proyecto de saniamiento básidco en la zona de tamburco
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PROYECTO DE SANIAMIENTO
BÁSICO EN LA ZONA DE
TAMBURCO
INTRODUCCIÓN
El servicio básico adecuado de agua potable y de alcantarillado permite reducir
las enfermedades de origen hídrico y elevan las condiciones de vida de la población.
Sin embargo, aún existe una importante diferencia en la cobertura y calidad de los
servicios que se brindan en las áreas urbana y rural, por lo que se requiere que los
esfuerzos de país orientados hacia zonas rurales (localidades o centros poblados de
hasta 2,000 habitantes) sean significativamente incrementados en los próximos años.
Para ello, es fundamental que se disponga de herramientas apropiadas para la
identificación, formulación y avaluación de proyectos de inversión así como las
decisiones en torno a ellos y sus características estén sustentadas en los estudios
previos necesarios.
El gran reto es lograr que los servicios de agua potable y saneamiento que se
deriven de los proyectos de inversión pública sea realmente sostenibles y, para ello,
son fundamentales las acciones en educación sanitaria, capacitación para la
población y fortalecimiento de las entidades encargadas de la operación y
mantenimiento.
I. UBICACIÓN
El Distrito peruano de Tamburco es uno de los nueve distritos de la Provincia de
Abancay ubicada en eldepartamento de Apurímac, bajo la administración
del Gobierno regional de Apurímac, en el sur del Perú.
El distrito fue creado mediante Ley del 31 de diciembre de 1941, en el Primer
gobierno de Manuel Prado Ugarteche.
Su nombre deriva de las voces quechuas Tambo (descanso) y Orcco (cerro);
siendo así semánticamente Cerro de Descanso, en efecto en la etapa colonial del
Perú, Tamburco era un centro de descanso y abastecimiento
Está ubicado en los 13º37’05” latitud sur y 72º52'18" latitud oeste, a
2,581 msnm con una superficie de 54.6 km²
II. MARCO TEORICOReservorios Las instalaciones de almacenamiento de agua tratada desempeñan
una función vital en el abastecimiento de agua segura, adecuada y confiable. Las
escuelas, hospitales, asilos, fábricas y casas particulares dependen de un
abastecimiento constante y confiable de agua segura. Si no se logra mantener la
integridad estructural y sanitaria de las instalaciones de almacenamiento, se
pueden producir pérdidas en la propiedad, enfermedades y muerte.
2.1 Propósito del almacenamiento
La finalidad del almacenamiento es asegurar la disponibilidad constante de agua
segura en situaciones normales y de emergencia.
2.2 Pozo de agua tratada
El almacenamiento de agua tratada a menudo se inicia en la planta de
tratamiento en lo que se conoce como pozo de agua clara o tratada. En el
sistema de distribución, los tanques de almacenamiento generalmente se
colocan sobre soportes de acero o se construyen en una elevación para que
haya presión del agua. Los sistemas más pequeños suelen usar un tanque que
proporciona presión, conocido como tanque hidroneumático
2.3 Volumen y presión adecuados
El servicio de agua deben proveer agua segura en todo momento:
en volúmenes adecuados
con presión suficiente (normalmente no menos de 2,4 kgf/cm2 ó 24 m de
columna de agua en cualquier punto del sistema)
2.4 Impacto del almacenamiento deficiente
La presión baja, volúmenes inadecuados y la contaminación de los reservorios
son el resultado de deficiencias en: O diseño O construcción O operación O
mantenimiento
2.5 Variación en la demanda de agua
A lo largo del día se producen cambios significativos en la demanda de agua del
sistema de distribución. Por ello, un reservorio de agua tratada actúa como una
reserva o amortiguador y previene cambios súbitos en la presión de agua.
2.6 Pozo de agua tratada
Los pozos de agua tratada a menudo se ubican en tanques subterráneos que
proporcionan un reservorio de agua clara de donde se bombea agua para el
almacenamiento y distribución. Generalmente, el tiempo de contacto se logra en
el pozo, a menudo con deflectores o pantallas para asegurar una CT adecuada.
2.7 Componentes y propósito
2.8 Período y caudales de diseño
Las obras de agua potable no se diseñan para satisfacer sólo una necesidad del
momento, sino que deben prever el crecimiento de la población en un período de
tiempo prudencial que varía entre 10 y 40 años; siendo necesario estimar cuál
será la población futura al final de este período. Con la población futura se
determina la demanda de agua para el final del período de diseño.
a) Período de diseño
En la determinación del tiempo para el cual se considera funcional el sistema,
intervienen una serie de variables que deben ser evaluadas para lograr un proyecto
económicamente viable. Por lo tanto, el período 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 determinar el período 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. Aún así, la norma general para el diseño de infraestructura de
agua y saneamiento para centros poblados rurales recomienda un período de diseño
de 20 años.
b) Cálculo de población de diseño
Se adoptará el criterio más adecuado para determinar la población futura, tomando
en cuenta para ello datos censales y proyecciones oficiales u otra fuente que
refleje el crecimiento poblacional, los que serán debidamente sustentados.
c) Caudales de diseño
La importancia del reservorio radica en garantizar el funcionamiento hidráulico del
sistema y el mantenimiento de un servicio eficiente, en función a las necesidades de
agua proyectadas y el rendimiento admisible de la fuente.
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 considerá el
reservorio, y debe asegurarse que el diámetro de la línea de conducción sea
suficiente para conducir este caudal, que permita cubrir los requerimientos de
consumo de la población.
En algunos proyectos resulta más económico usar tuberías de menor diámetro en la
línea de conducción y construir un reservorio de almacenamiento.
d) Demanda de agua
✓ Factores q u e afectan el consu m o
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.
Independientemente que la población sea rural o urbana, se debe considerar el
consumo doméstico, el industrial, el comercial, el público y el consumo por
pérdidas.
Las características económicas y sociales de una población pueden evidenciarse
a través del tipo de vivienda, siendo importante la variación de consumo por el tipo y
tamaño de la construcción.
El consumo de agua varía también en función al clima, de acuerdo a la temperatura
y a la distribución de las lluvias; mientras que el consumo per cápita, varía en relación
directa al tamaño de la comunidad.
✓ D e m anda de dotaciones
I.Considerando los factores que determinan la variación de la demanda de consumo
de agua en el distrito de tamburco.
Cuadro 1. Dotación del distriro de lambrama
DOTACIÓN
(l/hab./día)Tamburco 120
Fuente: Norma para el diseño de
Infraestructura de agua y saneamiento
II.9 habitantes en Tamburco
POBLACION ESTIMA A LOS 10 PROXCIMOS AÑOS SEGUN SEXO-
TAMBURCO 2016-2025
AÑO Hombre Mujer Total
2016 5142 5000 10142
2017 5372 5130 10502
2018 5603 5261 10864
2019 5835 5393 11228
2020 6068 5526 11594
2021 6302 5660 11962
2022 6537 5795 12332
2023 6773 5931 12704
2024 7010 6068 13078
2025 7248 6206 13984
∑ 61890 55970 117860
III. PASOS Y CALCULOS PARA EL DISEÑO DEL RESERVORIOPRIMERO
Diseño de un reservorio para distrito de tamburco, provicia de Abancay
Departamento de Apurimac.
SEGUNDO:
Datos a tomar en cuenta para el diseño para el reservorio :
✓ Poblacion: el año 2015 tiene un promedio de 9884 personas y en la poblacion en un
periodo de 10 años osea hasta 2025 que sera la cantidad de 13984 personas . ya que
anualmente aumenta por año:
varones Mujeres total
260 130 390 habitantes
✓ Consumo de agua diario por persona segun la DIGESA en zona rurales es de 120lts por
persona.
TERCERO:
CALCULO DE VOLUMEN:
Volumen del reservorio=(cantidad de consume de agua) por (cantidad de poblacion)
V=120 lts∗13984
V=1678080 lts
V=1678,08m3
Tomando factores externos de consumo.
a) CONTRA INSENDIOS:
V CI=25100
∗(V )
V CI=25100
∗(1678,08)
V CI=419.52 Lts .
b) ASPECTOS DE REGULACION:
V AR=25100
∗(V )
V AR=25100
∗(1678.08)
V AR=419.52m3.
Por lo tanto el volumen final del reservorio a diseñar es:
V T=V +V CI+V AR
V T=1678.08m3.+419.52m3.+419.52m3.
V T=2517.12m3.
CUARTO:
CAlCULO DE CAUDAL.
Tener en cuenta que el caudal se expresa en segundos por consumo diario
24h=24∗(3600 )=86400 seg .
1 litro=0.001m3
Q=VT
= 1678.0886400Seg
Q=0.019m3
s.
IV. CAPACIDAD Y DIMENSIONAMIENTO DEL RESERVORIO
Capacidad del reservorio
Para determinar la capacidad del reservorio, es necesario considerar
la compensación de las variaciones horarias, emergencia para incendios, previsión
de reservas para cubrir daños e interrupciones en la línea de conducción y que el
reservorio funcione como parte del sistema.
Para el cálculo de la capacidad del reservorio, se considera la compensación de
variaciones horarias de consumo y los eventuales desperfectos en la línea de
conducción. El reservorio debe permitir que la demanda máxima que se produce en
el consumo sea satisfecha a cabalidad, al igual que cualquier variación en el
consumo registrado en las 24 horas del día. Ante la eventualidad que en la línea de
conducción pueda ocurrir daños que mantengan una situación de déficit en el
suministro de agua, mientras se hagan las reparaciones pertinentes, es
aconsejable un volumen adicional para dar oportunidad de restablecer la conducción
de agua hasta el reservorio.
Cálculo de la capacidad del reservorio
Para el cálculo del volumen de almacenamiento se utilizan métodos gráficos y
analíticos. Los primeros se basan en la determinación de la “curva de masa” o de
“consumo integral”, considerando los consumos acumulados; para los métodos
analíticos, se debe disponer de los datos de consumo por horas y del caudal
disponible de la fuente, que por lo general es equivalente al consumo promedio
diario.
Para los proyectos de agua potable por gravedad, las normas recomiendan una
capacidad mínima de regulación del reservorio del 15% del consumo promedio
diario anual (Qm).
Con el valor del volumen (V) se define un reservorio de sección circular cuyas
dimensiones se calculan teniendo en cuenta la relación del diámetro con la altura de
agua (d/h), la misma que varía entre 0,50 y 3,00. En el caso de un reservorio de
sección rectangular, para este mismo rango de valores, se considera la relación del
ancho de la base y la altura (b/h).
Ubicación del reservorio
La ubicación está determinada principalmente por la necesidad y conveniencia de
mantener la presión en la red dentro de los límites de servicio, garantizando
presiones mínimas en las viviendas más elevadas y presiones máximas en las
viviendas más bajas, sin embargo debe priorizarse el criterio de ubicación tomando
en cuenta la ocurrencia de desastres naturales.
V. metodologia empleada calculo hidraulico: formula hazen y williamsExisten diversas relaciones o formulas para el cálculo hidráulico, no obstante se ha
considerado la siguiente fórmula para el programa: Fórmula de Hazen-Williams
(1905).
El método de Hazen-Williams es válido solamente para el agua que fluye en las
temperaturas ordinarias (5 ºC – 25 ºC). La fórmula es sencilla y su cálculo es simple
debido a que el coeficiente de rugosidad “C” no es función de la velocidad ni del
diámetro de la tubería. Es útil en el cálculo de pérdidas de carga en tuberías para
redes de distribución de diversos materiales, especialmente de fundición y acero:
hf = 10,674 * [Q1,852/(C1,852* D4,871)] * L
o en forma genérica como,
hf = 6.78* L x ( v /C) 1.85D 1.165
En donde:
h : pérdida de carga o de energía (m)
Q : caudal (m3/s)
C : coeficiente de rugosidad (adimensional)
D : diámetro interno de la tubería (m)
L : longitud de la tubería (m)
V : velocidad promedio (m/s)
En la siguiente tabla se muestran los valores del coeficiente de rugosidad de Hazen-
Williams para diferentes materiales:
COEFICIENTE DE HAZEN-WILLIAMS PARA ALGUNOS MATERIALES
Material C Material C
Asbesto cemento 140 Hierro galvanizado 120
Latón 130-140 Vidrio 140
Ladrillo de saneamiento 100 Plomo 130-140
Hierro fundido, nuevo 130 Plástico (PE, PVC) 140-150
Hierro fundido, 10 años de edad 107-113 Tubería lisa nueva 140
Hierro fundido, 20 años de edad 89-100 Acero nuevo 140-150
Hierro fundido, 30 años de edad 75-90 Acero 130
Hierro fundido, 40 años de edad 64-83 Acero rolado 110
Concreto 120-140 Lata 130
Cobre 130-140 Madera 120
Hierro dúctil 120 Hormigón 120-140
CANTIDAD DE HIPOCLORITO
CaHCl=(Vol.hab*100mgHcl) (30%*10)
Can Hcl =(1678080Lt * 100mg Hcl)/lt (30%*10)
CanHcl = 55936000mg Hcl
CanHcl = 55,94 Kg Hcl
VI. ANEXOS
PLANTA DE RESERVORIO V: 2517 .12m 3 .
15m
1m
1m
15m
1m
.
CORTE A-A
PERFIL TOPOGRAFICO
Punto X Y Z
Captación 732455.00 m
E
8496582.00 m S 3025
Planta de tratamiento 731560.00 m
E
8495321.00 m S 2855
Reservorio 731560.00 m
E
8495321.00 m S 2855
Población 730784.00 m
E
8494496.00 m S 2755
15m
RECOMENDACIONES
La captación debe tener una adecuada protección para evitar la contaminación
del agua. Se deberá sellar la zona del afloramiento e instalar una tapa sanitaria
provista de un seguro para evitar que manos extrañas la retiren.
La salida de la tubería de limpieza y desagüe debe protegerse con una malla
metálica para evitar la entrada de animales pequeños. . Instalar un cerco
perimétrico para evitar que personas y animales puedan dañar la estructura.
Después de cada limpieza o reparación será necesario desinfectar la cámara
húmeda.
Si hay fugas o grietas, resanar la parte dañada.
Después de cada limpieza y reparación se deberá desinfectar el reservorio.
Instalar un cerco perimétrico para evitar que las personas y los animales puedan
dañar a la estructura y reparar cuando sea necesario.
El reservorio debe tener una tapa sanitaria que la proteja o impida la entrada de
la suciedad.
Además, esta deberá asegurarse para evitar la manipulación de personas ajenas.
Proteger la tubería de limpieza y desagüe con una malla para evitar la entrada de
los animales pequeños. Asimismo proteger con un emboquillado el canal de
limpia.
Observar si existen fugas o grietas en la estructura para proceder de inmediato a
resanar la parte dañada con igual cantidad de cemento y arena.
CONCLUSIONES
• La ejecución del trabajo fue de fundamental importancia para el abastecimiento
de agua del distrito de Tamburco. Este trabajo estuvo a cargo del grupo del curso
de Mecanica de Fluidos.
• El reservorio se proyectaron aproximadamente para los 10 años de
funcionamiento.
. • El perfil longitudinal del reservorio está aproximadamente entre los 14 a 15
metros más elevado de lo proyectado en promedio.
• Es urgente y necesario realizar una operación de descolmatación porque, de
seguir la tendencia actual, en aproximadamente 5 años el reservorio dejará de ser
rentable.
• Nosotros hemos optado por estudiar las siguientes alternativas de
descolmatación: 1. El Dragado Mecánico. 2. El Sistema de Hidrosucción 3. La
Operación de Compuertas
• También debemos mencionar que estas alternativas de solución no son las
únicas que existen, pero sobre ellas nos vamos a concentrar en este estudio.
• La operación de compuertas sería complementaria a la Hidrosucción y permitiría
recuperar volumen útil.
• De acuerdo a lo estudiado en la presente tesis, podemos concluir que se debe
de elaborar un modelo físico hidráulico de la estructura principal, así como de la
cuenca aguas arriba y aguas abajo del reservorio, para poder determinar tanto las
posibles zonas afectadas por el caudal de descarga, como también la ubicación
de los sedimentos en el cauce del río aguas abajo.
• Se han vertido ideas en la presente tesis con respecto al caudal de limpieza.
Estas ideas se ajustarán de acuerdo a los resultados obtenidos en el modelo
hidráulico del reservorio de Lima.
