Diplomado en Ingenieria Sanitaria 08/06/2013

Elaborado: Yuri Marco Snchez Merlo 1

DIPLOMADO EN INGENIERIA

SANITARIA

1

Junio Julio del 2013

1. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

2. MODELAMIENTO COMPUTARIZADO DE SISTEMAS DE

AGUA APLICACIN DEL WaterCAD V8i

Yuri Marco Snchez Merlo

DIPLOMADO EN INGENIERIA

SANITARIA

2

1. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA (8 horas)

A. Introduccin y Conceptos Generales

B. Consumo Demanda

C. Captacin Superficial y Subterrnea

D. Lneas de Conduccin e Impulsin

E. Estaciones de Bombeo de Agua

F. Reservorios

G. Redes de Distribucin de Agua

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SANITARIA

3

2. MODELAMIENTO COMPUTARIZADO DE SISTEMAS DE

AGUA APLICACIN DEL WaterCAD V8i (24 horas)

Modelamiento de Sistemas de Distribucin de Agua

Taller N 1: Anlisis Hidrulico en estado Esttico (04 horas)

Calibracin de Modelos Hidrulicos

Taller N 2: Aplicacin sobre Calibracin de Modelos Hidrulicos (02 horas)

Dimensionamiento ptimo de Redes de Distribucin de Agua

Taller N3: Aplicacin sobre Dimensionamiento ptimo (02 horas)

Simulacin en Periodos Extendidos

Taller N4: Aplicacin sobre SPE (04 horas)

Calidad de Agua en Redes de Distribucin de Agua

Taller N5: Aplicacin sobre Calidad de Agua (04 horas)

Ejercicios Adicionales Aplicando WaterCAD V8i (04 horas)

4

1. SISTEMAS DE

ABASTECIMIENTO

DE AGUA

A. Introduccin y

Conceptos

Generales

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EVOLUCIN HISTRICA DE LOS SISTEMAS

DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

5

1500 a.C. Primeras Tuberas de distribucin de agua ciudades de Knossos, Isla de Creta 4 a 14 d.C. Distribucin de agua por tubos ciudad de Ephesus, Turquia

EVOLUCIN HISTRICA

6

Entre 312 a.C. 226 d.C. 11 acueductos romanos : 502 km .

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EVOLUCIN HISTRICA

7

1. Captacin

2. Pozos de cada

3. Decantacin

4. Tnel y pozos de visita

5. Trinchera cubierta

6. Puente en arcos

8

7. Sifn invertido

8. Canal sobre terrapln

9. Arcada

10.Castillo de agua

11.Distribucin (tubos de

plomo)

EVOLUCIN HISTRICA

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Siglos antes de Roma: Persia, India, Egipto

Mayas y Aztecas (Tenochtitlan: 100-200 mil habitantes en 1519).

9

EVOLUCIN HISTRICA

1237 Primer sistema de abastecimiento de agua de Londres,

Inglaterra.

1455 Primera tubera de fierro fundido en el Castillo de

Dillenburgh, Alemania.

1652 - Aductora de fierro fundido en Boston, Estados Unidos.

1664 Palacio de Versalles en Francia - Aductora en Fierro

Fundido en mas de 22 Km.

1754 Pensilvania Primer sistema de abastecimiento de agua

en Estados Unidos. Elevadoras de agua con bombas accionadas

a vapor.

10

EVOLUCIN HISTRICA

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Siglos antes de Roma: Persia, India, Egipto

Incas (579 km de 4 m de profundidad),

Mayas y Aztecas (Tenochtitlan: 100-200 mil habitantes en 1519).

11

EVOLUCIN HISTRICA

Situacin Actual en el Per

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Extensin

1 285,216 km2

CENSO 2007 28 220,764 habitantes

U: 76% R: 24%

U: 30% R: 70%

Situacin Actual en el Per

La

pobreza

extrema

en Lima

no excede

el 2%

Pobreza y Saneamiento en el Per

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Sistema Fluvial

Vertiente del Pacfico

Sus aguas vierten al Ocano Pacfico

53 cuencas: 278 892 km2 (21.7%)

Vertiente del Atlntico

Sus aguas vierten al ro Amazonas (el ms caudaloso del mundo)

32 cuencas: 957 486 km2 (74.5%)

Vertiente del Titicaca

Sus aguas vierten al Lago Titicaca (el ms alto del mundo 3800 msnm)

9 cuencas: 48 838 km2 (3.8%)

Disponibilidad Hdrica

Agua superficial

Cuenca del Pacfico: 1160 m3/s

Cuenca Atlntica: 119 519 m3/s

Cuenca del Titicaca: 222 m3/s

Explotacin de aguas subterrneas

Uso poblacional: 366 535 000 m3/ao

Uso agrcola: 995 317 000 m3/ao

Uso pecuario: 12 021 00 m3/ao

Uso industrial: 137 428 000 m3/ao

TOTAL : 1 511 301 000 m 3/ao

Donde hay menos agua... hay ms poblacin !!

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Mapa de Disponibilidad Hdrica per cpita -ao

Cuencas que ya estn con escasez

de agua

Baja cobertura y calidad de los

servicios

Sistemas existentes deficientes y

deteriorados

Limitados recursos financieros

Problemas de orden institucional y

de gestin

Deterioro del medio ambiente

Situacin de los

servicios de agua y saneamiento

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Organizacin del Sector

Saneamiento

Nivel Nacional Vice Ministerio de Polticas, normas, Construccin y financiamiento Saneamiento (VIVIENDA) SUNASS(PCM) Regulacin Nivel Regional Gobierno Inversiones Regional Nivel Local Gobiernos locales Prestacin de EPS/JASS servicios Inversiones

Inversiones hasta el 2015

Plan Nacional de Saneamiento

(*) Porcentaje estimado sobre la poblacin urbana servida con sistemas de alcantarillado

Servicio Cobertura Inversin

Requerida (US$ millones) 2005 2010 2015

Agua Potable 76% 79% 82% 1,457

Saneamiento 57% 66% 77% 1,455

Tratamiento (*) 22% 54% 100% 1,131

TOTAL 4,042

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Concepcin de Sistemas de

Abastecimiento de Agua

21

PARTES CONSTITUYENTES DE UN

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

CAPTACION

Fuente Subterrnea

DE AGUA CRUDA

RESERVORIO

RED DE DISTRIBUCION

CAPTACION

L.C. por gravedad

Lnea de Impulsin

Lnea de Aduccin

L.C. de agua cruda

Pozo Profundo

Estacin de Bombeo

Fuente superficial

PLANTA DE TRATAMIENTO

L.C. de agua tratada

L.C. por bombeo

24

Qb = ----- x Qmd

N

Qmd

Qmd

Qmd

QmdQmd

Qmh

Qmd + QciQmn

Qmd + QciQmn

Qmh

Fuente sub -superficial

CAPTACION

DISTRIBUCIONPRODUCCION

22

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INDICADORES DE COSTO DE SISTEMA

CONVENCIONAL DE ABASTECIMIENTO DE

AGUA

Parte

constituyente

del Sistema

Captacin

Aduccin

Bombeo

Tratamiento

Reservorio

Distribucin

Costo

P= Poblacin en habitantes

23

Concepcin de Sistemas de Abastecimiento de Agua

24

El conjunto de estudios y conclusiones relativas al establecimiento de todas las

polticas, parmetros y ajustes necesarios y suficientes para la caracterizacin

completa del sistema a proyectar

Identificacin y cuantificacin de todos los factores involucrados en el sistema

de suministro de agua

Diagnstico del sistema existente

El establecimiento de parmetros bsicos

Diseo preliminar de las unidades de los sistemas de alternativas seleccionadas

Elegir los medios alternativos ms apropiados

En comparacin tcnica, econmica y ambiental, entre alternativas;

Establecer las directrices generales para el proyecto

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NORMATIVIDAD EN EL PER (Vigente)

1. Reglamento Nacional de Edificaciones

2. Reglamento para elaboracin de proyecto de agua y Alcantarillado para Habilitaciones Urbanas de

Lima y Callao

3. Reglamento de Elaboracin de Proyectos Condominiales de Agua Potable y Alcantarillado para

Habilitaciones Urbanas y Periurbanas de Lima y Callao

CTPS.PR-01

Revisin: 01-2005

Resolucin Gerencia General N 136-2005-GG

A nivel Nacional :

1. Reglamento Nacional de Edificaciones

OS.010 Captacin y Conduccin de Agua para Consumo Humano

OS.020 Planta de Tratamiento de Agua para Consumo Humano

OS.030 Almacenamiento de Agua para Consumo Humano

OS.040 Estaciones de Bombeo de Agua para Consumo Humano

OS.050 Redes de Distribucin de Agua para Consumo Humano

OS.100 Consideraciones Bsicas de Diseo de Infraestructura Sanitaria

Para Lima y Callao (SEDAPAL) :

PLANIFICACIN, DISEO Y OPERACIN SISTEMAS DE

SUMINISTRO DE AGUA

26

Trazado de la Red Dimensionamiento:

Dimetros y Flujos

Modelamiento Hidrulico

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PLANIFICACIN, DISEO Y OPERACIN SISTEMAS DE

SUMINISTRO DE AGUA

27

Aplicacin del WaterCAD

PLANIFICACIN, DISEO Y OPERACIN SISTEMAS DE

SUMINISTRO DE AGUA

28

Aplicacin del Epanet

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PLANIFICACIN, DISEO Y OPERACIN SISTEMAS DE

SUMINISTRO DE AGUA

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Aplicacin de Sistemas de Informacin Geogrfica

Epanet

1. Caracterizacin del rea de estudio

- Las caractersticas fsicas

- Uso y ocupacin

- Aspectos sociales y econmicos

- La infraestructura de sistemas y las condiciones sanitarias

2. Anlisis del sistema de abastecimiento de agua existente

- Descripcin

- Diagnstico

3. Encuesta de estudios y planes existentes

4. Los estudios demogrficos y el uso y ocupacin de la tierra

5. Criterios y parmetros de diseo

Actividades a ser realizadas para la Concepcin de los

Sistemas de Abastecimiento de Agua

30

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6. La demanda de agua

- Estudio de la demanda

- Clculo de las exigencias

7. Estudio de Fuentes

- Fuentes Superficiales

- Fuentes Subterrneas

8. Seleccin de las fuentes

9. Diseo preliminar de las unidades de los sistemas

- Captacin

- Estaciones de Bombeo de Agua

- Lneas de Conduccin e Impulsin

- Plantas de Tratamiento de Agua

- Reservorios

- Red de distribucin

31

Actividades a ser realizadas para la Concepcin de los

Sistemas de Abastecimiento de Agua

10.Costo estimado de las alternativas propuestas

11.Anlisis de las alternativas propuestas

- Anlisis Tcnico

- Anlisis econmico

- Anlisis Ambiental

- Comparacin de los aspectos tcnicos, econmicos y ambientales

12.Diseo elegido

32

Actividades a ser realizadas para la Concepcin de los

Sistemas de Abastecimiento de Agua

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OBJETIVO DEL ESTUDIO:

Debemos definir cual es el objeto del estudio:

Mejoramiento del sistema existente (infraestructura)

Ampliacin de la cobertura

Mejoramiento de la calidad del servicio

Se debe describir que diseos de ingeniera debern desarrollarse:

Diseos Hidrulicos

Arquitectnicos

Estructurales

Electromecnicos

Estudios previos al Diseo de los Sistemas de Abastecimiento

de Agua

33

DEFINICION DEL AREA DE ESTUDIO:

Ubicacin

En que regin se encuentra ubicado?

Departamento, provincia, distrito?

Altitud?

En que coordenadas?

Limites

Por el Norte?

Por el Sur ?

Por el Este ?

Por el Oeste?

rea Total del Proyecto

Cuantas hectreas tiene el rea de estudio?

Estudios previos al Diseo de los Sistemas de Abastecimiento

de Agua

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ALCANCES DEL ESTUDIO:

Describir detalladamente cual es el alcance del servicio contratado,

mediante el cual permitir el desarrollo del Expediente Tcnico para la

ejecucin de las obras, identificar que actividades abarca :

Coordinacin con Empresas de Servicios y otras entidades

(infraestructura)

Recopilacin y Evaluacin de Informacin disponible

Levantamiento Topogrfico

Estudio de Impacto Ambiental

Estudios de Suelos

Ingeniera del Proyecto

Estudios previos al Diseo de los Sistemas de Abastecimiento

de Agua

1) Estudio Topogrfico

2) Estudio Geotcnico

3) Estudio Impacto Ambiental

4) Estudio Hidrolgico

5) Estudio Hidrogeolgico

6) Estudio de Intervencin Social

7) Planos de Pavimentos y Banquetas

8) Sistemas de Distribucin de Agua Existente

9) Informacin de otros servicios

10) Estudios previos 36

Estudios previos al Diseo de los Sistemas de Abastecimiento

de Agua

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Concepcin de Sistemas de

Abastecimiento de Agua

Captacin

LCAC

LIAC

EB

PTA Reservorio

LCAP LA

Red de

Distribucin

Captacin

LCAC EB

PTA

Reservorio Red de

Distribucin

Concepcin de Sistemas de

Abastecimiento de Agua

Captacin

LCAC

LIAC

EB PTA

Reservorio

LIAP LA

Red de

Distribucin

EB LCAP

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Concepcin de Sistemas de

Abastecimiento de Agua

Captacin

LIAP

LIAC

EB

PTA

Reservorio

LIA

P

LA

Red de

Distribucin

Parte Alta

EB

LCAP

EB Reservorio

LA

Red de

Distribucin

Parte Baja

Concepcin de Sistemas de

Abastecimiento de Agua