02 informe

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTOBAL DE

HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGÍA Y CIVIL

ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

MODELAMIENTO EN WATER CADDEL SISTEMA DE AGUA POTABLE EN LA

PROVINCIA DE VILCASHUAMAN

INFORME DE PRACTICAS PRE PROFESIONALES

Presentado por:

JAIME PEREZ CONTRERAS

Ayacucho – Perú

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RESUMENEl presente informe de aplicación profesional, consiste en proponer el diseño de la

Infraestructura de Abastecimiento de Agua potable para la ciudad de Vilcashuamán, es un sistema

de agua de flujo por gravedad, cuya fuente de energía es la acción de la gravedad sobre el agua,

es decir, se usa la energía que brinda el desnivel del terreno para transportar el agua. Todas las

estructuras conformantes del proyecto han sido diseñadas haciendo uso de las ecuaciones Físicas

y Matemáticas ya investigadas de la hidráulica de tuberías y las normas indicadas en el

Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) y textos especializados indicados en las referencias

bibliográficas, asumiéndose para ello parámetros bajo consideraciones prácticas de criterios

ingenieriles y de funcionabilidad de las estructuras.

En el capítulo II (Marco Teórico), se resume los conceptos teóricos y principios

fundamentales, así como las ecuaciones que rigen los sistemas de abastecimiento de agua

potable por gravedad. Se detalla los antecedentes para el desarrollo del presente informe,

mediante la ecuación fundamental de flujo en tuberías como es la ecuación de Bernoulli, la

ecuación de Darcy Weisbach, la ecuación fundamental de diseño de Hazen y Williams, así como

los principios fundamentales que rigen el diseño de tuberías en circuitos cerrados (Método

iterativo de Hardy Cross). También se detallan las consideraciones de diseño tales como:

determinación del período de diseño, población futura, el estudio de la demanda de agua de la

población así como los criterios de diseño recomendados por el RNE tales como: presiones de

servicio, diámetros mínimos de tubería, velocidades de diseño y otros.

En el numeral III (Materiales y Metodología) materiales: se muestra los materiales,

equipos, instrumentos y herramientas necesarios para la elaboración del presente informe.

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Diseño Hidráulico.

Ha consistido en determinar las características geométricas e hidráulicas de la red de

distribución en circuito abierto y en circuito cerrado y válvula reductora de presión.

En el diseño hidráulico de la red de distribución, se ha empleado la ecuación de Hazen y

Williams, ecuación que nos ha permitido determinar las características geométricas e hidráulicas

del flujo en las tuberías. La aplicación de la ecuación de Bernoulli nos ha permitido determinar las

presiones en cada tramo de la tubería (el lugar geométrico de éstos puntos de presión se

denomina Línea de Gradiente Hidráulica). Para el caso del diseño de tuberías en circuito cerrado

se ha aplicado las ecuaciones y principios para tuberías en redes cerradas como es el caso del

método de Hardy -Cross con corrección de Caudales.

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DEDICATORIA:

A Dios como ser supremo,a Jesús por ser nuestra inspiración,

y a mis padres por ser guía y ejemplo.

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INDICE GENERAL

RESUMEN.......................................................................................................................................................1

DEDICATORIA:................................................................................................................................................3

INDICE GENERAL............................................................................................................................................4

CAPITULO I. INTRODUCCIÓN..............................................................................................................9

1.1 GENERALIDADES..........................................................................................................................10

1.1.1 Ubicación Geográfica............................................................................................................10

1.1.2.1 Clima................................................................................................................................10

1.1.2.2 Vegetación.......................................................................................................................11

1.1.2.3 Suelos...............................................................................................................................11

1.1.2.4 Geología...........................................................................................................................12

1.1.2.5 Relieve..............................................................................................................................12

1.1.3 Aspectos Socio-Económicos.................................................................................................12

1.1.3.1 Actividad Económica........................................................................................................12

1.1.3.2 Actividad Turística............................................................................................................13

1.1.4 Aspecto del Desarrollo Urbano............................................................................................13

1.1.4.1 Tendencia al Crecimiento.................................................................................................13

1.1.5 Aspectos de Salud................................................................................................................14

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...............................................................................................14

1.3 OBJETIVOS....................................................................................................................................15

1.3.1 Objetivo General..................................................................................................................15

1.3.2 Objetivos Específicos............................................................................................................15

CAPITULO II. FUNDAMENTOS TEÓRICOS...........................................................................................17

2.1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................18

2.2 ANTECEDENTES............................................................................................................................18

2.3 DEFINICIONES BÁSICAS PARA EL DISEÑO.....................................................................................19

2.3.1 Fluido....................................................................................................................................19

2.3.2 Dotación...............................................................................................................................19

2.3.3 Caudal..................................................................................................................................19

2.4 PARAMETROS DE CONSUMO DE AGUA.......................................................................................20

2.4.1 TIPOS DE CONSUMO............................................................................................................21

2.5 SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE.....................................................................21

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2.6 COMPONENTES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE....................................22

2.6.1 Fuentes de Agua...................................................................................................................22

2.6.2 Captaciones..........................................................................................................................23

2.6.3 Desarenador.........................................................................................................................23

2.6.4 Obras de Aducción o Conducción.........................................................................................23

2.6.5 Tanques o Reservorios de Almacenamiento........................................................................23

2.6.5.1 Tipos de Estanques..........................................................................................................24

2.6.6 Obras de Distribución...........................................................................................................24

2.7 SISTEMAS CONVENCIONALES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE.....................................25

2.7.1 Sistema por Gravedad..........................................................................................................25

2.7.1.1 Sistemas por Gravedad sin tratamiento (SGST)................................................................25

2.7.1.2 Sistemas por Gravedad con tratamiento (SGST)..............................................................26

2.7.2 Sistemas por Bombeo...........................................................................................................26

2.7.2.1 Sistemas por Bombeo sin Tratamiento............................................................................26

2.7.2.2 Sistemas por Bombeo con Tratamiento...........................................................................27

2.8 ORIGEN DE PÉRDIDAS EN UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE......................28

2.8.1 Perdidas en Conducción.......................................................................................................28

2.8.2 Reservorios...........................................................................................................................28

2.8.3 Red de Distribución..............................................................................................................28

2.8.4 Instalaciones Domiciliarias...................................................................................................29

2.9 CRITERIOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO Y EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE..................................................................................................................................................29

2.9.1 Período de Diseño................................................................................................................29

2.9.2 Población de Diseño.............................................................................................................30

2.9.2.1 Método Analítico.............................................................................................................30

2.9.2.2 Método Comparativo.......................................................................................................31

2.9.2.3 Método Racional..............................................................................................................31

2.9.3 VARIACIONES PERIÓDICAS DE LOS CONSUMOS...................................................................31

2.9.3.1 Gasto Medio Diario (Qm).................................................................................................32

2.9.3.2 Gasto Máximo Diario (QMD)............................................................................................32

2.9.3.3 Gasto Máximo Horario (QMH).........................................................................................32

2.9.3.4 Gasto de Incendio............................................................................................................33

2.9.4 Selección de Tuberías...........................................................................................................33

2.9.5 Pérdidas de Carga en Tuberías.............................................................................................34

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2.9.5.1 Pérdidas por Fricción........................................................................................................34

2.9.5.2 Pérdidas Menores............................................................................................................35

2.9.6 Diámetros de las Tuberías....................................................................................................36

2.9.7 Profundidades de Tuberías...................................................................................................37

2.10 REDES DE DISTRIBUCIÓN..............................................................................................................37

2.10.1 Clasificación de Redes de Distribución.................................................................................38

2.10.1.1 Según la energía disponible:............................................................................................38

2.10.1.2 Según su Estructura:........................................................................................................38

2.10.2 Elementos Complementarios...............................................................................................39

2.10.2.1 Válvulas............................................................................................................................39

2.10.2.1.1 Válvula de Aire.......................................................................................................40

2.10.2.1.2 Válvula de Purga....................................................................................................40

2.10.2.1.3 Válvula de Paso......................................................................................................40

2.10.2.1.4 Válvulas Reductoras de Presión............................................................................40

2.10.2.1.5 Válvulas Reguladoras de Presión..........................................................................40

2.10.2.1.6 Cámara Rompe Presión.........................................................................................41

2.11 DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN..........................................................................................41

2.11.1 Velocidades en las Tuberías de la Red de Distribución.........................................................41

2.11.2 Consideraciones Complementarias de Orden Práctico para el Diseño de las Redes de Distribución..........................................................................................................................................41

2.11.3 Presiones y Diámetros Normalizados...................................................................................42

2.12 SOFTWARE WATERCAD VERSION.................................................................................................43

CAPITULO III. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO.......................................................44

3.1 GENERALIDADES..........................................................................................................................45

3.2 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA EXISTENTE........................................................................................46

3.2.1 Fuente de Abastecimiento...................................................................................................50

3.2.2 Línea de Aducción................................................................................................................50

3.2.3 Sistema de Potabilización.....................................................................................................50

3.2.4 Almacenamiento..................................................................................................................51

3.2.5 Tubería de Aducción.............................................................................................................51

3.2.6 Tuberías Matrices y Red de Distribución de los Sectores.....................................................52

CAPITULO IV. MARCO METODOLÓGICO Y CÁLCULOS.........................................................................53

4.1 GENERALIDADES..........................................................................................................................54

4.2 ESTUDIOS PRELIMINARES.............................................................................................................54

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4.2.1 Periodo de Diseño................................................................................................................54

4.2.2 Estimación de la Población Futura........................................................................................54

4.2.2.1 Método Empleado Para la Estimación de la Población Futura.........................................56

4.2.2.1.1 El Método Aritmético...............................................................................................56

4.2.3 Estimación de la Dotación....................................................................................................57

4.2.3.1 Dotación por Habitantes en Base a la Ubicación del Proyecto.........................................57

4.2.4 Demanda Actual y Futura.....................................................................................................58

4.2.4.1 Consumo Medio Diario (Qm)...........................................................................................58

4.2.4.2 Consumo Máximo Diario (Qmh).......................................................................................58

4.2.4.3 Consumo Máximo Horario (Qmh)....................................................................................60

4.3 DISPOSICIONES ESPECÍFICAS PARA DISEÑO.................................................................................60

4.3.1 Levantamiento Topográfico.................................................................................................60

4.3.1.1 Aforo de agua en las captaciones.....................................................................................61

4.3.1.2 Análisis de Suelos.............................................................................................................63

4.3.1.3 Análisis de Agua...............................................................................................................63

4.3.1.4 Población Futura..............................................................................................................64

4.3.1.5 Caudal de Diseño.............................................................................................................65

4.3.1.6 Análisis Hidráulico............................................................................................................65

4.3.1.7 Diámetro Mínimo.............................................................................................................66

4.3.1.8 Velocidad.........................................................................................................................67

4.3.1.9 Presiones..........................................................................................................................67

4.3.1.10 Válvulas............................................................................................................................67

4.4 DISEÑO DE RED DE DISTRIBUCIÓN...............................................................................................68

4.4.1 Consideraciones del Diseño..................................................................................................68


4.4.3 Reservorio de Almacenamiento...........................................................................................70

4.5 APLICACIÓN DEL SOFTWARE WATERCAD.....................................................................................72

4.6 ELABORACIÓN DE PLANOS DEL PROYECTO..................................................................................85

4.7 METRADOS...................................................................................................................................87

CAPITULO V. ANÁLISIS DE RESULTADOS............................................................................................88

5.1 GENERALIDADES..........................................................................................................................89

5.2 NORMAS QUE SE CONSIDERARON PARA EL ANALISIS DE RESULTADOS QUE ARROJO EL SOFTWARE WATERCAD............................................................................................................................89

5.3 SIMULACION DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE SELECCIONADO PARA LOS SECTORES ESTUDIADOS...........................................................................................................................89

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5.4 DESCRIPCION DEL SISTEMA SELECCIONADO................................................................................93

5.4.1 Tubería de Conducción.........................................................................................................93

4.4.1.1 Cámara Rompe Presión....................................................................................................93

5.4.1.2 Válvulas............................................................................................................................94

5.4.2 Reservorio............................................................................................................................94

5.4.3 Tubería de Aducción.............................................................................................................94

5.4.4 Red Matriz............................................................................................................................94


5.4.6 Profundidad y Ancho de la Zanja..........................................................................................95

5.4.7 Estanque de Almacenamiento..............................................................................................96

CAPITULO VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.......................................................................97

6.1 CONCLUSIONES............................................................................................................................98

6.2 RECOMENDACIONES..................................................................................................................100

BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................................102

ANEXO 01: Pérdidas en Tuberías...............................................................................................................103

ANEXO 02: Estudio de Mecánica de Suelos................................................................................................104

ANEXO 03: Estudio de Análisis de Agua.....................................................................................................105

ANEXO 04: Variaciones Horarias................................................................................................................106

ANEXO 05: Planos......................................................................................................................................104

ANEXO 06: Metrados.................................................................................................................................109

ANEXO 07: Resultados...............................................................................................................................110

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CAPITULO I. INTRODUCCIÓN.

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1.1 GENERALIDADES.

Es imprescindible para la comprensión del presente trabajo de Prácticas Pre

profesionales, tomar en cuenta que la descripción del sistema que se detalla a continuación,

abarca una parte del proyecto del Sistema Integral de Abastecimiento de Agua Potable para los

Sectores Alto Perú y Zonas Aledañas, Ubicados en la ciudad de Vilcashuamán, el cual nace

debido a la deficiencia de abastecimiento de agua potable que presentan estos sectores.

1.1.1 Ubicación Geográfica.

La Provincia de Vilcashuamán se encuentra ubicada en la región Sur Este de la

Ciudad de Huamanga geográficamente se encuentra ubicado en el distrito de

Vilcashuamán, provincia de Vilcashuamán, Departamento y Región de Ayacucho; Latitud

Sur 13°03’ y Longitud Oeste 73°57’08” o coordenadas UTM 8’490, 092 N, 613, 448 E y

una altura promedio 3,490 m.s.n.m. (medido en su plaza principal).

Los límites de esta Localidad son:

Por el Norte, con los Distritos de Vischongo y Concepción.

Por el Sur, con los Distritos de Huambo y Sarhua.

Por el Este, con el Departamento de Apurímac.

Por el Oeste, con la Provincia de Víctor Fajardo.

Aspectos Cartográficos.

Entre los aspectos cartográficos descritos en la zona estudiada se destacan el

clima, la vegetación, el tipo de suelo, la geología y el relieve.

1.1.2.1 Clima.

Predomina en la región Suni en donde el aire es seco, debido a la altitud y a

los vientos fríos locales como consecuencia de la modificación de los vientos alisios

por la altitud de los cerros. Se observa un cielo azul intenso en el que se puede ver

excepcionalmente algunas estrellas durante el día. En esta región se producen las

heladas, bruscos descensos de temperatura en las noches despejadas que afectan

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los cultivos. La temperatura media anual fluctúa entre los 7 y 10° C. Existe aquí

también una gran amplitud térmica, lo que permite tener grandes diferencias de

temperatura tanto en el noche y en el día, como en el verano y el invierno. Las

nubes que se desarrollan son de tipo cúmulo y de un color blanco muy fuerte. Las

precipitaciones medias llegan a 800 mm anuales.

1.1.2.2 Vegetación.

La vegetación en general es diversa, aunque escasa. Dicha diversidad podría

tener que ver con la existencia en la zona de las regiones naturales yunga, quechua,

suni y puna, lo que permite observar una variedad de altitudes, climas y formas de

vida.

1.1.2.3 Suelos.

Subclase de Tierras de Calidad Agrológica Baja con Limitaciones por Suelo y

Erosión Son tierras consideras de baja calidad agrológica por presentar deficiencias

de orden edáfico y topográfico, que imposibilitan su uso racional para fines

agronómicos o de pasturas, pero que permiten su utilización para la forestación o

reforestación con especies madereras comerciales, adaptables a estas zonas,

siempre y cuando sean manejadas con técnicas silviculturales muy cuidadosas.

La temperatura promedio anual oscila desde 8°C en aquellas zonas más frías

y con caídas pluviales de 2,000 mm. Abarca los pisos de vida Montano bajo y

Montano, entre 2,500 y 3,000 m.s.n.m, con topografía que presenta laderas largas

y de fuerte pendiente, entre 40 y 70 %, propia de del departamento andina.

Edáficamente, presenta suelos generalmente delgados, susceptibles a erosión,

derivados de un conjunto de materiales litológicos, como areniscas, lutitas, calizas y

materiales volcánicos; de textura variada entre media y moderadamente fina, con

reacción desde ligeramente ácida hasta alcalina.

Por la presión demográfica, la mayor extensión de tierras es utilizada para

cultivos agrícolas en limpio o de pastizales, lo que constituye la causa principal del

extenso y generalizado proceso erosivo existente. En muchos casos, el

desnudamiento del suelo llega a niveles extremos dejando al descubierto la roca

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viva

1.1.2.4 Geología.

El espacio estudiado se ubica en la región centro-sur del territorio peruano

sobre la Cordillera Occidental de los Andes, dentro de la divisoria continental de

aguas, que corresponde además, a una antigua altiplanicie andina, trabajada

longitudinalmente por el río Vischongo.

En la parte media (Pomaccocha-Vischongo) y baja (Tincuc) del valle del río

Vischongo se encuentran vertientes angostas y encañonadas y sus flancos a

menudo presentan terrazas aluviales que denotan la profundización del valle y

depósitos coluviales ubicados en las laderas.

El agua subterránea en estos valles es superficial de tipo hipodérmico, con

volúmenes relativos que dependen de las formaciones geológicas subyacentes.

1.1.2.5 Relieve.

La diversidad de los procesos geológicos y la actuación de los procesos

climáticos han configurado un relieve muy accidentado y complejo, cuyas formas

diversifican en gran medida el paisaje.

1.1.3 Aspectos Socio-Económicos.

Los principales aspectos socio-económicos que presenta la población de los

sectores de estudio son:

1.1.3.1 Actividad Económica.

Es el factor más importante de la actividad agrícola y en el ámbito del

proyecto, es una de las principales actividades económicas de generación del

empleo local. Sin embargo, se observa que la superficie dedicada a la agricultura es

bastante pequeña.

El otro tipo de actividad desarrollada como comercio local es la venta en

bodegas en toda el área y un mercado donde los habitantes se proveen de los

alimentos a consumir.

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1.1.3.2 Actividad Turística.

Es uno de las actividades más importante de la ciudad de Vilcashuamán

Posee los restos arqueológicos, destacando el templo de Sol y Luna, Ushno o

pirámide ceremonial, entre otro centro está el complejo arqueológico de

Intiwatana, que consta de un palacio, torre y el baño del inca que tiene una piedra

de 17 ángulos.

El bosque natural de Titankayoq, donde crece las Puyas Raimondi o

Titankas que son las plantas más grandes del mundo puede medir hasta

12 metros.

Dispone de las zonas agrícolas y microclimas adecuados para la

producción de tuna y cochinilla.

Una de las provincias con alto potencial y mejores rendimientos de

papa y quinua.

Cuenta con una pista de aterrizaje.

1.1.4 Aspecto del Desarrollo Urbano.

En los sectores predominan los tipos de viviendas rurales, realizadas por los entes

gubernamentales y privados. La distribución espacial de esta población no posee ningún

tipo de planificación urbanística, puesto que su crecimiento ha sido de manera

desorganizada.

Actualmente existen tres instituciones educativas, también cuenta con un centro

de Salud, un Mercado, Un Terminal Terrestre, una cancha como lugar de esparcimiento y

los comercios que prevalecen son de tipo “bodegas”.

1.1.4.1 Tendencia al Crecimiento.

El crecimiento de esta población está limitado por la topografía de la zona,

pero la adición de personas se debe fundamentalmente al crecimiento de los

grupos familiares que residen en los diferentes sectores o por las llegadas de

nuevos pobladores que se ven atraídos a la población por la cercanía de la ciudad.

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1.1.5 Aspectos de Salud.

La localidad de Vilcashuamán cuenta con un Centro de Salud. En el distrito existen

programas de asistencia alimentaria como Vaso de Leche, PACFO del Centro de Salud y

Comedor Popular, los cuales contribuyen en la alimentación de la población de bajos

recursos económicos y con problemas de desnutrición. Las enfermedades de origen

hídrico registradas con mayor frecuencia en el centro de Salud son cada vez mayores

debido a la falta cobertura del servicio de agua potable y de educación con respecto al

uso adecuado de los mismos.

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Existen zonas en nuestro país que carecen de agua potable, debido al incremento

poblacional sin planificación, lo cual ha causado una gran demanda de los recursos, por lo que es

fundamental para el desarrollo del país buscar soluciones a la problemática del servicio de agua

potable y para esto es primordial involucrarse con las necesidades de las comunidades.

Un buen ejemplo de esta problemática se vive en algunos sectores que forman parte de la

provincia de Vilcashuamán, los cuales presentan carencias y mala calidad de agua potable.

La población del sector Alto Perú en la ciudad de Vilcashuamán son afectados por la

escasez de agua potable, debido al déficit de presión causado por tomas ilegales en la tubería

matriz realizada por los habitantes de otros sectores, que lo usan particularmente para el riego

de sus chacras, lo que ha llevado a la población a proveerse del sistema de riego (agua cruda)

para satisfacer sus necesidades.

En el sector conocido como Ccapaccpuquio que comprende la zona céntrica de la ciudad

de Vilcashuamán, Las tuberías de la red existente en los sectores anteriores, se encuentran en

condiciones inadecuadas, unas asociadas a la falta de mantenimiento y otras porque cumplieron

con su vida útil, contribuyendo en parte a la deficiencia del suministro de este vital líquido

(agua).

La escasa y mala calidad del agua afecta negativamente a la salud, desencadenando ciertas

enfermedades dérmicas, gastrointestinales, entre otras; debido a que no se mantienen las

condiciones higiénicas mínimas necesarias para el aseo personal y la preparación de los

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alimentos.

Esta problemática también perjudica al desarrollo industrial, agrícola y en general a todo el

proceso productivo, debido a que el agua es capaz de multiplicar la riqueza de una región, lo que

explica que la política hidráulica se contemple no como una simple administración técnica, sino

más bien con importantes connotaciones sociales y territoriales.

En éste sentido el propósito de éste proyecto, el cual se fundamenta en el diseño de un

nuevo sistema de abastecimiento y redes de distribución de agua potable, colocándose en el

recorrido de la tubería matriz las tomas pertinentes para abastecer a los sectores en estudio

(redes de distribución); para ello se deberá hacer un estudio de toda la red existente, tomando

en cuenta también el levantamiento topográfico, la fuente de abastecimiento, la población

futura y la demanda de agua; todo esto con la finalidad de garantizar un suministro continuo y

con ello mejorar la calidad de vida de los habitantes de éstos sectores.

1.3 OBJETIVOS.

1.3.1 Objetivo General.

Diseñar un sistema de abastecimiento y red matriz de agua potable de los

sectores Alto Perú, Ccapaccpuquio y Vizcachayocc cada sector con un Reservorio

independiente.

1.3.2 Objetivos Específicos.

Recopilar información sobre la situación actual del sistema de

abastecimiento de los sectores en estudio.

Estudiar la población actual y proyección futura.

Realizar el levantamiento topográfico de la zona en estudio.

Diseñar hidráulicamente la tubería a instalar en las líneas de aducción y

distribución, utilizando el programa WaterCad.

Dibujar los planos de las redes diseñadas y sus detalles.

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CAPITULO II. FUNDAMENTOS TEÓRICOS.

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2.1 INTRODUCCIÓN

A partir del siglo XIX el aumento de la población en las zonas urbanas obligó a realizar

grandes obras de conducción y tratamiento de las aguas. Actualmente los acueductos han

evolucionado convirtiéndose en sistemas de abastecimiento de agua complejos, conformados

por diversas estructuras.

Para el estudio y comprensión de un sistema de abastecimiento, es necesario conocer un

conjunto de conceptos, definiciones y términos del Reglamento Nacional de Edificaciones

inherentes a la hidráulica de tuberías, para hacer un análisis objetivo y preciso, orientado a

establecer criterios bien fundados para la evaluación de las condiciones que influyen en el

sistema y su funcionamiento; en la elaboración de propuestas que permitan mejorar dichas

condiciones y por ende el desempeño, permitiendo una mayor eficiencia en el rendimiento del

mismo.

2.2 ANTECEDENTES.

El acceso a los servicios de agua y saneamiento tiene implicancias positivas en el logro de

indicadores favorables de nutrición, salud e, incluso, educación. Por ello, es importante articular

las acciones de este sector con las de otros para lograr un enfoque integral que conduzca a la

solución de los problemas de las poblaciones más pobres del país. Por otro lado, el sector

también cumple un papel importante en la competitividad del país, y tiene como propósito

contribuir al mejoramiento sostenible de la calidad de vida de la población. Desde esta

perspectiva, en el Plan Nacional de Competitividad1 recientemente elaborado se analizaron las

estrategias y actividades principales para la reforma del sector de saneamiento, que forman

parte de las estrategias recomendadas.

En 2004, las coberturas del Perú en agua potable y saneamiento (76 y 57 por ciento

respectivamente) están muy por debajo de las coberturas promedio de los países de América

Latina (89 y 74 por ciento). El nivel de tratamiento de aguas servidas (23 por ciento) está también

lejos de las coberturas de países vecinos como Chile (72 por ciento). La población sin servicio de

agua y saneamiento es de 6,6 y 11 millones de habitantes respectivamente, los que están

asentados en áreas pobres periurbanas, rurales y en localidades medianas y pequeñas. Este

desafío debe ser enfrentado con intervenciones efectivas, para lo que se requiere, además de las 1 http://www.cnc.gob.pe (AGENDA DE COMPETITIVIDAD 2014-2018)

http://www.cnc.gob.pe/

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inversiones en infraestructura, promover cambios en las condiciones y patrones de higiene de

estas poblaciones. Pero no basta ampliar las coberturas: es necesario, también, mejorar la

sostenibilidad y la calidad de los servicios ofertados. Al respecto, en las áreas urbanas hay una

escasa continuidad del servicio y una falta de mantenimiento de la infraestructura, lo que se

refleja en los altos índices de roturas y atoros en las redes. En las áreas rurales, el problema

principal es la calidad del agua y su pobre sostenibilidad, pero está empezando a ser corregido

con intervenciones enfocadas en responder a la demanda.

2.3 DEFINICIONES BÁSICAS PARA EL DISEÑO.

A continuación se definen los principales conceptos elementales para la mayor

comprensión del diseño.

2.3.1 Fluido.

Sustancia cuyas moléculas presentan gran movilidad y se desplazan libremente

debido a la poca cohesión existente entre ellas: los fluidos (es decir, los líquidos y los

gases) adoptan la forma del recipiente que los contiene2.

2.3.2 Dotación.

La dotación es la cantidad de agua que consume un poblador por día, la cual

depende de la región o zona donde se encuentre viviendo así la mencionan: Agüero y el

RNE3., dicen que:

La dotación de agua incide directamente en los costos de la obra, puesto que en

función a ello se dimensionara la represa de almacenamiento; por este motivo su

elección debe realizarse con criterio técnico

2 https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090503072718AAY2vdJ3 Agua Potable para poblaciones Rurales – Roger Agüero Pittman

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2.3.3 Caudal.

En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que circula a través de una

sección del ducto (tubería, cañería, oleoducto, río, canal, etc.) por unidad de tiempo.

Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada

en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa

que pasa por un área dada en la unidad de tiempo

2.4 PARAMETROS DE CONSUMO DE AGUA.

El consumo de agua es función de una serie de factores inherentes a la propia localidad

que se abastece y varía de una ciudad a otra, así como podrá variar de un sistema de distribución

a otro, en una misma ciudad.

Los principales factores que influyen en el consumo de agua en una localidad pueden ser

resumidos de la siguiente manera:

Clima.

Nivel de vida de la población.

Sistema de provisión y cobranza (servicio medio o no).

Costumbre de la población.

Calidad de agua suministrada.

Costo del agua (tarifa).

Presión en la red de distribución.

Consumo comercial.

Consumo industrial.

Consumo público.

Pérdida en el sistema.

21


Existencia de red de alcantarillado, entre otros.

Es oportuno hacer énfasis en que la forma de suministro de agua ejerce notable influencia

en el consumo total de una ciudad, pues en las localidades donde el consumo es medido por

medio de hidrómetros, se constata que el mismo es sensiblemente menor en relación a aquellas

ciudades donde tal medición no es efectuada.

2.4.1 TIPOS DE CONSUMO.

En el abastecimiento de una localidad, deben ser consideradas varías formas de

consumo de agua, que se pueden clasificar de la siguiente manera:

Uso Doméstico: Constituido por descarga del escusado, aseo corporal, cocina,

bebida, lavado de ropa, riego de jardines y patios, limpiezas en general,

lavado de automóviles y aire acondicionado, entre otros.

Uso Comercial: Está compuesto por tiendas, bares, restaurantes, estaciones

de servicios y otros.

Uso Industrial: Constituido por agua como materia prima, agua consumida en

procesamiento industrial, agua utilizada para congelación, agua necesarias

para las instalaciones sanitarias, comedores, etc.

Uso Público: Compuesto por limpiezas de vías públicas, riegos de jardines

públicos, fuentes y bebederos, limpieza de la red de alcantarillados sanitarios

y la galería de aguas pluviales, edificios públicos, piscinas públicas y recreo y

otros.

Usos Especiales: Están constituidos por instalaciones

deportivas, ferrocarriles y autobuses, puertos y aeropuertos, estaciones

terminales de ómnibus.

Pérdida y Desperdicios: Es pérdidas en el conducto, pérdidas en la

depuración, pérdidas en la red de distribución, pérdidas domiciliares,

desperdicios.

21


2.5 SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE.

Saneamiento básico es la tecnología de más bajo costo que permite eliminar

higiénicamente las excretas y aguas residuales y tener un medio ambiente limpio y sano tanto en

la vivienda como en las proximidades de los usuarios. El acceso al saneamiento básico

comprende seguridad y privacidad en el uso de estos servicios. La cobertura se refiere al

porcentaje de personas que utilizan mejores servicios de saneamiento, a saber: conexión a

alcantarillas públicas; conexión a sistemas sépticos; letrina de sifón; letrina de pozo sencilla;

letrina de pozo con ventilación mejorada4, además. Contribuir a ampliar la cobertura y mejorar la

calidad y sostenibilidad de los servicios de saneamiento mediante la búsqueda de la eficiencia

económica, empresarial y el cuidado del medio ambiente y la salud de las personas con criterio

de inclusión5.

Este sistema está constituido por una serie de estructuras presentando características

diferentes, que serán afectadas por coeficientes de diseño distintos en razón de la función que

cumplen dentro del sistema. Por tanto, para su diseño es preciso conocer el comportamiento de

los materiales bajo el punto de vista de su resistencia física a los esfuerzos y daños a que estarán

expuestos, así como desde el punto de vista funcional su aprovechamiento y eficiencia, para

ajustarlos a criterios económicos.

2.6 COMPONENTES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE.

Los componentes del sistema de abastecimientos de agua están conformados por los

siguientes elementos:

2.6.1 Fuentes de Agua.

Las fuentes de abastecimiento de agua pueden ser: subterráneas: manantiales,

pozos, nacientes; superficiales: lagos, ríos, canales, etc.; y pluviales: aguas de lluvia.

Para la selección de la fuente de abastecimiento deben ser considerados los

requerimientos de la población, la disponibilidad y la calidad de agua durante todo el año,

así como todos los costos involucrados en el sistema, tanto de inversión como de

operación y mantenimiento.

4 http://www.who.int/water_sanitation_health/mdg1/es/ - OMS

5 Plan Nacional de Saneamiento MVCS

http://www.who.int/water_sanitation_health/mdg1/es/

21


El tipo de fuente de abastecimiento influye directamente en las alternativas

tecnológicas viables. El rendimiento de la fuente de abastecimiento puede condicionar el

nivel de servicio a brindar. La operación y el mantenimiento de la alternativa seleccionada

deben estar de acuerdo a la capacidad de gestión de los beneficiarios del proyecto, a

costos compatibles con su perfil socio económico.6

2.6.2 Captaciones.

Consiste en una estructura colocada directamente en la fuente, a fin de captar el

gasto deseado y conducirlo a la línea de aducción7.

Pueden ser superficiales o subterráneas, sean de ríos, lagos, pozos, llevaran obras

de captación adaptadas a las condiciones imperantes de esas masas de aguas. Estas

tomas deben aportar a la aducción un porcentaje mayor al consumo medio diario

durante la vida útil de la obra.

2.6.3 Desarenador.

Es una estructura diseñada para retener la arena que traen las aguas servidas o las

aguas superficiales a fin de evitar que ingresen, al canal de aducción o al proceso de

tratamiento y lo obstaculicen creando serios problemas.

2.6.4 Obras de Aducción o Conducción.

Las aguas captadas deben ser conducidas hasta el sitio de consumos, los cuales

requieren las líneas de aducción, estas poder por gravedad, bombeo o mixta, hechas por

conductos abiertos o cerrados a presión dependiendo de la topografía de la zona, la

aducción comienza en la captación y termina en el reservorio

2.6.5 Tanques o Reservorios de Almacenamiento.

Es el elemento intermedio entre la conducción y la red de distribución; en Un

sistema de abastecimiento de agua potable requerirá de un reservorio cuando el

rendimiento admisible de la fuente sea menor que el gasto máximo horario (Qmh). En

caso que el rendimiento de la fuente sea mayor que el Qmh no se considera el reservorio,

6 http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/2-2sas.htm#2.2_____Fuentes_de_agua_y_métodos_de_aforo

7 Organización Panamericana de la Salud (Especificaciones Técnicas para el Diseño de captaciones)

http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/2-2sas.htm#2.2_____Fuentes_de_agua_y_m%C3%A9todos_de_aforo

21


y debe asegurarse que el diámetro de la línea de conducción sea suficiente para conducir

el gasto máximo horario (Qmh), que permita cubrir los requerimientos de consumo de la

población.

2.6.5.1 Tipos de Estanques.

Los reservorios de almacenamiento pueden ser elevados, apoyados y

enterrados. Los elevados, que generalmente tienen forma esférica, cilíndrica y de

paralelepípedo, son construidos sobre torres, columnas, pilotes, etc ; los apoyados,

que principalmente tienen forma rectangular y circular, son construidos

directamente sobre la superficie del suelo; y los enterrados, de forma rectangular,

son construidos por debajo de la superficie del suelo (cisternas) .

Para capacidades medianas y pequeñas, como es el caso de los proyectos

de abastecimiento de agua potable en poblaciones rurales, resulta tradicional y

económica la construcción de un reservorio apoyado de forma cuadrada

2.6.6 Obras de Distribución.

Los sistemas de distribución transportan el agua desde una fuente de

abastecimiento hasta las personas que la consumen. En esta era de poblaciones en

aumento, mayores demandas de agua y reducción de recursos, estos sistemas son más

cruciales que nunca antes8.

Para lo cual se requiere un sistema de conductos a presión que tengan la

capacidad necesaria para suministrar cantidades suficientes y dentro de ciertas normas

estipuladas para cada zona en particular, en líneas generales se muestra en la Fig. el

Sistema de Abastecimiento de Agua Potable.

8 https://www.koshland-science-museum.org/water/html/es/Distribution/index.html

21


Figura 01 – Esquema de Sistema de Abastecimiento de Agua Potable

2.7 SISTEMAS CONVENCIONALES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE.

2.7.1 Sistema por Gravedad.

2.7.1.1 Sistemas por Gravedad sin tratamiento (SGST)

En este sistema la fuente está ubicada en una cota superior respecto a la

ubicación de la población, con lo cual se logra que el agua captada se transporte a

través de tuberías, usando solo la fuerza de la gravedad. Las fuentes de

abastecimiento, pueden ser manantiales o galerías filtrantes. Por lo general, el

agua proveniente de estas fuentes es de buena calidad y no requiere tratamiento

complementario, únicamente desinfección. Que es el caso que trataremos en el

presente informe.

21


Figura 02 – Sistema por Gravedad sin Tratamiento

2.7.1.2 Sistemas por Gravedad con tratamiento (SGST)

Cuando las fuentes de abastecimiento de aguas superficiales captadas en

canales, acequias, ríos, entre otros, requieren clarificadas y desinfectadas antes de

su distribución y consumo. Cuando no hay necesidad de bombear el agua, los

sistemas se denominan “por gravedad con tratamiento”

Figura 03 – Sistema por Gravedad con Tratamiento

21


2.7.2 Sistemas por Bombeo.

2.7.2.1 Sistemas por Bombeo sin Tratamiento.

En este tipo de sistemas la fuente de agua se encuentra en una cota inferior

respecto a la ubicación de la población, por lo que necesariamente se requiere de

un equipo de bombeo para elevar el agua hasta una estructura de

almacenamiento. Generalmente la fuente de agua es de origen subterránea.

Figura 04 - Sistemas por Bombeo sin Tratamiento

2.7.2.2 Sistemas por Bombeo con Tratamiento

Los sistemas de bombeo con tratamiento requieren de una planta de

tratamiento para adecuar las características del agua a las normas de calidad de

agua para consumo humano, y un sistema de bombeo para impulsar el agua hacia

una estructura de almacenamiento.

Figura 05 - Sistemas por Bombeo con Tratamiento

21


2.8 ORIGEN DE PÉRDIDAS EN UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

Las pérdidas de agua pueden ocurrir en cualquiera de las unidades de un sistema de

abastecimiento de agua debido a los factores en la línea de conducción, reservorios y en la

distribución siendo encada una de ellas por diferentes motivos como a continuación se detalla:

2.8.1 Perdidas en Conducción.

En la conducción las pérdidas son causadas por:

Tuberías y demás componentes de mala calidad.

Choques, golpes de ariete y altas presiones.

Asentamiento imperfecto de la tubería y demás piezas.

Fallas en la concepción del proyecto.

Mantenimiento insuficiente de la línea de conducción.

2.8.2 Reservorios.

En los reservorios pueden ocurrir perdidas elevadas debido al desbordamiento

cuando no existe un sistema de comunicación eficiente entre el reservorio y la línea de

conducción. Y se debe tener en cuenta las siguientes atenciones:

Rajaduras y/o permeabilidad de las paredes del reservorio.

21


Desbordamiento debido a operación deficiente.

2.8.3 Red de Distribución.

Las pérdidas ocurridas en el sistema de distribución son:

Catastro técnico deficiente.

Patrones de ramales (accesorios en nudos) deficientes.

Falta de concientización de la población.

2.8.4 Instalaciones Domiciliarias.

Las fugas ocurren normalmente debido a:

Defectos en las válvulas, registros, caños, conexiones y tuberías.

Deficiencias en los tanques, (rajaduras y permeabilidad de las paredes).

Inexistencia de boya, especificaciones de los materiales incorrectos.

Para que se obtenga un éxito efectivo en la reducción de las perdidas, es necesario

comprometer, en las acciones a ser ejecutadas, a prácticamente todos los órganos que

componen una Junta de administradores de Servicio y Saneamiento (JASS).

Los procedimientos deberán estar contenidos en un plan global, elaborado con la

participación de todas las unidades que componen la junta de administradores de Servicio y

Saneamiento, las cuales deberán desarrollar acciones armónicas, sincronizadas, de manera que

se obtengan los mejores resultados posibles.

2.9 CRITERIOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO Y EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE.

Existen ciertos parámetros, condiciones y normas a seguir para lograr sistemas eficientes y

cuyas implicaciones económicas sean las más factibles, tanto para quienes proveerán del servicio

a las poblaciones, como a los mismos pobladores en la percepción y el aprovechamiento del

servicio.

21


2.9.1 Período de Diseño.

Se realiza el diseño del sistema previendo las necesidades de la comunidad en un

plazo de 20 años que es el periodo de diseño planteado para este proyecto. Se

consideran ciertos factores determinantes para el periodo de diseño. Para determinar el

periodo de diseño se consideran factores como: Durabilidad o vida útil de las

instalaciones, factibilidad de construcción y posibilidades de ampliación o sustitución,

tendencias de crecimiento de la población y posibilidades de financiamiento. Tomando

en consideración los factores señalados se debe establecer para cada caso el periodo de

diseño aconsejable. A continuación, se indican algunos rangos de valores asignados para

los diversos componentes de los sistemas de abastecimiento de agua potable para

poblaciones rurales:

Obras de captación: 20 años.

Conducción: 10 a 20 años.

Reservorio: 20 años.

Redes: 10 a 20 años (tubería principal 20 años, Secundaria 10 años).

Para todos los componentes, las normas generales para proyectos de

abastecimiento de agua potable en el medio rural del Ministerio de Salud recomiendan

un periodo de diseño de 20 años. 9

2.9.2 Población de Diseño.

Debido a factores imprevisibles, una población no puede ser extrapolada con

seguridad a más de 20 años, pues durante periodos más largos, podrían ocurrir

fenómenos de crecimiento que distorsionen en alto grado la magnitud del proyecto que

se vaya a adoptar.

Existen varias metodologías para la proyección de población entre las cuales se

describirán las principales.

9 Centro Peruano de Estudios Sociales http://www.cepes.org.pe/portal/

http://www.cepes.org.pe/portal/

21


2.9.2.1 Método Analítico.

Presuponen que el cálculo de la población para una región dada es ajustable

a una curva matemática. Es evidente que este ajuste dependerá de las

características de los valores de población censada, así como de los intervalos de

tiempo en que estos se han medido. Dentro de los métodos analíticos tenemos el

aritmético, geométrico, de la curva normal, logística, de la ecuación de segundo

grado, el exponencial, de los incrementos y de los mínimos cuadrado

2.9.2.2 Método Comparativo.

Son aquellos que mediante procedimientos gráficos estiman valores de

población, ya sea en función de datos censales anteriores de la región o

considerando los datos de poblaciones de crecimiento similar a la que se está

estudiando.

2.9.2.3 Método Racional.

En este caso para determinar la población, se realiza un estudio

socioeconómico del lugar considerando el crecimiento vegetativo que es función

de los nacimientos, defunciones, inmigraciones, emigraciones y población flotante.

El método más utilizado para el cálculo de la población futura en las zonas

rurales es el analítico y con más frecuencia el de crecimiento aritmético. Este

método se utiliza para el cálculo de poblaciones bajo la consideración de que estas

van cambiando en la forma de una progresión aritmética y que se encuentran cerca

del límite de saturación.

2.9.3 VARIACIONES PERIÓDICAS DE LOS CONSUMOS.

Para suministrar eficientemente agua a la comunidad, es necesario que cada una

de las partes que constituyen el sistema satisfaga las necesidades reales de la población;

diseñando cada estructura de tal forma que las cifras de consumo y variaciones de las

mismas, no desarticulen todo el sistema, sino que permitan un servicio de agua eficiente

y continuo.

La variación del consumo está influenciada por diversos factores tales como: tipo

21


de actividad, hábitos de la población, condiciones de clima, etc.

Gráfico 01 – Variación de Consumo

2.9.3.1 Gasto Medio Diario (Qm).

Es el resultado de una estimación del consumo per cápita para la población

futura del periodo de diseño, expresada en litros por segundo (l/s) y se determina

mediante la siguiente relación:

2.9.3.2 Gasto Máximo Diario (QMD).

El consumo máximo diario se define como el día de máximo consumo de

una serie de registros observados durante los 365 días del año; mientras que el

21


consumo máximo horario, se define como la hora de máximo consumo del día de

máximo consumo.

2.9.3.3 Gasto Máximo Horario (QMH).

En el caso del consumo máximo horario (Qmh) se considerara como el

100% del promedio diario (Qm). Para poblaciones concentradas o cercanas a

poblaciones urbanas se recomienda tomar valores no superiores al 150%.

Los coeficientes recomendados y más utilizados son del 130% para el

consumo máximo diario (Qmd) y del 150%, para el consumo máximo horario

(Qmh).

Consumo máximo diario (Qmd) = 1.3 Qm (l/s).

Consumo máximo horario (Qrnh) = 1 .5 Qm (l/s).

2.9.3.4 Gasto de Incendio.

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones la demanda para

poblaciones menores de 10,000 habitantes no se considera obligatoria la demanda

contra incendio

2.9.4 Selección de Tuberías.

Cuando se conduce agua a presión es necesario usar conductos cerrados que

soporten las presiones internas que se producen. La sección más conveniente para

resistir esas presiones, además de presentar las mejores características hidráulicas es la

de forma circular; Estas tuberías pueden ser construidas de diversos materiales,

dependiendo de las presiones internas y externas a que puedan estar sometidas; de los

costos y de las características físicas y químicas del suelo con el que estarán en contacto.

Para la selección se debe considerar una tubería que resista la presión más

elevada que pueda producirse, ya que la presión máxima no ocurre bajo condiciones de

operación, sino cuando se presenta la presión estática, al cerrar la válvula de control en la

tubería. En el siguiente cuadro10 se presenta las clases comerciales de tubería de PVC con

10 Agua Potable para poblaciones Rurales – Roger Agüero Pittman

21


sus respectivas cargas de presión.

CLASE PRESION MAXIMA DE PRUEBA (m)

PRESION MAXIMA DE TRABAJO (m)

5 50 35

7.5 75 50

10 105 7015 150 100

Fuente: Roger Aguero P ittman

Clase de Tuberías PVC y Máxima Presión de Trabajo

CUADRO 01

Cuando la presiones sean mayores a las que soporta la tubería PVC, cuando la

naturaleza del terreno haga antieconómica la excavación y donde sea necesaria la

construcción de acueductos, se recomienda utilizar tubería de fierro galvanizado.

2.9.5 Pérdidas de Carga en Tuberías.

La pérdida de carga representa la cantidad de energía usada cuando el agua se

mueve desde un punto a otro a través de una tubería; o más simplemente, la pérdida de

carga representa un descrecimiento en la presión y siempre está referida en términos

de metros de presión. Existen básicamente dos tipos de pérdida de cargas: Pérdidas por

fricción y Pérdidas menores.

2.9.5.1 Pérdidas por Fricción.

Resultan del movimiento del agua por el interior de una tubería. Entre las

fórmulas para determinar las pérdidas de energía en tubos bajo presión, la pérdida

de carga que tiene lugar en una conducción representa la pérdida de energía de un

flujo hidráulico a lo largo de la misma por efecto del rozamiento. Para el cálculo se

utiliza la ecuación de Hazen-Williams:

hf = 10,674 * [Q1,852/(C1,852* D4,871)] * L

Donde:

hf = Pérdida de carga (m).

Q = Caudal de Diseño (m3/s).

21


L = Longitud de la tubería (m).

C = Coeficiente de Fricción (Tabla 2.5).

D= Diámetro de la tubería (m).

CUADRO 02

La pérdida de carga es la suma de las pérdidas por fricción más las pérdidas por

accesorios, aunque por lo general las pérdidas por accesorios se desprecian.

Las pérdidas de carga por tramo calculado deben ser menores o iguales a la carga

disponible.

2.9.5.2 Pérdidas Menores.

Tienen su origen en los cambios de dirección de la corriente, en las

contracciones, ensanchamientos, codos, diafragma, válvulas, entre otros; en

general todos los accesorios de tuberías. Estos elementos producen una

perturbación de la corriente que origina remolinos y desprendimientos, que

intensifican las pérdidas. La expresión generalizada de esta pérdida es:

21


Donde:

hL = Pérdida de energía, en m.

K = Coeficiente sin dimensiones que depende del tipo de pérdida que se

trate, del número de Reynolds y de la rugosidad del tubo. En el Anexo 1, se

aprecian estos valores.

V2/2g = La carga de velocidad, aguas abajo, de la zona de alteración del

flujo en m.

2.9.6 Diámetros de las Tuberías.

Para determinar los diámetros se consideran diferentes soluciones y se estudian

diversas alternativas desde el punto de vista económico, considerando el máximo

desnivel en toda la longitud del tramo, el diámetro seleccionado deberá tener la

capacidad de conducir el gasto de diseño con velocidades comprendidas entre 0.6 y 3.0

m/s. el RNC, recomienda que para los sistemas de agua potable se utilice diámetros

mínimos, el cuadro siguiente presenta los diámetros mínimos, y diámetros comerciales

de tuberías. NTP-ISO442211

Diametro Minimo Sistema Normas3/4" Linea de Conducción *3/4" Rural (Sist.Abierto) *

2" Urbano(Sist.Cerrado) *** MINSA-DIGESA* * RNC

Diámetros Mínimos de Tubería en el Sistema de Agua PotableCUADRO 03

11 Tuberías Nicoll http://www.nicoll.com.pe/

21


Diámetro ITINTEC (pulg)

NTP-ISO 4422 (mm)

0.38 16

0.50 20

0.75 25

1.00 32

1.25 40

1.50 50

2.00 63

2.50 75

3.00 90

4.00 100

5.00 140

6.00 160

8.00 200

10.00 250

12.00 315

14.00 355

16.00 400

Diámetros y Equivalencias ComercialesCUADRO 04

2.9.7 Profundidades de Zanjas para Tuberías.

En general, las profundidades mínimas y anchos de zanjas recomendados, a que

deben de instalarse las tuberías y llaves de paso, medidas desde la rasante definitiva del

pavimento de la calle al eje de tubería serán las especificadas en el siguiente cuadro

s/entib c/entib s/entib c/entib s/entib c/entib100 0.50 0.60 0.65 0.75 0.75 0.95

150 0.60 0.70 0.70 0.80 0.80 1.00

200 0.65 0.75 0.75 0.85 0.85 1.05

250 0.70 0.80 0.80 0.90 0.90 1.10

300 0.80 0.90 0.90 1.00 1.00 1.20

400 0.90 1.00 1.00 1.10 1.10 1.30

450 0.95 1.05 1.05 1.15 1.15 1.35

500 1.00 1.10 1.10 1.20 1.20 1.40

550 1.10 1.20 1.20 1.30 1.30 1.50

600 1.15 1.25 1.25 1.40 1.35 1.60

DIAMETRO (mm)

CUADRO 05 - Profundidad y ancho de zanja para Tuberías

Anchos de Zanja (m)de 0 a 2 m de 2 a 4 m de 4 a 5 m

Profundidad de Excavación

2.10REDES DE DISTRIBUCIÓN.

Es el conjunto de tuberías y accesorios destinados a conducir las aguas a todos y cada una

21


de los usuarios a través de las calles.

2.10.1 Clasificación de Redes de Distribución.

Las redes de distribución se pueden clasificar, de acuerdo a distintos autores

según la energía disponible y según su estructura.

2.10.1.1 Según la energía disponible:

Los sistemas de distribución se clasifican, atendiendo a la energía disponible

para el transporte del agua en:

Por Gravedad: cuando la fuente de abastecimiento está a una

elevación tal que suministra el agua bajo la acción de la misma

gravedad

Por Bombeo con Almacenamiento: En este sistema, la presión

necesaria que debe suministrarse al líquido se obtiene mediante el

uso de bombas y motores. El exceso de agua bombeada durante las

horas de bajo consumo es almacenado para suplirla en las horas de

máximo consumo.

Por Bombeo sin Almacenamiento: En este caso, las bombas

impulsan el agua directamente en las tuberías de distribución. Este

sistema obliga a tener unidades de reserva que funcionen en el caso

de desperfecto de las unidades en servicio.

2.10.1.2 Según su Estructura:

Red de Distribución Abierta: Este tipo de red de distribución se

caracteriza por contar con una tubería Principal de distribución (la

de mayor diámetro) desde la cual parten ramales que terminarán en

puntos ciegos, es decir sin interconexiones con otras tuberías en la

misma Red de Distribución de Agua Potable.

21


Figura 06 – Esquema de Red de Distribución Abierta

Red de Distribución Cerrada: en este tipo de red, se logra la

conformación de mallas o circuitos a través de la interconexión entre

los ramales de la Red de Distribución de Agua Potable.

Figura 07 – Esquema de Red de Distribución Cerrada

21


2.10.2 Elementos Complementarios.

2.10.2.1 Válvulas.

Las válvulas son accesorios que sirven de reducción de presiones y

evacuaciones de sedimentos. Para el transporte y distribución del agua se requiere

utilizar diferentes accesorios, los mismos que tienen diferentes funciones, se

seleccionan de acuerdo al requerimiento que presenta el abastecimiento de agua.

Dentro de los más comunes encontramos los siguientes:

2.10.2.1.1 Válvula de Aire

Son colocados en los puntos más elevados del tendido de la

tubería, donde se presenta presiones negativas sobre el perfil de la línea

de Gradiente hidráulica en la línea de Conducción.

2.10.2.1.2 Válvula de Purga.

Son accesorios que se abre para permitir la evacuación de

sedimentos y en los momentos en que se efectúa la desinfección y

mantenimiento del sistema, generalmente son instalados en los puntos

más bajos de las líneas de conducción y en los puntos finales de la red de

distribución.

2.10.2.1.3 Válvula de Paso.

Para obstruir en un momento dado el paso del agua de un

punto a otro de la tubería. Entre las más usadas para distribuciones se

tienen las de doble disco.

2.10.2.1.4 Válvulas Reductoras de Presión.

Que producen en su interior una carga de pérdida

constante, cualquiera que sea la presión de entrada y el gasto, estas

pueden ser instaladas sin mayor conveniente en líneas de aducción ya

que no hay requerimientos de mantener presiones limitadas por razones

de servicio, como lo sería en tuberías de distribución.

21


2.10.2.1.5 Válvulas Reguladoras de Presión.

Se usan para mantener una presión constante en la

descarga, aunque en la entrada varía el flujo o la presión. Estas válvulas

son más útiles en las redes de distribución que en la línea de aducción

2.10.2.1.6 Cámara Rompe Presión

Cumplen la función de romper la presión, la presión se inicia

de cero para así evitar elevadas presiones que rompan las tuberías.

2.11DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN.

La red de distribución está considerada por todo el sistema de tuberías desde el tanque de

distribución hasta aquellas líneas de las cuales parten la toma o conexiones domiciliarias.

Las presiones en la red deben satisfacer ciertas condiciones mínimas y máximas para las

diferentes situaciones de análisis que puedan ocurrir; esto obliga en muchos casos (ciudades con

topografía muy irregular) al uso de válvulas reductoras de presión, a fin de mantener estas

presiones dentro de los valores máximos tolerables en la red de distribución.

2.11.1 Velocidades en las Tuberías de la Red de Distribución.

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones:

La velocidad mínima no debe producir depósitos ni erosiones, en ningún caso será

menor de 0.60 m/s.

La velocidad máxima admisible será:

En los tubos de concreto = 3 m/s

En tubos de asbesto-cemento, acero y PVC = 5 m/s, Para otros materiales deberá

justificarse la velocidad máxima admisible.

2.11.2 Consideraciones Complementarias de Orden Práctico para el Diseño de las Redes de Distribución.

El periodo de diseño es la vida útil probable de la infraestructura de

abastecimiento de agua potable, durante ese periodo permanecerá en estado eficiente

21


de capacidad de servicio, al respecto Agüero12, sostiene que “el periodo de diseño puede

definirse como el tiempo en el cual el sistema será 100% eficiente, ya sea por capacidad

en la conducción del gasto deseado o por la existencia física de las instalaciones”.

Para el Ministerio de Salud y la Dirección General de Salud Ambiental el periodo

económico de los componentes de un sistema de abastecimiento depende de:

Vida útil de las estructuras de concreto

Facilidad o dificultad para hacer ampliaciones de la infraestructura.

Crecimiento o decrecimiento de la población.

Capacidad económica para la ejecución de las obras.

Ambas entidades recomiendan el periodo de diseño: 20 años.

2.11.3 Presiones y Diámetros Normalizados.

La presión estática no será mayor de 50 m en cualquier punto de la red. En

condiciones de demanda máxima horaria, la presión dinámica no será menor de 10 m. En

caso de abastecimiento de agua por piletas, la presión mínima será 3,50 m a la salida de

la pileta.

El diámetro mínimo de las tuberías principales será de 75 mm para uso de

vivienda y de 150 mm de diámetro para uso industrial.13

En casos excepcionales, debidamente fundamentados, podrá aceptarse tramos de

tuberías de 50 mm de diámetro, con una longitud máxima de 100 m si son alimentados

por un solo extremo ó de 200 m si son alimentados por los dos extremos, siempre que la

tubería de alimentación sea de diámetro mayor y dichos tramos se localicen en los límites

inferiores de las zonas de presión.

El valor mínimo del diámetro efectivo en un ramal distribuidor de agua será el

determinado por el cálculo hidráulico. Cuando la fuente de abastecimiento es agua

subterránea, se adoptará como diámetro nominal mínimo de 38 mm o su equivalente.12 “Agua Potable para Poblaciones Rurales: Sistema de Abastecimiento por Gravedad sin Tratamiento”

13 RNE

21


En los casos de abastecimiento por piletas el diámetro mínimo será de 25 mm.

2.12SOFTWARE WATERCAD VERSION

Es un Software fácil de manejar que forma parte de una amplia gama de programas que la

casa Haestad Methods de los Estados Unidos, ha desarrollado para el Ingeniero.

Este programa se basa en simulaciones hidráulicas que sirve como herramienta tanto para

el análisis como en el diseño de sistema de distribución de agua potable. Dentro de las

capacidades de análisis del programa se encuentran: las simulaciones hidráulicas que se pueden

utilizar en estado estable, es decir, bajo condiciones de flujo uniformes permanentes o bajo la

figura de periodos de tiempo extendido. Se pueden hacer estudios de sustancias conservativas y

no conservativas, determina los tiempos de retención y las edades del agua en cada uno de los

puntos de la red de distribución. También este programa permite modelar varios de los

componentes hidráulicos típicos de las redes de distribución, tales como: válvulas reguladoras,

estaciones de bombeo, y controles automatizados sensibles a la presión o al caudal. Así mismo

es posible manejar y simular diferentes escenarios a fin de evaluar el comportamiento del

sistema de distribución que se esté diseñando frente a demandas diferentes a las escogidas

inicialmente, a calidades de agua y a condiciones de emergencia, tales como: incendios y

racionamientos, los cuales implican condiciones de operación muy variables. Permite calcular las

pérdidas por fricción mediante las dos principales metodologías de hidráulica de tuberías: Hazen-

Williams y Darcy- Weisbach en conjunto con la ecuación de Colebrook-White; además el

WaterCAD permite el empleo de la ecuación de Manning.

21


CAPITULO III. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO.

21


3.1 GENERALIDADES.

El sistema en estudio es el que abastece al centro urbano de la ciudad de Vilcashuamán

que es la capital de la Provincia de Vilcashuamán. Esta área comprende a gran parte del distrito.

El área servida incluye el sector del barrio Alto Perú, que es una zona que no es abastecida con el

servicio de agua potable. El sistema de abastecimiento de Agua Potable de la Provincia de

Vilcashuamán se abastece mediante la captación de tres captaciones. A continuación se

describirá el funcionamiento del sistema de abastecimiento actual de los sectores en estudios,

los cuales fueron obtenidos en la fase previa al trabajo de investigación y los que surgieron a lo

largo de los trabajos de campo realizados.

Actualmente los programas informáticos constituyen una herramienta de mucha

importancia para planear, diseñar y operacionalizar actividades que requieren precisión en sus

cálculos, en tiempos relativamente cortos.

El presente trabajo incluye el planeamiento y cálculo de los diferentes indicadores

considerados para el diseño del abastecimiento de agua potable, por tanto considera el diseño

arquitectónico, hidráulico, y tendido de las redes de distribución para el abastecimiento de agua

potable, se incluye las normas establecidas para cada caso, a fín de optimizar su funcionamiento.

21


3.2 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA EXISTENTE.

El sistema de Abastecimiento de Agua en la ciudad de Vilcashuamán consta de tres

captaciones, de las cuales una de ellas se encuentra a la actualidad completamente inservible ya

que la captación es nula; esta, es la que abastece a el Barrio de Alto Perú, mientras que la

captación de Vizcachayocc abastece deficientemente al barrio de Huaychahuaccana, y la

captación de Ccataccpuquio que abastece a la zona central de la ciudad de Vilcashuamán,

mediante un sistema de gravedad, con suministro a partir de tres fuentes, que a su vez

abastecen a tres tanques y a varias zonas de presión. La totalidad de la población abastecida se

ubica en la ciudad de Vilcashuamán; sin embargo, el sistema no cubre a toda el área de este

distrito.

Las tuberías del sistema de distribución son de diámetro, desde 150 mm hasta 50 mm, en

su mayoría de PVC y datan de 20 o más años. De acuerdo con la información verbal suministrada

por la municipalidad, a la fecha, se ha verificado déficit de agua en varios sectores de la ciudad

de Vilcashuamán, siendo de vital importancia la ejecución del proyecto. Para tal efecto se ha

previsto dotar de una propuesta técnicamente viable de diseño de la infraestructura que permita

el abastecimiento del servicio de agua potable en la ciudad de Vilcashuamán.

La importancia del estudio radica en contar con los diseños de los elementos de la

infraestructura requerida para poner en funcionamiento el sistema óptimo de abastecimiento

del servicio de agua potable en la ciudad de Vilcashuamán.

En la figura 08,09 y 10 se presenta un esquema del sistema, que en el informe se presenta,

cuyos componentes, estado y proyección del nuevo sistema de abastecimiento de agua, se

describen seguidamente.

21


Figura 08

Figura 09

21


AREA ACTUAL

AREA AMPLIACION

Figura 10

21


SECTOR 02 - VIZCACHAYOCC

SECTOR 01 - HUAYLLANCUCHO

SECTOR 03 - CCAPACCPUQUIO

21


3.2.1 Fuente de Abastecimiento.

Una de las limitaciones más serias del estudio, es la ausencia de información

respecto a los caudales de las fuentes, ya que no existe macro medición ni tampoco un

programa de aforos sistemático. Los datos que se muestran en el cuadro, son mediciones

efectuadas en la temporada de enero a julio del 2015 y reportes facilitados por la

municipalidad provincial de Vilcashuamán.

NORTE ESTE ELEVACION (m)

Huayllancucho 8,494,845.91 617,607.90 3,882.51 7.65

Vizcachayocc 8,489,182.04 615,301.57 3,667.82 4.32

Ccataccpuquio 8,488,120.93 614,433.73 3,652.90 7.25

CUADRO 06 - Caudal de Aforos en Captaciones

FUENTECOORDENADAS CAUDAL

(L/s)

3.2.2 Línea de Aducción

Las obras de Aducción para los reservorios proyectados Alto Perú,

Huaychauhuaccana y Vilcashuamán, comprenden los siguientes tramos de tubería, los

cuales se detallan a continuación:

Descripción LONG(m)

Línea de Aducción R-20 (Alto Perú) 52.40

Línea de Aducción R-30 (Huayhauhuaccana) 163.96

Línea de Aducción R-290 (Vilcashuamán) 137.05

CUADRO 07 - Lineas de Aducción

3.2.3 Sistema de Potabilización.

Actualmente la localidad de Vilcashuamán cuenta con un sistema de gravedad sin

tratamiento, que no cubre las necesidades totales de agua de la población debido a que

el sistema actual carece de mantenimiento y operación adecuada del sistema, con

pérdidas de agua, por deterioro de las tuberías y accesorios en la captación y reservorio.

Con el Proyecto del Sistema de Agua Potable de Vilcashuamán, se estará

mejorando la calidad de vida de los pobladores y se disminuirá la contaminación

ambiental, así como la disminución de las enfermedades de piel y diarreicas.

21


3.2.4 Almacenamiento.

El reservorio principal se encuentra en buenas condiciones, está ubicado a una

altitud de 3,568 msnm. La Caseta de válvulas se encuentra bien conservada requiere

pintura, es de 3m x 2.30m x 2.4 m (h). El reservorio principal tiene 5m de altura con un

diámetro de 9.50m con una capacidad total de 290m3 de volumen de almacenamiento

considerando 20cm de losa superior y 30 cm de bordo libre.

El reservorio que almacena las aguas del manante Choccebamba, tiene 23 años de

antigüedad, está ubicado a una altitud de 3,582 msnm, requiere ser reemplazado, se

encuentra totalmente deteriorado con filtraciones y fisuras en los muros, está enterrado.

El reservorio se tiene que reemplazar. Abastece la zona alta, específicamente al barrio de

Alto Perú. El funcionamiento de este reservorio puede ser vital para abastecer

adecuadamente a las zonas altas de Vilcashuamán. Sus medidas son de 2 m de altura con

lados de 4.5 m y 6.5 m de 36 m3 de capacidad.

El manante de Viscachayocc, abastece al reservorio del instituto Tecnológico

Agropecuario (Huaychauhuaccana), algunas viviendas aledañas y su objetivo principal es

el abastecimiento del reservorio del Caserío de Viscachayocc. Es necesario el uso de estas

aguas para mejorar el servicio en algunas zonas altas de Vilcashuamán. Las dimensiones

del reservorio de Huaychauhuaccana son 3m x 3m x 2m de altura, el reservorio de

Viscachayocc mide exteriormente 2.8 x 2.8 x 2.5 m de altura, ambos con capacidades de

15 m3.

3.2.5 Tubería de Aducción.

Red de Aducción Vilcashuamán, comprende el recorrido desde el Reservorio

existente de 290 m3 hasta la red de distribución secundaria hacia la población, con

tubería PVC UF, DN 6” (160 mm), clase 7.5, según se indica en la tabla.

Red de Aducción Huaychauhuaccana, comprende el recorrido desde el Reservorio

proyectado de 30 m3 hasta la red de distribución secundaria hacia la población, con

tubería PVC UF, DN 2” (63 mm), clase 7.5, según se indica a continuación:

Red de Aducción Alto Perú, comprende el recorrido desde el Reservorio

21


proyectado de 20.00 m3, hasta la red de distribución secundaria hacia la población, con

tuberías de PVC UF DN 2” (63 mm) clase 7.5, según se indica (ver Cuadro 07)



Línea de Aducción R-30 (Huayhauhuaccana) 158.50



3.2.6 Tuberías Matrices y Red de Distribución de los Sectores.

La red de distribución se encuentra en mal estado de funcionamiento.

Aproximadamente se han ubicado 31 válvulas, 01 de ø 6”, 16 de ø 2”, 14 de ø 3” y todas

no funcionan. Es necesario su reemplazo. No se registran fugas aparentes en tramos de la

red de distribución. No existen grifos contra incendio, ni micro medidores, No existen

cámaras rompe presión. Las Conexiones Domiciliarias deficientemente instaladas. No

existe un control en el uso del agua por lo que es desperdiciada, se ha observado caños

abiertos sin uso aparente, y otros lo usan para el riego de huertas y jardines. Las

instalaciones tienen caja en todas las casas. Las conexiones domiciliarias se encuentran

en mal estado.

21


CAPITULO IV. MARCO METODOLÓGICO Y CÁLCULOS.

21


4.1 GENERALIDADES.

En este capítulo se describirá cada uno de los procedimientos a realizar en el proyecto. La

información requerida en el presente Informe va a ser adquirida mediante levantamiento de

datos en la Ciudad de Vilcashuamán, el cual se lleva a cabo con equipo proporcionado por la

Empresa Wari Consultores E.I.R.L. y equipo adicional de cuenta propia. Los estudios se llevaron a

cabo acudiendo al lugar donde se realizara el proyecto para la obtención de los datos.

4.2 ESTUDIOS PRELIMINARES.

Para la ejecución del diseño de abastecimiento fueron indispensables los siguientes

cálculos:

4.2.1 Periodo de Diseño.

Según DIGESA, el periodo de diseño que debe considerarse de acuerdo al tipo de

sistema a implementarse es:

SISTEMA PERIODO (años)

Gravedad 20

Bombeo 10

Tratamiento 10Fuente: DIGESA

CUADRO 08 - Periodo de Diseño

En todos los casos la red de tuberías debe diseñarse para 20 años.

4.2.2 Estimación de la Población Futura.

Uno de los factores más importantes y monumentales en un proyecto

desabastecimiento de agua viene a ser el número de personas beneficiadas con éste, es

decir la población, la cual se determina estadísticamente proyectada hacia el

futuro(población futura) así como también la clasificación de su nivel socio económico

dividido en tres tipos : Popular, Media y Residencial. Igualmente se debe distinguir si son

zonas comerciales o industriales, sobre todo, al final del periodo económico de la obra. La

población actual se determina en base a los datos proporcionados por el Instituto

Nacional de Estadísticas e Informática (INEI)14, tomando en cuenta los últimos tres censos

14 http://censos.inei.gob.pe/censos1993/redatam/#

http://censos.inei.gob.pe/censos1993/redatam/#

21


disponibles para el proyecto hasta el año de realización de los estudios y proyectos.

En el cálculo de la población de proyecto o futura intervienen diversos factores

como son:

Crecimiento histórico

Variación de las tasas de crecimiento

Características migratorias

Censos Nacionales 2007: XI de Población y VI de ViviendaAREA # 0511Categorías Casos % Acumulado %

Urbano 2,927 35.27% 35.27%Rural 5,373 64.73% 100.00%Total 8,300 100.00%

Censos Nacionales 1993: IX de Población y IV de ViviendaAREA # 0511Categorías Casos % Acumulado %

Area Urbana 2,053 28.03% 28.0%Area Rural 5,270 71.97% 100.0%Total 7,323 100.00%

Censos Nacionales 2005: X de Población y V de ViviendaAREA # 0511Categorías Casos % Acumulado %

Area Urbana 2,715 32.30% 32.30%Area Rural 5,691 67.70% 100.00%Total 8,406 100.00%

Fuente: INEI http://ineidw.inei.gob.pe/ineidw/#

Dpto. Ayacucho Prov. Vilcas Huaman



CUADRO 09 - Censos Nacionales

La tasa de crecimiento inter censal:

CUADRO 10

Año Censal 1,993 2,007 Tc

2,053 2,927 2.57% 2.56576234Fuente : INEI - Censos Nacionales 1993: IX Censo de P oblación y IV de Vivienda

Fuente : INEI - Censos Nacionales 2007: XI de P oblación y VI de Vivienda

Determinación de la Tasa de Crecimiento

21


4.2.2.1 Método Empleado Para la Estimación de la Población Futura.

En la estimación de la población futura de servicio, se utilizan diferentes

métodos para su cálculo, Saldarriaga15 presenta tres métodos el: método analítico,

método comparativo y el método racional, de las cuales, el que se emplea con

mayor frecuencia es el método aritmético, porque en él se toma en cuenta la

población censada y los intervalos de tiempo en que estos han sido medidos:

4.2.2.1.1 El Método Aritmético

P F = PA*(1+R*T)

DÓNDE:

PF : POBLACIÓN FUTURA.

PA : POBLACIÓN ACTUAL.

R : COEFICIENTE O TASA DE CRECIMIENTO ANUAL.

T : PERÍODO DE DISEÑO ELEGIDO EN AÑOS.

Según los análisis de crecimiento de población realizados anteriormente,

podemos notar que el método aritmético nos da una buena aproximación debido a

que considera un crecimiento lineal con tendencia a la estabilización de la tasa de

crecimiento. Mientras que, con los métodos de crecimiento geométrico e interés

compuesto, se obtienen valores bastantes conservadores, dado que se asume un

crecimiento rápido en los próximos años.

En consecuencia, teniendo en cuenta los factores que podrían afectar el

valor de la población futura, elegimos el método geométrico que arroja una

población de diseño igual a 5,950, para el año 2035

Año Tc Población2,015 3,585

2,035 5,9502.57%

CUADRO 11

15 Juan G. Saldarriaga V. – Hidráulica de Tuberías: Abastecimiento de Agua, Redes y Riegos

21

100

Agua Potable Domic. con Letrinas 50

Agua Potable con Piletas 30Fuente: Fondo P erú Alemanía

POBLACION CLIMA

Frio Cálido

Rural 100 100

2,000 - 10,000 120 150

10,000 - 50,000 150 200

50000 200 250Fuente: OMS

CUADRO 14 - Dotaciones FPA

DOTACION (Lt/hab/dia)

TIPO DE PROYECTO

Agua Potable Domic. Con Alcantarillado

CUADRO 15 - Dotaciones OMS


4.2.3 Estimación de la Dotación.

Según, Agüero16, los principales factores que afectan el consumo de agua son: el

tipo de comunidad, factores económicos y sociales, factores climáticos y tamaño de la

comunidad.

Los factores económicos y sociales de una población pueden evidenciarse a

través del tipo de vivienda, siendo importante la variación de consumo de agua por el

tipo y tamaño de la construcción.

4.2.3.1 Dotación por Habitantes en Base a la Ubicación del Proyecto.

Algunos autores e instituciones presentan dotaciones de consumo en

función a la región geográfica donde se ubica el usuario, tal como lo presenta Roger

Agüero, en el siguiente cuadro:

COSTA

* Norte 70.00

* Sur 60.00

SIERRA

* Frio 80.00

* Templado 100.00

SELVA 70.00Fuente: Roger Aguero P ittman

REGION DOTACION (Lt/hab/dia)

Sierra 50

Costa 60

Selva 70Fuente: DIGESA

CUADRO 12 - Dotaciones

CUADRO 13 - Dotaciones DIGESA

REGION DOTACION (Lt/hab/dia)

Para el siguiente estudio se realizó tomando en consideración los

parámetros de la Organización Mundial de la Salud.17, (100 lt/hab/día) en el caso de

colegios, el caudal de diseño considerará un incremento de 50 litros por alumno.

En los módulos de consumo, por supuesto no está incluido el riego de

huertos o la dotación de agua al ganado sobre todo al vacuno que consume 16 Roger Aguero Pittman (Agua Potable para Poblaciones Rurales)17 Organización Mundial de la Salud - Guías para la calidad del agua potable

21


aproximadamente 40 a 50 litros por cabeza. Para este aspecto se hará una

observación y recomendaciones a la JASS para su prohibición en estos usos

4.2.4 Demanda Actual y Futura.

Con el fin de diseñar las estructuras del sistema de agua potable, es necesario

calcular el caudal de agua requerido para cubrir las necesidades de la población futura. La

determinación de la demanda está basada en el caudal medio diario. Para la red de

distribución se utiliza el caudal máximo horario respectivamente.

4.2.4.1 Consumo Medio Diario (Qm).

El consumo promedio diario anual, se define como el resultado de una

estimación del consumo per cápita para la población futura del periodo de diseño,

expresada en litros por segundo (L/s) y se determina mediante la siguiente

relación:

Donde:

Qm : Consumo Promedio Diario (L/s)

Pf : Población Futura (hab)

d : Dotación (L/hab/dia)

CUADRO 16 - Qm

1.2.Cálculo del Consumo Medio Diario Anual (Qm)

** Para el presente proyecto se considera 100 l/s

Dotación: 100 lts/hab./dia

Nro Habit: 5950 hab

Qm 6.89 Lt/seg

lpsPdA

HabNroDotaciónPdA

86400

.*

4.2.4.2 Consumo Máximo Diario (Qmh).

El consumo máximo diario se define como el día de máximo consumo de

una serie de registros observados durante los 365 días del año; mientras que el

consumo máximo horario, se define como la hora de máximo consumo del día de

máximo consumo, tal como indica el siguiente cuadro.

21


CUADRO 17 - Qmd

1.3.Caudal Máximo Diario (Qmax-diario)

K1 = 1.3

Qmax-diar= 8.95 Lt/ Seg Sin cons idera r pérdidas

Qmax-diar= 10.53 Lt/ Seg Con perdida s 15%

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GRAFICO N°02 – VARIACIONES DE CONSUMO

Para el consumo máximo diario (Qmd) se considerara entre el 120% y 150%

del consumo promedio diario anual (Qm), recomendándose el valor promedio de

130%.

El caudal Máximo diario se emplea para diseñar la captación, el diámetro

de la tubería empleada en la línea de conducción y para determinar el volumen

21


de almacenamiento del reservorio.

4.2.4.3 Consumo Máximo Horario (Qmh)

En el caso del consumo máximo horario (Qmh) se considerara como el

100% del promedio diario (Qm). Para poblaciones concentradas o cercanas a

poblaciones urbanas se recomienda tomar valores no superiores al 200%.

Los coeficientes recomendados y más utilizados son del 130% para el

consumo máximo diario (Qmd) y entre 180% a 250%, para el consumo máximo

horario (Qmh).

El valor del caudal Máximo Horario se emplea para el diseño de la tubería

a emplear en la red de aducción y distribución.

CUADRO 18 – Caudal Máximo Horario (Qmh)

1.4.Caudal Máximo Horario (Qmax-horario)

K2 = 1,8 - 2,5K2 = 1.80 > 10000 HabitantesK2 = 2.50 < 10000 Habitantes

Qmh = (K2* Qm) Lt/ Seg

Qmh = 17.22 Lt/ Seg Sin cons iderar pérdidas

Qmh = 20.26 Lt/ Seg Con perdidas 15% OK

4.3 DISPOSICIONES ESPECÍFICAS PARA DISEÑO

De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones NORMA OS.050 – Redes de

Distribución de Agua para Consumo Humano las disposiciones específicas de diseño son:

4.3.1 Levantamiento Topográfico.

El levantamiento topográfico, es un factor determinante a la hora de diseñar un

sistema de abastecimiento de agua potable, ya que permite conocer los desniveles del

terreno y las cotas de los puntos de interés.

Antes de efectuar el levantamiento topográfico, es importante destacar que se

realizó un análisis de la posible solución para el sistema de abastecimiento, mediante un

21


plano suministrado por la Municipalidad, el cual nos permitió verificar las condiciones

actuales de los sectores que no se ven reflejados en el mismo, definiendo a la vez los

puntos estratégicos para realizar la toma de cotas con el equipo necesario. Tomando en

cuenta que gran parte del recorrido para la obtención de dichos puntos, se realizó

considerando la ubicación de las tuberías existentes, cuya información fue suministrada

por algunos habitantes de estos sectores.

Este levantamiento fue efectuado por medio del equipo de Sistema de

Posicionamiento Global (GPS. Marca Garmin, Modelo Oregón 550. Apreciación + 1m).

Los BMs se ubicaron con la ayuda de la Estación Total y el prisma; colocando el

prisma encima de un punto marcado dentro de un circulo pintado de color rojo.

El punto referencial de los BMs, han sido ubicados a partir del punto de inicio del

levantamiento topográfico; el primer BMs se ubicó en un lugar de la plaza de armas de la

ciudad de Vilcashuamán, al costado del área donde se instalara el reservorio, sobre una

roca fija denominando y se le identificó como: BM-01, el segundo punto referencial, fue

ubicado a 2 metros del costado derecho de la catedral de la localidad de Vilcashuamán y

se le identificó como: BM-02.

Una vez finalizada esta actividad de campo, la información obtenida se procesa en

el computador a través del programa MapSource, complementándose con el plano antes

mencionado, en el cual se visualizan pocas diferencias entre los datos recolectados y las

curvas de nivel previstas, por lo que para tales casos, se realizaron una serie de ajustes

con la ayuda de las curvas de niveles, obteniendo de esta manera la verdadera cota.

4.3.1.1 Aforo de agua en las captaciones.

Las captaciones: 03, se realizaron en el mes de julio – agosto para una

mayor exactitud del caudal, tal como se indican en el cuadro 6.

NORTE ESTE ELEVACION (m)

Huayllancucho 8,494,845.91 617,607.90 3,882.51 7.65

Vizcachayocc 8,489,182.04 615,301.57 3,667.82 5.68

Ccataccpuquio 8,488,120.93 614,433.73 3,652.90 7.25

FUENTECOORDENADAS CAUDAL

(L/s)

CUADRO 06 - Caudal de Aforos en Captaciones

21


Las cotas han sido obtenidas con el GPS Oregon 550, cuya precisión en las

coordenadas es de: ± 1 m.

Para los aforos se utilizó el método volumétrico, el depósito empleado es

un balde de 18 litros, los aforos se repitieron 5 veces para cada captación, el

tiempo empleado en cada medición se presenta en el cuadro: 3.1.

1.- CÁLCULO DE REPETICIONESMANANTEHUAYLLANCUCHO 1a 2a 3a

18 litros 2.08 2.76 2.012.77 2.56 2.152.35 2.26 2.24

Prom= 2.35Q= 7.649 Lt/seg

VIZCACHAYOCC 1a 2a 3a18 litros 3.15 3.25 3.08

3.18 3.25 3.093.17 3.24 3.09

Prom= 3.17Q= 5.684 Lt/seg

CCAPACCPUQUIO 1a 2a 3a18 litros 2.40 2.56 2.48

2.41 2.55 2.49

2.41 2.56 2.48Prom= 2.48

Q= 7.252 Lt/seg

35X28X57 11:20

11:45 25 min

CUADRO 19

Q total= 20.58 Lt/seg

CALCULO HIDRÁULICO DE AFORO MODO VOLUMEN

De acuerdo con el cuadro el Caudal promedio de las tres captaciones es

20.58 L/s, el cual es mayor al caudal máximo horario, lo que nos indica que

contamos con la cantidad adecuada para cubrir las necesidades de la población.

4.3.1.2 Análisis de Suelos

Del análisis del suelo para la red de distribución se elaboró en el laboratorio

de suelos de la UNSCH, se presenta en el Anexo: 02 y se observa que presenta el

siguiente resultado.

Contenido de humedad: 19, 72 %

21


Análisis Granulométrico por Tamizado (ASTM C-422 y AASHTO T-

88)

o Grava (6.89 %), Arena (35.34%), Finos (57.76%).

Límites de Consistencia (ASTM D-4318 y AASHTO T-89):

o Límite Líquido : 36 %

o Límite Plástico : 24 %

o Índice de Plasticidad : 13 %.

4.3.1.3 Análisis de Agua

Los análisis bacteriológico, físico-químico, de las muestras de agua,

presentan el resultado, (Anexo: 03.- RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE AGUA- UNSCH)

En el cuadro 20, se muestran los parámetros de calidad y límites máximos

de agua potable en el Perú.

21


PARAMETRO LMP

Coliformes totales UFC/100 ml 0 (ausencia)

Coniformes termotolerantes, UFC/100 ml 0 (ausencia)

Bacterias heterotróficas, UFC/ml 500

Ph 6.5 – 8.5

Turbiedad UNT 5

Conductividad 25° C – micromhos/cm 1500

Color, UCV Pt-Co 20

Cloruros, mg/l 250

Sulfatos, mg/l 250

Dureza, mg/l 500

Nitratos, mg NO3 50

Hierro, mg/l 0.3

Manganeso, mg/l 0.2

Aluminio, mg/l 0.2

Cobre, mg/l 3

Plomo, mg/l 0.1

Cadmio, mg/l 0.003

Arsénico, mg/l 0.1

Mercurio, mg/l 0.001

Cromo, mg/l 0.05

Fluor, mg/l 2

Selenio, mg/l 0.05Fuente: M inisterio de Salud

CUADRO 20 - Parámetros de Calidad y Límites Máximos en Agua Potable

4.3.1.4 Población Futura.

Se seleccionó para el cálculo del consumo medio, la población obtenida

mediante el método geométrico por ser el más desfavorable y el que mejor se

asemejaba a las características de crecimiento de la población rural para un

periodo de 20 años. Para el cálculo de la tasa de crecimiento se empleó la ecuación

de Tasa de Crecimiento Inter Censal y para el cálculo de la población futura se

empleó la ecuación del método geométrico: P f = Po * (1 + rt), y será de: 5,950

Habitantes.

1.1 cálculo de la población futura:

Pob. Actual : 896 Familias 42015 3,585 habitantes

r: 2.57 %P. Diseño : 20 años

Pobl. Fut.: 5,950 habitantesMetodo de Crecimiento Geométrico

21


4.3.1.5 Caudal de Diseño

El caudal promedio anual (Qm) de diseño ha sido obtenido aplicando la

ecuación 2.7 y operando con los indicadores del acápite 4.2.3.1, determinándose

que el caudal medio anual requerido es de 6,89 L/seg.

El caudal Máximo diario (Qmd) de diseño ha sido obtenido aplicando la

ecuación 4.2.3.2 y sustituyendo en ella los datos de caudal promedio anual (Qm) y

el coeficiente de variación diaria k=1.30; con lo cual se determinó que el Caudal

Maximo Horario es: 8,95 L/seg.

El caudal Máximo Horario (Qmh) de diseño ha sido obtenido aplicando la

ecuación del acápite 4.2.3.3, sustituyendo obtenemos (Qmh) 17.22 L/seg sin

considerar perdidas.

4.3.1.6 Análisis Hidráulico

Para el presente informe, utilizamos el software WaterCAD, este programa

se basa en simulaciones hidráulicas que sirve como herramienta tanto para el

análisis como en el diseño de sistema de distribución de agua potable. Dentro de

las capacidades de análisis del programa se encuentran: las simulaciones

hidráulicas que se pueden utilizar en estado estable, es decir, bajo condiciones de

flujo uniformes permanentes o bajo la figura de periodos de tiempo extendido. Se

pueden hacer estudios de sustancias conservativas y no conservativas, determina

los tiempos de retención y las edades del agua en cada uno de los puntos de la red

de distribución. También este programa permite modelar varios de los

componentes hidráulicos típicos de las redes de distribución, tales como: válvulas

reguladoras, estaciones de bombeo, y controles automatizados sensibles a la

presión o al caudal. Así mismo es posible manejar y simular diferentes escenarios a

fin de evaluar el comportamiento del sistema de distribución que se esté

diseñando frente a demandas diferentes a las escogidas inicialmente, a calidades

de agua y a condiciones de emergencia, tales como: incendios y racionamientos,

los cuales implican condiciones de operación muy variables. Permite calcular las

pérdidas por fricción mediante las dos principales metodologías de hidráulica de

21


tuberías: Hazen-Williams y Darcy- Weisbach en conjunto con la ecuación de

Colebrook-White; además el WaterCAD permite el empleo de la ecuación de

Manning.

WaterCAD se distingue por la alta calidad de la interfaz gráfica, la cual

puede usarse en dos modalidades:

• “Stand-Alone”: Esta modalidad tiene la ventaja de presentar

interacciones más rápidas y dinámicas, en virtud de que el ambiente de edición es

un editor de redes exclusivo.

• AutoCAD: Puede crear y modelar la red directamente desde su

ambiente primario de dibujo, permitiendo el acceso a todas las poderosas

herramientas de dibujo y presentación que posee AutoCAD., mientras WaterCAD

realiza las tareas modeladas como la corrección, resolución, y manejo de datos.

Esta relación entre WaterCAD y AutoCAD hace posible una cartografía sumamente

detallada y exacta del modelo, y proporciona la amplia gama de salida de

presentaciones disponibles en AutoCAD.

4.3.1.7 Diámetro Mínimo

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones El diámetro mínimo de las

tuberías principales será de 75mm para uso de vivienda y de 150mm de diámetro

para uso industrial.

En casos excepcionales, debidamente fundamentados, podrá aceptarse

tramos de tuberías de 50mm de diámetro, con una longitud máxima de 100m si

son alimentados por un solo extremo o de 200m si son alimentados por los dos

extremos, siempre que la tubería de alimentación sea de diámetro mayor y dichos

tramos se localicen en los límites inferiores de las zonas de presión.

El diámetro a utilizarse será aquel que asegure el caudal y presión adecuada

en cualquier punto de la red. Los diámetros nominales mínimos serán: 25mm en

redes principales y 20mm en ramales18

18 MVCS-Parámetros de Diseño de Infraestructura de Agua y Saneamiento Rurales.

21


En los casos de abastecimiento por piletas el diámetro mínimo será de

25mm. En el caso de zonas rurales el ministerio de vivienda recomienda el uso de

¾” como mínimo para la red de distribución.

4.3.1.8 Velocidad

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones La velocidad máxima será de

3 m/s. En casos justificados se aceptará una velocidad máxima de 5 m/s.

4.3.1.9 Presiones

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones, la presión estática no será

mayor de 50m en cualquier punto de la red. En condiciones de demanda máxima

horaria, la presión dinámica no será menor de 10m.

En caso de abastecimiento de agua por piletas, la presión mínima será

3.50m a la salida de la pileta.

4.3.1.10 Válvulas

La red de distribución estará provista de válvulas de interrupción que

permitan aislar sectores de redes no mayores de 500 m de longitud.

Se proyectarán válvulas de interrupción en todas las derivaciones para

ampliaciones.

Las válvulas deberán ubicarse, en principio, a 4m de la esquina o su

proyección entre los límites de la calzada y la vereda.

Las válvulas utilizadas tipo reductoras de presión, aire y otras, deberán ser

instaladas en cámaras adecuadas, seguras y con elementos que permitan su fácil

operación y mantenimiento.

El número de válvulas será el mínimo que permita una adecuada

sectorización y garantice el buen funcionamiento de la red. Las válvulas permitirán

realizar las maniobras de reparación del sistema de distribución de agua sin

perjudicar el normal funcionamiento de otros sectores.

21


4.4 DISEÑO DE RED DE DISTRIBUCIÓN.

4.4.1 Consideraciones del Diseño.

En el diseño se tomaron en cuenta las siguientes consideraciones:

Se seleccionó para el cálculo del consumo medio, la población obtenida

mediante el método geométrico por ser el más favorable y el que mejor se

asemejaba a las características de crecimiento de la población rural para un

periodo de 20 años.

La red matriz y de distribución se diseñó para la hora de máximo consumo

diario.

Los diámetros definidos para el sistema, se obtuvieron mediantes diversas

simulaciones realizadas con el software WaterCAD, partiendo de los

diámetros que existen actualmente en los sectores, los cuales fueron

aumentados progresivamente hasta lograr que el sistema integral presentara

las mejores condiciones de diseño que fuesen económicamente viable.

Todos los tramos de las tuberías serán de Policloruro de Vinilo de alta

densidad clase 10.

No se consideró el caudal de incendio en dicho diseño, debido a que la

población es rural con menos de 10,000 habitantes y no presenta zonas

comerciales e industriales relacionadas con el sistema de abastecimiento.

Para obtener la capacidad del Reservorio recomendado a futuro para el año

2035, se tomó el consumo medio para ese mismo año de todos los sectores

correspondientes a este informe.


El tipo de red es mixto, debido a la disposición de las viviendas establecidas. De la

tubería matriz se deriva la red de distribución para el sector Norte y Oeste de la ciudad de

Vilcashuamán, para mayor comprensión ver la figura 10. Siguiendo la forma de

crecimiento de toda la población, se proyectaron las tuberías a 1 m de la acera del lado

21


donde actualmente se aprecien el mayor número de vivienda.

Los componentes de la red (tuberías, nodos y dispositivos) son identificados e

introducida cada una de sus características como son el diámetro, rugosidad, longitud

además su elevación y demanda nodal, lo anterior para el caso de tuberías y nodos

respectivamente. Aunque se sabe que el gasto en las tuberías responde a una variación

en el tiempo a través de la diferentes conexiones del servicio a lo largo de las mismas,

generalmente se agrupa la demanda entre el nodo aguas arriba y aguas abajo.

Para el caso de dispositivos adicionales de la red como Reservorios, deben ser

igualmente identificados y definidas sus características físicas, geométricas, hidráulicas y

de operación. Una vez especificados todos los datos necesarios para el programa,

deberán introducirse en un formato compatible con el programa. En la Figura se muestra

el esquema para las tres redes de distribución a diseñar

21


Figura 10

SECTOR 02 - VIZCACHAYOCC

SECTOR 01 - HUAYLLANCUCHO

SECTOR 03 - CCAPACCPUQUIO

4.4.3 Reservorio de Almacenamiento.

En este proyecto se calculó únicamente la capacidad del estanque de

almacenamiento, el cual surge de una recomendación a futuro (año 2,035) para el buen

funcionamiento del sistema de distribución permitiendo compensar las variaciones de

21


consumo horarias que presenta la localidad. La capacidad que debe tener un reservorio

de almacenamiento, varía de acuerdo a las condiciones y requerimientos para los cuales

funcionará. En el caso del sistema diseñado se recomienda un reservorio que tenga

capacidad para cubrir las siguientes necesidades: capacidad para compensar las

fluctuaciones del consumo y capacidad para suplir agua en caso de interrupciones del

abastecimiento matriz.

Los volúmenes de almacenamiento para el año 2,035 de la población se calcularon

teniendo en cuenta un periodo de diseño de 20 años a partir del año 2,015 y los

requerimientos de almacenamiento antes mencionados.

Para determinar la capacidad de almacenamiento necesaria para compensar las

fluctuaciones del consumo horario, se elaboró primeramente la curva de variación del

consumo horario (ver GRAFICO 3) para el año 2,035. Los valores graficados se obtuvieron

multiplicando para cada hora del día, el consumo medio de todos los sectores en estudio

para el año antes mencionado el cual es: Qm= 6.89 L/s por los factores de consumo

obtenidos de la curva típica de variaciones horarias de consumo desarrollada por el

REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES (ver Anexo 4).

GRAFICO N° 3 Variaciones Horarias

21


4.5 APLICACIÓN DEL SOFTWARE WATERCAD.

Con el propósito de apreciar las deficiencias que pudiera presentar el sistema actual y con

la ayuda del programa de computación WaterCAD V8i, se evaluó el comportamiento del flujo en

la red.

Actualmente los sectores no cuentan con un plan de ordenamiento urbano para conocer

los posibles desarrollos que pudiera tener esta localidad en un futuro, es por ello que se realizó

la evaluación del sistema en funcionamiento (2,015), es decir, los diámetros del diseño fueron

obtenidos mediante evaluaciones realizadas al sistema existente aumentando progresivamente

los diámetros del mismo hasta seleccionar los que cumplieran con las presiones y velocidades

recomendadas por el RNE para el periodo de diseño (2,035) y como aspecto fundamental se

consideró solamente el crecimiento de la población y no un crecimiento urbanístico en sí.

Una vez recaudado la información necesaria se ejecuta el programa para comenzar con la

creación del nuevo proyecto, el cual inicialmente debe ser configurado para llevar a cabo la

evaluación. A continuación se establecen los pasos que se realizaron para introducir los datos y

evaluar de esta manera el sistema existente de agua potable.

21


a. Creación y Configuración de un Nuevo Proyecto

En las opciones generales del proyecto, es necesario definir el sistema de

unidades de nuestra preferencia.

Figura 11

b. Configuración del Proyecto

Configuración del prototipo a usarse; en este caso el Nudo, prototipo que

representa consumo o demanda de agua al sistema (Pressure juntion), la

tubería a presión que interconecta una estructura hidráulica con otra

(Pressure Pipe), el tanque que es la estructura hidráulica donde el nivel de

agua es variable en el tiempo y volumen finito (Tank), y el método de cálculo

de fricción el coeficiente de Hazen y Williams; tipo de análisis “Steady State” y

el líquido a modelar “Water at 20C (68F)”

21


Figura 12

c. Recuperación de la planimetría de la zona de estudio,

Usando en el menú desplegable View, seleccionamos la opción Background

Layers, recuperamos la planimetría del software AutoCAD (*.DXF)

Figura 13

21


Archivo CAD de la topología del modelo

Figura 14

Planimetría del proyecto en el WaterCAD

Usando en el menú desplegable Tools, seleccionamos la opción Trex,

recuperamos las curvas de nivel del software AutoCAD (*.DXF), para poder

insertar las alturas (Cota terreno), de cada Nudo del Proyecto

d. Construcción del Modelo: Prototipos

Figura 15

En el presente Diseño se usan los siguientes prototipos:

21


Tuberías a presión

Unión a presión

Tanque de Almacenamiento, y

Válvula rompedora de presión.

Figura 16

Figura 17

e. Ingreso de Datos de Diseño

21


Para asignar la demanda requerida en cada uno de las uniones, hacer click en

Demand Control Center (Centro de Control de Demandas), En el mensaje de la

derecha hacer click en Yes (Si) Luego, en la ventana de Demand Control Center

(Centro de Control de Demandas), hacer click en el primer botón de la

izquierda y seleccionar Initialize Demands for All Elements. Asignar la

demanda a cada unión, como se muestra en la ventana siguiente:

Figura 18

h

CUADRO 19

21


Label Area(m2) Caudal Nodal (l/s)

J-1 3163.57 0.051J-2 3218.07 0.052J-3 2693.07 0.043J-4 2733.45 0.044J-5 8271.70 0.133J-6 8831.78 0.142J-7 1549.31 0.025J-8 1723.14 0.028J-9 5925.27 0.095J-10 11712.09 0.188J-11 19690.45 0.316J-12 2069.49 0.033J-13 24817.40 0.398J-14 3215.90 0.052J-15 3729.71 0.060J-16 3373.04 0.054J-17 3639.05 0.058J-18 8023.72 0.129J-19 3192.19 0.051J-20 2743.79 0.044J-21 8070.58 0.129J-22 3878.49 0.062J-23 5200.18 0.083J-24 7480.37 0.120J-25 5631.83 0.090J-26 6466.05 0.104J-27 1068.12 0.017J-28 2101.61 0.034J-29 1530.29 0.025J-30 3067.53 0.049J-31 3190.85 0.051J-32 6698.08 0.107J-33 3832.09 0.061J-34 3438.96 0.055J-35 2924.61 0.047J-36 6331.11 0.101J-37 5347.71 0.086J-38 3858.55 0.062J-39 3366.12 0.054J-40 5631.05 0.090J-41 5914.24 0.095J-42 3186.04 0.051J-43 6655.17 0.107J-44 2998.57 0.048

Label Area(m2) Caudal Nodal (l/s)

J-45 4899.15 0.079J-46 2638.60 0.042J-47 3366.21 0.054J-48 3095.70 0.050J-49 3992.04 0.064J-50 5400.63 0.087J-51 2832.86 0.045J-52 6704.29 0.107J-53 4448.43 0.071J-54 4753.12 0.076J-55 5054.48 0.081J-56 2949.59 0.047J-57 6175.56 0.099J-58 5553.51 0.089J-59 3991.84 0.064J-60 2036.36 0.033J-61 5669.43 0.091J-62 8782.42 0.141J-63 3259.67 0.052J-64 7063.06 0.113J-65 7693.27 0.123J-66 7073.64 0.113J-67 2523.13 0.040J-68 4774.38 0.077J-69 4752.62 0.076J-70 2190.14 0.035J-71 5810.24 0.093J-72 8111.26 0.130J-73 9238.65 0.148J-74 11556.18 0.185J-75 6501.86 0.104J-76 8528.50 0.137J-77 8664.47 0.139J-78 15486.55 0.248J-79 4393.75 0.070J-80 6081.02 0.097J-81 4616.71 0.074J-82 4369.80 0.070J-83 2341.19 0.038J-84 5129.42 0.082J-85 3044.85 0.049J-86 5905.09 0.095J-87 7693.47 0.123J-88 5047.58 0.081J-89 3371.98 0.054

Datos de los 03 tanques de almacenamiento:

CUADRO 20

ELEVACION BASE (m)

ELEVACION MINIMA (m)

ELEVACION INICIAL (m)

ELEVACION MAXIMA (m)

DIAMETRO (m)

3598.29 3598.69 3599.79 3600.29 4

ELEVACION BASE (m)




DIAMETRO (m)

3595.67 3596.07 3597.17 3597.67 4

ELEVACION BASE (m)




DIAMETRO (m)

3568.96 3569.36 3572.46 3572.96 9.7

DATOS DEL TANQUE-1

DATOS DEL TANQUE-2

DATOS DEL TANQUE-3

21


Datos de válvula reductora de presión:

CUADRO 21

Elevati on (m)Diameter

(Valve) (in)

Pres sure Setti ng

(Initial ) (m H2O)

3568.96 3.0 10.0

D A T O S D E L P R V - 1

Datos de válvula rompe presión:

CUADRO 22

Elevation (m)Diameter

(Valve) (in)

Pressure Setti ng

(Initia l ) (m H2O)

3568.96 3.0 40.0

D A T O S D E L P B V - 1

f. Dimensionamiento Optimo de Redes de Distribución de Agua

La optimización del diseño de redes de distribución de agua está referida a la

selección de la mejor combinación de mínimo costo de los componentes del

sistema, de tal forma que quedan satisfechas las demandas de agua y las

restricciones de diseño, siendo el caudal de diseño la demanda máxima para

la etapa final del Proyecto

GRAFICO N° 04

Desde el punto de vista de capacidad hidráulica, la situación más desfavorable es la correspondiente al caudal punta.

INICIO

FINAL

21


Restricciones Físicas:

CUADRO 23

DIAMETRO (in)

0.751.001.502.002.503.00

Costo 2.50Costo 3.00

COSTO (S/.)

Costo 0.75Costo 1.00Costo 1.50Costo 2.00

Restricciones Hidráulicas:

CUADRO 24

10 mH2O50 mH2O

Presion mínimaPresion máxima

0.6 m/s3.0 m/sVelocidad máxima

Velocidad mínima

g. Procedimiento del Dimensionado

Haciendo uso del módulo Darwing Designer

Figura 19

Configuramos el “Evento de diseño”, con las restricciones hidráulicas de presión y velocidad; Figura 20

21


Configuramos las restricciones físicas, “Costo de Tuberías” en la pestaña de

cost/Properties

Figura 21

Con el objetivo de minimizar el costo (Minimize Cost),

h. Ejecución del dimensionamiento óptimo.

Teniendo seleccionado “Diseño Optimizado” procedemos a ejecutar el diseño.

Figura 22

Ingrese a la pestaña Simulated Results (Resultados de simulación) seleccione

Pressure observamos las presiones calculadas para la solución 1. Observe en

todos los nodos se cumple con la restricción técnica de presión mínima y

máxima

21


Figura 23

De igual manera seleccionamos Flow para visualizar las velocidades calculadas

para la solución 1. Observe en todas las tuberías se cumple con la restricción

técnica de velocidad mínima y máxima.

Figura 24

21


Exportamos los resultados.

Figura 25

i. Verificación de Resultados.

En la ventana de Escenarios, seleccionamos el Diseño optimizado y corremos

el programa para que actualice.

Ingresamos a las tablas de uniones y tuberías a presión para verificar los

resultados;

En el caso de las uniones, observe que las presiones resultantes cumplen con

las restricciones hidráulicas de presión mínima y máxima; (ver anexo 05

Resultados)

21


Figura 26

Figura 27

Para exportar al software AutoCAD, primeramente se realizó la configuración para todos

los detalles que exigen las normas para planos de proyecto, tales como; identificación del nodo

cota terreno, cota piezométrica, presión y en tuberías; diámetro de tubería, longitud y clase,

velocidad.

Para ello en WaterCAD, En la ventana Element Symbology, configuramos todos los

elementos que deseamos agregar

21


4.6 ELABORACIÓN DE PLANOS DEL PROYECTO.

Luego de realizar todos los cálculos antes explicados, se procedió a la elaboración de los

planos correspondientes para este proyecto mediante el Software AutoCAD, en los cuales se

exponen los resultados obtenidos.

Los planos elaborados en este proyecto se clasificaron de la siguiente manera:

Plano de Ubicación de los Sectores en Estudio: Se aprecia de una manera más específica la

localización, situación actual y topografía de los sectores basados en el presente informe de

prácticas Pre profesional.

Plano del Abastecimiento Proyectado 2035: Se detalla el trazado en planta de la red matriz

y la de distribución.

Plano de Detalles de La Red de distribución: Comprende la misma descripciones del

plano antes mencionado pero de la red de distribución.

El plano de ubicación de los sectores en estudio y el de abastecimiento proyectado para el

año 2.035 se dividieron en dos planos, con la finalidad de que la ubicación de la zona en estudio

y los trazados del sistema se aprecien con mayor claridad.

Estos planos se pueden observar en el ANEXO 05 – Planos, a continuación se presentan

Figuras de las tres zonas con una captura de pantalla.

21


Figura 19 – Zona Vizcachayocc

Figura 20 – Zona Alto Perú

21


Figura 21 – Zona Ccapaccpuquio

4.7 METRADOS.

En base a los planos dibujados se realizan los cómputos métricos, mediante los cuales se

obtienen las cantidades de obras que se ejecutaran para el desarrollo del presente proyecto y

que junto a las partidas son indispensables para la elaboración del presupuesto. Para el

desarrollo de esta etapa se calcula longitudes, áreas, volúmenes y cantidades.

Los cómputos de la red matriz y de distribución se presentan en el Anexo 06 Metrados.

21


CAPITULO V. ANÁLISIS DE RESULTADOS.

21


5.1 GENERALIDADES.

En el siguiente capítulo se analizaran los resultados de los cálculos efectuados en este

informe de prácticas pre profesionales, expuesto en el capítulo anterior. Esto se realiza con la

finalidad de establecer una comparación entre ellos y las normas establecidas, por el

Reglamento Nacional de Edificaciones, tales como las relacionadas con las presiones y

velocidades permisibles (máximas y mínimas), para ponderar así las deficiencias en el

funcionamiento del sistema y poder tener una visión definida de los posibles cambios y

modificaciones, con criterios claros y adecuados.

5.2 NORMAS QUE SE CONSIDERARON PARA EL ANALISIS DE RESULTADOS QUE ARROJO EL SOFTWARE WATERCAD.

Las normas que se consideran para el presente informe son las exigidas por el Reglamento

Nacional de Edificaciones, Titulo II Habilitaciones Urbanas – II.3. Obras de Saneamiento – OS.010

(Captación y Conducción de Agua para Consumo Humano), OS.030 (Almacenamiento de Agua

para Consumo Humano), OS.050 (Redes de Distribución de Agua para Consumo Humano),donde

el objetivo principal de estas Normas es fijar las condiciones básicas mínimas de diseño para la

elaboración de proyectos en Obras de Saneamiento Básico,

5.3 SIMULACION DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE SELECCIONADO PARA LOS SECTORES ESTUDIADOS.

El sistema apropiado de la población rural proyectada para el año 2035, se obtuvo de

realizar varias simulaciones que fueron corregidas tomando en cuenta los criterios antes

expuesto, hasta llegar a un diseño definitivo que cumpliera en gran parte con lo estipulado en las

Normas y que a la vez proporcione un abastecimiento eficaz en el futuro.

En el Anexo 07 se presentan tablas que contienen los resultados de todos los nodos y

tuberías de la red de distribución correspondientes al diseño seleccionado, en las cuales

podemos apreciar algunos valores, tales como la presión, velocidad, caudal, diámetros entre

otros. Ver Anexo 07- Resultados.

Las tablas expuestas en el Anexo 07, se pueden apreciar los datos más relevantes de

algunos nodos del sistema de abastecimientos seleccionado. Para este caso encontramos la

elevación, demanda y la presión.

21


Se puede observar que el presente diseño en el caso de las presiones, todos los resultados

se encuentran en los rangos establecidos por las normas consideradas para este proyecto

mencionadas anteriormente en el Capítulo IV (Disposiciones Específicas para Diseño). Tomando

en cuenta que la presión más desfavorable o menor es 10 m H2O, se desarrolla en la hora de

máximo consumo (2:00PM), localizada en el nodo J-63, en donde la cota del terreno es

sumamente elevada y por ende no permite la llegada del agua a esa hora del día. Sin embargo

para otras horas este valor cumple con los establecidos por las normas. La presión más alta es de

44.9 m H2O ubicada en el nodo J-36; en ningún caso excede la presión máxima señalada por el

Reglamento Nacional de Edificaciones, que es de 50 m H2O.

En las tablas de los resultados de tuberías, arrojados por el Software WaterCAD los valores

más relevantes para el sistema de abastecimiento son las velocidades y los diámetros.

En la red matriz y de distribución se emplearon tuberías de PVC de diferentes dimensiones.

Estas presentan los siguientes diámetros:

CUADRO 25

Diámetro INTITEC (pulg)

NTP-ISO 4422 (mm)

3/4 251 32

1 1/4 401 1/2 50

2 63

2 1/2 75

3 90

Parte de las velocidades reflejadas en las tablas anteriormente observados, cumplen con

las Normas que se tomaron en consideración para el diseño del sistema.

La velocidad mínima que se obtuvo es de 0,14 m/s ubicado en la J-42 la cual es sumamente

baja, pero la Norma el Reglamento Nacional de Edificaciones no establece velocidades mínimas

requeridas en la red de distribución. También observamos que en la tubería J-34 la velocidad

máxima es de 2,78 m/s que está por debajo del máximo que indican las normas del RNE, en

cuanto a los valores que están por debajo de lo mínimo, se aceptan por razones de diseño y

economía

Por otra parte, la figura 19 nos presenta las curvas de Isopresion, las cuales son

21


suministradas por el Software WaterCAD, donde se puede observar y analizar con mayor claridad

el comportamiento de las presiones en cada uno de los sectores por sus respectivos tramos y

nodos a cualquier hora del día.

21


21


Las presiones que se reflejan en dichas curvas se derivan de la hora más desfavorable (8:00

AM), variando de 10.4 mH2O a 47.9 mH2O, cuyos valores se reflejan a través de diferentes

colores dependiendo del rango de influencia de éste, como se puede apreciar en las figuras, en la

cual se puede observar que la mayoría de los nodos poseen presiones que están dentro de los

rangos de aceptación. Tomando en cuenta que la situación más crítica esta en aquellos nodos

por donde pasa las curvas de color verde, que indican las menores o iguales a 10 m H2O, del

mismo modo los de color rojo indica menores o iguales a 50 m H2O.

Estos gráficos nos corroboran sobre las presiones admitidas para el diseño en el RNE

5.4 DESCRIPCION DEL SISTEMA SELECCIONADO.

En una primera evaluación se realizó como un solo sistema con tres reservorios para toda

la ciudad de Vilcashuamán, pero por persistencia de los beneficiarios de querer independizar sus

barrios con un reservorio propio se realizó el diseñó hidráulico en tres sectores como son: Zona 1

Alto Perú con su captación Huayllancucho, Zona 2 Huaychauhuaccana con su captación

Vizcachayocc y la Zona 3 Vilcashuamán con su captación en la zona denominada Ccatapuquio.

5.4.1 Tubería de Conducción.

De acuerdo al Cuadro N°25, la tubería de conducción se diseñó con el caudal

promedio calculado en el capítulo xx, caudal que será conducido hasta el Reservorio

correspondiente de cada Zona, la tubería será de = 1”, lo que se estila en un sistema

abierto.


Línea de Conducción R-20 (Alto Perú) 8,212.50

Línea de Conducción R-30 (Huayhauhuaccana) 1,796.38

Línea de Conducción R-290 (Vilcashuamán) 2,247.29

CUADRO 25 - Lineas de Conducción

5.4.1.1 Cámara Rompe Presión.

En los lugares con mucha pendiente o con más de 50 metros de desnivel se

ubicaran CRP tipo 7, para regular la presión del agua y no ocasione problemas en la

tubería y sus estructuras; como también están las válvulas de aire y de purga

21


5.4.1.2 Válvulas.

Se instalaran válvulas de aire en las partes altas de la línea de conducción,

para sacar el aire atrapado en las tuberías y válvulas de purga en las partes más

bajas de la línea de conducción, para eliminar las arenillas que se acumulan en los

tramos de la tubería.

5.4.2 Reservorio.

El deposito que sirve para almacenar el agua que se distribuye a la población, se

encuentra en buen estado, en los tres casos, como es en el caso de Alto Perú,

Huaychauhuaccana y el cercado de Vilcas Huamán los Reservorios se encuentra en

regulares condiciones por lo que en el siguiente informe no se considera sus respectivos

diseños

5.4.3 Tubería de Aducción.

El caudal máximo horario es el caudal referente a ser tomado en cuenta para

determinar el diámetro de tubería en la línea de aducción, desde la caja de válvulas del

reservorio hacia el lugar (Reservorio), o la caseta desde donde se repartirá el agua (red de

distribución),



Línea de Aducción R-30 (Huaychauhuaccana) 163.96



5.4.4 Red Matriz.

Los tramos de las tuberías serán de Policloruro de Vinilo (PVC) de alta densidad,

según Norma ISO 1452-2011 para diámetros mayores a 2” y la NTP ISO 399.002, para

diámetros menores, capaz de soportar presiones servicio hasta 10Kg/cm2. La colocación

de las tuberías se debe efectuar de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. Los

tramos de la red matriz tendrán los siguientes diámetros y longitudes:

21



Tal como se indican en Norma Técnica del Ministerio de Salud, se diseñó para un

caudal máximo horario. En su totalidad de los tramos las tuberías serán de Policloruro de

Vinilo (PVC), las cuales según la NT del Ministerio de Salud establece que el diámetro

mínimo a utilizarse en la red, será aquel que satisfaga las condiciones hidráulicas que

garanticen las presiones mínimas de servicio en la red; por tanto el diámetro mínimo

recomendado es de ¾”, el cual se utilizó en el presente Diseño del Proyecto.

Las Presiones satisfacen las condiciones máximas y mínimas para las diferentes

situaciones de análisis que puedan ocurrir, la red diseñada mantiene presiones de

servicio mínimas, que son capaces de llevar aguas a lugares altos de la zona del proyecto,

también en el diseño existe limitaciones de presiones máximas tal que no provoque

daños en las conexiones y que permite el servicio sin mayores inconvenientes de uso en

las partes bajas del proyecto

La red de distribución está divida por sectores; tal como se indican en las figuras

19,20 y 21 del presente informe.

Válvulas de Control: Se colocaron con la finalidad de impedir el paso del agua

hacia algunos sectores en caso de futuras reparaciones sin afectar al resto de la

población. Estas válvulas de Hierro Dúctil se situaron en nodos estratégicos para permitir

una adecuada sectorización y garantice su buen funcionamiento. También se proyectaron

válvulas de control en todas las derivaciones para futuras ampliaciones.

Válvula Reductora de Presión: En el tramo J-68 a J-18 ubicado en el sector Barrio

Ccapaccpuquio, se colocara esta válvula con la finalidad de reducir las presiones en el

sistema de abastecimiento en esta zona, las cuales eran un poco elevadas

5.4.6 Profundidad y Ancho de la Zanja.

El trazo o alineamiento, gradientes, distancia y otros datos, deben ajustarse a los

planos del Proyecto.

Según el RNE la profundidad mínima es de 1 m. sobre la clave del tubo y en los

lugares sin acceso vehicular el recubrimiento mínimo es de 0.30 m.

21


La profundidad mínima de excavación para la colocación de tuberías en terreno

normal con tránsito vehicular será tal que, en lo posible, se tenga una cobertura mínima

de 1.00 m para diámetros menores de 300mm y de 1.5 para diámetros iguales o mayores.

En los casos en que se especifique una menor cobertura, se deberá proporcionar una

protección adecuada a las tuberías. En el caso de roca en pasajes de tránsito peatonal la

cobertura mínima será de 0.60 m en el punto más desfavorable del sistema de redes y

conexiones de agua potable y alcantarillado. El ancho de la zanja en el fondo deber ser tal

que exista un espacio de 0.15m como mínimo y 0.45m como máximo entre la cara

exterior de los collares y la pared de la zanja.

La excavación de las zanjas se llevará a cabo en materiales variables

principalmente limosos arcillosos y gravosos, con excepción de las zonas de cerros. Las

granulometrías de los materiales a excavarse van desde arena y gravas hasta arcilla y

roca. En la zona de la obra en general la napa freática es profunda o inexistente y no

tendrá mayor impacto durante las obras.

Las zanjas podrán hacerse con las paredes verticales, entibándolas (el entibado

debe ser continuo y puede ser también tablestacado, según sea necesario)

convenientemente siempre que sea necesario; si la calidad del terreno no lo permitiera

se les dará los taludes adecuados, según la naturaleza del mismo.

El fondo de la zanja deberá quedar seco y firme y con todos los conceptos aptos

como fundación para las tuberías.

5.4.7 Estanque de Almacenamiento.

Para el presente proyecto no se diseñaron los reservorios debido a que cuenta

cada zona con reservorios en regulares condiciones de uso.

21


CAPITULO VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

21


6.1 CONCLUSIONES

El presente informe cumple con los objetivos de trabajo planteados:

La población futura se obtuvo a través de los métodos lineal y geométrico, basados en

datos poblacionales suministrados por el INE. Seleccionando así el valor más desfavorable de

5,950 habitantes generado por el método geométrico para un periodo de 20 años.

Se eligió para este proyecto tuberías de PVC (Polietileno Cloruro de Vinilo) enterradas, ya

que la misma proporciona una fácil instalación y trabajabilidad.

Los diámetros de este diseño se seleccionaron mediante diversas simulaciones realizadas

con el software WaterCAD, partiendo de los diámetros que actualmente existen en la red de

distribución, los cuales fueron aumentados progresivamente, tomando en cuenta que las

velocidades y las presiones de los mismos cumplieran con las normas. Cabe resaltar que se

sustituirán todas aquellas tuberías que hayan cumplido con su vida útil y que se encuentren en

condiciones deplorables.

Con los diámetros seleccionados para las tuberías del sistema de agua potable se aseguran

valores óptimos para los parámetros hidráulicos, logrando cubrir la demanda de la población.

Se dividió el diseño en tres sectores, de acuerdo a lo convenido con la Sub Gerencia de

Obras de la Municipalidad, En el sector Alto Perú con su respectivo reservorio de 30m3, el sector

Vizcachayocc con su respectivo reservorio de 30m3, y la zona central de la ciudad de

Vilcashuamán, sector Ccapaccpuqio con un reservorio de 290m3.

El caudal de incendio no se tomó en cuenta en este diseño debido a que la población en

referencia es rural y no presentan zonas comerciales e industriales.

21


Todos los nodos cumplen con las presiones estipuladas por las normas que se

consideraron. Siendo su mínimo de 10 H2O y máximo 50 H2O.

Las velocidades en la red de distribución se encuentran en un rango de 0,11 hasta 2.78

m/s, encontrándose la máxima dentro de los parámetros establecidos por las normas. Esta

velocidad mínima se presentan en la hora de máximo consumo (2:00 PM) pero como el agua que

circula en la tubería es potable “libre se sedimentos” (siempre y cuando se le proporcione el

mantenimiento adecuado en la planta de tratamiento), la misma llega a su destino sin ningún

inconveniente.

El sistema logra abastecer de agua potable durante todo el día.

21


6.2 RECOMENDACIONES

Se recomienda emplear el programa WaterCAD, para los cálculos que corresponden para

la elaboración de los expedientes técnicos, porque permite disminuir los tiempos empleados

para efectuar los cálculos empleando con otra metodología de cálculo.

El programa WaterCAD es una herramienta de modelaje que puede ser utilizada para

obtener parámetros de diseño de redes de agua potable mediante simulaciones hasta generar

una que cumpla con los parámetros de diseño.

En todo diseño optimizado, siempre es necesario verificar la “arquitectura hidráulica”,

quiere decir, que los diámetros deber ir de mayor a menor desde las fuentes hasta las zonas más

alejadas.

Para el diseño de otros sistemas de abastecimiento, se recomienda el uso del Software

WaterCAD, ya que a través de este se puede realizar diversas simulaciones mediante las cuales

se obtienen los cálculos hidráulicos rápidamente y cuantas veces sea necesario hasta obtener el

que más se ajuste a lo requerido por el sistema, además su interactividad con el programa

AutoCAD permite simular los sistemas con mayor precisión.

El programa aparte de ser utilizado para el cálculo de redes de agua potable puede ser

utilizado para el análisis de tuberías que transportan cualquier tipo de fluido, únicamente

variando el peso específico y la viscosidad del fluido en las opciones de análisis del proyecto.

Se recomienda en el diseño de abastecimiento de agua potable considerar el crecimiento

urbanístico para garantizar de esta manera la demanda que se pueda requerir de los servicios

públicos y privados en el área de estudio para el período de diseño que se desee proyectar.

21


Al momento de ejecutar las obras de este proyecto, se debe respetar lo indicado en los

planos, de manera que el sistema funcione bajo los parámetros que fueron diseñados.

Realizar mantenimiento preventivo al sistema de abastecimiento, garantizando su

funcionamiento para el periodo de diseño, ya que muchos sistemas no fallan por estar mal

diseñados sino por el deterioro de sus instalaciones ante la falta de mantenimiento.

Ajustar por medio de fórmulas Polinómica o por re cálculo de los precios unitarios el

presupuesto estimado al momento de ejecutar la obra.

Concientizar a la comunidad del uso preciado del agua potable, mediante charlas,

campañas entre otros; con la finalidad de que no hagan un mal uso y despilfarro del vital líquido.

21


BIBLIOGRAFIA.

PNSU – UNIDAD DE ESTUDIOS EQUIPO DE ESTUDIOS DE INVERSION “Guía de Orientación para

Elaboración de Expedientes Técnicos de Proyectos de Saneamiento”- 2015

RNE “Reglamento Nacional de Edificaciones” – Norma OS.050 Redes de Distribución de Agua

para Consumo Humano

MINISTERIO DE VIVIENDA, CONSTRUCCION Y SANEAMIENTO “Parámetros de Diseño de

Infraestructura de Agua y Saneamiento para Centros Poblados Rurales”

MINISTERIO DE SALUD “Abastecimiento de Agua y Saneamiento para Poblaciones Rurales y

Urbano-Marginales”

AGÜERO PITTMAN ROGER (1997). “Agua Potable para Poblaciones Rurales: Sistema de

Abastecimiento por Gravedad sin Tratamiento”. Servicios Educativos Rurales. Lima, Perú, pp. 93

AROCHA, S., (1997) “Abastecimientos de Agua”, Ediciones Vega SRL, Tercera Edición,

Caracas, Venezuela

RIVAS, G. (1.983). “Abastecimientos de Aguas y Alcantarillados”. Tercera Edición. Ediciones Vega

s.r.l. Caracas, Venezuela.

NÚÑEZ LEONARDO ALBERTO (2001). “Proyecto de Agua Potable Rural”. Lima, Perú. pp. 52

SALDARRIAGA V. JUAN (2001). “Hidráulica de Tuberías”. Primera edición, editorial Mc Graw Hill

Interamericana. Colombia, pp. 207 – 213.

21


ANEXO 01: Pérdidas en Tuberías.

21


ANEXO 02: Estudio de Mecánica de Suelos.

21


ANEXO 03: Estudio de Análisis de Agua

21


ANEXO 04: Variaciones Horarias

21


ANEXO 05: Planos

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21


ANEXO 06: Metrados Finales

21


ANEXO 07: ResultadosCUADRO N° 7.1 – Nodos Zona Alto Perú

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CUADRO N° 7.2 – Nodos Zona Ccapaccpuquio

CUADRO N° 7.3 – Nodos Zona Ccapaccpuquio

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CUADRO N° 7.4 – Nodos Zona Vizcachayocc

21


21


CUADRO N° 7.5 – Tuberías Zona Alto Perú

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CUADRO N° 7.6 – Tuberías Zona Ccapaccpuqio

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CUADRO N° 7.7 – Tuberías Zona Ccapacpuquio

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CUADRO N° 7.8 – Tuberías Zona Ccapacpuquio

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CUADRO N° 7.9– Tuberías Zona Ccapacpuquio

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CUADRO N° 7.10– Tuberías Zona Ccapacpuquio

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CUADRO N° 7.11 – Tuberías Zona Vizcachayocc

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