del predio donde se emplazará la Planta de Tratamiento debe ser presentada por el interesado (persona natural o colectiva) que en este caso será la EPSA quien solicitará al Gobierno Autónomo Municipal respectivo, exponiendo los motivos suficientes técnicos y legales para que esta instancia emita la Ordenanza Municipal de Declaración de Necesidad y Utilidad pública ordenando la expropiación de la propiedad privada, La Ordenanza Municipal dictada deberá contener: el nombre y jerarquía de la autoridad que la pronuncia, nombre y número de la disposición legal, considerandos que hacen referencia a la solicitud recibida, los alcances de la misma, la propiedad perfectamente individualizada, la finalidad con detalle de la obra a ser ejecutada, la urgencia y la necesidad de la expropiación, la institución a ser beneficiada, la procedencia de su expropiación total o parcial, la norma legal que sustenta la expropiación. La Ordenanza Municipal debe ser publicada en un medio de difusión local o nacional, asimismo, el Gobierno Municipal debe proceder a notificar a los ocupantes, en lo posible de forma personal, a fin de establecer el derecho propietario con el que cuentan. b) Notificaciones Con la Ordenanza Municipal se procederá a notificar al o los propietarios y a la entidad solicitante, entregada personalmente con indicación de día y hora de su verificación, debiendo ser firmada por la parte y por el notificador. c) Apersonamiento Dentro del plazo de 10 días las partes mediante memorial se apersonan ante la autoridad que los notificó d) Oposición El propietario afectado al responder a la notificación puede oponerse a la expropiación con los fundamentos que considere viables, pidiendo se desestime el trámite en su contra, ofreciendo las pruebas correspondientes, esta oposición se correrá en traslado a la entidad que solicita la expropiación para que responda. e) Resolución de la oposición EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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El alcalde al conocer el reclamo mediante la oposición y las pruebas que pudieran ser ofrecidas, resolverá emitiendo el respectivo pronunciamiento, ante el cual el afectado que generalmente es el propietario, puede interponer el recurso de revisión ante el Concejo Municipal. En caso de rechazo puede llegar a interponer el proceso contencioso administrativo ante el Tribunal Supremo contenido en los artículos 778 a 781 del Código de Procedimiento Civil. f)
Justiprecio
Transcurridos los 10 días y en caso de no existir reclamaciones u oposiciones se procede a dictar el justiprecio del bien, las partes (el propietario y la entidad solicitante) deben designar su perito de parte y hacer conocer a la instancia que les notificó mediante memorial señalando el nombre del perito designado. Si alguna de las partes no lo hiciere dentro del plazo señalado se entenderá como haber renunciado a ese derecho. g) Juramento de peritos Recibida la designación, la autoridad señala día y hora para la recepción del juramento de Ley; el acta del juramento con todas las formalidades se adjunta al expediente. h) Documentos a presentarse En este estado del proceso la autoridad dispondrá la presentación de los siguientes documentos al propietario: escritura pública del título de propiedad, folio real otorgado por el registro público de Derechos Reales, pago de los 5 últimos impuestos a la propiedad inmueble (IPBI), Certificación Catastral y planos aprobados por el gobierno municipal. i)
Informe de peritos
Los peritos de parte, dentro del término prudencial que les fije la autoridad, deben elevar sus respectivos informes de avalúo de la propiedad haciendo constar en ellos en forma detallada: la ubicación, la superficie, colindancias, número de plantas, habitaciones, servicios sanitarios, eléctricos, y cualquier detalle de relevancia pecuniaria, el precio presunto del terreno, de la construcción detallando el material utilizado, lugar y fecha, firma y sello con su padrón profesional. j)
Perito dirimidor
Si de los informes de los dos peritos se desprende una diferencia notoria en cuanto al avalúo de la propiedad cualquiera de las partes observará el informe pericial contrario y solicitará dentro de un plazo prudencial se designe al perito dirimidor para evitar nulidades. El profesional designado para dirimir la controversia sobre el avalúo, prestará juramento en la fecha y hora señalada por la autoridad, luego procederá a elevar informe con la tasación del bien inmueble con las mismas características de los informes anteriores. Este informe se pondrá en conocimiento de la autoridad quien pondrá en conocimiento de las partes mediante notificación por cédula. k) Observaciones y aprobación del peritaje Cualesquiera de las partes o ambas, al no hacer observaciones al monto indemnizatorio dictaminado por el perito dirimidor, pueden solicitar se dicte auto de aprobación del informe señalado, la autoridad, luego de recibir la solicitud y no habiendo observaciones, aprueba en toda forma de derecho. Se procede a la firma de las escrituras de transferencia a favor del ente beneficiario y se procede a inscribir en Derechos Reales conforme a Ley. l)
Resolución definitiva
Es el acto procesal administrativo último que si no es apelado conforme a Ley pone fin al trámite de expropiación. En esta resolución se consignará: el monto de la indemnización que deberá ser pagado por la entidad beneficiaria o por el municipio (dependiendo del acuerdo interno que exista) a favor del propietario en el término de 10 días de ejecutoriada la resolución, se ordena girar la minuta de EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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transferencia de la propiedad previo pago del justiprecio para su protocolización ante Notaría de Fe Pública, se añade lugar, fecha, firma de la autoridad administrativa que asi lo dispone. m) Pago o depósito bancario Desde el momento en que efectúa el pago, directamente, por cheque o por depósito bancario el beneficiario puede proceder a su ocupación formal a título de propietario. En caso de no ejecutarse la obra que dio lugar a la expropiación se aplican las estipulaciones del Artículo 108 parágrafo III del Código Civil que dispone. “Si el bien expropiado por causa de utilidad pública no se destina al objeto que motivó la expropiación, el propietario o sus causahabientes pueden retraerlo devolviendo la indemnización recibida. Los detrimentos se compensarán previa evaluación pericial”. Corroborado éste extremo por el Artículo 125 de la Ley No. 2028 de Municipalidades (no derogado por la Ley Marco de Autonomías y Descentralización) que dispone:”En caso de no efectivizarse la Ordenanza Municipal que declaró la necesidad y utilidad pública, para la expropiación, en un plazo no mayor a dos (2) años desde su publicación, dicha Ordenanza perderá vigencia y la venta forzosa quedará sin efecto”. Respecto a la alternativa C que se propone emplazar la Planta de Tratamiento dentro del Parque Nacional de Mallasade acuerdo a información proporcionada por la Subalcaldía de Mallasa del Gobierno Autónomo Municipal de La Paz mediante oficio SAM-UAT No. 238/2013 dirigido al Consorcio (Anexo 14), nos hizo conocer que ésta área se encuentra sujeta al Decreto Supremo No. 14309 de 6/02/1956 que establece la existencia del Parque de Nacional de Mallasa contemplando que en él existen espacios verdes, campos de esparcimiento, paseos y construcciones deportivas; posteriormente, mediante Decreto Supremo No. 10125 de 18/02/1972 se transfiere a la municipalidad de La Paz el Parque Nacional de Mallasa con todos sus usos, costumbres y servidumbres. Mediante Ordenanza Municipal No. 147/2000 de 26/09/2000 se declara patrimonio natural paisajístico del municipio de La Paz y luego mediante Ley No. 2305 de 20/12/2001 se declara área protegida de manejo integrado al Parque Nacional de Mallasa y al área circundante a éste. El Parque Nacional de Mallasa cuenta con Certificación Catastral, Registro Catastral e Inscripción en Derechos Reales bajo el Folio Real No. 2.01.0.99.0017688 vigente. Desde el punto de vista legal, la alternativa C en cuanto a la disposición de la Planta de Tratamiento, es más factible, en comparación con las otras dos alternativas ya que se evita el proceso expropiatorio. 3.3. ALTERNATIVAS EVALUADAS PARA LA DEPURACIÓN Para la evaluación de las alternativas de depuración, y dadas las limitaciones del terreno identificado, se han evaluado dos opciones: una que consiste en la aplicación de filtros percoladores, y otra que consiste en la construcción de un sistema de lodos activados. Los detalles de cada alternativa se encuentran a continuación:
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Tabla 3.2. Resumen de alternativas de depuración evaluadas Descripción de la alternativa COMPONENTE B1 (Filtros Percoladores)
Rejas de gruesos (30mm), rejas de finos (10mm) automática, desarenador y canal de Parshall con medidor ultrasónico. 4 Decantadores secundarios 4 Filtros Percoladores 4 Decantadores secundarios
Rejas de gruesos (30mm), rejas de finos (10mm) automática, desarenador y canal de Parshall con medidor ultrasónico. 4 Decantadores secundarios 4 Reactores Biológicos 4 Decantadores secundarios
2 Tanques de Cloración
2 Tanques de Cloración
2 Espesadores gravitacionales Deshidratación. 2(1+1) centrifugas,1 bomba sinfín; 1 tolva; equipo de polielectrolito y bombas de dosificación
2 Espesadores gravitacionales Deshidratación. 2(1+1) centrifugas,1 bomba sinfín; 1 tolva; equipo de polielectrolito y bombas de dosificación
Pre-tratamiento Tratamiento Primario Tratamiento Secundario Tratamiento Terciario (desinfección) Tratamiento Fangos
de
Costos de inversión estimados1 (USD) Costos de Operación (USD/m3) VAN (USD)
B2 (Lodos activados)
31 Mio. (solo costos de infraestructura)
34 Mio. (solo costos de infraestructura)
0,0295
0,0862
91.640.198
64.602.105
* El diseño de 2036 son 4 líneas de tratamiento. El diseño para el año 2023 sería las mismas dimensiones pero con 3 unidades en la línea de agua. La línea de fangos se quedaría igual. El pre-tratamiento se diseñó para el año horizonte 2036
Fuente: Elaboración propia
La alternativa seleccionada fue la B1 (Filtros Percoladores), debido a que los costos de inversión, operación son menores, y cuenta con un VAN más elevado. Asimismo, consiste en un nivel tecnológico similar al que el operador se encuentra operando en la PTAR Puchukollo.
1
Este valor corresponde al costo estimado en la Fase II de la Consultoría, y ha tenido una variación al momento de realizar el estudio de la PTAR a nivel de factibilidad. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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4. INGENIERÍA DEL PROYECTO 4.1. MEMORIA DESCRIPTIVA 4.1.1.
Antecedentes del Proyecto
El presente Proyecto denominado PLAN MAESTRO METROPOLITANO DE SANEAMIENTO DE LA CIUDAD DE LA PAZ, tiene como antecedentes el estudio del Plan Maestro de Alcantarillado de la ciudad de La Paz (GITEC Consult GMBH, 1982), y de manera directa, del Estudio de Factibilidad de Alcantarillado – Ciudad de la Paz (Consorcio de Ingenieros: Lahmeyer International – Gitec – Tecnosan – Sico, 1994) y el Diseño Final del Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz Paz (Consorcio de Ingenieros: Lahmeyer International – Gitec – Tecnosan – Sico, Febrero 1995). El Proyecto tiene como objetivo el asegurar la recolección, evacuación y tratamiento unificado de las aguas servidas de la ciudad de La Paz, a fin de reducir el peligro para la salud de los habitantes y mejorar la situación ambiental. El PLAN MAESTRO METROPOLITANO DE SANEAMIENTO DE LA CIUDAD DE LA PAZ, ha sido encargado y adjudicado a través de una licitación pública al Consorcio TYPSA, GITEC, LAND AND WATER BOLIVIA y AGUILAR & ASOCIADOS. 4.1.2.
Situación actual del Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz
En los diferentes barrios o zonas de la ciudad de La Paz (hoyada), se ha podido establecer que muchos de ellos cuentan con redes de colectores de alcantarillado sanitario, donde existe un común denominador : todos vierten sus aguas a las diferentes quebradas, arroyos o ríos de La Paz, contaminando seriamente los cauces de dichos ríos. El objetivo principal del Estudio de Identificación es resolver de alguna manera esta contaminación que cada año va en aumento, afectando seriamente a las comunidades ubicadas en la parte baja de la ciudad, es decir Zona Sur y se empeora a partir de Mallasa, afectando seriamente la contaminación de los cultivos de legumbres que se producen en dicho sector, para el consumo interno de La Paz. Al no contar la ciudad de La Paz con una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, el saneamiento básico se halla en un nivel marginal, constituyéndose la eliminación o disposición final de aguas residuales directa a cursos de agua en una forma cotidiana de hábitat. Durante el pasado han existido varias tentativas de resolver el problema, pero con pocas posibilidades de soluciones efectivas por el alto costo de encarar el problema con un solo financiamiento, consecuentemente es necesario pensar en resolver el problema por etapas de construcción. De las alternativas técnicas de solución estudiadas se ha optado por la alternativa que contempla una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales ubicada en Mallasa, varios interceptores ubicados en sectores estratégicos que puedan captar la mayor parte de las aguas residuales y al final un Emisario que capte gran parte de los aportes de la ciudad de La Paz (hoyada), y Zona Sur. Es necesario puntualizar que el tratar de resolver el problema de vertido directo de aguas residuales de la ciudad de La Paz, en forma integral, es una posibilidad técnica inviable, porque el “casco viejo” de la ciudad está asentado sobre ríos embovedados, donde convergen todos los colectores sanitarios secundarios. El construir una red de colectores principales que intercepten estos aportes de aguas residuales, y conducirlos hasta una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, no justifica por las enormes dificultades constructivas y su alto costo. Sin embargo existen zonas de la ciudad de La Paz donde se puede lograr conformar una red de interceptores de alcantarillado sanitario, bajo dicha solución técnica se ha trabajado y estudiado el problema de saneamiento de la ciudad de La Paz. Si bien la situación de la cobertura del servicio de Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz, ha tenido mejoría en lo que se refiere a establecer redes públicas de colectores sanitarios, globalmente EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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la cobertura del servicio de alcantarillado sanitario de la ciudad de La Paz, es deficitaria, porque las aguas al no tener una disposición final previo tratamiento, terminan contaminando las aguas superficiales y el suelo. Otros efectos adversos son los asociados con aspectos estéticos y urbanísticos; la presencia de olores y el escurrimiento superficial de las aguas negras por los canales y quebradas o ríos, ofrecen un panorama realmente desalentador y desagradable. Asimismo los riesgos de contaminación de las aguas, en especialmente aquellas empleadas para el cultivo de hortalizas en Mallasa, es alta, por la descarga directa de aguas servidas sin tratamiento a canales y ríos. Las aguas residuales fluyen por los canales, constituyéndose en peligrosos focos de diseminación de enfermedades gastrointestinales.La situación es aún más grave, si se consideran las deficiencias del funcionamiento de los sistemas existentes, la forma y condiciones de la disposición final de las agua servidas y de las heces fecales en las zonas sin red. 4.1.3.
Concepción General del Sistema de Alcantarillado Sanitario de La Paz
En base a lo establecido en las etapas anteriores al Estudio del Plan Maestro Metropolitano de La Paz y en base a los Términos de Referencia (TdR), se ha seleccionado una serie de trabajos prioritarios que para facilitar su financiamiento, podrá ser ejecutado por etapas de construcción:
a) CORTO PLAZO: (Estudio de Identificación) Interceptor Oeste Interceptor Orkojahuira Interceptor Seguencoma Interceptor Huayllas Emisario Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Mallasa Ampliación, renovación de redes de recolección
b) MEDIANO PLAZO: (Prefactibilidad) Interceptor Huañajahuira Interceptor Irpavi Interceptor Achumani Interceptor Bella Vista Interceptor Calacoto Ampliación, renovación de redes de recolección
c) LARGO PLAZO: (Prefactibilidad) Interceptor Koani Interceptor Roma Interceptor Alto Obrajes Colector Principal Mallasa Colector Principal Achocalla Ampliación, renovación de redes de recolección La mejor opción o alternativa de recolección/conducción se prevé la Obra de Toma de aguas Residuales del rio Choqueyapu que se encuentra en la Av. Libertador entre G. Rosasani, en predios del Gobierno Autónomo Municipal de La Paz., que capta tanto las aguas residuales domésticas del centro del ciudad, aporte de aguas industriales y aguas de lluvia en un porcentaje. Esta solución implica que la zona central se conserva con el sistema combinado y en la Zona Sud y Laderas se prevé un sistema separado de recolección (Ver Fig. 4.1 Esquema General del Proyecto). El Emisario diseñado tiene la capacidad hidráulica de recibir los aportes de la zona central en un importante porcentaje, aguas industriales y aguas de río, y recorre alrededor de 10,2 Km hasta la Planta de Tratamiento, captando los aportes de las laderas como también de la zona Sur. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Para el tratamiento de las Aguas Residuales se ha elaborado el diseño de una Planta de Tratamiento, el cual se describe en forma extensa en el capítulo correspondiente, el mismo que se ubica al final de Mallasa. Figura 4.1. Distribución de la Planta de Tratamiento
Fuente: Elaboración PMM
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4.1.4.
Trazado y Descripción de los Interceptores a Corto Plazo
Los interceptores y/o colectores principales, diseñados para resolver los problemas actuales del saneamiento del sistema y la demanda en el horizonte del proyecto 2036, son descritos para una mejor comprensión a través de cuadros sinópticos que se muestran en hojas adjuntas, cuyo resumen es el siguiente: a) Interceptor Huayllas: El Interceptor Huayllas tiene una longitud de 5,2 Km, inicia en la Av. Circunvalación entre Calle D con la Cámara CM-H-01, hasta acoplarse con el Interceptor Orkojahuira en la Cámara CM –H121. En dicho punto recibe un aporte importante de INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA equivalente a 880,18 (Ha), Pob=245730 (Hab), con una cota solera = 3288,317 msnm y D=600 mm. En consecuencia a partir de dicho punto hasta la llegada al EMISARIO el diámetro de la tubería aumenta a 800 mm. El Interceptor Huayllas converge en el EMISARIO en la Av. Costanera entre la Calle 6 de Obrajes en la cámara CM – H 126, en este punto se tienen las siguientes características:
Caudal de diseño (2036)= 833,397 (l/seg) Diámetro= 800 mm Población servida=281067 (hab) Cota terreno = 3270,914 (msnm) Cota solera = 3269,114 ( msnm)
El resumen de tuberías es el siguiente: DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
573,83
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
726,62
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
2.854,74
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
249,95
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 400 MM
ML
320,66
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NOVAFORT S4, D = 800 MM
ML
363,28
Las tuberías serán de PVC SDR 41 ASTM 3086, y las cámaras de inspección del interceptor se prevé su construcción con elementos prefabricados de hormigón armado. El diámetro interior de las cámaras de inspección hasta un diámetro de 600 mm será de 1,20 metros, para diámetros mayores a 600 mm el diámetro interno de las cámaras de inspección será de 1,60 metros. En todo caso debe preverse la construcción de un subinterceptor colector primario para poder captar más área de aporte, y evitar áreas flotantes. Este aspecto deberá ser previsto en el estudio a diseño final.
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Tabla 4.1. Interceptor Huallas INTERCEPTOR HUAYLLAS DESCRIPCION EL INTERCEPTOR HUAYLLAS CON UNA LONGITUD DE 5.2(KM) INICIA EN LA AVENIDA CIRCUNVALACIÓN ENTRE CALLE D CON LA CÁMARA H-01 HASTA EL ACOPLE CON EL INTERCEPTOR ORKOJAHUIARA EN LA CÁMARA H-121 EL CUAL RECIBE EL APORTE PRINCIPAL DE DICHO INTERCEPTOR H-121 CON UN AREA DE 880,18(Ha) Y POB. 245730 (Hab), PARA LA LLEGADA FINAL EN LA CAMARA H-126 Y ACOPLE AL EMISARIO EN LA AV. COSTANERA ENTRE LA CALLE 6 DE OBRAJES. PARA PODER CAPTAR MÁS ÁREAS DE APORTE, NECESARIAMENTE DEBERÁ CREARSE UN SUBINTERCEPCTOR Y POSTERIORMENTE CONECTARLO AL INTERCEPTOR PRINCIPAL Y ASÍ EVITANDO QUE QUEDEN SECTORES NULOS (ÁREAS SIN CAPTAR) Y MEJORANDO LA EFICIENCIA DEL INTERCEPTOR PRINCIPAL Y SU PROPÓSITO EN SÍ. CABE ACLARAR QUE DICHAS ÁREAS TIENE CONEXIONES DE AGUAS SERVIDAS QUE DESEMBOCA FUERA DEL ALCANCE DEL COLECTOR PRINCIPAL DEBIDO A SU TOPOGRAFÍA Y PERFIL DE ELEVACIÓN QUE PRESENTA EL SECTOR HUAYLLAS.
DIAMETRO (mm) 150 200 250 300 400 500
TOTAL
LONGITUD (m) 573.83 726.62 2854.74 249.95 320.66 363.28
5089.07
CAMARA DE INSPECCIO
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
TIPO I:
120 TIPO II:
2
INICIO DE GRADERIAS Y BOVEDA ABIERTA(HERRERIAS), DONDE SE PRETENDE IR POR EL LADO DERECHO CON EL INTERCEPTOR HUAYLLAS SIN 122 AFECTAR DICHA BOVEDA Y TRATANDO DE CAPTAR MÁS AREA DE APORTE.
VISTA EN PLANTA INTERCEPTOR HUAYLLAS
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b) Interceptor Seguencoma: El Interceptor Seguencoma tiene una longitud de 4,26 Km, inicia con la cámara CM-SE-01 en la Av. Mario Mercado parada del Micro 132, hasta la unión con el Interceptor Oeste, el cual llega con todo el aporte de agua residual en el Interceptor Seguencoma en la Cámara CM-SE-109, a la altura de la Av. Los Sargentos y Av. Costanera. En dicho punto recibe un aporte importante de INTERCEPTOR OESTE equivalente a 507,84 (Ha), Pob (2036)= 204741 (Hab), con una cota solera = 3263,954 msnm y D=500 mm. Para atravesar la canalización del río Choqueyapu se ha previsto cruzar con un tramo aéreo, mediante un puente en celosía metálica construida con tubos de fierro galvanizado. La tubería aérea será protegida con neopreno de alta densidad para su protección. La longitud de este puente es de 12 metros. Este interceptor desemboca en la cámara EMI-04 correspondiente al EMISARIO, ubicado en la Av. Costanera y Calle 8 de Obrajes. El Interceptor Seguencoma converge en el EMISARIO en la Av. Costanera entre la Calle 8 de Obrajes en la cámara CM – EMI 04, en este punto se tienen las siguientes características:
Caudal de diseño (2036)= 641 (l/seg) Diámetro= 500 mm Población servida (2036)= 220258 (Hab) Cota terreno= 3262,739 msnm Cota solera= 3261,739 msnm
El Interceptor Seguencoma debido a su topografía y perfil de elevación puede captar en su mayoría a todos los sectores potenciales, incluyendo a los alejados. Por tanto no se requiere de un colector primario o subinterceptor para mejorar su rendimiento y propósito. El resumen de tuberías es el siguiente: DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
798,72
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
2.053,85
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
1.243,43
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
0,00
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 350 MM
ML
0,00
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 400 MM
ML
0,00
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 500 MM
ML
37,50
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Tabla 4.2. Interceptor Seguencoma INTERCEPTOR SEGUENCOMA DESCRIPCION EL INTERCEPTOR SEGUENCOMA CON UNA LONGITUD DE 4.26(KM),INICIA CON LA PRIMERA CAMARA CM-SE-01 EN LA AV.MARIO MERCADO PARADA DEL MICRO 132 ,HASTA LA UNION CON EL INTERCEPTOR OESTE EL CUAL DESEMBOCA TODO SU APORTE DE DICHO INTERCEPTOR EN LA CAMARA CM-SE-109,EN UN AREA DE APORTE DE 507.84 (Ha) EN AVENIDA LOS SARGENTOS Y AVENIDA COSTANERA. PARA FINALMENTE CRUZAR CON TUBERIA AEREA RECUBIERTA CON NEOPRENO MEDIANTE UN PUENTE EN CELOSIA METALICA POR UNA LONGITUD DE 12 M APROXIMADO, PARA SER INTERCEPTADO POR EL EMISARIO EN LA CAMARA EMI- 04 DE LA AV.COSTANERA ENTRE CALLE 8 DE OBRAJES. EL INTERCEPTOR SEGUENCOMA DEBIDO A SU TOPOGRAFIA Y PERFIL DE ELEVACION PUEDE CAPTAR EN SU MAYORIA A TODOS LOS APORTANTES DEL SECTOR INCUYENDO A LOS ALEJADOS ,EL CUAL NO SE REQUIERE UN SUBINTERCEPTOR PARA MEJORAR SU RENDIMIENTO Y PROPÓSITO.
DIAMETRO (mm) 150 200 250 300 400 500
TOTAL
LONGITUD (m) 798.72 2053.85 1243.43 0.00 0.00 37.5
4133.50
CAMARA DE INSPECCION
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
TIPO I:
110 TIPO II:
0
TUBERIA AEREA
CRUCE CON TUBERIA AEREA CON CELOSÍA METALICA RECUBIERTA CON NEOPRENO LONGINTUD APROXIMADA 12M (RIO CHOQUEYAPU)ENTRE LA 110 AV.COSTANERA ENTRE LA CALLE 8 DE OBRAJES.
VISTA EN PLANTA INTERCEPTOR SEGUENCOMA
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c) Interceptor Oeste: El Interceptor Oeste tendrá una longitud de 9,32 Km, inicia con la primera cámara en la Av. Kollasuyo entre la calle Tacna, con la cámara CM-OES-01. El Interceptor Oeste presenta una longitud de 665 metros en contrapendiente, para vencer alrededor de 14 metros de desnivel. En consecuencia es imperativo el empleo de una Estación Elevadora de Aguas Residuales ubicado en la Av. Buenos Aires y Av. Ricardo Bustamante. En la sección correspondiente se tiene el diseño hidráulico y estructural de dicha Estación Elevadora, asimismo se ha previsto los costos que demanda esta construcción y su implementación con bombas sumergibles. Se aprovechara un sector relativamente libre de problemas de expropiación, que corresponde al sector aledaño a un parque infantil. Se empleará una tubería de fierro fundido dúctil para impulsar las aguas residuales hasta la calle José María Orcullo, correspondiente a la Cámara CM- OES-80. El tramo de impulsión tendrá un diámetro de 300 mm con revestimiento interno de cemento. El Interceptor Oeste se une al Interceptor Seguencoma en la cámara CM-SE-109, con las características de caudal y cotas que se indican a continuación:
Caudal de diseño (2036)= 374,75 (l/seg) Diámetro= 500 mm Población servida (2036)= 204741 (Hab) Cota terreno = 3264,823 msnm Cota solera = 3263,823 msnm
Debido a su topografía y perfil de terreno que presenta el sector Oeste se deberá crear un subinterceptor o colector primario, para mejorar su propósito y poder captar más área de aporte, a considerarse en un Estudio a Diseño Final. El resumen de tuberías empleadas en el proyecto es el siguiente: DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
952,38
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
0,00
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
311,34
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
1.132,11
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 350 MM
ML
1.105,29
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 400 MM
ML
325,99
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 450 MM
ML
3.873,53
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 500 MM
ML
1.358,30
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tabla 4.3. Interceptor Oeste
INTERCEPTOR OESTE DESCRIPCION EL INTERCEPTOR OESTE ,CON UNA LONGITUD DE 9.32(KM), INICIA CON LA PRIMERA CAMARA EN LA AV.KOLLASULLO ENTRE LA CALLE TACNA. EL INTERCEPTOR OESTE PRESENTA UNA CONTRA PENDIENTE DE 14 (M),EN UNA LONGITUD 665 METROS,PARA LO CUAL SE DISPONE A UTILIZAR UNA ESTACION DE BOMBEO EN LAS CALLES AV.BUENOS AIRES ENTRE AV.RICARDO BUSTAMANTE INICIANDO EN LA CAMARA OES-70 IMPULSANDO HASTA LA CALLE JOSE MARIA ORCULLO,TERMINADO EN LA CAMARA OES80,PARA PORTERIORMENTE UNIRSE AL INTERCEPTOR SEGUENCOMA EN LA CAMARA SE-109. DEBIDO A SU TOPOGRAFIA Y PERFIL DEL TERRENO QUE PRESENTA EL SECTOR OESTE SE DEBERA CREARSE UN SUBINTERCEPTOR,PARA MEJORAR SU PROPOSITO Y PODER ASI CAPTAR MAS AREAS DE APORTE Y POSIBLES APORTANTES CON TENDENCIA DE EXPANSION AL 2036.
DIAMETRO (mm) 150 200 250 300 350 400 450 500
TOTAL
LONGITUD (m) 952.38 0.00 311.34 1132.11 1,105.29 325.99 3,873.53 1,358.30
9058.94
CAMARA DE INSPECCION
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
TIPO I:
216 TIPO II:
0
FOTOGRAFIA TOMADA EN EL INICIO DEL INTERCEPTOR OESTE, AV.KOLLASUYO ENTRE TACNA,PARA EL REPLANTEO Y RESPECTIVO CONTROL 216 DE LA BRIGADA TOPOGRAFICA.
VISTA EN PLANTA INTERCEPTOR OESTE
T EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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d) Interceptor Orkojahuira: El interceptor ORKOJAHUIRA tiene una longitud de 12,71 Km, inicia con la primera cámara en CMORK-001, en la ruta nacional 3 Zona Chuquiaguillo (La Paz- Cotapata), y finaliza en la Avenida Hernando Siles entre la calle 5 de Obrajes para poder acoplarse al Interceptor Huayllas en la cámara H-121. Los datos de llegada del INTERCEPTOR ORKOJHAUIRA al Interceptor Huayllas son los siguientes:
Caudal de diseño (2036)= 740,850 (l/seg) Área de aporte (2036)= 880,18 (Ha) Diámetro= 700 mm Población servida (2036)= 245730 (Hab) Cota terreno = 3290,245 msnm Cota solera = 3288,442 msnm
Debido a la topografía que presente el terreno, se creó un subinterceptor en la zona de VILLA COPACABANA con una longitud de 2,158 Km, el cual tiene el propósito de captar en su totalidad todas las áreas. El subinterceptor de VILLA COPACABANA está descrito en las Planillas de Cálculo Hidráulico desde la cámara CM-ORK-177 hasta CM-ORK-221, y ha sido contemplado en los costos de esta primera etapa. El resumen de tuberías empleadas en el proyecto se puede identificar en el cuadro siguiente: DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
827,85
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
2.299,67
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
742,15
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
534,81
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 350 MM
ML
1.149,00
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 400 MM
ML
760,90
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 450 MM
ML
492,03
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 500 MM
ML
2.685,27
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 600 MM
ML
2.587,15
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 700 MM
ML
364,04
Es pertinente aclarar que el trazo de cada interceptor fue recorrido tramo por tramo para una mejor ubicación de las cámaras de inspección y de la ubicación en planta, de tal forma que tenga el mínimo de interferencia con cámaras existentes, o superposiciones con colectores existentes. Para tal efecto el equipo de topografía recorrió en forma minuciosa cada tramo. Los interceptores en su totalidad alcanzan a una longitud de 31,5 KM los de corto plazo. Para la construcción de los interceptores se ha previsto la ejecución en tuberías de PVC SDR 41 ASTM 3034 desde 150 mm hasta 300 mm, tuberías de PVC NTC 3722-1, ASTM F 794 desde 350 mm hasta 800 mm. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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En cuanto a las cámaras de inspección se plantea su construcción con elementos prefabricados de concreto armado, constituidos por: losa base, anillos, cono, brocal y tapa de hormigón armado. El diámetro interno de las cámaras es de 1,20 metros. La resistencia de estos elementos ha sido diseñada para 300 kg/cm2.
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Tabla 4.4. Interceptor Orkojahuira INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA DESCRIPCION EL INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA CON UNA LONGITUD DE 12,71 (KM)INICIA CON LA PRIMERA CAMARA CM-ORK-001 EN LA RUTA NACIONAL 3 ZONA CHUQUIAGUILLO(LA PAZ-COTAPATA) ,FINALIZA EN LA AVENIDA HERNANDO SILES ENTRE LA 5 DE OBRAJES PARA PODER ACOPLARSE AL INTERCEPTOR HUAYLLAS EN LA CAMARA H-121. DEBIDO A LA TOPOGRAFIA QUE PRESENTA EL TERRENO SE CREO UN SUBINTERCEPTOR EL LA ZONA VILLA COPACABANA CON UNA LONGITUD DE 2,15(KM),EL CUAL CAPTARA EN SU TOTALIDAD TODAS LAS AREAS APORTANTES DE DICHO SECTOR. SE ESTUDIO LA IMPORTANCIA DE EMPLEAR EN UNA SEGUNDA FASE COLECTORES PRIMARIOS ,PARA LOGRAR CAPTAR MAYOR AREA DE APORTE,MEJORANDO EL RENDIMINETO Y SU PROPOSITO DE PODER CAPTAR MAS AREAS DE APORTE DE LOS SECTORES . Aneta ORKOJAHUIRA = 880.18 (Ha) Pobl.(2036) =245730(Hab)
DIAMETRO (mm) 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700
TOTAL
LONGITUD (m) 827.85 2299.67 742.15 534.81 1,149.00 760.9 492.03 2,685.27 2587.15 364.04
12442.87
CAMARA DE INSPECCIO
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
TIPO I:
221 TIPO II:
0
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
FOTOGRAFIA REPRESENTATIVA TOMADA EN SITIO,DE UNA PARTE DEL INTERCEPTOR DURANTE EL REPLANTEO TOPOGRAFICO ADQUIRIENDO 221 INFORMACION PARA ACTUALIZAR LA BASE DE DATOS (AV.RENE ZAVALETA)
VISTA EN PLANTA INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
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e) Interceptor Autopista Asimismo se ha considerado dentro el Saneamiento de la ciudad de La Paz, la construcción del Interceptor Autopista, que en realidad considera dos brazos a ambos lados de la AUTOPISTA EL ALTO, que tiene el objetivo básico de evitar o reducir la contaminación del rio Choqueyapu en el sector correspondiente a la OBRA DE TOMA DE AGUA POTABLE. Estos dos interceptores o Colectores Primarios, evacuaran las aguas residuales por delante (aguas abajo de la OBRA DE TOMA DE AGUA POTABLE), es decir retornaran al RIO CHOQUEYAPU, consecuentemente los aportes se toman en cuenta para el EMISARIO en realidad como parte de las aguas captadas en la OBRA DE TOMA DE AGUAS RESIDUALES. Los datos técnicos más importantes de estos dos colectores primarios, son los siguientes: BRAZO IZQUIERDO :
Caudal de diseño (2036)= 55,264 (l/seg) Área de aporte (2036)= 88,32 (Ha) Diámetro= 300 mm Población servida (2036)= 12070 (Hab)
BRAZO DERECHO :
Caudal de diseño (2036)= 64,44 (l/seg) Área de aporte (2036)= 105,48 (Ha) Diámetro= 300 mm Población servida (2036)= 14415 (Hab)
El resumen de tuberías empleadas en el proyecto se puede identificar en el cuadro siguiente: DESCRIPCION
4.1.5.
UNIDAD
CANTIDAD
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
738,49
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
1.755,32
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
1.404,88
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
1.287,37
Trazado y Descripción del EMISARIO
En el presente Estudio de Identificación se ha efectuado la planificación del concepto de operación del sistema principalmente de evacuación de las aguas servidas de la ciudad de La Paz, en el cual se definió el trazado de Interceptores de Corto Plazo, Mediano Plazo y Largo Plazo, así como el Emisario Principal. Dentro de esta planificación se ha visto como la mejor alternativa de recolección/conducción una Obra de Toma ubicado en un área de propiedad del Gobierno Municipal Autónomo de La Paz, en el sector de la Avenida Libertador entre JE. Rosasani. De las diversas alternativas se ha seleccionado la obra de Toma tipo Lateral, el mismo que se empalmara al EMISARIO, en la cámara CM-CHY-01 En esta solución implica que la zona central se conserva con el sistema principal mixto (quebradas y ríos utilizados como colectores naturales mixtos), sin modificación alguna, principalmente porque en la fase de construcción de los colectores interceptores a ambos márgenes del río Choqueyapu se EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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presentan problemas inherentes al concentrado vehicular y lo caótico de los sistemas de servicio en esta zona. Para resolver los problemas ocasionados por la existencia de este sistema principal mixto de recolección de aguas servidas, al momento se encuentran realizando obras que tienden a cubrir por completo toda la canalización del río Choqueyapu, además que en la actualidad se ha dado los primeros pasos para legislar la contaminación producida por el lanzamiento de desechos industriales líquidos a los cuerpos receptores, aspecto fundamental en el tema que nos ocupa. En la actualidad la principal fuente de contaminación del río Choqueyapu en la entrada de la ciudad corresponden a este tipo de aguas servidas, otro aspecto primordial es que el tramo inmediatamente posterior a la entrada de la ciudad y hasta el sector de la Obra de Toma se tiene un longitud de cierta importancia cubierta o próxima a cubrirse, por lo que de esta manera se evitará su acción de polución y nociva a la salud en general. En las gráficas y cuadros adjuntos se puede realizar una visión de la problemática del saneamiento de y la concepción general de solución. El EMISARIO tiene una longitud de 10,2 Km, y tiene la función principal de captar todos los aportes de los Interceptores en los diferentes puntos en los cuales está emplazado el EMISARIO. El Emisario inicia desde la Obra de Toma ubicado en Av. Libertador entre G. Rosasani, a partir de la cámara CMCHY-01 hasta la cámara CM-EMI-166, llegada a la PTAR (Ver cuadro sinóptico adjunto). En realidad capta aportes de la zona Central en la OBRA DE TOMA DE AGUAS RESIDUALES DEL RIO CHOQUEYAPU, a partir de la Cámara CM-CH-01, con las siguientes características: DESCRIPCION
UNID
CENTRO
DOTACION
(L/HAB/DÍA)
172
AREA NETA
(Ha)
1422,0
POBLACION
(Hab)
288502
DENSIDAD
(Hab/Ha)
202,885
CAUDAL MEDIO
(LT/SEG)
402,033
(LT/SEG)
670,242
INFILTRACION
(LT/SEG)
71,100
CONEX. ERRADAS
(LT/SEG)
60,305
CAUDAL INDUSTR.
(LT/SEG)
69,444
CAUDAL RIO
(LT/SEG)
560,000
TOTAL
(LT/SEG)
1431,091
CAUDAL MAYORADO
MEDIO
Caudal de diseño (2036)= 1431,09 (l/seg) Área de aporte (2036)= 1422 (Ha) Diámetro= 1000 mm (HPDE) Población servida (2036)= 288502 (Hab) Cota terreno = 3320,359 msnm Cota solera = 3317,659 msnm
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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En la Cámara EMI-001 ubicado en la Avenida Costanera y calle 6 de Obrajes, capta los aportes del INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA e INTERCEPTOR HUAYLLAS. En la Cámara EMI-004 intercepta el aporte del INTERCEPTOR OESTE y del INTERCEPTOR SEGUENCOMA, para posteriormente CAPTAR el aporte del INTERCEPTOR ROMA en la Cámara EMI-041. Posteriormente capta todos los aportes de los INTERCEPTORES DE LA ZONA SUR en la Cámara EMI-050, los cuales son: INTERCEPTOR HUAYÑAJAHUIRA, INTERPECTOR ACHUMANI, INTECEPTOR INTERCEPTOR IRPAVI, INTERCEPTOR JILLUSAYA E INTERCEPTOR CALACOTO.
KOANI,
También el EMISARIO tiene la capacidad hidráulica de captar los aportes de aguas residuales de los sectores de ACHOCALLA en la Cámara EMI-086 y posteriormente antes de ingresar a la Planta de Tratamiento del sector de MALLASA, en la Cámara EMI-166. Todos estos aspectos están resumidos en la tabla siguiente: Tabla 4.5. Emisario
CMCHY-01
1422,00
1422,00
288502
1422,00
CMCHY-20
1422,00
1000,56
2422,56
INICIO
(l/seg )
(MM)
(msnm)
(msnm)
SOLERA
INICIO
TERRENO DIAM
(l/hab/ día)
OBSERVACIONES
288502
172
1431, 097
1000
3320,35 9
3317,65 9
INICIO DE LA OBRA DE TOMA, CON CAUDALES CAPTADOS DE LA ZONA CENTRAL, CON UN ÁREA DE APORTE DE 1422 Ha.
288502
172
1431, 097
1000
3306,52 7
3304,48 2
TRAMO AÉREO CON PUENTE CANAL, CRUCE DE RÍO ORKOJAHUIRA
3269,55 3
CRUCE DEBAJO EMBOVEDADO HUAYLLAS, CON RECUBRIMIENTO DE 0,30 DEBAJO LA SOLERA DE LA BÓVEDA . EN LA CALLE 5 DE OBRAJES Y AV. COSTANERA.
3268,55 5
INGRESO DE CAUDALES DE INTERCEPTORES HUAYLLAS Y ORKOJAHUIRA A CM EMI-01, CON CAÍDA DE 0,55 METROS AL
288502
281066
CAUDAL
POBLACION ACUMULADA
(ha)
DISEÑO
POBLACION ADYACENTE
(ha)
COTAS
DOT.
AREA ACUMULADA At
AREA Ai
CMCHY-07
CMEMI-01
DISEÑO
ADYACENTE
INICIO
CM
DATOS
569569
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
172
181
1431, 097
2122, 427
1000
1000
3274,00 0
3270,60 5
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DATOS
DISEÑO
COTAS EMISARIO, COTA SOLERA DE INGRESO 3269,114
CMEMI-04
CMEMI-19
CMEMI-22
CMEMI-32
590,07
42,00
108,00
54,60
CMEMI-44
3054,62
3162,62
3217,22
220258
8684
23466
10179
3217,22
CMEMI-47
CMEMI-50
3012,62
6184,82
798511
821977
832156
832156
3217,22
2967,60
789827
832156
134652
966807
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
181
181
181
181
181
181
181
2423, 425
2443, 573
2497, 641
2521, 436
2521, 436
2521, 436
2946, 160
1000
1200
1200
1200
1200
1200
1200
3262,73 9
3246,37 5
3237,58 4
3217,24 6
3190,96 5
3186,57 2
3182,60 5
3260,68 9
INGRESO DE CAUDALES DE INTERCEPTORES OESTE Y SEGUENCOMA A CM EMI-04, CON CAÍDA DE 0,25 METROS AL EMISARIO, COTA SOLERA DE INGRESO 3260,939.
3241,19 0
INGRESO DE CAUDAL DE INTERCEPTOR ALTO OBRAJES A CM EMI-19, CON CAÍDA DE 0,25 METROS AL EMISARIO.
3235,33 3
INGRESO DE CAUDAL DE INTERCEPTOR BELLA VISTA A CM EMI-22, CON CAÍDA DE 0,25 METROS AL EMISARIO.
3214,99 5
INGRESO DE CAUDAL DE INTERCEPTOR ROMA A CM EMI-32, CON CAÍDA DE 0,25 METROS AL EMISARIO.
3187,06 0
CRUCE RIO CHOQUEYAPU POR DEBAJO DE LA SOLERA DEL CANAL CON RECUBRIMIENTO DE 0,40M, CON CÁMARA CON CAÍDA D = 1,60 M
3181,47 6
CRUCE CANAL CONFLUENCIA RIOS IRPAVI Y CHOQUEYAPU, POR DEBAJO DE LA SOLERA CON RECUBRIMIENTO DE 0,40M, CON CÁMARA CON CAÍDA D = 1,60 M
3177,85 9
INGRESO DE CAUDALES DE INTERCEPTORES: HUAYÑAJAUIRA, JILLUSAYA, KOANI, ACHUMANI, IRPAVI A CM EMI-50, CON CAÍDA SUFICIENTE AL EMISARIO.
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DATOS
CMEMI-51
CMEMI-87
CMEMI-165
DISEÑO
6184,82
2070,00
8254,82
8254,82
966807
40822
181
2946, 160
1200
COTAS
3182,55 5
3177,75 0
CRUCE RIO HUAYÑAJAHUIRA POR DEBAJO DE LA SOLERA CON RECUBRIMIENTO DE 0,40M, CON CÁMARA CON CAÍDA D = 1,60 M
100763 0
181
3102, 655
1200
3126,10 6
3123,85 8
INGRESO DE CAUDALES DE INTERCEPTORES: MALLASA, ACHOCALLA CM EMI-87, CON CAÍDA AL EMISARIO.
100763 0
181
3102, 655
1200
3057,64 3
3055,39 5
INGRESO A LA PLANTA DE TRATAMIENTO
Por otra parte el EMISARIO desde Aranjuez hasta la Planta de Tratamiento, se ha realizado el análisis de dos variantes en el sector de la serranía, yendo en el sentido del flujo del rio, cuyo resumen de ventajas y desventajas se muestra a continuación:
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tabla 4.6. Ventajas y Desventajas Trazo del Emisario en La Serrania (Aranjuez – PTAR) Paralelo Al Río
TRAZO EMISARIO LADO IZQUIERDO
TRAZO EMISARIO LADO DERECHO Debe construirse un túnel de 281 metros lineales, que
Debe atravesarse por una posible propiedad privada al final de Aranjuez, cerca a la cancha 31 de Octubre. Debe
volúmenes
Debe construirse 2 puentes canal para atravesar el río en dos sectores, al ingreso a la serranía y a la
ejecutarse camino
de acceso
para
la
construcción y posterior mantenimiento del Emisario. Los
dificulta la construcción y encarece.
de
corte
y
relleno
para
la
construcción del camino de acceso en el lado
llegada a la PTAR. Los volúmenes de corte y relleno para la construcción del camino de acceso del lado derecho son un tanto menores que el lado izquierdo.
izquierdo son un tanto mayores que el lado derecho.
DESCRIPCION LONGITUD DE EMISARIO EN ESTE SECTOR CORTE DE LADERA (EXCAVACION COMÚN) CONFORMACION TERRAPLEN TRANSPORTE DE MATERIAL DE SUBRASANTE PROVISION Y TENDIDO TUBERIA HPDE 1200 MM
UNI D ML M3 M3 M3 ML
CANT.
D
ALTER N. N° 1 3507,05 69024,1 5 37409,0
LONGITUD DE EMISARIO EN ESTE SECTOR CORTE DE LADERA (EXCAVACION COMÚN) CONFORMACION TERRAPLEN
0
TRANSPORTE DE MATERIAL DE
31615,1
SUBRASANTE
5
PROVISION Y TENDIDO TUBERIA
3507,94
HPDE 1200 MM
6
CONSTRUCCION TUNEL
No se afectan propiedades agrícolas. La construcción es menos complicada que por el lado derecho. El costo de construcción es aproximadamente 674000,00 $us menor que el lado derecho.
UNI
DESCRIPCION
CONSTRUCCION
DE
PUENTE
CANAL EN DOS LUGARES
ML M3 M3 M3
CANT. ALTER N. N°2 3203,51 68055,4 5 34849,0 0 33206,4 5
ML
2922,51
ML
281,00
ML
100,00
Se afectan propiedades agrícolas. La construcción se complica por los túneles y 2 puentes canal sobre el río. El costo es mayor que el lado izquierdo.
En consecuencia se eligió para continuar con el trazo del EMISARIO el lado izquierdo, debido a su mejor conveniencia técnica y económica. Sin embargo será el Estudio (TESA) a Diseño Final que con respaldo de análisis de geología y uso de suelo establezca el trazo final. La construcción futura de interceptores y del Emisario, asimismo la construcción de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, producirá grandes beneficios a la población de La Paz, mejorando la situación sanitaria general de la población de la Paz y la del Rio Abajo, eliminando la contaminación y malos olores en los ríos y quebradas, producto del uso de los mismo como colectores sanitarios. Con la construcción del Emisario que se inicia en la Obra de Toma en el río Choqueyapu, el escurrimiento del río Choqueyapu en época de sequía (aproximadamente entre los meses de Abril a Noviembre) es reducido, que produce un impacto positivo. Los diámetros de las tuberías del proyecto de construcción del EMISARIO, se indican a continuación: EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N-12, D = 1000 MM
ML
1.852,76
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N-12, D = 1200 MM
ML
8.126,06
La construcción de las cámaras de inspección se ha previsto su ejecución con elementos prefabricados de hormigón armado. Las características de estas cámaras serán las siguientes, diámetro interno D = 1,60 metros y de altura variable en función a la profundidad del emisario en cada tramo. 4.1.5.1.
Trazado del Emisario OPCION B
Con objeto de prever una segunda opción en el hipotético caso que la expropiación del terreno requerido para la construcción de la Planta de Tratamiento, ubicado en el denominado sector “Valle de las Flores”, perteneciente a los agricultores o floricultores de dicha zona, se complicaran por el proceso de expropiación o compra, se ha analizado otro sector con una superficie similar que también sirve para los fines propuestos. Esta Opción B, contempla un incremento de presupuesto para llevar a otro sector, en los siguientes trabajos adicionales:
Se debe añadir alrededor de 1015 metros delngitud de tubería de 1200 mm HDPE. Se incrementa un puente canal de 33 metros delngitud. Se incrementa el camina de acceso en 1015 metros delngitud. Los volúmenes de corte y relleno para el emplazamiento de la nueva ubicación de la PTAR, se incrementan por la selección de un nuevo sitio con similar superficie a la Planta de Tratamiento ubicado en el “Valle de las Flores”. El volumen de corte en la nueva opción de la PTAR es de 208047,08 (m3), el volumen de relleno en esta ubicación es de 351673,87 (m3), aspectos que incidirán en los costos de la construcción.
El incremento en monto sólo en el EMISARIO alcanza a 811.338,86 $us. Estos aspectos se hallan definidos y descritos en el Anexo 11 Presupuesto Desglosado de Infraestructura. Aspectos Legales: En el Anexo 16 se muestran correspondencia recibida por parte de la Sub Alcaldía de Mallasa, que el predio en consulta con Código Catastral 046-1090-0008 presenta Certificado de Registro Catastral a nombre del G.A.M.L.P, el mismo forma parte del Parque Nacional de Mallasa, el mismo que debe enmarcarse en proyectos en el manejo integrado que conlleva la compatibilización de la conservación de la diversidad biológica. En este sentido el Estudio a Nivel TESA tendrá la virtud de definir estos aspectos para concretar la construcción. A continuación se muestra en una imagen satelital la ubicación de la Opción B para la ubicación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR opción B).
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Figura 4.2 Ubicación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR opción B)
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tabla 4.7. Emisario
EMISARIO DESCRIPCION EL EMISARIO CON UNA LONGITUD DE DE 10.2 (KM),TIENE UNA FUNCION PRINCIPAL DE CAPTAR TODOS LOS APORTES DE TODOS LOS INTERCEPTORES,EN DIFERENTES PUNTOS DE EN LOS CUALES ESTA EMPLAZADO EL EMISARIO.INICIA CON SU PRIMERA CAMARA EN LA OBRA DE TOMA RIO CHOQUEYAPU CHY-01, CAPTANDO AGUAS RESIDUALES DE LA ZONA CENTRAL,EN AL AV.COSTANERA ENTRE CALLE 6 DE OBRAJES EMI-001 INTERCEPTA TODOS LOS APORTES DEL INT.ORJOJAHUIRA, INT.HUAYLLAS ,EN LA CAMARA EMI-004,INTERCEPTA E L APORTE DEL INT.OESTE Y INT.SEGUECOMA, PARA POSTERIORMENTE CAPTAR EL APORTE DEL INT.ROMA EN LA CAMARA EMI-041 Y INT.COSTANERA EN LA CAMARA EMI045,FINALMENTE,CAPTA TODOS LOS APORTES INT.DE LA ZONA SUR EN LA CAMARA EMI-050,LOS CUALES SON : INT.HUAYÑAJAHUIRA,INT.ACHUMANI,INT.KOANI,INT.IRPAVI,INT.JILUSAYA,.I INT.CALACOTO. TAMBIEN EL EMISARIO TIENE LA CAPACIDAD DE CAPTAR AGUAS RECIDUALES DE LOS SECTORES ACHOCALLA EN LA CAMARA,EMI-086 Y POSTERIORMENTE ANTES DE INGRESAR A LA PLANTA DE TRAMIENTO DEL SECTOR DE MALLASA EN LA CAMARA EMI-166. TODOS ESTOS TEMAS SE DETALLARAN EN EL CACULO HIDRAULICO
DIAMETRO (mm) 1000 1200
LONGITUD CAMARA DE (m) INSPECCIO 1852.76 TIPO I: 8126.06 0
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
TIPO II:
190
TOTAL
9978.82
FOTOGRAFIA REPRESENTATIVA TOMADA EN SITIO,DE UNO DE LOS AVENIDAS MAS IMPORTANTES PARTE DEL EMISARIO (AV.ROMA)DURANTE EL REPLANTEO TOPOGRAFICO ADQUIRIENDO INFORMACION PARA EL 190 RESPECTIVO ANALISIS DEL CALCULO HIDRAULICO.
VISTA EN PLANTA EMISARIO E INGRESO DE LOS INTERCEPTORES
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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4.1.6.
Obra de Toma
4.1.6.1.
Aspectos Generales
El Emisario planteado nace en la Obra de Toma a construirse en el sector de la Av. Del Libertador y JE Rosasani, la cual tiene el objetivo básico de captar el caudal de estiaje del río Choqueyapu, conformado en su mayor parte por las aguas servidas recolectadas del sistema mixto de la zona central de la ciudad. Se ha previsto el diseño de una Obra de Toma de tal forma que desvié hacia el Emisario el caudal de estiaje mediante una Obra de Toma de tipo lateral, asimismo contempla una rejilla para evitar el ingreso de materiales gruesos y perjudiciales para el EMISARIO. La Obra de Toma constará de los siguientes elementos:
Bocatoma Lateral (vertedero rectangular), provisto de rejilla tamizadora de sólidos. Compuertas metálicas batientes, que funcionan con contrapeso, pueden moverse parcial o completamente para dar paso al agua. Su instalación permite principalmente controlar el flujo y el nivel de agua, no necesita operador porque funciona con contrapeso del mismo nivel de agua del canal aguas arriba. Permite desalojar materias flotantes en un embalse.
Desarenador de material grueso (grava y gravón). Transición de entrada y canal de aducción y limpieza. Desarenador de material fino y ducto de transición hacia el EMISARIO. Asimismo contará con compuertas metálicas para el desarenador y compuerta metálica para el bypass hacia el rio Choqueyapu.
Interconexión con tubería de 1000 mm HDPE desde la obra de Toma hasta la cárama de inspección CM-CH-01 La obra de toma se ubicará en el rio Choqueyapu en una sección a 700 m. agua abajo de Gruta delurdes la cual presenta las características siguientes: -
Material de la construcción de los elementos estructurales - hidráulicos
- Construcción en hormigón armado
-
Ancho total del canal (Río Choqueyapu)
-10.60 m
-
Altura total del canal
-2.40 m
-
Caudal estimado de agua del rio
-Variable entre 300 – 3000 litros/s
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Figura 4.3. Detalle de Compuertas Batientes Tipo Amil
Fotografía 4.1. Detalle de Compuertas Batientes Tipo Amil
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Estimación de caudales Obra de Toma Choqueyapu La estimación del aporte medio mensual en el punto de análisis fue realizado, observando las siguientes consideraciones e hipótesis de cálculo.
Estimación de caudales medios Estación Alto Achachicala como referencia A= 108 km2. Ver análisis de Recursos Hídricos y tabla de caudales base SENAMHI Determinación de áreas de aporte urbanas A= 26.50 km2. Se asume condiciones de alta impermeabilidad. Estación referencial: San Calixto. Se considera el efecto de las captaciones aguas arriba tanto de la futura represa Kaluyo, como de la Obra de Toma Choqueyapu. Ver análisis de Recursos Hídricos y Balances Oferta Demanda. No se considera el aporte de agua residual, el cual es considerado aparte en el tomo de análisis de Saneamiento Básico.
Caudales estimados Los caudales estimados son presentados en la siguiente tabla resumen. Para fines de consideración de caudales pluviales igualmente se confecciona la curva de duración de caudales en el punto de análisis. Figura 4.4. Curva de Duración de Caudales
Punto CHOQ 05
100.0%
Caudal medio [l/s]
80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0%
1,250
1,200
1,150
1,100
1,050
1,000
950
900
850
800
750
700
650
600
550
500
450
400
350
0.0%
300
Duración del caudal medio [% del año]
90.0%
El dimensionamiento de la Obra de Toma se halla descrito en el Anexo 12 Memoria de Cálculo de la Obra de Toma.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tabla 4.8. Resumen de Caudales DESCRIPCION
UNID
CENTRO
DOTACION
(l/h/d)
172
POBLACION
(hab)
288,502
CAUDAL MEDIO DOMESTICO
(l/s)
402,033
CAUDAL INDUSTRIAL
(l/s)
23.15
CAUDAL RIO (época seca)
(l/s)
560,000
(l/s)
985,18
TOTAL
La Obra de Toma consecuentemente está diseñada para un caudal medio de 1000 l/s (aprox. 985.18 l/s), mediante la cual se puede captar el total de las aguas (mixtas) en tiempo seco (estiaje) del río Choqueyapu. La Obra de Toma estará ubicada en los predios del GAMLP a la altura de la Av. Del Libertador y JE Rosasani 4.1.6.2.
Aspectos Técnicos de la Obra de Toma en el río Choqueyapu
Descripción General de la Obra de Toma La obra de toma se ubicará en el rio Choqueyapu en una sección a 700 m. agua abajo de Gruta de Lourdes la cual presenta las características siguientes:
- Construcción en hormigón armado
-
Naturaleza del canal
-
Ancho total Choqueyapu)
-
Altura total del canal
-2.40 m
-
Caudal estimado de agua del rio
-Variable entre 300 – 3000 litros/s
del
canal
(Río
-10.60 m
Las fotos siguientes ilustran el lugar previsto para la ubicación de la obra de toma:
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Fotografía 4.2. Ubicación de la Obra de Toma (aguas mixtas zona central) – Río Choqueyapu
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Definición del caudal de diseño de la Obra de Toma El caudal de diseño de la obra de toma hay sido definido considerando las siguientes premisas: Concentración máximo admisible en DBO5 en la mezcla agua de rio + efluente abajo la obra de toma ≈ 150 mg/l (DBOM)
Caudal medio diario de aguas residuales domésticas + industriales (QMAR) 2018 – 28 959 m3/día 2036 – 36 736 m3/día Concentración en DBO5 de las aguas residuales domésticas + industriales (DBOER) 2018 – 387 mg/l 2036 – 350 mg/l Concentración en DBO5 de la agua del rio non contaminado (DBOR) 2018 – 2 mg/l 2036 – 2 mg/l Con base en las premisas anteriores y efectuando un balance másico conforme la expresión siguiente, se han obtenido los caudales de agua del rio a tomar (QAR)
Aplicando en la expresión anterior los valores anteriormente definidos, resultan los siguientes caudales de agua de rio a trasvasar.
2018 – 46 346 m3/día ≡ 536 l/s 2036 – 49 525 m3/día ≡ 573 l/s Con base en estés valores, se estableció un valor promedio de 560 l/s. Así, los caudales totales de diseño de la obra de toma (aguas residuales + agua del rio) serán:
2018 : 335 + 560 = 895 l/s 2036 : 425 + 560 = 985 l/s Compuertas Para las compuertas de regulación se propone la instalación de dos compuertas del tipo AMIL, modelo D-250, con funcionamiento totalmente mecánico y que permiten mantener permanentemente una altura de agua a montante de 1.5 m sobre la solera del canal. Las características principales de estas compuertas son las siguientes: La compuerta mantiene el nivel aguas arriba a una determinada cota constante, cualquier que sea el caudal y la variación en el caudal tomado. La compuerta, prácticamente queda cerrada para caudales mínimos, abre a medida que el caudal aumenta, garantizando pequeñas pérdidas de carga para el caudal máximo. La ausencia de cualquier tipo de accionamiento otorga a estos equipos excelentes características de precisión, robustez y seguridad operacional. El esquema de funcionamiento de este tipo de compuertas es presentado en la figura siguiente.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Figura 4.5. Esquema de funcionamiento
La parte móvil de la compuerta está constituida por una armadura unida rígidamente a un tablero cilíndrico previsto de un flotador instalado aguas arriba y una caja de contrapeso de equilibrado. El conjunto gira alrededor de un eje horizontal. El empuje hidráulico sobre el tablero pasa por el eje de articulación y no interfiere en el equilibrio del conjunto. Debido a la forma del flotador y a la posición del contrapeso, el centro de gravedad de la parte móvil del conjunto puede ser posicionado de forma que los momentos CF y CP, creados respectivamente por el Empuje de Arquimedes Fy y por el peso proprio P, sean iguales y opuestos para todas las posiciones del tablero, cuando el nivel aguas arriba está en la cota del eje de articulación O.
Cuando el nivel aguas arriba aumenta tenemos: CF > CP y la compuerta se abrirá. Cuando lo nivel aguas arriba disminuye tenemos: CF < CP y la compuerta de cerrará El movimiento de apertura o cierre de la compuerta continua hasta el momento en que el nivel de agua llega a su posición de equilibrio, es decir, cuando el nivel de líquido aguas arriba coincide con la cota del eje de articulación.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tabla 4.9. Obra de Toma Río Choqueyapu
OBRA DE TOMA RIO CHOQUEYAPU DESCRIPCION LOCALIZACION: UBICACIÓN
19 K
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
AV. DEL LIBERTADOR ENTRE JE ROSASANI NORTE
ESTE
ELEVACION
8173413.34 m
594186.49 m
3320.359m.s.n.m
LA OBRA DE TOMARIO RIO CHOQUEYAPU TIENE COMO OBJETIVO CAPTAR GRAN PARTE LAS AGUAS RECIDUALES DEL CASCO VIEJO,TANTO INDUSTRIALES Y DE RIO,EL CUAL SE EMPLAZARA EN UN AREA DE LA PROPIEDAD DE LA G.M.L.P ,QUE SE ENCUENTRA EN LA AV.DEL LIBERTADOR ENTRE JE ROSASANI CARCTERISTICAS DE LA OBRA DE TOMA: TIPO LATERAL,CON COMPUERTAS METALICAS DE REGULACION,CRONTOL Y OPERACION,EL CUAL CAPTARA APROXIMADAMENTE : Q=402 l t/s eg Domes ti co Q= 69.44 l t/s eg Indus tri al Q=560 l t/s eg Ri o Q=71.10 l t/s eg Indus tri al Q=60.30 l t/s eg Conexi ones Erradas Qt=1.162.84 l t/s eg (Caudal Total de l a Obra de Toma) LA OBRA DE TOMA CONTARA CON DOS DESARENADORES UNO PARA GRABA Y OTRO PARA ARENA EL CUAL MEJORARA LA CALIDAD DEL RIO.
OBRA DE TOMA
FOTOGRAFIA TOMADA EN SITIO DONDE IRA EMPLAZADA LA OBRA DE TOMA DEL RIO CHOQUEYAPU,PROPIEDAD DEL GOBIERNO MUNICIPAL DE LA PAZ SU AREA APROXIMADA ES DE 600m2
VISTA EN PLANTA DE LA OBRA DE TOMA RIO CHOQUEYAPU
OBRA DE TOMA RIO CHOQUEYAPU
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
RIO CHOQUEYAPU
49
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4.1.7.
Aspectos Técnicos de los Interceptores
a) Resumen de Criterios de Diseño Para una mejor comprensión se puede visualizar un resumen de los criterios de diseño empleados en el diseño de Interceptores del PMM de la ciudad de La Paz Tabla 4.10. Resumen de Criterios de Diseño
PARAMETRO
RECOMENDACION
COMENTARIO
Diseño de vida útil para el sistema de Tubería
30 años
Corresponde a los requerimientos del proyecto y la Norma Boliviana.
Método de diseño de tubería
Fuerza Tractiva
Según Normas internacionales
Diámetro mínimo de las tuberías para el sistema de alcantarillado sanitario.
6’’
Según las Normas Bolivianas
Cámara de inspección de hormigón armado con elementos prefabricados
Cada 100 m recomendado de acuerdo a Norma Boliviana, o en cada cambio de diámetro, dirección y o material. Creación de cámaras intermedias cuando L > 100m. Cámaras especiales con caída para pendientes fuertes S > 7 %.
Material recomendado para tuberías de colectores principales e interceptores
150 mm a 300 mm PVC SDR 41, Rigidez Anular mínima = 28psi.
Cámara de inspección de alcantarillado sanitario, con elementos prefabricados de hormigón armado R = 300 Kg/cm2
TIPO I : Para diámetros 150 mm a 600 mm:
A inicio de los colectores y en todos los cambios de ruta, nivel o intersecciones de colectores primarios, interceptes y emisarios en los cambios de diámetro y de material de los mismos. De acuerdo a Norma ASTM 3034 y ASTM F 794 TUB. PVC NTC 3722-1
350 mm a 800 mm PVC de doble pared, JE, Rigidez Anular mínima= 28 psi.
D int = 1,20 m y e = 12 cm. Tipo II : Para diámetros700 a 1200 mm ;
De acuerdo a Normas Ch 2465, ASTM F2306, ASTM D2321.
Elementos prefabricados según diseño: tapa, brocal, cono, cilindro y losa base.
D int = 1,60 m y e = 12 cm
Fuerza tractiva (mínima) al inicio del proyecto.
Ft(min) = 0.10 kg/cm2
Para evitar sedimentación.
Tirante mínimo de diseño a inicio del proyecto para la pendiente mínimo.
(y/d) = 0.2
Para evitar sedimentación
Tirante máximo de diseño al final del proyecto.
(y/d) = 0.75
Por criterio de diseño
Coeficiente de Rugosidad.
n = 0.009 PVC Según Manning n = 0.013 Hormigón
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50
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b) Establecimiento de las áreas de aporte y caudales Para el establecimiento de las áreas de aporte específicas para cada interceptor a nivel EI, establecimiento de población, densidades y posterior cálculo de caudales, se ha seguido la siguiente metodología:
1. En base a los planos disponibles de los colectores secundarios se ha seleccionado grupos de colectores (redes) que converjan a los interceptores. 2. En cada caso se ha realizado la medición del área de cada manzano de estas redes de colectores, que aportan con caudal hacia estos colectores, el cual se ha realizado mediante el Google, que es una herramienta muy útil para estos casos. El establecimiento de estas áreas de aporte se encuentra en el Anexo correspondiente, y han servido para realizar un dimensionamiento más racional de los interceptores. 3. En los casos que no era posible recibir los aportes de los colectores secundarios hacia el Interceptor, se ha trazado colectores primarios para poder captar los aportes de estas áreas, para que no queden aisladas de la solución integral del saneamiento del sector. Necesariamente estos colectores primarios deben ser considerados, durante una segunda fase de construcción. 4. Los datos de población de cada interceptor se ha establecido en base al ARGIS y ha sido actualizado en base al último censo poblacional, de acuerdo a las zonas censales. 5. La densidad población resulta de dividir la población para cada fase: inicio de plan o fin de plan, por el área establecida para cada caso en particular. 6. Conocidos estos datos fundamentales se efectúa la valoración de caudales de acuerdo a los criterios de ingeniería sanitaria, que se explica más adelante. Un resumen de estos valores para el año 2012 y año 2013, se hallan en la sección 4.2.1.3.
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Figura 4.6. Áreas de aporte específicas para el Interceptor Huayllas
Tabla 4.11. Valorización de áreas de aporte por cámaras de inspección (interceptor Huayllas) DESCRIPCION
PROGRESIVA
CM-H1
0+000
CM-H6
AREAS DE APORTE (Ha)
AREAS DE APORTE (Ha)
DESCRIPCION
PROGRESIVA
4,91
CM-H69
2+884
0,659
0+202
8,244
CM-H72
2+940
1,191
CM-H9
0+366
4,673
CM-H76
3+133
0,946
|CM-H10
0+465
1,753
CM-H84
3+453
0,685
CM-H12
0+574
2,787
CM-H86
3+497
0,151
CM-H13
0+632
4,002
CM-H94
3+759
1,963
CM-H24
1+076
5,882
CM-H95
3+807
36,584
CM-H28
1+229
0,427
CM-H97
3+900
0,445
CM-H29
1+321
3,717
CM-H101
4+081
2,744
CM-H31
1+435
3,248
CM-H110
4+433
5,488
CM-H35
1+714
4,664
CM-H117
4+590
0,787
CM-H43
2+130
9,473
CM-H122
4+951
5,8
CM-H46
2+246
1,21
CM-H123
5+027
2,463
CM-H50
2+352
2,902
CM-H126
5+226
1,506
CM-H59
2+635
1,07
TOTAL
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
120,374
52
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Figura 4.7. Áreas de aporte específica para el interceptor Seguencoma
Tabla 4.12. Valorización de áreas de aporte por cámaras de inspección (interceptor Seguencoma)
DESCRIPCION
PROGRESIVA
CM-SE-01
0+000
CM-SE-08
AREAS (Ha)
AREAS (Ha)
DESCRIPCION
PROGRESIVA
18,57
CM-SE-66
2+398
1,48
0+270
2,17
CM-SE-67
2+460
2,02
CM-SE-18
0+552
1,55
CM-SE-73
2+732
2,72
CM-SE-23
0+761
1,625
CM-SE-82
3+014
1,34
CM-SE-35
1+105
4,27
CM-SE-83
3+070
2,67
CM-SE-36
1+150
0,45
CM-SE-87
3+163
2,97
CM-SE-37
1+223
0,87
CM-SE-92
3+364
8,27
CM-SE-42
1+439
1,36
CM-SE-96
3+640
1,54
CM-SE-45
1+608
22,02
CM-SE-108
4+173
2,89
CM-SE-49
1+738
1,72
CM-SE-109
4+228
1,100
CM-SE-57
2+055
0,64
TOTAL
CM-SE-59
2+158
1,08
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
83,325
53
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Figura 4.8. Áreas de aporte específicas interceptor Orkojahuira
Tabla 4.13. Valorización de áreas de aporte por camaras de inspeccion (interceptor orkojahuira)
DESCRIPCION
PROGRESIVA
AREAS (Ha)
CM-ORK-001
0+000
17,25
CM-ORK-016
1+118
1,99
CM-ORK-022
1+450
3,52
CM-ORK-036
2+224
3,27
CM-ORK-040
2+511
19,30
CM-ORK-045
2+741
2,97
CM-ORK-048
2+888
5,25
CM-ORK-053
3+183
1,89
CM-ORK-057
3+390
1,68
CM-ORK-062
3+751
48,05
CM-ORK-072
4+139
3,27
CM-ORK-077
4+395
31,52
CM-ORK-085
4+803
55,25
CM-ORK-097
5+623
85,59
CM-ORK-104
6+003
8,11
CM-ORK-112
6+353
28,35
CM-ORK-133
7+546
18,93
CM-ORK-142
8+046
79,17
CM-ORK-146
8+268
24,69
CM-ORK-148
8+415
2,88
CM-ORK-153
8+834
7,16
CM-ORK-157
9+166
98,94
CM-ORK-165
9+733
5,89
CM-ORK-173
10+275
9,47
CM-ORK-174
10+368
11,91
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DESCRIPCION
PROGRESIVA
AREAS (Ha)
CM-ORK-177
0+000
12,45
CM-ORK-178
0+025
7,18
CM-ORK-192
0+682
37,18
CM-ORK-194
0+805
25,23
CM-ORK-199
1+065
34,32
CM-ORK-205
1+327
65,36
CM-ORK-208
1+537
54,50
CM-ORK-214
1+894
43,02
CM-ORK-218
2+104
24,64
TOTAL
880,18
Figura 4.9. Áreas de aporte Específicas para el Interceptor Oeste
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Tabla 4.14. Valorización de áreas de aporte por camaras de inspeccion (interceptor oeste)
DESCRIPCION
PROGRESIVA
CM-OES-03
0+031
CM-OES-05
AREAS DE APORTE (Ha)
AREAS DE APORTE (Ha)
DESCRIPCION
PROGRESIVA
7,894
CM-OES-100
4+352
17,248
0+146
4,678
CM-OES-103
4+551
1,533
CM-OES-19
0+756
5,691
CM-OES-108
4+749
0,830
CM-OES-22
0+903
8,611
CM-OES-111
4+875
1,033
CM-OES-25
1+063
6,189
CM-OES-112
4+925
2,178
CM-OES-27
1+185
11,694
CM-OES-114
4+984
0,916
CM-OES-40
1+680
18,842
CM-OES-117
5+040
1,297
CM-OES-43
1+822
10,981
CM-OES-119
5+191
3,124
CM-OES-50
2+088
6,587
CM-OES-122
5+292
0,889
CM-OES-53
2+149
6,587
CM-OES-123
5+380
1,050
CM-OES-58
2+311
2,704
CM-OES-125
5+434
152,000
CM-OES-65
2+491
16,210
CM-OES-126
5+475
1,207
CM-OES-66
2+511
9,628
CM-OES-130
5+642
2,514
CM-OES-71
2+838
2,039
CM-OES-132
5+759
3,060
CM-OES-74
2+972
1,975
CM-OES-134
5+832
5,237
CM-OES-76
3+099
16,485
CM-OES-140
5+981
0,767
CM-OES-80
3+431
10,663
CM-OES-142
6+022
1,794
CM-OES-83
3+539
1,246
CM-OES-144
6+105
5,338
CM-OES-85
3+647
2,547
CM-OES-147
6+287
1,279
CM-OES-87
3+776
0,840
CM-OES-165
6+898
4,816
CM-OES-90
3+923
2,432
CM-OES-198
7+689
113,000
CM-OES-92
4+023
20,236
CM-OES-203
7+944
6,155
CM-OES-94
4+140
0,678
CM-OES-216
8+546
3,202
CM-OES-97
4+263
1,086
CM-OES-218
8+690
0,849
TOTAL
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
507,839
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Figura 4.10. Areas de Aporte Espedíficas para Interceptores Autopista
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Tabla 4.15. Valorización de áreas de aporte por camaras de inspeccion (interceptores autopista)
AREAS DESCRIPCION
PROGRESIVA
DE APORTE (Ha)
CM-AUTO-01
0+000
14,259
CM-AUTO-04
0+151
1,805
CM-AUTO-09
0+315
3,93
CM-AUTO-10
0+370
6,77
CM-AUTO-17
0+657
6,53
CM-AUTO-19
0+720
9,419
CM-AUTO-24
0+803
3,97
CM-AUTO-27
1+004
9,139
CM-AUTO-32
1+318
7,474
CM-AUTO-39
1+801
22,58
CM-AUTO-44
2+023
3,453
CM-AUTO-48
2+216
10,309
CM-AUTO-52
2+382
2,518
CM-AUTO-55
2+553
3,32
CM-PLAN-01
0+000
55,359
CM-PLAN-04
0+062
2,712
CM-PLAN-10
0+246
12,281
CM-PLAN-14
0+337
1,234
CM-PLAN-18
0+522
1,671
CM-PLAN-28
1+006
1,547
CM-PLAN-37
1+394
1,634
CM-PLAN-40
1+544
2,022
CM-PLAN-61
2+299
3,973
CM-PLAN-63
2+445
2,315
CM-PLAN-65
2+602
3,571
c) Cuadro resumen de diámetros, cámaras y longitudes de tubería A continuación se muestra un resumen de los diámetros, cámaras y longitudes de tuberías por interceptor y una columna que totaliza estos resultados, que han sido tabulados para una mejor comprensión.
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Tabla 4.16. Cuadro resumen de diámetros CANTIDADES DESCRIPCION
UNID HUAYLLAS
OESTE
ORKOJAHU
SEGUEN C
CANT. TOTAL
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
573,83
952,38
827,85
798,72
3.152,78
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
726,62
0,00
2.299,67
2.053,85
5.080,13
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
2.854,74
311,34
742,15
1.243,43
5.151,65
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
249,95
1.132,11
534,81
0,00
1.916,86
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 350 MM
ML
0,00
1.105,29
1.149,00
0,00
2.254,28
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 400 MM
ML
320,66
325,99
760,90
0,00
1.407,55
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 450 MM
ML
0,00
3.873,53
492,03
0,00
4.365,56
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 500 MM
ML
0,00
1.358,30
2.685,27
37,50
4.081,07
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 600 MM
ML
0,00
2.587,15
2.587,15
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 700 MM
ML
0,00
364,04
364,04
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NOVAF. S4, D = 800 MM
ML
363,28
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 1,5 < H < = 2,0 M
PZA
109,00
189,00
198,00
104,00
600,00
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
4,00
6,00
8,00
5,00
23,00
CAMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
5,00
7,00
7,00
1,00
20,00
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
PZA
0,00
4,00
3,00
0,00
7,00
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
2,00
3,00
5,00
0,00
10,00
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,0 < H < = 4,5 M
PZA
0,00
3,00
0,00
0,00
3,00
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,5 < H < = 5,0 M
PZA
0,00
3,00
0,00
0,00
3,00
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 5,0 < H < = 5,5 M
PZA
0,00
1,00
0,00
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
5,00
5,00
CAMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
1,00
1,00
363,28
1,00
d) Aspectos y/o Dificultades constructivas y soluciones Los puntos críticos de la construcción de los interceptores solamente se refiere al Interceptor Seguencoma que para llegar al EMISARIO, debe atravesar en forma área el río Choqueyapu. A continuación se muestran las dificultades que deben afrontarse durante la construcción y las soluciones adoptadas, que se aprecian en los cuadros adjuntos.
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Tabla 4.17. Detalle cruce emisario con Puente Cajón
DETALLE CRUCE EMISARIO CON PUENTE CAJON DESCRIPCION LOCALIZACION: AV. KANTUTANI ENTRE HECTOR ORMACHEA UBICACIÓN GEOGRÁFICA
19 K
NORTE
ESTE
ELEVACION
8173487.71m
594575.66m
3306.526 m.s.n.m
EL CRUCE DEL EMISARIO SE REALIZARA CON UN PUENTE CAJÓN DE SECCIÓN RECTANGULAR DE HORMIGÓN ARMADO EL ACUEDUCTO SERA CONSTRUIDO EN SECCION RECTANGULAR. EN LA PARTE SUPERIOR SE DISPONDRA DE DIAFRACMAS Y EN EL CONJUNTO SE CONSTRUIRA EN HORMIGON POSTENSADO (VER ANEXO ESTRUCTURAL ) INICIA EN LA CÁMARA CHY-07 Y TERMINA CÁMARA CHY-08 ,LA DISTANCIA ENTRE CÁMARAS ES DE 43.97M DE LONGITUD ,TOMANDO EN CUENTA SUS APOYOS . LAS DIMENSIONES DEL PUENTE CAJÓN SON DE 8O0MM DE BASE Y ALTURA DE 1000MM DE ÁREA = A X B SE EMPLAZADA AL TALUD Y PARALELO AL PUENTE QUE SE MUESTRA EN LA FOTOGRAFÍA. LA ALTURA DEL PUENTE AL EL ESPEJO DEL AGUA ES DE 6.30 METROS.
FOTO TOMADA EN SITIO,DONDE EL EMISARIO PASARA CON UN PUENTE CAJON DE SECCION RECTANGULAR A X B .
CRUCE EMISARIO PASO CON PUENTE CAJON L= 43.97m EMISARO CM-CHY- 08 3206.408 (COTA TERRENO)
EMISARO CM-CHY -07 3306.527 (COTA TERRENO)
H= 2.35m
H= 6.30m
H= 2,50m
a x b = 1000 x 800
a x b = 1000 x 800 PENDIENTE 0,6%
AV.KANTUTANI
AV.HECTOR ORMACHEA PASO CON PUENTE CAJON RUGOSIDAD 0.013
(COTA SOLERA) 3304.482 m.s.n.m
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
RIO ORKOJAHUIRA
(COTA SOLERA) 3304.218 m.s.n.m
60
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Tabla 4.18. Detalle Ruta Paso Obligado bajo Bóveda Huayllas
DETALLE RUTA PASO OBLIGADO BAJO BOVEDA HUAYLLAS DESCRIPCION LOCALIZACION: UBICACIÓN GEOGRÁFICA
19 K
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
AV. DEL LIBERTADOR ENTRE CALLE 5 DE OBRAJES NORTE
ESTE
ELEVACION
8173413.34 m
594405.86 m
3306.408m.s.n.m
PARA SUBSANAR ESTA DIFICULTAD SE HA PREVISTO LA CONSTRUCCIÓN DE UNA CÁMARA CON CAÍDA H= 4.55 (M).PARA ATRAVESAR POR DEBAJO DE LA SOLERA DE LA BÓVEDA .LA TUBERÍA EN ESTE TRAMO ES DE 1000(MM), Y TIENE UN RECUBRIMIENTO DE HORMIGÓN SIMPLE PARA LA PROTECCIÓN DE LA TUBERÍA. ESTE TRAMO ESTA REFERENCIADO EN EL CALCULO HIDRAULICO COMO : CM-CHY-20 A CM-CHY-21 L= 5.41 (m) , D= 1000 mm HPDE , S= 4.769 % EL RECUBRIMIRNTO ES DE 0,30 (m) DE H.C. H 30
PASO OBLIGADO CON TUBERIA BAJO BOVEDA
IMAGEN CON RUTA OBRA DE TOMA, PASO OBLIGADO BAJO BÓVEDA ABIERTA (HUAYLLAS) PROFUNDIDAD 4.55M AL ESPEJO DEL AGUA.
DETALLE OBRA DE TOMA PASO OBLIGADO BAJO BÓVEDA HUAYLLAS
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Tabla 4.19. Detalle ruta Seguencoma con Tubería aérea (Canalización Choqueyapu)
DETALLE RUTA SEGUENCOMA CON TUBERIA AEREA (CANALIZACION CHOQUEYAPU) DESCRIPCION LOCALIZACION: UBICACIÓN GEOGRÁFICA
19 K
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
AV. COSTANERA ENTRE CALLE 8 DE OBRAJES NORTE
ESTE
ELEVACION
8172355.69m
595036.64m
3264.823m.s.n.m
COMIENZA EN LA AVENIDA FINAL MARIO MERCADO ENTRE LA AV. COSTANERA. PARA PODER CRUZAR CON TUBERÍA AÉREA, MEDIANTE UN PUENTE EN CELOSÍA METÁLICA RECUBIERTA CON NEOPRENO, EL CUAL GARANTIZA LA PROTECCIÓN DE LOS RAYOS ULTRAVIOLETA, ALARGANDO SU TIEMPO DE VIDA Y PROTECCIÓN. LA LONGITUD DE LA TUBERÍA AÉREA Y EL ARMAZÓN METÁLICO ES DE 12M CRUZA HACIA EL FRENTE, EN LA CALLE FINAL 8 DE OBRAJES Y AV. COSTANERA ES INTERCEPTADO POR EL EMISARIO EN LA CÁMARA EMI-004. CON UNA CÁMARA CON CAÍDA. EN EL CALCULO HIDRAULICO SE HALLA DESCRITO COMO : CM-SE-109 A CM-EMI-004 L=38,697 (m) D=500 mm S= 5.725 % VER ( COLECTOR SEGUENCOMA )
L= 12M
CRUCE OBLIGADO CON TUBERÍA ÁEREA CANAL, PARA LLEVAR LOS APORTES DE LOS INTERCEPTORES SEGUENCOMA Y OESTE ,PASANDO CON TUBERIA AEREA.
CRUCE DE LOS INTERCEPTORES SEGUENCOMA-OESTE HACIA EL EMISARIO VISTA EN CORTE
SEGUENCOMA CM-SE109 3264,823 (COTA TERRENO)
EMISARIO CM-EMI004 3262,739 (COTA TERRENO)
CELOSIA DE FIERRO GALVANIZADO
D= 500 mm PVC H= 1,10 m
AV.COSTAERA ENTRE CALLE 8 DE OBRAJES L= 12m H= 2,05m
TUBERIA RECUBIERTA CON NEOPRENO (COTA SOLERA) SOLERA) 3260,689 3260,689 m.s.n.m m.s.n.m (COTA
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Tabla 4.20. Detalle cruce desnivel con Tubería con Río Choqueyapu
DETALLE CRUCE DESNIVEL CON TUBERIA DEBAJO RIO CHOQUEYAPU DESCRIPCION AV. COSTANERA ENTRE FINAL ROMA
LOCALIZACION: UBICACIÓN GEOGRÁFICA
19 K
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
NORTE
8170894.71m
ESTE
ELEVACION
596702.35 m
3190.965m.s.n.m
EL CRUCE DE EMISARIO COMIENZA DE LA AV. FINAL ROMA, EN LA CÁMARA CM-EMI-044,A LA ALTURA DEL DISTRITO POLICIAL N°4 ANTES DE INGRESAR AL PUENTE CALACOTO, PARA PASAR AL FRENTE A LA AV. COSTANERA CON LA CÁMARA CM-EMI 045,A LA ALTURA DE LA CANCHA DE CÉSPED SINTÉTICO LONGITUD L=49,80M. EN EL CALCULO HIDRAULICO SE HALLA EN EL EMISARIO CON LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS : CM-EMI-44 A CM-EMI-45 : L= 49.805 ( m) D= 1200 mm HPDE , S= 2.301 % CRUCE CON TUBERIA DEBAJO EL CANAL PROFUNDIAD H=3,9m CON TRAVASE DEL RIO.
FOTOGRAFÍA TOMADA EN SITIO DEL CRUCE CON DESNIVEL CON TUBERÍA DEBAJO EL CANAL CHOQUEYAPU, CON TRASVASE DEL RIO,APROVECHANDOLA CAIDAS EN ESTE PUNTO DEL CHOQUEYAPU.
VISTA EN CORTE CRUCE EMISARIO ROMA-COSTANERA
49.80m EMISARIO CM-EMI0-44 3190,965 (COTA TERRENO)
EMISARIO CM-EMI0-45 3189,819 (COTA TERRENO)
3.50 m
RIO CHOQUEYAPU 2,36 m 4,01m
3.90
2,30%
1200 mm HPDE
1200 mm HPDE
2,30%
PENDIENTE 2,30%
AV.COSTANERA
(COTA SOLERA) 3185,914 m.s.n.m
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
AV.ROMA CALLEJON DISTRITO DP-4
(COTA SOLERA) 3187,060 m.s.n.m
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Tabla 4.21. Cruce el Emisario hacia el frente confluencia Ríos Irpavi – Choqueyapu
CRUCE DEL EMISARIO HACIA EL FRENTE CONFLUENCIA RIOS IRPAVI - CHOQUEYAPU DESCRIPCION LOCALIZACION: UBICACIÓN GEOGRÁFICA
19 K
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
AV. COSTANERA (PASANDO EL PUENTE) NORTE
8171079.06m
ESTE
ELEVACION
596887.61m
3190.965m.s.n.m
EL CRUCE DE EMISARIO COMIENZA DE LA AV. COSTANERA ANTES DE PASAR EL PUENTE, EN LA CÁMARA CM-EMI-047,A LA ALTURA DE LA PLAZA DE LA MUJER Y TERMINA EN LA PROPIEDAD DEL G.M.L.P PASANDO EL PUENTE POR DEBAJO DE LA CAIDA, APROVECHANDO UNO DE SUS DESCANSOS A LA CÁMARA CM-EMI 047A ,LONGITUD L=73,45M. EL DIÁMETRO DEL TUBO ES DE 1200MM, EL CUAL TIENE UN RECUBRIMIENTO DE HORMIGÓN SIMPLE, PARA SU PROTECCIÓN Y PODER ASÍ GARANTIZAR SU DURABILIDAD, LA PENDIENTE DE CÁMARA A CÁMARA ES DE 0,6% EL CUAL ES ÓPTIMA DEBIDO A SU POTENTE CAUDAL QUE ARRASTRA 2521,4LT/SEG ,PROYECTADO AL 2036. EN EL CALCULO HIDRAULICO DEL EMISARIO SE TIENE LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS : CM-EMI-47 A CM-EMI-47A L= 73.75 ( m ) D = 1200 ( mm ) HPDE S=0.6 % LA CAMARA EMI-47 TIENE CAIDA DE H=5.85 ( m )
DESCANSO H=3,70m
FOTOGRAFÍ A TOMADA EN SI TI O DEL CRUCE CON TUBERÍ A DEBAJO EL CANAL CHOQUEYAPU CONFLUENCI A I RPAVI ,ESTE TRAMO ESTARA RECUBI ERTA CON UNA CAPA DE HORMI GON SI MPLE PARA GARANTI ZAR SU VI DA UTI L ,APROBECHANDO UNO DE SUS DESCANSOS QUE PRESENTA ESTE TRAMO.
VISTA EN CORTE CRUCE EMISARIO PASANDO EL PUENTE L= 73,45m
EMISARIO CM-EMI-47 3186,572 (COTA TERRENO)
DESCANSO H= 3,70m
EMISARIO CM-EMI-47A 3186,842 (COTA TERRENO)
3.
2,36 m H= 5.10m
H= 5.81m
0.6%
1200 mm HPDE
1200 mm HPDE
0.6%
PENDIENTE 0.6% AV.COSTANERA ALTURA PLAZA DE LA MUJER
PROPIEDAD DE EL G.M.L.P RECUBIERTO CON HORMIGON SIMPLE
(COTA SOLERA) 3181,476 m.s.n.m
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
RI O CHOQUEYAPU CONFLUENCI A I RPAVI
(COTA SOLERA) 3181,032 m.s.n.m
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Tabla 4.22. Detalle cruce Emisario por debajo del río Huaynñajahuira
DETALLE CRUCE EMISARIO POR DEBAJO DEL RIO HUAYÑAJAHUIRA DESCRIPCION LOCALIZACION: AV. COSTANANERITA ALTURA DEL CLUB TENIS LA PAZ UBICACIÓN GEOGRÁFICA
19 K
NORTE
ESTE
ELEVACION
8170847.28m
596965.99m
3181,297m.s.n.m
EL CRUCE DEL EMISARIO SE REALIZARÁ POR DEBAJO DE LA SOLERA DEL RIO INICIA EN LA CÁMARA EMI-051 . ESTA CÁMARA ES MUY IMPORTANTE YA QUE CAPTA TODOS LOS APORTES DE TODOS LOS INTERCEPTORES DE LA ZONA SUR, CON UNA TUBERÍA DE 1200 HPDE, LA CUAL CONTARA CON UN RECUBRIMIENTO DE HORMIGÓN SIMPLE PARA GARANTIZAR SU PROTECCIÓN, SU PENDIENTE ES DEL 0,85% , ESTÁ PENDIENTE ES ÓPTIMA YA QUE ARRASTRARA UN CAUDAL DE 2946.16 LT/SEG CON PROYECCIÓN AL 2036. LAS CARACTERISTICAS DE ESTE CRUCE SE HALLAN EN EL CALCULO HIDRAULICO DEL EMISARIO : CM-EMI-51 A VM-EMI52 L=24.812 ( m ) D=1200 mm HPDE S= 0.85 %
PASANDO POR DEBAJO DE LA SOLERA DEL RIO
FOTO TOMADA ANTES DE PASAR AL FRENTE POR DEBAJO DE LA SOLERA DEL RIO A UNA PROFUNDAD DE H= 5,81(m) , DEL PUENTE A LA SOLERA DEL TUBO,CAMARA EMI-52
CRUCE DE LOS INTERCEPTORES SEGUENCOMA-OESTE HACIA EL EMISARIO VISTA EN CORTE L= 24,812m EMISARIO CM- EMI 51 3182,555 (COTA TERRENO)
EMISARO CM-EMI 52 3181,297 (COTA TERRENO)
H= 3,15m H= 4,90
H= 3,86m
0,85 %
D= 1200 mm HPDE
D= 1200 mm HPDE PENDIENTE 0,85%
AV.COSTANERA PROPIEDAD DE EL G.M.L.P
0,85 %
AV.COSTANERITA RECUBIERTA CON HORMIGON SIMPLE
RIO HUAYÑAJAHUIRA (COTA SOLERA) 3177,750 m.s.n.m
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
(COTA SOLERA) 3177,539 m.s.n.m
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4.1.8.
Aspectos Técnicos del EMISARIO
a) Resumen de Criterios de Diseño Para una mejor comprensión se puede visualizar un resumen de los criterios de diseño empleados en el EMISARIO del PMM de la ciudad de La Paz. Tabla 4.23. Resumen de Criterios de Diseño
PARAMETRO
RECOMENDACION
COMENTARIO
Diseño de vida útil para el sistema de Tubería
30 años
Corresponde a los requerimientos del proyecto y la Norma Boliviana.
Método de diseño de tubería
Fuerza Tractiva
Diámetro tuberías para el EMISARIO.
Según Normas internacionales
1000 MM – 1200 MM Cada 100 m recomendado de acuerdo a Norma Boliviana, o en cada cambio de diámetro, dirección y o material.
Cámara de inspección de hormigón armado con elementos prefabricados
Creación de cámaras cuando L > 100m.
intermedias
Tipo II : Para diámetros 1000 a 1200 mm ; D int = 1,60 m y e = 12 cm Material recomendado para tuberías de colectores principales e interceptores
Tuberías de HPDE.
En todo cambio de dirección, esquinas de calle, antes y después de cada cruce de embovedados o canales. Elementos prefabricados según diseño: losa base, cilindro, brocal y tapa de hormigón armado con resistencia de 300 kg/cm2.
De acuerdo a Normas Ch 2465, ASTM F2306, ASTM D2321.
Fuerza tractiva (mínima) al inicio del proyecto.
Ft(min) = 0.10 kg/cm2
Para evitar sedimentación.
Tirante mínimo de diseño a inicio del proyecto para la pendiente mínimo.
(y/d) = 0.2
Para evitar sedimentación
Tirante máximo de diseño al final del proyecto.
(y/d) = 0.75
Por criterio de diseño
n = 0.009 PVC Coeficiente de Rugosidad.
Según Manning n = 0.013 Hormigón
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b) Cuadro resumen de áreas de aporte A continuación se muestra mediante un cuadro el resumen de áreas de aporte por cámaras de inspección. Figura 4.11. Areas de aporte específicas para El Emisario
Tabla 4.24. Valorización de áreas de aporte por cámaras de inspección (EMISARIO) DESCRIPCION DEL INTERCEPTOR
AREAS DE APORTE 2036 (Ha)
DESCRIPCION
PROGRESIVA
CM-CHY-01
0+000
CENTRO
1422,00
CM-EMI-01
0+000
ORKOJAHUIRA, HUAYLLAS
1000,56
CM-EMI-04
0+217
OESTE, SEGUENCOMA
590,065
CM-EMI-19
1+056
ALTO OBRAJES
CM-EMI-22
1+253
BELLA VISTA
CM-EMI-32
1+913
CM-EMI-51
3+288
HUAYÑAJAHUIRA, ACHUMANI, IRPAVI
CM-EMI-87
5+615
MALLASA Y ACHOCALLA
42,000 108,000
ROMA
54,600 JILLUSAYA,
TOTAL
KOANI,
2967,600 2070,000 8254,82
c) Cuadro resumen de diámetros, cámaras y longitudes de tubería A continuación se muestra un resumen de los diámetros, cámaras y longitudes de tuberías por interceptor y una columna que totaliza estos resultados, que han sido tabulados para una mejor comprensión.
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DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
EMISARIO REPLANTEO Y ALCANTARILLADO
TRAZADO
TUBERIAS
ML
10.205,62
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N-12, D = 1000 MM
ML
1.852,76
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N-12, D = 1200 MM
ML
8.126,06
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
159,00
CAMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
9,00
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
PZA
7,00
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
1,00
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 4,0 < H < = 4,5 M
PZA
4,00
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 4,5 < H < = 5,0 M
PZA
4,00
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 5,0 < H < = 5,5 M
PZA
4,00
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 5,5 < H < = 6,0 M
PZA
1,00
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 6,0 < H < = 6,5 M
PZA
1,00
REPLANTEO Y TRAZADO DEL CAMINO DE ACCESO
ML
3.518,80
EXCAVACION COMÚN CON EQUIPO PESADO
M3
69.024,15
CONFORMACION DE TERRAPLEN CON MATERIAL DE CORTE
M3
37.409,00
TRANSPORTE DE MATERIAL A BUZONES
M3
31.615,15
CONSTRUCCION DE GAVIONES
M3
2.000,00
PROVISION Y COLOCACION DE TUBOS HPDE D=1000 MM
ML
120,00
CAMINO DE ACCESO
d) Aspectos constructivos del EMISARIO (Construcción de aliviaderos hacia el río Choqueyapu) El EMISARIO por su concepción de diseño ha sido dimensionado para soportar las cargas hidráulicas de aportes sanitarios que provienen de los 13 interceptores que se han previsto en las diferentes fases de su construcción. Ahora bien es posible que debido a la complejidad de la red de colectores secundarios y/o primarios existentes, se tengan mayor número de conexiones erróneas o cruzadas, es decir que los aportes de lluvia (conexiones erradas) de las redes secundarias sean mayores al 15 % del Caudal Medio que se ha previsto en el diseño. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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En este caso debe considerarse en la etapa de construcción, cámaras de inspección con aliviaderos y descarga del caudal en demasía hacia el río Choqueyapu, que deben estar ubicados en puntos estratégicos del EMISARIO, para su funcionamiento en época de lluvias. Del contrario el dimensionar colectores con mayor grado de incertidumbre, sólo llevaría a sobredimensionar los mismos y alejar la posibilidad de soluciones técnicas económicas. El detalle de cámaras de inspección con aliviadero, se indican a continuación. Tabla 4.25. Detalle de cámaras de Inspección INTERCEPTOR
CAMARA ESPECIAL CON ALIVIADERO AL RIO
SECTOR
UBICACIÓN
INTERCEPTOR HUAYLLAS
CM-H-109
PARQUE QUEZADA
NORTING = 8173566.439 EASTING= 595199.030
INTERCEPTOR HUAYLLAS
CM-H-115
FIN DE LA BÓVEDA ABIERTA HUAYLLAS
NORTING = 8173422.809 EASTING= 595188.580
INTERCEPTOR HUAYLLAS
CM-H-126
AV.COSTANERA
NORTING = 8172882.571 EASTING= 595057.007
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
CM-ORK-030
KALAHUYO
NORTING = 8159503.666 EASTING= 591418.145
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
CM-ORK-068
PUSKALLANI
NORTING = 8158536.853 EASTING= 593015.526
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
CM-ORK-098
CRUCE DE BÓVEDA
NORTING = 8158507.073 EASTING= 594550.900
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
CM-ORK-112
CRUCE DE BÓVEDA
NORTING = 8158621.205 EASTING= 595191.955
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
CM-ORK-124
PASOS KANQUI
NORTING = 8158935.754 EASTING= 595754.183
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
CM-ORK-131
CALLE JULIO MARIACA
NORTING = 8159217.282 EASTING= 596046.654
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
CM-ORK-165
AV.HERNANDO SILES
NORTING =8160013.334 EASTING= 598063.514
INTERCEPTOR OESTE
CM-OES-22
QUEBRADA COACOA
NORTING =8175472.882 EASTING= 589174.828
INTERCEPTOR OESTE
CM-OES-27
QUEBRADA UTAPULPERA
NORTING =8160013.334 EASTING= 598063.514
INTERCEPTOR OESTE
CM-OES-58
RIO CHIJINI
NORTING= 8175315.318 EASTING= 590450.401
INTERCEPTOR OESTE
CM-OES-84
RIO OLIMPIC
NORTING= 8175208.356 EASTING= 591402.895
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INTERCEPTOR
CAMARA ESPECIAL CON ALIVIADERO AL RIO
SECTOR
UBICACIÓN
INTERCEPTOR OESTE
CM-OES-58
RIO JACONCOLLO
NORTING= 8174870.343 EASTING= 591682.418
INTERCEPTOR OESTE
CM-OES-226
AV.COSTANERA
NORTING=8174888.788 EASTING= 595542.901
INTERCEPTOR SEGUENCOMA
CM-OES-109
AV.LOS SARGENTOS Y AV. COSTANERA
NORTING=8174888.788 EASTING= 595542.901
EMISARIO
CM-EMI-013
AV. COSTANERA
NORTING=8174888.788 EASTING= 595542.901
EMISARIO
CM-EMI-044
AV.ROMA ALTURA DE DISTRITO POLICIAL 4
NORTING=8174888.788 EASTING= 595542.901
EMISARIO
CM-EMI-047
PLAZA DE LA MUJER
NORTING=8171079.068 EASTING= 596887.617
EMISARIO
CM-EMI-051
G.A.M.L.P
NORTING=8170872.094 EASTING= 596965.613
EMISARIO
CM-EMI-083
ARANJUEZ
NORTING= 8169000.776 EASTING= 597003.751
EMISARIO
CM-EMI-089
ARANJUEZ
NORTING= 8168986.434 EASTING= 597394.951
4.1.9.
Aspectos Técnicos de la Estación Elevadora Buenos Aires
a) Generalidades El concepto para el empleo de una Estación Elevadora en el colector Oeste, es básicamente para vencer un desnivel geométrico o contrapendiente, que se presenta entre las cámaras CM-O-70 y CO-80, con un altura topográfica de 14,0 metros. En consecuencia para poder captar los aportes de aguas residuales de una importante área de la zona, se requiere el empleo de una Estación Elevadora. Se ha seleccionado de las diversas alternativas de Estaciones Elevadoras, la construcción de Estación Elevadora con pozo húmedo operada con bombas sumergibles, con accionamiento manual y automático. Esta estación elevadora contara con una cámara tamizadora de sólidos, asimismo al interior del cárcamo de bombeo se contará con una pantalla tranquilizadora cuyo objetivo básico es de amortiguar la caída de agua y mantener el flujo laminar. b) Ubicación de la Estación Elevadora Buenos Aires La selección de la ubicación de la Estación Elevadora hace referencia a la Avenida donde se halla emplazada, Avenida Buenos Aires y Av. Ricardo Bustamante, por otra parte se han tomado en cuenta los criterios básicos siguientes:
Aspecto técnico: El colector no debe profundizarse más allá de los 6.0 metros, debido a que mayor profundidad se hace inviable la construcción. El sitio no debe estar sujeto a inundaciones debido a cercanía de río, quebrada o en zona bajas.
Aspecto legal: El sitio que se eligió está ubicado en un terreno sin construcción y/o baldío, que no ofrece dificultades. Para mayores referencias ver figura adjunta. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
70
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Aspecto económico: El sitio no debe tener un área muy grande que dificulte su compra, ni tampoco en sitios donde la plusvalía del terreno sea costoso. El terreno corresponde a un área del GAM de La Paz, por lo que este aspecto no preocupa, se invade parte de la acera, pero la losa superior servirá posteriormente como acera de circulación peatonal. c) Aspectos técnicos de la Estación Elevadora Buenos Aires En la figura se puede observar en forma esquemática un prototipo de una Estación Elevadora de Aguas Residuales (EEAR) pequeña subterránea y estandarizada. En dicho esquema se pueden distinguir los componentes principales de una Estación Elevadora, su funcionalidad y ubicación. En la figura se distinguen los siguientes elementos: Bomba sumergible con válvula de limpieza anexada, conexión de descarga anclada permanentemente al fondo del pozo, los reguladora de nivel tipo boya, el cable eléctrico sumergible, las barras guía por donde se deslizan las bombas para descender y elevar las bombas, Panel de control eléctrico, soporte superior de las barras y otros accesorios.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
71
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Figura 4.12. Aspectos Técnicos
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72
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Figura 4.13. Aspectos técnicos
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
73
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Fotografía 4.3. Equipamiento de la Estación Elevadora
En el equipamiento de la Estación Elevadora debe tomarse en cuenta el Tablero Eléctrico de las bombas para el funcionamiento de las mismas. Los aspectos técnicos que serán analizados y revisados en las Estaciones Elevadoras son los siguientes:
Aspectos del diseño estructural
Dispositivos de control y protecciones de los sistemas de bombeo.
Aspectos hidráulicos para el diseño de la estación de bombeo. Parámetros que determinan el comportamiento hidráulico. Caudal de diseño, altura dinámica total, curvas del sistema de bombeo y punto de operación de las bombas. Selección de las bombas. Tuberías, válvulas y accesorios. Aspectos electromecánicos de las instalaciones de los equipos de la estación de bombeo e Interconexiones hidráulicas.
Elementos eléctricos de la Estación de Bombeo: diagrama Unilineal y Control, Canalizaciones de Fuerza y Control, Alumbrado, Tendido de la Red de Distribución primaria y subestación, diagramas de tuberías e instrumentación.
Revisión de la potencia, rendimiento y velocidad de las electrobombas. Los datos más sobresalientes de la Estación Elevadora de Aguas Residuales de la Av. Buenos Aires, se encuentra en el cuadro adjunto.
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Tabla 4.26. Estación Elevadora Buenos Aires (Interceptor Oeste) ESTACION ELEVADORA BUENOS AIRES(INTERCEPTOR OESTE) DESCRIPCION EL INTERCEPTOR OESTE PRESENTA UNA CONTRA PENDIENTE DE H=14 (M),EN UNA LONGITUD L=665(M),SE UTILIZARA UNA TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO K9 DE 300(MM),CON REBESTIMIENTO DE CEMENTO PARA LARGA DURACION ,EL CUAL SE DISPONE A UTILIZAR UNA ESTACION DE BOMBEO EN LAS CALLES AV.BUENOS AIRES ENTRE RICARDO BUSTAMANTE INICIANDO EN LA CAMARA OES-70 IMPULSANDO HASTA LA CALLE JOSE MARIA ORCULLO,TERMINADO EN LA CAMARA OES80. LA ESTACION DE BOMBEO TIPO RECTANGULAR SERA EMPLAZADA ENTRE LOS LIMITES DE LA ACERA DE LA AV.BUENOS AIRES Y PARTE DEL MURO DE CONTENCION SIN AFECTAR EL AREA DE RECREACION INFANTIL DE DICHA ZONA . LA ESTACION ELEVADORA CONTARA CON 3 BOMBAS SUMERGIBLES ELECTRICAS CON CAUDAL Q= 40Lt/ Seg Y UNA POTENCIA P=13.5KW SU EFICINCIA ES DE 63.1%,INCLUYENDO ACCESORIOS DE INSTALACION .
DIAMETRO LONGITUD BOMAS (mm) (m) (N°) 300
TOTAL
665.00
9058.94
3.00
3.00
POBLACION AL 2036
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
53834(hab)
53834.00
FOTOGRAFIA REPRESENTATIVA DEL SECTOR DE EMPLAZAMIENTO DE LA E.E(BUENOS AIRES),SIN AFECTAR AL AREA DE RECREACION INFANTIL.
PERFIL DE ELEVACION RUTA POR IMPULCION AV.BUENOS AIRES 665(M)
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Tabla 4.27. Detalle Estación Elevadora Buenos Aires
DETALLE ESTACION ELEVADORA BUENOS AIRES DESCRIPCION LOCALIZACION:
AV. BUENOS AIRES ENTRE RICARDO BUSTAMANTE
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
19 K
FOTOGRAFIA RESPECTIVA
NORTE
ESTE
ELEVACION
8170894.71m 596702.35 m
3669.802m.s.n.m
LA ESTACIÓN ELEVADORA ESTÁ PROYECTADA, PARA CAPTAR LOS APORTES DE AGUAS RESIDUALES DE UNA IMPORTANTE POBLACIÓN ,QUE PODRÍA QUEDAR AISLADA POR UNA CONTRAPENDIENTE FUERTE H=14M ,ESTO IMPOSIBILITARÍA LA CONSTRUCCIÓN DEL COLECTOR EN ESE SECTOR .ESTA ESTACIÓN ELEVADORA ESTARÁ EMPLAZADA EN FORMA SUBTERRÁNEA Y ESTARÁ EQUIPADA CON 3 BOMBAS ELÉCTRICAS SUMERGIBLES DE 13,5(KW) ,CON CAPACIDAD DE IMPULSAR UN CAUDAL Q= 40LT/ SEG , DE AGUAS RESIDUALES ,CADA UNA ATREVES DE UNA TUBERÍA DE FIERRO FUNDIDO DÚCTIL K9,DE 300(MM),CON REVESTIMIENTO DE CEMENTO, A UNA DISTANCIA L=651(M) . INICIANDO EN LA CÁMARA OES-70. IMPULSANDO HASTA LA CALLE JOSÉ MARÍA ORCULLO, TERMINADO EN LA CÁMARA OES-80. LA ESTACIÓN DE BOMBEO TIPO RECTANGULAR, CONTARA CON UNA CÁMARA TAMIZADORA (PRE-FILTRADO), Y PANTALLA TRANQUILIZADORA EL CUAL EVITARA EL FLUJO TURBULENTO, UNA REJILLA PARA EL FILTRADO EVITANDO ASÍ ELEMENTOS DE RESIDUOS SÓLIDOS QUE PODRÍAN OBSTRUIR LA OPERACIÓN DE LAS BOMBAS, UNA COMPUERTA METÁLICA PARA MANTENIMIENTO, Y OPERACIÓN DE LA E.E. BUENOS AIRES, ADEMÁS DE LOS FLOTADORES MEDIDORES DE NIVEL DE AGUAS RESIDUALES, EL CUAL VIENE INCORPORADO COMO ACCESORIO DE LAS FOTOGRAFÍA TOMADA EN SITIO DE EMPLAZAMIENTO DE LA ESTACION ELEVADORA BUENOS AIRES ,INCLUYENDO A ACERA PEATONAL 2,90(m) BOMBAS.
VISTA EN CORTE DEL CARCAMO DE BOMBEO Y SUS ELEMENTOS CASETA DE CONTROL Y MANTENIMIENTO
EMISARIO CM-OES-70 3186,842 (COTA TERRENO) COMPUERTA METALICA
.5 ACERA PEATONAL L= 2,90 m AV.BUENOS AIRES ENTRE RICARDO BUSTAMANTE PREFILTRADO
SALIDA HACIA LA TUBERIA DE IMPULSION DE 300(mm)
D= 300 mm
PANTALLA TR ANQUILIZADOR A
CAMARA TAMIZADORA (COTA SOLERA) 3181,032 m.s.n.m CAMARA DISTRIBUIDORA CAUDALES
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
DE
FLOTADORES MEDIDORES DE NIVEL DE AGUA
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4.2. MEMORIA DE CÁLCULO 4.2.1.
Parámetros de Diseño del Proyecto
4.2.1.1.
Generalidades
El Estudio a nivel E.I del Plan Maestro Metropolitano de las ciudades de LA PAZ y EL ALTO, para el análisis, cálculo y selección de los parámetros de diseño, ha tomado en cuenta los datos históricos de la población, las zonas censadas, las áreas de influencia y de expansión, las dotaciones de acuerdo a los consumos y costumbres de la población. El Estudio a nivel EI del Plan Maestro Metropolitano de las ciudades de LA PAZ y EL ALTO, ha sido dimensionado para captar los aportes de aguas residuales de las urbanizaciones que están ubicadas a lo largo y ancho de los Colectores Principales proyectados. En el caso de la ciudad de LA PAZ, es importante mencionar que el propósito fundamental es de captar las aguas residuales de los colectores secundarios existentes, que actualmente vierten sus aguas en forma directa a los ríos y quebradas de ciudad, y de esta forma disminuir la actual contaminación de ríos y del medio ambiente de la ciudad. En consecuencia se tomará para el diseño el área efectiva que aporta a los colectores principales, para lo cual se ha analizado el trazo de los colectores secundarios construidos en actual funcionamiento. Se ha tomado especial atención a los puntos de vertido de estas aguas a los ríos y poder captarlos a través de los colectores principales a construir. Con estos colectores principales se pretende captar al menos el 80 % de las aguas residuales que se vierten a los ríos en forma indiscriminada. Es importante revisar y actualizar los datos de densidades poblacionales por sectores, tanto a inicio y fin de plan. 4.2.1.2.
Periodo de Diseño
El establecimiento del período de diseño o alcance del proyecto, depende de numerosos factores; para el presente diseño se han tomado en cuenta principalmente los siguientes factores:
Recomendación de la Norma Boliviana sobre Alcantarillado Sanitario. La vida útil de las estructuras y equipos, considerando el desgaste de las mismas. Las tendencias de crecimiento de la población, con especial atención el desenvolvimiento del sector industrial y comercial.
La imposición de obligaciones económicas a la generación actual por los préstamos contraídos.
El comportamiento hidráulico del sistema durante los primeros años, cuando los caudales son inferiores.
En consecuencia el periodo elegido de 25 años es adecuado para los propósitos del proyecto, tanto para la red de colectores de las urbanizaciones y colectores principales.
Consecuentemente y en opinión del Consultor, el Sistema de Alcantarillado debe cubrir el período de una generación en el entendido de que no puede cargarse el costo de la misma a las generaciones venideras. Además este criterio considera que las futuras innovaciones tecnológicas pueden solucionar a menor costo los problemas futuros. Es evidente que el período elegido para el diseño puede ser fácilmente sobrepasado por la vía útil del sistema, siempre que el mismo esté sujeto a un mantenimiento adecuado. Sin embargo, la adopción de mayores períodos de diseño implicaría la adopción de parámetros con mayor grado de incertidumbre.
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4.2.1.3.
Áreas, dotación y densidades poblacionales de diseño
En este punto es conveniente aclarar que los datos empleados en el cálculo hidráulico y las modelaciones efectuadas se basan en los datos de las tablas que se detallan: Tabla 4.28. Interceptores a corto plazo (año 2012) UNID
CENTRO
OESTE
ORKOJA.
SEGUENCOM A
HUAYLLA S
DOTACION
(L/HAB/DÍA )
150,08
82,23
165,44
165,44
165,44
AREA NETA
(Ha)
1016,0
507,8
629,0
59,0
93,0
POBLACION
(Hab)
233937
172080
188490
9730
27375
DENSIDAD
(Hab/Ha)
230,253
338,847
299,666
164,915
294,355
CAUDAL MEDIO
(LT/SEG)
284,450
114,642
252,646
13,042
36,693
(LT/SEG)
490,840
208,403
452,151
38,688
92,335
INFILTRACION
(LT/SEG)
50,800
25,392
31,450
2,950
4,650
CONEX. ERRADAS
(LT/SEG)
42,668
17,196
37,897
1,956
5,504
CAUDAL INDUSTR.
(LT/SEG)
69,444
CAUDAL RIO
(LT/SEG)
560,000
TOTAL
(LT/SEG)
1213,752
DESCRIPCION
CAUDAL MAYORADO
MEDIO
26,042
250,992
547,540
0,417
43,595
102,906
Tabla 4.29. Interceptores corto plazo (año 2036)
UNID
CENTRO
OESTE
ORKOJA.
SEGUENCOM A
HUAYLLAS
DOTACION
(L/HAB/DÍA )
172
110
181
181
181
AREA NETA
(Ha)
1422,0
507,8
880,2
82,2
120,4
POBLACION
(Hab)
288502
204741
245730
15517
35336
DENSIDAD
(Hab/Ha)
202,885
403,16
279,181
188,714
293,552
CAUDAL MEDIO
(LT/SEG)
402,033
182,466
360,347
22,755
51,818
(LT/SEG)
670,242
321,990
616,747
62,881
124,769
INFILTRACION
(LT/SEG)
71,100
25,392
44,009
4,111
6,019
CONEX. ERRADAS
(LT/SEG)
60,305
27,370
54,052
3,413
7,773
CAUDAL INDUSTR.
(LT/SEG)
69,444
CAUDAL RIO
(LT/SEG)
560,000
TOTAL
(LT/SEG)
1431,091
DESCRIPCION
CAUDAL MAYORADO
MEDIO
26,042
374,752
740,850
0,417
70,405
138,977
La población futura del proyecto es la que corresponde al final del EMISARIO, que resulta ser la sumatoria del aporte de las urbanizaciones que convergen en todos los colectores principales, incluyendo áreas de expansión futura previstas en cada urbanización. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tabla 4.30. Interceptoresa mediano plazo (año2012) DESCRIPCION
UNID
HUAYÑAJ.
IRPAVI
JILLUSAYA
ACHUMANI
BELLAVISTA
DOTACION
(L/HAB/DÍA)
165,44
165,44
165,44
165,44
165,44
AREA NETA
(Ha)
603,0
550,0
237,0
493,0
77,0
POBLACION
(Hab)
24007
20707
20260
16426
17499
DENSIDAD
(Hab/Ha)
39,813
37,649
85,485
33,318
227,26
CAUDAL MEDIO
(LT/SEG)
32,178
27,755
27,156
22,017
23,455
(LT/SEG)
82,798
73,199
71,877
60,293
63,583
INFILTRACION
(LT/SEG)
30,150
27,500
11,850
24,650
3,850
CONEX. ERRADAS
(LT/SEG)
4,827
4,163
4,073
3,303
3,518
CAUDAL INDUSTR.
(LT/SEG)
CAUDAL RIO
(LT/SEG)
TOTAL
(LT/SEG)
117,774
104,863
87,801
88,246
70,951
CAUDAL MAYORADO
MEDIO
Tabla 4.31. Interceptoresa mediano plazo ( año2036) DESCRIPCION
UNID
HUAYÑAJ.
IRPAVI
JILLUSAYA
ACHUMANI
BELLAVISTA
DOTACION
(L/HAB/DÍA)
181
181
181
181
181
AREA NETA
(Ha)
843,6
769,2
331,8
690,0
108,0
POBLACION
(Hab)
35414
29622
29536
23806
23466
DENSIDAD
(Hab/Ha)
41,98
38,51
89,017
34,501
217,278
CAUDAL MEDIO
(LT/SEG)
51,932
43,439
43,313
34,910
34,411
CAUDAL MEDIO MAYORADO
(LT/SEG)
124,996
107,843
107,584
89,954
88,883
INFILTRACION
(LT/SEG)
42,180
38,460
16,590
34,500
5,400
CONEX. ERRADAS
(LT/SEG)
7,790
6,516
6,497
5,236
5,162
CAUDAL INDUSTR.
(LT/SEG)
CAUDAL RIO
(LT/SEG)
TOTAL
(LT/SEG)
174,966
152,819
130,670
129,690
99,445
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
79
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Tabla 4.32. Interceptoresa largo plazo (2012) UNID
KOANI
ROMA
ALTO OBR.
MALLASA
ACHOCALLA
DOTACION
(L/HAB/DÍA)
165,44
165,44
165,44
165,44
41
AREA NETA
(Ha)
238,0
39,0
30,0
680,0
800,0
POBLACION
(Hab)
11400
7292
6123
5698
13609
DENSIDAD
(Hab/Ha)
47,899
186,974
204,1
8,379
17,011
CAUDAL MEDIO
(LT/SEG)
15,280
9,774
8,207
7,637
4,521
CAUDAL MEDIO MAYORADO
(LT/SEG)
44,281
30,196
25,954
24,378
12,752
INFILTRACION
(LT/SEG)
11,900
1,950
1,500
34,000
40,000
CONEX. ERRADAS
(LT/SEG)
2,292
1,466
1,231
1,146
0,678
CAUDAL INDUSTR.
(LT/SEG)
CAUDAL RIO
(LT/SEG)
TOTAL
(LT/SEG)
58,473
33,612
28,685
59,524
53,430
DESCRIPCION
Tabla 4.33. Interceptores a largo plazo (año 2036) UNID
KOANI
ROMA
ALTO OBR.
MALLASA
ACHOCALLA
DOTACION
(L/HAB/DÍA)
181
181
181
181
83,42
AREA NETA
(Ha)
333,0
54,6
42,0
951,0
1119,0
POBLACION
(Hab)
16274
10179
8684
16191
24631
DENSIDAD
(Hab/Ha)
48,871
186,429
206,762
17,025
22,012
CAUDAL MEDIO
(LT/SEG)
23,865
14,927
12,735
23,743
16,647
CAUDAL MEDIO MAYORADO
(LT/SEG)
65,451
43,990
38,398
65,170
42,649
INFILTRACION
(LT/SEG)
16,650
2,730
2,100
47,550
55,950
CONEX. ERRADAS
(LT/SEG)
3,580
2,239
1,910
3,561
2,497
CAUDAL INDUSTR.
(LT/SEG)
CAUDAL RIO
(LT/SEG)
TOTAL
(LT/SEG)
85,681
48,959
42,409
116,282
101,096
DESCRIPCION
La sumatoria de datos básicos como ser área neta, población y caudales de los interceptores incluyendo los caudales de la Obra de Toma (Centro) que convergen en el Emisario, se muestran en cuadro adjunto. Los caudales finales llegan a la Planta de Tratamiento.
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
80
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Tabla 4.34. Emisario
DESCRIPCION
UNID
TOTAL (AÑO 2012)
TOTAL (AÑO 2013)
DOTACION
(L/HAB/DÍA)
AREA NETA
(Ha)
6051,84
8254,82
POBLACION
(Hab)
774633
1007629
DENSIDAD
(Hab/Ha)
CAUDAL MEDIO
(LT/SEG)
879,45
1319,34
CAUDAL MEDIO MAYORADO
(LT/SEG)
1266,243
1836,103
INFILTRACION
(LT/SEG)
302,59
412,74
CONEX. ERRADAS
(LT/SEG)
131,92
197,90
CAUDAL INDUSTR.
(LT/SEG)
95,90
95,90
CAUDAL RIO
(LT/SEG)
560,00
560,00
TOTAL
(LT/SEG)
2356,66
3102,65
Los caudales de aguas servidas varían sensiblemente en función de los mismos factores que afectan a las variaciones del abastecimiento de agua potable. La dotación para el cálculo hidráulico de los colectores principales está en base al aporte específico para cada urbanización, la misma debe estar en total compatibilidad con el Plan Maestro de Agua Potable de la ciudad de La Paz, y las políticas adoptadas de dotación y consumo. En consecuencia los caudales de diseño para el cálculo de la red de colectores sanitarios de los colectores principales, se muestran en las planillas de cálculo hidráulico incluidos en el Anexo 7. Sin embargo, la relación de caudales de los colectores es menor a las que corresponden a las variaciones del abastecimiento de agua, debido a diversas razones:
Parte del agua distribuida en el consumo de la población no es recibida en la red de colectores. La infiltración a lo largo de los colectores atenúa estas variaciones de caudales. El efecto de escurrimiento a lo largo de conductos libres regulariza los caudales. Por tanto es necesaria la verificación de los caudales de diseño para el cálculo de la red de colectores sanitarios, con los conceptos de cálculo de caudales según los parámetros de diseño para alcantarillados sanitarios. 4.2.2. 4.2.2.1.
Cálculo Hidráulico Ecuaciones Básicas
Los colectores de Alcantarillado Sanitario, han sido dimensionados evaluando las siguientes ecuaciones básicas: Continuidad: Q=A*V
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Chezi – Mannig:
V
1 * RH2 / 3 I 1 / 2 n
Fuerza tractiva:
Ft RH I Area mojada:
A
D 2 * sen 8 180
p
D * * 360
Perímetro mojado:
Radio Hidráulico:
RH
D 180 * sen * 1 4 *
Tirante:
y
D * 1 cos 2 2
Sustituyendo en la ecuación de continuidad las respectivas ecuaciones aplicadas en el dimensionamiento, obtenemos la siguiente ecuación:
2 D Q * n 4
8/3
* I 1/ 2 *
* sen 180 * 180
5/3
2/3
Esta última ecuación sirve para determinar por iteración el ángulo theta del llenado real de la tubería, para inicio y fin del proyecto. Donde: Q
= Caudal (m2/seg)
V
= Velocidad media (m/seg)
n
= Coeficiente de rugosidad:
0.013 para hormigón 0.009 para PVC
A
= Área mojada (m2)
RH
= Radio hidráulico (m)
I
= Pendiente del conducto (m/m)
Ft
= Fuerza tractiva (kg/m2)
= Peso específico del líquido par aguas residuales = 1000 kg/m2
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= Angulo que forma el espejo del agua con el centro de la tubería (radianes).
y
= Tirante de la lámina de agua en (m).
La pendiente en la ecuación de Manning es la pendiente de la línea de energía, y no de la pendiente del conducto, sin embargo, en escurrimiento uniforme esas pendientes son iguales y puede utilizarse indistintamente. El coeficiente de rugosidad de Manning (n) depende principalmente del diámetro, de la forma y del material del tubo. El Estudio a nivel EI se ha adoptado el valor de: n = 0.013 para hormigón, porque consideramos que con esta elección estamos del lado de la seguridad. 4.2.2.2.
Valores límites de Fuerza Tractiva para diseño
Conviene recordar que la fuerza de tracción es un método práctico para calcular alcantarillas que tienen en cuenta la configuración y la sección mojada del conducto. Su aplicación permite el control de la erosión, la sedimentación y la producción de sulfuros. La tensión tractiva crítica es definida como una tensión mínima necesaria para iniciar el movimiento de las partículas depositadas en las tuberías de alcantarillado. Su valor es normalmente determinado a través de investigaciones en campo y en laboratorio, pues dependen de varios factores tales como:
Peso específico de la partícula y del líquido. Dimensiones de la partícula. Viscosidad de líquido. Las tuberías de alcantarillado deben ser proyectadas de modo que no ocurra la deposición de materia orgánica. En la Tabla 4.35, CUADRO Nº 3 se muestra las tensiones tractivas críticas utilizadas en el dimensionamiento de tuberías de alcantarillado sanitario, obtenido por diversos investigadores. Tabla 4.35. Cuadro 3 FUERZA TRACTIVA CRITICA AUTOR Kg/m
2
Pa
Gustafsson
0.10 – 0.15
1.0 – 1.5
Schultz
0.15 – 0.20
1.5 – 2.0
Lynze
0.20 – 0.39
2.0 – 3.9
Paintal
0.39
3.9
0.10 – 0.20
1.0 – 2.0
0.15
1.5
Yao Takahashi
Para fines de rediseño se adoptaran los siguientes valores: Fuerza Tractiva Crítica Mínima Minimorun
0.10 (kg/m2)
Mínima Deseable
0.15 (kg/m2)
Esta condición deberá ser verificada para el caudal medio a inicio del funcionamiento del sistema donde se obtienen los valores críticos de fuerza tractiva.
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4.2.2.3.
Valores límites de velocidad para diseño
Existe diversidad de valores límites de velocidad adoptados por las normas en vigencia de cada país. La ciudad de LA PAZ se caracteriza por las fuertes pendientes que se tienen en los tramos de colectores, por tanto son raros los tramos donde se presentan las velocidades mínimas, el 90 % se refieren a velocidades máximas, para lo cual incluso es necesario crear cámaras intermedias. a) Velocidad mínima El criterio convencional adoptado en varios países para la acción de autolimpieza, es proyectar los colectores con pendientes suficientes para que la velocidad mínima sea de 0.6 m/seg para el escurrimiento a media sección o a tubo lleno. En esas condiciones para tirantes menores que la media sección, la velocidad será menor de 0.6 m/seg. A continuación mostramos los valores que serán utilizados en la revisión de tramos críticos:
Velocidad Mínima Minimorum
0.4
m/seg
Velocidad Mínima Deseable
0.45 a 0.50
m/seg
Velocidad Mínima a tubo lleno 0.60
m/seg
La velocidad debe ser calculada para la sección mojada real, según “Proccedings of the 16 congress of the International Association of HydraulicResearch”. b) Velocidad Máxima En los colectores de alcantarillado sanitario, se deben evitar que las velocidades sobrepasen ciertos valores máximos a fin de evitar la acción erosiva de las partículas sólidas que son transportadas por el conducto. Los diversos autores indican para ese límite, valores discordantes. Metcalf& Hedí aconseja:
Para tubos cerámicos vidriados o PVC: 2.4 a 3.6 m/seg Para tubos de concreto:
Seelye adopta los siguientes valores:
Para tuberías de concreto: 2.4 m/seg Para tuberías vidriadas o PVC: 4.45 a 6.0 m/seg
Según Proccedings of the 16 Congress of the International Association of HydraulicResearch, los valores límites de velocidad son los siguientes:
Velocidad máxima ideal: 4.5 a 5.0 m/seg. Velocidad máxima maximorum: 7.00 a 12 m/seg.
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4.2.2.4.
Tirantes límites para diseño
a) Tirante máximo El tirante máximo en un colector tendrá la capacidad de transportar los caudales máximos a fin de plan. La bibliografía disponible nos muestra una variación del tirante máximo de 0.5D a tubo lleno a 0.813D. El valor asumido para el proyecto está dentro este rango, y tiene el siguiente valor límite: y/D = 0.70 Los valores verificados en la simulación hidráulica no superan este valor límite. b) Tirante mínimo: El tirante mínimo de diseño a inicio de proyecto, es necesario fijarlo para evitar sedimentación de los detritus que flotan en el flujo sanitario, que pueden adherirse a las paredes de los colectores sanitarios cuando la lámina y velocidad son pequeñas. El valor del tirante mínimo ha sido adoptado por diversos proyectistas como: y/D = 0.20 Sin embargo, el tirante no debe ser menor a 5 cm para pendiente mínima. Este criterio se utiliza para el caudal a inicio de plan. Este aspecto será verificado en las correcciones de algunos colectores sanitarios que no estén en conformidad con este criterio. 4.2.2.5.
Pendientes límites para diseño
c) Pendiente mínima Las pendientes mínimas estarán determinadas por la fuerza tractiva mínima (0.10 kg/m2) en función a los caudales reales. Una fórmula de aplicación práctica para la determinación de la pendiente mínima es la siguiente: lmin = 0.0055 Q-47 para Ft = 0.1 Kg/m2 o alternativamente lmin = 0.01 Q-2/3 para V = 0.5 m/seg Donde: lmin
= Pendiente mínima en: m/m
Q
= Caudal de dimensionamiento: lt/seg.
Sin embargo por aspectos constructivos no son recomendables pendientes menores a 0.0005 m/m para el asentamiento adecuado de tubería de aguas residuales. Por lo tanto la pendiente mínima escogida debe atender las condiciones de auto limpieza y aspectos constructivos. d) Pendiente máxima Las pendientes máximas se consideran de tal manera de no superar las velocidades límites. Debido a la topografía caracterizada por pendientes fuertes, esta posibilidad se presentara en la mayor parte de los tramos. En el régimen de cálculo hidráulico se condiciono a no superar la velocidad máxima de 7 m/seg. Se puede calcular la pendiente máxima aproximando a la siguiente fórmula:
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Donde: I max = Pendiente máxima en m/m Q = Caudal transportado en m3/seg Otro concepto de control de pendiente máxima nos da la siguiente expresión: √ Donde: B = N° de Boussinesq (adimensional) V = Velocidad real de flujo en (m/seg) Rh= Radio hidráulico en (m) En tuberías parcialmente llenas con bastante inclinación, que transportan aguas residuales, ocurre una mezcla de líquido con burbujas de aire. Para evitar este fenómeno es necesario que B > = 6,0, en este caso: √ Donde
Vc = Velocidad crítica en (m/seg) RH = Radio Hidráulico en (m) g = Gravedad, tomando como valor 9,81 (m/seg2)
Para esta velocidad crítica, se tiene que:
Para la utilización de esta fórmula, el encontrar el valor del Radio Hidráulico se hace un poco dificultoso, razón la cual es necesario realizar iteraciones o regresiones lineales.
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Tabla 4.36. Resumen de criterios de diseño PARAMETRO
RECOMENDACION
COMENTARIO
Diseño de vida útil para el sistema de Tubería
30 años
Corresponde a los requerimientos del proyecto y la Norma Boliviana.
Método de diseño de tubería
Fuerza Tractiva
Según Normas internacionales
6’’
Según las Normas Bolivianas
Diámetro mínimo de las tuberías para el sistema de alcantarillado sanitario.
Cámara de inspección de hormigón armado con elementos prefabricados
Cada 100 m recomendado de acuerdo a Norma Boliviana, o en cada cambio de diámetro, dirección y o material. Creación de cámaras intermedias cuando L > 100m. Cámaras especiales con caída para pendientes fuertes S > 7 %. 150 mm a 300 mm PVC SDR 41, Rigidez Anular mínima = 28psi.
Material recomendado para tuberías de colectores principales e interceptores
A inicio de los colectores y en todos los cambios de ruta, nivel o intersecciones de colectores primarios, interceptes y emisarios en los cambios de diámetro y de material de los mismos.
De acuerdo a Norma ASTM 3034 y ASTM F 794
350 mm a 800 mm PVC de doble pared, JE, Rigidez Anular mínima= 28 psi.
1000 mm a 1200 mm tuberías de HPDE. De acuerdo a Normas Ch 2465, ASTM F2306, ASTM D2321.
Cámara de inspección de alcantarillado sanitario, con elementos prefabricados de hormigón armado R = 300 Kg/cm2
150 mm a 600 mm; D int = 1,20 m y e = 12 cm. 700 a 1000 mm ; D int = 1,60 m y e = 12 cm
Elementos prefabricados según diseño: tapa, brocal, cono, cilindro y losa base.
Fuerza tractiva (mínima) al inicio del proyecto.
Ft(min) = 0.10 kg/cm2
Para evitar sedimentación.
Tirante mínimo de diseño a inicio del proyecto para la pendiente mínimo.
(y/d) = 0.2
Para evitar sedimentación
Tirante máximo de diseño al final del proyecto.
(y/d) = 0.75
Por criterio de diseño
n = 0.009 PVC Coeficiente de Rugosidad.
Según Manning n = 0.013 Hormigón
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4.2.3.
Diseño de redes de alcantarillado sanitario
El caudal de aguas residuales que es conducido por la red de colectores está compuesto de tres contribuciones, a saber:
Contribución de aguas domésticas e industriales. Contribución de Infiltraciones. Contribución del influjo (aportes eventuales de aguas de lluvia de patios y calzadas).
A continuación se realizará un comentario a los criterios adoptados, para la verificación de cada uno de estos caudales. 4.2.3.1.
Caudal promedio de aguas domésticas
Desde el punto de vista exclusivo de caudales, se ha considerado que los caudales de aguas residuales industriales son compatibles con los caudales de aguas domésticas, por lo tanto podrá ser aceptada en la red sin mayores exigencias. Se recomienda emplear el método racional para el cálculo del caudal promedio, para la verificación de la red de colectores, el cual puede ser evaluado a través de la siguiente expresión:
QP
d * a * Dt * c 86400
Donde: Qp
= Caudal promedio de Aguas negras
(lt/seg)
d = Distribución de la población en habitantes por hectárea, a inicio y fin de plan (densidad) (hab/Ha) A
= Area de aporte considerada en el tramo y las áreas acumuladas.
Dt
= Dotación de Acuerdo a Proyección (lt/hab/día)
c
= Coeficiente de aporte (c varia de 0.70 a 0.80)
El coeficiente “C” es la relación entre el volumen de aguas residuales contenido en la red de colectores y el volumen de agua distribuido en dicha área, adoptado en La Paz igual a 0.8. 4.2.3.2.
Coeficiente de aporte “C”
El coeficiente c ha sido evaluado considerando que, por una parte existe una disminución del agua distribuida para el consumo debido a: evaporación, lavado de autos, riego de jardines, consumo humano, etc, y por otro lado las pérdidas originales en la red de distribución de agua potable debido a tuberías rotas, válvulas defectuosas, etc. Por lo tanto el coeficiente “C” es determinado por la siguiente expresión: c = c1 * c2 Donde: c1 = Coeficiente de minoración debido a pérdidas por evaporación, lavado de autos, etc. c2 = Coeficiente de minoración debido a pérdidas en la red de agua potable. Se toma el valor de 0.84
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El valor de “C” es:
c = 0.836* 0.836 = 0.7
Se adopta para el Estudio de Identificación el valor de 0,70 4.2.3.3.
Coeficiente máximo horario
Los caudales de aporte de aguas residuales varían sensiblemente en función de los mismos factores que afectan a las variaciones del abastecimiento de agua potable. El consumo de agua varía conforme a la región o ciudad y de acuerdo a las costumbres o hábitos de cada región. Las variaciones del caudal de los colectores son menores a las que corresponden a las variaciones del abastecimiento de agua, debido a diversas razones:
Parte del agua distribuida en el consumo de la población no es recibida en la red de colectores. La infiltración a lo largo de los colectores atenúa estas variaciones de caudal. El efecto de escurrimiento a lo largo de conductos libres regulariza los caudales disminuyendo los máximos y elevando los mínimos.
Existen diversas expresiones que relacionan el caudal máximo al caudal medio: Harmon, Babbit, Gifft, algunos proyectistas recomiendan para el cálculos de los gastos máximos para poblaciones menores a 100 habitantes (tramos iniciales), aplicar la frecuencia de descarga de los artefactos sanitarios de acuerdo al estudio de probabilidades de Roy B. Hunter. En el Estudio de Identificación (EI) del proyecto, se empleara el coeficiente de Harmon, que está dado por la siguiente expresión: √ Donde:
M = relación entre gasto máximo horario a gasto medio P = población en miles de habitantes
e) Caudal mínimo Se obtiene de la relación:
Qmin f)
Qp M
Caudal Máximo
Es obtenido multiplicando el caudal por el coeficiente de Gifft M.:
Qmax Q p * M 4.2.3.4.
Caudal de infiltración y conexiones erradas
a) Caudal de infiltración El agua que penetra en los conductos de alcantarillado ya sea por juntas defectuosas, tubos rotos, paredes de los pozos de visita, etc, especialmente en épocas de lluvia, depende fundamentalmente de la permeabilidad del suelo. Esta agua que penetran en los conductos se ha convenido en llamar caudales de infiltración.
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Fair y Geyer recomienda los siguientes valores:
d)
0.05 a 0.50 (lt/seg/Ha)
e)
0.0015 a 0.0028 (lt/seg/m)
f)
0.009 a 0.09 (lt/día/cmD)
Además de estos caudales, se recomienda un valor adicional de 0.0044 lt/seg por pozo de visita. De acuerdo a Dario P. Bruno y Milton Tomoyuki Tsutya (1983) en la publicación: “Infiltración de Agua en los Colectores de Alcantarillado Sanitario”, recomiendan que sean utilizados los siguientes valores para la infiltración en colectores sanitarios secundarios:
1.
0.10 (lt/seg/km)
2.
0.20 (lt/seg/km)
Para colectores situados encima del nivel freático Para colectores situados debajo del nivel freático
Los valores adoptados por el Ministerio de Saneamiento Básico del Brasil, están comprendidos entre 0.0002 a 0.0008 (l/seg/m). El Consultor recomienda con fines de previsión para las urbanizaciones de las ciudades de La Paz y El Alto, el siguiente valor: Qinf= 0,05 (lt/seg/Ha); A =Area de aporte acumulada Este valor es el que mejor se adecua a las condiciones del proyecto, debido a que gran parte de la red de colectores secundarios está construida, y nos da márgenes de seguridad deseables. b) Caudal por conexiones erradas Un caudal que debe ser tomado en cuenta fuera de los mencionados, especialmente en nuestro medio, es aquel proveniente de la contribución de las aguas pluviales drenadas desde los patios interiores a causa de la deficiencia o inexistencia de un sistema de alcantarillado pluvial. Una valor de 0.21 (lt/seg/Ha) o de (5% a 20%) Qprom prevé el buen funcionamiento del sistema de Alcantarillado. En el proyecto se ha asumido un valor del 15 %, que consideramos adecuado para los fines del proyecto, tomando en cuenta que no se cuenta con la debida educación sanitaria.
En todo caso el tratar de dimensionar colectores con mayor grado de incertidumbre sólo nos llevaría a sobredimensionar los Interceptores y Emisario, alejando la posibilidad de soluciones técnicamente económicas. Ahora bien a fin de prever excedentes en épocas de lluvias, se recomienda constructivamente utilizar en algunas cámaras de los interceptores y Emisario, aliviaderos con compuertas de operación para la evacuación de aguas mixtas hacia el río Choqueyapu, a ser empleados solamente en época de lluvias c) Caudal final Se denomina caudal final máximo aquel caudal que comprende el caudal máximo horario, caudal de infiltración y caudales de influjo. Se denomina caudal final mínimo aquel caudal que resultado de añadir el caudal mínimo horario al caudal de infiltración y de influjo.
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QTOTAL MAX = Qmáximo + Qinfiltración + Qconex erradas QTOTAL MIN = Qmínimo + Qinfiltración + Qconex erradas 4.2.3.5.
Caudal de Diseño
Las normas estándar y los proyectistas recomiendan un caudal de diseño mínimo al correspondiente de una evacuación de un inodoro, es decir 2 (lt/seg). Este caudal predomina por cierta longitud inicial de colectores, hasta el punto donde el valor de Qf es mayor a 2 (lt/seg), tomándose a partir de ese punto Qf como caudal de Diseño.
4.2.3.6.
Si Qmax> 2 (lt/seg)
Qd = Qmax
Si Qmax< 2 (lt/seg)
Qd = 2 (lt/seg)
Planillas de Cálculo Hidráulico
Los conceptos teóricos y los parámetros básicos de diseño están plasmados en las Planillas de Cálculo Hidráulico que se encuentran en Anexo 7, los que han sido procesados en planillas electrónicas de EXCEL, en dos escenarios: año inicio de plan (2012), año fin de plan (2036). 4.2.4.
Consideraciones constructivas y selección de material
4.2.4.1.
Diámetro mínimo
Para los sistemas de alcantarillado secundario es ventajosos adoptar tuberías de pequeño diámetro para elevar el nivel del líquido y en consecuencia aumentar la velocidad del flujo. La experiencia en América Latina demuestra sencillamente que la tubería de 6’’ funciona muy bien, asimismo la Norma Boliviana adopta el diámetro de 150 mm ( 6plg) como diámetro mínimo. Por otra parte en función a los caudales de aporte residencial o domiciliario el diámetro mínimo para la acometida domiciliaria indicada por la Norma Boliviana es de 100 mm (4 plg). Por tanto los valores adoptados en el proyecto para el diámetro mínimo son coherentes. 4.2.4.2.
Profundidades de relleno
Se entiende por profundidad del colector la diferencia de cotas entre el nivel del terreno y la generatriz inferior interna del colector. El recubrimiento del colector resulta de la diferencia de cotas entre el nivel del terreno y la generatriz superior externa del colector. Los colectores deben ser construidos con una profundidad mínima ideal que sea suficiente para:
a) b)
Permitir las conexiones de los hogares sin sótano. Tener una capa de suelo sobre la corona para proteger la tubería contra las cargas externas.
La tabla siguiente presenta los recubrimientos mínimos para la red de colectores recomendados para el proyecto.
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Tabla 4.37. Recubrimientos mínimos para la red de colectores Encape o Localización del Colector
recubrimiento mínimo H (m)
En cruces de vías o zonas de
0.90
tráfico.
D = 100 mm Hs mínimo (m)
1.10
D = 150 mm Hs mínimo (m) 1.20
D>= 200 mm Hs mínimo (m)
1.50
Hs = Altura a la solera, medido desde el nivel del terreno o pavimento definitivo (m) La profundidad mínima deberá ser suficiente para evacuar por gravedad las aguas negras de las edificaciones sin sótano. Para los interceptores se ha previsto un escape mínimo de 1.20 m. a fin de garantizar la integridad de la tubería, en todo caso por fines de seguridad se optó por iniciar con una profundidad mínima a la solera del tubo de 1,80 (m), con objeto de asegurar que se puedan captar los colectores secundarios existentes. La profundidad máxima, siempre y cuando se garanticen los requerimientos estructurales, será de 4.0 m; sin embargo, estas profundidades están condicionadas a aspectos técnicos económicos. Los problemas críticos que se detectan en la construcción de los colectores principales, son los referentes a los cruces de canales y embovedados. Se ha desestimado la posibilidad de pasar por debajo de la solera de los canales, porque profundiza excesivamente los colectores y por otra parte se corre el riesgo de desgaste del fondo de los canales y se compromete la integridad de los colectores. Por tanto se ha optado por emplear tuberías aéreas, para lo cual se puede emplear una celosía metálica para atravesar el canal o embovedado, por ser de fácil construcción y emplazamiento. 4.2.4.3.
Anchos de zanja
Existen diversos criterios para la adopción del ancho de la zanja ideal. El ancho de zanja deberá satisfacer los espacios suficientes para la colocación de tubería y entibado de la zanja siempre y cuando sea necesario. Como es de suponer el ancho de zanja estará directamente relacionado al diámetro del tubo y asimismo a la profundidad del colector, a mayor profundidad se requerirán escuadrías mas reforzadas para el entibado y apuntalado de las zanjas. A continuación se presentan las diferentes fórmulas utilizadas para determinar el ancho de zanja. Bd = D + 2 (0.15 o 0.30 m)
Guerrin
Bd = 1.34 D + 0.2 m
U.S.A
Bd = 1.4 D + 0.16 m
M. Dubosch
Bd = 1.5 D + 0.30 m
Steel
Bd = Bc + t + l
GTJ
Donde: Bd = Ancho de Zanja (m) Bc = Diámetro exterior del tubo (m) D = Diámetro interno nominal del tubo (m) t = Espacio par entibado (m) l = espacio para instalación (m) EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Conviene recordar que cuando mayor es el ancho de zanja, se incrementa en forma directa la carga de relleno, en consecuencia el dimensionado dará clases de tuberías superiores, razón por la cual deberá tenerse mucho cuidado en la adopción del ancho de zanja definitivo. Cuando el ancho de zanja resulta significativo, debido a derrumbes de zanja o mejoramiento de rellenos circundantes, el cálculo de la carga muerta deberá realizárselo como tubería instalada en terraplén con el “ancho de transición”. Los anchos máximos adoptados en el proyecto son los siguientes: Tabla 4.38. Anchos máximos de zanja DIÁMETRO INTERNO D (mm)
4.2.4.4.
ANCHOS MÁXIMOS DE ZANJA SIN ENTIBADO (m)
CON ENTIBADO (m)
150
0,60
0,70
200
0,65
0,75
250
0,70
0,80
300
0,80
0,90
350
0,85
0,95
400
0,95
1,05
450
1,00
1,10
500
1,05
1,25
600
1,15
1,40
700
1,25
1,50
800
1,45
1,70
900
1,50
1,75
1000
1,85
2,10
1200
2,10
2,40
1400
2,35
2,65
1500
2,55
2,85
1600
2,70
3,00
Ubicación de las cámaras de inspección
Las redes de alcantarillado sanitario, como otras obras e instalaciones para su conservación, durabilidad y buen funcionamiento, requieren de servicios adecuados de mantenimiento; aspecto que en la actualidad se puede conseguir a un costo mínimo. En consecuencia se proyectarán cámaras de inspección en los siguientes casos:
a) En toda intersección de colectores o alcantarillas. b) En la iniciación de un colector o alcantarilla. c) En todo cambio de dirección, diámetro, sección y pendiente. d) En los tramos rectos de tal forma que la distancia entre 2 cámaras de inspección no exceda los 100 metros; en cuyo caso se colocará una cámara intermedia. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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e) En aquellos puntos donde haya cambio de los materiales empleados en la fabricación de la tubería. 4.2.4.5.
Tipos de cámaras de inspección
Las cámaras de inspección seleccionadas para el Plan Maestro Metropolitano de la ciudad de La Paz y El Alto, son de hormigón armado con elementos prefabricados, con concreto con una resistencia de 250 Kg/cm2. Las cámaras de inspección o pozos de inspección fabricados con elementos de hormigón armado, son estructuras diseñadas y destinadas para permitir el acceso al interior de las tuberías de alcantarillado para fines de mantenimiento y limpieza de colectores secundarios, primarios, interceptores y emisario. El proyecto ha previsto la disposición de estos elementos en cada cambio de dirección, pendiente, diámetro, cambio de material y están generalmente ubicadas a intervalos menores a 100 metros lineales entre ellas. En función al diámetro de la tubería del colector se tienen los siguientes tipos de cámaras de inspección: a) Cámaras de inspección tipo I Si son construidas en hormigón armado deberán estar conformadas por anillos prefabricados de 1.20 m de diámetro interior, 0.12 m de pared y 1.44 m de diámetro exterior, y de 1.0 m ó 0.50 m de alto, rematándose en un cono de reducción con diámetro mayor de 1.20 y diámetro menor de 0.60 m y 0.50 m de alto, conforme al plano de detalle respectivo. Las cámaras se sub-clasificaran en los siguientes tipos:
1. Cámara de Inspección Tipo I H 1.5 m 2. Cámara de Inspección Tipo I 1.5 < H 2.0 m 3. Cámara de Inspección Tipo I 2.0 < H 2.5 m 4. Cámara de Inspección Tipo I 2.5 < H 3.0 m 5. Cámara de Inspección Tipo I 3.0 < H 3.5 m 6. Cámara de Inspección Tipo I 3.5 < H 4.0 m 7. Cámara de Inspección Tipo I 4.0 < H 4.5 m 8. Cámara de Inspección Tipo I 4.5 < H 5.0 m 9. Cámara de Inspección Tipo I 5.0 < H 6.0 m Donde: H = La altura H es medida desde la cota de la tapa hasta la cota de solera de la cámara (o mediacaña). Este tipo de cámara será utilizado preferentemente cuando el diámetro del colector este comprendido entre: 150 mm <= D <= 600 mm.
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b) Cámaras de inspección tipo ii Cuando el diámetro interior del colector sobrepase los 600 mm de diámetro interior, la cámara de inspección consistirá en los siguientes elementos:
1.
Brocal y tapa de hormigón armado.
2.
Losa de reducción D = 1.84 m., espesor de 0.20 m.
3.
Anillos de diámetro interior de 1.6 metros, espesor de 0.12 m.
4.
Losa base de fundación de 1.84 m y espesor de 0.12 m.
Este tipo de cámaras son válidas para diámetros de colectores comprendidas entre 700 mm a 1000 mm. Las cámaras se sub-clasificaran en los siguientes tipos:
1. Cámara de Inspección Tipo II 2.5 < H 3.0 m 2. Cámara de Inspección Tipo II 3.0 < H 3.5 m 3. Cámara de Inspección Tipo II 3.5 < H 4.0 m 4. Cámara de Inspección Tipo II 4.0 < H 4.5 m 5. Cámara de Inspección Tipo II 4.5 < H 5.0 m 6. Cámara de Inspección Tipo II 5.0 < H 6.0 m Donde: H = La altura H es medida desde la cota de la tapa hasta la cota de solera de la cámara (o media caña). 4.2.4.6.
Selección de materiales para Red de Alcantarillado Sanitario
Existe una gran variedad de materiales de tubería utilizados en la construcción moderna de alcantarillados sanitarios. Cada material tiene sus propias ventajas y desventajas. No existe un material perfecto de tubería, y la selección de uno o más de estos materiales disponibles para su utilización en el proyecto, debe considerar el desempeño histórico del material, su disponibilidad en la ubicación del proyecto, su costo, las condiciones de los apoyos y asientos propuestos para la tubería y la calidad esperada de la mano de obra empleada en la construcción de la tubería y cama. Los factores específicos que deben ser considerados en la selección de materiales de tubería son:
Uso tipo de aguas residuales Condiciones de abrasión Requerimientos de instalaciones características y sensibilidades de la tubería. Condiciones de corrosión química, biológica Requerimientos del caudal tamaño del tubo, velocidad, coeficiente de fricción y pendiente, requerimientos de infiltración y/o exfiltración.
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Características del producto diámetro de la tubería, requerimientos de conexión y ajuste, longitud tendida. Eficacia de costos materiales, instalación, mantenimiento, expectativa de vida. Propiedad física esfuerzo de la tubería rígida, rigidez o factor de rigidez de la tubería flexible, condiciones del suelo, esfuerzo de carga de la tubería, esfuerzo de flexión de la tubería. Requerimientos de manipulación peso, resistencia al impacto.
Los criterios para la selección de los materiales para la tubería se fundamentan en los siguientes conceptos:
La vida útil para el diseño es un parámetro importante en la construcción de la generación de sulfuros y la corrosión del material de las tuberías en los sistemas de recolección de aguas negras. Recomiendan muchos autores (Paredes 1987), una vida útil de 50 años para estructuras de conducción de aguas negras, incluyendo los sistemas de recolección, tuberías de impulsión, interceptores.
La selección de materiales es un aspecto crítico en el diseño de sistemas de recolección de aguas negras en los cuales la generación de sulfuros tenga la probabilidad de presentarse como un problema. El sobrecosto por usar materiales con un alto grado de resistencia a la corrosión puede justificarse por los ahorros en el reemplazo o rehabilitación de las estructuras deterioradas en alguna fecha futura.
Los materiales más empleados en las alcantarillas son el fibrocemento, fundición dúctil, hormigón armado, hormigón simple, PVC y HPDE. En la Tabla 9.1 se incluye información sobre los tamaños y los materiales indicados. Otros materiales utilizados incluyen la fundición, acero corrugado, acero, hormigón en masa y varios plásticos ya sea con o sin reforzamiento con fibra de vidrio. La adaptación de un tamaño mínimo de conducto es necesaria debido a que, en ocasiones, se introducen en las alcantarillas objetos relativamente grandes y la obstrucción a que daría lugar puede evitarse si los conductos tienen un diámetro no inferior a 200 mm. Evidentemente, la alcantarilla más pequeña debe ser mayor que los albañales de conexión con los edificios, de modo que los objetos que pasen a través de tales conducciones lo puedan hacer fácilmente en las alcantarillas. Los materiales de tubería que son comúnmente utilizados en la construcción de alcantarillado sanitario están indicados a continuación. a) Materiales Rígidos de Tubería:
Tubería de asbesto cemento (TAC) Tubería de arcilla vitrificada (TAV) Tubería de Hormigón : Tubería de hormigón simple (THS) Tubería de hormigón armado (THA)
b) Materiales Flexibles de Tubería:
Tubería de hierro dúctil (FD) Tubería termoplástico Acrylonitrilo – Butadin – Estireno (ABE) Polietileno de alta densidad (HDPE) Cloruro de polivinilo (PVC) Tubería de plástico termoendurecible
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Resina termoendurecible reforzada (RTR), también referida como plástico de fibra de vidrio reforzado (FRP)
Mortero de plástico reforzado (RPM)
Además de estos materiales de tubería, otras tuberías de concreto a presión se utilizan ocasionalmente en aplicaciones especiales de alcantarillado sanitario. Estos productos serán discutidos en esta sección sobre las líneas de conducción. Tabla 4.39. Tamaños disponibles y descripción de las tuberías comúnmente empleadas en las redes de alcantarillado Tipo tubería
de
Fibrocemento (FC)
Fundición (FD)
dúctil
Rango de diámetro disponible, mm 100 – 900
100 – 1.350
Descripción Tiene menor peso que otras tuberías rígidas. Puede ser susceptible a la corrosión por ácidos y por ataque del sulfuro de hidrógeno, pero si el curado ha sido correctamente efectuado al vapor y alta presión (autoclave), puede utilizarse incluso en ambientes moderados de aguas agresivas o suelos con altos contenidos en sulfatos. Se utiliza frecuentemente en cruces de ríos o cuando la tubería tenga que soportar cargas extremadamente altas, cuando se requiera un grado elevado de estanqueidad o cuando se prevea que se puedan producir graves problemas debido a las raíces el suelo. Son sensibles a la corrosión por ácidos y al ataque del sulfuro de hidrógeno y, en consecuencia, no deben emplearse en suelos salobres a menos que se les procure la protección adecuada.
Hormigón armado (HA)
300 – 3.600
Fácil de conseguir. Susceptible a la corrosión interna si la atmósfera por encima del agua residual contiene sulfuro de hidrógeno, o corrosión externa si el suelo es ácido o con alto contenido en sulfatos.
Hormigón pretensado (HP)
400 – 3.600
Especialmente adecuado para alcantarillas principales de gran longitud carentes de conexiones domiciliarias y cuando se requiera buena estanqueidad. Susceptible a la corrosión (igual que la de hormigón armado).
Cloruro de polivinilo (PVC)
100 – 1000
Es una alternativa a las tuberías de fibrocemento y gres. Muy ligeras pero robustas. Muy resistente a la corrosión. Asimismo existen tuberías corrugadas de doble pared con junta elástica, que ofrecen alta estanqueidad.
Polietileno de Alta Densidad (HPDE)
300 - 1500
Tuberías de buena a alta resistencia estructural, tubería corrugada con una pared interior lista de buena conductividad hidráulica, con diseño de campana y espiga.
100 – 900
Durante muchos ha sido la tubería más utilizada en redes de alcantarillado y todavía lo es para alcantarillas de pequeño y medio tamaño. Resistente a la corrosión por ácidos y álcalis. No es atacada por el sulfuro de hidrógeno pero es frágil y de fácil rotura.
Gres
Los tamaños señalados suelen estar disponibles sin necesidad de recurrir a diseño o equipos de fabricación especiales, aunque algunos de ellos pueden ser difíciles de conseguir en ciertas zonas. Los tamaños mayores precisan de construcción bajo pedido. Por ejemplo, en una ocasión se ha utilizado una tubería de hormigón armado de 5.200 mm de diámetro y en varias ocasiones tuberías de resinas reforzadas con filamento. Las tuberías de PVC actualmente se construyen en Bolivia en diámetros hasta 400 mm PVC rígido no helicoidales y en algunos países de Latinoamérica hasta 1000 mm (PVC de pared estructural con junta elástica), con costos bastante competitivos.
A continuación se hace una síntesis de los materiales para tuberías mayormente empleados en nuestro medio, sus características mecánicas, durabilidad, ventajas y desventajas.
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c) Tuberías de concreto En la utilización de tuberías de concreto, varias alternativas están disponibles para extender la vida útil de diseño de las tuberías de concreto en las atmósferas corrosivas que se encuentran en las alcantarillas. Estas incluyen:
Especificación de agregados calcáreos que incrementan la alcalinidad total del concreto. Especificación de un espesor adicional en las paredes que sirva como material de sacrificio. Uso de revestimientos y recubrimientos con altor grado de resistencia a la corrosión tanto en la pared interior como en la exterior del tubo. Para proteger las tuberías de concreto se emplea actualmente pinturas a base de resina epóxicas, con un espesor que garantice su protección al ataque de aguas freáticas corrosivas (cloruros, sulfatos, etc), normalmente son especificados espesores desde 1.0 mm a 2.5 mm.
La tubería de hormigón se utiliza poco en los países con tecnología moderna, sin embargo, la tubería de hormigón simple se utilizó comúnmente en Bolivia para los alcantarillados sanitarios en diámetros pequeños (4 plg., 6 plg, 8 plg), mientras que las tuberías de hormigón armado se los utilizan para diámetros mayores. Las tuberías de hormigón armado son comúnmente utilizadas en el mundo entero para alcantarillados sanitarios, incluyendo Bolivia. Además, es ampliamente disponible en diámetros grandes. Aunque la tubería de hormigón armado tiene la desventaja significante de ser susceptible a corrosión interna debido a (H2SO4) (ácido sulfhídrico), aunque existen métodos comúnmente aceptados para proteger el concreto contra el deterioro. Consecuentemente, la tubería de hormigón simple y hormigón armado son materiales viables para tuberías y serán evaluados en este estudio. d) Tuberías de Asbesto - cemento Las tuberías de Asbesto-cemento están sujetas al ataque del ácido sulfúrico, la corrosión en estas tuberías inmediatamente comienza a degradar la sección estructural del tubo, en oposición a la corrosión de las tuberías de concreto reforzado, en las cuales el recubrimiento del concreto sobre el acero es degradado antes de que la integridad estructural de la tubería sea afectada. En años recientes, la producción de este producto en los Estados Unidos ha sido limitada solamente a aplicaciones de tuberías a presión. A causa de los riesgos de salud asociados con la manipulación de asbesto, la producción de la tubería de asbesto cemento a nivel mundial está siendo cancelada en forma gradual y puede cancelarse definitivamente en un futuro próximo. En contemplación de estas consideraciones y el hecho que la tubería de asbesto cemento no es utilizada y no es fácilmente disponible para los alcantarillados en Bolivia, este material de tubería no ha sido evaluado. e) Tuberías de Cloruro de Polivinilo (PVC) Las tuberías de cloruro de polivinilo (PVC), se han empleado en los proyectos de alcantarillado sanitario y pluvial con bastante éxito, y han ganado terreno frente a otros materiales debido a su competitividad económica. Las razones básicas porque las tuberías de PVC rígido debido a sus notables propiedades químicas y físicas, son empleadas se observan a continuación:
1. Los tubos de PVC rígido son 10 veces más livianos que los de hormigón simple y de arcilla vitrificada, que tradicionalmente se han utilizado en este tipo de obras. Esta enorme diferencia de peso hace que los costos de transporte, carga, descarga, manipuleo, hace que influyan directamente en los costos de ejecución y en los plazos de ejecución, al tener menor tiempo las zanjas abiertas. 2. Los tubos de PVC son completamente estancos, está característica básica de la materia prima, las juntas elásticas con anillo de goma son completamente estancas EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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incluso cuando son sometidas a presiones por encima de los 50 metros columna de agua. Al estar la tubería libre de infiltraciones de agua de nivel freático, hace que el dimensionamiento de la red se optimice. Por otro lado el terreno alrededor de la tubería continua seco, sin contaminación de agua residual y libre de raíces de árboles que en procura de humedad destrozan las tuberías. La zanja tampoco sufre colapsos o hundimientos provocados por la erosión del suelo circundante, debido a las infiltraciones del agua. 3. Las tuberías de PVC rígido son fabricadas normalmente en barras de 6.0 metros de largo, lo que incide enormemente en el tiempo de ejecución de la obra. Pueden incluso ser ensamblados fuera de la zanja y lanzados en tramos de 20, 30 hasta 50 metros de largo. Por tanto se logra económica en la mano de obra, administración y fiscalización de la obra. 4. Los tubos de PVC rígido son flexibles. Esta propiedad básica hace que los tubos no se diseñen a la rotura como en el caso de los tubos de hormigón simple, armado y de arcilla. Los tubos pueden absorber deflexiones hasta un 7% de su diámetro, sin que represente peligro en las juntas y en la misma estructura del tubo. Cuando los tubos de PVC son adecuadamente instalados en zanja: cama, tierra cernida o asiento granular, estos pueden soportar cargas de relleno y cargas móviles sin sufrir roturas, pudiendo recuperar su forma después de que son sometidas a cargas permanentes. Incluso pueden sufrir deformaciones mayores al 20% pero sin sufrir rotura. En consecuencia ha quedado demostrado en laboratorio que pueden soportar cargas mayores a las tuberías de hormigón simple en diámetros similares. 5. Los tubos de PVC rígido son lisos. La superficie interna de los tubos de PVC rígido es mucho más lisa que las tuberías de hormigón simple y arcilla vitrificada, lo cual facilita el escurrimiento de las aguas negras. Cuando las pendientes de las tuberías son adecuadamente diseñadas, no hay formación de depósitos de arena y materia orgánica en descomposición que pueden provocar taponamientos, sedimentación y malos olores. 6. Los tubos de PVC rígido tienen gran resistencia química. La materia prima con la que están hechas las tuberías de PVC es inerte a la mayoría de los ácidos minerales y bases, son casi inmunes al ataque de los gases generados en las aguas residuales. Es el material ideal para la conducción de desechos industriales, pues resiste todas las sustancias que normalmente existen en los desechos industriales. La durabilidad de los tubos de PVC rígido a la corrosión de aguas freáticas y aguas residuales es ilimitada, aspecto que ha sido verificado en los varios años de experiencia que tiene SABESP en este tipo de proyectos. 7. Los tubos de PVC tiene accesorios de PVC, que se adaptan a todos los tipos de conexiones domiciliarias y tipo condominio, formando tuberías sanitarias monolíticas, con poca o ninguna probabilidad de infiltración o exfiltración. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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8. Los tubos de PVC rígido permiten mayor celeridad en la construcción. Con barras de 6.00 metros, con un peso no mayor a los 10 kg y con una sola junta, que puede ser ejecutada en un tiempo máximo de 4 minutos por un plomero y su ayudante (0.06 h plomero, 0.06 h ayudante), por tanto gran parte de los problemas de zanjas abiertas desaparecen. La extraordinaria velocidad de ejecución desaparecen, redundando en la economía del proyecto. Un tramo que antes se ejecutaba en 1 mes ahora puede ejecutarse en 1 semana, es decir 4 veces menos del tiempo tradicionalmente previsto, siempre y cuando se tomen las previsiones constructivas de adecuados entibados y adecuada dirección de obras. f)
Tuberías de Polietileno de Alta Densidad
Una alternativa de material interesante, que viene ingresando al país es la tubería de polietileno del Alta Densidad (HPDE). Están diseñadas con doble pared, una interior lisa y otra pared externa corrugada. Poseen propiedades de resistencia estructural buenas y alta capacidad hidráulica, disminuyendo los efectos de la corrosión y abrasión. Son igualmente livianas que las de PVC, siendo una buena alternativa al concreto y al acero, existen en el mercado con dos tipos de uniones: mediante cople tipo abrazadera (Split cooupler), y también sistema de acople “campana-espiga”, que permite una fácil y rápida unión con goma de las tuberías. Esta última conexión es hermética al agua. En los diámetros mayores la campana de unión posee un cinturón de una banda cerámico-polímero que otorga mayor fuerza a la unión, y refuerza la hermeticidad. Este material viene en tuberías de largo 6,1 metros. La tubería de polietileno de alta densidad, de pared sólida aparentemente no ha sido usado en Bolivia para esta aplicación y no se dispone de fácilmente. Las tuberías de polietileno de alta densidad (HDPE) no son competitivas con respecto al costo. Además, contratistas locales no tienen experiencia, ni el equipo para fusionar los cabos de tuberías. g) Tuberías de Arcilla Vitrificada (TAV) La tubería de arcilla vitrificada ha sido utilizada exitosamente en alcantarillados antiguos en todo el mundo y ha sido utilizada en Bolivia con mucho éxito, en especial en la ciudad de Santa Cruz y Cochabamba. Aunque la tubería de arcilla vitrificada ha sido reemplazada en la mayoría de los países por tuberías de PVC., su uso es todavía una opción viable y es una alternativa ecológica. h) Tuberías de Hierro Dúctil La tubería de hierro dúctil no es comúnmente utilizada en alcantarillados sanitarios, excepto cuando es necesario para alcanzar un propósito especial, como la impulsión para salvar obstáculos topográficos. Con el ingreso de tuberías de PVC de grandes diámetros, el uso de tuberías de hierro dúctil para alcantarillados sanitarios se ha reducido aún más. La tubería de hierro dúctil no puede competir en precio contra tuberías de diámetros similares de Cloruro de Polivinilo (PVC), ó Hormigón Armado (THA). El Hierro dúctil está hecho para uso como tubería a presión para agua potable o aguas residuales, inicialmente no se pensó para alcantarillados de gravedad. No se obtiene ninguna ventaja adicional sobre los otros materiales de tubería. Consecuentemente, no se considerará en adelante este material en este estudio. Sin embargo, su uso será considerado solamente para líneas de conducción de las estaciones elevadoras. i)
Tubería Termoplástica
Materiales termoplásticos incluyen amplia variedad de plásticos que pueden ser fácilmente suavizados con temperaturas calientes y endurecidos con temperaturas frías mediante una gama característica de temperatura para cada plástico específico. El diseño de productos de tuberías termoplásticas debe hacerse en base a datos tomados a largo plazo. Generalmente, los materiales EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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termoplásticos para alcantarillados sanitarios se limitan a acrylonitrilo-butadi (ABE), polietileno (PE), y cloruro de polivinilo (PVC) Tuberías de acrylonitrilo-butandin-estireno (ABE) y acrylonitrilo-butadin-estireno (ABE) compuesto, son vendidas en varios mercados aislados en los Estados Unidos y aparentemente no son disponibles en Bolivia. Este material de tubería está siendo extensamente reemplazado por tuberías de Cloruro de Polivinilo (PVC) y Cloruro de Polivinilo (PVC) compuesto. Consecuentemente no se considerarán las tuberías acrylonitrilo-butadin-estireno (ABE) en este estudio, ni se evaluara adicionalmente este material en este estudio. j)
Tubería de PVC de pared estructurada e interior lisa
Actualmente se dispone en el mercado tuberías de pared estructural de PVC (Cloruro de Polivinilo) con superficie interior lisa. Las Tuberías de pared estructural, son fabricadas en un proceso de doble extrusión, con pared interior lisa y exterior corrugada. El sistema de unión es mecánico, campana espigo con hidrosello de caucho (junta elástica), fabricada con los últimos estándares de construcción de tuberías en barras de estructura continua (no por fajas helicoidales), y aplicando las siguientes normas internacionales:
Norma ISO CD 9971-1 y 9971-2 Norma NTC 3722-1 S4 y S8. Norma ASTM F 794
Dentro las principales características mecánicas del sistema de tuberías de pared estructural resalta su rigidez anular RS alcanzando 28 - 57 psi (4 – 8 Kg/m2), es decir que puede soportar cargas de relleno pasivo y carga viva en condiciones sumamente exigentes, 6 metros de altura de relleno sin sufrir deformaciones. Otra de las características importantes del sistema de tuberías de pared estructural, consiste en su junta elástica, constituida por un hidrosello lo cual garantiza la estanqueidad de la junta. Es decir que con estas tuberías se ahorra muchas horas de trabajo en las Pruebas Hidráulicas, garantizadas con el sello hermético de la junta; frente a las largas horas perdidas con tuberías de hormigón simple y armado. En el comportamiento Hidráulico de las tuberías de PVC estructuradas de pared interior lisa, resalta el coeficiente de rugosidad de Manning, que es de 0.009, optimizando la capacidad de transporte de aguas residuales, al ser inferior al coeficiente de rugosidad de Manning que en las tuberías de Hormigón Simple y Armado es de 0.013. Las tuberías de PVC de pared estructurada, tienen las siguientes ventajas básicas:
Hermeticidad: Se tiene mayor hermeticidad en las uniones que las tuberías de hormigón simple o armado.
Flexibilidad: Debido a su construcción los tubo-sistemas para Alcantarillado son más flexibles, pudiendo soportar mejor movimientos del suelo, sismos y asentamientos diferenciales, brindando estabilidad al sistema.
Resistencia a la Corrosión y la Abrasión: Los tubo-sistemas para Alcantarillado están fabricados con un material inerte, que garantiza excelente resistencia a la acción de las sustancias químicas y al ataque corrosivo de los materiales presentes en las aguas residuales (ácido sulfhídrico), así como de los suelos donde son instalados (ácidos y alcalinos), que es el caso de la zonas bajas de Oruro.
Las tuberías de cloruro polivinilo de pared estructural con junta elástica están disponibles en Colombia y otros países de Latinoamérica en diámetros que varían entre 200 mm a 1000 mm. Esta EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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tubería ha sido utilizada exitosamente en alcantarillados sanitarios en Bolivia desde hace varios años atrás y en países Latinoamericanos que aplican tecnología moderna desde hace 20 años atrás. El material es altamente resistente contra la corrosión y es un producto excelente para el uso en alcantarillados donde el sulfuro de hidrógeno y (H2SO4) ocasiona problemas. Las tuberías de cloruro de polivinilo de pared estructurada con junta elástica han sido ampliamente aceptadas y extensivamente utilizadas en varios países. Es competitiva con respecto al costo y consecuentemente las tuberías de cloruro de polivinilo de PVC de pared estructurada serán consideradas en este estudio. k) Tubería de plástico Termoendurecible Los materiales plásticos termoendurecibles incluyen una variedad amplia de plásticos. Estos plásticos, después de haber sido curados utilizando calor u otros medios, son considerablemente infusibles e insolubles. Generalmente, loa materiales plásticos termoendurecibles utilizados en alcantarillados sanitarios se producen en dos categorías – resina reforzada termoenducida (RTR) y mortero plástico reforzado (RPM) Ambas tuberías, resina reforzada termoenducida (RTR) y mortero plástico reforzado (RPM), no están disponibles en Bolivia. El costo de importación de estos materiales de tuberías no sería efectivo en costo. Además, estos materiales no tienen ninguna ventaja en particular sobre las tuberías de PVC. Consecuentemente, no se considerarán en este estudio. l)
Tabla comparativa de costos de tuberías en diferentes materiales
Se ha seleccionado desde el punto de vista de durabilidad, manipuleo y estanqueidad dos tipos de materiales del listado inicial, del cual se han realizado cotizaciones, es decir PVC y HPDE. En base a estas cotizaciones se tomaron definiciones para incorporarlos a los Precios Unitarios de cada Item en cuestión, velando por la economía del proyecto. Asimismo se cuidó que por grupos de diámetros se tenga un solo tipo de calidad de material.
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Tabla 4.40. Tabla comparativa de costos de tuberías en diferentes materiales PVC PRECIO UNITARIO ($us/ml)
PRECIO UNITARIO (Bs)/ml
UNID
DN (plg)
DN (mm)
Tubería de PVC NORMA ASTC 3034 SDR 41
ML
6
150
7,67
53,67
Tubería de PVC NORMA ASTC 3034 SDR 41
ML
8
200
13,50
94,50
Tubería de PVC NORMA ASTC 3034 SDR 41
ML
10
250
21,33
149,33
Tubería de PVC NORMA ASTC 3034 SDR 41
ML
12
300
29,5
206,50
Tubería de PVC NOVAFORT NTC 3722-1 S4
ML
14
350
36,2
253,40
Tubería de PVC NOVAFORT NTC 3722-1 S4
ML
16
400
47,95
335,65
Tubería de PVC NOVAFORT NTC 3722-1 S8
ML
18
450
84,6
592,20
Tubería de PVC NOVAFORT NTC 3722-1 S8
ML
20
500
104,8
733,60
ML
24
600
134,5
941,50
ML
28
700
134,5
941,50
ML
32
800
166
1162,00
ML
36
900
221
1547,00
ML
40
1000
277,3
1941,10
DESCRIPCION
Tubería de PVC NOVAFORT NTC 5055 ASTM F 794 Tubería de PVC NOVAFORT NTC 5055 ASTM F 794 Tubería de PVC NOVAFORT NTC 5055 ASTM F 794 Tubería de PVC NOVAFORT NTC 5070 ASTM 2307 Tubería de PVC NOVAFORT NTC 5070 ASTM 2307 Nota: Según cotizacion de DISMAT S.R.L (15/08/2013)
PVC - HDPE PRECIO UNITARIO ($us)/ml
PRECIO UNITARIO (Bs)/ml
UNID
DN (plg)
DN (mm)
Tubería de PVC para Alcantarilla SDR 41 AG
ML
6
150
7,70
53,87
Tubería de PVC para Alcantarilla SDR 41 AG
ML
8
200
13,70
95,87
Tubería de PVC para Alcantarilla SDR 41 AG
ML
10
250
21,51
150,57
Tubería de PVC para Alcantarilla SDR 41 AG
ML
12
300
32,92
230,43
ML
14
350
43,58
305,08
ML
16
400
55,21
386,47
ML
18
450
71,77
502,39
ML
20
500
88,33
618,31
TUBERIA DE HDPE ADS N-12 solid IB WT 24"
ML
24
600
141,67
991,67
TUBERIA DE HDPE ADS N-12 solid IB WT 30"
ML
30
750
191,00
1337,00
TUBERIA DE HDPE ADS N-12 solid IB WT 36"
ML
36
900
217,61
1523,24
TUBERIA DE HDPE ADS N-12 solid IB WT 40"
ML
40
1000
264,95
1854,65
TUBERIA DE HDPE ADS N-12 solid IB WT 48"
ML
48
1200
335,95
2351,66
DESCRIPCION
Tubería de PVC para Alcantarilla SDR 41 AG ISO 4435 Tubería de PVC para Alcantarilla SDR 41 AG ISO 4435 Tubería de PVC para Alcantarilla SDR 41 AG ISO 4435 Tubería de PVC para Alcantarilla SDR 41 AG ISO 4435
Nota: Según cotización de TIGRE PLASMAR S.A 13/02/2013 EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Resumen Un resumen de la conveniencia técnica – económica en la utilización de los materiales de tubería alternativos para colectores primarios, matrices y emisario, para el Sistema de Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz, se indica a continuación: MATERIAL DE TUBERIA ADOPTADO EN EL PROYECTO: Para diámetros desde 200 a 300 mm.
PVC de pared sólida y junta elástica
Para diámetros desde 350 mm hasta 900 mm
PVC de pared estructurada y junta elástica
Para diámetros desde 1000 mm hasta 1500 mm
HPDE
4.2.5.
Consideraciones estructurales de tuberías de PVC
La verificación estructural de los tubos de PVC se realizara tomando en cuenta las siguientes consideraciones básicas:
Análisis de deformación del tubo basados en las teorías y métodos de cálculo de Marston, Talbot y Spangler, hoy aceptadas universalmente.
El diseño se basará en los trabajos presentados por la American SocietyforTesting and Materials (ASTM), Harvard of Reclamatión E.U.A, aplicadas en sus secciones correspondientes.
Los anchos de zanja aplicados para el cálculo de cargas de relleno, en concordancia con los anchos de zanja definidos en la sección correspondiente.
El diámetro exterior de los tubos están referenciados en las tablas indicadas en las Normas ASTM D3034, ASTM D2241/SDR35, ASTM D2241/SDR41, ASTM F 794, y en la Norma Boliviana NB 213-77 Clase 6 y Clase 9.
La capacidad de carga de los tubos de PVC rígido es analizada como un conjunto “suelotubo”.
4.2.5.1.
Características del tubo de PVC Rígido
Los tubos de PVC rígido son considerados tubos flexibles dentro la clasificación general de tubos, porque cuando están sometidos a comprensión diametral, pueden sufrir deformaciones superiores al 3(%) del diámetro, medidos en el sentido de la aplicación de la carga, sin que presenten fisuras perjudiciales. Los tubos de PVC rígido permiten deformaciones en el orden del 20 al 30(%) sin presentar daños estructurales; sin embargo, por razones de seguridad no se admite deformaciones mayores al 5(%) o en algunos casos hasta el 6 %.. 4.2.5.2.
Presión debido al relleno
a) Carga de Tierra En el caso de tubos flexibles el tubo es generalmente menos rígido que el relleno circundante, en consecuencia, el tubo cede un poco por la acción del peso del prisma de suelo por encima del tubo, tendiendo a descender, generando fuerzas de fricción entre los prismas laterales adyacentes y que disminuyen la carga sobre el tubo. En la condición de instalación de zanja el comportamiento es semejante, más la carga es menor debido a las fuerzas de fricción en las paredes de la zanja. Es importante que el relleno circundante a la tubería sea suficientemente rígido, como para generar fuerzas de fricción que tiendan a disminuir la carga sobre la tubería. La rigidez del relleno dependerá del tipo de suelo y del grado de compactación. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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b) Capacidad de carga Los tubos flexibles derivan su capacidad de carga de su propia flexibilidad. Con la carga del suelo, el tubo tiende a deflexionar, presentándose una disminución del diámetro vertical y un aumento del diámetro horizontal. Esto provoca una reacción del suelo de relleno lateral, que impide mayores deformaciones. Luego, la capacidad de carga de los tubos flexibles no puede ser analizada aisladamente, sino más bien el sistema tubo-suelo. Nuevamente, se verifica la importancia del relleno lateral. Cuando más rígido fuera el suelo, mayor será la capacidad de carga del tubo flexible. c) Método de Marston – Spangler La carga de tierra será calculada por la fórmula de Marston, considerando el tipo de tubo (flexible) y las demás variables: Tipo de suelo, profundidad y formas de instalación (en zanja o en terraplén). La carga de relleno para instalación en zanja viene dada entonces por la siguiente expresión:
qt C s Bc Bd Donde: qt = Carga de relleno uniformemente distribuida sobre clave del tubo por metro de longitud de zanja (Kg/m) C
=
Coeficiente de carga para tubos instalados en zanja (coeficiente de Marston)
Bd =
Ancho de zanja a la altura de la generatriz superior del tubo (m)
Bc =
Diámetro externo del tubo (m)
s=
Peso específico del terreno (Kg/m3)
Se analizó anteriormente que para el cálculo de carga de relleno, se aplicará la fórmula de Marston hasta el “ancho de transición”, a partir del cual se calculará la carga de relleno como instalación del terraplén, evaluado a través de la siguiente fórmula:
qt Cc s Bc 2 Para tubos flexibles puede asumirse que la razón de asentamiento valer cero, en este caso:
Cc
H Bc
Entonces:
qt s H Bc Donde: qt = Carga de relleno uniformemente distribuida sobre la clave del tubo por metro de longitud de zanja (Kg/m) Cc =
Coeficiente de carga para tubos instalados en condición de terraplén
γs =
Peso específico del material de relleno (Kg/m3)
H =
Altura de relleno o encape (m)
Bc =
Diámetro exterior del tubo (m)
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Para tubos flexibles la carga se representa distribuida a lo largo del área proyectada del tubo y se expresa en forma de presión del suelo sobre el tubo, es decir:
Qt s H
(Kg/m2)
En el caso de suelo con presencia de nivel freático, la expresión toma la siguiente forma:
Qt ( s h sat ( H h)) Donde:
4.2.5.3.
h
=
Profundidad del nivel freático (m)
γsat
=
Peso específico del suelo saturado (Kg/m3)
Presión debido a Cargas Móviles
Existen diversos métodos de cálculo para evaluar el efecto de las cargas debido a los vehículos (carga móvil), a saber: teoría de la elasticidad, método de Newmark – Boussinesq, método de las presiones uniformes, etc. En el proyecto se utilizará el último procedimiento por considerarlo práctico y está del lado de la seguridad. Siendo Le y Lt, las longitudes sobres las que se proyecta la actuación de la sobrecarga, se considera que las longitudes eficaces que resisten el esfuerzo son: Lado corto
3B LE Le 1.40 c 4
(m)
Lado largo
3B LT Lt 1.40 c 4
(m)
Para lo cual se acepta la hipótesis de que la longitud resistente de tubería es la que corresponde a la proporción de la sobrecarga móvil a nivel de profundidad H + ¾ Bc. Por tanto la carga móvil se calcula con la siguiente expresión:
p q m * Bc * C i Le * Lt
(kg/m)
Donde: Q=
Carga concentrada aplicada en la superficie del terreno
(kg)
LE =
Longitud eficaz, lado corto ( Le =generalmente 0.20 m )
(m)
LT =
Longitud eficaz, lado largo ( L t = 0.3 a 0.6 m)
(m)
Bc=
Diámetro exterior del tubo
(m)
Ci =
Coeficiente de impacto
Una fórmula de aplicación práctica que evalúa el coeficiente de impacto en función del espesor del relleno es la siguiente:
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Ci 1
;
0.3 H
Ci 1 4.2.5.4.
si H < 1 (m) ; H = Altura de relleno si H > = 1 (m)
Fórmula de Spangler para Cálculo Deformación en tubo de PVC
El cálculo de la deformación de tubos flexibles enterrados, basado en la teoría de Spangler, se halla a partir de la siguiente expresión:
W Dr r 3 K 3 E I 0 . 061 E ´ r Conservadoramente puede utilizarse la siguiente expresión:
Dr q t q m % K x 100 5 % 8 D 2.1 x 10 0.061 E´ SDR 13 Donde:
Deformación a largo plazo (disminución de diámetro vertical del tubo)
(m)
D=
Diámetro exterior del tubo
(m)
Dr =
Coeficiente de deformación retardada
K=
Constante de lecho o apoyo
qt =
Carga de relleno
(kg/m2)
qm =
Carga móvil
(kg/m2)
E=
Módulo de elasticidad del material del tubo
(kg/m2)
SDR= Relación del espesor del tubo al diámetro exterior del tubo
(adim)
r=
Radio medio del tubo
(m)
E´=
Módulo de reacción del suelo
(kg/m2)
I=
Momento de inercia de la sección longitudinal de la pared del tubo
(m3)
W=
Carga total sobre el tubo por unidad de longitud
(Kg/m)
El módulo relativo del suelo es de difícil valorización porque depende principalmente del tipo de suelo que circunda lateralmente al tubo y del grado de compactación. Suelos granulares (arena, gravilla, pedregullo) presentan valores de módulo relativo bastante mayores que los suelos finos (arcillas, limos).Cuanto mayor sea el grado de compactación del suelo de relleno lateral, mayor será el módulo relativo. En nuestro proyecto adoptamos los valores encontrados por la Harvard for Bureau of Reclamation de los Estados Unidos. El procedimiento para la verificación estructural de las tuberías de PVC, deberá seguir los siguientes pasos:
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Determinar las cargas de relleno y carga viva qt, qm. Elegir el valor de E´ (Módulo relativo del suelo), el cual depende del tipo de suelo y del grado de compactación. Seleccionar el valor de Dr (Coeficiente de deformación retardada) en función de E´. Adoptar una determinada clase de tubería de PVC (SDR 21, SDR 26, SDR 35, SDR 41). Calcular el valor de , el cual debe ser menor o igual al 5 %, caso contrario deberá verificarse para una clase de tubería superior, generalmente se empieza a verificar con SDR 41.
A continuación analizaremos y determinaremos cada uno de los factores que entran en la composición de la fórmula de Spangler. a) Deformación a largo plazo δ Normalmente se trabajo con la deformación relativa en porcentaje y deberá ser menor o igual al 5(%), que es la máxima deformación permisible, que se determina de la siguiente manera: D
x100
30% FS
; FS 6
b) Coeficiente de deformación retardada Dr El coeficiente de deformación retardada es introducido con el objetivo de prevenir la deflexión a largo plazo de un tubo flexible enterrado. Existen varias opiniones para el coeficiente de deformación retardada. Spangler recomienda adoptar el valor de 1.5. Expresiones prácticas muestran que el valor de Dr se sitúa entre 1 y 2, estando relacionado con el valor de E’. Cuando mayor sea el valor de E’ (suelo de mejor calidad y mayor grado de compactación), menor será el valor de Dr. Podrán ser adoptadas los siguientes valores para Dr. Tabla 4.41. Valores del coeficiente de deformación retardad Dr E’ Kg/cm2)
14,28
28,56
71,4
142,8
214,2
Dr
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
c) Constante de apoyo K La constante de lecho lleva en consideración la situación del apoyo inferior de la tubería, siendo función del ángulo que alcanza la superficie de apoyo del tubo sobre el lecho. En el caso de tubos de plástico, se recomienda para K el valor de 0.1. d) Presiones debidas a la carga de tierra y a las cargas móviles qt, qm Son cargas calculadas según lo descrito en acápites anteriores. e) Coeficiente de elasticidad del PVC rígido E Se toma el valor de 3.15 x 108 Kg/m2 f)
Momento de Inercia I
Puede ser calculado por la expresión: e I 12 3
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(m3)
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g) Radio medio r Se valoriza según la siguiente expresión:
r
D e 2
(m)
h) Módulo relativo del suelo E’ Este valor es un factor indicativo de la capacidad soporte del relleno lateral, desempeñando un papel fundamental en la resistencia a la deformación del tubo. El módulo relativo del suelo depende principalmente del tipo de suelo que circunda lateralmente al tubo y del grado de compactación. Suelos granulares (arena, gravilla, pedregullo) presentan valores de módulo relativo bastante mayores que los suelos finos (arcilla, limos). Cuanto mayor sea el grado de compactación del suelo de relleno lateral, mayor será el módulo relativo. El módulo relativo del suelo es de difícil valorización en nuestro proyecto adoptamos el estudio realizado al respecto por Harvard para la Bureau of Reclamation de los Estados Unidos. En hojas adjuntas podrá encontrarse las tablas resumen del proceso de verificación estructural de las tuberías de PVC, bajo los conceptos anotados o descritos anteriormente. 4.2.6.
Parámetros de diseño de la estación elevadora Buenos Aires
La depuración de aguas residuales es una responsabilidad social que cada vez cuesta más. Lo principal es descubrir una solución económica aceptable, tanto a corto como a largo plazo. Todas las veces que, por algún motivo, no sea posible, desde el punto de vista técnico-económico, el escurrimiento de desagües por la acción de la gravedad, es necesario el uso de instalaciones que transmitan al líquido la energía suficiente para garantizar el escurrimiento. Esas instalaciones se denominan “Estaciones Elevadoras de Desagües”, las que se justifican principalmente en los siguientes casos:
En terrenos planos y extensos, evitando profundizaciones excesivas. En el caso de escurrimiento de aportes de áreas nuevas, situadas en cotas inferiores, a las ya ejecutadas.
Para descargar los afluentes en emisarios, cuerpos receptores o plantas de tratamiento. En el presente Estudio a Identificación, se adoptó la construcción de una Estación Elevadora convencional en la Av. Buenos Aires. Son varios los estudios que han demostrado, que este tipo de estaciones presentan un costo global inferior a las estaciones con otro tipo de bomba, a saber las ventajas son:
Las áreas para su instalación son menores, pues se elimina el pozo seco. Funcionan normalmente en zonas sujetas a inundaciones. Pueden construirse en zonas densamente pobladas, sin alterar la urbanización existente. Es posible estandarizar las instalaciones en vista de atender los siguientes requisitos:
a) Flujo uniforme del colector a las bombas. b) Ausencia de formación de vórtice. c) Separación de burbujas de aire, antes que ésta llegue a la succión. d) Ausencia de sedimentación, etc. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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A continuación se realiza una descripción técnica general de los criterios técnicos que han sido tomados en cuenta para el dimensionamiento de una Estación Elevadora típica, con pozo húmedo: 4.2.6.1.
Pozo Húmedo
Debido a la facilidad de construcción, menor costo y experiencia constructiva, se ha seleccionado a las Estaciones Elevadoras con pozo húmedo, como diseño típico para las Estaciones Elevadoras empleadas en el proyecto de Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz. Básicamente una estación de este tipo consta de pozo húmedo y casa de bombas. Este tipo de estación requiere de un solo compartimiento para operar la estación elevadora, donde es instalado el conjunto motor-bomba a su vez se clasifica en:
Conjunto vertical de eje prolongado con bomba sumergida. Conjunto motor-bomba sumergido. La segunda opción ha sido seleccionada para la construcción de las Estaciones Elevadoras, propuestas por el Consultor para la operación. Es conveniente aclarar que el dimensionamiento y los detalles del pozo de succión, son calculados y detallados del mismo modo, independiente del tipo de estación. 4.2.6.2.
Casa de Bombas
Es el compartimiento de la estructura, que aloja los elementos de montaje y los elementos hidráulicos complementarios que en muchos casos es el pozo seco. Las dimensiones de la casa de bombas deben permitir facilidad delcomoción, mantenimiento, montaje, desmontaje, entrada y salida de equipos y, cuando sea necesario, alojarán los dispositivos de servicio para maniobra y movimiento de las unidades instaladas. Deben ser adecuadamente iluminadas y ventiladas, sus formas y dimensiones deben ser proporcionadas desde el punto de vista estructural y en cuanto al aspecto constructivo, deben ser económicas. 4.2.6.3.
Datos Básicos del Proyecto
a) Localización Para seleccionar el lugar adecuado para cada Estación Elevadora han sido considerados los siguientes aspectos: Las dimensiones del terreno deberán satisfacer las necesidades presentes y de expansión futura.
Terreno de bajo costo y de fácil expropiación. Disponibilidad de energía eléctrica. Estabilidad contra la erosión. Aparte de ello durante la fase de construcción será necesario efectuar nuevos sondeos en el terreno, para tener datos confiables de la capacidad portante para la construcción de las fundaciones.
b) Caudales de proyecto Los caudales de proyecto para el dimensionamiento de la Estación Elevadora, guardan estrecha relación con los caudales de aporte de las aguas residuales que llegan a dicha estación elevadora. Estos se indican en las respectivas planillas de cálculo hidráulico.
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c) Determinación de cotas Es imprescindible la determinación de las diferentes elevaciones que establecen la profundidad o altura del pozo de succión. En consecuencia las siguientes cotas han sido determinadas con la mejor precisión: la solera del colector de llegada, solera del colector de salida y rasante del terreno. Esta determinación ha sido un factor fundamental para el dimensionamiento del Pozo de succión de la Estación Elevadora. En el Anexo 12 “Memorias de Cálculo“, se muestra en detalle del cálculo hidráulico de la Estación Elevadora Buenos Aires, con su respectiva ubicación. 4.2.6.4.
Selección del Conjunto Motor-Bomba
Las condiciones determinantes para la elección del modelo de la bomba son la capacidad y al altura manométrica total, por ello se ha tenido especial cuidado en estos dos aspectos.
a) Capacidad de la bomba La Estación Elevadora deberá operar adecuadamente entre los valores limites; caudal mínimo de proyecto a inicio del plan, y caudal máximo de proyecto a fin del plan. Las bombas deberán cubrir las variaciones del afluente mediante una selección adecuada del caudal. Es recomendable escoger las bombas de manera que tengan la misma capacidad, esta norma conduce a una ventajosa compra de equipo, facilita el mantenimiento. Debido a que un solo conjunto de bombas no podría atender adecuadamente esta variación de caudales, es práctica común dividir el funcionamiento en dos etapas. La primera que atendería aproximadamente hasta la mitad del periodo de diseño, y la segunda hasta el fin del periodo de diseño, manteniéndose además en todo instante una bomba de reserva para posibles eventualidades. La capacidad de una bomba se determina dividiendo el caudal de llegada por el número “n” de conjuntos escogidos.
Q(b)
Qa n
Esto es tomando en cuenta que todas las bombas tendrán la misma capacidad, en un caso general, se tiene: Qa = Q1 + Q2 +………..+ Qn Donde: Qa = Caudal de llegada o afluente al pozo de succión. Q1,Q2,……..Qn= Capacidades de las bombas: B1, B2,….Bn, para una altura manométrica determinada.
b) Altura Manométrica total (AMT) Consta de dos partes: Altura estática, que corresponde al desnivel geométrico (Hg), y la altura dinámica definida por las pérdidas localizadas que se dividen en pérdidas de succión (hfs) y pérdidas de impulsión (hfi). Se utiliza la siguiente expresión para el cálculo de la altura manométrica total.
AMT Hg h fs h fi EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Como en el pozo de succión de las estaciones elevadoras de aguas residuales existen dos niveles, el máximo y el mínimo, tenemos dos alturas geométricas y consecuentemente dos curvas características del sistema. La altura estática es la diferencia de elevación entre el nivel máximo de agua en el pozo de descarga, si fuera el caso de descarga sumergida menos el nivel mínimo de agua en el pozo de succión. Si la descarga es libre, la diferencia será considerada desde la generatriz superior del tubo, hasta el nivel mínimo de agua en el pozo. Una aproximación inicial de la altura estática podrá ser hecha considerando el nivel mínimo en el pozo de succión, un metro debajo de la cota de solera del afluente, posteriormente se realiza iteraciones para determinar el valor con mayor exactitud. Para el cálculo de las pérdidas de carga existen infinidad de fórmulas. La fórmula empírica de HazenWilliams es la más utilizada en el caso de conductos forzados.
V 0.355 C D 0.63 J 0.54 Donde: V
= velocidad media (m/seg)
D
= diámetro (m)
J
=
C
= coeficiente que depende de la naturaleza de las paredes del tubo
pérdida de carga unitaria, (m/m)
El cálculo de pérdidas de carga localizadas se realiza a través de la siguiente fórmula:
Hf K Donde:
V2 2g
Hf = Pérdida de carga singular, (mca). K = Coeficiente de pérdida de carga singular (adimensional). V = velocidad media en la sección (m/seg) g = aceleración de la gravedad (m/seg2)
Para un predimensionamiento es factible adoptar como pérdida de carga en las válvulas y piezas especiales un valor de 1.5 metros.
c) Selección de Bombas Para el Diseño del equipo de bombeo, se escogió un modelo de bomba que satisfaga los requerimientos de capacidad y altura manométrica total. Existe una relación bien definida entre las diferentes condiciones de caudal y presión manométrica con las que trabaja una bomba, que puede ser conocida a través de las llamadas curvas características de las bombas, proporcionadas por el fabricante. Pueden asociarse a su vez en un mismo gráfico, con las curvas características del sistema permitiendo conocer exactamente el punto de funcionamiento de la bomba. Observándose que la bomba tiene la capacidad de ajustarse automáticamente a las condiciones de altura manométrica requerida por el sistema, para cada caudal de bombeo. 4.2.6.5.
Dimensionamiento del Pozo de Succión
Se denomina pozo de succión a la estructura de transición que recibe contribuciones de los afluentes, los aspectos más importantes que deben tomarse en cuenta son: EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Proyectar el pozo de modo de obtener la mínima profundidad. Proteger las bombas mediante cestos, trituradores, etc. Instalados en compartimientos adyacentes, previo al ingreso al cárcamo.
Construir una cámara tranquilizadora de entrada, para evitar la formación de burbujas de aire. Procurar que el pozo sea dividido en compartimientos para cada bomba, a fin de evitar la paralización total de la estación, en casos de emergencia (limpieza, mantenimiento, etc.)
Proyectar el fondo de pozo, con la inclinación en el sentido de succión de las bombas, a fin de evitar la sedimentación y facilitar su limpieza.
Consideraremos el caso del funcionamiento de bombas de rotación constante, para un caso general los siguientes factores han sido tomados en cuenta:
Selección, ubicación de las bombas, y equipo complementario. Volumen de reserva para absorber eventuales paradas de bombeo y/o para absorber incrementos de caudales en las horas pico.
Relación entre el caudal afluente y la capacidad de las bombas, bien como un número de partidas por hora para el cual el motor de la bomba y el equipo eléctrico fueron dimensionados.
Volumen menor posible, para que el tiempo de retención del agua residual no sea excesivo, evitándose así la septicidad. Básicamente el volumen útil y el volumen efectivo están condicionados por los dos últimos factores citados. a) Volumen útil Es el volumen del pozo de succión, comprendido por la faja de operación de las bombas, esto es, volumen comprendido entre el nivel máximo el nivel mínimo de operación del pozo, también es conocido como volumen activo mínimo, fluctúa entre 0.6 m. a 1.0 m., determinándose por dos criterios: Tiempo de ciclo (T) y capacidad máxima de la bomba. El volumen útil mínimo del pozo de succión es determinado por:
V Donde
1 QT 4
T = Tiempo de Ciclo Q = Capacidad máximo de la bomba
Tiempo de ciclo (T).Es el intervalo de tiempo entre partidas sucesivas del motor de la bomba, que sirve para disipar la energía generada durante la partida o arranque del motor. Los niveles de arranque y parada de la bomba representan las cotas de ese volumen activo. La SABESP recomienda que sea utilizado tiempo de ciclo de 6 minutos a 10 minutos. Esta recomendación está fundamentada en la experiencia de los fabricantes de motores. En todo caso también es conveniente considerar los valores recomendados en la siguiente tabla:
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Tabla 4.42. Valores referenciales de arranque/hora para motores de bombas sumergibles POTENCIA (kW)
Nº arranque /hr Criterio conservador
Nº arranques/hr Criterio ajustado
0.5 - 7.5
10
18
7.5 - 11
8
15
11 - 22
6
12
22 - 37
6
10
37 - 110
6
9
110 - 160
5
8
> 160
5
7
El criterio conservador se emplea cuando se prioriza la vida útil de los equipos, en consecuencia se desea minimizar el desgaste y el mantenimiento de las bombas. El criterio ajustado, se emplea cuando se desea minimizar el volumen de los pozos por limitaciones de espacio, o por minimizar el costo de las obras civiles. Caudal de Bombeo (Q) El cálculo del volumen útil de succión para estaciones elevadoras depende de la secuencia operativa a seguir. Para un sistema constituido por varias bombas, operando en paralelo, existen varias posibles secuencias de operación, de las cuales analizaremos las tres más conocidas. Secuencia Operativa I En esta secuencia las bombas de la estación de bombeo, se ponen e marcha en secuencia, una después de la otra, y se paran en orden inverso. En este caso el volumen del pozo de succión es evaluado por la siguiente expresión:
n
1 n VT V1 T1Q1 4 i 1 i 1 Donde:
VT
= Volumen útil total del pozo de succión.
T1
= Tiempo de ciclo de la bomba Bi
Q1 = Capacidad del la bomba Bi n
= Número de bombas
Así por ejemplo si tenemos un sistema con dos bombas, en la cual una está operando y la otra en reserva, el volumen mínimo será:
V
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1 QT 4
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Secuencia Operativa II.En esta secuencia las bombas operan alternadamente, el sistema actúa como si (n-1) bombas funcionaran continuamente y la enésima bomba ligando y desligando normalmente. En estas condiciones el volumen mínimo del pozo de succión será calculado con la siguiente expresión:
V
1 n
QT 4
Donde: N
= Nº de bombas
V
= Volumen útil del pozo de succión
Q
= capacidad de la bomba
T
= tiempo de ciclo de la bomba
En este caso se considera que: Q1 = Q2 = Q3 =….. =Qn Así por ejemplo tendremos el volumen mínimo para el pozo de succión, para los siguientes casos:
Sistema con 3 bombas (2 bombas + 1 reserva)
V1 V2
1 QT QT 2 4 8
Sistema con 4 bombas (3 bombas + 1 reserva)
V1 V2 V3
1 QT QT 3 4 12
Secuencia Operativa III.La secuencia operativa en este caso, se caracteriza porque las bombas se ponen en marcha sucesivamente una tras de otra, pero todas ellas continúan funcionando hasta el nivel 0 ó de paro. La solución analítica para esta secuencia operativa es laboriosa y la complejidad aumenta a medida que incrementa el número de bombas, generalmente para un sistema de 3 ó más bombas, el volumen del pozo de succión es determinado a través de aproximaciones. Es aconsejable utilizar ábacos confeccionados para el efecto, para la determinación de los volúmenes en este tipo de secuencia. b) Volumen efectivo Es el volumen del pozo de succión comprendido entre el fondo del pozo y el nivel medio de operación de bombas. Para la determinación del volumen efectivo, el tiempo de retención del desagüe en el pozo es un criterio básico. Debe procurarse minimizar el tiempo de retención, pues la permanencia excesiva del desagüe en el pozo, producirá la formación de gases, dañando la estructura y el equipo, además de crear serios problemas al operador. La PNB-569/75 recomienda emplear de 10 a 20 minutos como tiempo de retención máximo, sin embargo tiempos límites mayores pueden ser aceptados, dependiendo de las condiciones hidráulicas del escurrimiento. Ese tiempo tendra ocurrencia para un caudal mínimo afluente al inicio de operaciones de las estación elevadora. El volumen efectivo se calcula con la siguiente expresión:
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Vm Qm Tr Donde:
Vm
= volumen efectivo del pozo de succión (m3)
Qm
= caudal mínimo en el inicio de operaciones (m3/min)
Tr = tiempo de retención en el pozo (min) La norma brasilera PNB-569/75 considera como caudal mínimo el caudal medio afluente en el inicio de operaciones de la estación elevadora. (Ref: Diseño de Estaciones Elevadoras de Milton Tomoyuki Tsutiya 1985). c) Forma y dimensiones del pozo de succión Dependiendo de las condiciones de instalación y localización. Las estaciones pueden presentarse en forma circular o rectangular. La forma rectangular puede ser utilizada para cualquier número de conjuntos elevadores, entretanto las estaciones de forma circular deben ser dimensionadas para una cantidad determinada de conjuntos, caso contrario, el área ocupada será relativamente grande, deberá verificarse cuál de ellos tiene el perímetro menor a objeto de bajar el gasto de hormigón. En todo caso también debe evaluarse las ventajas constructivas, en el caso de estaciones de forma circular que son más fáciles de ejecutar, frente a las de forma rectangular. Condicionando el proyecto a la selección de bombas centrifugas, el ancho del pozo dependerá de las dimensiones de las bombas y del espacio previsto para la circulación y operación de las mismas, manteniendo una distancia entre la pared y las bombas, recomendada por el fabricante. Los siguientes criterios deberán ser tomados en cuenta para la determinación del largo:
Condiciones hidráulicas adecuadas en la succión, en el caso de bombas instaladas en pozo seco adyacente.
Disposición física del pozo de succión en relación a otras unidades de bombeo. Para la determinación de la altura del pozo de bombas, serán tomados en cuenta los siguientes aspectos:
Cota solera del colector afluente. Distancia entre los niveles máximo y mínimo de operación. Altura requerida para instalar la bomba y las piezas especiales, manteniéndose el nivel mínimo de forma que la bomba opere siempre ahogada o sumergida 4.2.6.6.
Dimensionamiento de la Línea de Impulsión y Succión
a) Tubería de succión La tubería de succión debe ser la más corta posible, evitándose al máximo piezas especiales. El diámetro de la línea de succión ha sido dimensionado para permitir con el caudal máximo de proyecto una velocidad de escurrimiento comprendida ente los siguientes límites:
PNB-569/75…………………………………0.6 a 1.5 m/s Metcalf & Eddy………………………………1.2 a 1.8 m/s La boca de aspiración estará situada a una altura de 1/3 a 1/2 del diámetro de al tubería de succión, encima del fondo del pozo. Deberá controlarse la adecuada sumergencia necesaria para prevenir la entrada de aire en al bomba por el fenómeno del vórtice, cuando el sistema es operado al nivel mínimo del pozo.
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Algunos autores recomiendan las siguientes sumergencias mínimas: -
Azevedo Netto
s> 2.5D + 0.10 Donde: s= sumergencia D= diámetro de la tubería de succión - PNB-590/77 S = 1.5D
(m) (m)
y
S > 0.5 m.
La altura de succión y el diámetro de la tubería serán verificados en función del NPSH requerido.
b) Tubería de impulsión El diámetro de una línea de impulsión es hidráulicamente indeterminado, ya que par un mismo caudal se obtiene diversos diámetros, que satisfacen el caudal. Técnicamente están hechas las siguientes restricciones:
Velocidad mínima…………………0.6 m/s (Problemas de sedimentación). Velocidad máxima…………………2.5 m/s (Problemas de erosión). La indeterminación se levanta, admitiéndose otra condición externa o hidráulica, que es la de mínimo costo de las instalaciones. El diámetro que corresponde al mínimo costo deberá ser escogido a partir de la fórmula de Bresse:
Dk Q Donde:
D= diámetro, m; Q= caudal, (m3/s) K= coeficiente de Bresse
Está fórmula es aplicable a instalaciones de funcionamiento continuo. El coeficiente k, está en función de la “velocidad económica”, puede ser determinado por la siguiente expresión:
K
4 v= velocidad en (m/seg) nv
Para Metcalf & Eddy, las velocidades óptimas se encuentran entre 1,1 a 1,5 (m/seg). Para instalaciones que no son operadas continuamente, el dimensionado de la tubería de impulsión es efectuado utilizando la fórmula de Forscheimmer:
D 1.3 X 1 / 4 Q Donde:
D
= diámetro
(m)
Q
= caudal
(m3/s)
X
= Nº de horas de bombeo por día 24 horas
Cualquiera que sea la fórmula empleada, los resultados difícilmente coincidirá con diámetros comerciales, por tanto se utilizaran diámetros comerciales, que mejor se ajusten a los cálculos.
c) Materiales de las tuberías y válvulas EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Tuberías Los materiales utilizados dependen principalmente del diámetro de la tubería, de la presión de servicio, de las características del desagüe y del costo económico. Generalmente, se viene utilizando el fierro fundido dúctil con revestimiento de cemento para diámetros menores de 600 mm, y en el caso de diámetros mayores se emplea tubería de acero debida a la facilidad de montaje. Válvulas Las siguientes válvulas serán empleadas en la instalación de equipos de bombeo de las estaciones elevadoras de aguas residuales: Válvulas de retención de Bola Que están destinadas a proteger las instalaciones de impulsión contra el reflujo del agua. Bajo condiciones normales de operación, las puertas de la válvula se abren en el sentido de flujo, cuando existe una paralización del flujo, automáticamente la puerta es cerrada por gravedad o con la ayuda de un contrapeso, impidiendo el retorno del agua. Válvula flush: Está válvula es de autolimpieza, será instalada en una bomba sumergible y sirve para la limpieza a presión del cárcamo que queda con sedimento en su fondo y la remoción deldos y básicamente también para la desobstrucción deldos dentro la bomba misma.
d) Detalles Constructivos y Operacionales Sistema de control de las bombas Las estaciones de desagües, se recomienda que sean controladas automáticamente, además de ello, deben ser provistos comandos manuales para atender las situaciones de emergencia y de mantenimiento. El control automático de las bombas generalmente está basado en la variación del nivel del líquido en el pozo de succión, que en la forma más simple y común de establecer un vínculo entre el caudal afluente y el caudal de bombeo. La variación del nivel del líquido es detectada a través de sensores de niveles que son ajustados para diversos puntos de operación de arranque y parada de las bombas, de manera de programar su accionar a través de un panel de control eléctrico. Los sensores tipo boya, los neumáticos y los eléctricos son los más utilizados. Solución de emergencia ante la falta de energía eléctrica La necesidad de garantizar la continuidad del escurrimiento del afluente, durante las interrupciones de energía eléctrica, ha conducido a diversas soluciones, todavía ninguna enteramente satisfactoria. El generador de emergencia es la mejor solución desde el punto de vista técnico, pero desde el punto de vista económico es la más onerosa. Cuando las interrupciones de energía eléctrica son de pequeña duración, el fluido podrá ser almacenado en la misma red colectora hasta un cierto periodo, donde retorna la energía. Control de olores EL control de olores se debe a la necesidad de operar una estación en las condiciones aceptables, especialmente cuando la estación debe operar en zonas populosas. Dentro los gases más corrientes generados por los aportes domésticos, están los sulfatos (H2S), producidos por las bacterias anaeróbicas, cuyas actividades bacteriológicas están concentradas en la EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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camada de limo de las superficies sumergidas. Esas bacterias utilizan el sulfato para obtener el oxígeno como fuente de alimentación de la materia orgánica. Diversos factores influyen en la generación de sulfatos en las aguas residuales, los más importantes son:
Temperatura del desagüe: La generación de H2S es prácticamente inexistente debajo de 15º C, llegando a la producción máxima alrededor de 38º C.
Ausencia de oxígeno libre en el agua residual. Contenido de azufre existente en los compuestos orgánicos y sulfatos usualmente encontrados en los desagüesDebido a la formación de H2S, tenemos los siguientes inconvenientes:
Olor que trae incomodidad a los operadores de la zona. Altas concentraciones representan riesgos en la vida de los operadores. Corrosión causada por el ácido sulfúrico, en las partes no sumergidas de la estructura de concreto, llevando a la disminución de su vida útil. Dentro de las recomendaciones para disminuir la formación de sulfatos en el pozo de succión están:
Tiempo de retención del desagüe sea el mínimo posible. Sistema de ventilación adecuado. Independientemente de las previsiones que deben tomarse para las inspecciones, deben portarse con equipos de control de olores. (Ver manual de operación y mantenimiento de alcantarillas) Calidad del concreto Para las diferentes estructuras que están directamente en contacto con las aguas residuales, debe obtenerse un concreto que varía entre 210 a 300 kg/cm2 de resistencia, una cantidad mínima de cemento de 320 a 400 kg/m3 y una relación agua cemento máxima de 0.57 a 0.52 (l/kg). En caso de que la estructura esté sujeta a aguas freáticas agresivas, se recomienda utilizar un concreto denso, preferentemente con agregado granítico triturado, dosificado en estricta sujeción a las normas empleadas. Aparte de ello, deberá impermeabilizarse las estructura, tanto interna como externamente, por ejemplo con Sika 1 ó 2 u otros, a objeto de evitar el contacto directo con las aguas freáticas y prevención contra ataque de sales. 4.2.6.7.
Ficha técnica de la Estación Elevadora Buenos Aires
Los datos más sobresalientes de la Estación Elevadora de Aguas Residuales de la Av. Buenos Aires, se encuentra en el cuadro adjunto.
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Tabla 4.43. Datos de la Estación Elevadora de Aguas Residuales
DESCRIPCION
CANT
UNID
DATOS DE DISEÑO Población 2012
=
45221
(hab)
Dotación 2012
=
82,23
(l/hab/día)
Área de aporte
=
55,06
(Ha)
Caudal Total (QM+Qinf+Qcon err) 2012
=
37,40
(l/s)
Población 2036
=
53834
(hab)
Dotación 2036
=
110,00
(l/hab/día)
Caudal Total (QM+Qinf+Qcon err) 2036
=
101,10
(l/s)
DATOS DE CÁRCAMO DE BOMBEO Cota terreno EE Bs. As.
=
3669,802
msnm
Cota solera tubo llegada a EE Bs. As.
=
3667,802
msnm
Cota solera tubo llegada a CM-O-80
=
3684,322
msnm
Diámetro colector llegada
=
350
mm
Diámetro colector salida
=
300
mm
Desnivel terreno y solera tubo de llegada
=
2,00
m
Altura solera de llegada al nivel máximo
=
0,15
m
Altura nivel máximo y nivel mínimo
=
0,47
m
Diámetro tubo descarga
=
300
mm
Cota espejo nivel mínimo
=
3667,182
msnm
Cota fondo cárcamo de bombeo
=
3666,662
msnm
Altura total cárcamo de bombeo
=
3,14
msnm
Altura Estática cárcamo de bombeo
=
1,94
m
Desnivel geométrico a vencer
=
14,52
m
Altura Manométrica
=
18,47
m
Nº de bombas funcionando(por etapas)
=
3
pza
DATOS TUBERÍA DE IMPULSION: Diámetro tubería de impulsión FFD
=
300
mm
Longitud tubería de impulsión
=
651,25
m
DIMENSIONES DE CÁRCAMO DE BOMBEO RECTANGULAR Lado largo
=
8
m
Lado corto
=
4
m
Altura
=
3,1
m
Espesor pared muros
=
0,3
m
Espesor losa fondo
=
0,5
m
Espesor losa tapa
=
0,15
m
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DESCRIPCION
CANT
UNID
DATOS DE LA BOMBA ELEGIDA NP 3153.181 MT 53-432 FLYGT
=
3
Pza
Potencia eje motor
=
13,5
Kw
Arranque corriente
=
150
A
Voltaje
=
380
V
Corriente nominal
=
28
A
Velocidad nominal
=
1455
rpm
Paso impulsor
=
150
mm
Frecuencia
=
50
Hz
Peso bomba
=
197
kg
Arranque : Estrella - Triángulo
4.2.7.
Parámetros de diseño de la obra de toma del Río Choqueyapu
4.2.7.1.
Descripción General de la Obra de Toma
La obra de toma se ubicará en el rio Choqueyapu en una sección a 700 m. agua abajo de Gruta de Lourdes la cual presenta las características siguientes:
Naturaleza del canal
- Construcción en hormigón armado
Ancho total del canal
-10.60 m
Altura total del canal
-2.40 m
Caudal estimado de agua del rio
-Variable entre 300 – 3 000 litros/s
Las partes constituyentes de la obra de toma son las siguientes:
Bocatoma Lateral de sección rectangular, provista de rejilla tamizadora de sólidos. Compuertas metálicas batientes, que funcionan con contrapeso, pueden moverse parcial o completamente para dar paso al agua. Su instalación permite principalmente controlar el flujo y el nivel de agua, no necesita operador porque funciona con contrapeso del mismo nivel de agua del canal aguas arriba. Permite desalojar materias flotantes en un embalse.
Desarenador de material grueso (grava y gravón). Desarenador de material fino y ducto de transición hacia el EMISARIO. Asimismo contará con compuertas metálicas para el desarenador y compuerta metálica para el by pass hacia el rio Choqueyapu.
Interconexión con tubería de 1000 mm HDPE desde la obra de Toma hasta la cárama de inspección CM-CH-01 4.2.7.2.
Bocatoma lateral de sección rectangular:
El diseño se proyecta como un vertedero hidráulico rectangular de pared delgada con una longitud de solera de 2.47 m y dimensionado para un caudal máximo de 1431 l/s.La fórmula fundamental de caudal vertido en vertederos de sección rectangular, también conocido como vertedero de FrancisBazin es:
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3
Q C L h2 Donde:
√ ) [
(
) ]
(
Asimismo se puede emplear la fórmula desarrollada por la Sociedad Suiza de Arquitectos, cuya expresión matemática es la siguiente:
Q mLh
Ingenieros y
3 2
Donde:
(
) [
(
) ]
En las expresiones anteriores: Q=
Caudal en m3/s
C=
Coeficiente de escurrimiento
m=
Coeficiente experimental de gasto
L=
Longitud de la solera del vertedero en m
g=
Aceleración de la gravedad, en m/s2 (9.81 m/s2)
h=
Altura de lámina vertiente sobre la cresta en m
a=
Altura de la cresta del vertedero en (m)
Condiciones de aplicabilidad de la fórmula del coeficiente de escurrimiento - C: 0.80 > h > 0.025 m a > 0.30 m a>h Sobre la cresta del vertedero estará instalada una reja gruesa con espaciamiento entre barras de 50 mm que producirá una pérdida de carga que se estima en 10 cm. Para el caudal máximo, la altura de lámina vertiente sobre la cresta es de 0.45 m, o sea, la cresta del vertedero estará 1.00 m arriba la solera del canal. 4.2.7.3.
Compuertas metálicas batientes
Para las compuertas de regulación se propone la instalación de dos compuertas do tipo AMIL®, modelo D-250, con funcionamiento totalmente mecánico y que permiten la manutención permanente de una altura de agua a montante de 1.5 m sobre la solera del canal. Las características principales de estas compuertas son las siguientes:
La compuerta mantiene el nivel aguas arriba a una determinada cota constante, cualquier que sea el caudal y la variación en el caudal tomado. La compuerta, prácticamente cerrada para
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caudales mínimos, abra a medida que el caudal aumenta, garantizando pequeñas pérdidas de carga para el caudal máximo.
La ausencia de cualquier tipo de accionamiento otorga a estos equipos excelentes características de precisión, robustez y seguridad operacional. El esquema de funcionamiento de este tipo de compuertas es presentado en la figura siguiente. Figura 4.14. Compuerta
La parte móvil de la compuerta está constituida por una armadura unida rígidamente a un tablero cilíndrico previsto de un flotador instalado aguas arriba y una caja de contrapeso de equilibrado. El conjunto gira alrededor de un eje horizontal. El empuje hidráulico sobre el tablero pasa por el eje de articulación y no interfiere en el equilibrio del conjunto. Debido a la forma del flotador y a la posición del contrapeso, el centro de gravedad de la parte móvil del conjunto puede ser posicionado de forma que los momentos CF y CP, creados respectivamente por el Empuje de Arquimedes Fy y por el peso proprio P, sean iguales y opuestos para todas las posiciones del tablero, cuando el nivel aguas arriba está en la cota del eje de articulación O. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Cuando el nivel aguas arriba aumenta tenemos: CF > CP y la compuerta se abrirá. Cuando lo nivel aguas arriba disminuye tenemos: CF < CP y la compuerta de cerrará El movimiento de apertura o cierre de la compuerta continua hasta el momento en que el nivel de agua llega a su posición de equilibrio, es decir, cuando el nivel de líquido aguas arriba coincide con la cota del eje de articulación.
4.2.7.4.
Desarenador
En el diseño de la Obra de Toma se consideraron dos tipos de desarenador: el primero que se emplazará al inicio del vertedero o toma lateral, previsto para materiales grueso, el segundo para arena fina, en ambos casos los criterios de diseño siguen la siguiente secuencia de cálculo:
Consideraciones Generales: La velocidad del agua debe ser inferior a 0,3 (m/seg) El diámetro máximo del grano debe estar comprendido entre 0,15 a 0,30 mm. La capacidad del desarenador debe estar entre 1,5 a 2,0 veces la capacidad teórica. El tiempo de sedimentación para diferentes tipos de grano de arenas, se puede estimar a través de ábacos, que para el presente proyecto se asume 30 segundos.
El coeficiente de seguridad oscila entre 1,5 a 2,0. En primer lugar se calcula la velocidad v (m/seg)
V = Velocidad efectiva en el desarenador (m/seg) Q = Caudal de agua (m3/seg) A = Área hidráulica efectiva (m2) Luego se calcula la longitud L (m) del desarenador:
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Donde:
4.2.7.5.
L= Longitud del desarenador
(m)
v= Velocidad del agua
(m/seg)
h= Profundidad del desarenador
(m)
Ts= tiempo de sedimentación
(seg)
C= Coeficiente de seguridad
(adm)
Canal rectangular
Para realizar la interconexión entre las diferentes estructuras que componen la Obra de Toma, se empleara canales rectangulares de hormigón armado, cuyo cálculo se realiza a través de las ecuaciones siguientes: Ecuaciones básicas: Continuidad: Q = A * V Chezi – Mannig: V Fuerza tractiva:
1 * RH2 / 3 I 1 / 2 n
Ft RH I
Área mojada: A b * y Perímetro mojado: p 2 y b Radio Hidráulico: R H
b* y 2y b
Sustituyendo en la ecuación de continuidad las respectivas ecuaciones aplicadas en el dimensionamiento, obtenemos la siguiente ecuación:
Conocido el caudal, pendiente y definido el ancho del canal rectangular, el tirante se obtiene por iteraciones sucesivas, sólo despejando el tirante como función implícita. 4.2.7.6.
Interconexión Obra de Toma con Emisario
Para la determinación del diámetro del ducto de interconexión entre la Obra de Toma con el Emisario, se sigue el mismo procedimiento establecido para los interceptores o Emisario, con la aplicación de los principios y parámetros indicados en el acápite 4.2.2. El diámetro de partida debido a la pendiente favorable es también de 1000 mm, construido con HDPE. Asimismo en el área establecida se tienen pendientes favorables que ayudan mucho a la determinación de un diámetro de partida económico. 4.3. CÓMPUTOS MÉTRICOS Y VOLÚMENES DE OBRA Para la determinación del presupuesto global de la construcción del Alcantarillado Sanitario de la ciudad de La Paz, se requieren de los cómputos métricos y los precios unitarios. Los cómputos métricos son el resultado de la cuantificación de los volúmenes de obra, los que han sido realizados tomando en cuenta, los datos que arrojan el levantamiento topográfico y posteriormente a través de la valoración de los planos constructivos. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Para dicho efecto se ha optado por dividir por componentes o módulos el Proyecto para una mejor valorización y/o apreciación de los volúmenes de obra, en este caso por Interceptores y Emisario. Para la determinación de los cómputos métricos, se ha empleado planillas electrónicas en EXCEL para llegar a determinar con precisión los volúmenes de los diferentes ítems que intervienen en cada módulo. En consecuencia en los Anexos respectivos se podrá encontrar lo siguiente:
Cómputos métricos de los Colectores Principales (Interceptores). Cómputos métricos de las Cámaras de Inspección. Cómputos métricos de las Obras de Arte: tramos aéreos, cruces de canales, etc. Cómputos métricos de la Obra de Toma.
4.4. PRECIOS UNITARIOS DE LA OBRA 4.4.1.
Introducción
Los precios unitarios constituyen una valiosa información para establecer la validez de las proposiciones de la fase de construcción, porque permiten establecer límites que son determinantes en la adjudicación de las obras. En base a lo anteriormente expuesto, este proyecto se basará en el Decreto Supremo Nº 27328 y su reglamento y otras determinaciones emitidas por el Ministerio de Hacienda en fecha 12 de Agosto del 2004; para el cálculo de las incidencias, que se detallaran más adelante. Por otra parte, en la fase previa a la construcción, los precios unitarios permiten identificar el uso de los recursos materiales y humanos en función de la aplicación de recursos económico-financieros. Para la elaboración de los precios unitarios es necesarios establecer los costos unitarios que se pueden elaborar usando los procedimientos de la Ingeniería de Costos, que permiten la estructuración del costo como directo e indirecto. En la construcción los costos directos están relacionados con el uso de factores componentes del costo, tales como: mano de obra, materiales, insumos, equipo y maquinaria, herramientas, etc. Los costos indirectos en el ámbito de la construcción son identificables con la dirección, la administración general, supervisión y la disponibilidad de instalaciones que favorezcan la ejecución de las obras. Los costos así obtenidos se ponderan con factores conocidos como Gastos Generales, Utilidad asignando así, los precios unitarios de aplicación. Estos factores son el resultado del análisis de las incidencias en la construcción, que dependen de otras variables como ser: tamaño de la obra, estructura propia de cada empresa, compra de pliegos, costos de preparación de propuestas, costos de trámites y documentos legales, garantías y seguros exigidos, costos de operación de oficina, costos administrativos de obra, costos de movilización y desmovilización, costos de gestión de riesgos, etc. Finalmente deben ser tomados en cuenta los impuestos de ley como ser el IVA y el IT, para la determinación del Precio Unitario de Venta al Mercado. 4.4.2.
Costos de materiales e insumos
Los materiales integran la estructura de costos, y su determinación de volumen o unidad como sus características y calidad de los mismos se define por las especificaciones técnicas y/o requerimientos del comprador. Este componente es de gran importancia en el precio unitario, siendo uno de los parámetros principales para cuantificar las cantidades y rendimientos a utilizar. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Los precios de materiales e insumos fueron determinados mediante cotizaciones en el mercado de la ciudad de La Paz, y a través de indagaciones de existencia o no de materiales locales. Para dicho efecto se obtuvieron las cotizaciones de los materiales más relevantes de la obra, tanto en ferretería, así como en empresas suministradoras de materiales importantes: tubos de PVC, acero de construcción, cemento Pórtland, proveedores de agregados, empresas suministradoras de insumos. En cuanto a los materiales más relevantes conviene resaltar que alguno de ellos han sufrido incrementos en forma desproporcionada al alza del dólar estadounidense, tal es el caso del Cemento Pórtland que se comercializa proveniente en general de la Fábrica de VIACHA, el Acero Estructural que proviene generalmente del Brasil y del Perú, está disponible en el mercado local a precios que han subido en forma no proporcional al dólar americano; por lo que se deben tomar en cuenta estos antecedentes a detalle durante la evaluación económica del proyecto. Un caso similar se aplica a los tubos de PVC, por tratarse de productos derivados del Petróleo, por tanto las fluctuaciones de la materia prima afectan al costo de la tubería de PVC. También hay que considerar que no es posible demorar mucho en la licitación, porque deberá realizarse una nueva actualización de los costos; normalmente las cotizaciones tienen vigencia de 3 meses. Todos estos aspectos han sido tomados en cuenta en los análisis de precios unitarios que se muestran en los anexos respectivos. 4.4.3.
Costos de mano de obra
El costo de la mano de obra en la ejecución de un proyecto depende de varios factores: el tiempo de ejecución, el tipo de obra y el lugar (urbano, rural), así como el precio o salario que se paga ligado al rendimiento a tres sistemas de trabajo. Entre estos sistemas tenemos jornal, a contrato y destajo. Otro factor importante son las cargas sociales que están condicionadas al tiempo de ejecución y al sistema de trabajo empleado. El salario se halla regulado por la ley de la oferta y la demanda, sin embargo para el proyecto se determinó en base a las cotizaciones del mercado local. Los rendimientos en mano de obra no son fáciles de determinar y están en función a la experiencia de las empresas, a la capacitación el personal y a la tecnología. La mano de obra se mide en general en horas, es decir en tiempo empleado en ejecutar el trabajo encomendado, pero este tiempo comprenderá además el tiempo de carguío, descarguío o transporte interno de los materiales integrantes de la obra. El precio de la mano de obra fue determinado por averiguaciones en el mercado laboral de La Paz, durante los meses de Julio y Agosto del 2013, habiendo obtenido los datos que se aplican en los respectivos análisis de precios unitarios. Obviamente son datos referenciales y se trata de promedios que se pagan en el mercado de la construcción de La Paz.
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Tabla 4.44. Costos Aproximados de Mano de Obra COSTO UNITARIO ($us/hora)
COSTO UNITARIO ($us/Jornal)
COSTO UNITARIO (Bs/Jornal)
ALARIFE
1,43
11,429
80
PEON
1,43
11,429
80
AYUDANTE
1,79
14,286
100
TOPÓGRAFO
2,68
21,429
150
ALBAÑIL 1°
2,68
21,429
150
CAPATAZ
2,68
21,429
150
ALCANTARILLISTA
2,68
21,429
150
CHOFER
2,32
18,571
130
OPERADOR RETROEXCAVADORA /EQUIPO PESADO
2,68
21,429
150
OPERADOR COMPACTADORA
2,32
18,571
130
OPERADOR BOMBA
1,79
14,286
100
DESCRIPCION
Nota: Según cotización de mano de obra La Paz. El jornal se considera 8 hr/día
4.4.3.1.
Costos de Herramientas y Equipo
El cálculo de los rendimientos horarios de las maquinarias y equipos depende mucho de las especificaciones técnicas propias del equipo, del lugar de trabajo (altura sobre el nivel del mar), y del manejo y pericia de los operadores. En todo caso, estos rendimientos horarios se determinan con la conjunción de lo anteriormente dicho y de la experiencia de la empresa. Se ha establecido los precios de alquiler de los equipos o maquinaria empleados en el proyecto, en la ciudad de La Paz. Por tanto de las averiguaciones del mercado se encontraron los precios de los insumos propios del equipo y maquinaria y se adoptaron valores consignados en los respectivos análisis de precios unitarios.
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Tabla 4.45. Costos Aproximados el Equipo Pesado
DESCRIPCION
COSTO UNITARIO ($us/Hora)
COSTO UNITARIO (Bs/Hora)
Retroexcavadora
31,429
220
Rodillo liso
35,714
250
Pala Cargadora
50,000
350
Vibrocompactadora 10 TN
40,000
280
Motoniveladora 120 HP
42,857
300
Tractor Oruga DG 7
69,286
485
Rodillo liso pequeño
28,571
200
Compactador vibratorio tipo WACKER
3,571
25
Guinche
5,000
35
Mezcladora de 320 lts Gasolina
2,643
18,5
Mezcladora de 320 lts Eléctrico
3,929
27,5
Vibradora a Gasolina
2,143
15,0
Vibradora Eléctrica
3,214
22,5
Carritos para Hormigon
0,714
5
Volqueta de 10 m3
17,143
120
Camión de estacas
14,286
100
Camión grua
17,143
120
Compresora de aire
20,200
141,4
Martillo Neumático (Perforadora)
4,747
33,229
Camión cisterna 10000 lt
25,00
175
Bombas de agua 3 HP GASOLINA
2,857
20
Compactador neumático autopropulsado
34,286
240
Compactador pata de cabra
40,000
280
Tractor Agrícola con arado
22,857
160
Equipo Topográfico
2,571
17,997
Sierra Circular
1,429
10
Cortadora de Asfalto
2,571
18
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4.4.4. 4.4.4.1.
Costos Indirectos Leyes sociales
La influencia de las leyes sociales en el salario es una proporción de las remuneraciones reales que está asociada a la naturaleza de su aplicación. Las cargas sociales de aplicación inmediata, tal como establece la legislación pertinente, son las obligaciones del empleador relacionadas con las prestaciones de maternidad, enfermedad, riesgos y rentas. Las de aplicación diferida son las relacionadas con vacaciones, despidos, desahucios, etc. Para el cálculo de las incidencias de las cargas sociales en la mano de obra, se han tomado en cuenta las siguientes variables:
Incidencia de la Inactividad Incidencia de los Beneficios Incidencia de los Subsidios Aportes a Entidades Antigüedad Seguridad Industrial e Higiene
Dando como resultado un total de incidencia por cargas sociales establecidas para el proyecto de 61,0%; que se aplica directamente a la Mano de Obra. 4.4.4.2.
Incidencia de Herramientas y Equipo
Se ha adoptado un 5 % como incidencia de herramientas y equipos menores, que es un porcentaje que representa un término medio de la cantidad de equipo y la valoración de los equipos menores que una empresa debe mantener y renovar periódicamente. Este valor es de aplicación y aceptación general en Bolivia. 4.4.4.3.
Gastos Generales
Estos gastos son aquellos valores no incluidos en los costos directos, que deben ser evaluados para cada obra, por sus características, ubicación y otras incidencias especiales. Para determinar las incidencias de los gastos generales se describen aquellos en los que se incurren de acuerdo a una estructura general y los mismos son en forma enumerativa y no limitativa. Para el cálculo de los costos generales y administrativos se han tomado en cuenta las siguientes variables:
Compra de pliego Preparación de propuesta Documentos legales Boleta de garantía de seriedad de propuesta Costos de adjudicación Costos de operación de Oficina Central Costos de Administración de Obra
Dando como resultado un total de incidencia por Gastos Generales del 10%, que se aplica a la sumatoria de los gastos directos.
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130
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4.4.4.4.
Utilidad
En virtud a la Constitución Política del Estado que faculta a las personas el derecho a realizar actividad comercial con fines de lucro. En el proyecto se establece en la estructura de precios unitarios el rubro de utilidad como un 10 % de los costos directos; que es aplicado o adoptado en la estructura de costos del proyecto. 4.4.4.5.
IVA (Impuesto al Valor Agregado)
En lo que concierne a la parte impositiva, siempre se torna complicado ya que según el D.S. 21530, todos los insumos deben cancelar IVA (Impuesto al Valor Agregado), por lo que muchos de los insumos en la construcción no tienen crédito fiscal, porque debemos considerar y analizar la incidencia del IVA en los diferentes insumos donde no se cuente con el crédito fiscal correspondiente. Por tanto se aplicará el 14.94 % del total de la mano de obra más cargas sociales, para el cálculo del IVA. 4.4.4.6.
IT (Impuesto a las Transacciones)
En cumplimiento a disposiciones legales vigentes como la Ley 1606 que modifica la Ley 843 en su Artículo 75, que determinar el Impuesto a las Transacciones sobre una base imponible que significa el total de ingresos menos el Impuesto al Valor Agregado (IVA), se tiene que en nuestra estructura de precios unitarios. Este impuesto representa el 3.093 % sobre el costo directo, más recargos de Gastos Generales y Utilidad. Dicho de otra manera se aplica a cada item del Análisis de Precio Unitario, es decir del costo final. La fórmula de aplicación es la siguiente: IT = 0,03 x PUT PUT = CPU + IT CPU = 100 % del costo del Item; Donde: IT = Impuesto a las Transacciones PUT = Precio Unitario Total CPU = Costo Precio Unitario Reemplazando valores, obtenemos: (
)
Este impuesto se realiza cumpliendo disposiciones legales y se cancela mensualmente a través del Servicio Nacional de Impuestos (SNI). 4.4.4.7.
IT Tipo de cambio del dólar
La moneda estadounidense que es aplicada como moneda de referencia en muchos proyectos, para el nuestro ha sido tomado en cuenta bajo la siguiente conversión 1 $us = 7.00 Bolivianos. Sin embargo es oportuno aclarar que el dólar ha tenido una baja en los últimos meses, pero al momento de realizar el presupuesto el tipo de cambio se mantuvo alrededor de dicha tasa cambiaria.
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131
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4.5. PRESUPUESTO DE INFRAESTRUCTURA 4.5.1.
Generalidades
Para la elaboración del presupuesto general de inversión del presente proyecto, se hizo uso del paquete computacional QUARK de Costos y Presupuesto, el mismo que en su versatilidad permite generar cualquier estructura de costos, de manera que queden definidos los costos de los materiales, mano de obra, herramientas y equipos a utilizar, además de establecer los correspondientes impuestos, gastos generales, utilidad y beneficios sociales. Para la elaboración del Presupuesto General del proyecto se ha optado en dividir por módulos o componentes, para un mejor control de la obra y además tendrá beneficios a la hora de licitar el proyecto. El presupuesto del proyecto está compuesto por dos elementos fundamentales: los precios unitarios y los cómputos métricos. Es conveniente recordar que el precio unitario está compuesto por la suma de los siguientes rubros:
Costo de materiales Costo de mano de obra Desgaste de herramientas y equipos Impuestos de ley Gastos generales Utilidades
El objeto del cómputo, es determinar los volúmenes de obra, el mismo que aplicando el producto del mismo por su precio unitario nos da una idea representativa de su valor, asimismo nos ayudará a determinar la cantidad de materiales, mano de obra y equipo necesarios para la ejecución. El computo métrico es el primer paso para la elaboración del presupuesto, los mismos son extractados de los planos constructivos, los valores obtenidos son solo referenciales, sin embargo la determinación de la cantidad volumétrica de los diferentes elementos estructurales dependerá de la correcta medición de las longitudes, superficies y volúmenes en los que solo se requiere aplicar formulas geométricas sencillas para obtener las cantidades de cada elemento. El desarrollo de los cómputos métricos se encuentra desglosado en el Anexo 9 “Cómputos Métricos”. 4.5.2.
Componentes y presupuesto general del proyecto de recolección
El Presupuesto del PLAN MAESTRO METROPOLITANO DE SANEAMIENTO DE LA CIUDAD DE LA PAZ, está conformado por componentes y dividido en módulos y submódulos, cuyo resumen se muestra en hojas adjuntas y se detallan en Anexo 11 “Presupuesto Desglosado de Infraestructura”.
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132
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Tabla 4.46. Presupuesto General Huayllas
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTID AD
PRECIO UNITARIO ($US)
1
REPLANTEO Y TRAZADO TUBERIAS ALCANTARILLADO
ML
5.225,87
0,380
1.985,83
2
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA H < = 2.0 M
M3
9.288,05
4,202
39.028,37
3
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 2,0 < H < = 4.0 M
M3
371,82
5,232
1.945,36
4
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 4,0 < H < = 6.0 M
M3
0,00
6,605
0,00
5
CAMA DE TIERRA CERNIDA
M3
740,68
6,063
4.490,75
6
ASIENTO DE GRAVILLA
M3
222,93
26,665
5.944,41
7
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
573,83
11,243
6.451,54
8
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
726,62
18,82
13.674,93
9
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
2.854,74
29,304
83.655,18
10
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
249,95
40,298
10.072,36
11
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC 3722-1, D = 400 MM
NTC
ML
320,66
66,136
21.207,24
12
PROV. Y TENDIDO TUB. NOVAFORT S4, D = 800 MM
PVC
ML
363,28
229,486
83.367,90
13
RELLENO CON TIERRA CERNIDA
M3
1.399,97
5,023
7.032,06
14
RELLENO COMP/ CON MAT COMUN
M3
6.472,18
8,089
52.353,45
15
AGOTAMIENTO DE ZANJAS
M3
0,00
10,093
0,00
16
ENTIBADO DE ZANJAS
M2
21.844,4 0
8,368
182.793,91
17
PRUEBA HIDRÁULICA
ML
5.075,87
1,809
9.182,25
18
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 1,5 < H < = 2,0 M
PZA
109,00
512,556
55.868,60
19
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
4,00
621,293
2.485,17
20
CAMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
5,00
729,835
3.649,18
21
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
PZA
0,00
838,591
0,00
22
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
2,00
947,35
1.894,70
ITE M 1.1.
COSTO UNITARIO ($US)
COSTO TOTAL ($US)
HUAYLLAS
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
133
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
CANTID AD
PRECIO UNITARIO ($US)
PZA
0,00
1055,894
0,00
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,5 < H < = 5,0 M
PZA
0,00
1164,631
0,00
25
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 5,0 < H < = 5,5 M
PZA
0,00
1273,175
0,00
26
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
5,00
886,692
4.433,46
27
CAMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
1,00
1014,789
1.014,79
28
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
PZA
0,00
1142,886
0,00
29
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
0,00
1273,95
0,00
30
ROTURA Y REPOSICION PAVIMENTO FLEXIBLE
DE
M2
0,00
20,964
0,00
31
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO+TRAT. SUP
DE
M2
3.101,40
17,746
55.037,38
32
ROTURA Y REPOSICION DE PAV. RÍGIDO
M2
0,00
36,951
0,00
33
RETIRO Y REPOSICION DE LOSETAS
M2
0,00
11,416
0,00
34
ROTURA Y REPOSICION DE GRADAS, ACERAS
M2
281,55
31,095
8.754,89
35
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO,ADOQUINADO
M2
859,95
9,032
7.767,11
36
LIMPIEZA Y RETIRO DE ESCOMBROS
M3
1.632,58
2,763
4.510,81
ITE M
DESCRIPCION
UNIDAD
23
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,0 < H < = 4,5 M
24
TOTAL HUAYLLAS
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
DE
COSTO UNITARIO ($US)
COSTO TOTAL ($US)
668.601, 65
134
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Tabla 4.47. Presupuesto General Oeste
ITEM
1.1.
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
COSTO TOTAL ($US)
INTERCEPTOR OESTE
1
REPLANTEO Y TRAZADO TUBERIAS ALCANTARILLADO
ML
9.319,32
0,380
3.541,34
2
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA H < = 2.0 M
M3
18.928,13
4,202
79.536,02
3
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 2,0 < H < = 4.0 M
M3
1.198,46
5,232
6.270,32
4
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 4,0 < H < = 6.0 M
M3
66,68
6,605
440,42
5
CAMA DE TIERRA CERNIDA
M3
2.237,62
6,063
13.566,68
6
ASIENTO DE GRAVILLA
M3
0,00
26,665
0,00
7
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
952,38
11,243
10.707,59
8
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
0,00
18,82
0,00
9
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
311,34
29,304
9.123,42
10
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
1.132,11
40,298
45.621,77
11
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC 3722-1, D = 350 MM
NTC
ML
1.105,29
49,695
54.927,24
12
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC 3722-1, D = 400 MM
NTC
ML
325,99
66,136
21.559,34
13
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC 3722-1, D = 450 MM
NTC
ML
3.873,53
114,402
443.139,12
14
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC 3722-1, D = 500 MM
NTC
ML
1.358,30
141,532
192.243,06
15
RELLENO CON TIERRA CERNIDA
M3
3.160,82
5,023
15.876,79
16
RELLENO COMP/ CON MAT COMUN
M3
12.851,63
8,089
103.956,83
17
AGOTAMIENTO DE ZANJAS
M3
40,63
10,093
410,04
18
ENTIBADO DE ZANJAS
M2
36.961,81
8,368
309.296,46
19
PRUEBA HIDRÁULICA
ML
9.058,92
1,809
16.387,59
20
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 1,5 < H < = 2,0 M
PZA
189,00
512,556
96.873,08
21
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
6,00
621,293
3.727,76
22
CAMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
7,00
729,835
5.108,85
23
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
PZA
4,00
838,591
3.354,36
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
135
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
3,00
947,35
2.842,05
PZA
3,00
1055,894
3.167,68
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,5 < H < = 5,0 M
PZA
3,00
1164,631
3.493,89
27
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 5,0 < H < = 5,5 M
PZA
1,00
1273,175
1.273,18
28
ROTURA Y REPOSICION PAVIMENTO FLEXIBLE
DE
M2
2.610,07
20,96
54.717,41
29
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO+TRAT. SUP
DE
M2
4.874,98
17,746
86.511,39
30
ROTURA RÍGIDO
M2
650,07
37,837
24.596,59
31
RETIRO Y REPOSICION DE LOSETAS
M2
728,92
11,416
8.321,34
32
ROTURA Y REPOSICION DE GRADAS, ACERAS
M2
30,73
31,095
955,57
33
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO,ADOQUINADO
M2
71,38
9,032
644,71
34
LIMPIEZA Y RETIRO DE ESCOMBROS
M3
4.180,82
2,763
11.551,61
ITEM
DESCRIPCION
UNIDAD
24
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
25
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,0 < H < = 4,5 M
26
Y
REPOSICION
DE
PAV.
DE
CANTIDAD
TOTAL INTERCEPTOR OESTE $US
COSTO TOTAL ($US)
1.633.743,47
ESTACION ELEV. DE AGUAS RESIDUALES AV. BUENOS AIRES
1.2 1
REPLANTEO Y ESTRUCTURAS
2
EXCAVACION ESTRUCTURAS
3
TRAZADO
DE
M2
39,56
2,003
79,239
M3
142,42
5,172
736,576
ACERAS Y/O GRADERIAS RETIRO Y REPOSICION (INCRETIRO ESCOMBROS)
M2
24,94
31,095
775,509
4
HORMIGON ARMADO CORRIENTES)
M3
27,66
586,483
16.224,612
5
HORMIIGON ARMADO MUROS (EST. CORRIENTES)
M3
27,50
612,808
16.851,301
6
HORMIGON ARMADO VIGAS
M3
2,16
680,585
1.470,064
7
HORMIGON SIMPLE H21
M3
2,35
274,958
645,601
8
CARPINTERÍA DE BOMBEO
GLB
1,00
3925,862
3.925,862
9
SUMINISTRO E INST.EQUIPO BOMBEO Y ACCESORIOS
GLB
1,00
53808,115
53.808,115
10
ACOMETIDA ENERGÍA ELÉCTRICA Y PUNTO DE MEDICION
GLB
1,00
2981,661
2.981,661
COMÚN
DE
LOSAS (EST.
METÁLICA
CÁRCAMO
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
136
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ITEM
DESCRIPCION
ENTRE
UNIDAD
11
ENLACE MOTORES
TABLERO
12
ATERRAMIENTO
13
TRANSFORMADOR ACCESORIOS
14
SUMINISTRO E INST. IMPULSION FFD; D = 300MM
15
SUMINISTRO E INST. ACCESORIOS DE FIERRO FUNDIDO
50
KVA
Y
Y
TUBERIA
TOTAL E.E. BUENOS AIRES $US TOTAL COSTO INTERCEPTOR OESTE $US
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
GLB
1,00
413,004
413,004
GLB
1,00
289,401
289,401
PZA
1,00
6837,141
6.837,141
ML
656,00
106,332
69.753,792
1,00
2255,547
2.255,547
GLB
COSTO TOTAL ($US)
177.047,42 1.810.790,90
137
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
Tabla 4.48. Presupuesto General Orkojahuira
ITEM
1.1.
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
ML
12.706,86
0,38
4.828,61
UNIDAD
DESCRIPCION
COSTO TOTAL ($US)
ORKOJAHUIRA
1
REPLANTEO Y ALCANTARILLADO
TRAZADO
TUBERIAS
2
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA H < = 2.0 M
M3
27.446,29
4,202
115.329,32
3
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 2,0 < H < = 4.0 M
M3
1.050,92
5,232
5.498,40
4
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 4,0 < H < = 6.0 M
M3
0,01
6,605
0,07
5
CAMA DE TIERRA CERNIDA
M3
3.471,64
6,063
21.048,57
6
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
827,85
11,243
9.307,51
7
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
2.299,67
18,82
43.279,81
8
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
742,15
29,304
21.747,99
9
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
534,81
40,298
21.551,61
10
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 350 MM
ML
1.149,00
49,695
57.099,36
11
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 400 MM
ML
760,90
66,136
50.323,01
12
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 450 MM
ML
492,03
114,402
56.289,10
13
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 500 MM
ML
2.685,27
141,532
380.051,21
14
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 600 MM
ML
2.587,15
180,515
467.019,74
15
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 700 MM
ML
364,04
185,428
67.502,47
16
RELLENO CON TIERRA CERNIDA
M3
4.820,36
5,023
24.212,68
17
RELLENO COMP/ CON MAT COMUN
M3
17.395,96
8,089
140.715,92
18
AGOTAMIENTO DE ZANJAS
M3
0,00
10,093
0,00
19
ENTIBADO DE ZANJAS
M2
52.363,52
8,368
438.177,94
20
PRUEBA HIDRÁULICA
ML
12.442,86
1,809
22.509,13
21
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 1,5 < H < = 2,0 M
PZA
198,00
512,556
101.486,09
22
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
8,00
621,293
4.970,34
23
CAMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,5 < H
PZA
7,00
729,835
5.108,85
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
138
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
PZA
3,00
838,591
2.515,77
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
5,00
947,35
4.736,75
26
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,0 < H < = 4,5 M
PZA
0,00
1055,894
0,00
27
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,5 < H < = 5,0 M
PZA
0,00
1164,631
0,00
28
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 5,0 < H < = 5,5 M
PZA
0,00
1273,175
0,00
29
ROTURA Y REPOSICION DE PAVIMENTO FLEXIBLE
M2
0,00
20,964
0,00
30
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO+TRAT. SUP
M2
8.988,31
17,746
159.506,55
31
ROTURA Y REPOSICION DE PAV. RÍGIDO
M2
84,17
37,837
3.184,74
32
RETIRO Y REPOSICION DE LOSETAS
M2
54,46
11,416
621,72
33
ROTURA ACERAS
M2
163,86
31,095
5.095,23
34
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO,ADOQUINADO
M2
1.505,18
9,032
13.594,79
35
LIMPIEZA Y RETIRO DE ESCOMBROS
M3
6.425,11
2,763
17.752,57
ITEM
DESCRIPCION
UNIDAD
24
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
25
COSTO TOTAL ($US)
< = 3,0 M
Y
REPOSICION
DE
DE
GRADAS,
TOTAL ORKOJAHUIRA $us
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
DE
2.265.065,83
139
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
Tabla 4.49. Presupuesto General Seguencoma
ITEM
1.1.
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
SEGUENCOMA
1
REPLANTEO Y ALCANTARILLADO
2
COSTO TOTAL ($US) 451.063,78
TRAZADO
TUBERIAS
ML
4.264,30
0,380
1.620,43
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA H < = 2.0 M
M3
6.658,81
4,202
27.980,33
3
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 2,0 < H < = 4.0 M
M3
13,56
5,232
70,92
4
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 4,0 < H < = 6.0 M
M3
0,00
6,605
0,00
5
CAMA DE TIERRA CERNIDA
M3
578,83
6,063
3.509,46
6
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
798,72
11,243
8.980,05
7
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
2.053,85
18,82
38.653,36
8
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
1.243,43
29,304
36.437,47
9
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
0,00
40,298
0,00
10
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 350 MM
ML
0,00
49,695
0,00
11
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 400 MM
ML
0,00
66,136
0,00
12
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC NTC 3722-1, D = 500 MM
ML
37,50
141,532
5.307,03
13
RELLENO CON TIERRA CERNIDA
M3
890,06
5,023
4.470,76
14
RELLENO COMP/ CON MAT COMUN
M3
4.689,50
8,089
37.933,40
15
AGOTAMIENTO DE ZANJAS
M3
0,00
10,093
0,00
16
ENTIBADO DE ZANJAS
M2
16.890,04
8,368
141.335,89
17
PRUEBA HIDRÁULICA
ML
4.133,50
1,809
7.477,49
18
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 1,5 < H < = 2,0 M
PZA
104,00
512,556
53.305,82
19
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
5,00
621,293
3.106,47
20
CAMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
1,00
729,835
729,84
21
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
PZA
0,00
838,591
0,00
22
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
0,00
947,35
0,00
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
140
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
PZA
0,00
1055,894
0,00
CÁMARA TIPO I, H° A° D=1,20 M PREF 4,5 < H < = 5,0 M
PZA
0,00
1164,631
0,00
25
ROTURA Y FLEXIBLE
M2
0,00
20,964
0,00
26
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO+TRAT. SUP
M2
1.581,50
17,746
28.065,36
27
ROTURA Y REPOSICION DE PAV. RÍGIDO
M2
1.189,20
37,837
44.995,92
28
RETIRO Y REPOSICION DE LOSETAS
M2
0,00
11,416
0,00
29
ROTURA Y REPOSICION DE GRADAS, ACERAS
M2
0,00
31,095
0,00
30
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO,ADOQUINADO
M2
432,29
9,032
3.904,41
31
LIMPIEZA Y RETIRO DE ESCOMBROS
M3
1.150,69
2,763
3.179,36
ITEM
DESCRIPCION
UNIDAD
23
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,0 < H < = 4,5 M
24
1.2.
REPOSICION
DE
PAVIMENTO DE
DE
PUENTE CELOSÍA METÁLICA
6.091,38
1
REPLANTEO Y TRAZADO PUENTE CELOSÍA
ML
13,00
1,306
16,978
3
BLOQUE DE ANCLAJE DE HORMIGON SIMPLE
M3
1,02
612,808
627,515
4
PUENTE CELOSÍA METÁLICA TUBERÍA GALVANIZADA
ML
13,00
418,991
5.446,883
TOTAL
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
COSTO TOTAL ($US)
0,63X0,63
457.155,16
141
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
Tabla 4.50. Presupuesto General Interceptor Autopista
ITEM
1.1.
DESCRIPCION
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
ML
5.333,65
0,380
2.026,79
UNIDAD
COSTO TOTAL ($US)
INTERCEPTOR AUTOPISTA, SANEAMIENTO OBRA DE TOMA AGUA POTABLE ACHACHICALA
1
REPLANTEO Y ALCANTARILLADO
TRAZADO
2
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA H < = 2.0 M
M3
8.774,59
4,202
36.870,81
3
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 2,0 < H < = 4.0 M
M3
814,97
5,232
4.263,92
4
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 4,0 < H < = 6.0 M
M3
61,94
6,605
409,11
5
CAMA DE TIERRA CERNIDA
M3
791,11
6,063
4.796,52
6
ASIENTO DE GRAVILLA
M3
0,00
26,665
0,00
7
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D= 150 MM
ML
738,49
11,243
8.302,81
8
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 200 MM
ML
1.755,32
18,82
33.035,03
9
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 250 MM
ML
1.404,88
29,304
41.168,63
10
PROV. Y TENDIDO TUB. PVC SDR 41 D = 300 MM
ML
1.287,37
40,298
51.878,40
11
RELLENO CON TIERRA CERNIDA
M3
791,11
5,023
3.973,76
12
RELLENO COMP/ CON MAT COMUN
M3
7.049,50
8,089
57.023,43
13
AGOTAMIENTO DE ZANJAS
M3
46,40
10,093
468,31
14
ENTIBADO DE ZANJAS
M2
23.714,11
8,368
198.439,68
15
PRUEBA HIDRÁULICA
ML
5.186,05
1,809
9.381,57
16
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 1,5 < H < = 2,0 M
PZA
103,00
512,556
52.793,27
17
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
9,00
621,293
5.591,64
18
CAMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
6,00
729,835
4.379,01
19
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
PZA
2,00
838,591
1.677,18
20
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
1,00
947,35
947,35
21
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 4,0 < H < = 4,5 M
PZA
1,00
1055,894
1.055,89
22
CÁMARA TIPO I, H° A° D=1,20 M PREF 4,5 < H < = 5,0 M
PZA
1,00
1164,631
1.164,63
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
TUBERIAS
142
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
PZA
2,00
1273,175
2.546,35
M2
0,00
20,964
0,00
M2
3.484,87
17,746
61.842,51
ROTURA Y REPOSICION DE PAV. RÍGIDO
M2
0,00
36,951
0,00
27
RETIRO Y REPOSICION DE LOSETAS
M2
0,00
11,416
0,00
28
ROTURA Y REPOSICION DE GRADAS, ACERAS
M2
0,00
31,095
0,00
29
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO,ADOQUINADO
M2
0,00
9,032
0,00
30
LIMPIEZA Y RETIRO DE ESCOMBROS
M3
1.046,13
2,763
2.890,46
ITEM
DESCRIPCION
UNIDAD
23
CÁMARA TIPO I, H°A° D=1,20 M PREF 5,0 < H < = 5,5 M
24
ROTURA Y FLEXIBLE
25
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO+TRAT. SUP
26
REPOSICION
DE
TOTAL AUTOPISTA
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
PAVIMENTO DE
DE
COSTO TOTAL ($US)
586.927,05
143
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
Tabla 4.51. Emisario (PTAR Opción “Valle de las Flores”
CANTIDA D
COSTO UNITARIO ($US)
DESCRIPCION
1.1.
EMISARIO
1
REPLANTEO Y TRAZADO TUBERIAS ALCANTARILLADO
ML
10.051,64
0,380
3.819,62
2
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA H < = 2.0 M
M3
47.527,70
4,202
199.711,40
3
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 2,0 < H < = 4.0 M
M3
10.390,95
5,232
54.365,45
4
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 4,0 < H < = 6.0 M
M3
578,03
6,605
3.817,86
5
CAMA DE GRAVILLA
M3
10.680,10
26,665
284.784,84
6
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N-12, D = 1000 MM
ML
1.848,55
361,838
668.874,91
7
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N-12, D = 1200 MM
ML
7.981,09
466,128
3.720.210,9 2
8
RELLENO CON TIERRA CERNIDA
M3
12.955,97
5,023
65.077,86
9
RELLENO COMP/ CON MAT COMUN
M3
20.738,00
8,089
167.749,69
10
AGOTAMIENTO DE ZANJAS
M3
509,23
10,093
5.139,65
11
ENTIBADO DE ZANJAS
M2
52.029,44
8,368
435.382,36
12
PRUEBA HIDRÁULICA
ML
9.829,64
1,809
17.781,82
13
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
159,00
886,692
140.984,03
14
CAMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
9,00
1014,789
9.133,10
15
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
PZA
7,00
1142,886
8.000,20
16
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
1,00
1273,95
1.273,95
17
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 4,0 < H < = 4,5 M
PZA
4,00
1404,781
5.619,12
18
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 4,5 < H < = 5,0 M
PZA
4,00
1533,44
6.133,76
19
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 5,0 < H < = 5,5 M
PZA
4,00
1670,683
6.682,73
20
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 5,5 < H < = 6,0 M
PZA
1,00
1817,38
1.817,38
21
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 6,0 < H < = 6,5 M
PZA
1,00
1974,413
1.974,41
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
UNIDA D
PRECIO UNITARIO ($US)
ITE M
COSTO TOTAL ($US)
6.131.378,74
144
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
UNIDA D
CANTIDA D
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
M3
0,00
300,038
0,00
M2
0,00
20,964
0,00
M2
14.320,95
17,746
254.139,51
ROTURA Y REPOSICION DE PAV. RÍGIDO
M2
0,00
37,837
0,00
26
ROTURA Y REPOSICION GRADAS, ACERAS
DE
M2
0,00
31,095
0,00
27
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO,ADOQUINADO
DE
M2
0,00
9,032
0,00
28
LIMPIEZA Y ESCOMBROS
DE
M3
24.938,17
2,763
68.904,17
1.2.
CAMINO DE ACCESO
1
REPLANTEO Y TRAZADO CAMINO DE ACCESO
2
ITE M
DESCRIPCION
22
PROTECCION HoSo H21
23
ROTURA Y REPOSICION PAVIMENTO FLEXIBLE
DE
24
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO+TRAT. SUP
DE
25
DETUBERIA
CON
RETIRO
724.128,27 DEL
ML
3.505,37
0,492
1.724,64
EXCAVACION COMÚN CON EQUIPO PESADO
M3
68.883,66
4,461
307.290,00
3
CONFORMACION DE TERRAPLEN CON MATERIAL DE CORTE
M3
37.276,18
4,464
166.400,88
4
TRANSPORTE BUZONES
M3
31.607,48
0,56
17.700,19
5
CONSTRUCCION DE GAVIONES
M3
2.000,00
93,796
187.592,00
6
PROVISION Y COLOCACION TUBOS HPDE D=1000 MM
ML
120,00
361,838
43.420,56
1.3.
ACUEDUCTO CANAL POSTENSADO CRUCE DE RÍO ORKOJAHUIRA
1
REPLANTEO ACUEDUCTO
2
DE
Y
COSTO TOTAL ($US)
MATERIAL
A
DE
TRAZADO
18.522,68
ML
25,00
1,306
32,650
EXCAVACION CLASE 2, CON ALTURA 0-2 M C/ACARREO HASTA 500 M.
M3
8,91
2,086
18,586
3
BLOQUE DE ANCLAJE HORMIGON SIMPLE
M3
3,87
612,808
2.371,567
4
PUENTE CANAL PREESFORZADO 1,20 X 1,25
ML
25,00
643,995
16.099,875
1.4
CRUCE DE CANALIZACION DE RÍOS
1
REPLANTEO Y TRAZADO TUBERIAS ALCANTARILLADO
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
DE
193.504,27 ML
153,98
0,380
58,511
145
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
ITE M
DESCRIPCION
UNIDA D
CANTIDA D
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
2
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N -12 D = 1000 MM
ML
4,21
361,838
1.523,338
3
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N -12 D = 1200 MM
ML
144,97
466,128
67.573,178
4
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA H < = 2.0 M
M3
701,62
4,202
2.948,206
5
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 2,0 < H < = 4.0 M
M3
701,62
5,232
3.670,874
6
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 4,0 < H < = 6.0 M
M3
294,48
6,605
1.945,027
7
CAMA DE TIERRA GRAVILLA
M3
167,22
26,665
4.458,879
9
RELLENO CON TIERRA CERNIDA
M3
202,30
5,023
1.016,150
10
RELLENO COMP/ CON MAT COMUN
M3
1.114,56
8,089
9.015,669
11
AGOTAMIENTO DE ZANJAS
M3
294,48
10,093
2.972,166
12
ENTIBADO DE ZANJAS
M2
1.418,82
8,368
11.872,707
13
TRASVASE DE RIOS
GLB
4,00
2.000,488
8.001,952
14
ROTURA Y REPOSICION ASFALTO
M2
0,00
20,964
0,000
15
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO Y TRAT. SUPERF.
M2
11,36
17,746
201,612
16
ROTURA RÍGIDO
M2
0,00
37,837
0,000
17
PROTECCION DE TUBERIA CON HoSo H21
M3
194,55
300,038
58.373,492
18
ROTURA Y REPOSICIÓN MAMPOSTERIA DE PIEDRA
DE
M2
389,61
45,534
17.740,584
19
RETIRO Y EMPEDRADO
DE
M2
119,53
9,032
1.079,613
20
RETIRO DE ESCOMBROS
M3
380,86
2,76
1.052,313
Y
REPOSICIÓN
REPOSICIÓN
TOT AL
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
PAV.
COSTO TOTAL ($US)
7.067.533,96
146
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
Tabla 4.52. Emisario (PTAR Opción B)
ITE M
DESCRIPCION
UNIDA D
CANTIDA D
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
1.1.
EMISARIO
1
REPLANTEO Y TRAZADO TUBERIAS ALCANTARILLADO
ML
11.247,85
0,380
4.274,18
2
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA H < = 2.0 M
M3
53.000,48
4,202
222.708,0 0
3
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 2,0 < H < = 4.0 M
M3
12.036,87
5,232
62.976,88
4
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 4,0 < H < = 6.0 M
M3
851,16
6,605
5.621,94
5
CAMA DE GRAVILLA
M3
11.937,24
26,665
318.306,4 2
6
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N-12, D = 1000 MM
ML
1.848,55
361,838
668.874,9 1
7
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N-12, D = 1200 MM
ML
9.141,31
466,128
4.261.018, 68
8
RELLENO CON TIERRA CERNIDA
M3
14.475,71
5,023
72.711,47
9
RELLENO COMP/ CON MAT COMUN
M3
23.645,00
8,089
191.264,4 3
10
AGOTAMIENTO DE ZANJAS
M3
778,00
10,093
7.852,33
11
ENTIBADO DE ZANJAS
M2
58.344,02
8,368
488.222,7 8
12
PRUEBA HIDRÁULICA
ML
10.989,85
1,809
19.880,65
13
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,0 < H < = 2,5 M
PZA
182,00
886,692
161.377,9 4
14
CAMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 2,5 < H < = 3,0 M
PZA
10,00
1014,789
10.147,89
15
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 3,0 < H < = 3,5 M
PZA
9,00
1142,886
10.285,97
16
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 3,5 < H < = 4,0 M
PZA
2,00
1273,95
2.547,90
17
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 4,0 < H < = 4,5 M
PZA
5,00
1404,781
7.023,91
18
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 4,5 < H < = 5,0 M
PZA
4,00
1533,44
6.133,76
19
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 5,0 < H < = 5,5 M
PZA
4,00
1670,683
6.682,73
20
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 5,5 < H < = 6,0 M
PZA
1,00
1817,38
1.817,38
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
COSTO TOTAL ($US)
6.891.605,45
147
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
ITE M
DESCRIPCION
UNIDA D
CANTIDA D
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
21
CÁMARA TIPO II, H°A° D=1,60 M PREF 6,0 < H < = 6,5 M
PZA
1,00
1974,413
1.974,41
22
PROTECCION HoSo H21
M3
95,39
300,038
28.621,09
23
ROTURA Y REPOSICION PAVIMENTO FLEXIBLE
DE
M2
0,00
20,964
0,00
24
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO+TRAT. SUP
DE
M2
14.320,95
17,746
254.139,5 1
25
ROTURA Y REPOSICION DE PAV. RÍGIDO
M2
0,00
37,837
0,00
26
ROTURA Y REPOSICION GRADAS, ACERAS
DE
M2
0,00
31,095
0,00
27
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO,ADOQUINADO
DE
M2
0,00
9,032
0,00
28
LIMPIEZA Y ESCOMBROS
DE
M3
27.919,03
2,763
77.140,29
1.2.
CAMINO DE ACCESO
1
REPLANTEO Y TRAZADO CAMINO DE ACCESO
DEL
2
EXCAVACION COMÚN EQUIPO PESADO
CON
3
DETUBERIA
CON
RETIRO
750.795,63 ML
4.521,29
0,492
2.224,47
M3
72.045,82
4,461
321.396,4 0
CONFORMACION DE TERRAPLEN CON MATERIAL DE CORTE
M3
39.912,02
4,464
178.167,2 7
4
TRANSPORTE BUZONES
M3
32.133,80
0,56
17.994,93
5
CONSTRUCCION DE GAVIONES
M3
2.000,00
93,796
187.592,0 0
6
PROVISION Y COLOCACION DE TUBOS HPDE D=1000 MM
ML
120,00
361,838
43.420,56
1.3.
ACUEDUCTO CANAL POSTENSADO CRUCE DE RÍO ORKOJAHUIRA
1
REPLANTEO ACUEDUCTO
2
DE
Y
COSTO TOTAL ($US)
MATERIAL
A
TRAZADO
18.522,69
ML
25,00
1,306
32,65
EXCAVACION CLASE 2, CON ALTURA 0-2 M C/ACARREO HASTA 500 M.
M3
8,91
2,086
18,59
3
BLOQUE DE ANCLAJE HORMIGON SIMPLE
M3
3,87
612,808
2.371,57
4
PUENTE CANAL PREESFORZADO 1,20 X 1,25
ML
25,00
643,995
16.099,88
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
DE
148
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
ITE M
UNIDA D
DESCRIPCION
DE
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
1.4
CRUCE RÍOS
1
REPLANTEO Y TRAZADO TUBERIAS ALCANTARILLADO
ML
153,98
0,380
58,511
2
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N -12 D = 1000 MM
ML
4,21
361,838
1.523,338
3
PROV. Y TENDIDO TUB. HPDE ADS N -12 D = 1200 MM
ML
144,97
466,128
67.573,17 8
4
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA H < = 2.0 M
M3
701,62
4,202
2.948,206
5
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 2,0 < H < = 4.0 M
M3
701,62
5,232
3.670,874
6
EXCAVACION COMUN A MÁQUINA; 4,0 < H < = 6.0 M
M3
294,48
6,605
1.945,027
7
CAMA DE TIERRA GRAVILLA
M3
167,22
26,665
4.458,879
9
RELLENO CON TIERRA CERNIDA
M3
202,30
5,023
1.016,150
10
RELLENO COMP/ CON MAT COMUN
M3
1.114,56
8,089
9.015,669
11
AGOTAMIENTO DE ZANJAS
M3
294,48
10,093
2.972,166
12
ENTIBADO DE ZANJAS
M2
1.418,82
8,368
11.872,70 7
13
TRASVASE DE RIOS
GLB
4,00
2.000,488
8.001,952
14
ROTURA Y REPOSICION ASFALTO
M2
0,00
20,964
0,000
15
RETIRO Y REPOSICION EMPEDRADO Y TRAT. SUPERF.
M2
11,36
17,746
201,612
16
ROTURA RÍGIDO
M2
0,00
37,837
0,000
17
PROTECCION DE TUBERIA CON HoSo H21
M3
194,55
300,038
58.373,49 2
18
ROTURA Y REPOSICIÓN MAMPOSTERIA DE PIEDRA
DE
M2
389,61
45,534
17.740,58 4
19
RETIRO Y EMPEDRADO
DE
M2
119,53
9,032
1.079,613
20
RETIRO DE ESCOMBROS
M3
380,86
2,76
1.052,313
1.3.
ACUEDUCTO CANAL POSTENSADO CRUCE DE RÍO LA PAZ
1
REPLANTEO ACUEDUCTO
2
EXCAVACION CLASE 2, CON ALTURA 0-2 M C/ACARREO HASTA
Y
CANALIZACION
CANTIDA D
REPOSICIÓN
REPOSICIÓN
Y
DE
PAV.
TRAZADO
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
COSTO TOTAL ($US)
193.504,27
24.444,79
ML
33,00
1,306
43,098
M3
11,76
2,086
24,531
149
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
ITE M
DESCRIPCION
UNIDA D
CANTIDA D
PRECIO UNITARIO ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
M3
5,10
612,808
3.125,321
ML
33,00
643,995
21.251,83 5
COSTO TOTAL ($US)
500 M. 3
BLOQUE DE ANCLAJE HORMIGON SIMPLE
DE
4
PUENTE CANAL PREESFORZADO 1,20 X 1,25
TOTAL EMISARIO CON PTAR OPCION B
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
7.878.872,82
150
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
Tabla 4.53. Presupuesto General Obra de Toma
ITE M
DESCRIPCION
1.1.
OBRA DE TOMA
1
REPLANTEO Y ESTRUCTURAS
TRAZADO
DE
2
EXCAVACION ESTRUCTURAS
COMÚN
DE
4
HORMIGON ARMADO (EST. CORRIENTES)
LOSAS
5
HORMIIGON ARMADO (EST. CORRIENTES)
MUROS
7
UNIDAD
CANTIDA D
PRECIO UNITARI O ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
COSTO TOTAL ($US) 157.763,34
M2
39,56
2,003
79,239
M3
142,42
5,172
736,576
M3
27,66
586,483
16.224,612
M3
27,50
612,808
16.851,301
HORMIGON SIMPLE H21
M3
2,35
274,958
645,601
8
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE COMPUERTA AUTOMÁTICA TIPO AMIL
PZA
3,00
34794,04 6
104.382,138
9
SUMINISTRO E INST.COMPUERTA METÁLICA 0,80 x 1,20
PZA
4,00
2064,133
8.256,532
10
SUMINISTRO E INST. COMPUERTA METÁLICA 2,00x1,20
PZA
2,00
4951,82
9.903,640
11
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE LINNIMETRO
PZA
1,00
683,7
683,700
1.2.
INTERCONEXIÓN OBRA DE TOMA - EMISARIO
1
REPLANTEO Y TRAZADO TUBERIAS ALCANTARILLADO
ML
115,98
0,380
44,072
2
EXCAVACION CLASE 2, CON ALTURA 0-2 M C/ACARREO HASTA 500 M.
M3
479,39
4,202
2.014,388
3
EXCAVACION CLASE 2, CON ALTURA 2-4 M C/ACARREO HASTA 500 M.
M3
23,97
5,232
125,408
4
CAMA DE APOYO DE 10 CM GRAVILLA
M3
102,48
26,665
2.732,677
5
PROV. Y TENDIDO DE TUBERIA PVC 1000 MM, NOVAFORT S4
ML
114,78
361,838
41.531,766
6
RELLENO Y COMPACTADO CON TIERRA CERNIDA
M3
126,45
5,023
635,164
7
RELLENO Y COMPACTADO CON TIERRA COMÚN
M3
156,28
8,089
1.264,153
8
ENTIBADO H > 1,7 M
M2
479,39
8,368
4.011,519
9
PRUEBAS
ML
114,78
1,809
207,637
HIDRÁULICAS
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
Y/O
53.926,47
151
Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto, Santa Cruz y el Valle Central de Tarija – (Bolivia) Informe Final - Plan Maestro Metropolitano de Agua Potable y Saneamiento de La Paz – El Alto y Zonas Adyacentes
ITE M
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDA D
PRECIO UNITARI O ($US)
COSTO UNITARIO ($US)
COSTO TOTAL ($US)
INFILTRACION
10
PROTECCION DE TUBERIAS CON HORMIGON SIMPLE H21
M3
2,50
300,038
750,095
11
LIMPIEZA Y RETIRO ESCOMBROS A +1,5 KM
M3
220,63
2,763
609,589
DE
TOTAL OBRA DE TOMA
211.689,81
4.6. CRONOGRAMA DE EJECUCION DE OBRA Para la planificación de proyectos de cualquier índole, en forma eficiente es necesario realizar una secuencia sistemática de los trabajos que se necesiten desarrollar en la misma, de manera que la secuencia de trabajos resulte favorable en el aspecto de acortar el tiempo de ejecución, sin que esto ocasione disminución en la calidad de la obra. La planificación del proyecto, estará compuesta de varias planeaciones parciales, lo que quiere decir que mientras un trabajo este por culminar, otro estará recién en sus inicios, dicha planeación de los diferentes trabajos parciales que contempla el proyecto, estarán representados en forma grafica mediante la aplicación de los grafos o redes dispersas. Un grafo, es un modelo lo más preciso posible del proyecto que queremos planificar, conformado por actividades, que son los trabajos a realizar, con su respectivo tiempo que se constituye para llegar a un etapa, que es el principio o fin de una actividad. 4.6.1.
Gráfico de Barras ó Diagrama Gantt
En los comienzos de la era de la organización científica del trabajo apareció el sistema de programación desarrollado por Henry L. Gantt, que se constituyó en uno de los más importantes y difundidos en la programación de construcciones. Como método de programación de planificación y programación, el Gantt exige una visualización del proyecto, que debe estar precedido por la determinación de las actividades y los recursos que se necesiten para su aplicación, en un determinado tiempo. Además de proyectar las diferentes etapas del proyecto y el orden en que se deben ejecutar las tareas para alcanzar el objetivo de tiempo fijado En vista que el PLAN MAESTRO METROPOLITANO DE SANEAMIENTO DE LA CIUDAD DE LA PAZ, es bastante complejo y está compuesto de diferentes componentes y módulos, se han elaborado Cronograma de Barras Gantt en forma separada, y que de alguna manera visualiza el planteamiento de la ejecución, que puede realizarse con la ejecución simultánea o por fases. Dichos cronogramas de obras se muestran en el Anexo 15 “Términos de Referencia del Estudio a Nivel TESA”..
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4.7. PLANOS DE CONSTRUCCION Una información básica para la etapa de licitación y de ejecución, son los planos de construcción, que se ha dividido de la siguiente manera:
a) Planos de Colectores Principales de Alcantarillado Sanitario, Planos en planta y perfil en escalas convenientes, indicando el trazo, sentido del flujo, diámetro, longitud, pendiente y tipo de material empleado, de los siguientes colectores: b) Planos de detalle de las obras de arte (cruces de vías, canales, etc) c) Plano de detalle constructivo de cámaras de inspección Tipo I y Tipo II. d) Planos de camino de acceso a la PTAR e) Planos de la Obra de Toma f) Plano de Geo referenciación de Bancos de Nivel Los colectores que tendrán esta información básica son los siguientes:
Interceptor Huayllas Interceptor Orkojahuira Interceptor Obra de Toma Interceptor Oeste Interceptor Seguencoma Emisario Los planos se encuentran en el Anexo 14 “Planos Generales y de Construcción”, editados en AUTOCAD y ACROBAT. 4.8. PREDIMENSIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO MALLASA El Predimensionamiento de la Planta de Tratamiento Mallasa (ubicada en el Valle de las Flores) se describe en detalle en el Anexo 16 “Memoria de Cálculo de la Planta de Tratamiento”, en especial el Capítulo 7 de dicha Memoria. 4.8.1.
Generalidades
El sistema de alcantarillado sanitario de La Paz, actualmente no cuenta con el Componente de Tratamiento de Aguas Residuales, las descargas son directas a todos los cuerpos receptores principales y afluentes, así como quebradas, cursos eventuales y otros puntos, de forma a que al final confluyen en el cuerpo principal que llega a ser el río Choqueyapu que aguas abajo toma el nombre de río La Paz. Las características de la cuenca hidrográfica del río La Paz, dentro el cual se ubica la ciudad de La Paz y las áreas colindantes de los municipios de Achocalla, Mecapaca y Palca, junto con la configuración del relieve topografía así como el crecimiento urbanístico no planificado, impidieron que se implemente un emisario o los que sean necesarios y el tratamiento de las aguas residuales antes de ser vertidos a los cuerpos receptores, de esta forma fue más factible realizar descargas directas en los innumerables cuerpos receptores. Es así que este sistema cuenta con alrededor de 1.742 puntos de descarga, representan el 97.60% del total del área servida por EPSAS, esto es de las ciudades de La Paz y El Alto.
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Las obras civiles son del tipo de descarga con caída libre, generalmente mediante tubería empotrada en los muros de los canales embovedados, terminadas a ras o sobresalientes indistintamente de los muros, no siguen un patrón definido. Las zonas por debajo de la cota 3.100,00 msnm, se ubican las área aledañas al rio La Paz en su paso por las comunidades rurales de la denominada “Rio Abajo”, como Lipari, Huajchilla, Valencia, Huaricana, Mecapaca entre los principales, es la tradicional zona proveedora de productos como hortalizas, legumbres y alimentos similares de las ciudades de La Paz, El Alto y otros centros poblados del altiplano. Esta práctica de cultivo intensivo con sistema de riego viene desde épocas coloniales, los sistemas de riego captan las aguas del rio La Paz, y sin tratamiento alguno dos conducen a las tierras de cultivo mediante canales de tierra o de mampostería de piedra bruta, donde se riegan los cultivos según un calendario de distribución regido por el Alcalde de Aguas de cada comunidad. 4.8.2.
Ubicación de la PTAR
La elección del sitio de la PTAR se hace en función a varios criterios, obligatorios o recomendables:
Planos de expansión urbanística de la ciudad de La Paz; Disponibilidad de terrenos con la superficie requerida; Articulación con lo emisario principal de transporte de las aguas residuales; Accesibilidades; Valor agrícola del sitio; Evaluación previa de las características morfológicas del sitio; Topografía; Niveles freáticos; Articulación con el cuerpo receptor; Cotas de crecida del cuerpo receptor; Proximidades de zonas habitadas; Régimen de vientos.
Con base en estés criterios y después una análisis y ponderación de los mismos, se optó por implantar la futura PTAR en el lugar indicado en la siguiente figura:
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Figura 4.15. Futura PTAR
.
Se trata de un sitio limitado por la margen izquierda del rio Choqueyapu y las pendientes de los cerros circundantes, con una área de aproximadamente 13 Ha y con cotas variables entre los 3030,00 msnm y los 3050,00 msnm. Según las informaciones que se ha podido conseguir, el sitio pertenece a los miembros de la Junta Agraria de Mallasa, pero parece también que una parte de las parcelas pertenecen a personas que ya no tienen interés agrícola (aunque el uso siga siendo agrícola) por haberse trasladado el propietario original o por venta del terreno. 4.8.3.
Periodo de diseño
Los factores que intervienen en la selección del período de diseño son:
Vida útil de las estructuras y equipos tomando en cuenta la obsolescencia, desgaste y daños Ampliaciones futuras y planeación de las etapas de construcción del proyecto Cambios en el desarrollo social y económico de la población Comportamiento hidráulico de las obras cuando éstas no estén funcionando a su plena capacidad.
El período de diseño debe adoptarse en función de los componentes del sistema. Los periodos de diseños adoptados están basados en la Tabla 2.1 de la NB 688. Sin embargo, considerando que las obras del presente Estudio de Identificación entraran en operación en el corto plazo desde el año 2018, y el PMM está proyectado hasta el año 2036, se tienen 18 años de vida, es decir un poco menor al considerado en la Tabla 4.1
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Tabla 4.54. Periodos de diseño recomendados Componentes del sistema de saneamiento
Periodo de diseño considerado en el PMI (años)
Interceptores y emisarios
20
Colectores
20
PTAR
20 5 – 10
Equipos eléctricos Equipos de combustión interna
5
Estación de bombeo
20
Edificios, laboratorios, etc.
20
Fuente: Elaboración propia en base a la Tabla 2.1 de la NB 688
4.8.4.
Caudales de diseño
Los caudales a tratar se calcularan con base en la siguiente metodología:
Atribución de dotaciones per cápita de consumen de agua a cada una de las áreas (cuencas o sub-cuencas) servidas por los interceptores previstos;
Atribución del coeficiente de retorno al alcantarillado - C; Atribución del coeficiente de punta diario para las aguas residuales domésticas - CPDd; Atribución del coeficiente de punta horario para las aguas residuales domésticas - CPDh; Calculo de los caudales medios diarios de aguas residuales domesticas – QMDd; Calculo de los caudales de punta diarios de aguas residuales domesticas - QPDd; Calculo de los caudales de punta horarios de aguas residuales domesticas - QPHd; Definición de los caudales medios industriales con base en la información disponible - QMDi; Atribución del coeficiente de punta horario para las aguas residuales industriales - CPIh; Calculo de los caudales de punta horaria de aguas residuales industriales - QPDi Cálculo del área neta de cuenca correspondiente a cada interceptor - ANC; Cálculo de los caudales de infiltración – Qinf. con base en el área neta de cuenca y segun el siguiente criterio:
Cálculo de los caudales de conexiones erradas según el siguiente criterio Cálculo del caudal medio diario de proyecto en tiempo seco – QMDPTS – según el siguiente criterio:
Cálculo del caudal medio diario de proyecto en tiempo de lluvia - QMDPTI según el siguiente criterio:
Cálculo del caudal de punta diario de proyecto en tiempo seco - QPDPTS según el siguiente criterio:
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Cálculo del caudal de punta diario de proyecto en tiempo de lluvia - QPDPTI según el siguiente criterio
El caudal designado como QT es el caudal correspondiente al componente de agua del rio Choqueyapu que conjuntamente con los efluentes provenientes de la zona Central, que será desviado mediante una Obra de Toma hacia el EMISARIO, que conducirá los efluentes hasta la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. Tabla 4.55. Resumen de datos base de dimensionamiento para la PTAR Mallasa UN
1ª FASE
2ª FASE
3ª FASE
2018
2023
2023
2029
2029
2036
POBLACIÓN Y CAUDALES Población servida
hab.
671.166
704.127
704.127
872.999
872.999
1.007.629
3
67.054
72.866
72.866
95.575
95.575
114.001
3
2.762
2.762
2.762
2.762
2.762
2.762
3
9.302
11.835
11.835
23.683
23.683
34.481
3
10.058
10.930
10.930
14.336
14.336
17.100
3
48.384
48.384
48.384
48.384
48.384
48.384
3
69.816
75.628
75.628
98.337
98.337
116.763
3
128.366
135.079
135.079
161.332
161.332
216.728
m /dia
3
118.200
124.012
124.012
146.721
146.721
165.147
ℓ/s
1.368
1.435
1.435
1.698
1.698
1.911
Caudal medio diario doméstico (incluye aporte sistema Centro)
m /dia
Caudal medio diario industrial
m /dia
Caudal de infiltración
m /dia
Caudal de conexiones erradas Caudal trasvasado desde el rio (caudal fluvial Obra de Toma) Caudal medio diario doméstico + industrial Caudal medio diario en tempo de lluvia Caudal medio diario en tempo seco
m /dia m /dia m /dia m /dia
CONCENTRACIONES DE POLUENTES para caudal medio diario en tiempo seco DBO5
mg/ℓ
242
249
249
250
250
256
SST
mg/ℓ
296
317
317
307
307
313
DQO
mg/ℓ
483
499
499
500
500
509
NTK
mg/ℓ
47
50
50
49
49
50
PT
mg/ℓ
8
8
8
8
8
8
Fuente: Elaboración propia
Con base en la metodología precedente se calcularan los diferentes caudales previstos para los años 2012, 2018, 2023, 2029 y 2036 presentados en las tablas 4.2 a 4.10, incluidas en el Anexo 12 del presente Estudio de Identificación. 4.8.5.
Cargas Contaminantes
Las cargas contaminantes y correspondientes concentraciones de los afluentes à calcularan mediante la atribución de dotaciones per cápita de los siguientes parámetros:
PTAR se
Demanda Bioquímica de Oxígeno – DBO5 Demanda Química de Oxigeno – DQO Sólidos Suspendidos Totales – SST Nitrógeno Total Kjeldahl – NTK
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Fosforo Total – PT En la ausencia de datos analíticos se consideró que la concentración bacteriológica de las aguas residuales será conforme los valores típicos de efluentes domésticos:
Coliformes Fecales – CF = 106/100 mℓ NMP Coliformes Totales – CT = 107/100 mℓ NMP En lo que concierne la contribución industrial en las cargas contaminantes de las aguas residuales a tratar, se consideró que el convenio ya firmado entre EPSAS y algunas industrias será aplicable a todas las restantes. Según el referido convenio, las industrias deberán cumplir con los límites de descarga al sistema de alcantarillado sanitario conforme la tabla siguiente. Para efectos de diseño se consideraran las concentraciones correspondientes a los límites tolerables. Tabla 4.56. Límites de Descarga al Sistema de Alcantarillado Aplicables a las Industrias Unidad
Limite Permisible
Limite Tolerable
Aceites y grasas
mg/ℓ
80
80
Arsénico
mg/ℓ
0.5
1.0
Cadmio
mg/ℓ
0.15
0.30
Cianuro libre
mg/ℓ
0.10
0.20
Cobre
mg/ℓ
1.00
1.00
Cromo +6
mg/ℓ
0.05
0.10
Hidrocarburos Totales
mg/ℓ
10.0
10.0
Mercurio
mg/ℓ
0.01
0.01
Níquel
mg/ℓ
0.5
0.5
-
4.5 a 11
4.5 a 11
Plomo
mg/ℓ
0.6
0.6
Sulfuros
mg/ℓ
3.0
3.0
C
<40
<40
Zinc
mg/ℓ
3.0
5.0
DBO5
mg/ℓ
500
650
DQO
mg/ℓ
1 000
1 250
Fósforo
mg/ℓ
10
20
Nitrógeno Amoniacal
mg/ℓ
25
50
Nitrógeno Total
mg/ℓ
45
55
mℓ/ℓ/1h
10
20
mg/ℓ
350
500
Parámetros
pH
Temperatura
Sólidos Sedimentables Sólidos Suspendidos Totales
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o
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4.8.6.
Descripción sucinta de la solución de tratamiento elegida
La PTAR será construida en 3 fases y al horizonte de proyecto dispondrá de una capacidad de tratamiento para una población total de 1 007 629 habitantes a los cuales corresponde un caudal medio diario en tiempo seco de 165 147 m3/día (1911 ℓ/s) y en tiempo de lluvia de 216 728 m3/día (2 508 ℓ/s) La solución elegida tiene por base un proceso de tratamiento biológico por filtros percoladores con digestión anaerobia de lodos generados en los tratamientos primario y secundario. La conducción de las aguas residuales crudas hasta la obra de llegada de la PTAR se hará mediante un EMISARIO en HDPE de 1200 mm. La línea de agua se iniciará con una cámara de llegada dotada de un vertedero de caudales excesivos que alimentará al “by-pass” general de la PTAR. Se sigue un pozo de gruesos que permitirá la retención de los materiales más gruesos transportados por las aguas residuales afluentes. El tratamiento preliminar prosigue con una planta de rejillas de limpieza mecánica seguidas de tamices de tambor rotativo. El desbaste de arenas y grasas se realizará en presas rectangulares equipadas con un puente desarenador-desengrasador y con un sistema de difusores de aire que facilita la separación de las sustancias oleaginosas y efectúa una pre-aireación de las aguas residuales. Después del tratamiento preliminar, sigue el tratamiento primario a ser realizado en sedimentadores primarios circulares equipados con un puente rascador de lodos y elementos flotantes. Figura 4.16. Esquema del Proceso de Tratamiento: Linea de agua
El tratamiento biológico recibirá las aguas residuales provenientes de los sedimentadores primarios y será constituido por un conjunto de filtros percoladores con material de relleno en plástico. En una fase inicial, los filtros percoladores serán responsables apenas por la remoción de la materia orgánica carbonácea y posteriormente también por el desbaste de la materia orgánica nitrogenada (nitrificación). La requerida recirculación hasta la alimentación de los filtros se efectuará con las aguas residuales efluentes de los filtros. La remoción de los sólidos generados en los filtros percoladores (biomasa) se hace en sedimentadores secundarios idénticos a los primarios.
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Mediante una cámara repartidora, una parte del caudal proveniente de los sedimentadores secundarios será conducida a un sistema de desinfección por cloro gas, a fin de permitir su utilización en riego. El caudal excedentario será descargado directamente en el rio Choqueyapu. Como se ha mencionado con anterioridad, la conceptualización de la PTAR busca reducir primero la contaminación carbonácea para luego, una vez que el Río se encuentre saneado a través de la construcción de todos los interceptores (al largo plazo), proceder a reducir la carga orgánica nitrogenada. Esto se realizará mediante la aplicación de 4 nuevos filtros percoladores que permitirán disminuir la carga superficial de NH4 aplicada y, por tanto, propiciar su remoción hasta valores de 4 mg/l (antes del mezclado). Debido a su coste de operación elevado, el Consultor se recomienda que la remoción de Fósforo sea abordada en una siguiente fase (siempre que no exista la demanda de agua para riego). Tabla 4.57. Simulación de concentraciones de salida para DBO, SST y NH4, para época seca 1ª FASE CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO
2ª FASE
3ª FASE
Unid. 2018
2023
2023
2029
2029
2036
m /dia
118.200
124.012
146.721
165.147
mg/l
242
249
250
256
mg/l
296
317
307
313
mg/l
47
50
49
50
un
2
2
3
3
4
4
Concentración media DBO5
mg/l
156
162
153
157
151
156
Concentración de SST
mg/l
126
137
124
125
117
122
Concentración de NH4 efluente
mg/l
47
50
50
49
49
50
un
2
2
4
4
8
8
Concentración media DBO5
mg/l
35
38
19
23
10
12
Concentración de SST
mg/l
54
59
48
51
44
48
Concentración de NH4 efluente
mg/l
33
37
27
28
3
4
Caudal de ingreso para tiempo seco Caudal medio diario para tiempo seco Concentraciones de ingreso para tiempo seco DBO5 afluente sin infiltraciones y conexiones erradas SST afluente sin infiltraciones y conexiones erradas NTK afluente sin infiltraciones y conexiones erradas
3
Simulacion de Concentraciones de salida Sedimentador Primario Numero de Unidades
Filtros Percoladores + Sedimentador Sec. Numero de Filtros
Fuente: Elaboración propia
En respecto a la fase sólida, la secuencia de tratamiento comprende un tanque de homogeneización de los lodos primarios y secundarios a lo cual se sigue un espesamiento de los lodos en espesadores por gravedad y equipados con dispositivo de mezcla. Desde los espesadores, los lodos son bombeados hasta digestores anaerobios operando en régimen mesófilo (35ºC). Figura 4.17. Esquema del Proceso de Tratamiento: Línea de fangos
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El sistema de digestión comprende los digestores equipados con electroagitadores de tipo “draft-tube” para montaje interior, los equipos de calentamiento y recirculación de lodos, los equipos de recolección y almacenamiento de biogás y aún los equipos destinados a la producción de energía eléctrica. Los lodos digeridos son conducidos a un tanque de almacenamiento a partir de lo cual y través una estación de bombeo son enviados hasta el sistema de deshidratación constituido por centrifugas y una unidad de preparación y dosis de polielectrolito. Los lodos digeridos son almacenados en contenedores y luego transportados a destino final o descargados en un parque de lodos donde se quedaran hasta que puedan ser enviados a destino final. El biogás producido en el proceso de digestión de lodos será valorizado en el sistema de cogeneración para producción de energía eléctrica y de energía térmica, destinándose esta última al calentamiento de lodos en digestión. Por último, se presenta en la siguiente tabla un balance de masas correspondiente a la línea de fangos, desde su origen a partir de la producción de lodos primarios y secundarios (30 Tm) hasta su deshidratación y preparación para la disposición final (14 Tm).
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Tabla 4.58. Producción de lodos por etapa de tratamiento, para tiempo seco 1ª FASE CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO
Unidades
2ª FASE 2023
3ª FASE
2018
2023
2029
2029
2036
m /dia
118.200
124.012
kg/dia
20.051
22.366
24.000
26.750
27.925
31.577
kg/dia
10.066
10.752
11.623
13.715
14.474
16.646
kg MS/dia
30.117
33.118
35.623
40.465
42.399
48.223
m3/dia
995
1.086
1.169
1.341
1.408
1.606
un
1
1
2
2
2
2
kg/dia
27.105
29.806
32.061
36.418
38.159
43.401
m3/dia
658
723
778
884
926
1.053
m3/dia
337
362
391
457
482
553
Caudal de ingreso para tiempo seco Caudal medio diario para tiempo seco
3
146.721
165.147
Simulacion de produccion de lodos Sedimentador Primario Produccion de lodos primarios Filtros Percoladores + Sedimentador Sec. Produccion de lodos secundarios Tanque de homogeneizacion Produccion media de lodos primarios y secundarios Espesador gravitacional Numero de Unidades Produccion de lodos espesados Produccion de sobrenadantes Digestor Numero de Unidades Produccion total de lodos digeridos
un
1
1
2
2
2
2
kg /dia
15.355
17.176
16.432
19.143
20.241
23.595
m3/dia
596
667
638
743
786
916
un
1
1
2
2
2
2
Deshidratacion Numero de Bombas centrifugas Produccion de lodos deshidratados Produccion de centrados de deshidratacion
kg/dia
14.588
16.317
15.611
18.185
19.229
22.415
m3/dia
75
84
80
94
99
115
m3/dia
532
595
569
663
701
817
Fuente: Elaboración Propia
El biogás producido en el proceso de digestión de lodos será valorizado en el sistema de cogeneración para producción de energía eléctrica y de energía térmica, destinándose esta última al calentamiento de los lodos en digestión. El potencial de generación de energía eléctrica se encuentra entre los 15.000 y 19.000 KWh/dia (excluyendo la energía necesaria para la operación del Caldero).
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Tabla 4.59. Producción de Biogás y generación de energía eléctrica y térmica en la PTAR Mallasa Unidades
2023
2029
2036
Nm /dia
3
11.367
15.548
17.825
3
Nm /dia
6.820
9.329
10.695
3
Nm /dia
3.808
4.905
5.721
Biogás remanente no utilizado en el caldero
3
Nm /dia
7.559
10.643
12.104
Producción de energía eléctrica Energia promedio diaria disponible en el biogas remanente Potencia eléctrica generada
kWh/dia
45.083
63.474
72.188
kW
937
1.319
1.500
kW
1.200
1200
1200
kW
-
-
300
kWh/dia
14.990
19.200
19.200
kWh/dia
4.497
5.760
5.760
kWh/dia
2.998
3.840
3.840
kW
468
600
600
Producción de biogás Producción promedio de biogás Producción promedia de metano Biogás disponible utilizado en el caldero
Potencia de cada motor de cogeneración Producción total de energía eléctrica Producción de energía térmica Energía térmica recuperada en el enfriamiento del motor Energía térmica recuperada en los gases de escape del motor Potencia térmica total
Fuente: Elaboración Propia
4.8.7.
Componentes y presupuesto general del proyecto de depuración
El presupuesto requerido para la depuración de las aguas residuales de la ciudad de La Paz ha sido discretizado en diferentes etapas y tiene un costo total de USD 47,2 millones. Para el corto plazo, se anticipa un costo de USD 26,5 millones, tal como se describe en el siguiente cuadro.
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163
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Tabla 4.60. Presupuesto PTAR Mallasa, Corto Plazo
ÍTEM 01. 1
02.
DESCRIPCIÓN INST. FAENAS UTILIZACION Y DESMOVILIZA INSTALACION DE FAENAS, UTILIZACION DESMOVILIZACION SUBTOTAL INST. FAENAS UTILIZACION Y DESMOVILIZA MOVIMIENTO DE TIERRAS GENERAL Y REPLANTE
UND. Y
GLB
CANT.
1,00
PRECIO
COSTO
COSTO
UNITARIO
PARCIAL
TOTAL
207.719,58
207.719,58 207.719,58
2
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
61.386,00
5,41
332.098,26
3
RELLENO Y COMPACTADO DE TIERRA
M3
61.386,00
4,42
271.326,12
4
REPLANTEO Y TRAZADO PTAR SUBTOTAL MOVIMIENTO DE TIERRAS GENERAL Y REPLANTE PRETRATAMIENTO
M2
55.247,00
0,33
18.231,51
03.01.
621.655,89
5
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
923,00
5,41
4.993,43
6
HORMIGON ARMADO H-25 PRETRATAMIENTO
M3
1.269,18
721,58
915.814,90
7
HORMIGON POBRE PRETRATAMIENTO
M3
140,30
94,74
13.292,02
8
IMPERMEABILIZACION DE MUROS PRETRATAMIENTO
M2
1.741,81
36,49
63.558,65
SUBTOTAL PRETRATAMIENTO 03.02.
997.659,00
SEDIMENTADOR PRIMARIO EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
3.960,76
5,41
21.427,71
10
HORMIGON ARMADO H-25
M3
1.886,14
718,37
1.354.946,39
11
HORMIGON POBRE SEDIMENTADOR PRIMARIO IMPERMEABILIZACION DE MUROS SEDIMENTADOR PRIMARIO PISO DE GRAVILLA 3/4 AL REDEDOR DE SEDIMENTADOR PRIMARIO
M3
260,20
94,74
24.651,35
M2
3.640,97
36,49
132.859,00
M2
268,00
6,54
1.752,72
9
12 13
SUBTOTAL SEDIMENTADOR PRIMARIO 03.03.
1.535.637,17
FILTRO PERCOLADOR
14
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
1.320,25
5,41
7.142,55
15
HORMIGON ARMADO H-25
M3
1.982,96
712,97
1.413.790,99
16
HORMIGON POBRE FILTRO PERCOLADOR IMPERMEABILIZACION DE MUROS FILTRO PERCOLADOR PISO DE GRAVILLA 3/4 AL REDEDOR DE FILTRO PERCOLADOR SUBTOTAL FILTRO PERCOLADOR
M3
260,20
94,74
24.651,35
M2
4.193,89
36,49
153.035,05
M2
0,00
6,54
0,00
17 18
03.04.
1.598.619,94
SEDIMENTADOR SECUNDARIO
19
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
7.478,56
5,41
40.459,01
20
HORMIGON ARMADO H-25
M3
3.367,17
725,18
2.441.804,34
21
HORMIGON POBRE SEDIMENTADOR SECUNDARIO IMPERMEABILIZACION DE MUROS SEDIMENTADOR SECUNDARIO PISO DE GRAVILLA 3/4 AL REDEDOR DE SEDIMENTADOR SECUNDARIO
M3
492,00
94,74
46.612,08
M2
6.330,23
36,49
230.990,09
M2
147,00
6,54
961,38
22 23
SUBTOTAL SEDIMENTADOR SECUNDARIO 03.05.
2.760.826,90
DESINFECCION
24
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
1.200,00
5,41
6.492,00
25
HORMIGON ARMADO H-25 DESINFECCION
M3
355,50
721,58
256.521,69
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ÍTEM
DESCRIPCIÓN
UND.
CANT.
PRECIO
COSTO
COSTO
UNITARIO
PARCIAL
TOTAL
26
HORMIGON POBRE DESINFECCION
M3
48,00
94,74
4.547,52
27
IMPERMEABILIZACION DE MUROS DESINFECCION
M2
1.313,00
36,49
47.911,37
28
CONSTRUCCION EDIFICIO DE DESINFECCION
M2
848,00
300,00
254.400,00
SUBTOTAL DESINFECCION 03.06. 29 30 31 32
03.07.
569.872,58
TANQUE MEZCLA LODOS PRIMARIOS + SECUNDA EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES HORMIGON ARMADO H-25 TANQUE DE MEZCLA DE LODOS HORMIGON POBRE TANQUE MEZCLA LODOS IMPERMEABILIZACION DE MUROS TANQUE DE MEZCLA DE LODOS SUBTOTAL TANQUE MEZCLA LODOS PRIMARIOS + SECUNDA ESPESADORES
M3
265,07
5,41
1.434,03
M3
375,60
721,58
271.025,45
M3
17,70
94,74
1.676,90
M2
537,75
36,49
19.622,50 293.758,88
33
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
519,54
5,41
2.810,71
34
HORMIGON ARMADO H-25
M3
346,00
769,42
266.219,32
35
HORMIGON POBRE ESPESADORES
M3
35,00
94,74
3.315,90
36
IMPERMEABILIZACION DE MUROS ESPESADORES
M2
641,88
36,49
23.422,20
SUBTOTAL ESPESADORES 03.08.
295.768,13
DIGESTORES
37
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
2.886,34
5,41
15.615,10
38
HORMIGON ARMADO H-25
M3
1.733,74
800,01
1.387.009,34
39
HORMIGON POBRE DIGESTORES
M3
96,20
94,74
9.113,99
40
IMPERMEABILIZACION DE MUROS DIGESTORES
M2
2.611,34
36,49
95.287,80
SUBTOTAL DIGESTORES 03.09.
1.507.026,23
TANQUE DE LODOS DIGERIDOS
41
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
519,54
5,41
2.810,71
42
HORMIGON ARMADO H-25
M3
389,21
756,71
294.519,10
43
HORMIGON POBRE TANQUE LODOS DIGERIDOS IMPERMEABILIZACION DE MUROS TANQUE LODOS DIGERIDOS SUBTOTAL TANQUE DE LODOS DIGERIDOS
M3
34,50
94,74
3.268,53
M2
722,05
36,49
26.347,60
44
03.10.
326.945,94
GASOMETRO
45
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
348,53
5,41
1.885,55
46
HORMIGON ARMADO H-20 GASOMETRO
M3
141,23
656,75
92.752,80
47
HORMIGON POBRE GASOMETRO
M3
23,00
94,74
2.179,02
SUBTOTAL GASOMETRO 03.11. 48 49 50
96.817,37
PARQUE DE LODOS DESHIDRATADOS EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES HORMIGON CICLOPEO CON 50% DE PIEDRA DESPLAZADORA 1:3:4 IMPERMEABILIZACION DE MUROS PARQUE DE LODOS DESHIDRATADOS
M3
1.258,00
5,41
6.805,78
M3
300,00
124,78
37.434,00
M2
1.638,68
36,49
59.795,43
SUBTOTAL PARQUE DE LODOS DESHIDRATADOS 03.12. 51
104.035,21
EDIFICIO TECNICO CONSTRUCCION EDIFICIO TECNICO
EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
M2
1.200,00
320,00
384.000,00
165
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ÍTEM
DESCRIPCIÓN
UND.
CANT.
PRECIO
COSTO
UNITARIO
PARCIAL
SUBTOTAL EDIFICIO TECNICO 03.13. 52
EDIFICIO ADMINISTRATIVO CONSTRUCCION EDIFICIO ADMINISTRATIVO
M2
1.153,00
350,00
403.550,00 403.550,00
ESTACIONES ELEVADORAS
53
HORMIGON ARMADO H-25 ESTACIONES ELEVADORAS
M3
319,20
721,58
230.328,34
54
HORMIGON POBRE ESTACION ELEVADORA IMPERMEABILIZACION DE MUROS ESTACIONES ELEVADORAS SUBTOTAL ESTACIONES ELEVADORAS
M3
19,20
94,74
1.819,01
M2
768,00
36,49
28.024,32
55
03.16.
260.171,67
CAMARAS REPARTIDORAS
56
EXCAVACION C/ RETROEXCAVADORASUELO SEMIDURO 0 - 2 METROS - OBRAS MAYORES
M3
120,00
5,41
649,20
57
HORMIGON ARMADO H-25 CAMARA REPARTIDORA
M3
148,68
721,58
107.284,51
58
HORMIGON POBRE CAMARA REPARTIDORA IMPERMEABILIZACION DE MUROS CAMARAS REPARTIDORAS SUBTOTAL CAMARAS REPARTIDORAS
M3
24,00
94,74
2.273,76
M2
424,80
36,49
15.500,95
59
04.
TOTAL 384.000,00
SUBTOTAL EDIFICIO ADMINISTRATIVO 03.15.
COSTO
125.708,42
EQUIPOS 60
EQUIPOS PRETRATAMIENTO
GLB
1,00
1.106.321,78
1.106.321,78
61
EQUIPOS TRATAMIENTO PRIMARIO
GLB
1,00
316.092,11
316.092,11
62
EQUIPOS DE TRATAMIENTO BIOLOGICO
GLB
1,00
1.815.008,37
1.815.008,37
63
EQUIPOS DE SEDIMENTADORES SECUNDARIOS
GLB
1,00
850.409,95
850.409,95
64
EQUIPOS DE TRATAMIENTO DE LODOS
GLB
1,00
3.556.035,36
3.556.035,36
65
TALLER + LABORATORIO
GLB
1,00
60.267,60
60.267,60
SUBTOTAL EQUIPOS 05.
7.704.135,17
INSTALACIONES ELECTRICAS 66
ELECTRICIDAD AUTOMATISMO Y CONTROL
GLB
1,00
4.205.438,64
4.205.438,64
SUBTOTAL INSTALACIONES ELECTRICAS 06.
4.205.438,64
EXTERIORES 67
CANAL DE DRENAJE DE PIE DE TALUD
M3
441,40
18,15
8.011,41
68
M2
4.098,00
32,03
131.258,94
M2
1.362,90
18,76
25.568,00
70
MALLA OLIMPICA #10 INCLUYE TUBERIA FG 2" C/2.5 M CUNETAS CON ZAMPEADO DE PIEDRA Y EMBOQUILLADO CAPA BASE VIAS DE CIRCULACION
M3
6.520,00
28,54
186.080,80
71
CARPETA ASFALTICA E=5 CM
M2
13.040,00
27,88
363.555,20
72
ILUMINACION DE EXTERIORES
GLB
1,00
14.016,79
14.016,79
73
INSTALACION DE AGUA PARA EXTERIORES
GLB
1,00
17.422,57
17.422,57
74
HORMIGON CICLOPEO CON 50% DE PIEDRA DESPLAZADORA 1:3:4 PARA MUROS DE CONTENCION
M3
2.033,60
124,78
253.752,61
69
SUBTOTAL EXTERIORES 07.
999.666,32
LIMPIEZA GENERAL 75
LIMP. Y TRANSP. MAT. EXCEDENTE
M3
9.770,00
1,83
17.879,10
76
LIMPIEZA GENERAL
M3
1.000,00
3,09
3.090,00
SUBTOTAL LIMPIEZA GENERAL 08.
20.969,10
PUESTA EN MARCHA 77
PUESTA EN MARCHA SUBTOTAL PUESTA EN MARCHA COSTO TOTAL DEL PROYECTO
HRS
12,00
126.514,56
1.518.174,72 1.518.174,72 26.538.156,86
Fuente: Elaboración Propia EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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4.9. OTRAS OBRAS PARA DESARROLLAR EN EL CORTO PLAZO Por último, el Consultor ha evaluado a nivel de prefactibilidad el requerimiento de ampliaciones de red, renovaciones y nuevas conexiones (incluyendo saneamiento ecológico en zonas de baja densidad poblacional). El costo de estas obras se encuentra consignado en el acápite 7 (Presupuesto General de las Obras).
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5. GESTIÓN DE LOS SERVICIOS 5.1. ENTIDAD PRESTADORA DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO (EPSA) El actual operador de los servicios de agua potable y alcantarillado en las ciudades de La Paz y El Alto se constituye (en el 2007) como una sociedad anónima al amparo del código de comercio y disposiciones concordantes, bajo una razón social de “Empresa Pública Social de Agua y Saneamiento S.A.”. En ese contexto, se puede señalar que EPSAS “nace generada por el Estado como una empresa privada”. A la fecha, la Autoridad de Fiscalización y Control Social de Agua Potable y Saneamiento Básico (AAPS), resultado de una evaluación del comportamiento del operador Empresa Pública Social de Agua y Saneamiento (EPSAS) ha emitido la Resolución Administrativa Regulatoria No. 50/2012, en la que identifican irregularidades en los ámbitos de infraestructura, financiero, comercial y técnico en EPSAS, reflejadas principalmente en los siguientes aspectos: (i) Falta de un análisis de la infraestructura con la que cuenta para la prestación del servicio, de su capacidad, de las condiciones operativas y necesidad de renovación, (ii) Riesgo en tuberías de alta presión por falta de renovación, (iii) Riesgo de colapso del sistema comercial, (iv) Excesivos tiempos en los procesos de contratación de bienes y servicios, (v) Falta de renovación de vehículos y carros vacum para atención de emergencias, (vi) Falta de seguridad en la dotación de insumo, (vii) Despidos de personal sin aparente causa legal y justificada, (viii) Riesgo en la labor de recuperación de la infraestructura dañada en siniestros, (ix) Ausencia de nivel directivo, gerencial y técnico en la empresa, (x) Ingobernabilidad y ausencia de respecto a los niveles de gestión de la empresa. Por ello, se instruye a EPSAS la presentación de un informe de situación de la Empresa. En ese contexto, el Gobierno Nacional ha decidido intervenir al operador EPSAS y ha decidido conformar la Entidad Metropolitana Andina a objeto de: (i) asegurar la prestación de servicios de agua potable y alcantarillado sanitario en las ciudades de La Paz y El Alto y (ii) de implementar actividades de reingeniería de los procesos y procedimientos en sus distintas unidades operativas a objeto de mejorar el desempeño y gestión empresarial y generar condiciones para el funcionamiento del nuevo modelo de gestión institucional. 5.2. DIAGNÓSTICO INSTITUCIONAL Y RECOMENDACIONES 5.2.1. 5.2.1.1.
Aspectos Organizacionales Situación legal
La Empresa Pública Social de Agua y Saneamiento S.A. surge como consecuencia del cumplimiento al Decreto Supremo N° 28985, mediante el cual el Gobierno Nacional de Bolivia decreta determinar los procedimientos necesarios para la transferencia de las acciones de la Empresa Aguas del Illimani S.A. a favor del Fondo Nacional de Desarrollo Regional – FNDR, procedimientos que se desarrollaron dentro de lo establecido en el Acuerdo Marco de Terminación de Disputas. El modelo de gestión adoptado por la EPSA se encuentra dentro de las previsiones del artículo 8 inciso k) numeral iii) de la Ley No. 2066 de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario constituyéndose en una empresa privada (sociedad anónima) regida por el Código de Comercio. Este modelo de gestión no está vigente en virtud a la prohibición de privatización de los servicios de agua potable y alcantarillado determinado por la Constitución Política del Estado. Sin embargo, a pesar de haber nacido como sociedad accionaria privada, haber cambiado su denominación y mantener su estructura accionaria, no afecta que su nueva denominación le abra las puertas a financiamientos públicos y participación pública y social pues su objeto principal es la prestación de servicios públicos. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Actualmente EPSAS viene desempeñando sus actividades en un entorno privado/público, que se muestra bajo algunas referencias, descritas a continuación:
Accionar Público: La empresa viene desarrollando varias de sus actividades (Ejemplo: Adquisiciones de bienes y servicios) bajo normativa existente para entidades públicas. El directorio de EPSAS emite una resolución para la aplicación del D.S. 181 (Sistema de Administración de Bienes y Servicios, SABS).
Accionar Privado: La relación laboral de sus empleados se rige bajo la Ley General del Trabajo 5.2.1.2.
Estructura orgánica
El sistema de organización existente en el operador EPSAS es lineal, cuya representación es vertical, en la que la autoridad y responsabilidad correlativas se transmiten íntegramente para cada persona o grupo de personas sobre las que se ejerce dicha autoridad. EPSAS tiene al Directorio como la máxima autoridad e instancia de decisión (a la fecha de diagnóstico, Julio/2012) dicho Directorio tiene la estructura y representatividad, descrita en la figura siguiente: DIRECTORIO
ORGANIGRAMA GENERAL Gerencias
Jefe Unidad Transparencia
Secretaria Directorio
Gerente General Abogado Analista Financiero
Secretaria
Gerente Administrativo Financiero
Gerente Comercial
Ing. Civil
Gerente Técnico
Gerente El Alto
El organigrama general muestra que la máxima instancia ejecutiva es la Gerencia General, como parte de apoyo y asistencia prevé una Jefatura de Unidad de Transparencia, que a su vez dispone de un abogado, un analista financiero y un ingeniero civil y se distinguen cuatro (4) Gerencias de Línea: La Gerencia Administrativa Financiera, la Gerencia Comercial, la Gerencia Técnica y la Gerencia Regional El Alto. Gerencia General: Sus funciones se enmarcan en: (i) Asumir responsabilidad por el cumplimiento de disposiciones y resoluciones del Directorio, (ii) En dictar estrategias, políticas, normativa y ejecutar actividades para el cumplimiento de objetivos y (iii) Coordinar, planificar, supervisar y controlar las actividades de la empresa. Jefatura Unidad Transparencia: Brinda a la Gerencia General, apoyo jurídico en procesos relacionados a temas legales, técnicos como administrativos, así como de consulta en la interpretación y aplicación de disposiciones normativas, EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Gerencia Administrativa/Financiera: Es la unidad responsable de la coordinación, organización, dirección y control de todas las actividades del área administrativa y financiera, aplicando los manuales y reglamentos de procedimientos internos para el manejo del dinero, para la adquisición de bienes, contratación de obras, servicios y consultorías, para ejecución presupuestaria y otras actividades financieras relacionadas. Asimismo, ejerce dirección y control sobre las actividades referidas al desempeño de los recursos humanos y manejo de sistemas informáticos. Gerencia Técnica: Es la unidad responsable de planificar, organizar, dirigir y controlar los procesos de producción, calidad y continuidad de los servicios que se presta. Es la responsable de las labores de operación y mantenimiento de los sistemas de agua potable y alcantarillado sanitario. Gerencia Comercial: Es la unidad responsable de los procesos de facturación, cobranza y otros actividades de comercialización de los servicios de agua potable y alcantarillado sanitario. Verifica que los procesos sean ejecutados de acuerdo a las políticas y patrones de la empresa y condiciones contractuales. Responsable de la relación y atención al cliente. Gerencia Regional El Alto (actualmente en proceso de desconcentración): Debido al crecimiento en prestación de servicios en la ciudad de El Alto, EPSAS decide conformar una Gerencia Regional, que dispone de tres (3) departamentos: De Saneamiento, de Conexiones y de Infraestructura, apoyado con supervisores técnicos y acompañamiento social por la constante ejecución de obras. 5.2.1.3.
Planificación y control
EPSAS cuenta con un Departamento de Planificación, dicho Departamento cuenta con tres (3) divisiones (Planificación, Sistemas de Información Geográfica y Estudios/Proyectos) cada división se encarga de la planificación, del procesamiento y manejo de información y de la preparación de estudios de pre inversión y/o proyectos de inversión que ejecuta el operador. La Jefatura del departamento coordina y gestiona las actividades de las tres divisiones y trabaja de manera coordinada con las restantes gerencias y realiza labores de coordinación y gestión con entidades del sector y con la cooperación externa. Los instrumentos y herramientas de planificación operados actualmente por EPSAS, se reflejan en: Plan de Desarrollo Quinquenal (PDQ): EPSAS ha elaborado su plan de desarrollo quinquenal 20132017 como una herramienta de planificación del desarrollo de servicio de mediano plazo diseñado para establecer metas de expansión por periodos quinquenales. Herramientas de Planificación de Corto Plazo (POAs y Presupuestos): EPSAS elabora documentos de planificación de corto plazo reflejados en los Programas Operativos Anuales (POA) y en Presupuestos Anuales, un diagnóstico de dichas herramientas permite evaluar las siguientes acciones: (i) Elaboración de POA y Presupuesto aprobado por el Directorio y la Gerencia General, (ii) Presentación a la Autoridad Competente (AAPS), (iii) Seguimiento Interno, (iv) Informe de cumplimiento a AAPS en el marco de las herramientas de planificación regulatoria. Unidades de Control Interna y Externa: Las unidades de control de las actividades de planificación desarrolladas por EPSAS tienen 2 instancias, descritas a continuación: Unidad de Control Interno: Las actividades de planificación son objeto de seguimiento y control en dos instancias: (i) Una de ellas, por la Gerencia General y Directorio de la entidad mediante sus mecanismos internos de seguimiento y (ii) La otra, en el marco de normativa regulatoria establecida por la AAPS, EPSAS dispone de un Departamento de Regulación, con una Jefatura y un Oficial de Información Contractual, que en cumplimiento a condiciones contractuales están destinados a realizar actividades de recolección y procesamiento de información referida al comportamiento técnico/económico y remitir informes de seguimiento y cumplimiento de la planificación ante la AAPS. Unidad de Control Externo: La AAPS en cumplimiento a sus funciones regulatorias mediante su Dirección de Estrategias Regulatorias realiza actividades de seguimiento regulatorio al desempeño de EPSAS en el marco de condiciones contractuales, para dicha labor, utiliza la construcción de EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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indicadores de seguimiento técnico y económico. Adicionalmente, y en el marco de acuerdos y labores interinstitucionales, el MMAyA ejercita labores de seguimiento a la planificación y ejecución de inversiones. 5.2.2.
Aspectos Operacionales
a) Estructura Organizacional del Área Operativa. El área operacional de EPSAS está constituida por la siguiente estructura orgánica:
Una (1) Gerencia Técnica. Una (1) Jefatura Departamento de Redes Una (1) Jefatura Departamento de Producción. Una (1) Jefatura Departamento de Planificación Técnica. Una (1) Jefatura Departamento RANC. Una (1) Jefatura Departamento de Mantenimiento Plantas Una (1) Jefatura Departamento de Infraestructura Una (1) Jefatura Departamento de Laboratorio
(*) La Gerencia de intervención de EPSAS ha incorporado la Gerencia de Operaciones La estructura organizacional de la gerencia técnica, se presenta bajo el siguiente organigrama: Gerente General
Departamentos Técnica: Redes; Producción; Planificación; RANC; Matenimiento Plantas; Infraestructura; Laboratorio
Gerente Técnico
Ayudante Técnico
Secretaria
Oficial Administrativo
Jefe Departamento Redes
Jefe Departamento Planificación
Jefe Departamento Infraestructura
Jefe Departamento RANC Jefe Departamento Producción
Jefe Departamento Laboratorio
Jefe Departamento Mantenimiento Plantas
Un diagnóstico del ciclo operativo del sistema de agua potable de EPSAS debe ser realizado por sus actuales sistemas, a través de la consideración de los siguientes aspectos:
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(i) El ciclo operativo de EPSAS se caracteriza por sistemas, que abarcan a las ciudades de La Paz y El Alto. (ii) Ciudad de El Alto: Comprende a los Sistemas de Meseta y Tilata (iii) Ciudad de La Paz: Comprende a los Sistemas de Achachicala, Pampahasi y Talud y el Sistema Chuquiaguillo (en proyección). (iv) Cada uno de los sistemas dispone de un proceso operativo propio, con características particulares de funcionamiento. b) Mantenimiento de Infraestructura Un diagnóstico técnico del estado actual y labores de mantenimiento de las instalaciones de SAMAPA operadas actualmente por EPSAS, es realizado desde dos (2) instancias de evaluación, descritas a continuación: Evaluación Externa: SAMAPA en el marco del contrato de régimen de bienes y como propietario de los bienes, ha efectuado una última evaluación respecto al estado actual y labores de mantenimiento de la infraestructura, los principales resultados alcanzados son los siguientes: i.
Represas: Se identifica que la condición actual es distinta por tipo de represa. Al respecto, señalar que la más antigua y con problemas de filtraciones, es la presa de Milluni, sin embargo, se realizan pruebas de control permanente, que muestran que las deformaciones no varían significativamente año tras año. Por otro lado, se observa nuevas filtraciones en las presas de Incachaca, para los que se requiere efectuar el monitoreo correspondiente. Finalmente, las represas de Hampaturi y Tuni no muestran señales de filtraciones.
ii.
Aducciones: El diagnóstico técnico muestra que las aducciones vienen desempeñándose normalmente, que se realizan labores de mantenimiento programado. Sin embargo, se han detectado situaciones particulares, como ser: Que en la aducción Hampaturi-Planta Pampahasi, que se encuentra en buen estado a partir de su reconstrucción, se ha observado que en el estanque de la estación reductora de presión, la separación de grietas continúan agravándose, generando un alto riesgo. Por ello, se requerirán estudios geológicos para determinar la mejor ubicación de un nuevo estanque.
iii.
Plantas de Tratamiento de Agua Potable: En la planta Achachicala, se vienen realizando mejoras para su operación, mediante la instalación de equipos, tuberías de paso, etc. que le permiten disponer de una adecuada capacidad operativa. En la planta Pampahasi, se han ejecutado acciones preventivas y verificación de seguridad posterior al mega-deslizamiento de Callapa, que permiten su operación regular, aunque se observa que los equipo de control en línea de calidad de agua cruda están fuera de operación. En la Planta El Alto, se observa que las nuevas unidades (obras y equipos) no se encuentran en operación, debido a observaciones de EPSAS sobre su funcionamiento, asimismo, se observa que los equipos de control de calidad se encuentran en funcionamiento. En la planta Tilata, se han efectuado renovaciones y ampliaciones en capacidad de pozos y sus equipos de bombeo, existen labores de mantenimiento rutinario y programado.
iv.
Plantas de Tratamiento de Agua Residual: Se ha identificado una mejora en la eficiencia de la planta, como resultado de la ampliación y su mejoramiento, se ha identificado mayor personal operativo y la operación de equipos de control en línea.
v.
Estanques de Almacenamiento: Se ha diagnosticado que varios de los tanques presentan rajaduras y/o filtraciones. Por ello, se requiere intensificar labores de limpieza, de mantenimiento y de seguridad.
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vi.
Estaciones de Bombeo: Existen actividades de mantenimiento y de renovación de equipos eléctricos en tableros de control de las estaciones. Se requiere disponer de bombas en stand by para seguridad en la operación.
vii.
Estaciones Reductoras de Presión: Del Sistema Achachicala: Las reductoras están en operación en condiciones límites de su vida útil. Existe un desgaste de piezas especiales, corrosión externa e interna efecto de su antigüedad (más de 30 años), se han renovado algunas piezas, por ello, se requiere generar un programa de renovación de válvulas reductoras de presión y sus componentes y accesorios. Del Sistema Pampahasi: Se identifica renovaciones de válvulas reductoras y programas de mantenimiento. Del Sistema El Alto: Se identifica una importante renovación de válvulas reductoras y programas de mantenimiento. En todos los sistemas se requiere mejorar la hermeticidad de las tapas y accesos a las cámaras.
Una conclusión general obtenida por el propietario de la infraestructura (SAMAPA), muestra que el actual operador (EPSAS) cumple con lo sustancial en referencia a la ejecución de actividades de conservación, mantenimiento y mejoramiento de los bienes. Sin embargo, se considera recomendable considerar, –en el corto plazo-, la ejecución de actividades y/o programas de inversión destinados a mejorar y/o renovar la infraestructura que así lo requiere. Evaluación Interna Una evaluación global de los indicadores de eficiencia en labores de mantenimiento, muestra que existe un adecuado desempeño en el mantenimiento de la infraestructura de producción, sin embargo, se requiere mejorar y reforzar las actividades dirigidas a la operación de equipos e instrumentos de control. Adicionalmente, como resultado de visitas e información relevada en el operador, se han identificado algunos aspectos, como ser: i.
Los manuales existentes en las plantas de agua potable, son antiguos e incompletos, por su desactualización normalmente no son utilizados para la programación de actividades, como tampoco en los trabajos de mantenimiento.
ii.
No existen reportes de mantenimiento individuales, que puedan mostrar el historial de cada equipo o pieza (por ejemplo válvulas, bombas, etc.) que conforman los componentes de las Plantas y Aducciones.
iii.
Se pudo relevar información que permite apreciar que el mantenimiento a los componentes del sistema de agua no es sistemático y se lo realiza según vayan presentando fallas, por tanto la mayor parte del mantenimiento es correctivo.
c) Calidad del Agua i.
EPSAS realiza labores de control de calidad (Físico/Químico y Bacteriológico) del agua potable y control de calidad (Físico/Químico, Bacteriológico y Biológico) de las aguas residuales.
ii.
Considerando información remitida por EPSAS en conformidad a normativa regulatoria, se identifica que existe conformidad de los análisis de agua potable.
iii.
Adicionalmente, información disponible en el departamento de producción y saneamiento, muestra que no han ocurrido eventos que afecten la normalidad de la calidad del agua producida y que las condiciones de captación y procesos de tratamiento fueron normales.
d) Continuidad La continuidad en la prestación de servicios de agua potable y alcantarillado sanitario, es diagnosticada a través de las siguientes referencias:
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i.
Se han presentado anomalías del servicio “reportadas como importantes por el departamento de redes” e identificadas mediante la fuga de agua potable (4 anomalías/semestre), que han provocado la interrupción del servicio por varias horas en distintas zonas. Dichas anomalías han sido atendidas normalmente.
ii.
Los reclamos por falta de agua alcanzan un promedio de 160 reclamos/mes en la ciudad de La Paz. Los reclamos por falta de agua representan un 15% y 10% del total de reclamos en las ciudades de La Paz y El Alto respectivamente.
iii.
El indicador de continuidad por cortes elaborado con información de EPSAS muestra que existe conformidad en continuidad.
e) Alcantarillado Sanitario i.
En la ciudad de La Paz, las redes de alcantarillado en su generalidad son diseñadas como sistemas separados (sanitario y pluvial); sin embargo, ambos funcionan como un sistema unitario, debido a la gran cantidad de conexiones cruzadas existentes no autorizadas.
ii.
La responsabilidad por las redes de alcantarillado sanitario, la operación y limpieza de 10.000 sumideros pluviales corresponde a EPSAS, mientras que los colectores de macro drenaje pluvial (canalizaciones, ríos y quebradas receptoras) son administrados por el Gobierno Municipal de La Paz.
iii.
La red y colectores del sistema de alcantarillado de la ciudad de La Paz, desembocan en innumerables quebradas y en canalizaciones afluentes de los principales ríos receptores de la ciudad.
iv.
La red y colectores del sistema de alcantarillado en el centro (casco viejo) de la ciudad de La Paz fue construida en el año 1920, con una extensión de 65.000 metros de longitud, con posteriores ampliaciones.
v.
Dadas las condiciones topográficas del área de servicio, el flujo del agua en la red y colectores de alcantarillado es por gravedad y desembocan en innumerables quebradas y en canalizaciones afluentes de los principales ríos receptores de la ciudad, vale decir Choqueyapu, Orkojahuira, Irpavi y Achumani.
vi.
En la ciudad de La Paz no existe recolección de aguas residuales en un sistema separado (Emisario) y no existe planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR).En la actualidad todos los ríos y quebradas de las cuencas existentes de la ciudad de La Paz son utilizados como colectores mixtos. Las aguas residuales mezcladas con las pluviales reciben un tratamiento natural de depuración en los ríos de la ciudad de La Paz, por la oxigenación y agitación en sus cauces.
vii.
En la ciudad de El Alto, la planta de tratamiento de aguas residuales Puchukollo está ubicada al sur-oeste de la ciudad de El Alto, entre las localidades de Puchukollo Bajo, Huanokollo y Khiluyo. Es la más alta de América Latina, se encuentra emplazada a una altura de 3.925 m.s.n.m. Su función es depurar las aguas residuales recolectadas por el sistema de alcantarillado sanitario de la ciudad de El Alto
viii.
EPSAS realiza mantenimiento de los sistemas de alcantarillado en las ciudades de La Paz (pluvial y sanitario) y El Alto (sanitario) no identificándose situaciones críticas. Sin embargo, se observa un incremento en el mal uso de las redes de alcantarillado, utilizado como depósito de una diversidad de materiales y manipulación de tapas de cámaras de inspección.
ix.
Los reclamos emergentes del sistema de alcantarillado de las ciudades de La Paz y El Alto, representan un 27% y un 40% respectivamente del total de reclamos.
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f)
Sistemas de Información Técnica
EPSAS dispone de sistemas de información técnica, bajo las siguientes referencias:
5.2.3.
i.
Sistema de Atención de Reclamos (SAR); Vigente desde el operador AISA, el sistema consta de tres módulos: Módulo Call Center, que es el centro de telefónicas y su registro automático en el sistema, Módulo Planificador Técnico, que se encarga de realizar la programación y asignación de equipos de trabajo y equipos para la atención de los reclamos y el Módulo Planificador Comercial, que se encarga de los reclamos de tipo comercial. Las características actuales de funcionamiento y de respuesta del SAR, son aceptables y proporcionan una captura de información de reclamos de los usuarios en referencia a la prestación de servicios y permiten efectuar una programación de recursos (cuadrillas de trabajo) para atender y dar respuesta a los reclamos. En el uso actual del SAR no se desarrollan labores de monitoreo, control y seguimiento interno. Por su antigüedad y por su falta de actualización tecnológica, el sistema SAR –en las condiciones actuales.- dispone de un catastro urbano desactualizado (planchetas desactualizadas), significando que las áreas y/o zonas que se van incorporando al servicio, no se encuentran al interior del sistema SAR. Esta situación, dificulta la ubicación de infraestructura y de una adecuada labor de mantenimiento.
ii.
Sistema SCADA: EPSAS ha implementado en el departamento de producción el sistema SCADA (Control de Supervisión y Adquisición de Datos), que ha permitido supervisar y controlar las variables de proceso de producción de agua a distancia. En las gestiones 2012/2013, mediante la ejecución de un financiamiento con recursos propios se procede a realizar en una primera fase una actualización del sistema SCADA, bajo un entorno tecnológico SSWin y en una segunda fase, mediante la ejecución del Programa de Gestión del Agua No Contabilizada en EPSAS El Alto – La Paz se prevé financiar la adquisición de terminales en unidades distritales y una unidad en oficina central, tal que permita mejorar de las capacidades tecnológicas y operacionales del sistema SCADA bajo las siguientes referencias: (i) Implementación en un centro de control, (ii) Equipamiento para mejorar la confiabilidad de la medición de producción y mejorar el control operacional del ANC, (iii) Equipamiento para mejorar el control de presiones en las redes de distribución y (iv) El registro de datos en las estaciones de medición y la determinación en sitio de los errores de micro medición.
Aspectos Administrativos
a) Estructura Organizativa del Área Administrativa La estructura administrativa de EPSAS conserva características organizacionales del antiguo operador (AISA), dicha estructura le ha permitido proporcionar condiciones para desarrollar actividades orientadas al cumplimiento de objetivos y requerimientos administrativos actuales. Sin embargo, se identifican ciertas adecuaciones de mejora, pero se requieren decisiones y acciones futuras, a fin de que la empresa se encuentre organizada para cumplir con requerimientos futuros y/o la creciente expansión de servicios que se viene generando en el área de atención en los últimos años, particularmente en la ciudad de El Alto. EPSAS dispone de una organización administrativa compuesta por una Gerencia Administrativa y cinco (5) Departamentos: Un Departamento de Administración, Un Departamento de Contrataciones. Un Departamento de Finanzas, Un Departamento de Recursos Humanos y Un Departamento de Sistemas.
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b) Administración de Recursos Humanos El 52% de los empleados corresponden al área técnica, reflejando el carácter operativo de la empresa. Posteriormente se sitúa el área comercial con un 24% de empleados, corresponde destacar el surgimiento de la gerencia El Alto que dispone de un 8% del total de empleados, como una referencia del crecimiento de usuarios en dicha ciudad. El 74% de los empleados de EPSAS tienen una formación empírica, con un 12%, la Gerencia Comercial muestra la menor proporción de personal profesional, asimismo señalar que un 85% de los empleados son varones. c) Administración de Bienes y Servicios EPSAS dispone de un sistema de administración de bienes, obras y servicios operado en el marco del Decreto Supremo No. 181 (vigente desde el 28/06/2009) emitido por el Ministerio de Economía y Finanzas y la Resolución de Directorio No. 15/2008 EPSAS (del 23/05/2008) y del Contrato de Concesión (Clausula Novena). En el contexto descrito, señalar los siguientes aspectos:
Se requiere la aprobación por el Directorio de EPSAS del reglamento específico referido a la contratación de bienes y servicios.
Los procesos de contratación se efectúan de acuerdo a lo establecido en las normas básicas del sistema de administración de bienes y servicios (SABS).
Se evidencia procedimientos de contratación de servicios (alquiler de cisternas) de manera sostenida, mostrando que la empresa requiere encarar un proceso de costo/beneficio para evaluar la alternativa compra vs. la alternativa de alquilar cisternas.
Se identifica una tercerización de servicios mediante contrataciones de servicios de lectura de medidores y distribución de facturas.
Se identifica contratación de servicios para limpieza y/o labores de operación en obras de toma, plantas y otra infraestructura, mostrando que la empresa no dispone de los recursos humanos y/o físicos para ciertas labores o por el contrario le es más conveniente económicamente realizar tales labores con terceros, mostrando que es recomendable desarrollar un análisis técnico/económico para evaluar la conveniencia de intensificar la contratación de servicios de mantenimiento y/o operación. d) Sistema de Información Administrativa
En el área administrativa financiera se encuentra en aplicación el software “SAP” (sistemas, aplicaciones y productos de procesamiento de datos) que opera las transacciones financieras y contables de la empresa.
El personal de la gerencia financiera de la empresa, diagnostica que el sistema SAP brinda una adecuada respuesta tecnológica y que tiene herramientas internas que no están siendo utilizadas plenamente, por los procedimientos y normativa actual existente en la empresa.
Se identifica una falta de integración entre los sistemas actuales en aplicación. No se relacionan los sistemas de comercial (ICIS) y de finanzas (SAP), lo cual implica la realización de varios procedimientos y registros manuales para una misma transacción o una demora en el procesamiento y manejo de la información.
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5.2.4.
Aspectos Financieros
a) Estructura Organizacional del Área Financiera La estructura organizacional de la gerencia financiera, se presenta bajo el organigrama expuesto a continuación: Gerente Administrativo Financiero Departamento Finanzas: Contabilidad, Tesorería, Control de Gestión y Presupuesto
Secretaria
Jefe Departamento Finanzas
Jefe División Contabilidad
Jefe División Tesorería
Jefe División Control de Gestión Y Presupuesto
Oficial Egresos
Supervisor Control de Gestión Y Presupuestos
Cajero Centralizador
Oficial Control de Gestion y Presupuestos
Supervisor Contable
Oficiales Contables Oficial Impuestos
El área financiera de EPSAS está constituida por la siguiente estructura orgánica:
Una (1) Jefatura de Departamento Una (1) Jefatura División de Contabilidad Una (1) Jefatura División Tesorería. Una (1) Jefatura División Control de Gestión Presupuestaria.
b) Ingresos La estructura de ingresos no es posible de ser dividida en ingresos por servicios de agua potable e ingresos por servicios de alcantarillado sanitario, ya que no existen tarifas diferenciadas por tipo servicio, tal como se reflejara en la evaluación del área comercial. En ese marco, la estructura de ingresos de la empresa, ha presentado la siguiente evolución: Tabla 5.1. Ingresos Por Servicios (En Bolivianos) CONCEPTO Ingresos servicio agua Ingresos servicios especiales
Ingresos estimados TOTAL
2009
173.577.335 31.199.978 -254.350 204.522.963
2010
176.922.795 31.532.705 5.103.680 213.559.180
2011 191.311.569 30.088.967 655.673
222.056.209
Fuente: Estados financieros auditados 2009 a 2011 EPSAS
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Como se advierte en promedio el 85% de los ingresos son generados a través del servicio de agua potable y el 14,5% por el servicio especiales proporcionados por la empresa y 0,5% provienen de los denominados de ingresos estimados. Los ingresos especiales comprenden todos aquellos conceptos operativos adicionales derivados de la prestación de los servicios, en tanto que los ingresos estimados son ingresos de conexiones nuevas del Distrito 7 de la ciudad de El Alto. A fin de determinar el peso relativo que tiene la ciudad de La Paz y El Alto en los ingresos facturados por el servicio de agua potable, se establece que la ciudad de La Paz aporta cerca del 74% de los ingresos de agua potable y la ciudad de El Alto aporta el 26%. c) Costos Respecto a la distribución de los costos totales anuales, es posible determinar que en promedio los últimos tres años, los costos de operación y mantenimiento representa en promedio un 74%, la depreciación y amortizaciones de los activos representa en promedio el 17%, las obligaciones tributarias el 5,5 %, la tasa de regulación el 2,6% y por costos de diversa naturaleza el 0,8%. A fin de proporcionar la composición de los costos totales por cada concepto, a continuación se proporciona el desglose respectivo de los mismos. Tabla 5.2.Estructura de Costos (En Bolivianos)
CONCEPTO
Gastos operativos Impuestos Tasa de regulación Depreciación y amortizaciones Gastos diversos Total
2009
106.847.511 7.023.238 4.050.820 24.371.176 1.387.403 143.680.148
2010
122.317.751 9.575.605 4.201.058 27.226.463 1.094.521 164.415.398
2011
131.911.036 10.574.649 4.422.032 31.773.478 1.049.086 179.730.281
Fuente: Estados financieros Auditados 2009 a 2011 EPSAS
EPSAS no posee una contabilidad por centros de costos, que permita determinar los costos correspondientes para cada servicio (agua potable o alcantarillado sanitario). d) Resultados de Gestión Sobre la base de los ingresos y gastos antes proporcionados, así como del conjunto de ajustes de carácter contable relacionados a cada gestión, a continuación se determinan los resultados de gestión registrados por la Empresa los últimos tres años. Tabla 5.3. Resultados de Gestión (En Bolivianos) CONCEPTO
Ingresos
2009
2010
2011
204.522.963
213.559.180
222.056.209
(125.832.934)
(160.817.700)
(163.722.995)
Impuesto a las utilidades de la empresa
(23.931.246)
(19.816.386)
(16.553.719)
Resultado de gestión
54.758.783
32.925.094
41.779.495
Costos
Fuente: Estados financieros auditados 2009 a 2011 EPSAS
Como se advierte, la empresa refleja resultados de gestión positivos en forma continua. Corresponde que dichos resultados se hallan fuertemente influenciados, por la política de activación que tiene la empresa, que hace que parte de los gastos sean llevados como parte de las instalaciones permanentes
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e) Indicadores de Gestión Financiera Liquidez: Para este propósito se presenta el grado de liquidez y su evolución en los años de análisis, cuyos resultados son los siguientes. Tabla 5.4. Índice de Liquidez
Concepto
2009
Prueba acida
2010
0,55
0,94
2011
1,40
Fuente: Estados financieros Auditados 2009 a 2011 EPSAS
Como se advierte la liquidez de la Empresa ha presentado una evolución positiva negativa en el transcurso de los años en los primeros grados de liquidez considerados. Es así que al cierre de la gestión 2011, la Empresa cuenta con Bs. 1.40 de efectivo disponible en el activo corriente, para cubrir un boliviano de obligaciones corrientes a corto plazo. Conforme al criterio del regulador el indicador de liquidez corriente debe ser mayor a 1, con un rango óptimo del indicador entre 1,5 y 2 Endeudamiento: En relación a este indicador financiero, también se ha considerado tres grados de endeudamiento de la Empresa, el primero en relación al total de sus deudas, el segundo en relación a las deudas que posee en corto plazo (vencimiento en un año) y finalmente con relación a las deudas a largo plazo (vencimiento mayor a un año). Figura 5.1.Índice de Endeudamiento 35% 30%
33% 29%
26%
25%
20%
22%
21%
18%
9%
8%
15%
10%
11%
5% 0%
2009
2010
Indice de endeudamiento Total
2011
Indice de endeudamiento a corto plazo
Indice de endeudamiento a largo plazo
Fuente: Estados financieros Auditados 2009 a 2011 EPSAS
La gráfica nos refleja la reducción paulatina que ha tenido el operador en relación al grado de endeudamiento, tanto en el corto como en el largo plazo. Al cabo de la gestión 2011, el endeudamiento total alcanza a un 26% sobre el total de activos o patrimonio que posee EPSAS, parámetro que le permite no incurrir en riesgos la prestación de los servicios. Conforme al criterio del regulador el indicador de endeudamiento total, debe estar comprendido en un rango óptimo entre 30% y 50%. Sin embargo, la capacidad de endeudamiento debe evaluarse adicionalmente con la capacidad de pago de deuda que disponga EPSAS para el repago de créditos externos. Índice de Razón de Trabajo: A fin de efectuar una relación de los costos operativos derivados de los servicios, con los ingresos operativos de la misma, se ha recopilado el índice de la razón de trabajo, cuyos resultados son:
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Figura 5.2. Índice de Razón de Trabajo
Indice de Razón de Trabajo 80% 70%
69% 64%
60% 50%
51%
40% 30% 20% 10% 2009
2010
2011
Fuente: Indicadores de gestión EPSAS. AAPS.
Los resultados reflejan que el peso relativo de los costos operativos en relación a los ingresos operativos se ha incrementado continuamente en el periodo de análisis, llegando al 69% en la gestión 2011. El parámetro óptimo de la instancia regulatoria de dicho indicador, es del 65% a 75%, rango en cual se encontraría EPSAS en la última gestión. Índice de Ejecución de Inversiones: Para el efecto, se recopilo la información relacionado al índice de ejecución de inversiones establecido por la instancia regulatoria. La relación entre el importe de las inversiones ejecutadas y el importe de las inversiones programadas, determinan para cada gestión el grado de ejecución alcanzada por EPSAS. Figura 5.3. Ejecución de Inversiones
Indice de Razón de Trabajo 80% 70%
69% 64%
60% 50%
51%
40% 30% 20% 10% 2009
2010
2011
Fuente: Indicadores de gestión EPSAS. AAPS
Como se aprecia el grado de ejecución de las inversiones programadas por EPSAS ha experimentado una permanente disminución en el periodo de análisis, en la gestión 2009 esta llego al 64%, en el año 2010 se redujo al 55% y finalmente en la gestión 2011 la ejecución alcanzo al 36% de lo programado. Considerando el valor optimo establecido por la AAPS (mayor o igual al 90%), el grado de ejecución de inversiones de EPSAS resulta muy reducido.
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5.2.5.
Conclusiones
Del Diagnóstico Institucional/Organizacional
La actual administración que tiene carácter de transición no ha podido abordar procesos fuertes y sostenidos de organización institucional y/o administrativa, por cuanto tiene un accionar “privado/público que no le ha permitido disponer de una entidad con un modelo de gestión claramente definido y establecido.
En ese contexto, se han venido desarrollando procesos de diseño en referencia a una nueva estructura institucional bajo el denominado “Nuevo Modelo de Gestión Institucional”. Sin embargo, no se tienen resultados concretos y/o estrategias institucionales diseñadas.
El proceso de consolidación de la actual empresa o la formación y puesta en marcha de una nueva empresa requiere la participación de actores externos que ejercen tuición sobre EPSAS y que están ligadas a la toma de decisiones gubernamentales. Asimismo, está sujeto a plazos y factores sociales que podrían representar periodos prolongados, por lo que el Directorio y la Gerencia General deben encarar la ejecución, - en el corto plazo-, de procesos de fortalecimiento de áreas clave y disponer de una estructura interna que sea capaz de afrontar los actuales desafíos, hasta la conformación de la nueva empresa.
La eficacia y funcionalidad de una entidad como EPSAS debe ser resultado de un proceso de transformación y mejora subordinado a un diagnóstico que tome en cuenta básicamente los problemas institucionales y el entorno social para convertirlos en fortalezas, con el propósito de alcanzar la optimización de gestión institucional.
La puesta en marcha del Sistema Chuquiaguillo, se convertirá en un factor técnico/operacional que influirá en la actual estructura organizacional de EPSAS, por ello, de manera previa, deberá diseñarse e implementarse gradualmente una readecuación de la estructura organizacional actual ó disponer de un nuevo modelo de organización.
Dada la incertidumbre sobre la nueva estructura de la empresa, se requiere que EPSAS debe generar acciones internas, ampliar los conocimientos de los recursos humanos, y disponer de un esquema institucional cada vez con mayor adaptación en el marco de un esquema de transición.
El entorno interinstitucional debe ser construido, por la presencia de actores (Gobierno Municipales, Federaciones de Juntas Vecinales) que expresan posiciones particulares respecto al desempeño futuro institucional del operador. Del Diagnóstico Técnico
Se identifica una necesidad de mejora en el uso, generación y utilización de resultados de uno de los más importantes sistemas de información (Sistema de Atención de Reclamos, SAR) existentes en la Gerencia Técnica, el cual está dirigido a atender y programar el desarrollo de actividades de reparación en redes y conexiones. Sin embargo, de existir una decisión y acciones ejecutivas, dicho sistema permitiría generar información valiosa (historial de fallas en redes, tiempos de atención, uso de materiales) para actividades y proyectos de renovación de redes.
Inexistencia de un plan de mantenimiento preventivo de medidores, reflejado en una falta de planificación, en insuficiencia de equipos de trabajo y en disposición de medidores patrón.
Se requiere mejorar la capacidad de las plantas de tratamiento de agua potable y de aguas residuales, así como la eficiencia en uso de equipos de control y monitoreo.
Se requiere transversalizar y fortalecer el componente de agua no contabilizada que actualmente viene siendo ejecutada por el operador.
Se requiere fortalecer el proceso de certificación del Laboratorio bajo un Sistema de Gestión de Calidad con normas internacionales. EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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Se requiere mejorar la logística de provisión de materiales, equipo para labores de operación y mantenimiento.
Incrementar esfuerzos para ejecutar acciones, inversiones y otras actividades a efectos de evitar un potencial rezago en oferta de agua. Del Diagnóstico Administrativo
Los procesos y sistemas administrativos son lentos y burocráticos, se requiere encarar un proceso de agilización y modernización.
Se ha identificado una sostenida y negativa percepción de los empleados respecto a los procedimientos y procesos (Normas SABS) que viene aplicando la empresa, que aseguran burocratiza los procesos de adquisición de bienes y/o servicios.
Se identifica una carencia de recurso humano capacitado para contratar y monitorear el régimen de seguros, que ha conducido a que la empresa se encuentre varios meses sin cobertura de seguros.
EPSAS debe ordenar, mantener y tener disponible la información relevante generada en el quinquenio 2007-2012, de tal manera que facilite la transición al Nuevo Modelo de Gestión.
Muchos de los sistemas de información así como un porcentaje considerable de equipos de comptación y comunicación son obsoletos. Del Diagnóstico Financiero
El hecho que la empresa cuente con un contrato de arrendamiento de activos con SAMAPA, de un conjunto importante de la infraestructura de los servicios, hace que la respectiva depreciación no sea registrada por EPSAS con los consiguientes efectos en los resultados de gestión contables, ya que el importe de alquiler tiene una base de cuantificación distinta.
La liquidez corriente de la empresa tiene un crecimiento en el periodo de análisis, una variable explicativa es el bajo nivel de ejecución de las inversiones.
La permanente reducción del grado de ejecución de las inversiones, debe ser objeto de un análisis profundo, a fin de determinar las causas que originan dicha situación, considerando los requerimientos financieros de la expansión de los servicios.
La política de activación de costos operativos y financieros, influye en buena medida para la determinación de los resultados de gestión positivos, reflejados en el Estado de Resultados.
Desde el punto de vista de apoyar el comportamiento financiero del operador, de alcanzar una cobertura de costos y disponer de los recursos financieros adecuados para la prestación de los servicios, es recomendable evaluar un conjunto de estrategias que permitan mejorar la generación de ingresos, optimizar los costos asociados al servicio, explorar nuevos mecanismos de subsidio y/o otras acciones que permitan apoyar la sostenibilidad financiera del operador.
Se requiere disponer de mejores instrumentos de generación y procesamiento de información técnica (protocolos) e información financiera/administrativa.
El servicio de alcantarillado sanitario es insuficiente, la evacuación de aguas residuales está provocando la contaminación de los cursos receptores y el medio ambiente de la ciudad.
Se ha podido evidenciar, que los recursos informáticos que utiliza el operador no guardan relación con el avance tecnológico. La falta de integración de los mismos, hace que se realicen registros que afectan el rendimiento y procesamiento de información.
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Del Diagnóstico Comercial
Existe personal operativo con experiencia en las funciones que realiza, con capacidad en el manejo del sistema comercial y conocimiento de las zonas de La Paz y El Alto. Sin embargo, se requiere apreciar y fortalecer las capacidades de dicho personal.
Aproximadamente un 60% de los procesos se adecuan a las Normas ISO 9000, por ello, se requiere impulsar esta fortaleza e implantar un sistema de gestión bajo normas de calidad.
Existiendo un riesgo por su obsolescencia (del actual sistema ICIS), se requiere de manera prioritaria, implementar un nuevo sistema comercial, que soporte adecuadamente todos los procesos comerciales de la empresa. En ese contexto, la empresa dispone de un proyecto que requiere su financiamiento e implementación inmediata.
El alcance de beneficiados que tiene la tarifa solidaria (con mayor subsidio) en relación al conjunto de usuarios, así como su comportamiento en consumo y el impacto financiero negativo en el operador se viene incrementando en los últimos años. 5.2.6.
Recomendaciones
Diseñar e implementar un Nuevo Modelo de Gestión, con enfoque metropolitano, con arreglos institucionales y con aceptación social.
Implementar los resultados de la reingeniería de procesos técnicos, administrativos, comerciales, financieros y administrativos que viene desarrollando el operador lo que permitirá mejorar su eficiencia en la prestación de servicios.
Mejorar el clima laboral e implementar programas de capacitación y mejora en el desempeño del personal.
Mejorar los procesos operativos y dotar de nuevo equipamiento al laboratorio de medidores. Diseñar e implementar un Sistema de Catastro de Usuarios bajo plataformas tecnológicas actualizadas.
Alcanzar una solución al tratamiento de aguas residuales, dado que su evacuación está provocando la contaminación de los cursos receptores y el medio ambiente de la ciudad.
Implementar soluciones tecnológicas para actualizar el sistema comercial del operador. Por el impacto financiero de la tarifa solidaria, es recomendable, identificar, diseñar y/o evaluar estrategias a objeto de identificar mecanismos alternativos de subsidio, que beneficien particularmente a los estratos socioeconómicos con menor capacidad de pago.
Diseñar e implementar una estructura por centro de costos, que permita identificar costos por el servicio de agua potable y costos por el servicio de alcantarillado sanitario.
Mejorar los mecanismos de ejecución de inversiones.
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6. DESARROLLO COMUNITARIO 6.1. FACTIBILIDAD SOCIAL DEL PROYECTO En el caso de Saneamiento el Reglamento de Presentación de Proyectos de Agua Potable y Saneamiento establece que el Capítulo referido a Desarrollo Comunitario es aplicable a Proyectos para Poblaciones Menores a 10.000 habitantes, por lo que el Proyecto de Emisario, Interceptores Principales y PTAR, tiene una población que supera el mínimo no considera el planteamiento de este componente para la fase de factibilidad o Estudio de Identificación.
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7. PRESUPUESTO DEL PROYECTO A continuación se presenta el presupuesto general del estudio de identificación desglosado por componentes .El respaldo técnico que comprende los cómputos métricos se halla en el Anexo 9 “Cómputos Métricos” y los Análisis de Precios Unitarios se hallan contenidos en el Anexo 10 “Análisis de Precios Unitarios” que se presentan en el presente Estudio de Identificación. En la tabla se puede apreciar el presupuesto general del proyecto de Saneamiento para la ciudad de La Paz Tabla 7.1. Presupuesto General del Proyecto DESCRIPCION DE LAS OBRAS SANEAMIENTO LA PAZ
CORTO PLAZO (Bs)
CORTO PLAZO ($us)
INTERCEPTOR OESTE + ESTACIÓN ELEVADORA
12.603.105
1.810.791
INTERCEPTOR ORKOJAHUIRA
15.764.858
2.265.066
INTERCEPTOR HUAYLLAS
4.653.467
668.602
INTERCEPTOR SEGUENCOMA
3.181.800
457.155
INTERCEPTOR AUTOPISTA SANEAMIENTO OBRA DE TOMA PTAP ACHACHICALA
4.085.012
586.927
49.190.036
7.067.534
1.702.589
244.625
184.705.572
26.538.157
AMPLIACIÓN DE LA RED SECUNDARIA
30.049.062
4.317.394
CONEXIONES DOMICILIARIAS (densificación y expansión)
65.945.722
9.474.960
RENOVACIÓN DE REDES
24.241.694
3.483.002
1.358.891
195.243
21.300.335
3.060.393
TOTAL INFRAESTRUCTURA
418.782.145
60.169.848
Imprevistos (5% Corto plazo)
20.939.107
3.008.492
TOTAL ESTUDIO DE INDENTIFICACION
439.721.252
63.178.341
Elaboración del Estudio TESA Interceptores y Emisario (3% Estudio de Indentificación)
13.191.638
1.895.350
DESCOM y Mitigacion Ambiental (3% Estudio de Indentificación)
13.191.638
1.895.350
Supervisión de Obras (5% Inversión)
21.986.063
3.158.917
488.090.590
70.127.958
EMISARIO CHOQUEYAPU OBRA DE TOMA (CAPTACION DE AGUAS MIXTAS ZONA CENTRAL) PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES LA PAZ
SANEAMIENTO ECOLÓGICO (LETRINAS) REDES DE INTERCONEXIÓN DE COLECTORES PRINCIPALES A INTERCEPTORES
PREINVERSIÓN
COSTO TOTAL DEL PROYECTO
Fuente: Elaboración propia PMM
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8. EVALUACIÓN DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA 8.1 ANTECEDENTES El propósito de la evaluación es establecer la factibilidad socioeconómica de proyectos de ampliación y mejoramiento del sistema de saneamiento para el Operador EPSAS (área metropolitana La Paz). En este sentido, para la evaluación del sistema de saneamiento, que es objeto del presente estudio, se aplica el método de valoración contingente. Los datos básicos utilizados en las evaluaciones económicas provienen de:
Información técnica a nivel de Estudio de Identificación (EI) está relacionada con la población a ser beneficiada con el servicio, las inversiones requeridas, costos de operación y mantenimiento y volúmenes de evacuación de aguas residuales. 8.1.1.
Objetivos Evaluación Socio Económica
Analizar la viabilidad económica de la inversión requerida para realizar las obras de saneamiento para el Operador EPSAS (área metropolitana La Paz) aplicando una tasa de descuento del 12% que es la recomendada por la UCP, afín de determinar la conveniencia de la ejecución, tomando en cuenta los aspectos siguientes:
a) Mejorar la calidad de vida de los pobladores (condiciones higiénicas y de saneamiento de acuerdo la dotación de servicios). b) La situación socioeconómica actual de los pobladores. c) La capacidad y la disponibilidad a pagar de los beneficiarios. d) El crecimiento demográfico y espacial de la población. e) Presupuestos de obras En este sentido se evalúa la alternativa seleccionada por el modelo de “Valoración Contingente”, tomando en cuenta los indicadores de rentabilidad socioeconómicos: Valor Actual Neto económico (VANE) Tasa Interna de Retorno económico (TIRE) 8.1.2.
Costos de operación y mantenimiento
Son todos los costos en que se incurre para otorgar el servicio. Incluye los costos en el área operativa, comercial y administrativa así como los insumos para el tratamiento y la energía eléctrica. Para su evaluación se ha transformado los costos de mercado a económicos. 8.1.3.
Metodología para la evaluación del proyecto
El método de Valoración Contingente es una de las técnicas que tenemos para estimar el valor de bienes (productos o servicios) para los que no existe mercado. Se trata de simular un mercado hipotético, mediante encuestas a los consumidores potenciales preguntándoles por la máxima cantidad de dinero que pagarían por el bien si tuvieran que comprarlo expresado en un monto mensual por familia. El MVC se utilizó para la evaluación de proyectos de Alcantarillado Sanitario y PTAR.
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La evaluación misma consiste en recurrir a un flujo de caja anual de los beneficios evaluados por la disposición a pagar de cada familia proyectados. Para determinar la DAP (disposición a Pagar) máxima de los consumidores se planteó una pregunta abierta en el cuestionario para conocer cuánto estarían dispuestos a pagar los consumidores por la realización del proyecto. Con el objetivo de conocer las variables que determinan la aceptación o rechazo del pago por Ampliación o Mejoramiento de Saneamiento se realizaron varios análisis de correlación utilizando el programa SPSS para calcular la máxima DAP. 8.1.4.
Identificación de los beneficios del proyecto
Como se había indicado anteriormente, los beneficios de impacto positivo del proyecto se identificarán simulando las situaciones sin y con proyecto, considerando la duración y ubicación temporal. Un mayor excedente del consumidor, resultante de la diferencia entre su disposición a pagar (DAP) cuando prescinde del beneficio del proyecto y la tarifa que efectivamente pagará con el proyecto. 8.2. EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA El objetivo principal es el determinar la viabilidad socioeconómica del proyecto Sistema de Saneamiento del Operador EPSAS (área metropolitana La Paz). Es decir, determinar si bajo la óptica del Estado y la sociedad el proyecto es conveniente y admite que se dispongan recursos para su ejecución. Las hipótesis sobre las cuales se planificó el presupuesto del proyecto son las siguientes:
El sistema planteado en el proyecto esté garantizado. Las inversiones recurrentes para la ampliación por expansión tienen que ser ejecutadas oportunamente.
El operador realizará todos los esfuerzos para que el servicio que se presta tenga la calidad técnica requerida por la población.
Por lo menos el 90% de la población se conectará al sistema. Las inversiones del proyecto permitirán que la evacuación de aguas residuales satisfaga y de solución a las necesidades de la población. 8.2.1.
Inversiones
Los factores de conversión utilizados para la conversión de costos de mercado a costos económicos o eficiencia, son los proporcionados por la UCP.
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Tabla 8.1. Factores de conversión
Fuente: Elaboración propia con datos de la UCP
En la Etapa II se seleccionaron las alternativas más viables en el caso de alcantarillado sanitario se presentaron 4 alternativas. La alternativa seleccionada fue la Centralizada a la cual se agrega una obra de toma tipo lateral provista de compuertas metálicas batientes y que regula el paso de las aguas residuales mixtas. VAN Alternativa Parcialmente Centralizada = 203,775,991 VAN Alternativa Descentralizada = 852,088,592 VAN Alternativa Centralizada (seleccionada) = 875,752,096 VAN Alternativa Híbrida (seleccionada) = 956,693,068 En el caso de PTAR se evaluaron 4 alternativas que se detallan a continuación de las cuales la seleccionada fue la que considera una sola Planta de Tratmiento B1: VAN Alternativa PTAR B1 (seleccionada) = 637,815,775 VAN Alternativa PTAR B2 = 449,630,651 VAN Alternativa PTAR La Paz Descent. B1 y 6 Plantas A4 = 557,002,423 VAN Alternativa PTAR La Paz Descent. B1 y 6 Plantas A4 = 413,036,039 Las inversiones requeridas por el proyecto a precios económicos afectados por la razón precio cuenta se presenta en la tabla siguiente, el detalle de los cálculos esta en Anexos: Tabla 8.1. Presupuesto Alcantarillado Sanitario – Precios económicos
CONCEPTO
Importe
Importe
Bs.
$us
SANEAMIENTO LA PAZ
282,194,936
40,545,249
TOTAL
282,194,936
40,545,249
Supervisión
12,162,602
1,747,500
TOTAL GENERAL
294,357,538
42,292,750 Fuente: Elaboración propia
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El valor de la inversión en términos socio económicos ha sido obtenido aplicando las razones precio cuenta, el total a invertir a corto plazo es de aproximadamente 42 millones de dólares americanos (incluyendo costos de Supervisión equivalentes al 5% de la inversión). Sobre la base de los criterios de identificación de beneficios y costos, se evaluó el proyecto de Saneamiento con el método de valoración Contingente la DAP utilizada es de 55.60. VA Beneficios -A
Bs. 708,253,589
VA Costos -B
Bs. 345,225,338
VANS (A-B)
Bs. 363,028,251
TASA INTERNA DE RETORNO = 8.2.2.
27.78%
Conclusiones
El proyecto mejoramiento del sistema de saneamiento para el Operador EPSAS (área metropolitana La Paz), es socioeconómicamente viable para el municipio. 8.3. EVALUACION AMBIENTAL Con base en la Ficha Ambiental Preliminar, el análisis ambiental efectuado a las actividades a realizarse con el proyecto, tanto para la fase de construcción como de operación se puede resumir en el siguiente cuadro: IMPACTOS AMBIENTALES
MEDIDAS DE MITIGACION
FASE DE CONSTRUCCION Emisión de polvos, en las excavaciones de zanjas para el tendido de tuberías, retiro y reposición de pavimento, movimiento de tierras para la construcción de la PTAR
Humedecer las áreas de trabajo de forma periódica, dotar al personal equipo de protección personal
Generación de gases de combustión por el equipo a usar en obra
Mantenimiento preventivo y correctivo de todo el equipo a emplear en obra
Generación de campamentos
los
Descargar al alcantarillado de la red de EPSAS o construir una cámara séptica y pozo absorbente.
Erosión de suelos por las zanjas y ocupación de nuevas áreas (PTAR y Estación elevadora)
Trabajos a realizarse en el ancho previsto para estas actividades
Generación de residuos sólidos asimilables a domésticos en campamentos
Almacenamiento en recipientes para su entrega al servicio de recolección y posterior disposición en el relleno sanitario
Afectación a la imagen urbana por las actividades a desarrollarse en las vías en cada distrito de la ciudad de La Paz
Trabajos que deberán desarrollarse de acuerdo al cronograma de obras, optimizando tiempos
Afectación al personal por el ruido a generarse en las distintas actividades de la implementación de los interceptores como en la PTAR
Dotar al personal del correspondiente equipo de protección personal
Afectación al estilo de vida, por interrupción al
Establecer
aguas
servidas
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en
horarios
de
trabajo,
señalización
y 189
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IMPACTOS AMBIENTALES
MEDIDAS DE MITIGACION
tránsito normal y equipo en obra
campañas de difusión
Generación de empleo, mano de obra calificada y no calificada Generación de ingresos al sector público por el uso de material local e importado FASE DE OPERACION Cerco vivo en el perímetro de la PTAR y quema del biogás en el tratamiento deldos
Generación de olores en la PTAR Efluentes de la planta de tratamiento con descarga a un canal de riego
Los efluentes deberán dar cumplimiento del RMCH
Generación de pretratamiento
Almacenamiento de los residuos y entrega al servicio de recolección de la ciudad de La Paz
residuos
sólidos
en
el
Generación deldos deshidratados, y disposición en campos de cultivo Mejora la calidad de vida de cada uno de los distritos de la ciudad de La Paz Generación de empleo, mano de obra calificada principalmente La propiedad privada y pública se va a ver beneficiada con el proyecto de alcantarillado y tratamiento de las aguas crudas. En el futuro se va descontaminar el río Choqueyapu con el aporte de aguas tratadas
Resumiendo podemos señalar, que los impactos ambientales que se van a generar en la fase de construcción, entre los más importantes podemos señalar: se van a generar emisiones de polvo a la atmosfera por las excavaciones a realizar en las vías así como el relleno y compactado de zanjas; la imagen urbana se va a ver alterada así como el estilo de vida de vida de población, por los trabajos de tendido de tuberías a realizar en las vías del área del proyecto, se van a erosionar los suelos con la instalación de la PTAR, por lo general, los impactos serán negativos moderados a bajos, directos y temporales mientras dure la ejecución de las obras. En la fase de operación los impactos serán positivos, directos y permanente, se destacan el tratamiento de las aguas servidas crudas y la mejora en la calidad de vida de la población, ya que contarán con un sistema de recolección de aguas servidas y el tratamiento de las mismas y con el tiempo se puede usar los efluentes para riego. La gestión ambiental del proyecto deberá sujetarse a la normativa vigente, primeramente se deberá contar con una categoría del proyecto, la misma que deberá ser emitida por la Autoridad Ambiental Competente. Para definir la categoría de manera preliminar, se ha pre categorizado el proyecto, para EI N° 5 - Sistema de Alcantarillado – La Paz
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ello se ha acudido a la Ficha Ambiental (Anexo 6) y con base en la Matriz de Identificación de Impactos y tomando en cuenta la Gráfica: Clasificación de los proyectos para su evaluación Ambiental, del Reglamento para la Prevención y Control Ambiental, el proyecto presenta una Categoría de 2, para: Aquellos que requieren un Estudio de Evaluación de Impacto Ambiental (EEIA) ANALITICO ESPECIFICO. Estarán sometidos a un EEIA ANALITICO ESPECIFICO todos los proyectos, obras o actividades, públicos o privados que de acuerdo con la metodología de IIA de la FA, causen efectos significativos al ambiente en uno o algunos de los factores ambientales”. Por lo que el Estudio Ambiental estará enmarcado al Título III De la Evaluación de Impacto Ambiental del Reglamento de Prevención y Control Ambiental. El alcance que deberá tener el estudio ambiental se señala en el Anexo 15- Términos de referencia para el Estudio TESA.
CLASIFICACION DE LOS PROYECTOS PARA SU EVALUACION AMBIENTAL IMPACTOS POSITIVOS
1.0
IV 0.5
III I
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
IMPACTOS NEGATIVOS
IMPACTOS NEGATIVOS = - 0.35 IMPACTOS POSITIVOS = + 0.38
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9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se concluye que el proyecto: Emisario, Interceptores Principales y PTAR, para la ciudad de La Paz es viable, en el marco del Plan Maestro Metropolitano Agua Potable y Saneamiento de La Paz y El Alto , una vez realizadas las evaluaciones técnicas y socioeconómicas descritas en el presente Estudio de Identificación. Por lo tanto, se recomienda proceder con la elaboración del Estudio Técnico, Económico, Social y Ambiental (TESA) a diseño final del mencionado proyecto, de acuerdo con los Términos de Referencia adjuntos en el Anexo 15 “Términos de Referencia del Estudio a nivel TESA”.
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10. ANEXOS ANEXO 1: MAPA DE UBICACIÓN DEL MUNICIPIO ANEXO 2: PLANO DEL ESQUEMA DE ACCESO VIAL ANEXO 3: CALIDAD DE AGUAS ANEXO 4: ESTUDIOS FOTOGRÁFICO)
GEOTÉCNICOS
E
HIDROGEOLÓGICOS
(INCLUYE
REPORTE
ANEXO 5: LIBRETA TOPOGRÁFICA (INCLUYE REPORTE FOTOGRÁFICO) ANEXO 6: FICHA AMBIENTAL PRELIMINAR ANEXO 7: MEMORIAS DE CÁLCULO ANEXO 8: PREDISEÑO ESTRUCTURAL ANEXO 9: CÓMPUTOS MÉTRICOS ANEXO 10: ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ANEXO 11: PRESUPUESTO DESGLOSADO DE LA INFRAESTRUCTURA ANEXO 12: PLANOS ANEXO 13: EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA ANEXO 14: PLANOS GENERALES ANEXO 15: TÉRMINOS DE REFERENCIA ANEXO 16: DOCUMENTACION LEGAL
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