MODELACION EN EPANET 2.0 DEL MUNICIPIO LA JUGUA DEL PILAR LA GUAJIRA

IVAN CALDERON OLIVER

Trabajo presentado en el mduloACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO

Al profesor: Luis Aycardi Donado

Especializacin en Ingeniera de Saneamiento AmbientalUNIVERSIDAD DEL NORTEBarranquilla, AtlnticoAbril de 2012MODELACION EN EPANET 2.0 DEL MUNICIPIO LA JUGUA DEL PILAR LA GUAJIRA

Se requiere disear la red de acueducto para el municipio de la Jagua del Pilar La Guajira, utilizando el Software Epanet 2.0 para simular el comportamiento de la red construida con base en los criterios y recomendaciones proporcionadas por el Reglamento Tcnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Bsico.Descripcin.La Jagua del Pilar es un municipio ubicado al sur del departamento de la Guajira, el cual se encuentra al pie de la serrana del Perij. Limita al norte con el municipio de Urumita, al oriente con Venezuela y al sur con el departamento del Cesar. Su clima es clido con una temperatura media de 28 C y una altitud de 223 msnm. Esta localidad se convirti en municipio a partir de 1998 mediante la ordenanza 018 amparada en la Ley 14 de 1969 o tambin llamada Ley de Fronteras.

Figura 1. Imagen satelital proporcionada por Google Earth.El sistema montaoso est formado por la Serrana del Perij, cuya mayor elevacin es el Cerro Pintao, con una altura de 287 metros. El resto del municipio es plano, baado por los ros perij, Marqeuzote y el arroyo Los Mrtires, principalmente. Las fiestas patronales se celebran el 16 de Julio, da de la virgen del Carmen y el 12 de Octubre da de la Virgen del Pilar, conjuntamente con el festival Vela del Marquezote. La vegetacin en su gran mayora son jaguitos, mangos, ceibas, higuitos, etc. Existen muchos pastizales utilizados para el pastoreo del ganado. En la propia serrana (municipio de El Plan) se encuentran muchos animales silvestres, sainos, venaos, armadillos, entre otros animales. La base de la economa del municipio est consolidada por la ganadera y la agricultura. Se cultiva el algodn, el maz, pltano, la yuca y algunos cultivos de pan coger.

Figura 2. Calle principal de la Jagua del PilarLa zona urbana la cobertura en el servicio de acueducto es del 100%, energa elctrica 90% y gas natural el 80%.La poblacin del ltimo censo registr 2732 habitantes (DANE 2005). Tiene una superficie de 267 Km2 y una densidad poblacional de 10.23 hab/Km2. De acuerdo a los informes de planeacin la tasa de crecimiento es del 3%, algo superior para esos municipios pequeos.Lo primero que debe hacerse es asignar el nivel de complejidad que de acuerdo al RAS debe ser el que resulte mayor de entre la clasificacin obtenida por la proyeccin de la poblacin urbana al perodo de diseo y aquel obtenido segn la capacidad econmica actual de los usuarios del sistema.Con la informacin recolectada de la poblacin se hace un clculo para estimar la poblacin usando los mtodos aritmtrico, geomtrico y exponencial, que para el caso de acuerdo al nmero de habitantes, sera adecuado

Se tiene la informacin de un censo anterior efectuado en el ao 1993 el cual arroj una poblacin de 2023 habitante, no se disponen de ms datos. Con esta informacin se calcula el valor de r para el mtodo geomtrico y el de k para el mtodo exponencial.Se realizan los respectivos clculos en una hoja de Excel y dando los resultados que siguen.DATOSUnTFMET. ARITMETICOMET. GEOMETRICOMET. EXPONECIAL

Puc2732hab2013320533383216

Pci2023hab2014326434233291

Tuc2005ao2015332335093369

Tci1993ao2016338235983448

r0,0252017344136893528

K0,0232018350037833611

Pcp3000hab2019355938793696

Pca2023hab2020361839773783

Tcp2010ao2021367740783871

Tca1993ao2022373641823962

2023379642884055

2024385543964150

2025391445084247

2026397346224347

2027403247394449

2028409148594553

2029415049834660

2030420951094769

2031426852384881

2032432753714995

2033438655075113

2034444556475233

2035450557905355

2036456459375481

2037462360885609

2038468262425741

Conforme a los datos obtenidos en la tabla y descartando la importancia de cualquier otro componente que llegue a afectar el nivel de complejidad del sistema se tiene que el nivel es segn tabla del RAS nivel de complejidad medio, con usuarios con capacidad econmica baja.Luego se determina la dotacin neta, la cual asumiremos como 100% residencial. Debido a la insuficiencia o ausencia de registro en el consumo se tendr en cuenta los criterios del RAS para el establecimiento de estos parmetros.

De acuerdo a la tabla proporcionada por el RAS y el nivel de complejidad del sistema, las dotaciones netas mnimas y mximas sern:Mnima: 120 (l/hab-da)Mxima: 175 (l/hab-da)Una vez determinada la dotacin neta, se calcula la dotacin bruta:

Donde %p es el porcentaje de prdidas, cmo el nivel de complejidad es medio y no se disponen de registros, el porcentaje de prdidas es de 30%, algo superior a lo planteado en la CRA, para lo cual el sistema debe trabajar para reducir sus prdidas comerciales y fsicas.

Luego la dotacin bruta es de

Para el clculo del abastecimiento, demanda, son tan necesarias la poblacin futura como la dotacin bruta, aunque esta ltima debera reducirse disminuyendo las prdidas.Caudal medio diario (Qmd)el caudal medio diario, qmd, es el caudal medio calculado para la poblacin proyectada, teniendo en cuenta la dotacin bruta asignada. Corresponde al promedio de los consumos diarios en un perodo de un ao y puede calcularse mediante la siguiente ecuacin:

Para los clculos se toma el promedio de los tres mtodos para la poblacin futura aunque esto no es muy recomendable y depende del desarrollo de la poblacin y la dinmica poblacional en torno a grandes centros urbanos en la zona. En el horizonte a 25 aos se estima que la poblacin de la Jagua ser de 5555 habitantes.

Luego el Qmd: 16.07 lpsCaudal mximo diario

El caudal mximo diario, QMD, corresponde al consumo mximo registrado durante 24 horas durante un perodo de un ao. Se calcula multiplicando el caudal medio diario por el coeficiente de consumo mximo diario, k1.El caudal mximo diario se calcula mediante la siguiente ecuacin: QMD = Qmd *k1 (b.2.3)

El valor de K1 fue el dado por el RAS para el nivel de complejidad asignado.Ahora se calcula el QMH.Caudal mximo horario

El caudal mximo horario, QMH, corresponde al consumo mximo registrado durante una hora en un perodo de un ao sin tener en cuenta el caudal de incendio. Este calcula como el caudal mximo diario multiplicado por el coeficiente de consumo mximo horario, k2, (vase b.2.7.5) segn la siguiente ecuacin QMH =QMDk2 (b.2.4)

Este valor de k2 tambin es recomendado por el RAS, luego QMH: 33.43 lps. Ya con estos datos puede hacerse el diseo de la red.