ING. SANITARIA.

PROYECTO FINAL DE SANITARIA 1

ABASTECIMIENTO DE UNA HURBANISACION DE LA CIUDAD DE SUCRE

INTRODUCCIÓN.-

El proyecto surge de la necesidad de satisfacer una población que está actualmente viviendo la población del conjunto en cuanto el suministro de agua potable ya que es indispensable para la vida del humano.

La red de abastecimiento de agua potable es un sistema de obra de ingeniería,

concatenada que permite llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad,

pueblo o área rural relativamente densa, el agua potable.

Tipos de fuentes de abastecimiento

Las fuentes de abastecimiento de agua pueden ser.

Subterráneas:

Superficiales:

Pluviales:

Subterráneas: la capacidad de agua subterránea se puede realizar a través de

manantiales, galerías filtrantes y pozos excavados y tubulares.

Las fuentes subterráneas protegidas generalmente están libres de microrganismos

patógenos y presentan una calidad compatible con los requisitos para el consumo

humano. Sin embargo, previamente a su utilización es fundamental conocer las

características del agua, para lo cual se requiere realizar los análisis físicos-

químicos y bacteriológicos correspondientes.

Fuentes superficiales: las aguas superficiales están constituidas por los ríos,

lagos embalses, arroyos, etc.

La calidad de agua superficial puede estar comprometida por contaminantes

provenientes de la descarga de desagüe doméstico, residuos de actividades

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mineras o industriales, uso de defensivos agrícolas, presencia de animales,

residuos sólidos, y otros.

En caso de la utilización de agua superficial para el abastecimiento, además de

conocer las características físicas químicas y bacteriológicas de la fuente, será

preciso definir el tratamiento requerido en caso que no atienda a los

requerimientos de calidad para consumo humano.

Objetivos:

1.1.- Objetivo General.- Realizar un diseño con responsabilidad para la

dotación de agua potable con según como especifica la norma de

abastecimiento de agua de la zona el pedregal de la cuidad de sucre

1.2.- Objetivos Específicos.- Los objetivos específicos que persigue el presente Proyecto son:

• Dotar del serbio de agua potable a la urbanización del pedregal de la cuidad

de sucre

• realizar el proyecto de manera responsable como indica la norma para así

tener un sistema eficaz y de calidad.

•Mejorar los hábitos de consumo en lo relacionado con el uso correcto del agua

en la urbanización el pedregal.

2.- Ubicación.- el proyecto de dotación de agua potable se realizara para el barrio

EL PEDREGAL que se encuentra n el distrito 4 de la ciudad de sucre.

3.- Criterios de diseño: Los criterios de diseño, que fueron tomados en cuenta en el proyecto de abastecimiento de agua potable, fue en base a los requerimientos de la población, topografía, gasto económico, etc.

3.1.- Material.- El material que se va a usar en el diseño de la red de abastecimiento de agua potable, tanto en la red principal como en la

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secundaria debe cumplir especificaciones que coincidan con requerimientos tanto de presión, como de costo en, este caso utilizaremos tubería P.V.C.

3.2.- Diseño.- Ha sido realizado para la conducción de agua potable, con el diseño de perfiles, zanjas, volúmenes de relleno, volúmenes de hormigón, volúmenes de arena, etc.

3.3.- Estimación de diámetro.- El diámetro está siendo relacionado dependiendo de líneas piezometricas, como presión en cada punto de la red de distribución.

Fundamento teórico;

Calidad del agua en la fuente

Calidad requerida para que sea potable

La calidad del agua debe ser evaluada antes de la construcción del sistema de

abastecimiento. El agua en la naturaleza contiene impurezas, que pueden ser

de naturaleza físico-química o bacteriológica y varían de acuerdo al tipo de

fuente. Cuando las impurezas presentes sobrepasan los límites recomendados,

el agua deberá ser tratada antes de su consumo. Además de no contener

elementos nocivos a la salud, el agua no debe presentar características que

puedan rechazar el consumo.

Se define como agua potable aquella que cumple con los requerimientos de las

normas y reglamentos nacionales sobre calidad del agua para consumo

humano y que básicamente atiende a los siguientes requisitos:

• Libre de microorganismos que causan enfermedades;

• Libre de compuestos nocivos a la salud;

• Aceptable para consumo, con bajo contenido de color, gusto y olor

aceptables; y

• Sin compuestos que causen corrosión o incrustaciones en las instalaciones

sanitarias.

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Para la prevención de la contaminación de las fuentes, se debe dar atención

especial a las medidas para controlar la contaminación puntual y no puntual, tal

como se señala a continuación:

La protección de las fuentes

La protección de fuentes de agua o nacimientos es un conjunto de prácticas

que se aplican para mejorar las condiciones de producción de agua, en calidad

y cantidad, reducir o eliminar las posibilidades de contaminación y optimizar las

condiciones de uso y manejo.

Estas prácticas pueden ser:

• En el área de recogimiento de la fuente. Para aumentar la infiltración de

agua en el suelo, recargar la capa freática que la sostiene y evitar la

contaminación.

• En el afloramiento del agua. Para mejorar la captación y eliminar la

contaminación local.

• En el uso y manejo del agua. Para evitar los desperdicios y la

contaminación, tanto local como aguas abajo.

• Prácticas de protección

La protección de las fuentes es de importancia fundamental para garantizar el

abastecimiento de agua de buena calidad. Es importante evitar la

contaminación, ya que el tratamiento puede tener un costo muy elevado.

Las fuentes de agua subterránea, como manantiales y pozos, deben estar

protegidas contra las inundaciones y aguas superficiales. Se recomienda

establecer un.

Prevención de la contaminación por actividades agrícolas

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Gestión de los residuos sólidos animales para evitar la contaminación del

agua superficial y subterránea.

Reducción del uso indiscriminado de pesticidas y fertilizantes.

Eliminar el uso de pesticidas de elevada toxicidad, dando prioridad al uso

de productos de origen biológico menos contaminantes.

Reducción de la erosión a través del empleo de prácticas conservativas.

Disposición adecuada de los envases de pesticida, contenedores, agua de

limpieza, etc.

Prevención de la contaminación por arrastre de agua de lluvia en zonas urbanas

Disponer de un sistema de recolección adecuada y oportuna de basura.

Mantener calles y patios de las casas libres de basura, hojas, botellas, etc.

Evitar la defecación en zonas abiertas y sujetas a arrastre. Disposición

adecuada de heces.

Disponer adecuadamente restos de pintura, aceite usado, productos

químicos domésticos, etc., nunca echar a la calle o a los desagües.

Los aceites usados deben ser recolectados; de ninguna manera esos

productos deben ser descargados en los desagües o en las calles.

Controlar zonas de erosión con adecuada protección.

Adecuada operación y limpieza de tanques sépticos.

Utilizar detergentes con bajo contenido de fósforo, para reducir la cantidad

de nutrientes descargada en lagos y ríos.

Prevención de la contaminación por actividades mineras

Con relación a las actividades industriales o mineras, es necesario evaluar

previamente a su implantación los impactos ambientales que pueden ser

generados a lo largo de su operación, previéndose las medidas mitigadoras

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correspondientes, tales como el tratamiento de las aguas residuales

generadas, la disposición adecuada de los residuos sólidos, el reciclaje de

aguas, la recuperación de sustancias químicas, etc.

 Componentes de un sistema de Abastecimiento:

 

La enumeración de los componentes de un sistema de abastecimiento de agua

guarda relación con los procesos de potabilización necesarios a realizar al agua

antes de la entrega al consumo. Hemos estudiado anteriormente las distintas

fuentes de provisión y las características físicas y químicas que pueden

presentar las aguas captadas en esas fuentes. Las aguas provenientes de

fuentes subterráneas profundas y de galerías filtrantes no necesitan ningún

procedimiento de purificación, siempre que el agua sea química y

microbiológicamente apropiados. En estos casos solo se recomienda el

tratamiento con cloro para resguardarlas de cualquier contaminación accidental

en la red de distribución.

En cambio, las aguas provenientes de fuentes superficiales no presentan

condiciones físicas ni microbiológicas adecuadas. Por lo tanto es necesario

proceder a su corrección antes de su consumo.

La enumeración de los componentes que haremos a continuación se refiere a la

utilización de un agua superficial, indicando en cada caso la finalidad que tiene

cada uno de los componentes.

 

I. Obras de Captación ó de Toma

 

Son las obras necesarias para captar el agua de la fuente a utilizar y pueden

hacerse por gravedad, aprovechando la diferencia de nivel del terreno o por

impulsión (bombas). Las dimensiones y características de las obras de toma

deben permitir la captación de los caudales necesarios para un suministro

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seguro a la población. Más adelante veremos los distintos tipos de obras de

toma para cada una de las fuentes descriptas.

II Aducción

En la aducción nos podemos referir a que desde la obra de captación, hasta la

planta potabilizadora, puede estar diseñada por tuberías, canales abiertos, puente

ductos, o finalmente combinando a los tres.

III Planta de Tratamiento

Cuando se utilizan las fuentes superficiales como ríos, lagos, arroyos, el agua

requiere un procedimiento de corrección para la eliminación de turbiedad, es

decir, la eliminación de materiales en suspensión finamente divididos que no

asientan fácilmente, acompañados de materias orgánicas coloidales o disueltas

que le dan color al agua natural. Para ello es necesario el agregado de un

coagulante químico para el aglutinamiento de las pequeñas partículas que se

realizan en estanques llamados floculados res. Luego sigue el proceso de

decantación de las partículas aglutinadas que se realizan precisamente en

piletas llamadas decantadores o sedimentada res. Continúa el proceso con la

etapa de filtración a través de un manto de arena y por último el tratamiento de

desinfección con gas cloro.

I. Obras de Conducción  

Tienen por finalidad transportar el agua captada en las tomas hasta la planta de

tratamiento, o desde la planta hasta la ciudad para su distribución. La obra de

conducción puede ser un canal abierto o por conducto cerrado. Si se transporta

agua sin tratar la conducción puede ser a canal abierto. En cambio si se

conduce agua tratada siempre debe hacerse por conducto cerrado, para de

esta forma preservarla de la contaminación.

II. Obras de distribución

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Las obras de distribución la componen el conjunto de cañerías que posibilitan

que el agua ya potabilizada sea entregada a los usuarios en la puerta de sus

viviendas.

Constan en general de un tanque de distribución (puede no haberlo) que

alimenta una red de cañerías de mayor diámetro o encastres, a las cuales se

empalman cañerías de menos diámetro o distribuidoras, desde las cuales salen

las conexiones domiciliarias.

Desarrollaremos en detalle lo que resta de esta unidad y en las siguientes las

distintas componentes de un sistema de abastecimiento de agua.

2.1- Periodo de diseño.

Cuando se trata de diseñar un sistema de abastecimiento de agua potable, es

obligatorio fijar la vida útil de todos los componentes del sistema.

Se denomina periodo económico del proyecto al número de años para el cual se

diseña una obra de abastecimiento de agua potable considerando que durante ese

periodo se proporcionara un servicio de calidad y eficiente, sin incurrir en costos

innecesarios y optimizando la economía del proyecto sin descuidar los elemento

técnicos y de sostenibilidad.

Su elección debe apoyarse en un estudio previo de posibilidades financieras de la

población, de la vida útil estimada para los materiales y del equipo para operar el

sistema.

3.- Consumo.- Para la producción de datos estadísticos referidos al área de

consumo de agua potable es importante conocer los conceptos y definiciones

necesarios para el acopio y posterior tratamiento de las estadísticas de consumo de

agua potable:

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Clima.- El clima uno de los factores importantes que intervienen en el

consumo de agua potable, como ser todo el ciclo hidrológico (temperatura,

humedad, presión, viento, radiación solar, precipitación), porque al transportar el

agua hasta los tanques de almacenamiento, se pierde volúmenes considerables

de agua cruda. Todo esto es generalmente a causa de las altas temperaturas, y

del brillo solar las cuales producen la evaporación del mismo.

Nivel de vida de la población.- El nivel de vida de la población en Bolivia

es muy baja, en relación a otros países, ya que este aspecto esta regido a la

actividad económica de los pueblos, esto quiere decir que si la economía es muy

débil acción en el medio, el nivel de vida también será paralelamente débil.

Costumbres de la población.- Las costumbres que tiene la población es

que tiene hábitos, y costumbres como ser:

Asearse todos los días.

Lavar sus movilidades día por medio, o cada día.

Hacer sus necesidades dos o tres veces al día.

Cepillar su dentadura de cuatro a cinco veces.

Lavar su ropa de una a dos veces por semana.

Lavar sus utensilios con bastante agua.

3.1.- Tipos de consumo: Pueden ser diferentes como los desglosamos

continuación:

Uso doméstico.-

Además de precisar los seres humanos el agua para su existencia precisan del agua para su

propio aseo y la limpieza. Se ha estimado que los humanos consumen «directamente o

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indirectamente» alrededor de un 54 % del agua dulce superficial disponible en el

mundo. Este percentage se disclose en:

Un 20 %, utilizado para mantener la fauna y la flora, para el transporte de

bienes (barcos) y para la pesca, y

el 34 % restante, utilizado de la siguiente manera: El 70 % en irrigación, un

20 % en la industria y un 10 % en las ciudades y los hogares.

El consumo humano representa un porcentaje reducido del volumen de agua

consumido a diario en el mundo. Se estima que un habitante de un país

desarrollado consume alrededor de 5 litros diarios en forma de alimentos y

bebidas. Estas cifras se elevan dramáticamente si consideramos el consumo

industrial doméstico. Un cálculo aproximado de consumo de agua por persona/día

en un país desarrollado, considerando el consumo industrial doméstico arroja los

siguientes datos:

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Uso industrial.- La industria precisa el agua para múltiples aplicaciones,

para calentar y para enfriar, para producir vapor de agua o como disolvente, como

materia prima o para limpiar. La mayor parte, después de su uso, se elimina

devolviéndola nuevamente a la naturaleza. Estos vertidos, a veces se tratan, pero

otras el agua residual industrial vuelve al ciclo del agua sin tratarla

adecuadamente. La calidad del agua de muchos ríos del mundo se está

deteriorando y está afectando negativamente al medio ambiente acuático por los

vertidos industriales de metales pesados, sustancias químicas o materia

orgánica. También se puede producir una contaminación indirecta: residuos

sólidos pueden llevar agua contaminada u otros líquidos, el lixiviado, que se

acaban filtrando al terreno y contaminando acuíferos si los residuos no se aíslan

adecuadamente. Uso público.- Consumidores que utilizan el suministro de agua potable

para el servicio de ministerios públicos y otros que corresponden al Estado.

Usos especiales.- Consumidores que utilizan el agua potable para

purificarla y bajar las concentraciones de PH.

Perdidas y desperdicios.- entre esta podemos mencionar a todos

aquellos lugares donde se desperdicia el agua potable, como el lavado de

movilidades, aceras, calzadas, etc.

Ahora podemos mostrar un cuadro donde detallamos los consumos en Bolivia

…..del agua potable:

3.2.- Cálculo de consumos.- Los consumos en nuestra red del proyecto es el

cálculo de los gastos en cada tramo, que vienen dados por la siguiente

expresión:

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3.2.- Cálculo de consumos.-

Los consumos en nuestra red del proyecto es el cálculo de los gastos en cada

tramo, por la cantidad de habitantes de cada lote que se encuentra en la

urbanización por lo cual se deberá calcular la población futura para esa

población a un periodo de diseño de 35 años y el diseño deberá contar con su

respectivo tanque de al maceramiento de para esa dicha población futura

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Desarrollo demográfico de la población.- todos los países están en constante

crecimiento y el nuestro no es la crecimiento rápido de su población de 3.45%

anual. La población menor de 15 años representa el 51.6% del total y la edad

mediana es de 20.3 años (31.2 % se encuentra en el tramo de edad de 15 a 24

años). La población de adultos mayores es de 6%.

Indicadores demográficos:

Extensión territorial 1.098.581 Km2Población total en miles 10.027  % Urbano de la población total 65.0 %    Tasa anual de crecimiento de la población urbana 4.5 %    Población menor de 18 años 48 %    Población menor de 5 años 15 %      Tasa global de fecundidad  4.1 %     Tasa de crecimiento anual de la población 2.3 %     Tasa bruta de natalidad 31.1 %   Tasa bruta de mortalidad 8.6 %     Esperanza de vida al nacer  (por años) 62.5 %

3.3.- variaciones de consumo.- Las variaciones de consumo están dadas en

el siguiente cuadro de gastos de cada tramo, de nuestro circuito:

4.- Conducciones principales y secundarias.- Estas conducciones principales

están diseñadas en el plano, visto en planta donde la red principal esta delineada

por líneas de color amarillo, y tienen sus respectivas cotas en los cambios de

dirección y con los correspondientes tipos de tubería en el sistema.

Red primaria.- Está colocada con diámetro de 50mm

Red segundaria.- Está conformada por diámetro de 25mm

5.- Tratamiento y potabilización.- El tratamiento de agua cruda, que se pretende

distribuir a la zona del barrio asari, debe ser tratada en una planta de tratamiento

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de agua potable, para descontaminarla, potabilizarla, bajar sus concentraciones,

continuación podemos mencionar como llega a funcionar una planta de

potabilizacion.

Una vez que el caudal llega hasta la planta, se recolecta en unos tanques hechos

de hormigón, posteriormente las aguas pasan por unos canales para una aireación

esto generalmente se lo realiza en los tiempos de estiaje cuando las

concentraciones de nitrito, nitrato, etc. son muy elevadas entonces se realiza la

aireación que es cuando las aguas van por un canal que tiene una especie de

ondulaciones.

Luego esta agua pasa por unos tanques donde el tanque tiene en su salida una

malla, por donde sale el agua y todos los sedimentos se quedan retenidos como

ser los limos y arcillas que estas van a sedimentarse en las profundidades de los

tanques, para lo cual se cuenta con una compuerta o una válvula de purga, que

tiene la finalidad de realizar la limpieza de los tanques, esta planta de tratamiento

funcionan por goteo, ósea que se aérea de gota en gota.

Toda el agua que sale de estos tanques, se los conduce mediante tubos de fierro

galvanizado a otros tanques de aireación.

Una vez que hayan pasado por este proceso el agua se traslada a tres tanques

donde existe arena muy fina mezclada con sulfato de aluminio, conjuntamente con

los anteriores elementos químicos el agua es sometido a presión para que puedan

ser expulsadas todos aquellos sedimentos que se encuentran en la solera del

tanque, una vez que los lodos son reunidos se realiza la limpieza, podemos limpiar

todo aquel sedimento mediante una válvula de purga y esta agua entremezcladas

con lodos volverlas a conducir al principio del tratamiento, posteriormente dar lugar

a que otras aguas con sedimentos, para que sean tratadas.

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Para que luego esta aguas bajen sus concentraciones se añade sulfato de

aluminio que luego este se sedimenta en el fondo del tanque y empiece a expulsar

todo el lodo hacia arriba y en un momento salir a la capa superficial de los

tanques, cuando se aplica una gran cantidad de presión de aire este sale por un

costado, y por donde es desviado al principio de la planta de tratamiento para

volver a ser tratada.

6.- Depósitos de almacenamiento y distribución.- Los depósitos de

almacenamiento y distribución, son estructuras construidas generalmente de

hormigón ciclópeo y hormigón armado.

Estas son estructuras que deben soportar grandes presiones, y sub presiones, en

sus paredes laterales como en la sub rasante, donde será fundada.

El deposito que asumiremos para nuestro diseño es de las siguientes

dimensiones: H = 4 m., L = 15 m., A = 15 m.

Para un volumen de 941 m3

7.- Redes de distribución.- Las redes de distribución, están conformadas por

matrices llamados anillos principales, también compuestos por redes de relleno

llamadas tuberías secundarias, existen dos tipos de redes, las cuales serán

realizadas en el proyecto.

7.1.- Tipos de redes.-

Red abierta.- es un circuito por donde se transporta agua potable, sin cerrar algún

anillo, en el proyecto se realizara esta red abierta para conducir el agua desde el

tanque hasta la zona.

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Red cerrada.- esta red también es llamada red de reticulada, la cual está siendo

utilizada en nuestro proyecto, para la dotación de agua potable a la urbanización

porque esta red está conformada por anillos circundantes.

Pero se analiza como una red mixta por la conformación que se encuentra en el

sistema este tipo de redes esta conformadas por la combinación de redes abiertas

y cerradas y el diseño de estas redes es un poco más complejas

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