INSTALACION DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y DESAGUE EN EL CENTRO POBLADO PEDREGAL SUR, MAJES, CAYLLOMA - AREQUIPAA.NOMBRE DEL PROYECTOEl estudio se denomina: INSTALACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y DESAGUE EN EL CENTRO POBLADO EL PEDREGAL SUR, MAJES, CAYLLOMA AREQUIPAB.OBJETIVO DEL PROYECTOEl objetivo del estudio es lograr la Disminucin de las enfermedades gastrointestinales, drmicas y parasitarias en la poblacin del Pedregal Sur Caylloma ArequipaC.BALANCE OFERTA Y DEMANDA DE LOS BIENES O SERVICIOS DEL PIPEl Balance hdrico entre la oferta y la demanda, donde se muestra que no existe dficit de agua, tanto para la demanda actual como para la demanda futura.

CLCULO DE LA POBLACIN FUTURA, DOTACION Y CONSUMOCONSIDERACIONES GENERALES.Las obras de agua potable y alcantarillado no se disean para satisfacer slo una necesidad del momento actual sino que deben prever el crecimiento de la poblacin en un periodo de tiempo prudencial que vara entre 10 y 40 aos; siendo necesario estimar cul ser la poblacin futura al final de este periodo. Con la poblacin futura se determina la demanda de agua para el final del periodo de diseo.La dotacin o la demanda per cpita, es la cantidad de agua que requiere cada persona de la poblacin, expresada en litros/habitante/da. Conocida la dotacin, es necesario estimar el consumo promedio diario anual, el consumo mximo diario y el consumo mximo horario. El consumo promedio diario anual servir para el clculo del volumen del reservorio de almacenamiento y para estimar el consumo mximo diario y horario.El valor del consumo mximo diario es utilizado para el clculo hidrulico de la lnea de conduccin; mientras que el consumo mximo horario, es utilizado para el clculo hidrulico de la lnea de aduccin y red de distribucin.PARMETROS DE DISEO Para la implementacin de un sistema integral de Agua Potable y Alcantarillado, se hace necesaria la elaboracin de estudios y ensayos, con miras a la definicin precisa de las obras que se van a emprender, estas obras debern tener su capacidad determinada no solamente para las necesidades actuales sino tambin futuras del Distrito de Majes.La determinacin de los parmetros bsicos de diseo representa insumos sustanciales en el desarrollo del anlisis y diseo del sistema. Adems que es necesario evaluar todas las variables que intervienen, para lograr un Proyecto econmicamente viable.Dentro de los parmetros de diseo se tiene el periodo de diseo o alcance del Proyecto, Poblacin futura, dotacin diaria de agua per-capita, coeficientes de variacin de consumo, los cuales se describen mas adelante.PERIODO DE DISEO.Es el periodo en el que un componente del sistema de agua potable o alcantarillado cubre las demandas proyectadas minimizando el valor actual de costos de inversin, operacin y mantenimiento durante el periodo de anlisis del proyecto.En la determinacin del tiempo para el cual se considera funcional el sistema, intervienen una serie de variables que deben ser evaluadas para lograr un proyecto econmicamente viable. Por lo tanto el periodo de diseo puede definirse como el tiempo en el cual el sistema ser 100% eficiente, ya sea por capacidad en la conduccin del gasto deseado o por la existencia fsica de las instalaciones. Segn Agero Pittman, se indican algunos rangos de valores asignados para los diversos componentes de los sistemas de abastecimiento de agua potable para poblaciones rurales: Obras de captacin : 20 aos. Conduccin: 10 a 20 aos. Reservorio : 20aos. Redes: 10 a 20 aos (tubera principal 20 aos, secundaria 10 aos)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 diseo de 20 aos.

CUADRO III - 01Del Seminario sobre Diseo de Abastecimiento de Agua OPS-OMSCategoraPoblacinCaractersticasPeriodo de Diseo

PoblacinServicio

IPoblacin rural, localidades pequeas, recurso financieros limitados, economa tradicionalFuncin Sanitaria y Social.Corto:15 - 25 aos

IIPara localidades Urbanas en desarrollo Socio Econmico

Adems de la funcin sanitaria, la econmica y la socialLargos:25 a ms.Medianos: para partes de regular importancia

Fuente: OPS - OMS

CUADRO III - 02Criterios que utiliza el Ministerio de Salud.ElementoPeriodo de diseo

Captacin20 - 30 aos.

Equipo de Bombeo10 - 15 aos.

Lnea de Impulsin10 - 15 aos.

Planta de Tratamiento20 aos.

Reservorio20 - 30 aos.

Red de distribucin10 - 15 aos.

Alcantarillado40 - 50 aos.

Obras de tratamiento20 - 25 aos.

Fuente: MINSA.

CUADRO III - 04TASA DE CRECIMIENTO POBLACIONAL3.91 4.0 habitantes por familia.Fuente: Instituto Nacional de Estadstica e Informtica - INEIMTODO DEL CRECIMIENTO VEGETATIVO.Este mtodo esta basado en los ndices de crecimiento vegetativo de las poblaciones en el presente caso, el INEI, establece dichos ndices, para los diferentes departamentos de acuerdo a los censos establecidos. Este mtodo se viene aplicando por el Ministerio de Salud para la elaboracin de proyectos en poblaciones mediante la formula:

Donde:Pf = Poblacin futuraPa = Poblacin actualr = Crecimiento vegetativo por mil anualt = Numero de aos al futuro Para el departamento de Arequipa, el INEI, ha determinado un crecimiento vegetativo de 3.91% anual.r = 39.1/1000 = 0.0391t = 20 aosPf = 15000 (1+0.0391 (20))Pf2 034 = 26730Hab.

EVALUACION DE DOTACION Y CONSUMO.GENERALIDADES.Para determinar la cantidad de agua requerida con fines de abastecer una poblacin, se toman en consideracin dos factores. Nmero de habitantes o poblacin, consumo por habitante o dotacin.Para proyectos de abastecimiento de agua en zonas rurales, donde no se dispone planos urbansticos, reas zonificadas de acuerdo al uso, se hace necesario estimar los consumos percpita, en cuyo caso deben valorarse todos los factores que tiendan a modificar estas cifras.Sin embargo se consideran factores que determinan la variacin de la demanda de consumo de agua en las diferentes localidades rurales, asignado las dotaciones en base al nmero de habitantes y a las diferentes regiones del pas (FUENTE: NORMAS GENERALES PARA PROYECTOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN POBLACIONES RURALES LEY N 13997).CUADRO III - 10 POBLACIONDOTACIONREGIONDOTACION

(habitantes)(lts/hab/da)(lts/hab/da)

hasta 50060SELVA70

500 - 100060 - 80COSTA 60

1000 - 200080 - 100SIERRA50

Fuente: Normas Generales para proyectos de Abastecimiento de Agua Potable en Poblaciones Rurales Ley N 13997DEMANDA DE AGUA.FACTORES QUE DETERMINAN EL CONSUMO.Los factores que afectan el consumo de agua son; el tipo de poblacin, factores econmicos y sociales, factores climticos y tamao de la poblacin.Independientemente que la poblacin sea rural o urbana, se debe considerar los siguientes aspectos:A. Consumo domestico.B. Consumo comercial C. Consumo pblicoD. Consumo de prdidas y desperdicio

A. CONSUMO DOMESTICOConstituido por el consumo familiar de agua de bebida, lavado de ropa, bao y aseo personal, cocina, limpieza, riego de jardn y adecuado funcionamiento de las instalaciones sanitarias. Este consumo vara en relacin al modo de vida de la poblacin.B.CONSUMO COMERCIAL Es el consumo al las instalaciones de tiendas, bares, estaciones de servicio, agua consumida en procesamientos industriales. En ciudades de gran importancia varia entre 15% al 65% del volumen total, para el presente informe se asumir la dotacin obtenida en el estudio realizado en el distrito de Majes. C. CONSUMO PBLICO.En este tem se considera el consumo de agua dedicadas a la dotacin de riego de parques, Instituciones Educativas, Centros de salud, Mercados, y otros, valor que ser considerado del estudio realizado en el distrito de Majes. CONSUMO POR PRDIDAS Y DESPERDICIOS.Este consumo no es posible determinar con exactitud debido a que su ocurrencia es involuntaria. Por daos y filtraciones no previstas, dependiendo del funcionamiento y mantenimiento del servicio. Tambin ser considerado del estudio realizado en el distrito de Majes.DOTACIN DE AGUALo que indica que segn RNE Norma OS.100, para el estudio se adoptara una dotacin igual a 175 Lts/hab/da, teniendo en consideracin que el Distrito de Majes, esta ubicado en la Provincia de Caylloma y Departamento de Arequipa.VARIACINES DE CONSUMO SEGN RNE NORMA OS. 100. A.COEFICIENTE DE VARIACIN DE CONSUMO MXIMO DIARIO (K1)Se adoptara segn recomendado por el Reglamento Nacional de Edificaciones Norma OS.100, tem 1.5 que da un valor de K1 = 130%B.COEFICIENTE DE VARIACIN DE CONSUMO MAXIMO HORARIO (K2)Se adoptara el parmetro K2 = 180 % con las proyecciones realizadas es de 26730Hab. Para poblaciones de 2000 a 10000 hab.K2 = 2.5 Para poblaciones mayores a 10000 hab.K2 = 1.8CAUDAL DE DISEO PARA EL SISTEMA DE AGUA POTABLE.CONSUMO DIARIO DE LA POBLACIN.Los principales factores que afectan el consumo de agua son: El tipo de comunidad, factores econmicos y sociales, factores climticos y tamao de la comunidad.Independientemente que la poblacin sea urbana o rural, se debe considerar el consumo domestico, el industrial, el comercial, el publico y el consumo por perdidas.Las caractersticas econmicas y sociales de una poblacin pueden evidenciarse a travs del tipo de vivienda, siendo importante la variacin de consumo por el tipo y tamao de la construccin.El consumo de agua tambin varia en funcin al clima, de acuerdo a la temperatura y a la distribucin de las lluvias, mientras que el consumo per cpita, varia en relacin directa al tamao de la comunidad, y para el presente informe tcnico se ha adoptado una dotacin o consumo per cpita igual a 175 Lts/hab/dia, teniendo en consideracin el de la ciudad de Arequipa.CAUDAL CONSUMIDO PROMEDIO DIARIO ANUAL.El consumo promedio diario anual, se define como el resultado de una estimacin del consumo per capita para la poblacin futura del periodo de diseo, expresada en litros por segundo (lts/seg) y se determina mediante la siguiente ecuacin:

Donde:Qp: Consumo promedio diario (lt/seg)Pf: Poblacin futura d: Dotacin El clculo se realiza para los siguientes datos que se muestran a continuacin y considerando el lugar de estudio el distrito de Anapia.Para determinar el gasto de diseo, utilizaremos los datos obtenidos en los tems y captulos anteriores. Poblacin de diseo: 26730 habitantes.Dotacin: 175 lts/hab/diaVariacin mxima anual de la demanda horaria: k2 = 180%Variacin mxima anual de la demanda diaria: k1 = 130%

Donde:1 da = 86, 400 seg./da.

Qp = 54.14lts/seg. CALCULO DE VARIACIONES DIARIAS.CAUDAL DE MXIMO CONSUMO DIARIO.Qmd = Qp * K1 = 54.140 * 1.30 = 70.38 lts/segQmd = 70.38 lts/seg.CAUDAL DE MXIMO CONSUMO HORARIO:Qmh = Qp * K2 = 54.14*1.80 =97.45 lts /segQmh = 97.45 lts/seg.CAUDAL MXIMO HORARIO PARA EL DIA DE MXIMO CONSUMO.Qmm = Qp * K1 * K2 =54.14 * 1.3 * 1.8 = 126.68 lts /segQmm = 126.68 lts/seg. El gasto mximo diario (Qmd), ser utilizado para el diseo de la captacin, lnea de conduccin y reservorio. El gasto mximo horario (Qmh), ser utilizado para el clculo de la lnea de aduccin, red de distribucin del agua, red de desage, pCALCULO DEL VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO.Determinada la cantidad de agua para una poblacin y asegurar la continuidad en el servicio, es necesario regular mediante depsitos (reservorios) la cantidad de agua durante las 24 horas del da.Esto nos da como consecuencia: Compensar las variaciones de consumo horario durante el da (regulacin). Mantener las presiones del servicio de la red Mantener almacenada cierta cantidad de agua, para emergencia, como incendios, fallas en la red, etc.Para el clculo del volumen de almacenamiento utilizaremos la siguiente ecuacin.

Donde:Va = Volumen de AlmacenamientoVreg= Volumen de regulacinVi= Volumen de contra incendioVres= Volumen de ReservaVOLUMEN DE REGULACION (VREG.).El volumen de regulacin (Vreg.) se obtiene de dos forma siendo la primera de ellas el uso del diagrama de masas, y el segundo es la forma analtica, para el presente proyecto no se cuenta con el diagrama de masas, tampoco es aplicable el mtodo analtico; de donde consideraremos el porcentaje sugerido por el RNE Norma OS.030 que en su tem 4.1 indica adoptar como mnimo el 25% del promedio anual de la demanda como capacidad de regulacin.Realizando el clculo correspondiente se tiene el siguiente resultado:

Vreg = 0.25Vreg =1520.21 m3Finalmente asumiremos una capacidad de Reservorio de Va =1530.00 m3, que ser la capacidad mxima del reservorio a abastecer la demanda de agua de la poblacin de Majes.VOLUMEN PARA INCENDIOS (VINC.).La demanda contra incendios segn RNE OS.100 en su tem 1.6 indica que para poblaciones mayores a 10,000 habitantes podr incluirse en el caudal domestico ,debiendo considerarse para las tuberas donde se ubiquen hidrantes : Para reas destinadas netamente a vivienda 15 lt/seg Para reas destinadas a uso comercial 30 lt/segVinc = 2500VOLUMEN DE RESERVA E IMPREVISTOS (VRES.).Este volumen se refiere a los imprevistos ante la eventualidad de que en la lnea de impulsin puedan ocurrir daos que mantendran paralizadas el suministro de agua mientras se hacen las reparaciones pertinentes.Tomaremos 10% del volumen de regulacin y volumen contra incendios.

Vres =0.10*(Vreg+Vinc)Vres = 0.10*(1520.21+2500)Vres = 402.021 m3

VOLUMEN DEL RESERVORIO (V).El volumen del reservorio se calcular de acuerdo a la formula ya mencionada anteriormente.

Va = 1520.21 + 2500 + 402.21 Va = 4422 En Conclusin para el presente proyecto asumiremos un volumen de 4500.00 m3, Volumen que ser asumido para los posteriores diseos del presente proyecto. V total = 4500.00 m3 (Volumen de Diseo)