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ABASTECIMIENTO DE DESAGÜE – POMABAMBA

Grover Navarro Huamán

[email protected]

Joisy Rivera Munarriz

[email protected]

César Sáenz Escudero

[email protected]

Daniel Tarazona Torres

[email protected]

Helen Zárate Miranda

[email protected]

CURSO: Abastecimiento de agua y Alcantarillado

Facultad de Ingeniería Civil

Universidad Nacional de Ingeniería

RESUMEN

ABSTRACT

Departamento Académico De Hidráulica

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1. INTRODUCCION

2. OBJETIVOS


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o Definir y hallar los parámetros de diseño, para el pueblo de Pomabamba

o Diseñar la red de distribución de alcantarillado del poblado de Pomabamba

o Hacer un modelamiento hidráulico de dicha distribución haciendo uso del software

sewercad

3. UBICACIÓN Y DESCRIPCION DE LA ZONA DEL TRABAJO

El área de influencia del Proyecto que comprende la ciudad de Pomabamba se ubica en:

Ubicación Política

Región : Ancash

Provincia : Pomabamba

Distrito : Pomabamba

Ubicación Geográfica

Latitud Sur : 08°47’

Longitud Oeste : 77° 28’

Altitud : 2,948 msnm.

Ubicación Hidrográfica

Cuenca : Río Marañon

Microcuenca : Río Pomabamba

Limites

Por el Norte Con los distritos de San Juan de Chullin y Sicsibamba (Sihuas)

Por el Sur Con el distrito de Huayllán

Por el Este Con los distritos de Parobamba y Quinuabamba

Por el Oeste Con el distrito de Yuramarca (Corongo)


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El proyecto ha sido diseñado teniendo en cuenta los estados límite que se especifican para cumplir los

objetivos de constructibilidad, seguridad y serviciabilidad; de igual forma han sido proyectados teniendo en

cuenta su integración con el medio ambiente y cumplir las exigencias de durabilidad y servicio requeridas de

acuerdo a sus funciones, importancia y las condiciones de ambientales

- Previsiones De Crecimiento

Considera las necesidades de la infraestructura urbana básica, como resultado de las previsiones del

crecimiento esperado de la población urbana en los próximos quince años, otorgándoles un tratamiento

específico a cada una de las zonas urbanas que se encuentren en el ámbito del proyecto.

- Uso De La Infraestructura Actual

Se considerará que el crecimiento urbano será horizontal a fin de utilizar la actual infraestructura buscando el

uso económico de las provisiones de agua y alcantarillado, promoviendo el uso de las actuales áreas

urbanas vacías o que estén abandonadas bajo las actuales condiciones estructurales y densidades de

asentamientos.

- Crecimiento Vertical

En las áreas que constituyen la zona residencial del proyecto, no se considerará el crecimiento vertical.

- Infraestructura urbana

Se considerará las restricciones resultantes de los altos costos de las inversiones en infraestructura

Estudio de Demanda

El proyecto de agua potable se ha diseñado previendo el crecimiento de la población en un período de 20

años, estimando la población futura con lo cual se ha determinado la demanda, como se muestra en el

siguiente cuadro:

Variaciones De Consumo

Se presenta las variaciones del consumo según las normas vigentes. Para el presente estudio se adoptará el

coeficiente de 1.3 para el máximo caudal de la demanda diaria (Qmd), se adoptara para el máximo caudal

anual de la demanda horaria de 2.5 para toda la zona del proyecto.

CONSUMO DOMÉSTICO Y PRODUCCIÓN DE DESAGÜE


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PROPÓSITOAGUA POTABLE DESAGUE

l/hab/d l/conex/d l/conex/d

Beber 2 10 6

Cocinar 6 25 20

Aseo personal 6 30 30

Limpieza de domicilio 10 – 30 4

Otros usos 1 6 0

CONSUMO BASICO 10 90 60

Aseo personal, ducha 10-50 210 210

Inodoro 10-15 100 100

Lavar ropa 150 90

Limpieza de casa 50 10

CONSUMO GENERAL 60 600 470

Lavar/baño 25 150 150

Limpieza de casa 50 25

Jardín (2.5 l/m) 500 50

Otros usos (auto) 200 160

CONSUMO ALTO 100 1500 855

Fuente de Abastecimiento de Agua Potable

En la actualidad el sistema de agua potable, tiene como fuente de recurso hídrico las aguas del Río

Pomabamba que es derivado a través de una captación y conducido a través de canal abierto de uso

agrícola que en la progresiva 3+200 es derivada al planta de tratamiento de operación y funcionamiento

deficiente.

El presente proyecto plantea una nueva captación aguas arriba del sistema existente y aprovechar las aguas

del mismo Río que época de estiaje tiene un caudal de 1.50 m³/seg.

4. DESCRIPCION DEL PROYECTO


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5. DESCRIPCION DE LA SOLUCION Y RESULTADOS

5.1 Parámetros de diseño

- Periodo de diseño:

Tomando como referencia la norma DIGESA (Dirección General de Salud Ambiental-Ministerio de Salud)

- Población

De la información obtenida se sabe:

Año Población r

1972 11860

1981 12472 68.000

1993 13251 64.917

2007 15010 125.643

Promedio = 86.187

Entonces aproximando esto a un crecimiento aritmético o lineal se podrá obtener:

Localidad Población Actual Población proyectada

Pomabamba 4745 9054

- Dotación


La población proyectada fue hallada tomando en

cuenta un periodo de

diseño de 50años.

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Además la dotación que se requiere para abastecer una ciudad depende de sus factores climatológicos y condiciones de vida así como sus costumbres y tradiciones. Respetando los Reglamentos y Parámetros que establece la Normatividad Peruana

La dotación representa al consumo promedio de agua potable que realiza un poblador durante un día normal, es decir el consumo humano para satisfacer sus necesidades básicas y de otras actividades.

Consumo Humano.

El consumo humano de agua potable comprende varios usos. Se puede diferenciar la demanda destinada a bebida y cocina, necesaria para sobrevivir, que varía entre 2 a 8l/h/d. Los demás consumos básicos, tales como aseo personal y limpieza de vivienda, alcanzan valores de 10 a 40 l/h/d como mínimo. Tales consumos específicos son restringidos e implican que se lave la ropa en un río, acequia u otra fuente de agua, fuera de la casa. La dotación global para el área del proyecto es de 100 l/hab/día, considerando que es una ciudad en zona rural; esta dotación comprende:

a. Consumo directo domésticob. Desperdicio y derroche domésticoc. Consumo indirectod. Fugas técnicas.

Para determinar el caudal medio usamos:

Qm=Dotación

( ¿hab×dia

)× Población(hab)

86400 ( ls )=100×905486400=10.5 l / s

No se requiere demanda contra incendio ya que la poblacion es menor que 10000 hab.

Para diseñar la linea de distribucion se necesita determinar el caudal maximo horario:


La dotación utilizada fue 100 l/h/d

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Qmh=Qm×k2 = 10.5 x 2.0 = 21 l/s

Calculo del caudal de desagüe

Sabemos que: Qdesagüe=Qmh*80%

Qdesagüe=21 l/s *80% Qdesagüe = 16.76 l/s

5.2 Diseño del sistema de alcantarillado5.2.1 esquema hidráulico

El sistema hidráulico es el siguiente.

Este esquema representa el sistema hidráulica de una pequeña región del poblado de análisis compuesta de buzones con una sola estructura de descarga y funcionara con descarga libre

5.2.2 Calculo de los parámetros de los colectoresLas longitudes de los colectores se calcularon a partir del plano en autocad y en cuanto al caudal en marcha a partir de la densidad de caudal por tubería de la siguiente manera

Qdesagüe = 16.76 l/s Ltota=14145m


El valor de k1 es 2, se determinó usando la norma DIGESA (Dirección General de Salud Ambiental-Ministerio de Salud)

caudal unitario 0.00148174caudal infiltración 0.004caudal en marcha unitario

0.00548174

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ColectorLongitud CAUDAL EN

MARCHA1 50.6 0.2772 56.1 0.3083 61.6 0.3384 37.2 0.2045 18.0 0.0996 16.5 0.0907 68.9 0.3788 60.0 0.3299 44.8 0.246

10 42.4 0.23211 24.4 0.13412 38.1 0.20913 52.7 0.28914 22.3 0.12215 39.9 0.21916 41.5 0.22717 56.7 0.31118 58.8 0.32219 58.8 0.32220 57.3 0.31421 74.4 0.40822 45.4 0.24923 50.6 0.27724 11.6 0.06425 20.7 0.113

5.2.3 Calculo de las cargas sanitarias y cotas de los buzonesPara el cálculo de las cargas sanitarias de los buzones las hemos hallado a partir del caudal en marcha de los colectores inmediatos que llegan a ella. Las cotas se hallaron a parti del plano topográfico haciendo uso del comando T-REX así tenemos lo siguiente:


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colectores carga (l/s) cota de terreno

MH-1 0 2,920.70MH-2 0.28 2,922.74MH-3 1.08 2,923.95MH-4 0.21 2,931.25MH-5 0 2,935.56MH-6 1.42 2,924.67MH-7 1.62 2,921.31MH-8 1.72 2,920.29MH-9 3.02 2,920.45MH-10 0 2,931.31MH-11 0.12 2,929.04MH-12 0.34 2,927.48MH-13 0.89 2,927.06MH-14 0 2,927.00MH-15 0 2,927.00MH-16 0.32 2,926.74MH-17 0 2,922.54MH-18 3.39 2,918.49MH-19 4.36 2,917.42MH-20 4.6 2,915.97MH-21 5.95 2,911.03MH-22 0.59 2,912.14MH-23 0.53 2,914.23MH-24 0.25 2,920.31MH-25 0 2,922.53

5.2.4 Parámetros de diseño de colectoresLoa parámetros de diseño son los siguientes:

material concretogeometría cilíndricadiámetro 1.2maltura mínima 1.2m

5.2.5 Elección de material de colectores


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El material de los colectores será de concreto

5.2.6 Cálculos y resultados con el programa de SewercadEl cálculo del alcantarillado se realizo con el programa Sewercad después de colocar todos los parámetros antes calculados con el fin de obtener un diseño adecuado se colocaran las siguientes restricciones:a. Restricciones de velocidad

b. Restricciones de cobertura

c. Restricciones de pendiente

Resultados finales

6. CONCLUSIONES

01. Las redes de alcantarillado pueden ser diferenciadas según el lugar en donde se realizaran, un ejemplo muy importante se puede dar en la sierra donde estas separan el agua de lluvia de las aguas negras.

02. Al igual que en una red de distribución, las tuberías tienen un estándar, es decir están limitadas en velocidades, condición que restringe el empleo de


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cualquier tipo de espesor, esta velocidad debe encontrarse entre 0.6 m/s y 3 m/s.

03. Se empleo el programa Sewercad con el fin de optimizar la red, para esto es necesario indicar cuáles son las restricciones empleadas para el sistema de alcantarillado, estas son:

Velocidad: 0.6 m/s < V < 3 m/s Cobertura: 1.2 m < C < 5 m. Pendiente: 0.008 m/m < S < 0.100 m/m

04. Se empleo el Reglamento de Dirección General de Salud Ambiental – Ministerio de la Salud, ya que esta norma rige en todo el país, su empleo no solo se da de forma particular como Sedapal.

05. El material empleado para los colectores es el concreto, ya que es un muy buen material para las condiciones que presenta la región de Pomabamba – Ancash.

06. La red de alcantarillado se considera un servicio básico, sin embargo la cobertura de estas redes en las ciudades de países en desarrollo es ínfima en relación con la cobertura de las redes de agua potable, esto puede ser grandemente tomado en cuenta, puesto que se da un mayor énfasis a las redes de distribución y a estas no.

07. Hay que tomar en cuenta que el caudal es la suma de: Agua Domestica Agua por Infiltración Agua por lluvia Agua por desecho Industrial

7. RECOMENDACIONES

01. Hay que tener cuidado con la presencia de aguas subterráneas, puesto que esta dificulta la ejecución de los trabajos, una solución para esto será el empleo de motobombas empleados durante la excavación de la zanja, empleándolos cuando se realizan pozos artificiales en los lados cercanos a la zona de excavación. El fin principal de las motobombas es depreciar el nivel freático de la zona de trabajo


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02. Es muy importante un estudio de rutas de llegada, ya que en los proyectos de saneamiento, generalmente presentan zonas accidentadas, de fuerte pendiente, donde no existe acceso para los camiones, volquetes y maquinas.

03. La calidad de los materiales debe estar en buenas condiciones, puesto que su influencia es muy importante, tomando en cuenta que este tipo de estructuras de saneamiento están diseñadas para un periodo de 50 años.

04. Es importante tomar en cuenta consideraciones basadas en estudios geológicos, para así poder tener un amplio conocimiento del lugar donde se realiza y tomar en cuenta dificultades que se pueden presentar a lo largo de la ejecución de la obra.

05. Debemos tener en cuenta que las aguas pluviales urbanas no son aguas limpias, si no que están fuertemente polucionadas, por lo que su vertido directo al cauce puede generar una contaminación apreciable.

06. Hay que tener un estricto orden y cumplir estándares entre todos los conectores y obras en general, por ejemplo lo conectores primarios, ya que son los mayores colectores de la población y reúnen grandes caudales, hasta aportarlos a su destino final o aliviarlos antes de su incorporación a un emisario.


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