2 HH333I Demanda Poblacional
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA E HIDROLOGÍA HH – 333 I LIMA-PERU 2015 DEMANDA DE AGUA PARA ABASTECIMIENTO DOMÉSTICO
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2 HH333I Demanda Poblacional
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA E HIDROLOGÍA
HH – 333 I
LIMA-PERU
2015
DEMANDA DE AGUA
PARA ABASTECIMIENTO DOMÉSTICO
AGUA DOMÉSTICA
El tipo doméstico comprende:
•Consumo humano, higiene o de limpieza y lavado
en general (bebida, cocina, lavado, regadío, aire
acondicionado entre otros).
•Necesidades comunes o de servicio público: riego
de jardines, limpieza diaria, agua para incendios,
etc.
•Necesidades industriales: actividades industriales y
comerciales de poco consumo ubicadas en los
núcleos poblacionales o conectados a la red general
(hoteles, comercios, lavanderías, etc).
•También se debe incluir para dilución.
USO DEL AGUA EN LIMA
DEMANDA (1)
oPara estimar la demanda bruta del agua se debe
considerar las necesidades mencionadas
anteriormente, además de las pérdidas producidas en
el sistema, las cuales no deben ser mayor de 25% a
30% del total servido. El agua de retorno se estima
en 80% del servido.
oLos usos domésticos del agua a excepción del
turístico o estacional es por lo general bastante
constante en el tiempo a lo largo del año (tomado
como unidad de referencia al mes).
DEMANDA (2)
oLa demanda está relacionada con el número de
pobladores.
oUsualmente se estima como:
o Las exigencias de calidad de agua, deben ser
cuidadosamente evaluadas
oLa infraestructura a emplear debe ser de gran
duración. (horizonte del proyecto en 20 a 25 años)
3L capita
per Uso
diseño de Periodo del
final alPoblación Requerida Cantidad
CALCULO DE POBLACION (1)
•La descripción de la tendencia histórica del
crecimiento poblacional, se expresa, a través de alguna
curva o fórmula matemática.
•En grandes poblaciones, con vida mayor a 100 años,
se ha encontrado un ciclo de crecimiento poblacional
que consta de las siguientes fases:
1) Una transición gradual de condiciones casi
estacionarias, a un aumento considerable de la
población
CALCULO DE POBLACION (2)
2) Una aceleración del ritmo de crecimiento hasta que
se aproxima a un máximo,
3) una transición gradual hacia condiciones casi
estacionarias.
CALCULO DE POBLACION (3)
La curva logística
CALCULO DE POBLACION (4)
La estimación de población puede hacerse a corto o
largo plazo, dependiendo del tamaño de población.
1. Para localidades de 2500 a 15000 habitantes de
proyecto, el periodo económico se tomará de 6 a
10 años.
2. Para localidades medianas de 15000 a 40000
habitantes de proyecto, el periodo económico se
tomará de 10 a 15 años.
3. Para localidades urbanas grandes el periodo
económico se tomara de 15 a 25 años
ESTIMACIONES A CORTO PLAZO (1)
Método Gráfico
Se grafican los datos de la población histórica y se
extiende la curva poblacional.
ESTIMACIONES A CORTO PLAZO (2)
Método de crecimiento aritmético
El crecimiento poblacional se estima asumiendo una
relación lineal:
donde P es la población, y t es el tiempo en años.
Esta expresión conduce a:
donde Tf es el tiempo futuro y Tuc es el tiempo ultimo
censo.
aKdt
dP
ucfaucf TTKPP
Dadas las poblaciones del Perú, estimadas al 30 de Junio de los años 1970 y 1980, obtener mediante el método de las proporciones aritméticas, la población al 30 de Junio de 1986.
P(1970) = 13 192 800 habitantes
P(1980) = 17 295 300 habitantes
EJEMPLO
EJEMPLO
• Calcule la población en el Perú para el año 2035 tomando en cuenta las poblaciones de los años 2005 y 2010. Aplique el método aritmético
ESTIMACIONES A CORTO PLAZO (3)
Método de crecimiento geométrico
El crecimiento poblacional es:
Integrando:
Haciendo Kp=Ln(1+r):
donde Tf es el tiempo futuro y Tuc es el tiempo ultimo
censo.
PKdt
dPP
ucf TT
ucf rPP
1
)T-(T K = PLn - PLn ucfpucf
ESTIMACIONES A CORTO PLAZO (4)
Asimismo, se ve claramente que Kp es:
ó
De esta manera:
ucf
ucfp
T-T
PLn - PLn K
ucf
uc
f
pT-T
P
PLn
K
1T-T
P
PLn
exprucf
uc
f
ESTIMACIONES A CORTO PLAZO
Método de crecimiento declinante
El crecimiento poblacional es:
donde:
y el sub índice “ci” se refiere al censo inicial.
La población final será:
PPKdt
dPsatD
ucfD TTKcisatucf ePPPP 1
cisat
ucsat
ciucD
PP
PPLn
TTK
1
ESTIMACIONES A LARGO PLAZO
Método de comparación gráfica
Este método se basa en la semejanza de la población de
estudio con otras tres poblaciones del país de similares
características que ya hayan pasado por su estado de
evolución demográfica.
El método supone que la población en cuestión tendrá una
tendencia de crecimiento similar al promedio de crecimiento
de las otras tres, después de que se haya sobrepasado el
límite de la población base (último censo de la población
estudiada).
EJEMPLO
ESTIMACIONES A LARGO PLAZO
Método de la curva logística
Para grandes poblaciones.
donde:
Pt: población en el tiempo t desde un origen
asumido, to.
Psat: Población de saturación.
a, b: constantes.
bt
satt
ae
PP
1
CONSUMO UNITARIO (PER CAPITA)
Tasa diaria equivalente al uso medio anual (l/hab/día).
La tabla mostrada presenta el ejemplo en una ciudad.
Las pérdidas se estiman en:
45% Poblaciones con poca capacidad técnica.
5% Poblaciones con alto grado de desarrollo técnico
y administrativo.
USOCiudad 1 Ciudad 2
l/hab/día % l/hab/día %
Doméstico 228 40 135 68
Comercial 76 13 4 2
Industrial 171 30 12 6
Público 57 10 21 10
Pérdidas 38 (7%) 7 28 (17%) 14
TOTAL 570 100 200 100
CONSUMO UNITARIO (PER CAPITA)
CONSUMO UNITARIO (PER CAPITA)
CONSUMO UNITARIO (PER CAPITA)
CONSUMO UNITARIO (PER CAPITA)
Patrones de
potabilidad de la
OMS
El caudal medio no se produce de forma regular, existen momentos donde el consumo es mayor (puntas) y otros donde el consumo es notablemente inferior al medio.
¿ A que se debe?
Condiciones climáticas, los días y horarios de trabajo
Según tendencias comunes:
• Mientras mas pequeña es la ciudad más variable es la demanda
• Mientras mas corto es el periodo de expresión del caudal, es mas variable la demanda (ejemplo pico horario es mas alto que el diario).
• Cada ciudad tiene su propio comportamiento.
VARIACIONES EN EL CONSUMO (1)
Según la fórmula de Goodrich:
Donde
p: Consumo máximo diario en %
t: periodo de análisis en días.
• El máximo consumo mensual está en el orden del 125 % del consumo medio anual por mes.
• El máximo consumo semanal sea del orden del 150 % del consumo medio anual por semana.
• El máximo consumo diario sea del orden del 120 al 180 % del consumo medio anual por día.
• El máximo consumo horario sea del orden del 150 al 240 % del consumo medio anual por hora.
VARIACIONES EN EL CONSUMO (2)
a) Caudal Máximo diario: Consumo máximo registrado durante 24 horas en el periodo de un año
Q max diario = 1.2 Q medio
b) Caudal Máximo horario: Consumo máximo registrado durante una hora en un periodo de un año
Q max horario = K MAX Q medio donde, KMAX = 1,8 ó 1,5
c) Caudal Mínimo Horario
Q mínimo horario = K MIN Q medio donde, KMIN = 0,25 ó 0,50
(*) No se debe tener en cuenta el caudal demandado para incendio.
VARIACIONES EN EL CONSUMO (3)
