PMAA Caucasia

PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCAN AL CANT TARILLADO ÁREA URBANA URBANA MUNICIPIO DE CAUCASIA CAUCASIA

PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO ZONA URBANA MUNICIPIO DE CAUCASIA CONSORCIO Essere Ltda.

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TABLA DE CONTENIDO 1 1.1 1.1.1 1.1.2 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3

ASPECTOS GENERALES DEL MUNICIPIO 1 ASPECTOS FÍSICOS 1 Localización 1 Clasificación del suelo 2 DESCRIPCIÓN BIOFÍSICA DEL TERRITORIO MUNICIPAL DE CAUCASIA 5 CLIMATOLOGÍA Y ZONAS DE VIDA 5 Clima e hidrología 5 Zona de vida 5 HIDROGRAFÍA 6 Río Cauca 6 Río Nechí 6 Río Man 6 Recurso hídrico subterráneo 7 USOS DEL SUELO 7


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5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7 5.2.8 5.2.9 5.2.10 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.4 5.4.1 5.4.2

Pozo de succión de agua cruda 14 Sistema de bombeo de agua cruda y casa de maquinas 14 Aducción sistema de bombeo – planta de tratamiento (PTAP) 14 Sistema de tratamiento de agua potable 15 Almacenamiento del sistema de abastecimiento 17 Red de distribución 18 Caracterización de agua potable 22 MEJORAMIENTO Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO ACTUAL DEL MUNICIPIO DE CAUCASIA 24 Optimización del sistema de aprovechamiento de agua 24 Optimización del sistema de bombeo y las redes de impulsión 24 Optimización del sistema de tratamiento de agua potable 25 Optimización del sistema de almacenamiento 27 Optimización de las redes de distribución 28 ALTERNATIVAS DE FUENTES DE ABASTECIMIENTO, EXPLOTACIÓN Y TRANSPORTE DE AGUAS CRUDAS 29 Alternativa 1. Optimización del sistema de captación actual sobre el río Man - Fuente única 29 Alternativa 2. Abastecimiento, aprovechamiento y transporte de


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5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.6.4 5.6.5 5.6.6 5.6.7 5.6.8 5.6.9 6 6.1 6.1.1 6.2 6.3 6.4 6.4.1

Diseño del sistema de aprovechamiento de agua 33 Redes de impulsión 35 Diseño de la planta de tratamiento de agua potable 36 Floculadores 37 Sedimentadores 37 Filtros 38 Sistema de almacenamiento 39 Redes de distribución 40 Expansión del sistema de redes de distribución 46 DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO URBANO EXISTENTE EN EL MUNICIPIO DE CAUCASIA 46 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO URBANO 46 Sistema de redes de alcantarillado de aguas combinadas y residuales 47 ANALISIS DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO EXISTENTE 49 CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS 51 ALTERNATIVAS DE MANEJO DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS 52 Alternativa Nº 1. Alcantarillado semicombinado con co n una planta de


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7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.1.5 8.1.6 8.2 8.2.1 8.2.2 9

DISEÑO DEL PLAN DE MANEJO PLUVIAL DE CAUCASIA 77 Cuenca San Miguel 77 Cuenca El Atascoso 80 Cuenca La Salsa 82 Cuenca El Silencio 83 SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 85 ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 85 Lagunas de estabilización 85 Humedal Natural -Brazo Abandonado del Río Cauca86 Lechos Percoladores 88 Lagunas aireadas 89 Zanjón de oxidación 90 Evaluación de las alternativas 90 DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 91 Estación de bombeo de aguas residuales 91 Diseño de la planta de tratamiento de aguas residuales 92 ASPECTOS INSTITUCIONALES Y FINANCIEROS 97


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ÍNDICE DE TABLAS TABLA Nº 1. Población escolarizada, área urbana de Caucasia 9 TABLA Nº 2. Número de miembros por organización 10 TABLA Nº 3. Resumen de la proyección de población para servicios públicos (habitantes) 11 TABLA Nº 4. Resumen de los bombeos de la red 19 TABLA Nº 5. Resumen tuberías existentes en la red de distribución 20 TABLA Nº 6. Resumen de los los pozos de agua subterránea subterránea en funcionamiento 21 TABLA Nº 7. Condiciones de simulación de la red de distribución 21 TABLA Nº 8. Demanda actual y capacidad de los componentes componen tes del sistema de acueducto existente 22 TABLA Nº 9. Resumen de tuberías nuevas para red red matriz y red secundaria 28 TABLA Nº 10. Longitudes de redes a reponer por material 28 TABLA Nº 11. Resumen Res umen de tuberías nuevas nue vas para red matriz y red secundaria 41 TABLA Nº 12. Longitudes de redes a reponer por material 41 TABLA Nº 13. Estado de actividad financiera (2004 2003) 97


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ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA Nº 1. Localización general del municipio de Caucasia FIGURA Nº 2. Panorámica del municipio de Caucasia FIGURA Nº 3. Ilustración del esquema de la red FIGURA Nº 4. Circuito # 1 FIGURA Nº 5. Circuito # 2 FIGURA Nº 6. Circuito # 3 FIGURA Nº 7. Circuito # 4 FIGURA Nº 8. Distritos de alcantarillado FIGURA Nº 9. Esquema Alternativa Nº 1 FIGURA Nº 10. Esquema Alternativa Nº 2 FIGURA Nº 11. Trazado del colector 1 y redes secundarias distrito 1 FIGURA Nº 12. Trazado del colector 2 y redes secundarias distrito 2 FIGURA Nº 13. Trazado del colector 3 y redes secundarias distrito 3 FIGURA Nº 14. Trazado del colector 4 y 5 y redes secundarias distrito 4

2 4 19 42 43 44 45 48 53 56 59 60 61 63


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PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE CAUCASIA La Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia, CORANTIOQUIA, una de las cuatro autoridades ambientales del departamento de Antioquia, dando cumplimiento a la constitución Política de Colombia de 1991 básicamente en lo que respecta al capítulo 5 “De La Finalidad Social Del Estado Y De Los Servicios” reglamentado fundamentalmente por la ley 99 de 1993, ley 142 de 1994, ley 152 de 1994, ley 373 de 1997 y, ley 388 de 1997; sacó a licitación pública Nº 090 de 2004, con el objeto de la “Elaboración de los estudios y diseños del plan maestro de acueducto y alcantarillado-zona urbana”. CORANTIOQUIA para lograr un desarrollo integral de sus comunidades, para contribuir al logro del desarrollo sostenible, estableció políticas, programas y proyectos encaminados a la solución de la problemática ambiental presente en los municipios de su jurisdicción, y en fundamento con la política de desarrollo social, estrechamente relacionado con el ordenamiento territorial con la prestación de servicios públicos domiciliarios. El Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado tiene como fin de solucionar los problemas que actualmente se presentan en el sector de agua potable y

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Cáceres y Montelíbano (Córdoba). Por estar localizado en los límites del departamento, se convierte en punto de congruencia de dos culturas, la antioqueña y la costeña originadas en las extensas sabanas de Córdoba, Sucre y Bolívar. El municipio de Caucasia se encuentra localizado al norte del departamento de Antioquia en la subregión del Bajo Cauca, a una distancia aproximada de 285 Km de la ciudad de Medellín, y con una extensión de 1.485 km 2. Su localización geodésica es: 7º 58' 04" de Latitud Norte y 75° 20' 54" de Longitud Este con respecto al meridiano de Greenwich. La cabecera municipal se encuentra a una altura de 50 msnm, presentándose un solo piso térmico cálido y una temperatura promedio de 28ºC y un promedio anual de lluvias entre 2.000 y 4.000 mm. FIGURA Nº 1. Localización general del municipio de Caucasia


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Las mayores amenazas de origen natural que se presentan en el área urbana del municipio de Caucasia están representadas por las constantes inundaciones ocasionadas por el desbordamiento del río Cauca y los caños El Silencio y El Atascoso, que además sirven como sumideros de aguas negras, generándose altas tasas de morbilidad. No existe una estructura ambiental urbana clara, que oriente el desarrollo futuro de la cabecera municipal y dentro de la cabecera se encuentran clasificadas algunas zonas de empozamiento como las cienagas El Atascoso, El Silencio, la Ye y la Envidia. 1.1.2.2

Suelos rurales

Constituyen esta categoría los terrenos no aptos para el suelo urbano, por razones de oportunidad, o por su destinación a usos agrícolas, ganaderos, forestales, de explotación de recursos naturales y actividades análogas. El suelo rural del municipio abarca el 99,7% del total del territorio municipal, esto es, 5.780 hectáreas con 1.823 predios, con 2.371 propietarios en 62 veredas. 1.1.2.3

Suelo suburbano

Constituyen las áreas ubicadas dentro del suelo rural en las que se mezclan los usos del suelo y las formas de vida del campo y la ciudad. Se califican dentro de éste tipo de suelo, los corregimientos de Santa Rosita, la Ilusión y Palanca. Constituyen esta categoría los terrenos no aptos para el suelo urbano, por

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FIGURA Nº 2. Panorámica del municipio de Caucasia Puente Carlos Lleras

Puente de la Troncal

Aeropuerto Río Cauca Monumento a la Madre Terminal de Trans orte

Palacio Municipal

Estadio de Fútbol Parque de Las Palmas Universidad de Antio uia

Parque de Banderas

4


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2 DESCRIPCIÓN CAUCASIA

BIOFÍSICA

DEL

TERRITORIO

MUNICIPAL

DE

La región del Bajo Cauca Antioqueño comprende las tierras de las planicies del bajo río Cauca y las estribaciones occidentales de la serranía de San Lucas, en una franja entre los ríos Nechí y Cauca en su recorrido por los municipios antioqueños de Cáceres, Caucasia, Tarazá, Nechí, El Bagre y Zaragoza. El río Cauca es el eje estructurante de la dinámica física del Bajo Cauca, recorriendo la región desde el sur, en límites con el municipio de Ituango, hasta los límites con el departamento de Bolívar. El crecimiento desordenado de la cabeceras municipales a partir de los núcleos asentados en las márgenes de los ríos Cauca y Nechí, han desencadenado una seria intervenciones sobre el medio natural que han repercutido en los pobladores con inundaciones de amplias zonas urbanizadas, problemas sanitarios y mal abastecimiento de agua potable. 2.1

CLIMATOLOGÍA Y ZONAS DE VIDA

2.1.1 Clima e hidrología Se distinguen dos estaciones claramente marcadas: una estación de verano


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2.2

HIDROGRAFÍA

2.2.1 Río Cauca Después de un recorrido encañonado por su cuenca media, abriéndose paso entre las cordilleras Occidental y Central, es a partir de las tierras del Bajo Cauca que se abre un valle amplio con un recorrido sinuoso, recibiendo afluentes importantes como los ríos Rayo, Tarazá, Man y Nechí, antes de desembocar al río Magdalena en tierras del departamento de Bolívar. A la altura del municipio de Caucasia, el río Cauca es caudaloso y navegable, pese a sus más bajos niveles presentados en períodos secos; contrastan los altos niveles de las aguas en el período del mes de noviembre, en el que se ven anegados muchos terrenos aledaños al cauce principal, incluidos algunos sectores del área urbana y suburbana del municipio de Caucasia. Pero adicional al gran caudal que trae el río al llegar a tierras caucasianas, quebradas como La Cienaga, Corcovada, San Sebastián, Prietos, El Tigre, La Florida, Primavera, Tigritos, El Limón, La Raya, El Toro, Aguacate, Cascajo, Aguas Negras, Catalino y De Palancas, entregan sus aguas directamente al río Cauca, después de bañar las tierras del centro del municipio.


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2.2.4 Recurso hídrico subterráneo En el municipio de Caucasia han sido tradicionalmente utilizadas las aguas subterráneas mediante obras artesanales que sólo requieren de una perforación, con la posibilidad de disponer del agua en sitios aledaños a las viviendas y, en la mayoría de los casos, sin someterlas a ningún tratamiento. Se estima que en el municipio de Caucasia se explotan aproximadamente 786 metros cúbicos de agua por día desde pozos y aljibes, existiendo 1.400 captaciones inventariadas en todo el territorio y más de 60.000 usuarios que consumirían más o menos 3.500.000 metros cúbicos al año. 2.3

USOS DEL SUELO

2.3.1 Uso agropecuario En el municipio de Caucasia las prácticas agrícolas incluyen la agricultura de subsistencia con plátano, maíz y yuca, junto con los cultivos tecnificados de arroz, plátano, yuca y frutales como cítricos y patilla. La vocación agrícola del municipio abarca el 20% de su territorio, no siendo sino cultivadas menos del 1%, lo que significa que hay una sub-utilización de este recurso en prácticas mas desgastantes para el suelo o menos productivas


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dejando sectores de tierras degradas, sin una capa orgánica ni vegetal contundente, con procesos erosivos como surcos y cárcavas, y acumulaciones de estériles en las orillas de los drenajes, esto sin contar las modificaciones producidas sobre los cauces naturales de los ríos y quebradas en la búsqueda del apreciado recurso. 2.3.4 Otros usos El área ocupada por las zonas húmedas del municipio se estima en unas 4000 hectáreas, representadas por ciénagas y humedales. Los ríos y quebradas ocupan un área aproximada de 1.700 hectáreas, para un porcentaje total de 0,30% del territorio municipal de Caucasia. Las zonas de asentamientos humanos concentrados tanto urbanas como de corregimientos se han calculado en 500 hectáreas de área, a las cuales se le adicionan unas 200 hectáreas entre carreteras y caminos, para un porcentaje del 0,49% correspondientes a estos usos del suelo. 3 CARACTERISTICAS SOCIOCULTURALES 3.1

DEMOGRAFÍA


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La Esperanza, Escuela Urbana Caracolí, Santa Teresita, Escuela Urbana Caucasia, Marco Fidel Suárez, La Misericordia, Escuela Urbana San Rafael, Colegio el Tesoro del Saber y Escuela Normal Superior del Bajo Cauca. En la TABLA Nº 1 se presenta el número total de la población escolarizada del casco urbano de Caucasia, clasificado por niveles: preescolar, primaria, bachillerato, media técnica, y tecnologías y profesiones. TABLA Nº 1. Población escolarizada, área urbana de Caucasia CATEGORÍAS Preescolar

Nº DE ESTUDIANTES 962

Primaria

11.281

Bachillerato

9.356

Sabatino

190

Media Técnica

99

Tecnologías y Profesiones TOTAL Fuente: Directivas docentes

1.508 23.396


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3.4.2 Necesidades básicas insatisfechas De acuerdo a los datos suministrados por la oficina del SISBEN, en el año 2004, el área urbana de Caucasia tiene 72.223 personas, de las cuales el 96,5% presenta necesidades básicas insatisfechas, se resalta que el 57,4% de la población vive en situación de miseria y el 36,3% en condiciones de pobreza; las variables determinantes de esta situación son los bajos e inestables ingresos, la dependencia económica, las condiciones sanitarias de las viviendas. En el anuario estadístico del año 2.003, publicado por el Departamento Administrativo de Planeación, en el área urbana el 57,7% de la población vive en situación de miseria y el 35,5% en condiciones de pobreza, es decir que, de acuerdo a estas cifras, el 93,2% de los pobladores urbanos de Caucasia tienen una o más necesidades básicas insatisfechas. 3.5

CARACTERÍSTICAS ORGANIZATIVAS

La organización social y comunitaria del área urbana de Caucasia está orientada a la conformación de grupos y asociaciones que redunden en el mejoramiento de las condiciones de vida en términos de la satisfacción de necesidades particulares y colectivas para el desarrollo comunitario,


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4 DEFINICIÓN DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA √

Asignación del nivel de complejidad según capacidad económica

El 78% y 75% de la población del área urbana pertenecen a los estratos 1 y 2, según la estratificación EADE y Anuario Estadístico respectivamente, por lo tanto la capacidad económica del municipio de los usuarios del municipio de Caucasia es BAJA. √

Asignación del nivel de complejidad según población

Dada la magnitud del área urbana y la población del municipio de Caucasia, se realizó un censo sanitario por muestreo. Para obtener la población base para el año 2004 de la TABLA Nº 3, se promediaron los datos de algunas entidades, obteniendose un promedio aritmético de 78.552 habitantes. La población flotante para el municipio es de 18.410, según análisis realizado por la Consultoría y la empresa prestadora de servicios públicos domiciliares en el municipio, esta población se proyecta a 30 años con una rata de crecimiento del 10%. TABLA Nº 3. Resumen de la proyección de población para servicios


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Desde el punto de vista de la población, para un período de diseño de 30 años es 176.773 y por lo tanto se asigna un nivel de complejidad “ALTO” y de acuerdo con la estratificación socioeconómica actual el nivel es “BAJO”; pero conforme a lo establecido en las normas RAS/2000, al área urbana del municipio de Caucasia se le asigna un nivel de complejidad “ ALTO”. 5 SISTEMA DE ACUEDUCTO MUNICIPIO CAUCASIA 5.1

COBERTURA ACTUAL DEL SERVICIO DE ACUEDUCTO URBANO

Según AGUASCOL ARBELAEZ E.S.P. para el mes de Noviembre de 2004 reportan un total de 10.931 suscriptores del servicio de acueducto, por parte de la empresa prestadora del servicio de energía EADE aparecen registrados 15.212 suscriptores, por lo cual la empresa reporta una cobertura del sistema de acueducto de 71,85 %. Sin embargo, debe existir mayor cantidad de usuarios que están conectados al sistema y que son desconocidos por la empresa y por los cuales el servicio de acueducto podría ser deficiente. El registro de la micromedición se lleva por medio del programa de la empresa Aries y únicamente al 26,2 % de los suscriptores reportados se les lleva un registro de facturación, a los demás se les cobra por promedio; también se desconoce que cantidad de micromedidores registran adecuadamente los


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Luego de realizar el estudio hidrológico se obtuvo, para un periodo de retorno de 2,33 años un caudal máximo de 260 m 3 /s y para caudal mínimo definido como Q95 un caudal de 2,7 m 3 /s. Con estos resultados concluimos que la fuente tiene la capacidad de aportar los caudales suficientes para la frontera de diseño a 30 años. 5.2.1.1

Disponibilidad del recurso hídrico subterráneo en la zona

En términos generales se cuenta con dos fuentes de recarga, una por infiltración directa de los suelos, la cual depende de factores como las cantidades de lluvia, las características geomorfológicas, las coberturas vegetales y las litologías, con unos horizontes superiores del suelo que generan diferentes condiciones hidráulicas para la absorción y transporte del agua; la segunda fuente de recarga es el río Cauca y algunos drenajes afluentes, los cuales interactúan con los sistemas de aguas superficiales y subterráneas de tal manera que se presenten recargas positivas y negativas. 5.2.2 Sistema de captación sobre el río Man La estructura a través de la cual se capta el agua del río Man es un canal en concreto reforzado localizado en la margen derecha, la captación se encuentra luego de una curva meandrica producida por el curso del flujo del río, esta


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Este canal no presenta zona adecuada de entrada y no tiene sistema de evacuación de sedimentos, es por esto que cuando se colmata disminuye la capacidad de entrada del agua al sistema de bombeo. La limpieza de este canal se realiza manualmente. 5.2.4 Pozo de succión de agua cruda Después que el agua pasa a través del canal de entrada, llega a un pozo de bombeo que tiene una profundidad de 6,1 m, un ancho de 6,07 m y una longitud de 6,6 m; las aguas provenientes del sistema de captación llegan a una primera cámara en donde se logran sedimentar muchas partículas, dicho compartimiento se comunica con el pozo final de bombeo, por medio de tres compuertas de Ø 16”; de las tres compuertas dos funcionan aunque presentan fugas, la otra esta totalmente dañada. La estructura fue construida hace aproximadamente 10 años, se encuentra en buen estado aunque le falta mantenimiento. Desde el pozo de succión se bombea el agua cruda a través de tres tuberías, cada una tiene una granada en el fondo de Ø 16” para proteger las bombas de sobre tamaños, éstos tramos de succión tienen una longitud total de 6,50 m cada uno. El montaje de la estación de bombeo del agua proveniente del río Man se encuentra dentro de la caseta de maquinas.


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aducción en asbesto cemento con Ø 14” y una longitud de 2.668 m y realiza un recorrido desde la cota 58,52 msnm, hasta la cota 120,87 msnm. En la aducción existen 5 válvulas de purga con diámetro de Ø 4”y funcionan correctamente, también se encuentran 12 válvulas ventosas de diámetro Ø 2”, de las cuales funcionan correctamente solo dos. En la tubería se encuentran algunas fugas por pequeñas fisuras provocadas durante algunos de los arreglos en la línea de aducción. El caudal máximo para transportar esta sujeto a la capacidad del sistema de bombeo, sin embargo para la etapa de diseño en la cual es necesario transportar un caudal de 631,33 L/s, al transportar este caudal por esta tubería, se generan velocidades muy altas produciendo pérdidas que repercuten en el dimensionamiento de las bombas, elevando los costos de construcción y de mantenimiento, además de la ineficiencia hidráulica por el dimensionamiento del diámetro de la tubería. 5.2.7 Sistema de tratamiento de agua potable La planta de tratamiento convencional existente está ubicada en el costado oriental del área urbana de Caucasia a un nivel inferior de los puntos de consumo. El máximo caudal de tratamiento reportado es de 173,26 L/s,


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se desarrollaría a la entrada del primer compartimiento del floculador seria de 0,13 m/s, valor que está por debajo de lo establecido en el RAS/2000. Dispone de tres cámaras de floculación. La primera presenta dos zonas de diferente gradiente y en la segunda y tercera cámara el gradiente de velocidad es uniforme en cada una. Debido al caudal estimado y a las dimensiones de la estructura, se genera un gradiente que varía de 4,98 s -1 a 13,72 s -1, incumpliendo con los parámetros recomendados por el RAS/2000. La velocidad que se presenta a lo largo de la estructuras en el tercer compartimiento establecida en 0,16 m/s se encuentra por debajo del rango recomendado por el RAS/2000, lo que puede generar sedimentación de partículas floculadas. En términos generales se puede concluir que el floculador para el caudal de 173,25 L/s está subdimensionado. 5.2.7.3

Sistema de sedimentación de aguas floculadas

La planta de potabilización cuenta con un sistema de sedimentación de alta tasa, con dos unidades cada una con 150 placas de asbesto cemento con 1,2 m de largo x 2,4 m de ancho y 10 mm de espesor, con una inclinación de 60º. En algunos sectores del sedimentador se colocaron medios tubulares para mejorar su eficiencia.


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de filtración es de 173,3 L/s, obtenemos una velocidad Va de 1,64 m/min. La tasa de filtración es de 473,8 m 3 /m2-d. El RAS/2000, para lechos de antracita sobre arena y con profundidad estándar, estima una tasa máxima de filtración de 300 m 3 /m2-d; la unidad de filtración de la planta de tratamiento del municipio de Caucasia para el caudal actual tendría una tasa de 234,9 m3/m2-d. A mayor tasa de filtración se requiere menor área del lecho y eso se traducirá en disminución de costos, pero se corren grandes riesgos de superar los topes de calidad del agua potable, lo que normalmente va acompañado de carreras más cortas en la operación del filtro. 5.2.7.5

Caseta de operaciones

En la planta de tratamiento del municipio de Caucasia se cuenta con una caseta de operaciones, la cual presenta una buena infraestructura, cuenta con un laboratorio de calidad ambiental en el cual se encuentran certificados algunos procesos como DBO, DQO5, además tiene un laboratorio para procedimiento de muestras microbiológicas y un espectrofotómetro para registrar los valores de cianuro y de mercurio. En las planillas de control diario de análisis, operación y tratamiento, que son reportadas por los operarios de la planta se lleva un control de la calibración de


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m3, pero se encuentra fuera de funcionamiento; este tanque fue construido hace más de 20 años, presenta buen estado del concreto reforzado, era utilizado anteriormente para distribuir el agua que se captaba de los pozos de agua subterránea. 5.2.9 Red de distribución La red de distribución del área urbana del municipio es una red matriz compuesta por tuberías en varios materiales como asbesto cemento, hierro fundido y PVC-P, que van desde Ø 16” hasta Ø ½”, esta red no tiene una distribución en mallas que permita equilibrar el sistema, pues aun conserva la concepción vieja de alimentar el tanque elevado por medio de los diferentes pozos de bombeo de agua subterránea. Es por eso existen tres redes de tuberías principales que van desde el inicio de la red de distribución en tubería de asbesto cemento con diámetros de Ø 10” hasta Ø 6”, sin embargo el trazado de estas redes es abierto y desde estas tuberías se derivan otras en forma de espina de pescado que van disminuyendo su diámetro generando una ineficiente distribución del flujo para un municipio y con tan alta demanda. En la actualidad el sistema funciona con el caudal que se entrega desde la


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FIGURA Nº 3. Ilustración del esquema de la red

Ø 2” Ø 3” Ø 4”

Ø 6” Ø 8” Ø 10” Ø


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5.2.9.2

Simulación de la red de distribución

La red de distribución del municipio de Caucasia tiene un total de 99.912,59 m de tubería instalada, la cual presenta edades de funcionamiento desiguales. En la siguiente tabla se muestra un resumen de los tipos de materiales de la tubería existente, con sus respectivos diámetros y longitudes. TABLA Nº 5. Resumen tuberías existentes en la red de distribución DESCRIPCIÓN

LONGITUD (m) % PORCENTAJES

Ø 3" AC

14.846,16

14.9%

Ø 4" AC

1.359,16

1.4%

Ø 6" AC

1.047,22

1.0%

Ø 8" AC

4.618,1

4.6%

Ø 10" AC

1.031,86

1.0%

Ø 16" AC

1.886,79

1.9%

TOTAL REDES EN ASBESTO CEMENTO

24.789.29

24.8%

Ø 2" PVC-P

12.027,58

12.0%


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Todos los sistemas presentan problemas por la dosificación en línea y la falta de mantenimiento de las estaciones, además de implementación de un sistema de aforo para conocer el caudal con el cual se encuentran abasteciendo la población. TABLA Nº 6. Resumen de los pozos de agua subterránea en funcionamiento

5.2.9.3

POZO

CAUDAL DE BOMBEO (L/s)

Nº DE HABITANTES

CAUDAL REQUERIDO (L/s)

Pozo 5

15

2863

14,30

Pozo 7

21

3706

18,52

Pozo 8

8

2132

10,62

Pozo 9

15

4915

24,51

TOTAL

59

13.616

67,95

Resultados obtenidos en la simulación de Epanet

Primera simulación: El bombeo Nº 3 entrega agua a los siguientes barrios:


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empresa prestadora del servicio y una inadecuada planeación del municipio; la empresa encargada de la administración del sistema no se ha preocupado por mejorar la calidad de las redes de distribución, ni por realizar mantenimiento adecuado, además, el registro de suscriptores se encuentra incompleto. Para abastecerse de agua la población han recurrido a soluciones individuales, haciendo aljibes en sus viviendas, muchos de ellos no tiene ningún tratamiento generando enfermedades en la población; la falta de agua ha generado en la población un descontento buscando nuevas fuentes de abastecimiento. El sistema es muy vulnerable en todos sus componentes, no existen planes de contingencia, no se atienden oportunamente los daños en la red de distribución. TABLA Nº 8. Demanda actual y capacidad de los componentes del sistema de acueducto existente CAPACIDAD ACTUAL (L/s)

DEMANDA ACTUAL (L/s)

Fuente

2700

349,5

Captación

180

700

COMPONENTE


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♦

Mercurio

A este parámetro se le ha realizado un gran seguimiento por parte de los interesados en este caso CORANTIOQUIA y la empresa encargada del sistema de acueducto, durante estos análisis se ha encontrado en algunas ocasiones valores por encima del limite permitido por el decreto 475/98. ♦

Ortofosfatos

El valor encontrado es bastante bajo e indica que no se encuentra muy disponible para el metabolismo biológico. Esto se corrobora por la apariencia del agua y la falta de presencia de organismos producidos por la abundancia de este parámetro en aguas. ♦

Coliformes totales

En el agua que consumen en la zona urbana de Caucasia se encuentra presencia de coliformes en las muestras que se obtuvieron del aljibe y en la salida de la planta de tratamiento, por lo tanto, para esta muestra no se está cumpliendo con la norma. ♦

Coliformes fecales


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valor de nitratos es muy alto, este valor se debe a la unión de esta agua del subsuelo con escorrentías de agua residuales. ♦

Turbiedad

Según el RAS 2000, la fuente de la cual se abastece Caucasia es una fuente buena porque la turbiedad es baja, sin embargo este valor produce que al agua se le debe adicionar mayor cantidad de ayudante de coagulación para obtener mejor tratamiento en la planta. Los criterios organolépticos y físicos, como son color, turbiedad, sólidos totales y conductividad están cumpliendo lo estipulado en el Decreto 475/98 de calidad de agua. 5.3

MEJORAMIENTO Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO ACTUAL DEL MUNICIPIO DE CAUCASIA

5.3.1 Optimización del sistema de aprovechamiento de agua Para la optimización de la estructura actual se requiere construir una bocatoma lateral, para ello se requiere proyectar un muro normal o inclinado con respecto a la dirección de la corriente, además de muros laterales para


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Para la optimización de las redes de impulsión se debe realizar unas labores de adecuación en este trazado que van encaminadas a las mejoras en las purgas y en la ubicación de ventosas y reparación de las que se encuentran en mal estado. Sin embargo, para poder brindar al sistema un total de 400 L/s y que nos permita tener completo abastecimiento para un periodo hasta el año 2013, se debe instalar una tubería HD paralela de Ø 26”, con la cual no se logra entregar 320 L/s y dejaríamos funcionando inicialmente la tubería actual por la cual se transportarían 80 L/s obteniendo un caudal de 400 L/s requeridos hasta el primer periodo, ya que las bombas que trabajarían necesitan 200 HP para transportar 400 L/s. 5.3.3 Optimización del sistema de tratamiento de agua potable Para abastecer efectivamente de agua potable al 100% de la población de Caucasia, se debe construir otra planta de tratamiento de agua y un tanque de almacenamiento. El lugar donde se encuentra la actual planta de tratamiento de agua potable es considerado como el sitio idóneo para ubicar las nuevas estructuras. Además, se proyectaron las siguientes obras: ♦

Aumentar en 0,40 m la altura de llegada de agua cruda a la planta, la


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5.3.3.2

Optimización y ampliación del sistema de floculación

El tiempo de retención hidráulico teórico está en el rango recomendado, pero realizando pequeñas modificaciones estructurales y operativas se puede mejorar. La modificación consistió en aumentar la altura de la lámina de agua con el incremento en la altura de los tabiques. El caudal a tratar es de 0,210 m 3 /s. El floculador tendrá una unidad con tres tramos, con una longitud total de 43,95 m, 3,40 m de ancho y una altura lámina de agua de 2,0 m. El tiempo de retención hidráulica será de 24 minutos. 5.3.3.3

Optimización y ampliación del sistema de sedimentación

Se cambió el sistema de recolección actual por canaletas de 0,25 m x 0,25m con capacidad para trabajar a flujo libre. Se aumentó la altura libre entre la zona de sedimentación y las canaletas de recolección del agua clarificada, con lo cual se facilita la sedimentación de los flóculos más pequeños. El canal central se cambia de concreto a metálico, aumentando su capacidad. Finalmente, se cambian los canales de distribución del agua floculada por dos tuberías Novafort o similar con perforaciones laterales localizadas en la parte


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Con lo anterior, las nuevas condiciones de funcionamiento del sistema de filtración serán las siguientes: Caudal a tratar

210 L/s

Número de unidades

6

El material filtrante consistirá en un lecho mixto de arena silícea (46 cm) y antracita (34 cm), el cual irá sobre la grava de soporte (40 cm). Para el drenaje se utilizará un falso fondo con viguetas prefabricadas. Como estructura de entrada se utilizará un canal de dimensiones grandes. Para el control de la cantidad de agua a cada unidad se empleará una compuerta deslizante de Ø 12”. Como estructura de salida se utilizará un vertedero individual para cada unidad, del tipo rectangular de borde agudo que fija el nivel en la caja y sirve para aforar el caudal efluente, el ancho de la cresta es de 0,60 cm. Para mejorar el lavado del lecho filtrante, se proyecto un sistema de tuberías difusoras con orificios de 1/8” cada 10 cm, localizados hacia abajo y separados


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Como el plan de expansiones del proyecto generará inevitablemente cambios en las redes matrices de distribución, donde se deben instalar los macromedidores, sólo es pertinente considerar en la readecuación, la instalación de los medidores de nivel en los tanques de almacenamiento. 5.3.5 Optimización de las redes de distribución La premisa más importante en el sistema de distribución es la de no seguir utilizando el rebombeo ubicado en el barrio Santa Helena, por lo tanto se pretende abastecer toda la zona urbana desde el tanque de almacenamiento. Para garantizar un adecuado tránsito del flujo de agua, se necesita trazar una nueva tubería en HD Ø 16” desde el tanque de almacenamiento hasta el empalme con la tubería que va por la troncal. Para tener una red muy bien articulada se requiere instalar nuevos trazados de redes, exactamente se distribuyeron tres circuitos con diámetro de Ø 12” TABLA Nº 9. Resumen de tuberías nuevas para red matriz y red secundaria TIPO DE TUBERÍA

LONGITUD (m)

TIPO DE RED


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5.4

ALTERNATIVAS DE FUENTES DE ABASTECIMIENTO, EXPLOTACIÓN Y TRANSPORTE DE AGUAS CRUDAS

5.4.1 Alternativa 1. Optimización del sistema de captación actual sobre el río Man - Fuente única En esta alternativa se pretende captar la totalidad del caudal de diseño a través de la modificación de la estructura de captación existente y la expansión del sistema de bombeo; además, se debe cambiar la tubería de aducción existente o ampliar su capacidad adicionando una nueva, ya que la actual, no es suficiente para garantizar la demanda necesaria para la población presente. La calidad de agua de la fuente es buena y mantiene un suficiente caudal para épocas de estiaje lo que garantiza en todo tiempo el caudal de captación necesario para el periodo de diseño del acueducto del municipio de Caucasia. 5.4.2 Alternativa 2. Abastecimiento, aprovechamiento y transporte de agua cruda desde el río Cauca - Fuente única Se considera aprovechar el río Cauca como fuente para abastecer el sistema de acueducto del municipio de Caucasia. La captación se localizaría en terrenos cercanos de la estación hidrometeorológica la Coquera.


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5.4.4 Alternativa 4. Sistema de aprovechamiento mixto entre el río Man y captación de agua desde el subsuelo Aunque las perspectivas del recurso subterráneo con que cuenta el Bajo Cauca permiten considerar las aguas subterráneas como una fuente alterna disponible que ayude a mitigar los problemas de abastecimiento que ha sufrido la región debido a la contaminación y deterioro a que han sido sometidas las fuentes superficiales de agua, pensar en un abastecimiento de una población de la envergadura de Caucasia únicamente mediante aguas subterráneas requeriría tener presentes algunas consideraciones adicionales. Las características del acuífero confinado profundo se encuentran todavía en estudio, habiéndose llegado sólo a datos estimados sobre las reservas y la capacidad de recarga del mismo, inquietudes bastante sentidas en el caso de la población de Caucasia, ya que la continua explotación del acuífero a lo largo de los años, ha llevado a la marcada disminución de los caudales y una evidente fatiga en la capacidad de recarga del estrato. Es de esperar entonces que al implantar una red de pozos para explotar 5 veces más de los caudales hoy en día tomados, el acuífero no tendría el comportamiento requerido 5.4.5 Alternativa 5. Sistema de aprovechamiento mixto entre el río Man y el río Cauca


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Las 3 alternativas finales que garantizan la oferta adicional para el horizonte del proyecto son: la alternativa 1, la alternativa 2 y la alternativa 5. Técnicamente las tres alternativas son viables, pero luego de realizar la evaluación matricial en la cual se requiere observar desde diferentes puntos de vista la alternativa definitiva, se encontró que la alternativa que genera mayor grado de confianza para mejorar el sistema de acueducto es la alternativa 5 (aprovechamiento mixto), debido a que en ésta se logra aprovechar la infraestructura existente, los costos de inversión inicial son menores y esto garantizaría poder conseguir con mayor facilidad los recursos para el mejoramiento del sistema actual. Además, en esta alternativa de aprovechamiento mixto el estado de vulnerabilidad es menor al poseer dos fuentes de agua, esto garantiza la continuidad del servicio durante todo el periodo de diseño. En consecuencia, se selecciona la alternativa 5 – aprovechamiento mixto río Cauca – río Man, como la más confiable para captar y transportar el agua cruda. 5.5

ALTERNATIVAS DE DIAMETROS DIFERENTES ALTERNATIVAS

DE

TUBERIAS

EN

LAS

5.5.1 Alternativa 1. Captación del caudal para el periodo de diseño a


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5.5.4 Alternativa 4. Captación del caudal para el periodo de diseño a partir del río Cauca y del río Man con nuevo sistema de aducción Se propone la captación por partes iguales desde ambas fuentes. Desde el río Man: Tubería con una longitud de 5037 m, diámetro 26” y bomba capaz de suministrar una cabeza de 65 mca. Desde el río Cauca: Tubería con una longitud de 4375 m, diámetro 25” y bomba capaz de suministrar una cabeza de 78 mca. 5.5.5 Alternativa 5. Captación del caudal para el periodo de diseño a partir del río Cauca con nuevo sistema de aducción, y rehabilitación del sistema existente desde el río Man Al igual que en la alternativa anterior, se propone la captación por partes iguales desde ambas fuentes. Desde el río Man: Rehabilitación del sistema existente, colocando una tubería de refuerzo en paralelo. Esta tubería tendría una longitud de 5037 m, diámetro 23” y bomba capaz de suministrar una cabeza de 65 mca.


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5.6

DISEÑO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO

5.6.1 Diseño del sistema de aprovechamiento de agua Para la ampliación del sistema a 2013 se diseña una nueva captación sobre el río Man, ubicada cerca de la captación existente, la cual esta conformada por un canal de aducción, vertederos para Q 95 y nivel medio de funcionamiento, estación de bombeo y línea de impulsión de 24” CCP cuya longitud es de 4971,50 m. Para la expansión del sistema de suministro se diseña una nueva captación sobre el río Cauca de características estructurales y arquitectónicas similares a la anterior, con un canal de aducción, vertederos para Q 95 y nivel medio de funcionamiento, estación de bombeo y línea de impulsión de 24” CCP de 4343,13 m. Esta captación entrará en funcionamiento con la construcción de la segunda etapa de ampliación de la planta de tratamiento de agua potable. El agua transportada por el canal de aducción llega hasta una rejilla de limpieza, luego pasa al cárcamo de succión. La estructura de captación está provista de una segunda rejilla que tiene las mismas dimensiones de la primera en cuanto a ancho, profundidad, largo y ángulo de inclinación de ésta respecto a la horizontal.


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Para la estación de bombeo del río Man se plantea la utilización de tres bombas, dos en funcionamiento y una de reserva en caso de aumento no previsible de la demanda, posible falla de alguna de las bombas en funcionamiento y para operación de mantenimiento y limpieza; estas bombas funcionan con la capacidad de bombeo necesaria para alimentar la primera etapa de construcción de la planta de tratamiento de agua potable (año 2013), cada una bombeará 130 L/s. El diámetro de impulsión de cada una de las bombas será de 12” para una velocidad de impulsión de 1,84 m/s. Bombas sugeridas: HS 5570, 705/715 Caudal = 260 L/s Altura geométrica = 62 m Altura dinámica total = 70,13 m Voltaje motor = 460 V. Potencia motor = 250 kw. Diámetro impulsor = 455 mm 5.6.1.2

Diseño captación río Cauca


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HS 5570, 705/715 Caudal = 260 L/s Altura geométrica = 62 m Altura dinámica total = 70,13 m Voltaje motor = 460 V. Potencia motor = 250 kw. Diámetro impulsor = 455 mm 5.6.2 Redes de impulsión Las líneas de impulsión se diseñaron para tuberías CCP (cilindro de acero con refuerzo de varillas y revestimiento de mortero de cemento). La tubería, piezas especiales y accesorios, se podrán instalar de cualquiera de los siguientes materiales: concreto (tipo cilindro de acero con recubrimiento de hormigón, mortero o ambos), en acero (con recubrimiento interior y exterior en mortero de cemento), en fibra de vidrio o en fundición de hierro dúctil. Diseño de ventosas


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5.6.3 Diseño de la planta de tratamiento de agua potable El presente estudio consiste en el diseño de una nueva planta de tratamiento de aguas naturales para 460 L/s, la cual se deberá construir en dos etapas, con dos módulos de 230 L/s en cada una. El diseño también contempla una estructura única de llegada de todas las tuberías, en donde quedará localizada una canaleta Parshall que servirá para la medición y mezcla rápida de todo el caudal y de allí se desprenderá la tubería que lleva los 173 L/s a la planta actual y la nueva tubería que conducirá los 460 L/s a la planta nueva. La planta existente seguirá tratando 173 L/s que es su capacidad máxima, y la nueva 230 L/s en primera etapa con dos módulos de floculación y sedimentación y cinco filtros; posteriormente, en su segunda etapa, otros 230 L/s también con dos módulos de floculación y sedimentación y otros cinco filtros. 5.6.3.1

Estructura única de llegada

Las tres tuberías provenientes de las estaciones de bombeo llegarán a una cámara por su parte superior, en el cual se encuentra la canaleta Parshall de 2


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El sistema que conduce de la cámara a la planta existente se diseña en tubería de diámetro 14” A.C. clase 20, para empatar con la existente que es del mismo material. El sistema que conduce de la cámara a la planta nueva se diseña en tubería de diámetro 16” H.D. para las dos etapas de diseño. Como las dos etapas están juntas arquitectónicamente, se diseña una sola conducción, la cual entregará en paralelo al llegar a ellas. La conducción sale en diámetro 16” H.D. y reduce a 14” al llegar a cada etapa. 5.6.4 Floculadores Se diseñan del tipo Alabama Helicoidal que consiste en originar una mezcla continua y decreciente en velocidad en varias cámaras; el agua circula horizontalmente en zigzag de una cámara a la siguiente y para pasar entre ellas lo hace a través de codos verticales de sección rectangular, produciendo un movimiento en “S”: los codos van aumentando progresivamente en su área cada dos cámaras, sujeto ese aumento a mantener también una disminución progresiva del gradiente, que no permitan sedimentación. Cada floculador tendrá doce (12) cámaras y cada una posee un codo vertical, con un tiempo de detención de 20,62 minutos (mínimo de 20 minutos), para


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cm de espesor. La otra cámara tiene 11,24 m de largo, con dos hileras de 155 placas, una de 2,40 x 1,20 x 1,00 cm de espesor y otra con placas de 0,99 x 1,20 x 1,00 cm. Esas dos cámaras están separadas por un box de 0,90 m de ancho libre, el cual les reparte el agua floculada por debajo de las placas a cada cámara; ese box tiene en su parte superior un canal, llamado canal primario, en el cual descarga las canaletas colectoras de agua sedimentada. El fondo de los sedimentadores tiene en cada cámara una pendiente longitudinal de 17,23% y una transversal variable, que va desde cero en el inicio de la cámara hasta el 50% en su final. De la última cámara del floculador, el agua pasa a través de una compuerta de 0,90 x 0,90 a un canal de 4,50 m de largo x 0,98 m de ancho x 3,26 m de alto. Del canal, el agua entra a un box, que la reparte a las dos cámaras del sedimentador, a través de 34 niples de PVC de diámetro 6” y 18 de diámetro 8”. La recolección de agua sedimentada se hará por canaletas transversales con orificios de diámetro 11/4”, que descargan en el canal primario central que queda entre las dos cámaras del sedimentador. Cada sedimentador tiene 17


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Área de un filtro = 16,83 m 2 Caudal de lavado = 0,1683 m 3 /s La recolección de aguas de lavado se hará por medio de dos canaletas longitudinales de 5,50 m de largo x 0,40 de ancho x 0,40 m de alto, que a su vez descargan en una cámara de 3,06 de largo x 0,70 de ancho x 1,70 de alto, en donde se localiza la compuerta de diámetro 16” de desagüe. Sección de canaletas: 0,48 x 0,30 Vertedero de salida Se diseña de 5,0 m de largo y queda ubicado en la parte extrema del canal de aguas filtradas será un vertedero de pared gruesa. Q = 0,230 m 3 /s L = 5,00 m H = 0,09 m Tubería de descarga de la planta de tratamiento a los tanques


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Para lograr obtener el almacenamiento requerido de 8793 m 3, se necesitan construir dos tanques de almacenamiento, cada modulo de 5000 m 3. El primer tanque de almacenamiento de 5000 m 3 se ubicará en la zona de la entrada actual del terreno de la planta de tratamiento, en el fondo del lote de la PTAP se localizaran los otros dos tanques modulares de 5000 m 3 necesarios para el periodo de diseño, sin embargo inicialmente para nivelar el déficit de almacenamiento en el sistema únicamente se requiere de un solo modulo de 5000 m3. 5.6.7.2

Expansión del sistema de almacenamiento

En el capitulo en el cual se explicó la optimización del sistema se indicó que era necesario implementar mayor cantidad de volumen para almacenamiento con el fin de alcanzar una población actual y hasta el periodo del año 2013, sin embargo, para completar con el almacenamiento hasta el periodo final de diseño se requiere un almacenamiento de agua de 13637 m 3. Por lo tanto el tanque de almacenamiento que se construya debe permitir que se adjunten nuevos módulos de almacenamiento para que se alcance el almacenamiento requerido al periodo de diseño del año 2035.


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Se diseñaron cuatro circuitos para establecer en la red de distribución unos niveles de presiones adecuados y conformes con lo expresado en el RAS/2000, las cuales sirven además para controlar el sistema en las condiciones finales del diseño. En las tablas siguientes se presenta un resumen de diámetros de las tuberías nuevas y cuales se deben reponer para obtener un sistema adecuado. TABLA Nº 11. Resumen de tuberías nuevas para red matriz y red secundaria TIPO DE TUBERÍA

LONGITUD (m)

TIPO DE RED

Tubería Ø 16" HD

4946,28

Red matriz

Tubería Ø 12" HD

7565,3

Red secundaria

TABLA Nº 12. Longitudes de redes a reponer por material TUBERÍA EXISTENTE

TUBERÍA A REPONER

LONGITUD (m)


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FIGURA Nº 4. Circuito # 1

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5.6.9 Expansión del sistema de redes de distribución Para garantizar la adecuada distribución del agua en el sistema de acueducto del municipio de Caucasia, es necesario realizar unas obras inmediatas para mejorar la distribución y poder tener flujo por gravedad y eliminar definitivamente el rebombeo, en el capítulo de optimización se explicaron estas obras. Dichas obras pretenden garantizar un adecuado servicio hasta el año 2020, para el cual se debe haber instalado una nueva tubería de Ø 24” paralela a la tubería existente de Ø 16” en asbesto cemento, la cual para este año a cumplido su vida útil, la nueva tubería de Ø 24” se empalmara en la estación de bombeo del barrio El Palmar a la red de distribución. Por lo tanto el sistema de acueducto queda servido por medio de una tubería de Ø 16” instalada de inmediato y la proyección de la expansión se logra con la instalación de la nueva tubería de Ø 24” en HD para el año de 2020. En cuanto a las redes internas, en la optimización se logró establecer un sistema de tal forma que se garantizaran buenos flujos en el enmallado propuesto sin necesidad de ampliación de las redes en esta zona, sin embargo para las nuevas zonas de expansión en las cuales se encuentra el barrio El


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o La Ye, y las aguas del río Cauca. Además hay innumerables descargas individuales que entregan a cada corriente, así como a campo abierto, calles, ciénagas y lotes baldíos. Cuencas sanitarias de los caños √

Cuenca del Caño El Silencio

√

Cuenca del Caño La Salsa

√

Cuenca del Caño El Atascoso

√

Cuenca del Caño San Miguel

√

Caño San Miguel

√

Cuenca del Colector Cubierto Córdoba

√

Cuenca de la margen izquierda del río Cauca

√

Cuenca del Centro Poblado Puerto España

√

Cuenca del brazo abandonado del Río Cauca


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Distrito Nº 4: Comprendido entre los caños El Atascoso al sur y un brazo del caño San Miguel, el cual desemboca en un brazo del río Cauca, este distrito limita al occidente con la margen derecha de la Troncal de Occidente y al oriente con el río Cauca. FIGURA Nº 8. Distritos de alcantarillado


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Del 49,41% del total de cámaras que se pudieron investigar, se verificó que no todas las estructuras cumplen con las especificaciones técnicas de construcción requeridas, para que un operario pueda subir y bajar en el momento de hacer el mantenimiento Los sumideros y rejas, en general están en mal estado, no cumplen con las especificaciones técnicas. No se les hace ningún tipo de mantenimiento, la mayoría de estos sumideros están fuera de funcionamiento o no tienen la suficiente capacidad hidráulica, para recoger las aguas de escorrentía, debido a esto y a la poca pendiente del terreno, cuando llueve, la escorrentía superficial inunda las vías y zonas aledañas. 6.2

ANALISIS DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO EXISTENTE

Distrito Nº 1: Este sistema de alcantarillado cuenta con 31 tramos de aguas residuales, 188 combinados y 15 de aguas lluvias, con una longitud de 8.234,76 m en tubería de concreto y 1.177,84 m en PVC, con diámetros que oscilan entre 6” y 16” para aguas residuales y combinadas y entre 10” y 30” para aguas lluvias. Cuenta además con 193 cámaras de inspección y 10 tramos que arrancan sin cámara de inspección.


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botaderos que descargan al caño El Silencio directamente sin ningún tratamiento previo. Distrito Nº 3: Este sistema 334 tramos de redes de alcantarillado combinados con una longitud de 11.084,38 m en tubería de concreto, 5060,85 m de PVC, con diámetros que oscilan entre 4” y 36”. Cuenta con 329 cámaras de inspección (260 fueron inspeccionadas y 73 no se revisaron), 22 arranques sin cámaras de inspección, 25 botaderos y 36 sumideros (1 malo, 22 regulares y 13 en buen estado). 141 tramos no tienen capacidad hidráulica para recibir y transportar las aguas combinadas, 93 no se revisaron hidráulicamente por falta de información y 100 son suficientes hidráulicamente, pero de estos 52 no cumplen con los parámetros de diseño del RAS/2000. Tiene 14 botaderos que descargan al caño El Silencio, 1 que descarga al río Cauca y 10 que descargan al caño Atascoso, las descargas se hacen directamente a las corrientes de agua sin ningún tratamiento previo. Distrito Nº 4:


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141 tramos no tienen capacidad hidráulica para recibir y transportar las aguas combinadas, 145 no se revisaron hidráulicamente y 125 tramos son insuficientes hidráulicamente. De los tramos que tienen suficiencia hidráulica, 17 tramos, no cumplen con los parámetros de diseño del RAS/2000. Tiene 3 botaderos que descargan al caño La Ye, 11 al caño San Miguel, 5 al brazo viejo del río Cauca. 6.3

CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS

Con el fin de determinar las características fisicoquímicas de las aguas residuales del municipio, se llevó a cabo el monitoreo y muestreo en diferentes botaderos y caños del área urbana. Los muestreos se realizaron en verano, por lo tanto las muestras no están diluidas y corresponden a las características típicas de las aguas residuales urbanas del municipio. Caudales promedio esperados y aforados Comparando los caudales promedios obtenidos en cada uno de los sitios de muestreo; el comportamiento del caudal vs. tiempo, el caudal durante el tiempo de muestreo, se mantuvo en un rango de 0,96 L/s a 29,13 L/s, valores menores al caudal medio esperado de 196,41 L/s. √


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Nitrógeno total y fósforo total La concentración del nitrógeno y fósforo en el agua residual en los diferentes puntos de muestreo se clasifica como media, excepto en el punto A Caño El Silencio que la concentración de Nitrógeno es fuerte, éstos valores se encuentran dentro de los rangos típicos para aguas residuales domésticas. √

Sólidos suspendidos totales (SST), sólidos totales (ST) y sólidos sedimentables En los muestreos realizados se encontró que todas las formas de sólidos se encuentran en el rango de concentración media o baja, excepto en el caño El silencio, en el que el valor de sólidos sedimentables es muy superior a la concentración establecida como fuerte, en los otros puntos se presentan valores típicos de las aguas residuales domésticas. √

Grasas y aceites El contenido de grasas y aceites en el agua residual doméstica del municipio de Caucasia fue de concentración medias y fuertes, concentraciones que deben ser removidas para evitar complicaciones en el cuerpo de agua receptor o en un futuro sistema de tratamiento. √

√

Color y olor


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6.4.1 Alternativa Nº 1. Alcantarillado semicombinado con una planta de tratamiento de aguas residuales PTAR 1 En la alternativa Nº 1 se estudia el alcantarillado del área urbana como un alcantarillado semicombinado, en donde se toma sólo un porcentaje de área de aguas lluvias, provenientes de patios internos y techos internos que drenan a la red del alcantarillado, el resto de aguas lluvias drenan directamente a las vías y serán transportados directamente por cunetas y sumideros a los caños existentes. FIGURA Nº 9. Esquema Alternativa Nº 1


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6.4.1.1

Colector Nº 1. Distrito 1

El colector Nº 1 recoge las aguas semicombinadas del distrito Nº 1, localizado al sur oriente del municipio en la margen izquierda de la troncal de occidente. Con el tramo del colector que va paralelo al caño El Silencio, se recogen las descargas individuales y botaderos que descargan directamente al caño. Este colector tiene una longitud aproximada de 1222,10 m en tubería de PVC de diámetros entre 8” y 33”. Se diseñarán y construirán dos aliviaderos que descargan sus aguas lluvias al caño El Silencio y un cruce sobre el caño el silencio. 6.4.1.2


El colector Nº 2 está ubicado en la zona sur del municipio recoge las aguas semicombinadas del distrito 2. Este colector es trazado sobre redes existentes, pero deben reponerse ya que no cumplen con la capacidad hidráulicamente y la mayor parte de los tramos existentes son insuficientes o no pudieron ser investigados en la etapa de diagnóstico. El colector tiene una longitud aproximada de 887.46 m en tubería de PVC, con diámetros desde 8” hasta 24”.


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El colector tiene una longitud aproximada de 1190,82 m, en tubería de PVC con diámetros que varían entre 10” y 51”. 6.4.1.6


El colector Nº 6 está ubicado en la zona norte del municipio, recoge las aguas semicombinadas del distrito 5. El colector tiene una longitud aproximada de 752,96 m, en tubería de PVC con diámetros que varían entre 20” y 36”. 6.4.1.7

Interceptor final

La finalidad de este interceptor es recoger las aguas provenientes de todos los colectores, redes secundarias y vertimientos directos de aguas residuales a las fuentes receptoras, mitigando el impacto de su contaminación y transportarlas al sitio de tratamiento final de aguas residuales. El interceptor tiene una longitud de 5801 m más hasta el sitio de tratamiento, en tubería de PVC en diámetros que varían entre 18” y 54”. Este funciona por gravedad hasta la cámara C457, en este sitio es necesario realizar un bombeo para elevar el caudal de aguas proveniente del interceptor, en este sitio se


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FIGURA Nº 10. Esquema Alternativa Nº 2


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6.4.3 Criterios de selección de la alternativa La elección de la alternativa adoptada se sustenta con argumentos de tipo técnico, económico y ambiental. La realización del análisis comparativo se rige por las siguientes consideraciones: ♦

♦

♦

♦

En la Alternativa 1, en el interceptor único es necesario realizar dos bombeos; en la Alternativa 2, en el interceptor norte dos bombeos, en el Interceptor sur dos bombeos, incluyendo además los costos de operación, energía y mantenimiento que se generarían en cada uno de estos bombeos. Se deberán aprovechar al máximo las redes existentes que se encuentren en buen estado físico y posean la capacidad hidráulica requerida para el transporte del caudal de diseño proyectado. En la alternativa 1 se proyecta concentrar las aguas residuales en una planta de tratamiento, en la alternativa 2 se plantean 2 plantas de tratamiento de aguas residuales, por lo tanto se deben estudiar los sobre costos en las labores de operación y mantenimiento, además del impacto al medio ambiente. Los colectores e interceptores, se proyectarán lo más cerca posible a las


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Luego de revisar los precios ofrecidos en el mercado para tuberías de fibra de vidrio GRP y tubería de PVC, se hizo el análisis para el interceptor de la alternativa elegida. El material que presenta menor costo es el de la tubería en fibra de vidrio GRP, por lo cual se considera que para la reposición y construcción, de los colectores e interceptores de diámetros mayores de 24”, se debe utilizar, tubería de fibra de vidrio GRP. Sin embargo al momento de la ejecución de las obras se deben tener en cuenta las ofertas y los descuentos que se ofrecen en el mercado, además de contar con varias cotizaciones de diferentes proveedores y conocer las ventajas y desventajas técnicas y de instalación de las tuberías a utilizar en la obra. La tubería de concreto no se evaluó debido a que en el diseño hidráulico se busca minimizar pendientes y aumentar velocidades, por esto se utilizó tubería de pared interna lisa (PVC o GRP), la cual causa menores pérdidas de carga, pues su rugosidad permite con menores pendientes, mayor velocidad de autolimpieza. 6.6

DISEÑO DEL ALCANTARILLADO SANITARIO

6.6.1 Características de las redes secundarias y colectores 6.6.1.1

Distrito 1


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Es necesario reponer 12 cámaras existentes, ya que no cumplen con las profundidades requeridas, en 2 cámaras se construirán estructuras de alivio con el fin de evacuar las aguas lluvias hacia el caño El Silencio, las demás cámaras de inspección son nuevas. FIGURA Nº 11. Trazado del colector 1 y redes secundarias distrito 1


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desde 8” hasta 20” y 563,99 m en tubería de fibra de vidrio tipo GRP en diámetros desde 24” hasta 32”. Es necesario reponer 20 cámaras existentes, ya que no cumplen con las profundidades requeridas y construir 3 cámaras nuevas. FIGURA Nº 12. Trazado del colector 2 y redes secundarias distrito 2


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existentes, se debe empotrar la tubería en la longitud que pasa por debajo del cauce del caño. Los tramos que son cruces en viaducto, en tubería de hierro dúctil. Colector 3 El colector 3 recoge las aguas semicombinadas del distrito 3. La longitud del colector es de 880,27 m de redes de alcantarillado semicombinado, 239,73 m son en tubería PVC en diámetros desde 8” hasta 20”, 640,54 en tubería de fibra de vidrio tipo GRP en diámetros desde 24” hasta 32”. Es necesario reponer 11 cámaras existentes, construir 2 cámaras nuevas y 1 aliviadero. FIGURA Nº 13. Trazado del colector 3 y redes secundarias distrito 3


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15363,18 m en tubería de PVC de diámetros entre de 8” y 20” y 249,15 m en tubería de fibra de vidrio GRP en diámetros entre 24” hasta 32”. Colector 4 El colector 4 recoge aguas semicombinadas del distrito 4. La longitud del colector 4 es de 750,38 m, 259,56 m son en tubería PVC en diámetros desde 8” hasta 20” y 490,81 en tubería de fibra de vidrio tipo GRP en diámetros desde 24” hasta 40”. Es necesario reponer 18 cámaras existentes y construir 3 cámaras nuevas. Colector 5 El colector 5 recoge aguas semicombinadas del distrito 4 y 5. La longitud de este colector es de 1505.72 m, de los cuales 1142,11 m pertenecen al distrito 4 y 363,61 m pertenecen al distrito 5; 665,30 m son en tubería PVC en diámetros desde 8” hasta 20”, 840,42 m en tubería de fibra de vidrio tipo GRP en diámetros desde 24” hasta 48”. Es necesario reponer 23 cámaras existentes y construir 18 cámaras nuevas.


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FIGURA Nº 14. Trazado del colector 4 y 5 y redes secundarias distrito 4


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FIGURA Nº 15. Trazado del colector 6 y las redes secundarias distrito 5


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Es necesario reponer 31 cámaras existentes, construir 67 cámaras nuevas y se utiliza 1 cámara existente. FIGURA Nº 16. Trazado del interceptor principal


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7 SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL DEL MUNICIPIO DE CAUCASIA 7.1

CONDICIONES GENERALES DE DRENAJE

El municipio de Caucasia presenta condiciones de drenaje claramente controladas por la presencia del río Cauca, que es el principal cuerpo de agua del municipio. Hacia él drena la cuenca urbana del caño San Miguel en la parte norte del municipio; la cuenca del caño el Atascoso, que atraviesa el casco urbano en la parte central; y la cuenca del caño El Silencio, que forma una ciénaga aún poco intervenida al sur del casco urbano. Las modificaciones a los cursos de agua están generando disminuciones bruscas de la velocidad y empozamientos en algunas cuencas, lo que genera una sobresedimentación y generación de malos olores, ya que estos canales son portadores de una significativa carga orgánica proveniente de las aguas residuales domesticas. En el casco urbano desde siempre el manejo del drenaje se ha apoyado en la adecuación de los drenajes naturales, mal canalizados, de secciones irregulares, a los cuales descargan las aguas lluvias que corren a través de las calles, las que se pueden considerar los elementos secundarios y terciarios del sistema de drenaje.


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No existe conciencia ciudadana en cuanto a los impactos ambientales, sanitarios y de funcionamiento de los canales, consecuencia de una inadecuada disposición de las basuras y de las aguas residuales de sus viviendas. Las autoridades municipales deben coordinar con la entidad responsable del alcantarillado sanitario una estrategia de mantenimiento sistemático y periódico de los canales. La programación de estas campañas deben tener en cuenta el ciclo anual de las lluvias. Se deben realizar campañas de limpieza con acciones y programas de educación ciudadana. Si no es posible aumentar la frecuencia de recolección se debe promover la instalación de recipientes y sitios de disposición especiales, para evitar que la basura vaya a los canales.

7.2.2 Modelación hidráulica El flujo del agua a través del suelo y de los canales en una cuenca es un proceso distribuido porque el caudal, la velocidad y la profundidad varían en el espacio de la cuenca, y el tiempo. Estimaciones de los caudales o niveles de agua en puntos importantes del sistemas de canales pueden obtenerse utilizando un modelo matemático de transito distribuido de c


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7.2.3 Resultados de capacidad hidráulica 7.2.3.1

Caño San Miguel

El caño San Miguel presenta buena capacidad para drenar las aguas lluvias. Sin embargo, la modificación de su cauce por actividades antrópicas puede llevar a que se presenten represamientos durante eventos de lluvia. La máxima elevación del agua para el caño San Miguel se presenta al inicio de su recorrido, lejos de su desembocadura. En esta zona el caño atraviesa zonas fuertemente intervenidas por el hombre, con frecuentes rellenos de tierra, escombros y basuras, que eventualmente impiden el flujo normal del agua por el canal. 7.2.3.2

Caño El Atascoso

El perfil del agua en el caño Atascoso se observa que el drenaje natural es, en general, capaz de llevar la creciente de la modelación. Las profundidades de la lámina son mayores cuando la creciente atraviesa bajo la carretera troncal, donde se presenta una zona baja de pendiente suave que puede remansar el agua. Esta situación puede llevar al desbordamiento si la presencia de rellenos antrópicos (basuras, sedimentos y escombros) no es controlada.


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7.3

ALTERNATIVAS DE ALCANTARILLADO PLUVIAL

7.3.1 Alternativa Nº 1 Evacuación rápida de la escorrentía utilizando sólo canales, revestidos en concreto en los tramos donde sea necesario. No se utilizarían estructuras especiales de almacenamiento. Se realizaría una adecuación de los canales existentes: corrección de alineamientos, mejoras a la sección transversal, reparación del material del perímetro, etc. 7.3.1.1

Cuenca San Miguel

La implementación de la alternativa Nº 1 en la cuenca San Miguel implica la modificación de sus canales con las siguientes obras: - Canal trapecial revestido en concreto para modificar la sección del caño Córdoba. Dimensiones máximas: ancho de fondo 6.0 m, profundidad 1.5 m, taludes 1:1. - Canal trapecial no revestido para modificar la sección del brazo Santa Helena. Dimensiones máximas: ancho de fondo 1.0 m, profundidad 0.7 m, taludes 1:1.


RESUMEN EJECUTIVO


7.3.1.2

Cuenca El Atascoso

- Canales trapeciales no revestidos para modificar la sección de los caños en la parte alta de la cuenca. Dimensiones máximas: ancho de fondo 3.0 m, profundidad 1.5 m, taludes 1:1. - Canal trapecial revestido en concreto para modificar la sección del caño en su parte alta. Dimensiones máximas: ancho de fondo 8.0 m, profundidad 2.0 m, taludes 1:1. - Canal trapecial revestido en concreto para modificar la sección del caño en su parte baja. Dimensiones máximas: ancho de fondo 18.0 m, profundidad 2.0 m, taludes 1:1. - Construcción de diez box coulvert, de dos y tres cajas, de 6.0x3.0, para los pasos de vía del caño El Atascoso en su parte baja (carreras 3, 4, 5, 6, 6A, 8, 9, 10, 13 y 13B). 7.3.1.3

Cuenca La Salsa

- Canal trapecial no revestido para modificar la sección del caño en la parte alta de la cuenca. Dimensiones máximas: ancho de fondo 3.0 m,


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- Canal trapecial no revestido para modificar la sección del brazo Caracolí. Dimensiones máximas: ancho de fondo 2.0 m, profundidad 1.5 m, taludes 1:1. - Adecuación de la sección del puente ubicado en la carrera 2 con calle 13. Dimensiones máximas: ancho de fondo 10.0 m, profundidad 2.0 m. - Construcción de un box coulvert 2.0x2.0 para el paso del brazo Caracolí bajo la carretera hacia Zaragoza. 7.3.2 Alternativa Nº 2 Evacuación lenta de la escorrentía con estructuras de almacenamiento, utilizando pondajes y canales en lo posible sin revestimiento de concreto. Estas estructuras de almacenamiento reducen las inundaciones potenciales, minimizan la erosión al reducir la velocidad del flujo y mejoran la calidad del agua. Se realizaría una adecuación de los canales existentes: corrección de alineamientos, mejoras a la sección transversal, reparación del material del perímetro, etc. 7.3.2.1

Cuenca San Miguel


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- Construcción de tres box coulvert de 3.0x1.5, para los pasos de vía del caño San Miguel en su parte media (carreras 11, 11A y 12). - Construcción de cuatro box coulvert de dos cajas de 3.5x1.5 para los pasos de vía del caño San Miguel en su parte baja (carreras 2, 5, 7 y 8). 7.3.2.2

Cuenca El Atascoso

La implementación de la Alternativa Nº 2 en la cuenca El Atascoso implica la modificación de sus canales y la construcción de las siguientes obras: - Construcción de dos pondajes ubicados en la parte alta de la cuenca, aguas arriba de la carretera troncal. Las áreas máximas del espejo de agua son 8.0 y 11.0 ha, y los volúmenes máximos de almacenamiento serán 96000 y 176000 m 3, respectivamente. - Construcción de un pondaje ubicado aguas abajo de la carretera troncal (carrera 16). El área máxima del espejo de agua es 1 ha, y el volumen máximo de almacenamiento es 16000 m 3. - Canal trapecial no revestido para modificar la sección del caño Atascoso en su parte alta. Dimensiones máximas: ancho de fondo 2.0 m, profundidad


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carretera troncal. Dimensiones máximas: ancho de fondo 2.0 m, profundidad 1.5 m, taludes 1:1. 7.3.2.4

Cuenca El Silencio

La implementación de la Alternativa Nº 2 en la cuenca El Silencio requiere la ejecución de las siguientes obras: - Adecuación, conservación y mantenimiento óptimo del pondaje natural que es la ciénaga El Silencio. Esta es una de las actividades más importante que debe llevarse a cabo dentro del Plan Maestro para el municipio de Caucasia. - Adecuación, conservación y mantenimiento óptimo de los pondajes naturales y de las zonas blandas ubicadas en la parte alta de la cuenca. - Canal trapecial no revestido para modificar la sección del caño El Silencio en su parte baja. Dimensiones máximas: ancho de fondo 8.0 m, profundidad 1.5 m, taludes 1:1. - Canal trapecial no revestido para modificar la sección del caño El Silencio en su entrega al río Cauca. Dimensiones máximas: ancho de fondo 8.0 m, profundidad 2.0 m, taludes 1:1.


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a las partes bajas regulada por los pondajes, con los consecuentes beneficios en la disminución de la frecuencia y severidad de las inundaciones, reducción de la erosión y mejoramiento de la calidad del agua. Se realizaría una adecuación de los canales existentes: corrección de alineamientos, mejoras a la sección transversal, reparación del material del perímetro, etc. Esta alternativa implicaría la modificación del sistema de drenaje del municipio de Caucasia de la siguiente manera: 7.3.3.1

Cuenca San Miguel

La implementación de la Alternativa Nº 3 en la cuenca San Miguel implica la modificación de sus canales y la construcción de las siguientes obras: - Construcción de cuatro pondajes, tres de ellos ubicados en la parte alta de la cuenca, aguas arriba de la carretera troncal. Las áreas máximas del espejo de agua están entre 0.1 y 1.0 ha, y los volúmenes máximos de almacenamiento están entre 800 y 8000 m 3. - Sección en box coulvert de dos cajas para cubrir el curso del caño Córdoba en su parte alta. Dimensiones máximas: ancho de fondo 3.0 m, profundidad 1.5 m. En la parte baja se proyecta un canal trapecial revestido en concreto


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- Construcción de cuatro box coulvert de dos cajas de 4.0x1.5 para los pasos de vía del caño San Miguel en su parte baja (carreras 2, 5, 7 y 8). 7.3.3.2

Cuenca El Atascoso

La implementación de la Alternativa Nº 3 en la cuenca El Atascoso implica la modificación de sus canales y la construcción de las siguientes obras: - Construcción de dos pondajes ubicados en la parte alta de la cuenca, aguas arriba de la carretera troncal. Las áreas máximas del espejo de agua son 4.0 y 6.0 ha, y los volúmenes máximos de almacenamiento serán 48000 y 96000 m3, respectivamente. - Canal trapecial no revestido para modificar la sección del caño Atascoso en su parte alta. Dimensiones máximas: ancho de fondo 6.0 m, profundidad 2.0 m, taludes 1:1. - Canal trapecial no revestido para modificar la sección del caño Atascoso en su parte baja. Dimensiones máximas: ancho de fondo 10.0 m, profundidad 2.0 m, taludes 1:1. La parte más baja del caño, antes de la entrega al río Cauca, será revestida en concreto con las mismas dimensiones de la porción no revestida.


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- Adecuación, conservación y mantenimiento óptimo de los pondajes naturales y de las zonas blandas ubicadas en la parte alta de la cuenca. - Canal trapecial no revestido para modificar la sección del caño en la parte baja de la cuenca. Dimensiones máximas: ancho de fondo 6.0 m, profundidad 2.0 m, taludes 1:1. - Canal trapecial revestido en concreto para modificar la sección del caño en su entrega al río Cauca. Dimensiones máximas: ancho de fondo 10.0 m, profundidad 2.0 m, taludes 1:1. - Canal trapecial no revestido para modificar la sección del brazo Caracolí. Dimensiones máximas: ancho de fondo 2.0 m, profundidad 1.5 m, taludes 1:1. - Adecuación de la sección del puente ubicado en la carrera 2 con calle 13. Dimensiones máximas: ancho de fondo 10.0 m, profundidad 2.0 m. - Construcción de un box coulvert 2.0x2.0 para el paso del brazo Caracolí bajo la carretera hacia Zaragoza. 7.3.4 Evaluación de las alternativas


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Una de las preocupaciones más grandes de cualquier administración municipal está relacionada con los costos de las obras a construir. En el caso del drenaje pluvial para el municipio de Caucasia, las obras son costosas, especialmente en la cuenca El Atascoso. Para los diferentes aspectos se utilizaron factores de ponderación. Los resultados de la evaluación se presentan a continuación. Cuenca San Miguel

El orden de elegibilidad es: alternativa Nº 2, alternativa Nº 1, alternativa Nº 3. Cuenca El Atascoso

El orden de elegibilidad es: alternativa Nº 3, alternativa Nº 1, alternativa Nº 2. Cuenca La Salsa

El orden de elegibilidad es: alternativa Nº 1, alternativa Nº 3, alternativa Nº 2. Cuenca El Silencio

El orden de elegibilidad es: alternativa Nº 2, alternativa Nº 3, alternativa Nº 1.


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- Canal rectangular no revestido en concreto para modificar la sección del caño San Miguel en su parte alta. Dimensiones máximas: ancho de fondo 1,0 m, profundidad 1,0 m. - Canal rectangular no revestido para modificar la sección del caño San Miguel en su parte media. Dimensiones máximas: ancho de fondo 4,0 m, profundidad 1,5 m. - Canal rectangular no revestido para modificar la sección del caño San Miguel en su parte baja, entrega al brazo abandonado del río Cauca. Dimensiones máximas: ancho de fondo 7,0 m, profundidad 1,5 m. - Construcción de tres box coulvert de 3,0x1,5, para los pasos de vía del caño San Miguel en su parte media (carreras 11, 11A y 12). - Construcción de cuatro box coulvert de dos cajas de 3,5x1,5 para los pasos de vía del caño San Miguel en su parte baja (carreras 2, 5, 7 y 8). - Adecuación de los canales existentes: corrección de alineamientos, mejoras a la sección transversal, reparación del material del perímetro, etc. Para la evacuación lenta requiere considerar pondajes para el almacenamiento


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7.4.1.1

Caño Córdoba

Requiere la adecuación de todos los tramos del canal para recibir el caudal liberado por el pondaje 1. Ningún tramo requiere ser revestido. Deben verificarse las velocidades en los canales, la velocidad máxima no debe exceder 0,7-1,8 m/s y la velocidad mínima no puede estar por debajo de 0,5 m/s, la cual garantiza auto limpieza. 7.4.1.2

Brazo Santa Helena

El brazo Santa Helena no requiere cambios mayores en la geometría de sus canales, aparte de una adecuación de sus orillas y un mantenimiento adecuado. Deben tomarse las medidas necesarias para evitar que se presenten velocidades altas que puedan afectar la estabilidad, sin necesidad de revestir el perímetro del canal con concreto. 7.4.1.3

Caño San Miguel

Para una mayor claridad, se presentarán los resultados obtenidos para el caño San Miguel de manera fraccionada.


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Parte media La parte media del caño San Miguel requiere de la adecuación de todos los tramos de canal, especialmente de los pasos bajo las vías. En estos tramos se proponen box coulvert de una caja de 3,0x1,5. Los tramos de canal abierto necesitarán del perímetro revestido en concreto, serán en sección rectangular, con ancho de fondo entre 3 y 4 m, profundidad máxima entre 1 y 1,5 m. Las velocidades en los canales del caño San Miguel deben ser revisadas. Parte baja Nuevamente, las modificaciones más importantes a los canales se presentan en los tramos pasos de vía. Se proponen box coulvert de dos cajas de 3,5x1,5 en las vías de menor importancia, y un box coulvert de una caja de 7,0x2,0 al paso bajo la carrera 2. Las velocidades están fuertemente gobernadas por los niveles del río Cauca. 7.4.2 Cuenca El Atascoso FIGURA Nº 18. Esquema general de las cuencas El Atascoso y El Silencio


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- Construcción de un pondaje ubicado en la parte alta de la cuenca, aguas arriba de la carretera troncal. - Canal rectangular no revestido para modificar la sección del caño Atascoso en su parte alta. Dimensiones máximas: ancho de fondo 6,0 m, profundidad 2,0 m. - Canal rectangular no revestido para modificar la sección del caño Atascoso en su parte baja. Dimensiones máximas: ancho de fondo 10,0 m, profundidad 2,0 m. La parte más baja del caño, antes de la entrega al río Cauca, será revestida en concreto con las mismas dimensiones de la porción no revestida. - Construcción de diez box coulverts de dos cajas de 5,0x3,0 para los pasos de vía en la parte baja (carreras 6A, 8, 10, 13 y 13B). La adecuación de la cuenca El Atascoso implica la construcción de nuevos canales y pondajes para el almacenamiento del agua durante el evento de precipitación. La FIGURA Nº 19 presenta un esquema de la red de drenaje utilizada. FIGURA Nº 19. Estructura de la red de drenaje del caño El Atascoso


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Este embalse tendrá un volumen máximo de almacenamiento de 96000 m 3 y una profundidad máxima de 4 m. 7.4.2.1

Parte alta de la cuenca

En esta zona se prevé el pondaje artificial propuesto. Se requiere la adecuación de todos los tramos del canal, excepto del box coulvert bajo la carretera troncal, para recibir el caudal liberado por el pondajes 3. Ningún tramo nuevo requiere ser revestido. Las dimensiones de los canales varían entre 2 y 6 m para el ancho de fondo, y entre 1.5 y 2 m para la profundidad máxima. Si se toman las medidas adecuadas, estas velocidades no deberían comprometer la estabilidad de los taludes. 7.4.2.2

Parte baja de la cuenca

Se dará una mayor claridad presentando los resultados de manera separada, esto es, tramos en canal abierto del cauce principal y tramos en box coulvert. Tramos en canal abierto Se considera la adecuación de los tramos del canal para recibir los caudales regulados por los pondajes de la parte alta de la cuenca. Se conservará el


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- Adecuación de los canales existentes: corrección de alineamientos, mejoras a la sección transversal, reparación del material del perímetro, etc. La evacuación rápida en la cuenca del caño La Salsa implica la construcción de nuevos canales para del drenaje de la escorrentía. De acuerdo con los resultados de la modelación, todos ellos deben ser revestidos. FIGURA Nº 20. Estructura de la red de drenaje del caño La Salsa


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- Canal rectangular no revestido para modificar la sección del caño en la parte baja de la cuenca. Dimensiones máximas: ancho de fondo 10.0 m, profundidad 2.0 m. - Canal rectangular revestido en concreto para modificar la sección del caño en su entrega al río Cauca. Dimensiones máximas: ancho de fondo 18,0 m, profundidad 2,0 m. - Canal rectangular no revestido para modificar la sección del brazo Caracolí. Dimensiones máximas: ancho de fondo 2,0 m, profundidad 1,5 m. - Adecuación de la sección del puente ubicado en la carrera 2 con calle 13. Dimensiones máximas: ancho de fondo 10,0 m, profundidad 2,0 m. - Construcción de un box coulvert 2,0x2,0 para el paso del brazo Caracolí bajo la carretera hacia Zaragoza. - Adecuación de los canales existentes: corrección de alineamientos, mejoras a la sección transversal, reparación del material del perímetro, etc. Para la parte baja de la cuenca El Silencio requiere la implementación de pondajes en los que se efectúa el almacenamiento adicional dentro del


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Algunos tramos en canal abierto en la parte baja del caño El Silencio, no requieren mayores modificaciones a su cauce. Para los tramos que si requieren la modificación de la sección transversal del flujo, se construirán jarillones para aumentar la capacidad del canal. El tramo que entrega al río Cauca debe ampliar su sección, aumentando su ancho de fondo y su profundidad máxima. Todo el canal sería de sección rectangular, con dimensiones máximas de 8 m para el ancho de fondo y 2 m para la profundidad. Para el brazo Caracolí no se propone embalses artificiales al interior de esta microcuenca. 8 SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 8.1

ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

8.1.1 Lagunas de estabilización Se propone la implementación de un sistema de lagunas facultativas, que son en general el método más simple para el tratamiento de las aguas residuales, debido a que responden a las condiciones que usualmente tienen lugar en la naturaleza para el manejo, decaimiento y aprovechamiento de la materia orgánica. Considerando las concentraciones máximas esperadas de carga


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8.1.1.2

Desventajas

- El área necesaria para su construcción es superior a la de cualquier otro tipo de tratamiento - Al ser relativamente simple su operación y mantenimiento, esto se presta al descuido del personal encargado de la misma lo que rápidamente lleva a la desestabilización del sistema - Puede ser más complejo el manejo, control y evacuación de los lodos precipitados en la laguna, en comparación de los sistemas mecanizados - Una laguna diseñada inicialmente como facultativa, ante una mala operación o escaso mantenimiento puede dar pasos a “volverse” anaeróbica - Al ser su sistema eminentemente natural de tratamiento, su funcionamiento se ve afectado por las condiciones ambientales predominantes en el sector para el momento. Si bien estos se consideran en el diseño inicial del sistema, se encuentran por fuera del control del operador - Una mala operación en un sistema de lagunas, tiene como síntoma inmediato, además del cambio en la coloración del agua, la presencia de


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híbridos, conformados por varias etapas de unidades de tratamiento diferentes, incluyendo unidades de flujo vertical. 8.1.2.1.1

Sistemas de flujo horizontal bajo la superficie con plantas emergentes (HSS)

En este sistema se utiliza una mezcla de suelo orgánico y arena arcillosa, con una permeabilidad baja. Esta mezcla se escogió con el objetivo de beneficiar el crecimiento de las plantas vegetales e incrementar la capacidad de absorción del suelo. Recomendaciones: - Uso del suelo con buena permeabilidad compuesta de gravilla pequeña no fracturada ( K > 10-1 cm/s) - Un tamizado menor de 6 mm y una sedimentación por encima de las unidades de flujo horizontal - Mantenimiento del flujo bajo la superficie de suelo Los componentes con que cuenta un sistema HSS son los siguientes:


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flujo vertical y horizontal. Las etapas de este tipo de tratamiento normalmente son: - Tamizado o pozo séptico - Flujo vertical (2 V) - 2 etapas de flujo horizontal subsuperficial en medio arenoso (2 HSS) - Etapa de flujo horizontal bajo la superficie (HSS) Estas etapas no implican una camisa de fuerza, los diseños normalmente son variaciones de este tipo de arreglos. 8.1.3 Lechos Percoladores El sistema con filtros percoladores es uno, sino el más económico sistema de tratamiento por costo de inversión y mantenimiento, debido a su bajo requerimiento de áreas de terreno necesario para la reducción de las cargas contaminantes. Adicionalmente la eficiencia de remoción que se logra con un sistema con


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8.1.3.2

Desventajas

Entre las principales desventajas están la posibilidad de obstruirse por los sólidos presentes en el afluente. Cuando existe operación deficiente se presentan malos olores y generación de vectores tales como moscas, los cuales se pueden prevenir con medidas operativas. 8.1.4 Lagunas aireadas Usualmente las lagunas aireadas tienen grandes dimensiones, sin embargo estas son menores que las de las lagunas de estabilización. Sus tiempos de detención fluctúan entre 3 y 20 días. Para el municipio de Caucasia se propone un tratamiento que consta de dos (2) lagunas cuadradas de aireación y una última laguna de sedimentación. La primera laguna será aerobia de mezcla completa y la segunda, una laguna facultativa aireada parcialmente. 8.1.4.1

Ventajas

- Las lagunas aireadas soportan sobrecargas puntuales sin presentar mayor alteración en el tratamiento


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8.1.5 Zanjón de oxidación El zanjón de oxidación es un proceso de lodos activados, del tipo de aireación prolongada, que utiliza un canal cerrado con dos curvas para la aireación y la mezcla. Se utilizan equipos mecánicos de aireación y circulación del licor mezclado. El sistema está compuesto por: estructuras de tratamiento preliminar: cribado, desarenador y aforo, zanjón de oxidación, sedimentador final, sistema de bombeo de lodos y lechos de secado. 8.1.5.1

Ventajas

- No necesita sedimentador primario ni digestores - Acepta choques de descarga puntual pico - Alta remoción de carga orgánica carbonácea - Efluentes de buenas características organolépticas - Remoción apreciable de nitrógeno orgánico - Proceso estable si los lodos son manejados apropiadamente


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ser descargado en el río Cauca. Las desventajas están relacionadas con los malos olores y eventual crecimiento de mosquitos y demás vectores portadores de enfermedades. La PTAR considerada tendría estos problemas de manera marginal pues se planea construirla en un lote alejado del casco urbano del municipio. Las alternativas preseleccionadas son: alternativa 1 (laguna de estabilización), alternativa 2 (lechos percoladores) y la alternativa 3 (lodos activados de aireación prolongada). La selección de la mejor alternativa debe regirse por una metodología que minimice las opiniones individuales de los especialistas y evalúe imparcialmente cada una, ofreciendo un orden de elegibilidad, en la matriz para la valoración. Conforme a los aspectos técnicos, socio – ambientales y económicos evaluados en la matriz de valoración, la alternativa escogida es la A-1 –laguna de estabilización. 8.2

DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

8.2.1 Estación de bombeo de aguas residuales


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8.2.1.1

Canal de entrada e instalación para retención de sólidos

La tubería de conducción del alcantarillado descarga las aguas por gravedad en un canal en concreto reforzado ubicado a la entrada de la estación de bombeo en el cual se realiza un cribado de control de sólidos grandes y se realiza el ingreso de las aguas al pozo de succión. Este canal de 1,50m de ancho y 4,0m de longitud permite las labores de medición, cribado y muestreo de las aguas de entrada al sistema de bombeo, con una velocidad aproximada de 1,10m/s. En el extremo inicial del canal de entrada justo después del final del colector de entrada, se localizará la compuerta de aislamiento de la estación, cuya sección está prevista de 1,0m por 1,0m. Esta compuerta será de acero, con actuador eléctrico, vástago ascendente y rueda de manejo para operación manual. 8.2.2 Diseño de la planta de tratamiento de aguas residuales 8.2.2.1

Tratamiento preliminar

El tratamiento preliminar estará compuesto por dos unidades capaces de tratar los caudales afluentes de aguas residuales actuales y futuros para el año 2035. Las estructuras que hacen parte de este primer proceso de tratamiento, en


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8.2.2.1.3

Sistema de cribado

Se instalan dos rejillas en serie para cribado medio y fino con ángulo de inclinación de 45º para limpieza manual, las profundidades en el canal de aducción están gobernadas aguas abajo por el aforador “Sutro” que opera como sección de control y aguas arriba por las pérdidas generadas en las rejillas de cribado grueso y medio. 8.2.2.1.4

Cribado grueso

Se adopta una separación entre barras de 11/2” y se utilizan barras de sección circular de ¼” pulgadas de diámetro en acero, de tipo comercial para refuerzo, corrugadas y recubiertas con pintura epoxica anticorrosiva. La rejilla estaría conformada por 21 barras mas 22 espaciamientos con un ancho total de 0,84 m, lo que generaría un ancho de ocupación de 0,973 m. El tipo de rejilla a utilizar será de operación manual. 8.2.2.1.5

Cribado fino

Se adopta una separación entre barras de 10,0 mm y se utilizan platinas de sección rectangular de ¼” pulgadas de espesor y 11/2” pulgadas de ancho. La rejilla está conformada por 60 platinas que ocupan un ancho total de 38,10 m


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8.2.2.2

Tratamiento primario

El tratamiento primario seleccionado en el estudio de alternativas es cuatro tanques Imhoff en los cuales se realizan simultáneamente la sedimentación primaria, la retención de grasas y aceites y la digestión de los lodos primarios. 8.2.2.2.1

Tanque Imhoff primario)

primario

(sedimentador

–

digestor

Se selecciona el tanque Imhoff rectangular con 2 compartimientos en paralelo, cada uno de los cuales está provisto de 2 canales de sedimentación laterales y un canal central para el escape de gases y retención de espumas y sólidos flotantes, en la parte inferior se dispone de dos tolvas para el almacenamiento de lodos digeridos. Se diseñaron 4 unidades para tratar el caudal de diseño al año 2035 (437 L/s) con un tiempo de retención de 2 horas, cada tanque Imhoff tendrá un área de 300 m2, una longitud de 27,50 m y un ancho de 11 m. La producción total de lodos será de 3005 m 3 /día, el volumen para digestión por compartimiento se diseñó de 376 m 3, por lo tanto la altura total del digestor de lodos será de 1,50 m.


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Cada unidad de percolación está dotada de un distribuidor de flujo de rotación, que contará con la instalación de un rotor o micromotor para la impulsión y giro de los brazos rociadores. Se diseña un falso fondo constituido por viguetas de concreto sobrepuestas en la placa fondo del tanque y plaquetas ranuradas, prefabricadas en concreto reforzado, para servir de soporte al lecho de grava, permitir la salida y recolección del flujo y permitir la circulación del aire en las cantidades necesarias para conservar las condiciones aerobias en todos los puntos del lecho percolador. 8.2.2.3.2

Tanque Imhoff secundario (sedimentador – digestor secundario)

Se selecciona para la sedimentación y digestión secundaria, 4 tanques Imhoff rectangulares con 2 compartimientos en paralelo, cada uno de los cuales está provisto de 2 canales de sedimentación laterales y un canal central para el escape de gases y retención de espumas y sólidos flotantes, en la parte inferior se dispone de 2 tolvas para el almacenamiento de lodos digeridos. Cada tanque tendrá un área de 500 m 2 y 14 m de ancho y 35 m de longitud; el tiempo de retención en la zona de sedimentación será de 2 horas. En la zona de digestión de lodos se tendrá una producción total de lodos de 5303 m 3 y la


RESUMEN EJECUTIVO

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de máximo 0,30 m de espesor, requiere un área de lechos de secado de 3712 m2, dando un período suficiente para la deshidratación. Los lechos de arena y grava para la deshidratación de los lodos están conformados por dos capas de arena, la superior es de tamaño fino de 0,15 m de espesor y la inferior de tamaño grueso de 0,075 m de espesor; tres capas de grava de 0,075 m de espesor que van variando en granulometría de la parte superior a la inferior de grava fina a grava gruesa. Tienen un área total de 80 m2 (8,0 x 10,0 m), cada lecho compuestos a su vez por dos módulos. Los lixiviados son captados por un sistema de tuberías perforadas en el semiperimetro o ranuradas para subdrenaje de 4” de diámetro y colocadas en forma de longitudinal a lo ancho de los lechos; los líquidos captados son transportados a una cámara para recolección de los mismos, desde donde serán drenados para retornarlos hasta la cámara de entrada del tratamiento preliminar. 8.2.2.4.2

Lodos secundarios

La producción diaria de lodos secundarios digeridos para los caudales de diseño de la PTAR se estimó en 0,28 m 3 /día por compartimiento de cada tanque Imhoff, el retiro de los mismos se debe hacer en períodos de 4 meses, el


RESUMEN EJECUTIVO


obtener un cloro residual libre se recomienda una relación de cloro a amoniaco de 8,5 a 1,0. 9 ASPECTOS INSTITUCIONALES Y FINANCIEROS Caucasia pertenece a la categoría cinco, en la clasificación del Departamento Nacional de Planeación. En su estructura administrativa cuenta con cuatro Secretarias, Gobierno, Salud, Planeación y Hacienda. La UMATA depende directamente del despacho del Alcalde. 9.1

DIAGNÓSTICO FINANCIERO

El objetivo principal del análisis financiero es realizar un diagnóstico sobre la capacidad de endeudamiento y de la capacidad de pago del municipio de Caucasia, de acuerdo con la Ley 60 de 1993, que trata sobre la distribución de recursos y competencias, y de la Ley 358 de 1997, que dicta las disposiciones en materia de endeudamiento de las entidades territoriales. TABLA Nº 13. Estado de actividad financiera (2004 y 2003) CONCEPTO

ACUMULADO ($Miles) Dic. 2004

Dic. 2003

% PARTICIPACIÓN 2004

2003

% VARIACIÓN


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SaneAmbiente Ltda.

Los valores de ingresos que registra el informe de la Contraloría del 2003 y los que entrega el Municipio, en el Estado de Actividad del 2004, con registro del año anterior – 2003, no coinciden en el valor total de ingresos, con una diferencia de $237 millones, y se encuentran mayores diferencias según la clasificación de las distintas fuentes de ingresos. Para el 2004, los ingresos operacionales del municipio de Caucasia ascendieron a $26,128.1 millones, lo que representó un incremento del 30% nominal, frente al año 2003. Los gastos representan en total el 46% de los ingresos operacionales, por lo tanto el 54% de los ingresos corresponde a excedente operacional. Descontando otros ingresos y gastos, el excedente neto equivale al 44,8% de los ingresos operacionales. Puede observarse que en el 2003 el municipio apenas cumplía con la relación entre gastos e ingresos corrientes de libre destinación. En el 2004, la relación mejoró significativamente 9.1.1 Inversión por el SGP En relación a la inversión que se hace por el Sistema General de Participación,


RESUMEN EJECUTIVO


Desde anteriores vigencias, la participación del sector agua potable y saneamiento básico en el SGP oscila entre el 13 y 15%. Esta ha sido la principal fuente de financiación de la inversión del municipio en sistemas de acueducto y alcantarillado. Vale la pena destacar que para el 2004, a partir de los recursos de regalías directas, también se hicieron inversiones en el sector por $467 millones. Se concluye que el presupuesto de inversión del municipio ha sido bastante constante en los últimos 4 años, con experiencia en el manejo de convenios interinstitucionales. 9.1.2 Análisis de endeudamiento De conformidad con lo dispuesto en el Artículo 364 de la Constitución y la Ley 358 de 1997 (que reglamenta este Artículo), el endeudamiento de las entidades territoriales no podrá exceder su capacidad de pago. TABLA Nº 15. Cálculo de ahorro operacional

Ingresos totales

2004

2003

2002

26.406

21.046

16.756


RESUMEN EJECUTIVO


Acuerdo. Hace referencia a que el 30% del ahorro operacional (en el 2003 y siguientes años del Acuerdo), los recursos del Sistema General de Participación, la sobretasa a la gasolina, el impuesto de peaje al transporte del petróleo y el saldo de los depósitos judiciales, son los ingresos que el municipio debe destinar para el pago de las deudas involucradas en el saneamiento fiscal. 9.2

ALTERNATIVAS ADMINISTRATIVAS Y FINANCIERAS PARA LA GERENCIA DE LOS SERVICIOS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO

Dadas las condiciones financieras del municipio de Caucasia, éste no tendría la capacidad requerida para constituir una empresa, por lo tanto, se analiza el esquema mixto, el municipio en asocio con un empresario privado. A. Contrato con un particular (situación actual): La limitación de este esquema consiste en que no hay un incentivo a la realización de inversiones para el mejoramiento de la cobertura, continuidad o la calidad del servicio. Según queda estipulado en el contrato, la forma de remuneración al contratista puede llevar a que éste tampoco tenga incentivos para hacer una buena gestión comercial. Los aspectos técnicos del sistema tampoco han mejorado, como es el índice de pérdidas técnicas.


RESUMEN EJECUTIVO


Las tarifas tienen dos componentes: 1) el cargo fijo que se determina con base en los costos medios de administración y, 2) un cargo por unidad de consumo, que tiene tres componentes, el CMO, CMT y CMI. La Resolución establece en los artículos 10 y 21 que las entidades prestadoras que no reporten la información PUC, base para realizar en análisis comparativo, tendrán el menor costo medio (incluyendo impuestos) de la muestra analizada, menos un 10%, hasta tanto no reporten dicha información al Sistema Unico de Información (SUI)1. En la tabla presentada a continuación se presentan los costos medios calculados para el operador actual. TABLA Nº 16. Costos medios Operador actual COSTOS MEDIOS

ACUEDUCTO

ALCANTARILLADO

Costo medio de administración - CMA ($)

4.141

2.071

Costo Medio de Operación – CMO ($/m3)

98,78

39,84

Costo medio de inversión –CMI ($/m3) Fuente: elaboración propia.

167,2


RESUMEN EJECUTIVO


9.2.1.3

Alternativa Nº 3: Empresa Regional

Esta alternativa consiste en la constitución de una empresa con la participación del Departamento, de un inversionista socio privado y de los municipios de Tarazá, Nechí y Caucasia. TABLA Nº 18. Costos medios Empresa Regional COSTOS MEDIOS

ACUEDUCTO

ALCANTARILLADO

Costo medio de administración - CMA ($)

3.689

1.845

Costo Medio de Operación – CMO ($/m3)

193,65

78,11

Costo medio de inversión –CMI ($/m3)

683,4

253,1

Fuente: elaboración propia.

9.2.1.4

Estructura de costos con la nueva regulación

Dado que Caucasia no reportó la información de los servicios al SUI, en los costos de referencia de CMA y CMO se debe aplicar el costo mínimo de la muestra de municipios que se incluyeron en el modelo DEA (estudio adelantado por la CRA).


RESUMEN EJECUTIVO


de los sistemas de acueducto y alcantarillado, más la valoración de los activos de los sistemas, y el valor presente de la demanda proyectada. 9.2.1.5

Comparación de alternativas para la prestación de servicios

Las alternativas se comparan en los 5 factores de evaluación que aplica el Departamento Nacional de Planeación – DNP, en el Banco de Proyectos de Inversión (fichas BPIN), a saber: conveniencia técnica, conveniencia institucional, aspectos ambientales, factibilidad económica y factibilidad financiera. Antes de evaluar los factores definidos, se presenta a continuación el análisis de los costos de referencia y se compara con la tarifa actual del municipio (ajustada al análisis DEA que aplica la nueva regulación). TABLA Nº 19. Análisis del costo de referencia según alternativa ALTERNATIVA COSTOS MEDIOS Costo referencia

CAUCASIA

OPERADOR

EMPRESA MIXTA

EMPRESA REGIONAL

4.759,45

6.982,09

5.996,72

6.742,08


RESUMEN EJECUTIVO

SaneAmbiente Ltda.

El principal reto que tendría la empresa mixta es gerenciar la consecución de los recursos financieros y la ejecución de las obras de inversión para mejorar significativamente las coberturas de los servicios, especialmente el sistema de alcantarillado. Los niveles de inversión son menores en el operador actual, pues éste no está contratado para realizar obras de expansión, lo cual afecta la cobertura; así mismo, no actúa sobre la calidad del agua y la continuidad del servicio. Estas dificultades se superan con los esquemas de empresas. En cuanto a la sostenibilidad financiera de los servicios, se encuentra que el menor incremento en relación a las actuales tarifas lo tiene la empresa mixta. 9.2.2 Alternativas financieras para la ejecución del Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado El municipio no tiene capacidad de endeudamiento y no puede contraer obligaciones, ni siquiera solicitando autorización del Ministerio de Hacienda y Crédito Público. Por lo anterior, se considera que para mejorar la prestación de los servicios, Caucasia debe buscar un socio inversionista y operador privado, que pueda desarrollar el plan maestro de acueducto y alcantarillado.


RESUMEN EJECUTIVO


públicas o privadas que estén destinadas a la prestación de un servicio público, que sea de especial importancia para el desarrollo del Departamento. 9.3

FINANCIAMIENTO DEL PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE CAUCASIA

Las obras a ejecutar estarían distribuidas en el tiempo así: en forma inmediata se realizaría la construcción del almacenamiento de 10.000 m 3, un módulo de PTAP de 230 L/s, la captación, bombeo e impulsión en el río Man, la red de distribución primaria de acueducto en tubería de Ø16”, la red de distribución secundaria en tubería de Ø12” y redes de recolección secundarias de alcantarillado; a corto plazo (año 2008) se deben construir los colectores e interceptor del alcantarillado sanitario para que en el año 2009 se pueda construir la PTAR; para el año 2015 sería necesario ejecutar las siguientes obras: la captación, bombeo e impulsión en el río Cauca, 2ª etapa de la PTAP para 230 L/s, un almacenamiento de 5.000 m 3, reemplazar la tubería de Ø16” en AC por una en HD de 24” de diámetro y el alcantarillado pluvial. TABLA Nº 20. Resumen del costo de las obras del PMAA ($ corrientes) ÍTEM

VALOR


RESUMEN EJECUTIVO

SaneAmbiente Ltda.

Con la proyección de los ingresos y egresos operacionales de la nueva empresa, a 20 años, se genera la capacidad financiera para asegurar el pago de la deuda. Se espera que el crédito pueda ser otorgado por FINDETER, el IDEA u otra entidad financiera, por un valor de $16.559 millones, lo que representa el 9,23% del costo total del plan maestro. El operador – inversionista será un particular. Se espera el aporte de recursos de inversión por $15.387 millones, lo que representa el 8,58% del costo total del plan maestro. Estos recursos ingresan como aporte de capital para la nueva empresa. También es necesario que la Nación, a través de la ventanilla única del MAVDT, aporte el 70,6% de los recursos de inversión requeridos para la ejecución del proyecto completo. El departamento de Antioquia este año está realizando inversiones por cerca de $2.000 millones para la rehabilitación del sistema de captación y tratamiento de agua potable de la actual captación en el río Man. Se espera que el Departamento, a través de la Gerencia de Servicios Públicos, pueda aportar en el periodo 2006 al 2015 un total de recursos por $6.900 millones para completar un aporte de 3,85% del costo total.


RESUMEN EJECUTIVO


TABLA Nº 21. Estructura de tarifas para acueducto con proyecto ESTRATO

CARGO FIJO

1 2 3 4 5 Comercial Oficial

2,920,50 2,985,40 3,082,75 3,245,00 3,569,50 3,569,50 3,245,00

CONSUMO BÁSICO 620,80 667,36 721,68 776,00 931,20 931,20 776,00

CONSUMO COMPLEMENTARIO 776,00 776,00 776,00 776,00 776,00 776,00 776,00

CONSUMO SUNTUARIO 776,00 776,00 776,00 776,00 776,00 776,00 776,00

Fuente: elaboración propia

TABLA Nº 22. Estructura de tarifas para alcantarillado con proyecto ESTRATO

CARGO FIJO

1 2 3

1.525,62 1.558,08 1.590,54

CONSUMO BÁSICO 263,41 344,19 351,22

CONSUMO COMPLEMENTARIO 351,22 351,22 351,22

CONSUMO SUNTUARIO 351,22 351,22 351,22


RESUMEN EJECUTIVO


En acueducto, se observa que en el cargo fijo el mayor incremento se da en el estrato 4, pues no recibe subsidio. El incremento en los estratos 1,2 y 3 se alivia por efecto del subsidio. La tarifa por consumo tiene un incremento del 2,4% en el estrato 4 y los porcentajes de subsidio se han reducido en los estratos 1,2 y 3. El aporte en el estrato 5 y sector comercial es el máximo permitido, del 20%. TABLA Nº 24. Impacto tarifas de alcantarillado ESTRATO 1 2 3 4 5 Comercial Oficial

ACTUAL 1.524,36 1.536,41 1.566,51 1.584,58 1.901,49 1.584,58 1.584,58

CARGO FIJO AJUSTADO % VAR. 1.525,62 0,1 1.558,08 1,4 1.590,54 1,5 1.623,00 2,4 1.785,30 1.785,30 12,7 1.623,00 2,4


CONSUMO BÁSICO ACTUAL AJUSTADO % VAR. 263,35 263,41 0,0 338,79 344,19 1,6 345,42 351,22 1,7 349,40 351,22 0,5 392,15 421,46 419,27 421,46 0,5 349,40 351,22 0,5


RESUMEN EJECUTIVO


FIGURA Nº 22. Organigrama de la nueva empresa



RESUMEN EJECUTIVO


TABLA Nº 25. Capacidad de endeudamiento de la Nueva Empresa (miles de pesos año 2005)

Año 2

Año 3

Año 4

Ingresos Servicios Servicio de Acueducto Servicio de Alcantarillado

Miles$ (2005)

Año 1 2.856.061,9 1.937.836,9 918.225,0

2.926.892,2 1.985.895,2 940.997,0

2.999.479,1 2.035.145,4 964.333,7

3.073.866,2 2.085.617,0 988.249,2

Año 5 3.150.098,1 2.137.340,3 1.012.757,8

Año 6 3.228.220,5 2.190.346,4 1.037.874,2

Año 7 3.308.280,4 2.244.667,0 1.063.613,4

Año 8 3.390.325,7 2.300.334,7 1.089.991,0

Año 9 3.474.405,8 2.357.383,0 1.117.022,8

Año 10 3.560.571,1 2.415.846,1 1.144.725,0

Gastos S alarios y prestaciones Otros gastos personal C ostos de producción Costos de ventas

1.701.226,5 752.756,4 166.105,8 430.876,3 351.488,1

1.701.226,5 752.756,4 166.105,8 430.876,3 351.488,1

1.711.028,4 760.731,1 167.932,9 430.876,3 351.488,1

1.711.028,4 760.731,1 167.932,9 430.876,3 351.488,1

1.720.850,4 768.705,8 169.780,2 430.876,3 351.488,1

1.720.850,4 768.705,8 169.780,2 430.876,3 351.488,1

1.730.692,7 776.680,5 171.647,8 430.876,3 351.488,1

1.730.692,7 776.680,5 171.647,8 430.876,3 351.488,1

1.740.555,6 784.655,2 173.535,9 430.876,3 351.488,1

1.740.555,6 784.655,2 173.535,9 430.876,3 351.488,1

Utilidad operacional

1.154.835,3

1.225.665,7

1.288.450,7

1.362.837,8

1.429.247,7

1.507.370,1

1.577.587,7

1.659.633,0

1.733.850,3

1.820.015,5

Ingresos F inancieros Otros Gastos Utilidad antes impuestos Impuestos, contribuciones

125.666,7

128.783,3

131.977,1

135.250,1

138.604,3

142.041,7

145.564,3

149.174,3

152.873,9

156.665,1

1.280.502,0 149.535,6

1.354.448,9 153.244,1

1.420.427,8 157.044,6

1.498.087,9 160.939,3

1.567.852,0 164.930,6

1.649.411,8 169.020,9

1.723.152,0 173.212,6

1.808.807,4 177.508,2

1.886.724,1 181.910,4

1.976.680,7 186.421,8

Ahor ro Op eracio nal

1.130.966,4

1.201.204,8

1.263.383,2

1.337.148,6

1.402.921,4

1.480.391,0

1.549.939,4

1.631.299,1

1.704.813,7

1.790.258,8

2.159.002,4 -527.703,2 799.508,6

2.043.709,8 -338.896,1 460.612,5

1.684.466 105.792,4 566.404,8

Servicio de deuda Superávit - déficit / año Superávit - déficit / acum.

215.965,1 915.001,3 915.001,3

215.965,1 985.239,7 1.900.240,9

842.884,0 420.499,2 2.320.740,1

1.079.660,6 257.488,0 2.578.228,1

1.357.873,7 45.047,7 2.623.275,8

2.066.633,9 -586.242,9 2.037.032,9

2.259.760,5 -709.821,0 1.327.211,9

110

PMAA Caucasia

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