REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICOSANTIAGO MARIOEXTENSIN MATURNESCUELA DE INGENIERA CIVIL

PROPUESTA DE UN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE EN EL SECTOR FUNDEMOS II, MUNICIPIO MATURN ESTADO MONAGAS, AO 2014.

Trabajo Especial de Grado presentado como requisito parcial para optar al Ttulo de Ingeniero Civil.

Autor(a): Tutor(a):

Maturn, Enero 2014.

APROBACIN DEL TUTOR

En mi carcter de Tutor de Trabajo Especial de Grado titulado: PROPUESTA DE UN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE EN EL SECTOR FUNDEMOS II, MUNICIPIO MATURN ESTADO MONAGAS, AO 2014, presentado por la ciudadana SOURI MILENA GOZAINE CASTILLO, Cedula de Identidad N 21.348.270, para optar al Ttulo de Ingeniero Civil; considero que este rene los requisitos y mritos suficientes para ser sometido a presentacin pblica y evaluacin por parte del Jurado Examinador que se designe.

En la ciudad de Maturn, a los 30 das del mes Enero de 2014.

________________________ING. CARLOS GUARINOC.I. 5.530.442

ii N D I C E G E N E R A L

pp.L I S T A D E C U A D R O SvL I S T A D E F I G U R A SviL I S TA D E G R F I C O SviiRESUMENviiiINTRODUCCIN1CAPTULO I3EL PROBLEMA3Contextualizacin del Problema3Objetivos de la Investigacin5Objetivo General5Objetivos Especficos5Justificacin de la Investigacin5MARCO REFERENCIAL7Antecedentes de la Investigacin7Bases Tericas9Bases Legales28MARCO METODOLGICO32Modalidad de la Investigacin32Tipo de Investigacin de acuerdo al Nivel32Unidad de Estudio33Tcnicas e Instrumentos de Recoleccin de Datos33Observacin Directa34Censo Poblacional34Revisin Documental34Tcnicas de Procesamiento y Anlisis de Datos35RESULTADOS OBTENIDOS37Recopilacin de la Informacin37Descripcin de la Problemtica que Presenta el Sector37Estimacin Actual y Futura de la Poblacin que va a ser Beneficiada38Estimacin de la Poblacin Actual39Estimacin de la Poblacin Futura39Estimacin de la Dotacin41Caractersticas del Sistema de Almacenamiento y Distribucin47Clculo de la Capacidad del Estanque47Elaboracin de Planos50Levantamiento Topogrfico50Anlisis de Precios Unitarios, Cmputos y Presupuestos50CONCLUSIONES53RECOMENDACIONES54LA PROPUESTA55OBJETIVOS DE LA PROPUESTA55REFERENCIAS56ANEXOS58

ivL I S T A D E C U A D R O S

CUADRO pp.1. Dotaciones destinadas a viviendas unifamiliares162. Dotaciones destinadas a viviendas multifamiliares163. Periodos de diseo para los componentes del sistema184. Consumos Mnimos Permisibles205. Gasto de Agua Requerido para Incendio276. Distribucin del sector397. Nmeros de habitantes del sector398. Poblacin actual y futura409. Dotacin diaria por casa4310. Consumo mximo4411. Velocidades mximas segn el dimetro de la tubera45

L I S T A D E F I G U R A S

FIGURA pp.1. Percolacin y floculacin132. Decantacin133. Equipos de filtracin144. Sistemas automticos de cloracin145. Red de distribucin226. Estanque de almacenamiento257. Sector fundemos II388. Pozo del sector38

L I S TA D E G R F I C O S

GRFICO pp.1. Curva tpica de variaciones horarias para el consumo262. Curva Tpica de Variaciones Horarias del Consumo263. Consumo Promedios Acumulado264. Consumo Promedios Acumulados con Sistema de Bombeo275. El estanque49

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICOSANTIAGO MARIOEXTENSIN MATURNESCUELA DE INGENIERA CIVIL

PROPUESTA DE UN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE EN EL SECTOR FUNDEMOS II, MUNICIPIO MATURN ESTADO MONAGAS AO 2014.

Lnea de la Investigacin: Hidrulica e Instalaciones Sanitarias

Autor: Souri GozaineTutor: Ing. Carlos GuarinoMes y Ao: Enero 2014

RESUMEN

El sector Fundemos II, ubicado en el Municipio Maturn, Estado Monagas, no cuenta con el servicio de almacenamiento de agua potable, por lo que este proyecto se bas en la propuesta de un sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable, tomando en cuenta una serie de parmetros como son: el nmero de viviendas a servir y la cantidad de personas beneficiadas. Para llevar a cabo este proyecto es necesario realizar un levantamiento topogrfico, para conocer el terreno. Este proyecto comprendi la propuesta del sistema de almacenamiento, el mismo se enmarca en la modalidad de proyecto factible y el tipo de investigacin de acuerdo al nivel es descriptiva. Se desarroll el sistema de almacenamiento con bases a los criterios que establecen las Normas Venezolanas, en la gaceta N 4044 y las normas INOS 1965.

Descriptores: sistema de almacenamiento y distribucin, normas.

INTRODUCCIN

El agua es un recurso natural, el ms importante para el hombre, es usada en forma individual, en la sociedad, aseo, uso domstico, entre otros. Cada da debemos tomar por lo menos ocho vasos de agua, que proveen slo la mitad del agua que necesitamos, la otra mitad la ingerimos a travs de los alimentos. El cuerpo humano est compuesto en un 70% de agua. Para que el agua potable llegue a nuestras casas se deben cumplir con estos pasos: Captacin: ya que, con ella se recoge el agua de los ros o de pozos. Potabilizacin: Elimina microbios que causan enfermedades. Conduccin: El agua es transportada por una tubera hasta el tratamiento. Almacenamiento: Distribuirla y dar un servicio contino a los hogares. Y distribucin: el agua del estanque se reparte a travs de las redes de tuberas y accesorios.En Venezuela, los servicios para abastecer de agua potable a los habitantes son de insuficiente cobertura y de bajo nivel de calidad. La cobertura de agua potable ronda entre el 87%, segn el censo del 2001, y el 92%, segn HIDROVEN. Se habla de entre 2.250.000 y 3.500.000 venezolanos que no tienen acceso a este servicio. En cuanto al consumo no se tienen cifras confiables, ya que no existen mecanismos de micro medicin en el pas. Se estima un promedio residencial de unos 230 l/c/d (Litros Per Cpita al Da), y un promedio total de 400 l/c/d.Este Trabajo Especial de Grado se bas en la propuesta de un sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable en el sector, Fundemos II, Municipio Maturn, Estado Monagas. Con el objetivo principal de mejorar la condicin de vida de los habitantes que residen all. Es importante indicar que el sector carece del servicio de agua potable, algunas veces el agua llega en las maanas y los habitantes deben de estar pendiente ya que, llega poca y por poco tiempo.Es por ello que surge esta investigacin. Este trabajo est conformado por el Captulo I, el cual se engloba en la Contextualizacin del problema, Objetivo General, Objetivos Especficos y Justificacin de la Investigacin. Capitulo II, constituye los Antecedentes de la Investigacin, Bases Tericas y Bases Legales. Captulo III, que est comprendido por la Modalidad de la Investigacin, Tipo de Investigacin de acuerdo al Nivel, Tcnicas e Instrumentos de Recoleccin de datos, Tcnicas y Anlisis de Datos y Capitulo IV, el cual est contenido por Recopilacin de la Informacin, Descripcin de la Problemtica que Presenta el Sector, Estimacin Actual y Futura de la Poblacin que va a ser Beneficiada, Caractersticas del Sistema de Almacenamiento y Distribucin y Anlisis de Precios Unitarios, Cmputos y Presupuestos, adems est comprendido por las Conclusiones, Recomendaciones, Referencias y Anexos.

CAPTULO I

EL PROBLEMA

Contextualizacin del Problema

La tierra es el tercer planeta desde el sol y quinto en cuanto a tamao. Gira describiendo una rbita elptica alrededor del sol, a unos 150 millones de km, en, aproximadamente, un ao. Al mismo tiempo gira sobre su propio eje cada da. Es el nico conocido que tiene vida, aunque algunos de los otros tienen atmsferas y contienen agua. No es una esfera perfecta, ya que el ecuador se engrosa 21km, el polo norte est dilatado 10m y el polo sur est hundido unos 31 metros. Posee una atmsfera rica en oxgeno, temperaturas moderadas, agua abundante y una composicin qumica variada. Se compone de rocas y metales, slidos en el exterior, pero fundidos en el interior. La poblacin mundial ha pasado de los casi 1000 millones en el ao 1800 a ms de 6000 millones en el ao 2000, y el 30 de octubre de 2011 se alcanzaron los 7000 millones aproximadamente.Es el mayor de los planetas rocosos. Eso hace que pueda retener una capa de gases, la atmsfera, que dispersa la luz y absorbe calor. De da evita que se caliente demasiado y, de noche, que se enfre. Siete de cada diez partes de la superficie terrestre estn cubiertas de agua. Los mares y ocanos tambin ayudan a regular la temperatura. El agua que se evapora forma nubes y cae en forma de lluvia o nieve, formando ros y lagos. En los polos, que reciben poca energa solar, el agua se hiela y forma los casquetes polares. El del sur es ms grande y concentra la mayor reserva de agua dulce. Tiene forma de pera, no es una esfera perfecta.

El agua es un recurso natural renovable que se tiene a disposicin en la naturaleza y es de gran uso de forma individual diariamente, en la vida cotidiana, familiar y en la sociedad, para consumo, aseo, uso domstico e industrial. Forma parte de la vida misma, pues todos los seres vivos tienen en su composicin, un alto contenido de ella. Al observar un mapamundi, se puede apreciar presencia de mares y ocanos, todo en color azul, y comparando con la existencia de tierra firme, se observa que es ms agua que tierra, es decir, la mayor parte de la superficie de la tierra est cubierta por el agua, 70% (360 millones de Km2) y slo el 30% son tierras emergidas (150 millones de Km2). Pero este recurso es limitado, ya que slo el 3% de todo el mundo es dulce, y el 97% restante es salado y no sirve para beber ni para la agricultura.Venezuela se caracteriza por contar con servicios de almacenamiento de agua potable de insuficiente cobertura y bajo nivel de calidad, a pesar de la riqueza de nuestro pas. El vital lquido no llega de manera eficiente en gran cantidad de sectores en el pas, por tanto muchas comunidades se encuentran afectadas por falta de agua potable.El sector Fundemos II, Municipio Maturn, Estado Monagas, es una pequea comunidad que esta conformada por 4 calles, cuenta con un pozo de agua que est ubicado en la calle D del sector, el cual solo le suministra el vital lquido a la calle donde se encuentra. Los habitantes que residen en las otras calles deben solucionar con poca agua que a veces les llega o comprando agua a camiones cisternas, lo cual no es suficiente porque muchas veces no se consiguen.Casos como este plantean la necesidad de contar con diseos ptimos, desde el punto de vista econmico como hidrulico, garantizando un servicio de calidad de este recurso. De acuerdo con la problemtica explicada en prrafos anteriores, se lleva a cabo el desarrollo de la presente investigacin, con el fin de proponer un sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable en el sector Fundemos II, Municipio Maturn, Estado Monagas.Objetivos de la Investigacin

Objetivo General

Proponer un sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable para satisfacer las necesidades del sector Fundemos II, Municipio Maturn, Estado Monagas, Ao 2014.

Objetivos Especficos

Describir la problemtica que presenta el sector en referencia al suministro de agua potable con la finalidad de diagnosticar las fallas existentes.Estimar la poblacin actual y futura que va a ser beneficiada a los fines de calcular el caudal necesario.Desarrollar las posibles fuentes de suministro de agua potable a los fines de estudiar su almacenamiento.Analizar la brecha entre demanda y oferta para establecer las caractersticas del sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable en el sector con la finalidad de presentar la propuesta de solucin a la problemtica planteada.Elaborar los planos, presupuestos, cmputos y anlisis de precios unitarios.

Justificacin de la Investigacin

El agua es vital para la alimentacin, higiene, actividades del ser humano la agricultura y la industria. Este lquido escasea por diversas causas, entre ellas tenemos: la contaminacin, tala y quema, variaciones climatolgicas, crecimiento rpido de la poblacin, falta de planificacin, entre otras. Con esta investigacin se espera lograr resultados factibles que permitan proponer las mejoras para el almacenamiento y distribucin de agua potable en el sector Fundemos II, Municipio Maturn, Estado Monagas, suministrndoles agua las 24 horas del da, con el objetivo principal de brindar mejoras para la calidad de vida de los habitantes, y as poder satisfacer las necesidades diarias de la comunidad.Un sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable, es de gran inters, ya que con mayor suministro de agua se mejoran las condiciones de higiene de la poblacin, se reduce el almacenamiento improvisado de agua en los hogares como potencial fuente de enfermedades, adems de que al proporcionar el lquido durante mayor tiempo del da, los habitantes podran programar sus actividades diarias con mayor libertad, sin que estn determinadas en funcin al horario del suministro de agua. Todo esto en funcin de mejorar la calidad de vida de los que hoy residen en el sector.Por otra parte la ejecucin del trabajo proporciona beneficios acadmicos al permitir la aplicacin y profundizacin de conocimientos tcnicos relacionados con la lnea de hidrulica, beneficiando as al autor del trabajo y a otros estudiantes que quieran desarrollar temas afines, al contar con antecedentes que puedan servir de apoyo a los mismos. Tambin se cumple con el requisito acadmico necesario para alcanzar el ttulo profesional de Ingeniera Civil.

CAPTULO II

MARCO REFERENCIAL

En este captulo se desarrollan elementos que formaran la base conceptual de la investigacin tales como; los antecedentes de la investigacin, las bases tericas y las bases legales.

Antecedentes de la Investigacin

Romero C. (2010). Diseo de un sistema de abastecimiento de agua potable para la comunidad de Caicara de Barcelona, Municipio Bolvar, Estado Anzotegui, utilizando el software watercad. Como objetivo general el establece, disear un sistema de abastecimiento de agua potable para la comunidad de Caicara de Barcelona, municipio bolvar, utilizando el software watercad, para soluciones a la problemtica que presenta. El autor plantea que al no poseer esta comunidad un sistema de abastecimiento de agua potable, se hace necesario proponer un diseo que permita resolver de manera exitosa el grave problema sealado, para mejorar de esta manera la calidad de vida de sus habitantes. Para alcanzar este objetivo, se cont con el apoyo tcnico de HIDROCARIBE y COVINEA. Donde se realizaron censos de la poblacin a travs de la Mesa tcnica de agua de esta comunidad, y se recopilo informacin sobre levantamientos topogrficos realizados en la zona, para posteriormente disear el sistema de abastecimiento, tomando en cuenta la poblacin y su proyeccin de crecimiento. El aporte que dio a la presente investigacin se encuentra enmarcado dentro de los aspectos tericos y tcnicos para realizar los clculos de dotacin y estudio de poblacin.Villarroel. P. (2010). Diseo del sistema de abastecimiento de agua potable en el parcelamiento residencial la cascada, va San Diego, Municipio Sotillo del Estado Anzotegui. El autor tiene como objetivo general, disear un sistema para abastecer de agua potable al Parcelamiento Residencial La Cascada, con la finalidad de que toda la comunidad cuente con un sistema confiable de agua.Para que la comunidad cuente con el servicio, el autor llega a la conclusin que es necesario realizar el sistema de abastecimiento de agua potable a la zona afectada, para ello es imprescindible constatar una serie de elementos o factores tales como el estudio topogrfico para verificar las diferencias de nivel existente entre la tubera matriz y el parcelamiento, la presin disponible y la poblacin existente que facilitan la proyeccin del sistema, para que este sea eficaz y eficiente a lo largo de su periodo de diseo. Analizando las diferentes alternativas se hizo la toma de decisiones que conlleve a plantear la solucin ms viable para su desarrollo. Este trabajo da como aporte orientacin en cuanto, al estudio tcnico a realizar y la proyeccin del sistema en funcin de las caractersticas del terreno.Nio. F. (2010). Evaluacin del sistema de abastecimiento de agua potable del Municipio Pennsula de Macanao, Estado Nueva Esparta. Como objetivo general el autor establece, evaluar el sistema de abastecimiento de agua potable del municipio para mejorar la calidad y cantidad de agua para los habitantes. El autor plantea que actualmente se presentan varios problemas, la tubera principal presenta rupturas debido a los constantes intentos de los operadores del acueducto por aumentar los envos del vital lquido, ya que por estar construida de asbesto-cemento y haber cumplido con su periodo de vida til, no soporta presiones mayores de 40m.c.a.Para solucionar el problema el autor se propone mediante este estudio evaluar el sistema existente y desarrollar la solucin ms acorde para normalizar el funcionamiento de este sistema, haciendo uso de un software de computacin, que mediante datos de campo y estudios realizados en la zona, sobre la operatividad, ubicacin y cota de los estanques de almacenamiento, estaciones de bombeo, tuberas y dems accesorios, simulara capacidad hidrulica durante un tiempo de periodo extendido de 24 horas acercndose a un sistema de flujo continuo, arrojando que partes del sistema de abastecimiento estn fallando. El aporte que este trabajo da a la presente investigacin se relaciona con los aspectos legales que se deben cumplir para colaborar con las gestiones gubernamentales.

Bases Tericas

El Agua

Es una sustancia lquida que est formada por la combinacin de dos volmenes de hidrgeno y un volumen de oxgeno, constituye el componente ms abundante en la superficie terrestre. Es la ms importante de la tierra y uno de los ms principales constituyentes del medio en que vivimos y de la materia viva. En estado lquido, aproximadamente un gran porcentaje de la superficie terrestre est cubierta por agua que se distribuye por cuencas saladas y dulces, las primeras forman los ocanos y mares; lago y lagunas, etc.; tambin se encuentra en las caeras de agua potable; en las nubes, de donde cae en forma de lluvia, en el interior de la tierra, de donde la sacamos a travs de pozos. Es el principal fundamento de la vida vegetal y animal y por tanto, es el medio ideal para la vida.

Estado Natural del Agua

Es la nica sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de la materia: slido lquido y gaseoso.Estado slido: Se presenta como nieve, hielo granizo etc. Formando los nevados y los glaciares de la cordillera, es decir, en las zonas ms fras de la tierra.Estado lquido: Se encuentra formando los ocanos, mares, lagos, lagunas, ros y en forma d lluvia, etc.Estado gaseoso: Este estado se encuentra en la atmsfera como vapor del agua, en proporciones variables formando las nieblas y las nubes.Es importante tener presente que todas las aguas naturales, sean de ro, de pozo, de mar, de manantiales, etc., son impuras porque contienen sustancias disueltas como especialmente sales y gases, tambin arrastran sustancias en suspensin.

Propiedades del Agua

Podemos clasificarlas en: Fsicas y Qumicas.

Propiedades fsicas:

1. Es un cuerpo lquido, incoloro, inodoro e inspido.2. Cuando se concentra en grandes masas toma un color azul.3. Su densidad es igual a 1 g/cm3 cuando se determina a 40C y al nivel del mar.4. Hierve a la temperatura de 100C al nivel del Mar.5. Su punto de solidificacin es de 0C (forma el hielo).6. Tiene gran poder disolvente por lo que se les llama "disolvente universal".Propiedades Qumicas:

1. Se combina con metales y ametales dando oxido.2. Se combina con xidos metlicos y da bases.3. Se combina con xidos no metlicos y de cidos oxcidos.4. Se descompone por electrolisis de hidrgeno y oxgeno.5. Para descomponerse por otro procedimiento necesita temperatura superior a 27 C.No posee propiedades cidas ni bsicas, combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los xidos de metales formando cidos y acta como catalizador en muchas reacciones qumicas.

Importancia del Agua

El agua no es slo importante para el consumo del ser humano, tambin tiene que ver con permitir la existencia de un nmero de seres vivos. El agua que llega a travs del riego o de la lluvia es la responsable del crecimiento de todo tipo de plantas y de la vegetacin que existe en el planeta. Por otro lado, es consumida por los animales y sirve tambin como un elemento natural de vital importancia para el desarrollo de los mismos. Es esencial para la vida, pero es escasa para millones de personas en todo el mundo.

Es muy importante por las siguientes razones:1. Interviene en la composicin de los seres vivos (hasta el 95% en peso).2. Constituye el alimento indispensable para la vida.3. Interviene en la fotosntesis.4. Disuelve sustancias nutritivas para ser transformados dentro del organismo.5. Sirve como ambiente de gran cantidad de organismos: peces, algas, etc.6. Tiene mltiples aplicaciones en la vida diaria.7. Sirve como va de comunicacin para los hombres: Mares, Lagos, Ros.Agua Potable

El agua potable no debe contener sustancias o microorganismos que puedan provocar enfermedades o perjudicar nuestra salud. Por tanto, antes de que el agua llegue a nuestras casas, es necesario que sea tratado en una planta potabilizadora. En estos lugares se limpia el agua y se trata hasta que est en condiciones adecuadas para el consumo humano. Desde las plantas potabilizadoras, el agua es enviada hacia nuestras casas a travs de una red de tuberas que llamamos red de abastecimiento o red de distribucin de agua. Tras ser sometida a un proceso de potabilizacin se convierte en agua potable, quedando as lista para el consumo humano como consecuencia del equilibrado valor que le imprimirn sus minerales; de esta manera, el agua de este tipo, podr ser consumida sin ningn tipo de restricciones.

El agua potable es de la manera siguiente:1. Sin olor, ni color.2. No contiene grmenes ni bacterias patgenas, por lo que se le usa para el consumo humano.3. Se obtiene por tratamiento especial de las aguas del ro.

Planta Potabilizadora

En definitiva, una planta potabilizadora es aquella que se encarga de que el agua que obtenemos de los embalses, pozos, lagos, ros, etc., sea apta para el consumo humano, es necesario tratarla convenientemente para hacerla potable.Existen diferentes mtodos y tecnologas de potabilizacin, aunque todos ellos constan, ms o menos, de las siguientes etapas:Precloracin y floculacin: Despus de un filtrado inicial para retirar los fragmentos slidos de gran tamao, se aade cloro (para eliminar los microorganismos del agua) y otros productos qumicos para favorecer que las partculas slidas precipiten formando copos.

Figura 1. Percolacin y floculacinTomado de: http://www.damaguas.es/serv_terciarios.php?id=160&habitantes=&provincia=&caudal=

Decantacin: En esta fase se eliminan los flculos y otras partculas presentes en el agua.

Figura 2. DecantacinTomado de: http://geografia.laguia2000.com/hidrografia/la-depuracion-del-agua

Filtracin: Se hace pasar el agua por sucesivos filtros para eliminar la arena y otras partculas que an pudieran quedar, eliminando a la vez la turbidez del agua.

Figura 3. Equipos de filtracinTomado de: http://www.interempresas.net/Alimentaria/FeriaVirtual/Producto-Equipo-de-filtracion-compacto-Otec-Sistema-UF-50741.html

Cloracin y envo a la red: Para eliminar los microorganismos ms resistentes y para la desinfeccin de las tuberas de la red de distribucin.

Figura 4. Sistemas automticos de cloracinTomado de: http://galeria.vulka.es/foto/sistemas-automaticos-de-cloracion-para-suministro-de-agua-potable_181140.html

Sistema de Abastecimiento de Agua

Est constituido por una serie de estructuras de caractersticas diferentes, afectadas por coeficientes de diseo distintos en razn de la funcin que cumplen dentro del sistema. Por lo que se hace necesario conocer y analizar todos sus componentes y su integracin en el conjunto y establecer a travs de un anlisis las caractersticas de los criterios bsicos.

1. Cifras de consumo de agua2. Periodos de diseo3. Variaciones peridicas de los consumos 4. Clases de tuberas y materiales a utilizar

Cifras de Consumo de Agua

Son las cifras que nos permiten establecer un consumo medio que es la base para todo diseo por lo que es necesario tener un conocimiento cabal de esta informacin. Se expresan en lts/persona/da.

Los programas de acueductos se dividen en dos:1. Medios rurales: poblacin de menos de 5000 hab.2. Medios urbanos: poblacin de ms de 5000 hab.

Las normas establecen que para un efecto de diseo un consumo mnimo:1. Medios rurales: 150lts/persona/da.2. Medios urbanos:200lts/persona/da (Hasta 20000 hab) 250lts/persona/da (De 20000 hasta 50000) 300lts/persona/da (Ms de 50000)

Las normas establecidas asignan dotaciones de agua tomando en cuenta el uso de la tierra, la zonificacin y las caractersticas de la poblacin.En el caso de proyectos urbansticos donde se presentan reas zonificadas de acuerdo al uso se pueden obtener y predecir los consumos bastantes aproximados.Consumo de Agua y Dotaciones

El agua que es utilizada por un grupo cualquiera, radicado en un lugar, constituye el consumo de agua. Este consumo estar en proporcin directa al nmero de habitantes.

Cuadro 1. Dotaciones destinadas a viviendas unifamiliares

rea total de la parcela o del lote en m2.Dotacin de agua correspondiente en litros por da.

Hasta2001500

2013001700

3014001900

4015002100

5016002200

6017002300

7018002400

8019002500

90110002600

100112002800

120114003000

140117003400

170120003800

200125004500

250130005000

Mayores de30005000 ms 100lts/da por cada 100m2 de superficie adicional.

Nota. Tomado de: gaceta oficial N 4044 Ext. (1988)

Cuadro 2. Dotaciones destinadas a viviendas multifamiliares

Nmero de dormitorios de cada unidad de vivienda.Dotacin de agua correspondiente por unidad de vivienda.

1500

Cuadro 2. (Cont.)

2850

31200

41350

51500

Ms de 51500 lts/da ms 150 lts/da por cada dormitorio en exceso de 5.

Nota. Tomado de: gaceta oficial N 4044 Ext. (1988)

Tipos de Consumo

Los consumos varan dependiendo de la utilidad que la poblacin le d al agua, y en las condiciones en que se encuentre el sistema, en un diseo de abastecimiento de agua hay que tener esto muy en cuenta para asignar la cantidad de agua necesaria a una determinada zona y de esa manera no tener prdidas injustificadas.

Factores que afectan al Consumo

Tipo de comunidad: constituida por zonas residenciales, comerciales, industriales, recreacionales, institucionales. Consumo domstico: consumo familiar de agua de beber, lavado, aseo personal, limpieza, riego de jardn, lavado de carro. Es el consumo predominante en el sistema.Comercial e industrial: se basan en el tipo de industria y comercio. Se disean sobre la base de los parmetros establecidos por las normas.Consumo pblico e institucional: aguas destinadas a riegos de zonas verdes, parques y jardines. As como tambin a los planteles educacionales, centros asistenciales, oficinas de uso pblico.Consumo por incendio: En los sistemas de abastecimiento de agua debe preverse una demanda para combatir incendios y que ser por medio de agua proveniente del sistema y para su clculo las Normas INOS establecen para una duracin supuesta de 4 horas.Factores meteorolgicos: los consumos de agua de una regin varan a lo largo del ao de acuerdo a la temperatura ambiental y a la distribucin de las lluvias. (Higiene personal, consumo de agua, etc.)Tamao de la comunidad: el crecimiento poblacional provoca consecuentemente con el desarrollo econmico y demogrfico un incremento de consumo per cpita.

Periodos de Diseo

Tiempo para el cual el sistema se considera funcional y eficiente 100%, ya sea por su capacidad en la conduccin del gasto deseado o por la resistencia fsica de las instalaciones.

Factores Determinantes

Vida til de las instalaciones: depende de la resistencia fsica de los materiales a factores adversos por desgaste u obsolescencia.Posibilidades de ampliacin o sustituciones: facilidad con que se pueda expandir el sistema y la posibilidad de que las partes se tornen obsoletas debido a los avances tecnolgicos.Tendencias de crecimiento de la poblacin: en funcin de las tendencias es conveniente elegir periodos de diseo largos para crecimientos lentos y periodos de diseo cortos para crecimientos rpidos. (El acueducto es un servicio cuyos costos deben ser retribuidos por los usuarios).

Cuadro 3. Periodos de diseo para los componentes del sistema

ComponentesPerodo (aos)

Fuentes superficiales 20 30

Cuadro 3. (Cont.)

Fuentes subterrneas 20 30

Perforacin de pozos 10

Obras de captacin: Diques tomasDiques represas15 2530 50

Estaciones de bombeos (Vida til de motores y bombas)10 15

Lneas aduccin(Dimetros, costos)20 40

Plantas de tratamiento(Ampliaciones futuras)10 15

Estanques de almacenamiento30 40 (Concreto) 20 30 (Metlicos)

Redes de distribucin 20 30 40 magnitud obra)

Nota. Tomado de: Normas INOS 1965

Variaciones Peridicas de los Consumos

Son las variaciones en los consumos de agua que ocurrirn para diferentes momentos durante el periodo de diseo previsto.El sistema de abastecimiento de agua se debe disear para suministrar agua de forma continua y con adecuada presin para satisfacer las condiciones sanitarias, sociales, econmicas y de confort.

Se expresan en funcin del consumo medio diario (Qm):

Sumatoria de dotaciones segn normas (gaceta oficial).Estimacin de consumo per cpita poblacin futura perodo de diseo.Promedio de los consumos diarios registrados en la comunidad durante un ao de mediciones consecutivas.Consumo medio diario: promedio de los consumos diarios durante un ao de registros (lts/seg).Qm = PT x D / 86400

Por normas:

Qm = (#hab x poblacin) / 86400

Dnde: DT = dotacin total. #hab = nmero de habitantes. Qm = consumo medio.

Cuadro 4. Consumos Mnimos Permisibles

PoblacinServicio con medidores Lts/pers/seg Servicio sin medidores Lts/pers/seg

Hasta 20000 habitantes 200 400

De 20 a 50000 habitantes250 500

50000 habitantes 300 600

Nota. Tomado de: Normas INOS 1965

Consumo mximo diario: da de mximo de consumo de una serie de registros durante los 365 das del ao.Qmax diario = K1 x QmK1: constante de diseo de investigaciones a nivel nacional: 1.20 a 1.60.Consumo mximo horario: la hora del mximo consumo del da, valor mximo tomado hora a hora del da.Qmax horario = K2 x QmK2: constante de diseo (200 300%).Segn normas INOS:K2: 200% poblacin 100000 hab.K2: 275% poblacin 1000 hab.K2: M = 275 0.75 X; X = poblacin en miles.Segn normas M.S.A.S.K2: 250 300%.

Clases de Tuberas

Hierro fundido: aunque de gran resistencia a la corrosin y a la oxidacin (lminas de grafito) es muy frgil a los impactos. Esta condicin limita su utilizacin en redes de distribucin. Uso superficial, coeficiente de rugosidad C = 100.

Hierro fundido dctil: menos frgil que el hierro fundido. Uso superficial y enterrada. (Comparar costos antes de la utilizacin). C = 100.

Hierro galvanizado (Acero galvanizado): uso superficial ya que no es resistente a la accin agresiva de suelos cidos y a corrientes inicas (presencia de metales Fe y Zn). Es utilizada principalmente en lneas de aduccin (terrenos rocosos y accidentados). C = 110.

Plsticos (P.V.C): la materia prima es el policloruro de vinilo. Considerable menor peso, reduce costos de transporte e instalacin. Es ms conveniente enterrada en zanjas (poca resistencia a impactos y aplastamiento). Es inerte a la corrosin. C = 140.

P.V.C.: Tipo AA 14.0 kg/cm2 (200 psi). Tipo AB 10.5 kg/cm2 (150 psi). Tipo AC 7.0 kg/cm2 (100 psi).Dimetros usuales: 4, 6, 8, 10 y 12 para clase AB y AC.4, 6, 8 para clase AA.Presentacin: piezas de 6mts.P.E.A.D.: (polietileno de alta densidad): Norma 3 Presin hasta 60 psi. Norma 4 90 psi. Norma 5 150 psi.Dimetros usuales: 50 mm, 75 mm, 90 mm, 110 mm, 160 mm y 200 mm.Presentacin: rollos de 100mts.

Redes de Distribucin

Para el diseo de la red es necesario haber definido la fuente de abastecimiento y la ubicacin tentativa del estanque de almacenamiento. (Asegurar el suministro eficiente y continuo de agua en cantidad y presin adecuada en todo el perodo de diseo).Las presiones deben satisfacer ciertas condiciones mnimas y mximas para las diferentes situaciones de anlisis.

Presin mnima: (capaces de llevar agua al interior de la vivienda).Zona rural 10m de altura.Zona urbana 14m de altura. Presin mxima: (para no provocar daos en las conexiones y permitan el servicio sin mayores inconvenientes).Zona rural 40m.Zona urbana 70m.

Figura 5. Red de distribucinTomado de: http://www.monografias.com/trabajos93/epanet-su-aplicacion-problemas-hidraulicos/epanet-su-aplicacion-problemas-hidraulicos.shtmlTipos de Redes

El tipo de red depende de la topografa, de la vialidad, de la ubicacin de las fuentes de abastecimiento y del estanque.

Tipo ramificado: estn constituidas por un ramal troncal y una serie de ramales que pueden formar pequeas mallas o ramales ciegos. Se utiliza cuando la topografa es accidentada (no permite la interconexin entre ramales) o en el desarrollo lineal a lo largo de una va principal o carretera.Tipo mallado: son aquellas que estn constituidas por tuberas interconectadas formando mallas. Es el tipo de red ms conveniente y tratara de lograrse mediante la interconexin de las tuberas a fin de crear un circuito cerrado que permita un servicio ms eficiente y permanente.

Configuracin de la Red

Las redes malladas estn constituidas por la matriz de distribucin, tuberas principales, tuberas secundarias, ramales abiertos, tuberas de servicio, llaves e hidrantes. Las tuberas principales constituirn las mallas, cuyos tramos se definirn por los nodos que lo comprenden.

Interseccin de 2 tuberas principales.Todo punto de alimentacin.Tramos no mayores de 500 600m.

Consideraciones para el Diseo

Dos casos de anlisis:Consumo mximo horario: 2.50 Qm.Caso de incendio: 1.80 Qm + 16.(El gasto de incendio se ubicara en el nodo ms desfavorable bajo consideraciones de presin).

Seleccin del tipo de Distribucin

La forma de suministro de agua de red de abastecimiento depende de las condiciones topogrficas y la ubicacin de la fuente respecto a la red y el estanque.Sistema por gravedad: cuando la fuente de abastecimiento est a una elevacin tal que suministre el agua bajo la accin misma de la gravedad.Sistema por bombeo (con almacenamiento): bombeo directo al estanque y suministro por gravedad (pozos). Sistema de bombeo (sin almacenamiento): bombeo directo contra la red.

Casos de anlisis:

Distribucin por gravedad:Consumo mximo horario.Caso de incendio.Distribucin por bombeo:Consumo mximo horario. Bombas trabajando.Consumo mximo horario. Bombas paradas.Consumos de incendio. Bombas trabajando.Consumos de incendio. Bombas paradas.Consumo nulo. Bombas trabajando.

Estanque de Almacenamiento

El propsito es mantener el funcionamiento hidrulico del sistema y el mantenimiento de un servicio eficiente.

Figura 6. Estanque de almacenamientoTomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Tanque_de_agua

Funciones

Compensar las variaciones horarias de los consumos que se producen durante el da.Mantener las presiones de servicio en la red de distribucin.Mantener almacenada cierta cantidad de agua para atender situaciones de emergencia tales como: incendios e interrupciones de servicios por daos de tuberas.

Aspectos del Diseo:

CapacidadCompensacin de las variaciones horarias:

El estanque debe permitir que:

Las demandas mximas que se producen en los consumos sean satisfechas a cabalidad, y cualquier variacin en los consumos registrados para las 24 horas del da. La capacidad requerida para compensar las variaciones en los consumos estn basadas en:La curva representativa de las demandas durante las 24 horas del da: CURVA DE VARIACIONES HORARIAS PARA UN DIA TIPICO.Y en la condicin de conduccin del agua hacia el estanque, de tal manera que se produzca un equilibrio entre los caudales de llegada y salida que garanticen un servicio continuo y eficiente.

Grfico 1. Curva tpica de variaciones horarias para el consumoTomado de: Normas INOS 1965

Grfico 2. Curva Tpica de Variaciones Horarias del ConsumoTomado de: Normas INOS 1965

Grfico 3. Consumo Promedios AcumuladoTomado de: Normas INOS 1965Vt = V1 + V2

Grfico 4. Consumo Promedios Acumulados con Sistema de BombeoTomado de: Normas INOS 1965

Vt = V1 + V2 + V3 + V4

Emergencias por incendios: En redes de distribucin se asignaron gastos de incendios de acuerdo a la importancia y densidad de la zona.

10lts/seg. Zona residencial unifamiliar de viviendas aisladas.16lts/seg. Zona residencial unifamiliar continua, comercial o mixta.32lts/seg. Zona industrial, de comercio y reas de reunin pblica. (Iglesias, cines, teatros, graderos para espectadores).

Cuadro 5. Gasto de Agua Requerido para IncendioGasto requerido deincendio Lts/segMenor a 30de 30 a 106de 60 a 150Mayor de 150

Duracin horas3456

Nota. Tomado de: Normas INOS 1965

Provisin de reserva para cubrir daos e interrupciones en la aduccin: Periodo de interrupcin: 4 horas (estimado) y el gasto medio de consumo para su determinacin.Funcionamiento como parte del sistema: Cuando forma parte integral de un sistema donde existan varias redes de distribucin. Ubicacin

En la ubicacin de un estanque se debe tener presente el criterio de que las prdidas de carga sean ms o menos las mismas en cualquier direccin y que una altura nica del tanque fuese suficiente, por esto en sitios planos y de densidades de poblacin uniforme el centro de este sera el adecuado.

Tipos de Estanques

Los estanques de almacenamiento pueden ser construidos directamente sobre la tierra o sobre torres (elevados), para cumplir razones de servicio y mejorar las presiones, pueden ser de concreto como metlicos y de diferentes formas desde circulares, esfricos, cilndricos, rectangulares, presentndose en ocasiones divididos en varias celdas, sin importar su forma todos estos presentan conexiones de entrada y salida, drenajes de limpieza y rebose.

Bases Legales

Constitucin de la Repblica Bolivariana de Venezuela (1999)

Artculo 82. Toda persona tiene derecho a una vivienda adecuada, segura, cmoda, higinicas, con servicios bsicos esenciales que incluyan un hbitat que humanice las relaciones familiares, vecinales y comunitarias.

Artculo 304. Todas las aguas son bienes de dominio pblico de la Nacin, insustituibles para la vida y el desarrollo. La ley establecer las disposiciones necesarias a fin de garantizar su proteccin, aprovechamiento y recuperacin, respetando las fases del ciclo hidrolgico y los criterios de ordenacin del territorio.

La Ley de Aguas de la Repblica Bolivariana de Venezuela

La Ley de Aguas de la Repblica Bolivariana de Venezuela, vigente a partir del 02 de enero de 2007, establece en su Captulo II artculo 44: Los planes de gestin integral de las aguas comprenden un plan nacional y los planes en el mbito de regiones hidrogrficas y de cuencas hidrogrficas y sern pblicos y de obligatorio cumplimiento.

Gaceta Oficial de la Repblica de Venezuela. N 4044

Artculo 96. El sistema de abastecimiento de agua potable de toda edificacin deber ser diseado y construido de acuerdo con lo establecido en esta norma y en forma tal que se garantice la potabilidad del agua, y que el gasto y la presin de la misma sean suficientes para el correcto funcionamiento del sistema.

Artculo 157. Los estanques de almacenamiento de agua potable para las edificaciones debern ser diseados y construidos para ser operados y mantenidos en forma tal que no afecten la potabilidad del agua en todo tiempo y que no permitan la entrada de aguas de lluvia y el acceso de insectos y/o roedores.

Artculo 164. Los estanques de almacenamiento debern ser construidos de materiales resistentes e impermeables y estarn dotados de los dispositivos necesarios para su correcta operacin, mantenimiento y limpieza tales como: boca de visita, tubera de aduccin con flotante u otro mecanismo automtico de control, tubera de rebose protegida contra la entrada de insectos y roedores, y tubera de limpieza.

Resolucin N SG-691 (MSAS)

Artculo 1. La ubicacin, sondeos de pruebas, construccin, proteccin, operacin y mantenimiento de pozos profundos destinados al abastecimiento de agua para el consumo humano, y el uso del agua proveniente de dichos pozos quedan sujetos a la vigilancia del Ministerio de Sanidad y Asistencia Social, a travs de las dependencias responsables de las funciones de Ingeniera Sanitaria, de acuerdo a las disposiciones contenidas en las presentes normas.

Artculo 5. No se permitir para el uso humano, las aguas provenientes de pozos existentes, perforados sin la previa aprobacin del Ministerio de Sanidad y Asistencia Social, hasta tanto se compruebe, a satisfaccin de dicha autoridad, que el pozo cumple con los requisitos sealados en estas normas.

Gaceta Oficial de la Repblica Bolivariana de Venezuela. N 36395

Artculo 1. El objetivo de las Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable es establecer los valores mximos de aquellos componentes o caractersticas del agua que representan un riesgo para la salud de la comunidad, o inconvenientes para la preservacin de los sistemas de almacenamiento y distribucin del lquido, as como la regulacin que asegure su cumplimiento.

Artculo 16. El agua que se suministre como potable deber someterse a mediciones sistemticas para la evaluacin de parmetros microbiolgicos, organolpticos, fsicos, qumicos y radioactivos en muestras representativas del sistema de abastecimiento con la frecuencia que establecen estas normas.

CAPTULO III

MARCO METODOLGICO

Modalidad de la Investigacin

La modalidad de la investigacin segn Hurtado de Barrera (2000) aclara que Se refiere a donde y cuando se recopila la informacin, as como a la amplitud de la informacin recopilada (p.174). Quiere decir que esta dado en un acuerdo restringente mediante el cual se agrupa informacin necesaria para la investigacin. En esta investigacin es indispensable basarse en distintas fuentes documentales para explorar el problema, antecedentes, bases teoricas y las bases legales (normas). Sin duda influye el anlisis, la interpretacin y opiniones de diferentes autores consultados. De igual forma se hace imprescindible una investigacin de campo que accede a la propuesta de un sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable, por tanto se inspeccionara el sector. De modo que la modalidad se engloba en un proyecto factible por lo que surge una propuesta de solucin a los problemas que presentan la comunidad.Tipo de Investigacin de acuerdo al Nivel

Este estudio se engloba dentro del nivel descriptivo, ya que se trata de tener ciertas informaciones acerca de un fenmeno, sin preocuparse mucho en conocer la causa de la situacin. Est dirigida a obtener visiones de cmo se realiza y cules son sus caractersticas. No se manipulan las variables, se

inspeccionan y se describen igual como se presentan en su ambiente natural. El nivel descriptivo consiste en la caracterizacin de un hecho, fenmeno o grupo con el fin de establecer su estructura o comportamiento.

Unidad de Estudio

Hurtado de B. (2008). Se refiere al contexto, al ser o entidad, poseedores de la caracterstica, evento, cualidad o variable, que se desea estudiar, una unidad de estudio puede ser una persona, un objeto, un grupo, una extensin geogrfica, una institucin (p. 141). Esta investigacin se conforma por el sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable que es una propuesta para dar solucin a los problemas que presenta el sector, Fundemos II, Municipio Maturn, Estado Monagas.

Tcnicas e Instrumentos de Recoleccin de Datos

Hurtado (2000). Seala que las tcnicas de recoleccin de datos comprenden procedimientos y actividades que le permiten a el investigador obtener la informacin necesaria para dar respuesta a su pregunta de investigacin (p. 427). Para obtener los datos necesarios para saber las necesidades que existen en el sector Fundemos II, se har uso de mtodos de recoleccin de datos.En relacin a los instrumentos de recoleccin de datos, Hurtado (2000). En general, los instrumentos constituyen la va mediante el cual es posible aplicar una determinada tcnica de recoleccin de informacin (p.427). Se hace necesaria la verificacin documental para registros, documentos y bibliografas que tengan relacin con el tema. En relacin Hurtado (2000), indica es una tcnica que permite estudio de problemas con el propsito de ampliar y profundizar el conocimiento de su naturaleza, basndose en la revisin, clasificacin y jerarquizacin de datos contenidos en fuentes bibliogrficas y documentales (p.399). Quiere decir que se pueden establecer elementos importantes para definir relevancia y utilidades de la investigacin solicitada para el aumento de este trabajo.

Observacin Directa

Para describir la problemtica y diagnosticar las fallas que presenta el sector, se hace necesaria la observacin directa, la cual le sirve al investigador para observar y recopilar datos que sean de importancia para la elaboracin del trabajo, el observador posee de una extensa autonoma para seleccionar los temas que sern de importancia para la investigacin. La observacin ser realizada en el sector Fundemos II, Municipio Maturn, Estado Monagas, con el objetivo principal de obtener informacin vinculada con el sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable. Para el mtodo de recoleccin de datos, es necesaria una programacin atenta para recopilar informacin que sean de ayuda y confiable.

Censo Poblacional

Para estimar la poblacin y calcular el caudal se requiere de un censo poblacional que tiene como objetivo revelar una serie de datos de una poblacin. Sirve para tener una idea del crecimiento de la poblacin en el pas o estado, en este caso sirve para saber la poblacin actual que existe en el sector Fundemos II, para poder hacer el clculo de las dotaciones.

Revisin Documental

Para el anlisis de las caractersticas del sistema de almacenamiento distribucin de agua potable se requiere de una revisin documental, ya que es un mtodo del que se requiere para obtener informacin escrita, bien sea a travs de datos que fueron realizados en otras investigaciones. Esta tcnica es de gran apoyo para recolectar asesoras relacionadas con el tema de investigacin y que son de gran ayuda, para establecer los puntos a seguir en la ejecucin del trabajo.

Tcnicas de Procesamiento y Anlisis de Datos

La tcnica de anlisis de datos representa e interpreta la manera de cmo es tratada la informacin recopilada para mejoras al sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable. Referente al anlisis de datos, Hurtado (2000), dice: conjunto de que estaba buscando, a partir del adecuado tratamiento de los datos recogidos (p. 181). Se hace imprescindible elegir tcnicas empleadas en el estudio, permite describir objetiva, sistemtica y cuantitativamente las tcnicas utilizadas. Las tcnicas de recoleccin de datos le facilitan al investigador comprender la informacin solicitada.Arias (2006) seala: en lo referente al anlisis, se definirn las tcnicas lgicas (induccin, deduccin, anlisis-sntesis), o estadsticas (descriptivas o inferenciales), que sern empleadas para descifrar lo que revelan los datos recolectados (p. 111), se refiere a la manera que se emplea para procesar la informacin recolectada a travs de los instrumentos.La tcnica de anlisis de datos para la propuesta del sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable para el sector Fundemos II, ser un:Estudio topogrfico: realizar el estudio del terreno para determinar si el rea es apta para el desarrollo de la propuesta.Anlisis cuantitativo: El anlisis de los datos se efecta sobre la matriz de datos utilizando un programa computacional. Este anlisis se hace de manera especial si hay un volumen considerable de datos. (Hernndez, S. y otros, 2008, pg. 408). Anlisis Cualitativo: Es un conjunto de manipulaciones, transformaciones, operaciones, reflexiones que realizamos sobre los datos con el propsito de extraer significados que permitan comprender la situacin del objeto de estudio.Anlisis Bibliogrfico: El anlisis bibliogrfico es fundamental en la bsqueda bibliogrfica previa a toda investigacin, para no perderse en la maraa de publicaciones.

CAPTULO IV

RESULTADOS OBTENIDOS

En este captulo se va a desarrollar una serie de procedimientos que fueron utilizados anteriormente para el anlisis y propuesta del sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable.

Recopilacin de la Informacin

Es esencial al hacer una investigacin saber cmo localizar los trabajos relativos al rea de inters, para ello es necesario acudir a diversos lugares informativos como archivos, bibliotecas, hemerotecas, libreras, Internet, etc. Es importante tener presente las diversas fuentes que nos pueden ser tiles en recaudar la informacin para nuestra investigacin. La informacin se recopil mediante la visita al sector, trabajos de grados relacionados con el tema, normas, gacetas y bibliografas.

Descripcin de la Problemtica que Presenta el Sector

El sector fundemos II es una pequea comunidad que est conformada por 4 calles, las cuales son denominadas (A, B, C, D). Cuenta con un pozo de agua que se encuentra ubicado en la calle D, el cual solo le suministra agua a la calle donde se encuentra, los habitantes que residen en las otras calles no les llega agua del pozo, ellos deben solucionar con poca agua que llega en la maana y no es suficiente, cabe destacar que ellos cuentan con el vital lquido que compran a camiones cisternas, ya que la mayora de la poblacin cuenta con pequeos tanques y acostumbran a almacenar agua para as poder hacer sus actividades diarias en el hogar. Es por ello que se hace necesario realizar la propuesta de un sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable, para as abastecer y distribuir a la comunidad de agua y mejorar la calidad de vida de los habitantes que all residen. (ver figuras 7 y 8)

Figura 7. Sector fundemos IITomado de: Propia del Autor

Figura 8. Pozo del sectorTomado de: Propia del Autor

Estimacin Actual y Futura de la Poblacin que va a ser Beneficiada

Mediante una encuesta realizada por el autor se determinaron los nmeros de habitantes y casas que existen actualmente y por la aplicacin de frmulas se obtuvo la poblacin futura que va a ser beneficiada. A continuacin se muestra como est distribuido el sector, (ver cuadro 6).

Cuadro 6. Distribucin del sector

CallesN de casas

Calle A11

Calle B28

Calle C28

Calle D28

Total=95 casas

Nota. Tomado de: Propia del Autor

Estimacin de la Poblacin Actual

Para obtener la poblacin actual del sector se hizo necesario realizar una encuesta para conocer el nmero de personas que viven actualmente all, como se puede demostrar el sector cuenta con un total de 95 casas unifamiliares y 436 habitantes, segn encuesta realizada en el ao 2013 por fuente del autor, (ver cuadro 7).

Cuadro 7. Nmeros de habitantes del sector

AoN de habitantesN de casas

201343695

Nota. Tomado de: Propia del Autor

Estimacin de la Poblacin Futura

Para la elaboracin de un proyecto de almacenamiento de agua, es necesario realizar una estimacin de la poblacin futura, para as determinar la demanda, por lo que debemos utilizar los diferentes mtodos de estimacin de poblacin para tener una proyeccin lo ms cercana posible a la realidad. Para estimar la poblacin futura se toma el mtodo geomtrico con una tasa de crecimiento anual de 3% utilizado por el INE (Instituto Nacional de Estadsticas).

Frmula:Crecimnt a 20 aos = N hab x % crecimnt anualDnde:Crecimnt a 20 aos: crecimiento a 20 aosN hab: nmero de habitantes% crecimnt anual: porcentaje de crecimiento anual

Crecimiento a 20 aos = 436 x 3% = 13.08 15 hab/aoCrecimiento a 20 aos = 15 hab/ao x 20 aos = 300 hab

Para el ao 2033, la poblacin estimada es:

Frmula:PT = N hab act + hab 20 aosDnde:PT: poblacin totalN hab act: nmero de habitantes actualHab 20 aos: habitantes en 20 aos

PT = 436 + 300 = 736 hab 20 aos

Cuadro 8. Poblacin actual y futura

Poblacin actual (2013)436 hab

Poblacin futura (2033)736 hab

Nota. Tomado de: Propia del AutorEstimacin de la Dotacin

Mediante investigaciones, se ha llegado a aproximaciones que hacen cada vez ms precisas las estimaciones sobre consumos de agua. Las normas basadas en algunas investigaciones propias y apoyadas en las de otros pases, fijan cifras para las dotaciones de agua tomando en cuenta el uso de la tierra, la zonificacin, y en otros casos las caractersticas de la poblacin. Estas cifras proceden a la especificacin de un gasto o consumo medio, lo que constituye la base de toda evaluacin, solicitando, un conocimiento de estas estimaciones.

Dotacin por Habitantes

Las normas INOS establecen utilizar una dotacin de 250 lts/hab/da para poblaciones con un nmero 20000 a 50000 habitantes. (Ver cuadro 4 del captulo II).Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a viviendas se determinan segn gaceta oficial N 4044, artculo 109. Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a viviendas unifamiliares se determinan en funcin del rea total de la parcela o del lote donde la edificacin va a ser construida o exista. (Ver cuadro 1 del captulo II).

Clculo de Dotaciones

La dotacin diaria se obtiene del cuadro de viviendas unifamiliares como lo establece la gaceta N 4044, para parcelas de 450 m2 es una dotacin de 2100 lts/da al igual que para parcelas de 500 m2. (Ver cuadro 1).

La (lts/da), se obtiene con la multiplicacin del nmero de casas por la dotacin, muestra de clculos: = N casas x dotDnde:: sumatoriaN casas: nmero de casasDot: dotacin

Calle A

= 11 x 2100 = 23100 lts/da

Calle B, C, D

= 28 x 2100 = 58800 lts/da

El gasto se obtiene utilizando la frmula para la conversin de lts/da a lts/seg, muestra de clculos.

Dot diaria = Dnde:Dot diaria: dotacin diaria

Calle A

Dot diaria = = 0,267 lts/seg

Calle B, C, D

Dot diaria = = 0,681 lts/segCuadro 9. Dotacin diaria por casa

callecasasParcelas m2Dotacin (lts/da) (lts/da)Gastos (lts/seg)

A114502100231000.267

B285002100588000,681

C285002100588000,681

D284502100588000,681

Total9519001995002,31

Nota. Tomado de: propia del autor

Clculo del Consumo Medio (Qm)

Para describir el consumo medio de la poblacin, se tom valores aportados por el promedio de mtodos de proyeccin, donde se determin el gasto medio actual y futuro para un perodo de 20 aos.

Qm = Dnde:Qm: consumo medio250 lts/da: consumo por da segn normas INOSPob fut: poblacin futura86400: segundos diarios

Futuro:Qm = = 2,129 lts/seg

Actual:Qm = = 1,261 lts/segClculo del Consumo Mximo (Qmax)

Cuadro 10. Consumo mximo

Nota. Tomado de: diversos autores

Frmula:Qmax = K2 x Qm

Dnde:Qmax: consumo mximoK2: constanteQm: consumo medio

Futuro:Qmax = 2,5 x 2,129 = 5,322 lts/seg

Actual:Qmax = 2,5 x 1,261 = 3,152 lts/segDimetro de la Tubera

En el sector existe una tubera con un dimetro de 4, pero esta se encuentra deteriorada, debido a esto se hace necesario el reemplazo y se propone el mismo dimetro. Segn las normas para el diseo y construccin de acueductos de pequeas poblaciones, para un dimetro de tubera de 4 debe existir un caudal mximo que no pase los 35 lts/seg en vista de que el resultado es menor se conserva el mismo dimetro, (4). (Ver resultados anteriores).

Cuadro 11. Velocidades mximas segn el dimetro de la tubera

Nota. Tomado de: normas para el diseo y construccin de acueductos de pequeas poblaciones

Se asume una velocidad de 1.1 m/seg, conociendo que el dimetro de la tubera es de 4, se procede a calcular el caudal.

Calculo del caudal

4 0,1016 mQ =

Q = = 8,91x10-3 m/segLlevando a lts/seg: 8,91x10-3 x 1000Q = 8,91 lts/seg

Nmeros de Bomba

Para determinar el nmero de bomba se debe seleccionar una de acuerdo a las caractersticas del proceso, se realiz una revisin en el mercado de las bombas para las siguientes condiciones.

Datos para la seleccin de la bomba:Presin de entrada: 10 psigPresin de descarga: 25 psigFlujo de agua: 12 lts/seg (720 lts/m, 43,2 lts/hrs/da)Dimetro de la tubera: 4Fluido de trabajo: aguaTemperatura del agua: 32C (promedio)Eficiencia de la bomba: 0,8Altura del tanque: 3 m

Frmula:

HP =

Dnde:HP: potencia de la bomba en caballosQ: capacidad de la bombaH: carga total de la bombaEf: eficiencia de la bomba75: constante de determinacin HP = = 2,16

Se propone que la potencia de 5 HP y trabajara con una eficiencia de 0,8.

Caractersticas del Sistema de Almacenamiento y Distribucin

Se estable las caractersticas del sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable, con el fin de presentar la solucin a la problemtica. En el sector existe un pozo de agua que solo abastece a la calle D, que es donde est ubicado, esta propuesta surge para que todo el sector fundemos II, cuente con suficiente agua y se eliminen los almacenamientos preventivos, en vista que, son los primeros causantes de enfermedades. La solucin que se propone es realizar un reemplazo de tuberas, debido a que estas ya se encuentran deterioradas y tambin la construccin de un estanque elevado de almacenamiento que cuente con que la bomba pueda presentar problemas, se encuentre en mantenimiento y/o no haya luz y si es as, el agua baja por gravedad y la comunidad no ser afectada.A continuacin se realiza el clculo de la capacidad del estanque, ya que, previamente fueron realizados los clculos de dotaciones, consumos medio y mximo y la bomba.

Clculo de la Capacidad del Estanque

Viviendas unifamiliaresQm= 3,39 lts/segQI = 16 lts/segHoras de incendio = 2.5Horas de interrupcin = 3.5Turno de bombeo = 6:00 am 2:00 pmVBB = 18% (Qm)VCC = 58% - 100% = 42% (Qm)42% + 18% = 60%VVH = 60% (Qm)Rata de bombeo = Rata de bombeo = = 292,89 m3VVH = 60% (Qm)VVH = 60% (292,89)VVH = 175,73 m3VI = N hrs x QIVI = 2.5 x 3600 x 16 lts/seg = 144000 lts 1000VI = 144 m3VINT = N hrs x QmVINT = 3.5 x 3600 x 3,39 = 42714 lts 1000VINT = 42,71 m3VEST = VVH + VI + VINTVEST = 175,73 + 144 + 42,71VEST = 362,44 m3Dnde:VVH = volumen de variacin horarioVI = volumen de incendioVINT = volumen de interrupcinQI = caudal de incendioQm = caudal medioVEST = volumen del estanqueVer grfico 5 para muestra de resultados.

Grafico 5. El estanque

Fuente: Propia del autorElaboracin de Planos

Los planos para este proyecto fueron realizados mediante el Software AutoCAD versin 2007. Este proyecto comprende tres planos (el topogrfico, el de las casas y de las tuberas), y se encuentran en el anexo A.

Levantamiento Topogrfico

Es un conjunto de operaciones para medir distancias verticales y horizontales entre puntos y objetos sobre la superficie terrestre, determinar ngulos entre lneas, situar puntos sobre el terreno valindose de mediciones previas, tanto angulares como lineales. Es un factor de determinante a la hora de disear un sistema de almacenamiento de agua potable, ya que permite conocer los desniveles del terreno y las cotas de los puntos de inters. Como no existen planos de las vas de acceso, fuentes superficiales, estaciones de bombeo, pozos subterrneos se tomaron mediciones de coordenadas para la ubicacin de estos, con un GPS.

El procedimiento a seguir en un levantamiento topogrfico comprende dos etapas fundamentales:

1. El trabajo de campo, es decir, recopilacin de datos.2. El trabajo de oficina que comprende el clculo y el dibujo.

Anlisis de Precios Unitarios, Cmputos y Presupuestos

Se clasificaron en diferentes partidas las cuales fueron definidas por un respectivo cdigo, descripcin y unidad de medida, donde se analiz la cantidad de materiales, equipos y herramientas que se van a utilizar, as como tambin la mano de obra que se necesita.Anlisis De Precios Unitarios

La elaboracin de un Anlisis de Precios (APU), es una demostracin anticipada de los costos de una actividad especfica, ms el correspondiente valor por el manejo o administracin de los recursos y materiales inherentes al proceso y el valor de la utilidad, beneficio o ganancia por la ejecucin de dicha actividad empresarial. Adems, fue elaborado mediante el uso del software LuloWin. El APU es el documento que tiene el contratista para demostrar el precio unitario de cada partida y est formado por:

Costos Directos.Cantidad y costo de los materiales.Equipos.Mano de Obra, Bonos y Prestaciones Sociales.

Costos Indirectos.Gastos de administracin y direccin tcnica.Utilidad.Impuestos municipales, I.S.L.R., seguro social obligatorio, seguros.

Cmputos Mtricos

Los cmputos mtricos fueron elaborados en base a las cantidades obtenidas y planos de todos los elementos del sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable, y que junto a las partidas son indispensables para la elaboracin del presupuesto. Fueron elaborados mediante EXCEL.

Presupuesto

Es un conjunto de partidas debidamente descritas, numeradas y codificadas con sus unidades de medida, cantidad, que al multiplicar por el precio unitario calculado, resulta un total de esa partida, finalmente la sumatoria del conjunto de partidas tendr como total general el presupuesto de la obra. Para estimar el costo del proyecto, se procedi a computar las cantidades de obra del mismo, para ello se dividi la obra en partidas las cuales son definidas por un cdigo, descripcin y unidad de medida. Posteriormente a cada partida se le analiz el precio por unidad respectiva, los cuales fueron multiplicados por sus cantidades correspondientes, obteniendo as el presupuesto de la obra. Este se elabor en EXCEL junto con los cmputos.

CONCLUSIONES

Un sistema de almacenamiento y distribucin de agua potable es esencial en todas partes, debido a que el agua es un recurso de primera necesidad, ya que, el sector fundemos II presentaba problemas con el agua se decidi realizar esta propuesta para que as se tomen las medidas necesarias y este cuente con un servicio de agua eficiente y por mayor tiempo. A continuacin se presentan las conclusiones obtenidas durante la realizacin de este trabajo de investigacin.

El sector fundemos II actualmente no cuenta con un sistema de almacenamiento de agua potable, esto se debe al crecimiento no planificado de la poblacin.Para garantizar el correcto funcionamiento del sistema de almacenamiento propuesto se hace necesario la construccin del tanque elevado y el reemplazo de las tuberas debido a que ya se encuentran en deterioro.El sistema de almacenamiento planteado para la poblacin de fundemos II, se propone para funcionar por gravedad en caso de que la bomba se encuentre en mantenimiento o por falta de luz.La poblacin actual (2013), es de 436 habitantes con un total de 95 casas, siendo necesario un gasto medio de 1,261 lts/seg.La poblacin a servir para el ao 2033, es de 736 habitantes, siendo necesario para ello un gasto medio de 2,129 lts/seg. La poblacin futura se obtiene a travs del mtodo geomtrico, con una tasa de crecimiento anual de 3% utilizado por el INE, para as estimar la poblacin con una proyeccin ms cercana a la realidad).

RECOMENDACIONES

Crear campaas de concientizacin a travs de mesas tcnicas de agua para que los habitantes del sector fundemos II, no hagan mal uso y despilfarro del agua.Brindar apoyo a la Mesa Tcnica de agua para crear campaas de concientizacin a los habitantes para evitar que usen el agua de manera irracional.Realizar mantenimientos preventivos al sistema de almacenamiento, garantizando as su funcionamiento para el periodo de diseo, debido a que muchos sistemas no fallan porque estn mal diseados sino tambin por el deterioro ante la falta de mantenimiento.Se deben realizar los mantenimientos respectivos a las bombas y reemplazarlas una vez que las mismas cumplan con su periodo de vida til para garantizar con ello el buen funcionamiento de las mismas.En cuanto al pozo existente se recomienda hacer pruebas de bombeo donde se pueda calcular mediante diferentes mtodos su produccin.En el momento en que el sistema entre en funcionamiento se debe poner en marcha un plan para controlar fugas y eliminar todas las tomas ilegales instaladas por los propios habitantes que residen en el sector.

CAPTULO V

LA PROPUESTA

Propuesta de un Sistema de Almacenamiento y Distribucin de Agua Potable en el Sector Fundemos II, Municipio Maturn, Estado Monagas. Ao 2014.

OBJETIVOS DE LA PROPUESTA

REFERENCIAS

Arias, F. (2006). El Proyecto de Investigacin. Caracas: Episteme.Constitucin de la Repblica Bolivariana de Venezuela (1999).Fernndez N. y Di Domnico P. (2010). Propuesta para mejorar el Sistema de Abastecimiento de Agua Potable de la poblacin de Santa Clara, Municipio, Jos Gregorio Monagas, Estado Anzotegui.Garca A. (2009). Diseo de un Sistema de Abastecimiento de Agua Potable para la Consolidacin Urbanstica del sector la tus-tush Municipio Valdez, Estado Sucre, utilizando un programa de simulacin hidrulicaGuerra G. y Carvajal A. (2009). Diseo del Sistema de Abastecimiento de Agua Potable para la Poblacin de Aragita, Municipio Simn Bolvar, Estado Anzotegui.Hernndez Sampieri y otros (2008). Metodologa de la Investigacin. Mxico: McGraw-Hill.Hurtado de B., Jacqueline. (2008). Metodologa de la Investigacin Holstica. Caracas-Venezuela: Fundacin Sypal.Hurtado de B. (2000). Metodologa de la Investigacin Holstica. Caracas-Venezuela: Fundacin Sypal.Ley de Aguas de la Repblica Bolivariana de Venezuela (2007).Nio F. (2010). Evaluacin del Sistema de Abastecimiento de Agua Potable del Municipio Pennsula de Macanao, Estado Nueva EspartaNormas Para El Diseo De Abastecimiento De Agua. Instituto Nacional De Obras Sanitarias, Caracas INOS (1965)Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable. Instituto Nacional de Obras Sanitarias. Gaceta Oficial de la Repblica Bolivariana de Venezuela N 36395 (1998).Normas Sanitarias para el Proyecto, Construccin, Ampliacin, Reforma y Mantenimiento de Edificaciones. Instituto Nacional de Obras Sanitarias. Gaceta Oficial de la Repblica Bolivariana de Venezuela N 4044 (1988).Resolucin N SG-691 (MSAS). Normas Sanitarias para la Ubicacin, Construccin, Proteccin, Operacin y Mantenimiento de Pozos. Ministerio de Sanidad y Asistencia Social (1997).Romero C. (2010). Diseo de un Sistema de Abastecimiento de Agua Potable para la comunidad de Caicara de Barcelona, Municipio Bolvar, Estado Anzotegui, utilizando el software watercad.Villarroel P. (2010). Diseo del Sistema de Abastecimiento de Agua Potable en el Parcelamiento Residencial la Cascada, va San Diego, Municipio Sotillo del Estado Anzotegui.

ANEXOS

ANEXO A(PLANOS)

ANEXO B(ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS)

ANEXO C(COMPUTOS METRICOS Y PRESUPUESTOS)