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FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
“DISEÑO DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN
ZONAS RURALES"
AUTORES:
BANCES RIVASPLATA, JHONY
COLLPA FLORES, JAVIER ANTHONY
INGA CASTRO, ANABELL
ASESOR:
Ing. PEREZ CAMPOMANES, GIOVENE
CHIMBOTE - PERÚ
2015
“DISEÑO DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN
ZONAS RURALES"
1. REALIDAD PROBLEMÁTICA
La mayoría de poblaciones en zonas rurales, actualmente no cuenta con instalaciones para el
servicio de agua potable, por lo que las poblaciones consumen de lagunas, riachuelos sin
tratamiento alguno, lo que peligra la salud de los habitantes y no reúne los requisitos mínimos
de calidad para el consumo humano, debido a que frecuentemente vienen siendo
contaminados por distintos factores: la deposición de animales que están en la zona, además
por estar expuesta al ambiente natural y sin ninguna forma de precauciones para su uso, a
esto hay que agregarle que la calidad de agua es totalmente mala y no apta para el consumo
humano en la mayoría de los casos de forma directa por lo que sería necesario diseñar una
planta de tratamiento para lograr su potabilización.
También hay que señalar que en épocas de verano el caudal de agua en los ríos disminuye al
punto que la población se ve forzada a almacenar agua de las acequias y filtraciones existentes
proliferando aún más las enfermedades.
2. DEFINICIÓN DE PROBLEMA
Considerando la falta de soluciones adecuadas para la implementación y sostenibilidad de los
sistemas de abastecimiento de agua potable, especialmente en poblaciones rurales, se ha
creído conveniente la elaboración del presente proyecto de investigación, el cual desarrolla
una maqueta representativa para el diseño e implementación de sistemas de abastecimiento
de agua potable enfocado a pequeñas comunidades rurales.
3. ANTECEDENTES
A nivel internacional la tesis titulada “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
POTABLE PARA LAS COMUNIDADES DE SANTA FE Y CAPACHAL, PIRITU, ESTADO ANZOATEGUI”
de la Universidad de Oriente, escrita por López Raúl, para optar el grado de Ingeniero Civil,
estudió como objetivo general: Diseñar un sistema de abastecimiento de agua potable para las
comunidades de Santa Fe y Capachal. Llegando a la conclusión que el caudal en la temporada
de sequía es suficiente para satisfacer y asegurar el abastecimiento de agua a las comunidades
durante todo el año. (López ,2013)
En Guatemala, la tesis titulada “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
PARA LA ALDEA CAPTZÍN CHIQUITO, MUNICIPIO DE SAN MATEO IXTATÁN, HUEHUETENANGO”
de la Universidad de San Carlos de Guatemala, escrita por Lam José, para optar el grado de
Ingeniero Civil, tiene como objetivo: Diseñar el sistema de abastecimiento de agua potable
para la aldea Captzín Chiquito, municipio de San Mateo Ixtatán, Huehuetenango. Concluyendo:
Con la realización del Ejercicio Profesional Supervisado EPS, con apoyo de INFOM-UNEPAR, se
analizaron las necesidades de los servicios básicos y de infraestructura que carecen en la aldea
Captzín Chiquito, por lo que se atendió la solicitud del comité realizando un estudio y
planificación de un proyecto de agua potable.
En la Republica de Togo, la tesis titulada “PROYECTO DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE
AGUA POTABLE EN LA COMUNIDAD DE APEYEME Y TODOME DE LA REPUBLICA DE TOGO”, del
Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de estructuras, escrita por Serrano
Jesús, para optar el grado de Ingeniera Técnica Mecánica, estudio como objetivo general:
procurar el abastecimiento de agua apta para el consumo humano a la comunidad de
Apeyeme y Todomé que cuenta con una población actual de 8.000 habitantes. Llegando a la
conclusión que será necesario desarrollar técnicas para la participación ciudadana, concienciar
a la comunidad de respetar las instalaciones, de mantener las leyes, lo que va a requerir un
duro y largo trabajo durante la implementación del sistema, y también para la realización de
este proyecto, teniendo en cuenta la ubicación del proyecto y el grado de desarrollo de la
comunidad a la que va dirigido, no se han seleccionado las mejores opciones técnicamente
posibles en todos los casos sino las más viables tanto económicamente, por cuestiones de
accesibilidad a la consecución de los materiales empleados, como por el nivel de
conocimientos técnicos de la población y para poder cumplir la premisa de la autogestión del
sistema una vez construido y puesto en marcha.
En el Perú en la ciudad de Lambayeque, la tesis titulada “Diseño de abastecimiento de agua y
alcantarillado del centro Poblado Cruz de Médano – Lambayeque”, escrita por Olivari Oscar y
Castro Raúl, para optar el título de ingeniero civil estudió como objetivo general: Diseñar el
sistema de agua potable y alcantarillado en el Poblado Cruz Medrano; usando como
metodologías: la simulación hidráulica de los programas Epanet, Watercad y Sewercad. Llega a
la conclusión que la fuente más apropiada para este diseño es la de los pozos tubulares ya que
ofrece la cantidad y calidad necesarias y en canto a los programas cumplieron ampliamente
con lo planteado pues sus manejos y análisis son eficientes. (Olivari y Castro, 2012)
En el Perú, en la ciudad de Piura, la tesis titulada “SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
POTABLE PARA CUATRO POBLADOS RURALES DEL DISTRITO DE LANCONES”, de la Universidad
de Piura, escrita por Lossio Moira, para obtener el grado de ingeniería civil, tiene como
objetivo general: contribuir técnicamente, proponiendo criterios de diseño para sistemas de
abastecimiento de agua similares en zonas rurales de nuestro ámbito regional, teniendo en
cuenta las normas nacionales y la experiencia de diseño, construcción, evaluación y
transferencia de sistemas rurales de abastecimiento de agua que en los últimos años ha
desarrollado la Universidad de Piura. Usando como metodología la tecnología solar
fotovoltaica como una buena alternativa de aplicación en estas zonas de características tan
particulares donde la energía solar ofrece mayores ventajas frente al uso de otros tipos de
energía. Concluyendo: El diseño definitivo del proyecto refleja las respuestas de la comunidad
recibidas durante los diálogos consultivos. Este proceso puede dar lugar a una participación
donde la comunidad comparte autoridad y verdadero poder en todo el ciclo de desarrollo,
desde las decisiones normativas y la identificación de proyectos, hasta la evaluación final.
En el distrito de Moro, Santa - la tesis titulada “Mejoramiento del servicio de agua potable e
instalación de letrinas Shocospuquio del distrito de Moro, Santa-Ancash”. De la Universidad
Nacional del Santa, escrita por Blas Mirella, para optar el título de ingeniera civil, estudió
como objetivo general: Mejoramiento del servicio de agua potable para la Localidad de
Shocospuquio. Usando como metodología lo tradicional haciendo una respectiva inspección y
de allí ver que procesos constructivos se realizaran: como la construcción de una captación de
manantial, redes de distribución y cámaras rompe presión. Llega a la conclusión que es factible
su mejoramiento teniendo todos los aspectos y requisitos necesarios contando con un
presupuesto por parte de la municipalidad de este distrito.
4. MARCO TEÓRICO
4.1.Captación
Es una estructura de concreto que permite la recepción del agua de un manantial de ladera,
río, riachuelo, lago o laguna, que luego será distribuido a la población. La calidad del agua de
las fuentes superficiales, por lo general, no son las adecuadas para el consumo humano, por lo
que se requiere que se les dé un tratamiento y desinfección previo a su consumo.
4.2.Línea de Conducción
Es el tramo de tubería y de pequeñas estructuras que conducen el agua desde la captación
(planta de tratamiento) hasta el reservorio.
En lugares con mucha pendiente (más de 50 m de desnivel), se instalan cámaras rompe
presión, que sirven para regular la presión del agua para que no ocasione problemas en la
tubería y sus estructuras. Es de concreto armado, y tiene los siguientes accesorios.
Tubería de entrada con 01 válvula de compuerta y una válvula flotadora.
Tubería de salida y una canastilla.
Tubería de ventilación.
Tapa sanitaria, con dispositivos de seguridad.
- Válvula de aire
Sirve para sacar el aire atrapado en las tuberías. Son colocados en las partes altas de la línea
de conducción.
- Válvula de purga
Se coloca en los puntos más bajos del terreno que sigue la línea de conducción. Sirve para
eliminar el barro o arenilla que se acumula en el tramo de la tubería.
4.3.Planta de tratamiento
Son un conjunto de estructuras que sirven para someter al agua a diferentes procesos, con el
fin de purificarla y hacerla apta para el consumo humano, reduciendo y eliminando bacterias,
sustancias venenosas, turbidez, olor, sabor, etc.
4.4.Reservorio
Es un depósito de concreto que sirve para almacenar y controlar el agua que se distribuye a la
población, además de garantizar su disponibilidad continua en el mayor tiempo posible.
4.5.Red de distribución
Es el conjunto de tuberías, accesorios y estructuras que se instalan para conducir el agua desde
el reservorio hasta la toma domiciliaria o piletas públicas.
Componentes principales:
A. Válvula de control. Se coloca en la red de distribución, sirve para regular el caudal del agua
por sectores y para realizar la labor de mantenimiento y reparación.
B. Válvula de paso. Sirve para controlar o regular la entrada del agua al domicilio y para el
mantenimiento y reparación.
C. Válvula de purga. Se coloca en los puntos más bajos del terreno que sigue la línea de
conducción. Sirve para eliminar el barro o arenilla que se acumula en el tramo de la tubería.
Además, también podemos encontrar una cámara rompe presión en la red de distribución,
cuando se presenta un gran desnivel entre el reservorio y las viviendas. Se coloca para
disminuir la presión del agua, y en el caso inverso para aumentar la presión del agua dentro de
la tubería cuando ésta no es consumida, accionándose el cierre de la boya y permitiendo de
esta manera, abastecer de agua a las viviendas de las partes altas.
4.6.Conexiones domiciliarias
Son tuberías y accesorios que se instalan desde la red de distribución hacia cada vivienda, para
que las familias puedan utilizarla en la preparación de sus alimentos e higiene.
La conexión consta de las siguientes partes:
- Elemento de toma. Que puede constar de una te o una abrazadera.
- Elemento de conducción. Que va desde la toma hasta la vivienda.
- Elemento de control. Constituido por una válvula de compuerta o de paso a la entrada de la
vivienda.
- Conexión al interior. Es la distribución interna de la vivienda.
5. OBJETIVOS:
OBJETIVO GENERAL:
- Realizar los cálculos previos para el diseño de un sistema de abastecimiento de
agua potable para zonas rurales.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Calcular las pérdidas de carga.
- Hallar el diámetro de orificio de la tubería.
- Determinar si se usara el sistema de impulsión o aducción según la zona.
- Calcular la presión de las tuberías.
- Diseñar una maqueta.