ANALISIS TECNICO DE LA RED DE CONDUCCIÓN...
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1 ANALISIS TECNICO DE LA RED DE CONDUCCIÓN ABASTECEDORA DEL ACUEDUCTO DEL MUNICIPIO DE VILLETA CUNDINAMARCA SEGÚN NORMAS RAS 2000. LEIDY JULIET CAMACHO RUIZ CAMILO ALFREDO GARZON PEREZ UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISTO JOSE DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROYECTO CURRICULAR TECNOLOGIAEN TOPOGRAFIA BOGOTA D.C. 2015
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ANALISIS TECNICO DE LA RED DE CONDUCCIÓN ABASTECEDORA DEL ACUEDUCTO DEL MUNICIPIO DE VILLETA CUNDINAMARCA SEGÚN
NORMAS RAS 2000.
LEIDY JULIET CAMACHO RUIZ CAMILO ALFREDO GARZON PEREZ
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISTO JOSE DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
PROYECTO CURRICULAR TECNOLOGIAEN TOPOGRAFIA BOGOTA D.C.
2015
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ANALISIS TECNICO DE LA RED DE CONDUCCIÓN ABASTECEDORA DEL ACUEDUCTO DEL MUNICIPIO DE VILLETA CUNDINAMARCA SEGÚN
NORMAS RAS 2000.
LEIDY JULIET CAMACHO RUIZ 20112031042 CAMILO ALFREDO GARZON PEREZ 20101031013
Proyecto de grado para optar al título de Tecnólogo en Topografía
Director del proyecto: EDILBERTO NIÑO NIÑO
Ingeniero Catastral y Geodesta
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISTO JOSE DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
PROYECTO CURRICULAR TECNOLOGIAEN TOPOGRAFIA BOGOTA D.C.
2015
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NOTA DE ACEPTACIÓN
El trabajo de grado titulado ANALISIS
TECNICO DE LA RED DE
CONDUCCIÓN ABASTECEDORA DEL
ACUEDUCTO DEL MUNICIPIO DE
VILLETA CUNDINAMARCA SEGÚN
NORMAS RAS 2000., realizado por los
estudiantes Leidy Juliet Camacho Ruiz
con código 20112031042 y Camilo
Alfredo Garzón Pérez con código
20101031013, cumple con todos los
requisitos legales exigidos por la
Universidad Distrital Francisco José de
Caldas para optar al título de Tecnólogo
en Topografía.
____________________________________
Firma del director de proyecto.
____________________________________
Firma del Jurado 1.
____________________________________
Firma del Jurado 2.
Bogotá D.C, ______, ___________, 2015
4
Artículo 117: La Universidad Distrital no se hace responsable por las ideas
expuestas por los estudiantes en el presente proyecto,
Acuerdo 29 de 1998.
5
Dedicatoria
A nuestros padres por habernos apoyado
en todos momentos y por su apoyo
económico durante el desarrollo de la
carrera, a nuestras hermanas por su
ayuda incondicional, y a todos nuestros
familiares que nos brindaron su
confianza para alcanzar uno de nuestros
sueños.
6
Agradecimientos
A la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, al proyecto curricular de Tecnología en Topografía, y a cada uno de los docentes que a lo largo de estos 3 años de educación nos brindaron todos sus conocimientos para formarnos como profesionales. Al ingeniero Edilberto Niño Niño, quien nos orientó con sus enormes conocimientos en el desarrollo de este proyecto.
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TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCION 15
2. JUSTIFICACION 16
3. OBJETIVOS 17
3.1 OBJETIVO GENERAL 17
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 17
4. MARCO TEORICO 18
4.1 SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA 18
4.2 GENERALIDADES RAS 2000 18
4.3 GEOREFERENCIACION 19
4.4 MODELO DIGITAL DE TERRENO (MDT) 19
4.5 METODOS DE POSICIONAMIENTO 20
4.5.1 Posicionamiento absoluto 21
4.5.2 Posicionamiento diferencial 21
4.5.2.1 Método estático 21
4.5.2.2 Métodos cinemáticos 22
4.5.2.3 Real Time Kinematic (RTK) 22
4.6 POST PROCESO MEDIANTE LEICA GEO OFFICE SYSTEM 22
4.6.1 Descripción del programa 22
5. METODOLOGIA 22
5.1 FASE 1. PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO A LAS ENTIDADES
MUNICIPALES Y EMPRESAS DE ACUEDUCTO DE VILLETA 23
5.2 FASE 2. BUSQUEDA Y RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN
CARTOGRAFICA Y TOPOGRAFICA 23
8
5.3 FASE 3. RECONOCIMIENTO DEL CORREDOR TOPOGRAFICO DE LA
RED DE CONDUCCION ABASTECEDORA DE VILLETA CUNDINAMARCA. 23
5.4 FASE 4. PLANEACIÓN DE LA GEOREFERENCIACION DE LA RED DE
CONDUCCION DE ABASTECIMIENTO DEL MUNICIPIO DE VILLETA,
CUNDINAMARCA. 26
5.5 FASE 5. GEOREFERENCIACIÓN DE LA RED DE CONDUCCION DE
BASTECIMIENTO DEL MUNICIPIO DE VILLETA, CUNDINAMARCA 27
5.5.1 Trabajo en campo 27
5.5.2 Post - Proceso 27
5.6 FASE 6. OBTENCION DE LAS CARACTERISTICAS MORFOMETRICAS
DEL CORREDOR TOPOGRAFICO DE LA RED ABASTECEDORA. 27
5.7 FASE 7. CARACTERIZACION DE LAS ESTRUCTURAS Y
COMPONENTES PRINCIPALES DE LA RED Y DIACNOSTICO DE ALGUNOS
PARAMETROS DE LA NORMA RAS 2000. 28
5.7.1 Consulta del Reglamento RAS 2000 28
5.7.2 Formulación de la tabla de cumplimiento de la red abastecedora del
acueducto según normas RAS 2000 28
5.7.3 Evaluación del estado general de la red abastecedora del acueducto
del municipio de Villeta en base a las normas RAS 2000 29
6. PROCEDIMIENTO PARA OBTENCION DE RESULTADOS 30
6.1 PROCEDIMIENTO EN CAMPO PARA LA GEOREFERENCIACION DE LA
RED DE CONDUCCION DEL ACUEDUCTO 30
6.2 DETERMINACION DE LAS COORDENADAS DE LOS PUNTOS
GEORREFENCIADOS DE LA RED DE CONDUCCION 33
6.2.1 Post- Proceso implementando Leica Geo Office 33
6.2.2 Transformación de coordenadas a Planas Cartesianas 33
6.3 OBTENCION DE LAS CARACTERISTICAS MORFOMETRICAS DEL
CORREDOR TOPOGRAFICO DE LA RED DE CONDUCCION DEL
ACUEDUCTO DEL MUNICIPIO DE VILLETA CUNDINAMARCA 42
6.3.1 Extracción de curvas de nivel del área de la red abastecedora 43
9
6.3.2 Generación de los planos morfometricos del corredor topográfico de
la red abastecedora 51
6.3.3 Generación de plano Planta Perfil de la línea de conducción
abastecedora 53
6.4 PROCEDIMIENTO DE CARACTERICACION TECNICA DE LAS
ESTRUCTURAS Y COMPONENTES PRINCIPALES DE LA RED DE
CONDUCCION SEGÚN LAS NORMAS RAS 2000 54
6.4.1 Evaluación del estado general de la red abastecedora del acueducto
del municipio de Villeta según normas RAS 2000 54
6.4.2 Organización de los resultados de la evaluación aplicada a la red
abastecedora 55
7. ANALISIS DE RESULTADOS 56
7.1 GEOREFERENCIACION DE LA RED DE CONDUCCION 56
7.2 CARACTERIZACION MORFOMETRICA DEL CORREDOR
TOPOGRAFICO 58
7.3 CARACTERIZACION DE LAS ESTRUCTURAS Y COMPONENTES DE
LA RED 59
7.3.1 Documentación 59
7.3.2 Caracterización visual y técnica 60
7.3.3 operación y mantenimiento 63
7.3.4 Análisis técnico general de la red abastecedora del municipio de
Villeta Cundinamarca 65
8. CONCLUSIONES 66
9. RECOMENDACIONES 67
10. BIBLIOGRAFIA 68
10
LISTA DE IMÁGENES
Imagen 1 Tipo de posicionamiento GPS 20 Imagen 2 Toma de puntos con Navegador GPS map 76csx 24 Imagen 3 Estructura de captación 24 Imagen 4 Punto materializado del IGAC 25 Imagen 5 Equipo GPS Trimble serie 4000 26 Imagen 6 Posicionamiento de la antena base GPS1 31 Imagen 7 Posicionamiento de la red de conducción, método estático rápido 32 Imagen 8 Propiedades para la creación de proyecto de Leica Geo Office 34 Imagen 9 Importación de datos RINEX 35 Imagen 10 Antenas cargadas en Leica Geo Office 35 Imagen 11 Importación de efemérides precisas 36 Imagen 12 Importación de archivos de Antena 36 Imagen 13 Ingreso de coordenadas de control 37 Imagen 14 Ingreso de parámetros de procesamiento 38 Imagen 15 Procesamiento en ejecución BOGA y TUNA 38 Imagen 16 Resultados de ambigüedad para BOGA y TUNA 39 Imagen 17 Procesamiento en ejecución BOGA y BOGT 40 Imagen 18 Resultados de ambigüedad para BOGA y BOGT 40 Imagen 19 Calculo de la red para BOGA y BOGT. 4 Imagen 20 Coordenadas de control de GPS1 41 Imagen 21 Ajuste de Red de conducción 42 Imagen 22 Transformación de coordenadas de GPS1 43 Imagen 23 Creación origen cartesiano de Villeta, Cundinamarca 43 Imagen 24 Cálculo de coordenadas planas cartesianas 44 Imagen 25 Cálculo de Ondulación Geoidal 45 Imagen 26 Búsqueda de información cartográfica 48 Imagen 27 Visualización del terreno desde Google Earth 49 Imagen 28 Visualización de poligonal desde Global Mapper. 49 Imagen 29 Modificación de parámetros de Global Mapper 50 Imagen 30 Modificación de contornos generales Global Mapper 50 Imagen 31 Curvas de nivel de corredor topográfico 51 Imagen 32 TIN del corredor topográfico de la red 52 Imagen 33 RASTER del corredor topográfico de la red 53 Imagen 34 Preliminar de plano Planta - Perfil 54 Imagen 35 Rejilla de la estructura de captación 62 Imagen 36 Nacedero de agua incorporada a la red. 63
11
LISTA DE GRAFICAS
Gráfica 1 Porcentaje de cumplimiento en la documentación de la red de conducción
60
Gráfica 2 Porcentaje de cumplimiento en la caracterización visual y técnica de la red de conducción
61
Gráfica 3 Porcentaje de cumplimiento en la operación y mantenimiento de la red de conducción
64
Gráfica 4 Porcentaje de cumplimiento general de la red de conducción 65
12
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Valores de calificación para tabla de cumplimiento 28
Tabla 2 Origen local del plano de proyección cartesiano GPS1- Villeta 45
Tabla 3 Coordenadas Elipsoidales y GAUSS-KRUEGER de la red abastecedora del acueducto del municipio de Villeta Cundinamarca
46
Tabla 4 Clasificación de ítems por cumplimiento para la red de conducción del municipio de Villeta Cundinamarca.
55
13
LISTA ECUACIONES
Ecuación 1 Precisión de cierre horizontal 57
Ecuación 2 Precisión de cierre vertical 57
14
ANEXOS
Anexo 1 Formato de registro de posicionamiento de placa GPS1 69
Anexo 2 Cartera de campo de la georeferenciación de la red de conducción
71
Anexo 3 Tablas de cumplimiento de la caracterización técnica y física de la red de conducción del municipio de Villeta Cundinamarca según las normas RAS 2000
73
Anexo 4 Tablas de cálculo de estadígrafos para la calidad de coordenadas en posición y altura
82
Anexo 5 Esquema de dimensiones de desarenador y canal de la red de conducción abastecedora del municipio de Villeta Cundinamarca
84
Anexo 6 Modelo digital RASTER de terreno del corredor topográfico de la red de conducción abastecedora del acueducto del municipio de Villeta Cundinamarca
85
Anexo 7 Modelo digital de pendientes de terreno del corredor topográfico de la red de conducción abastecedora del acueducto del municipio de Villeta Cundinamarca
86
Anexo 8 Planta - Perfil del corredor topográfico de la red de conducción del acueducto del municipio de Villeta Cundinamarca
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15
1. INTRODUCCION
En la actualidad el municipio de Villeta en el departamento de Cundinamarca,
tiene una falencia en la actualización de los datos de infraestructura y estado de la
red abastecedora del acueducto de la cabecera municipal, y dado que la
actualización de redes de acueducto permite a los municipios fortalecer la
prestación del servicio básico de agua potable, evitando posibles interrupciones
del servicio por el daño de la infraestructura, que pueden traer consigo
enfermedades en la población. Además de mejora la planeación de proyectos
futuros a desarrollar, es decir es una herramienta fundamental para los planes de
desarrollo y de ordenamiento territorial. Por esto para los municipios es prioritario y
de suma importancia mantener debidamente actualizado los servicios que
permitan su correcta identificación física.
Por medio de este proyecto se propone realizar el análisis técnico y actualización
de la red de conducción abastecedora del acueducto del municipio de Villeta, por
medio de la recolección de datos que permitan plasmar en un plano los datos
tomados en campo. Además de analizar si la estructura actual cumple con las
generalidades de la norma RAS 2000.
Para conseguir los datos necesarios realizaremos un reconocimiento visual del
estado físico de la red abastecedora, además de complementarla con una
encuesta sobre el cumplimiento del RAS 2000, y luego se usara un GPS para la
georeferenciación de la red abastecedora, todo esto con el fin de obtener el estado
actual.
Una vez obtenidos los datos y los resultados de la planta-perfil, el modelo digital
del terreno y la evolución técnica de la red abastecedora, se llevara a cabo una
estadística básica y un diagnóstico de la red abastecedora de acueducto de
acuerdo a la norma RAS 2000.
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2. JUSTIFICACION
El municipio de Villeta está compuesto por el casco urbano conformado por 38
barrios y sus 22 veredas; limitando con el municipio de Quebrada Negra al norte,
al sur con el municipio de Vianí, al oriente con Sasaima y al occidente con el
municipio de Guaduas.
En la actualidad Villeta abastece su agua potable de la quebrada Cune, que a su
paso por la región noroccidental por las altas piedras de la montaña forma las
cascadas de los saltos del mico.
Una población necesita del recurso mínimo de agua potable para poder sobrevivir,
al ser escaso, nulo o de mala calidad este servicio se presentan varios problemas
en la población, un ejemplo de esto es que sin agua se presentan dificultades de
sanidad, aumentando la propagación de enfermedades, por otro lado una persona
puede morir por deshidratación, además de ser un líquido vital que no solo
necesitan los seres humanos sino todos los seres vivos, es decir la necesidad de
alimentar al ganado y a los cultivos que se tengan. Los permanentes estudios
sobre el estado de la red de conducción abastecedora de un acueducto, permiten
tener continuidad y eficacia en los proceso de desarrollo de un municipio.
Aunque el municipio de Villeta, Cundinamarca tiene un abastecimiento continúo de
agua, es de suma importancia tener claridad en el estado físico de la red de
conducción abastecedora del acueducto, lo cual permitirá el adecuado tratamiento
de los problemas, para que el servicio prestado sea de calidad según las normas
del RAS 2000.
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3. OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GENERAL
Obtener un análisis técnico de la red de conducción del acueducto del
municipio de Villeta, Cundinamarca, para determinar el cumplimiento de las
normas RAS – 2000.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar la georeferenciación de la Red de conducción abastecedora del acueducto, con sus componentes visibles
Obtener las características morfometricas del corredor topográfico de la red de conducción abastecedora del acueducto del municipio de Villeta, por medio de la elaboración de un modelo de elevación.
Caracterizar las estructuras y componentes principales de la red de conducción abastecedora del acueducto, en sus aspectos técnicos de acuerdo a los literales B.3.3, B.4.3, B.4.4, B.4.7, B.6.2, B.6.3, B.6.4 y B.6.7 del RAS 2000.
18
4. MARCO TEORICO
4.1 SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
Se denomina sistema de abastecimiento de agua potable al conjunto de
obras de captación, tratamiento, conducción, regulación, distribución y
suministro intradomiciliario de agua potable. En general, los elementos
que componen un sistema de agua potable son los siguientes:1
Fuente de abastecimiento
Sistema de captación de la fuente.
Sistema de conducción y aducción.
Planta de tratamiento (purificación y potabilización).
Tanque de almacenamiento.
Red de distribución.
4.2 GENERALIDADES RAS 2000
Según el reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento
básico RAS 20002, la dirección General de agua potable y saneamiento
básico del ministerio de desarrollo económico expidió en el año 2000
las normas básicas en el sector de agua potable y saneamiento básico,
el RAS 2000.Cada uno de estos títulos es un Manual de prácticas de
buena Ingeniería que recoge el interés general del sector por lograr un
acercamiento a las condiciones reales del país, estableciendo los
criterios y recomendaciones para el diseño, construcción, supervisión
técnica, interventoría, operación y mantenimiento propios de los
sistemas de Agua potable y Saneamiento básico.
Los capítulos que corresponden a la captación y conducción de la red
de agua potable del RAS 2000 son:
CAPITULO B.3 Fuentes de abastecimiento.
CAPITULO B.4 Captaciones de aguas superficiales.
CAPITULO B.4.4 Parámetro de diseño.
CAPITULO B.4.7 Aspectos de mantenimiento.
1 Sánchez Machado, Vidal Cárdenas y García Bello: Proyectos de abasto de agua potable y sus implicaciones para ser evaluados, en Contribuciones a las Ciencias Sociales, septiembre 2009, www.eumed.net/rev/cccss/05/mcb.htm 2 República de Colombia, Ministerios de Desarrollo Económico, Dirección de Agua Potable y Saneamiento
Básico, Noviembre de 2000. http://cra.gov.co/apc-aa-files/37383832666265633962316339623934/4._Sistemas_de_acueducto.pdf
19
CAPITULO B.6 Aducción y conducción.
CAPITULO B.6.2 Estudios previos.
CAPITULO B.6.3 Condiciones generales.
CAPITULO B.6.4 Parámetros de diseño.
CAPITULO B.6.7 Aspectos del mantenimiento.
4.3 GEOREFERENCIACION
La georeferenciación es el medio para la ubicación espacial a entidades
cartográficas por medio de un sistema de coordenadas y un Datum,
determinándolo en un mapa, localizado en objeto y espacio, mediante
un vector, punto o área, y procesado a una imagen digital encontrada
en coordenadas de pixel; este proceso es fundamental en la
representación de los Sistemas de Información Geográfico (SIG).3
El propósito de la georeferenciación es la de poder localizar de una
forma precisa un determinado objeto en la superficie terrestre, para
lograr dicho objetivo esta ciencia necesita de otras ramas como la
geodesia, topografía, cartografía y los sistemas de Información
Geográfico, que son el conjunto de bases para la ubicación espacial de
la superficie terrestre.4
4.4 MODELO DIGITAL DE TERRENO (MDT)
El modelo digital de Terreno es la estructura de datos para la
elaboración de una forma digital de una superficie terrestre, sirviendo de
forma práctica para la obtención de diferentes tipos de trabajo en la
ciencia de la Tierra, ambiental y los diversos campos de la Ingeniera. El
proceso de Modelo Digital de Terreno se realiza por medio de un
programa y constituye un conjunto de capas (llamadas raster) las cuales
hacen parte de la forma y características de la superficie terrestre
derivadas de una capa de elevaciones a la que se le denomina Modelo
Digital de Elevaciones (MDE).El proceso de MDT representa la
superficie del suelo desnuda sin ningún tipo de objeto u construcción,
como la vegetación y construcciones, una representación digital en tres
dimensiones de la topografía.
3 ArcGIS Resources, tomado el 18 de Agosto de 2014 http://resources.arcgis.com/es/help/getting-started/articles/026n0000000s000000.htm
4 GvSIG, Tomado el 18 de Agosto de 2014 http://cgat.webs.upv.es/bigfiles/gvsig/gvsig_112.htm?t6612.html
20
Para la elaboración de un Modelo Digital de Terreno se necesita realizar
un proceso que es:
Generación del Modelo Digital de Elevaciones (MDE).
Manipulación del MDE para obtener otras capas del MDT
(pendiente, orientación, curvatura, etc.)
Visualización en dos dimensiones o mediante levantamientos 3D
de todas las capas para localizar errores
Análisis del MDT (estadístico, morfo métrico, etc.)
Aplicación
Una de las razones por las que estas fases se solapan es que en
muchos casos la manipulación, visualización y análisis van a permitir
descubrir errores en el MDE. De este modo se vuelve a la primera fase
y se genera un MDE mejorado, según el tipo de receptor y metodología
aplicada.5
4.5 METODOS DE POSICIONAMIENTO
Imagen 1: Tipos de posicionamiento GPS.
TIPOS DE POSICIONAMIENTO
TIPOS DE POSICIONAMIENTO
POSICIONAMIENTO RELATIVO
POSICIONAMIENTO RELATIVO
POSICIONAMIENTO ABSOLUTO
POSICIONAMIENTO ABSOLUTO
SIN SIN CON CON
PUEDEN SERPUEDEN SER
RTKRTK
ESTATICOESTATICO SINEMATICOSINEMATICO
TODOS LOS PUNTOS SON
FIJOS, ES DECIR AMARRADOS A UNA ESTACION PERMANENTE
TODOS LOS PUNTOS SON
FIJOS, ES DECIR AMARRADOS A UNA ESTACION PERMANENTE
PUEDEN SERPUEDEN SER
TIENEN UN PUNTO BASE Y
UN ROBERT
TIENEN UN PUNTO BASE Y
UN ROBERT
SINEMATICO RAPIDO
SINEMATICO RAPIDO
SINEMATICO PURO
SINEMATICO PURO
STOP AND GOTSTOP AND GOT
CORRECCIONCORRECCIONCORRECCION DE COORDENADAS
CORRECCION DE COORDENADAS
Fuente: PROPIA, por vision.
5 Ángel Manuel felicísimo, (1994), Modelos digitales del terreno. Introducción y aplicaciones en ciencias
ambientales 118 pp. http://www6.uniovi.es/~feli/pdf/libromdt.pdf
21
El sistema GPS de posicionamiento, se está empleando cada vez más
en topografía, a causa de las numerosas ventajas en cuanto a
precisión, rapidez y productividad, teniendo en cuenta que las técnicas
empleadas con muy diferentes a los métodos clásicos.6
4.5.1 Posicionamiento absoluto
Un posicionamiento es absoluto cuando se calcula la posición de
un punto utilizando las medidas de seudodistancia ya sea
procedentes del código C/A, o código P, con un solo receptor.
Además este método calculando la posición por medio de la
triangulación de 4 satélites.
4.5.2 Posicionamiento diferencial
En el posicionamiento diferencial están implicadas dos o más
instrumentos GPS, con el fin de eliminar los errores propios del
sistema GPS, calculando los incrementos de coordenadas desde
el equipo de referencia al móvil.7
En este método se calcula la posición a partir de un receptor
móvil y la posición de un punto fijo de coordenadas ya conocidas.
4.5.2.1 Método estático
Este método se utiliza para distancias largas por lo general
mayores de 20 Km, y la más alta calidad. Usada
comúnmente para mediciones de líneas bases.
Consiste en estacionar dos receptores o más en los puntos
que se desean conocer sus coordenadas en tiempo
diferido, para lo cual no varía su posición a lo largo de la
toma de datos.8
6 PEÑA FIEL, Javier y ZAYAS Jorge. Fundamentos del sistema GPS y aplicaciones en la topografía. Delegación territorial Madrid-castilla- la macha. España: Madrid, 2001.p.65. 7 Ibid.p.66. 8 Ibid.p.68.
22
4.5.2.2 Métodos cinemáticos
En el método cinemático se utiliza un receptor como base
que siempre está en posicionamiento estático, y un
receptor móvil. 9 Dentro de este método de
posicionamiento encontramos el método Stop and Go, con
la diferencia que aquí se realiza una parada en el recorrido
para levantar y almacenar la información del punto en
cuestión.10
4.5.2.3 Real Time Kinematic (RTK)
Esta es la última innovación en las técnicas de medida
GPS. Consiste en obtener coordenadas en tiempo real en
el sistema de referencia adoptado previamente. En este
método se usa dos receptores, uno como estación fija que
rastrea de forma continua capaz de resolver las
ambigüedades en tiempo real, el otro receptor como
plataforma móvil, mientras que ambos están enlazados
mediante un radio modem.11
4.6 POST PROCESO MEDIANTE LEICA GEO OFFICE SYSTEM
4.6.1 Descripción del programa
LEICA Geo Office (LGO) es el programa de oficina que se
presenta con el sistema 1200 GPS y TPS de Leica. Trabaja con
todos los tipos de medición (TPS, GPS y datos de nivel) y es la
herramienta ideal para visualizar, procesar, revisar la calidad y
guardar los datos antes de exportarlos a prácticamente cualquier
formato requerido por programas de cartografía o ingeniería.12
Todos los componentes tienen la misma apariencia
e interaccionan perfectamente entre ellos.
9 PEÑA FIEL, Javier y ZAYAS Jorge. Fundamentos del sistema GPS y aplicaciones en la topografía. Delegación territorial Madrid-castilla- la macha. España: Madrid, 2001.p.65. 10 Ibid.p.76. 11
Ibid.p.78. 12 LEICA GEOSYSTEMS. Leica Geo Office relace notes: novedades versión 6.0 Leica Geosystems AG.s.i.2007.p.1
23
5. METODOLOGIA
5.1 FASE 1. PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO A LAS ENTIDADES
MUNICIPALES Y EMPRESAS DE ACUEDUCTO DE VILLETA
En esta primera fase se socializo el contenido y objetivos del proyecto
con las entidades municipales y la ESP Villeta (Empresa de Servicios
Públicos de Villeta), además se solicitaron los permisos pertinentes
para desarrollar el proyecto.
Al considerarlo pertinente por ser un beneficio para el municipio, se
acordó una visita guiada a lo largo de la red abastecedora del
acueducto.
5.2 FASE 2. BUSQUEDA Y RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN
CARTOGRAFICA Y TOPOGRAFICA
Se buscó cartografía en el Instituto Geográfico Agustín Codazzi,
principalmente del área urbana del municipio de Villeta, Cundinamarca
ya que en esta zona es en la que se encuentra ubicado el acueducto.
Como resultado de la búsqueda realizada en la base de datos,
encontramos que existían algunas planchas a escala 1:10000, pero no
contenían la información necesaria del terreno.
Se planteó otra alternativa que se explicara más adelante, con la cual
se suplió la ausencia de cartografía, para el desarrollo de algunas
actividades que la requerían.
5.3 FASE 3. RECONOCIMIENTO DEL CORREDOR TOPOGRAFICO DE
LA RED DE CONDUCCION DE VILLETA CUNDINAMARCA.
Se realizó el reconocimiento del trazado de la red abastecedora, para el
cual se llevó un Navegador GPS map 76csx marca Garmin, como se
muestra en la Imagen 2 con el que se tomaron 36 puntos
preliminares que se usaron para una posterior ubicación, además se
identificaron los componentes y estructuras que integran la misma.
En el reconocimiento se observó que la red contaba con una
estructura de captación tipo Bocatoma, que permite la extracción del
agua potable para ser conducida hacia la planta de tratamiento de
agua potable (PTAP).
24
Imagen 2: Toma de puntos con Navegador GPS map 76csx.
Fuente: PROPIA, Trabajo de campo, Septiembre de 2014.
Se encontró que la aducción y conducción se efectúa por medio de
tubería de PVC tubería de concreto y canal abierto en la mayor parte
del recorrido. En la imagen 3 se muestra la estructura de captación.
Imagen 3: Estructura de captación.
Fuente: PROPIA, Trabajo de campo, Septiembre de 2014.
A lo largo del recorrido se encontró, dos nacederos de agua que se
unen a la red, un desarenador, una válvula de descargue, tres ventosas,
una válvula de cierre, una válvula de entrada a la PTAP, además se
25
identificó el trazado de la tubería hasta llegar finalmente a la PTAP
donde finaliza la conducción de la red abastecedora.
A demás se buscaron puntos materializados por entidades nacionales
o placas materializadas del Instituto Geográfico Agustín Codazzi, que
estuvieran cerca o dentro a la cabecera municipal de Villeta. Como
resultado se encontraron varios puntos materializados del IGAC, pero
por cercanía y comodidad por el poco tráfico de peatones, se trabajó
con la placa GPS 1 que se muestra en la imagen 4, ubicada en diagonal
a la entrada principal de la sede de ECOPETROL en Villeta.
Imagen 4: Punto materializado del IGAC.
Fuente: PROPIA, Trabajo de campo, Septiembre de 2014.
26
5.4 FASE 4. PLANEACIÓN DE LA GEOREFERENCIACION DE LA RED
DE CONDUCCION DEL MUNICIPIO DE VILLETA, CUNDINAMARCA.
Teniendo en cuenta la visita en campo y en consenso con el director de
proyecto se eligió realizar la georeferenciación con equipos GPS
mediante la opción de puntos estáticos rápidos de 50 puntos, debido a
que a lo largo de la red de conducción se intercalan por tramos la
tubería de PVC, tubería de concreto y el canal abierto, además se
proyectó que el trabajo de campo debía ser desarrollado en dos días,
posicionando además una estación base sobre la placa GPS 1 del
IGAC ubicada cerca a la sede de ECOPETROL en Villeta. Con base en
lo anterior se elaboró un cronograma de actividades para ejecutar el
trabajo de campo.
Una vez se estableció el tiempo de toma de datos y el equipo necesario,
se cotizo el valor del alquiler de dos equipos GPS de doble frecuencia
marca Trimble serie 4000, así como un trípode, un bastón y una cinta.
Imagen 5: Equipo GPS Trimble serie 4000.
Fuente: PROPIA, Trabajo de campo, Septiembre de 2014.
27
5.5 FASE 5. GEOREFERENCIACIÓN DE LA RED DE CONDUCCION DEL
MUNICIPIO DE VILLETA, CUNDINAMARCA
5.5.1 Trabajo en campo
Como se planifico, se realizó la georeferenciación con equipos
GPS doble frecuencia, de los 36 puntos de la red de conducción
abastecedora, previamente demarcados con el Navegador GPS
map 76csx marca Garmin, y 13 puntos adicionales, para un total
de 44 puntos tomados. El procedimiento detallado de
georeferenciación se muestra en el capítulo 6.1 del presente
documento.
5.5.2 Post - Proceso
El trabajo de oficina, se efectuó mediante el post-proceso de los
archivos RINEX correspondientes a los rastreos de los puntos de
la red de conducción, usando el método diferencial y mediante el
software Leica Geo Office. Una vez obtenidas las coordenadas se
realizó la conversión de las mismas mediante la aplicación Magna
Pro 3, el proceso de post-proceso y conversión de coordenadas
se describe detalladamente en el capítulo 6.2.
5.6 FASE 6. OBTENCION DE LAS CARACTERISTICAS
MORFOMETRICAS DEL CORREDOR TOPOGRAFICO DE LA RED
DE CONDUCCION.
La caracterización morfometrica del corredor topográfico de la red
abastecedora, se llevó acabo por medio de la extracción del Modelo
Digital de Terreno y coordenadas de la misma desde Google Earth,
debido a la ausencia de información cartográfica del IGAC a escalas
adecuadas para el caso de estudio. Teniendo como resultados mapas
en ArGis y planos en AutoCAD.
28
5.7 FASE 7. CARACTERIZACION DE LAS ESTRUCTURAS Y
COMPONENTES PRINCIPALES DE LA RED Y DIACNOSTICO DE
ALGUNOS PARAMETROS DE LA NORMA RAS 2000.
5.7.1 Consulta del Reglamento RAS 2000
Inicialmente se realizó una consulta del Reglamento Técnico del
sector de agua potable y saneamiento básico RAS 2000,
específicamente en el Titulo B, en el cual se hace referencia a los
Sistemas de Acueductos. Profundizamos en los literales B.3.3,
B.4.3, B.4.4, B.4.7, B.6.2, B.6.3, B.6.4 y B.6.7, en los que se
habla sobre la caracterización de la fuente de abastecimiento, las
estructuras y componentes de la red abastecedora, así como las
acciones de operación y mantenimiento, asimismo de la
documentación requerida.
5.7.2 Formulación de la tabla de cumplimiento de la red
abastecedora del acueducto según normas RAS 2000
Se formuló una tabla que permitiera hacer una evaluación del
estado general de la red abastecedora del municipio de Villeta,
por medio de preguntas y enunciados concretos, en los que se
respondería sí o no, y se calificaría el estado del ítem en cuestión
con un valor entre cero y cuatro, vea los valores en la tabla 1.
Tabla 1: Valores de calificación para tabla de cumplimiento.
VALOR ESTADO
0 MUY MALO / NO EXISTE
1 MALO
2 REGULAR
3 BUENO
4 EXCELENTE
Fuente: PROPIA, por Excel.
29
La tabla que se generó, contiene 68 preguntas, que permiten la
valoración del estado del arte, de la caracterización visual y
técnica de las estructuras o componentes, además de los
aspectos de operación y mantenimiento de la misma, en el Anexo
3 se puede observarla tabla con sus respectivas preguntas y
respuestas.
5.7.3 Evaluación del estado general de la red abastecedora del
acueducto del municipio de Villeta en base a las normas RAS
2000
Se inició realizando averiguaciones y consultas en los
documentos existentes y estudio realizados anteriormente con los
que contaba la empresa prestadora del servicio de agua potable
de Villeta.
Luego se llevó acabo la caracterización visual y técnica, de las
estructuras y componentes de la red. Y por último se indago con
la persona encarada y conocedora del seguimiento,
mantenimiento y control de las instalaciones de la red
abastecedora del acueducto.
30
6. PROCEDIMIENTO PARA OBTENCION DE RESULTADOS
Después de haber adelantado la gestión previa y durante el desarrollo de
las fases de georeferenciación, caracterización morfometrica y
caracterización física de la red de conducción, se realizó el procedimiento
en diferentes pasos.
Durante la metodología de este trabajo se habla del proceso en campo de
una manera general así que el sub capítulo 6.1 Procedimiento en campo
para la georeferenciación de la red de conducción del acueducto, que se
encuentra a continuación se describe paso a paso.
Con la descarga de los datos RINEX correspondientes a los rastreos de la
referenciacion de la red de conducción se llevó a cabo el post-proceso
referido en el sub capítulo 6.2 determinación de las coordenadas de los
puntos georefenciados de la red de conducción, con el cual se llegó a
obtener la nube de puntos de coordenadas de la red. Y a partir de lo
obtenido en esta nube de puntos se ejecutó lo descrito en el sub capítulo
6.3 Obtención de las características morfometricas del corredor topográfico
de la red de conducción del acueducto, donde se explica cómo se
realizaron los mapas que permitieron definir las características físicas del
corredor topográfico de la red.
Finalmente en el sub capítulo 6.4 procedimiento de caracterización técnica
de las estructuras y componentes principales de la red de conducción
según las normas ras 2000, iniciando por la formulación de la tabla de
cumplimiento hasta llegar a la ejecución de la misma.
6.1 PROCEDIMIENTO EN CAMPO PARA LA GEOREFERENCIACION DE
LA RED DE CONDUCCION DEL ACUEDUCTO
Una vez se recogieron los equipos en el punto acordado por la persona
que presto el servicio de alquiler, se configuro el equipo con las
necesidades del trabajo, de tal manera que la capa de elevación
aplicada fue de quince grados, y el intervalo de rastreo de cada quince
segundos, ya que este es el recomendado en el manual del fabricante
Trimble para el serial 4000 SSI, se continuo con el desplazamiento de
los equipos y los autores del proyecto de grado al lugar de trabajo.
31
Cuando se llegó al lugar te trabajo, se armó, centro y nivelo la primera
antena en la placa localizada al frente de la sede de Ecopetrol en Villeta
como se muestra en la Imagen 6, donde esta se dejó posicionando
durante diez horas mediante la opción de rastreo Cinemático Estático,
con el fin de que fuera el punto base del posicionamiento, y obtener un
posicionamiento tipo 1 como se establece en las normas del IGAC. Una
vez iniciada la toma de datos se llevó el control de cada punto que se
tomaba en una cartera anteriormente realizada.
Imagen 6: Posicionamiento de la antena base GPS1.
Fuente: PROPIA, Trabajo de campo, Septiembre de 2014.
Luego de tomar datos en el punto base por las diez horas planeadas, se
quedó un operador acompañando el equipo base asegurándose de que
este continuara con la toma de datos, ya que era necesario que la
primera antena siguiera rastreando mientras se posicionaban todos los
puntos de los vértices y partes importantes de la red abastecedora del
acueducto; asegurándose de eso se desplazaron hacia la bocatoma
para proceder en la toma de datos los autores del proyecto, con la
segunda antena que se usaría como Robert.
32
Ubicados en la estructura de captación se tomó el punto de inicio,
mediante la opción Estático Rápido, como se muestra en la imagen 7, el
cual ya había sido demarcado con anterioridad con el Navegador GPS
map 76csx marca Garmin.
Imagen 7: Posicionamiento de la red de conducción, método estático
rápido.
Fuente: PROPIA, Trabajo de campo, Septiembre de 2014.
Mientras una persona mantenía el bastón con la antena en el punto a
posicionar, por un tiempo que oscilo entre los diez y quince minutos, la
otra persona realizaba las anotaciones en las carteras de campo que se
encuentran en el Anexo 1 al final de este documento; esto
principalmente con el fin de llevar el control de los puntos que se
tomaban y los números que el equipo asignaba a cada uno, además de
facilitar el reconocimiento en el archivo para el pos-proceso de los
33
mismos. También la segunda persona se encargó de detener el rastreo
y apagar el aparado, aparte de llevar el registro fotográfico.
Este mismo procedimiento se llevó a cabo en cada uno de los puntos
establecidos, como cambios pronunciados de la red, inicio y fin del
canal abierto, entrada y salida de la tubería a estructuras como el
desarenado, y válvulas de descargue. Después de finalizar el recorrido
y posicionamiento de los puntos de la red, se intercomunicaron con la
base para que esta detuviera el rastreo, dando como finalizado el día de
trabajo.
El total se posicionaron 19 puntos a lo largo del primer día, y al segundo
día se realizó el posicionamiento de los 25 puntos restantes, para un
total de 44 puntos posicionados mediante el método Estático Rápido.
6.2 DETERMINACION DE LAS COORDENADAS DE LOS PUNTOS
GEOREFENCIADOS DE LA RED DE CONDUCCION
Para obtener las coordenadas de los puntos posicionados en la red
abastecedora, se usaron los archivos de rastreo guardados en los
equipos GPS, los cuales fueron descargados a un computador por
medio del software de descarga de la casa fabricante, es decir Trimble
data transfer. Posterior a su descarga, implementando la aplicación
Convert to Rinex, se transformaron estos archivos crudos de la estación
base y los puntos móviles a un formato universal es decir formato
RINEX, para que pudieran ser post-procesados en el software de
preferencia.
6.2.1 Post- Proceso implementando Leica Geo Office
Para realizar el post-proceso se necesitaron los archivos RINEX
descargados de los 2 equipos GPS Trimble 4000, además de tres
archivos RINEX más: primero se descargaron los archivos de las
estaciones continuas BOGA y TUNA desde la página web del
instituto geográfico Agustín Codazzi; como segundo paso se
descargaron los archivos de efemérides precisas de la página del
Servicio Internacional de la GNSS (IGS), y como tercero se
descargaron los datos de la antena de la página del Servicio
Geodésico Nacional (NGS); todo esto para los días 272 y 273
que corresponden a los tres días de posicionamiento según fecha
juliana, o semana 1812.
34
Una vez reunidos los cuatro archivos RINEX anteriormente
nombrados se inició el post-proceso mediante el software Leica
Geo Office aplicando el método diferencial.
Inicialmente se procesaron los datos RINEX de BOGA y TUNA
como puntos de control y GPS1 que correspondía a la placa
localizada en Villeta Cundinamarca, como punto de navegación.
Primero se creó el proyecto, asignándoles unas propiedades
básicas que se pueden observar en la imagen 8, mostrada a
continuación.
Imagen 8: Propiedades para la creación de proyecto de Leica Geo
Office.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
Luego se importaron los archivos RINEX de las estaciones
BOGA, TUNA y GPS1, del primer día de toma de datos,
acompañados de los RINEX de las efemérides precisas, esto por
medio del menú Importar, como se muestra en la imagen 9.
35
Imagen 9: Importación de datos RINEX.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
Luego de subir los datos se obtuvo un diagrama de barras donde
se muestra las horas en que cada antena tomo datos, como se
muestra en la imagen 10.
Imagen 10: Antenas cargadas en Leica Geo Office.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
Se procedió a subir a Leica Geo Office las efemérides precisas
descargadas para la semana 1812, como se indica en la imagen
11.
36
Imagen 11: Importación de efemérides precisas.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
Posteriormente se importaron las antenas mediante la opción de
propiedades de la GPS1, en tipo de antena opción Ver, importar
Antena, y cargar los dos archivos descargados inicialmente Antex
y Antinfo, que son los nombres con los que se descargaron de la
página, ver imagen 12.
Imagen 12: Importación de archivos de Antena.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
37
Después de cargar las antenas, se regresó a la ventana de
propiedades, donde se le modifico el tipo de antena
(TRM23903.00 NONE), al igual que se modificó la altura
instrumental (1,541 Inclinada), correspondiente a la cartera de
campo.
Luego a las antenas BOGA y TUNA, se les modifico los
parámetros de Case de punto: Control, Tipo de coordenadas:
Cartesianas, y los datos de x, y, z, de las coordenadas
Geocéntricas semanales (1812) como se muestra en la Imagen
13, todo esto mediante la opción de Editar punto.
Imagen 13: Ingreso de coordenadas de control.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
Con este último proceso se termina la parte de cargar todos los
archivos necesarios para lograr el pos-proceso, se modificaron
los parámetros de procesamiento, donde las Efemérides:
Precisas, tipo de solución: Fase y Resultados avanzados:
Residuales, como se puede observar en la Imagen 14.
38
Imagen 14: Ingreso de parámetros de procesamiento.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
A continuación se procesó la información seleccionando tuna y
boga como estaciones de referencia y GPS1 como la estación
móvil, como se muestra en la imagen 15.
Imagen 15: Procesamiento en ejecución BOGA y TUNA.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
39
Ya que se tomaron datos de la base alrededor de 15 horas se
esperaba una alta precisión en los resultados de ajuste de la
base y de estado de ambigüedad, pero cuando se observaron los
resultados del procesamiento la ambigüedad entre TUNA y GPS1
dio NO, así que se modificaron los parámetros de procesamiento
y se volvió a procesar, aunque el resultado fue el mismo, por esto
se decidió procesar con las antenas BOGA y BOGT.
Imagen 16: Resultados de ambigüedad para BOGA y TUNA.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
Los datos RINEX de la antena BOGT para la fecha de toma de
datos (día 272 y 273) no se encontraron disponibles en el IGAC,
así que se buscaron y descargaron de la página de SOPAC.
Luego de descargar los RINEX de BOGT se repitió el anterior
proceso en Leica Geo Office, ver Imagen 17, al obtener los
resultados de procesamiento el estado de ambigüedad dio
positiva como se muestra en la imagen 18, entonces se procedió
a analizar la gráfica y se observó que habían satélites que se
debían a pagar por no cumplir con el rango de desviación
estándar y porque se contaba con un alto número de satélites a lo
largo de la toma de datos, además se mejoraba la precisión de la
líneas base, por tal motivo se descartaron los satélites G7, G8,
G13,G16,G17, G19, G20, G21 y G31.
40
Imagen 17: Procesamiento en ejecución BOGA y BOGT.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
Imagen 18: Resultados de ambigüedad para BOGA y BOGT.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
A continuación se procedió a realizar el cálculo de la red como se
muestra en la Imagen 19, se guardaron los reportes generados
de las líneas base y se exportaron las coordenadas Geodésicas y
Geocéntricas de las estaciones continuas y GPS1 en Villeta.
41
Imagen 19: Calculo de la red para BOGA y BOGT.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
Para el pos-proceso de los puntos de la red de conducción se
inició creando un nuevo proyecto con los mismos parámetros del
pos proceso de GPS1, se cargaron los RINEX de todos los 44
puntos de la red y los RINEX de la base GPS1. Se cargaron las
mismas efemérides precisas y se modificó la lectura de altura
para los 44 puntos a 2.08, y GPS1 a 1.541, al igual que se
modificó Clase de punto: Control y las coordenadas ya antes
calculadas para GPS1, ver Imagen 20.
Imagen 20: Coordenadas de control de GPS1.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
42
Se pos proceso punto por punto entre GPS1 y se modificaron los
parámetros de procesamiento cuando era necesario, para lograr
que las coordenadas entraran correctamente en la elipse de
error. Después de procesar punto a punto se ajustó la red
completa ver Imagen 21, y se generaron los reportes de
coordenadas.
Imagen 21: Ajuste de Red de conducción.
Fuente: PROPIA, por Leica Geo Office.
De esta forma se procesaron los 44 puntos de la red, donde los
puntos 19 y 16 no fueron tenidos en cuenta ya que tenían pocos
satélites para ser procesados, y al momento de aplicar el ajuste
de la red se registró un error por falta de datos, es decir que
finalmente se procesaron 42 puntos. En la Tabla 3 se muestra las
coordenadas definitivas obtenidas (Elipsoidales y Geocéntricas).
6.2.2 Transformación de coordenadas a Planas Cartesianas
Por medio del programa Magna Pro3, las coordenadas
elipsoidales (φ, λ, h) de la base GPS1 de Villeta, se
transformaron a coordenadas Gauss-krueger, con origen en
Amazonas-Leticia-1994, con sistema de referencia Magna–
Sirgas, como se ve en la Imagen 22.
43
Imagen 22: Transformación de coordenadas de GPS1.
Fuente: PROPIA, por Magna Pro3.
A partir de las coordenadas Gauss-krueger de GPS1 obtenidas
en el anterior proceso, se creó un Origen Cartesiano, ya que en la
base de datos del programa Magna Pro3 no existía un origen
cartesiano local del municipio de Villeta Cundinamarca, ver
Imagen 23. Para crear el origen se tomó las coordenadas Gauss-
krueger, como el Falso Norte, Falso Este y Plano de Proyección.
Imagen 23: Creación origen cartesiano de Villeta, Cundinamarca.
Fuente: PROPIA, por Magna Pro3.
44
Una vez creado el origen cartesiano en Villeta se procedió a
calcular las coordenadas Planas cartesianas de los 45 puntos
que se tomaron en campo y pos-procesaron para obtener
coordenadas elipsoidales (φ, λ, h), dando origen en
Villeta_GPS1 y referencia de partica Magna-Sirgas, ver
Imagen 24.
Imagen 24: Cálculo de coordenadas planas cartesianas.
Fuente: PROPIA, por Magna Pro3.
Luego con las coordenadas planas cartesianas se calculó la
altura optométrica por medio de la opción Ondulación Geoidal,
Punto individual, ver Imagen 25. Y este mismo proceso se
realizó para cada uno de los 45 puntos de la red de
conducción, cálculo de coordenadas planas cartesianas y
cálculo de ondulación geoidal.
45
Imagen 25: Cálculo de Ondulación Geoidal.
Fuente: PROPIA, por Magna Pro3.
Tabla 2: Origen local del plano de proyección cartesiano GPS1-
Villeta.
ORIGEN PLANO DE PROYECCION VILLETA_GPS1
ELIPSOIDALES GAUSS - KRUEGER H
LATITUD LONGITUD NORTE ESTE
5° 00' 57.62362" N 74° 28' 07.48867" W 1046435.987 956612.829 800,24
Fuente: PROPIA, por Excel.
46
Tabla 3: Coordenadas Elipsoidales y GAUSS-KRUEGER de la red abastecedora del acueducto del municipio de Villeta Cundinamarca
ID DESCRIPCION ELIPSOIDALES GAUSS - KRUEGER
H LATITUD LONGITUD NORTE ESTE
1 INICIO-CANASTAS 5° 01' 21.05389" N 74° 28' 57.76669" W 1047155.815 955063.856 978,45
2 INICIO CANAL 5° 01' 21.11742" N 74° 28' 57.71311" W 1047157.767 955065.507 978,5
3 INICIO TUBERIA 5° 01' 20.06965" N 74° 28' 56.72535" W 1047125.577 955095.938 974,56
4 INICIO CANAL 5° 01' 19.26886" N 74° 28' 56.19468" W 1047100.976 955112.286 971,38
5 CURVA CANAL 5° 01' 19.18661" N 74° 28' 56.05496" W 1047098.449 955116.591 971,02
6 INICIO TUBERIA 5° 01' 18.97533" N 74° 28' 55.75911" W 1047091.958 955125.705 969,92
7 INICIO CANAL 5° 01' 18.81420" N 74° 28' 54.77025" W 1047087.006 955217.786 966,79
8 CURVA CANAL 5° 01' 18.46897" N 74° 28' 54.19793" W 1047076.401 955173.802 964,34
9 INICIO TUBERIA 5° 01' 18.60369" N 74° 28' 53.88468" W 1047080.539 955183.453 965,18
10 INICIO CANAL 5° 01' 18.79500" N 74° 28' 52.46149" W 1047086.416 955227.299 967,36
11 NACEDERO/C.CANAL 5° 01' 18.56534" N 74° 28' 51.53855" W 1047079.36 955255.732 967,49
12 CURVA CANAL 5° 01' 18.01875" N 74° 28' 51.24660" W 1047062.568 955264.727 961,97
13 CURVA CANAL 5° 01' 17.84965" N 74° 28' 50.91628" W 1047057.372 955274.903 960,67
14 CURVA CANAL 5° 01' 17.19819" N 74° 28' 50.66879" W 1047037.358 955282.527 953,78
15 CURVA CANAL 5° 01' 17.07277" N 74° 28' 50.53893" W 1047033.505 955286.528 952,64
16 CURVA CANAL 5° 01' 16.82488" N 74° 28' 49.48613" W 1047025.889 955318.963 952,24
17 CURVA CANAL 5° 01' 17.47321" N 74° 28' 48.52384" W 1047045.806 955348.61 962,4
18 CURVA CANAL 5° 01' 17.03541" N 74° 28' 47.92604" W 1047032.356 955367.027 959,13
19 IN PUENTE/C.CANAL 5° 01' 16.87236" N 74° 28' 47.41132" W 1047027.347 955382.884 959,61
20 FIN PUENTE 5° 01' 16.59487" N 74° 28' 46.90384" W 1047018.822 955398.518 958,98
21 CURVA CANAL 5° 01' 16.45957" N 74° 28' 46.82381" W 1047014.665 955400.984 958,03
22 CURVA CANAL 5° 01' 15.12525" N 74° 28' 46.68408" W 1046973.673 955405.288 948,39
23 CURVA CANAL 5° 01' 13.55567" N 74° 28' 45.95917" W 1046925.452 955427.621 941,73
47
ID DESCRIPCION ELIPSOIDALES GAUSS - KRUEGER
H LATITUD LONGITUD NORTE ESTE
24 IN PUENTE/C.CANAL 5° 01' 13.18501" N 74° 28' 44.89075" W 1046914.065 955460.536 949,82
25 FIN PUENTE 5° 01' 12.53202" N 74° 28' 44.23664" W 1046894.004 955480.688 952,18
26 CURVA CANAL 5° 01' 12.03964" N 74° 28' 44.21938" W 1046878.877 955481.22 949,67
27 CURVA CANAL 5° 01' 11.75510" N 74° 28' 44.07400" W 1046870.135 955485.698 949,43
28 CURVA CANAL 5° 01' 11.01343" N 74° 28' 44.09529" W 1046847.35 955485.042 944,43
29 CURVA CANAL 5° 01' 10.73371" N 74° 28' 44.12382" W 1046838.757 955484.163 943,07
30 CURVA CANAL 5° 01' 10.19154" N 74° 28' 44.33701" W 1046822.101 955477.595 938,04
31 FIN TUBERIA 5° 01' 09.41367" N 74° 28' 44.48085" W 1046798.203 955473.163 932,35
32 ENTRADA
DESARENADOR 5° 01' 08.12255" N 74° 28' 43.94285" W 1046758.538 955489.737 925,85
33 VALVULA DE
LAVADO 5° 01' 07.95257" N 74° 28' 43.99965" W 1046753.316 955487.987 923,88
34 SALIDA
DESARENADOR 5° 01' 07.75968" N 74° 28' 43.82270" W 1046747.39 955493.439 922,81
35 CAIDA TUBERIA 5° 01' 07.15673" N 74° 28' 43.26087" W 1046728.866 955510.747 918,64
36 VALVULA 5° 01' 03.12958" N 74° 28' 40.59597" W 1046605.145 955592.847 878,68
37 VALVULA DE
PRESION 5° 01' 02.06923" N 74° 28' 39.81669" W 1046572.569 955616.855 872,86
38 CURVA TUBERIA 5° 00' 56.40721" N 74° 28' 36.83006" W 1046398.623 955708.866 842,08
39 CURVA TUBERIA 5° 00' 59.81583" N 74° 28' 39.84485" W 1046503.342 955615.986 862,51
40 CURVA TUBERIA 5° 00' 54.76700" N 74° 28' 38.36178" W 1046317.512 955661.675 842,9
41 VENTOSA 5° 00' 54.23746" N 74° 28' 38.52608" W 1046331.966 955656.613 844,24
42 VALVULA
REGULADORA 5° 00' 54.30022" N 74° 28' 38.61182" W 1046333.894 955653.972 844,72
GPS1 PLACA IGAC 5° 00' 57.62362" N 74° 28' 07.48867" W 1046435.987 956612.829 800,24
48
6.3 OBTENCION DE LAS CARACTERISTICAS MORFOMETRICAS DEL
CORREDOR TOPOGRAFICO DE LA RED DE CONDUCCION DEL
ACUEDUCTO DE VILLETA CUNDINAMARCA
6.3.1 Extracción de curvas de nivel del área de la red abastecedora
Se inició la investigación en la página del Instituto Geográfico
Agustín Codazzi de la información cartográfica del lugar de
estudio ver Imagen 26, donde se buscaban las planchas
topográficas 208IIIC2 y 202IIID1 a escalas 1:25.000, como no se
encontraron disponibles las planchas, se decidió tomar como
superficie de referencia el modelo extraído de Google Earth, ya
que garantiza una buena precisión y posee las características
gráficas necesarias para realizar la visualización de la red de
abastecimiento.
Imagen 26: Búsqueda de información cartográfica.
Fuente: PROPIA, por www.geoportal.igac.gov.co
Para la extracción de curvas se inició por ubicar la zona de
estudio, para tener claro el espacio que abarcaba la red de
conducción se subieron cuatro puntos, el de inicio y fin de la red,
así como dos puntos intermedios con coordenadas elipsoidales
(φ, λ, h), luego se creó una poligonal que cubriera los cuatro
puntos, como se ve en la imagen 27.
49
Imagen 27: Visualización del terreno desde Google Earth.
Fuente: PROPIA, por Google Earth.
Una vez creada la poligonal se guardó como un archivo kmz, el
cual se cargó en el programa Global Mapper, como se observa
en la Imagen 28.
Imagen 28: Visualización de poligonal desde Global Mapper.
Fuente: PROPIA, por Global Mapper.
Luego de subir el archivo de la poligonal kmz por medio de la
opción Tools, configure, se modificaron los parámetros de
proyección, datum, entre otros parámetros.
50
Imagen 29: Modificación de parámetros de Global Mapper.
Fuente: PROPIA, por Global Mapper.
Por medio de la opción Down load Online Data se modificaron
los parámetros de elevación y se llamó la imagen del terreno, se
usó la opción Analysis, Contour Generation y luego se exporto
en DWG ver Imagen 30.
Imagen 30: Modificación de contornos generales Global Mapper.
Fuente: PROPIA, por Global Mapper.
51
Imagen 31: Curvas de nivel de corredor topográfico.
Fuente: PROPIA, por AutoCAD Civil.
6.3.2 Generación de los planos morfometricos del corredor
topográfico de la red abastecedora
Se inició creando un directorio mediante Arc Catalogo, donde se
almaceno la Geodatabase, la Feature Dataset a la que se le
asignó el sistema de referencia y el origen, además se crearon
todas las Feature Class con sus respectivos atributos, que
coincidían con las creadas en Auto CAD y luego se creó el
dominio de Curvas de nivel.
Posteriormente se creó un nuevo proyecto en ArcGIS Map, donde
se cargaron las curvas de nivel de Auto CAD y se asignaron a
sus correspondientes capas creadas en las Features Class, luego
se verifico que las curvas cargadas coincidieran con los atributos
de las de Auto CAD, como las cotas y las coordenadas
Luego se hizo necesario cortar las curvas en ArcGIS Map, por
medio de la creación de un polígono, se dejó el corredor
topográfico de aproximadamente 100 metros a cada lado, a partir
del alineamiento de la red de conducción.
52
Para mostrar la representación del corredor topográfico de la red
se procedió a general la red irregular de triángulos denominada
TIN, a partir del corredor topográfico definido y la herramienta Arc
ToolBox, en la que se relacionan las elevaciones de las curvas de
nivel.
Imagen 32: TIN del corredor topográfico de la red.
Fuente: PROPIA, por ArcGIS Map.
Después usando el TIN pero en diferente archivo se generó el
RASTER, que consta de una matriz es decir una cuadricula en la
que cada celda contiene un valor que representa información, en
este caso dicha información es la que corresponde a ese pixel de
terreno.
53
Imagen 33: RASTER del corredor topográfico de la red.
Fuente: PROPIA, por ArcGIS Map.
6.3.3 Generación de plano Planta Perfil de la línea de conducción
abastecedora
A partir de las curvas de nivel del corredor topográfico, que se
extrajeron de Global Mapper, se procedió a realizar el Planta –
Perfil de la red de conducción. Se inició haciendo el abscisado de
la red, el cual debía ser igual que la escala del planta en este
caso 1: 1500, es decir que las abscisas estarían cada 15 metros,
pero el plano quedaba saturado de información, haciendo que la
vista no fuera agradable, así que por esto se decidió realizar el
abscisado cada 20 metros, que era lo más cercano 15 metros y
que permitía ver toda la información de forma agradable.
Luego se realizó la edición gráfica, donde se revisó y modifico
otras cualidades graficas como tamaño y color de texto y líneas,
creación del rotulo, convenciones, coordenadas, y demás
atributos del plano. En la Imagen 34 se puede observar la imagen
de un preliminar, y en el Anexo 7 el resultado final.
54
Imagen 34: Preliminar de plano Planta - Perfil.
Fuente: PROPIA, por AutoCAD Civil.
6.4 PROCEDIMIENTO DE CARACTERICACION TECNICA DE LAS
ESTRUCTURAS Y COMPONENTES PRINCIPALES DE LA RED DE
CONDUCCION SEGÚN LAS NORMAS RAS 2000
En esta fase se consultó la norma RAS 2000, y en base a los literales
B.3.3, B.4.3, B.4.4, B.4.7, B.6.3, B.6.4 y B.6.7 de la misma, se formuló
la tabla de cumplimiento. Se realizó una consulta de documentación
existente y estudios previos relacionados con la red de conducción del
acueducto de Villeta, así como la investigación sobre la operación y
mantenimiento preventivo y correctivo de los componente físicos de la
red, con ese conocimiento previo se efectuó una visita de campo en la
que se caracterizaron visualmente los componentes y estructuras
pertenecientes a la red de conducción. Como último en esta fase se
diligencio la tabla de cumplimiento con base a los datos recolectados.
6.4.1 Evaluación del estado general de la red abastecedora del
acueducto del municipio de Villeta según normas RAS 2000
Se efectúo la caracterización visual y técnica en campo de la
estructura de captación, desarenador, válvulas, puntos de quiebre
y tubería o canal de conducción, en otras palabras se revisó si las
55
estructuras y elementos que componían la red cumplían con
parámetros básicos de diseño y seguridad establecidos en las
normas RAS 2000 y si se encontraban en óptimas condiciones
físicas para su adecuado funcionamiento.
Durante la entrevista con la persona encargada y conocedora de
las instalaciones del acueducto se consultó con qué frecuencia se
realizaba el mantenimiento de la red, y cuáles eran los problemas
más frecuentes que se presentaban impidiendo el óptimo servicio
a la población.
El trabajo de evaluación se llevó a cabo por los encargados
administrativos de la empresa E.S.P. Villeta con el fin de
garantizar la imparcialidad y veracidad de los datos, también
porque de esta forma se garantizó que todos los ítems de la
encuesta se diligenciaran por completo.
6.4.2 Organización de los resultados de la evaluación aplicada a la
red abastecedora
Una vez se diligencio las tablas de cumplimiento de las normas
RAS 2000, se determinó la cantidad de ítems que cumplían
totalmente, parcialmente o no cumplían con la normatividad. Por
esta razón se creó la Tabla 4, que permite saber estos valores de
manera más cómoda.
Tabla 4: Clasificación de ítems por cumplimiento para la red de
conducción del municipio de Villeta Cundinamarca.
ITEM NO CUMPLE CUMPLE
PARCIALMENTE CUMPLE EN TOTALIDAD
DOCUMENTACION 2 0 12
CARACTERIZACION VISUAL Y TECNICA
19 7 22
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
3 0 3
TOTAL 24 7 37
Fuente: PROPIA, por Excel.
56
7. ANALISIS DE RESULTADOS
A partir de las gráficas generadas de la calidad de las coordenadas,
características técnicas y físicas y las características morfometricas de la
red de conducción del acueducto del municipio de Villeta, se realizó el
análisis de resultados que permitió obtener algunas conclusiones respecto
a los resultados obtenidos.
Se determinó en que porcentaje de cumplimiento se encuentra la red de
conducción del acueducto del municipio de Villeta de acuerdo a la norma
RAS 2000, donde el presente estudio asentó un antecedente sobre las
posibles medidas correctivas.
7.1 GEOREFERENCIACION DE LA RED DE CONDUCCION
Los resultados de las coordenadas obtenidas de los 44 puntos de la red
de conducción mediante el Post-proceso se determinó que la red de
conducción y aducción tiene una longitud total de 1255.68 metros desde
el punto de captación en la bocatoma ubicado en las coordenadas
1047155.815 N y 955063.856 W, hasta el punto de llegada en la Plata
de tratamiento de Agua potable (PTAB) ubicado en las coordenadas
1046333.894 N y 955653.972 W.
Además se puede establecer que el desarenador se encuentra situado
en las coordenadas 1046758.538 N y 955489.737 W, y en la abscisa
k0+715.15, así se puede estableces que la longitud entre el
desarenador y la PTAB es de 540.53 metros.
Según las normas RAS 200013, la estructura del desarenador debe
estar localizada en el primer tramo de la aducción, inmediato a la
bocatoma, así que se estableció que el desarenados se encuentra
cerca a la mitad del trazado de la red de conducción y que por ello no
cumple con lo estipulado en la norma RAS 2000 con respecto a esta
distancia.
En cuanto a la calidad en posición de cada punto luego de haber
realizado el ajuste, algunos de los puntos como el número 10,
13
COLOMBIA. MINISTERIO DE DESARROLLO ECONOMICO. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico. En: Titulo B Sistemas de acueducto. 2 ed. Bogotá: El ministerio de desarrollo económico, 2000, p, 2,42-73,89-130.
57
presentan un mayor error en desviación estándar, esto se puede
justificar debido a que el ajuste es aplicado en forma de triangulación
mediante mínimos cuadrados entre el total de puntos de la red, es decir
que se hace necesario el desplazamiento de algunos puntos para que
otros se ajusten a los parámetros.
En base a los resultados de Desviación Estándar de los puntos de la
red, se aplicó un procedimiento estadístico para obtener la precisión
horizontal, donde se obtuvo que el error medio cuadrático (EMC) de la
desviación estándar en posición arrojo un resultado de 0.0739, como se
muestra en la Anexo 4.
Por medio de los resultados finales, estadística en posición, y la
aplicación de la Ecuación 1 que se muestra a continuación se calculó la
precisión horizontal que sería igual 16 992.
Ecuación 1: Precisión de cierre horizontal.
Fuente: Rincón M, Vargas, W & González, C. Planimetría.
La precisión de cierre horizontal obtenida de 1: 16 992, quiere decir que
se tendrá un error de un metro en cada 16 992 metros, siendo así la
precisión de cierre horizontal se encuentra dentro de los parámetros de
levantamientos topográficos establecidos.
Además de hallar el valor de la precisión de cierre horizontal, también
es posible calcular la Precisión de cierre vertical cuando se tiene el error
(EMC) en altura y la longitud de la red de conducción en kilómetros
como se muestra en la ecuación 2.
Ecuación 2: Precisión de cierre vertical.
Fuente: Rincón M, Vargas, W & González, C. Planimetría.
58
Como se muestra en el resultado de la ecuación 2 la precisión de cierre
vertical que se obtuvo fue de 6.22 cm/Km, esto quiere decir que se
tendrá un error de 6.22 centímetros en cada kilómetro.
7.2 CARACTERIZACION MORFOMETRICA DEL CORREDOR
TOPOGRAFICO
Como se explicó anteriormente en el desarrollo de la metodología, el
corredor topográfico de la red de conducción se constituye por un
modelo de curvas de nivel extraídas de Google Earth, la cual se usó
para la creación de los planos y mapas en los que se puede establecer
con detalle las principales características morfometricas del corredor
topográfico de la red de conducción.
Al alineamiento de la red de conducción se le creo una sección
transversal de 100 metros a cada lado, para de esta manera definir el
polígono que permite establecer cuál es el corredor topográfico de la
red de conducción, definiendo que su área es de 303481.118 metros
cuadrados, y perímetro de 3362.886.
Por medio de ArcGis se desarrolló la estadística de modelos extraídos
del TIN, RASTER y demás mapas, donde se estableció la cota máxima
de 986 m y mínima de 818 m, así como la cota media para el corredor
topográfico, que para este caso se encuentra en los 902 m.
Por otra parte se puede analizar el perfil de la red de conducción, donde
se observa que la cota máxima está en el punto 1 es decir en la
bocatoma con un valor de 978,45 m, además que los puntos
intermedios de curvas, quiebres y cambios de canal a tubería, así como
las demás estructuras, van disminuyendo en cota, hasta llegar a la
PTAB que es el punto con menor cota 844,72 m. usando los datos del
perfil, en otras palabras la longitud y cota de los puntos, se puede
afirmar que la fuente abastecedora y la PTAB, se encuentran a una
diferencia considerable en altura y que por ello se tiene un sistema de
aducción y conducción ejecutado por gravedad.
El mapa de pendientes se usa para visualizar los distintos grados de
inclinación y variabilidad del terreno que se presentan en tramos
continuos de un mismo plano, permite establecer una pendiente
máxima y mínima así como el promedio del total del corredor, además
de permitir obtener otras características como el rango de pendientes,
59
con el cual se puede establecer qué tipo de terreno se está trabajando,
en el corredor topográfico de la red de conducción del municipio de
Villeta Cundinamarca se presenta una pendiente media de 33.5 %, con
lo cual se infiere que el tipo de terreno es montañoso , pues según el
manual de diseño geométrico de vías, los valores de pendientes
superiores al 15% corresponden a dicho terreno.
7.3 CARACTERIZACION DE LAS ESTRUCTURAS Y COMPONENTES
DE LA RED
Cuando se ejecutó la visita de inspección y verificación de la estructura
física, mantenimiento, acciones de operación y documentación, en la
red de conducción, se observó que había varios datos relevantes,
debido a que necesitan revisión y atención al no estar de acuerdo a lo
descrito en la norma RAS 2000. Para ello se realizó una estadística
básica del estado de la red de conducción a partir de las tablas de
cumplimiento que se encuentran en el Anexo 3.
La encuesta realizada se encontraba dividida por 3 principales temas de
interés, a continuación se explicara las fortalezas y falencias
encontradas en cada uno de los temas.
7.3.1 Documentación
Respecto a la documentación, en la encuesta se proporcionaban
14 preguntas, referentes a los estudios previos de demanda de
consumo, topografía, hidrología y geotecnia, relacionados con la
red de conducción, a partir de la respuesta de estas se generó la
Gráfica 1 en la cual se puede notar que solo se presentan
respuestas de no cumple y cumple, donde el mayor porcentaje
está en cumplimiento total con un 86%, es decir que en cuanto a
la cantidad de documentación y estudios de la zona donde se
encuentra la red de conducción es alta, y por tal motivo el
acueducto está bien documentado para planes de acción y
prevención.
60
Gráfica 1: Porcentaje de cumplimiento en la documentación de la
red de conducción.
Fuente: PROPIA, por Excel.
Luego de observar los resultados plasmados en la Gráfica 1, se
reconoce la buena labor de la Empresa de Servicios Públicos de
Villeta (ESP Villeta) conjunto de a la alcaldía municipal, ya que
estas se han encargado de ejecutar los estudios necesarios o por
lo menos los más indispensables para garantizar que se preste
un buen servicio a la población.
7.3.2 Caracterización visual y técnica
La caracterización visual, física y técnica, se establece como el
componente más importante de la red, debido a que en este se
puede determinar el estado actual, además de determinar las
posibles causas de problemas que afectan la red de conducción,
y por ello se le aplicó una mayor evaluación, por medio de 38
preguntas.
Como resultado tenemos que la respuesta más predominante en
este tema es la de no cumplimiento con un 51%, seguida por un
33% que la cumple en totalidad y un 16% de cumplimiento
14% 0%
86%
PORCENTAJE DE CUMPLIMIENTO EN LA DOCUMENTACION DE LA RED
NO CUMPLE
CUMPLE PARCIALMENTE
CUMPLE EN TOTALIDAD
61
parcial, es decir que más de la mitad de ítems se estas
cumpliendo ya sea en totalidad o parcialidad.
Gráfica 2: Porcentaje de cumplimiento en la caracterización visual
y técnica de la red de conducción.
Fuente: PROPIA, por Excel.
Como debilidad se tiene que el canal de captación no posee una
compuerta que permita la regulación de caudales hacia el canal
de conducción.
El deterioro físico de la estructura de la red es lo más
preocupante, debido a que se observaron tramos a punto de
derrumbarse, y que se nota que con anterioridad se han
derrumbado pero han sido construidos en el mismo lugar,
además se presentan a lo largo de la red grietas en las paredes
del canal abierto. Pero no solo el deterioro físico está dado por la
falta de mantenimiento, ya que el principal factor de este deterioro
está relacionado con la naturaleza que favorece el moho, los
tramos de suelo inestable y con la principal causa de
contaminación a lo largo del canal abierto.
Por otro lado se encuentra una falencia en el cercado de la red de
conducción y señalización en las áreas de servidumbre, así que
51%
16%
33%
PORCENTAJE DE CUMPLIMIENTO EN CARACTERIZACION VISUAL Y
TECNICA
NO CUMPLE
CUMPLE PARCIALMENTE
CUMPLE EN TOTALIDAD
62
se podría decir que tanto animales como personas tiene acceso a
esta área, pero no por esto deja de brindarse seguridad y
continuidad en la operación, porque la red se encuentra alejado
de la población y son pocas las personas o animales que
transitan por la zona.
Como se explicó con anterioridad la encuesta fue respondida por
los encargados del acueducto del municipio de Villeta, y por tanto
se presentan algunas discrepancias con lo observado en la
caracterización visual, un ejemplo de ello es que a pesar que se
afirma tener una rejilla superior permite el ingreso de aguas y
limita la entrada de los materiales sólidos en la estructura de
captación, durante el trabajo en campo lo que se encontró fue
una rejilla con unas separaciones bastante amplias y a causa de
esto se usa unas canastillas plásticas colocada unos centímetros
antes que cumplen la función de retener los materiales solidos
como se muestra en la Imagen 35.
Imagen 35: Rejilla de la estructura de captación.
Fuente: PROPIA, Trabajo de campo, Septiembre de 2014.
63
Como aspectos positivos se tiene que el desarenador se
encuentra ubicado en un área que permite realizar ampliaciones
en el futuro. También se destaca que la red cuenta con
elementos importantes como lo son las válvulas de purga y
ventosa. Además se encontraron en la red de conducción dos
nacederos de agua, que se incorporan directamente con el
recorrido de la red, como se muestra en la Imagen 36.
Imagen 36: Nacedero de agua incorporada a la red.
Fuente: PROPIA, Trabajo de campo, Septiembre de 2014.
7.3.3 Operación y mantenimiento
En cuanto a la evaluación del componente de operación y
mantenimiento, se plantearon 6 preguntas, en las cuales se
observaron que el 50% cumple en totalidad y el otro 50% no
cumple, como se puede ver en la Gráfica 3.
64
Gráfica 3: Porcentaje de cumplimiento en la operación y
mantenimiento de la red de conducción.
Fuente: PROPIA, por Excel.
El mantenimiento preventivo y correctivo en las estructuras de
captación, aducción y desarenador han impedido que las partes
de la estructura a canal abierto que se encuentran débiles no
colapsen, pero esta es una solución a corto plazo, ya que como
ha sucedido en varias ocasiones, el mantenimiento no soluciona
el deterioro físico de la estructura, solo cumple con prevenir que
el canal se venga abajo, pero luego de un tiempo la estructura se
vuelve a debilitar causando el mismo problema, y por ello la
solución más óptima es la ejecución de un proyecto que
proponga una reparación exhaustiva o la construcción de nuevas
estructuras.
Se sugiere que la empresa Prestadora del servicio debe mejorar
las mediciones periódicas del caudal a la entrada de la estructura
de captación y desarenador, así como la verificación de la
eficiencia del desarenador en su capacidad de remoción de
sedimentos ya que estas son las dos principales falencias que
presenta la red de conducción.
50%
0%
50%
PORCENTAJE DE CUMPLIMIENTO EN OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
NO CUMPLE
CUMPLE PARCIALMENTE
CUMPLE EN TOTALIDAD
65
7.3.4 Análisis técnico general de la red abastecedora del municipio
de Villeta Cundinamarca
En la Gráfica 4 se muestra los porcentajes de cumplimiento del
total de la encuesta aplicada a la red de conducción es decir que
estos porcentajes están dados por las 68 preguntas totales,
obteniendo como resultado: 55% en cumplimiento en totalidad,
10% cumplimiento parcial y 35% no cumple, es decir que aunque
hay muchas cosas por mejorar, la red de conducción del
municipio de Villeta Cundinamarca cumple con la mayoría de lo
estipulado en la norma RAS 2000.
Gráfica 4: Porcentaje de cumplimiento general de la red de
conducción.
Fuente: PROPIA, por Excel.
A partir de estos resultados totales y comparándolos con los
resultados parciales mostrados anteriormente, se puede decir
que el aspecto de caracterización visual es el componente con
mayor incumplimiento, la principal falencia de la red de
conducción del municipio de Villeta es la parte física, donde
indudablemente necesita mejoras y mantenimiento, para
continuar prestando un servicio de calidad a la población del
municipio.
35%
10%
55%
GRADO DE CUMPLIMIENTO GENERAL DE LA RED DE
CONDUCCION
NO CUMPLE
CUMPLE PARCIALMENTE
CUMPLE EN TOTALIDAD
66
8. CONCLUSIONES
Usando los datos recolectados en campo y los obtenidos en el post –
proceso, se tiene como resultado que la precisión de cierre de la
georeferenciación de la red en posición horizontal es de 1: 16 992,
es decir que está dentro de lo exigido para este tipo de
levantamientos.
Según la caracterización morfometrica aplicada al corredor
topográfico se establece que a lo largo de la red de conducción se
presenta una pendiente promedio de 33.5%, y que por esto el riesgo
de deslizamiento es alto.
Mediante la caracterización de las estructuras y componentes de la
red de conducción respecto a la norma RAS 2000 literal b, se obtuvo
que el cumplimiento total es de 55%, 10% parcial y 35% no cumple,
esto a partir de un total de 68 componentes.
67
9. RECOMENDACIONES
Como se ha dicho anteriormente la principal recomendación es la de invertir
en el mejoramiento de la estructura física de la red de conducción, así se
evitaría un posible accidente donde colapse la estructura y también se
garantizaría el continúo abastecimiento de agua potable a mediano y largo
plazo. Y como se mostró en la tabla de caracterización de la red a favor se
cuenta con la documentación de los estudios ya realizados que sirven de
base para la planeación del proyecto.
Dentro del mejoramiento de la estructura de la red de conducción, se
requiere vital atención a la falta de rejillas que retengan los residuos sólidos
en la captación, ya que actualmente las que tiene no funcionan como
deberían y por ello se ha hecho necesario usar un sistema improvisado
como lo son las canastillas en posición vertical.
Por otro lado como recomendación para prestar un mejor servicio y
optimizar las operaciones hechas en el acueducto se debe efectuar
mediciones periódicas del caudal en la entrada de la estructura de
captación y desarenador y el control por escrito para un registro cronológico
del mantenimiento que se hace al sistema de acueducto.
Como responsables de velar por el correcto suministro de agua potable de
Villeta, la alcaldía municipal conjunto a la empresa prestadora del servicio
de acueducto, deben centrarse en los componentes incumplidos en las
normas RAS 2000, para mejorar y garantizar la prestación del optimo
servicio a la población.
68
10. BIBLIOGRAFIA
Sánchez Machado, Vidal Cárdenas y García Bello: Proyectos de abasto de agua
potable y sus implicaciones para ser evaluados, en Contribuciones a las Ciencias
Sociales, septiembre 2009, www.eumed.net/rev/cccss/05/mcb.htm
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Potable y Saneamiento Básico, Noviembre de 2000. http://cra.gov.co/apc-aa-
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ArcGIS Resources, tomado el 18 de Agosto de 2014
http://resources.arcgis.com/es/help/getting-
started/articles/026n0000000s000000.htm
GvSIG, Tomado el 18 de Agosto de 2014
http://cgat.webs.upv.es/bigfiles/gvsig/gvsig_112.htm?t6612.html
Ángel Manuel felicísimo, (1994), Modelos digitales del terreno. Introducción y
aplicaciones en ciencias ambientales 118 pp.
http://www6.uniovi.es/~feli/pdf/libromdt.pdf
PEÑA FIEL, Javier y ZAYAS Jorge. Fundamentos del sistema GPS y aplicaciones
en la topografía. Delegación territorial Madrid-castilla- la macha. España: Madrid,
2001.p.65, p.66, p.68.
PEÑA FIEL, Javier y ZAYAS Jorge. Fundamentos del sistema GPS y aplicaciones
en la topografía. Delegación territorial Madrid-castilla- la macha. España: Madrid,
2001.p.65, p.76, p.78.
LEICA GEOSYSTEMS. Leica Geo Office relace notes: novedades versión 6.0
Leica Geosystems AG.s.i.2007.p.1
COLOMBIA. MINISTERIO DE DESARROLLO ECONOMICO. Reglamento Técnico
del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico. En: Titulo B Sistemas de
acueducto. 2 ed. Bogotá: El ministerio de desarrollo económico, 2000, p, 2,42-
73,89-130.
69
ANEXO 1: FORMATO DE REGISTRO DE POSICIONAMIENTO DE
PLACA GPS1
70
ANEXO 2: CARTERA DE CAMPO DE LA GEOREFERENCIACIÓN DE LA
RED DE CONDUCCIÓN
71
72
ANEXO 3: TABLAS DE CUMPLIMIENTO DE LA CARACTERIZACIÓN
TÉCNICA Y FÍSICA DE LA RED DE CONDUCCIÓN DEL MUNICIPIO DE
VILLETA CUNDINAMARCA SEGÚN NORMAS RAS 2000
73
74
75
76
77
78
79
80
81
ANEXO 4: TABLAS DE CÁLCULO DE ESTADÍGRAFOS PARA LA
CALIDAD DE COORDENADAS EN POSICIÓN Y ALTURA
82
TABLAS DE CÁLCULO DE ESTADÍGRAFOS PARA LA CALIDAD DE COORDENADAS EN POSICIÓN
PN Q DE
POSICION Q
PROMEDIO e1
ABS (e1)
NUM DE
PUNT
MEDIA e
EMC DESVIACION ESTANDAR
e
ERROR ESTANDAR
e Z
INTERVALO
CONFIANZA PARA UN
90%
1 0.02 0.14266905 -0.1216 0.1216
42 0.1596 0.0739 0.28118271 0.04338743 0.4633 0.073943558
2 0.01 0.14266905 -0.1309 0.1309
3 0.01 0.14266905 -0.1343 0.1343
4 0.0153 0.14266905 -0.1274 0.1274
5 0.48 0.14266905 0.3413 0.3413
6 0.0269 0.14266905 -0.1158 0.1158
7 0.07 0.14266905 -0.0695 0.0695
8 0.01 0.14266905 -0.1369 0.1369
9 0.03 0.14266905 -0.1097 0.1097
10 1.57 0.14266905 1.4297 1.4297
11 0.28 0.14266905 0.1341 0.1341
12 0.12 0.14266905 -0.0220 0.022
13 0.30 0.14266905 0.1592 0.1592
14 0.05 0.14266905 -0.0878 0.0878
15 0.48 0.14266905 0.3347 0.3347
16 0.82 0.14266905 0.6798 0.6798
17 0.26 0.14266905 0.1208 0.1208
18 0.04 0.14266905 -0.1068 0.1068
19 0.04 0.14266905 -0.1045 0.1045
20 0.01 0.14266905 -0.1342 0.1342
21 0.01 0.14266905 -0.1337 0.1337
22 0.02 0.14266905 -0.1240 0.124
23 0.02 0.14266905 -0.1256 0.1256
24 0.06 0.14266905 -0.0860 0.086
25 0.01 0.14266905 -0.1347 0.1347
26 0.09 0.14266905 -0.0497 0.0497
27 0.08 0.14266905 -0.0609 0.0609
28 0.03 0.14266905 -0.1083 0.1083
29 0.10 0.14266905 -0.0437 0.0437
30 0.04 0.14266905 -0.1006 0.1006
31 0.08 0.14266905 -0.0600 0.06
32 0.0279 0.14266905 -0.1148 0.1148
33 0.04 0.14266905 -0.1043 0.1043
34 0.01 0.14266905 -0.1358 0.1358
35 0.04 0.14266905 -0.0980 0.098
36 0.22 0.14266905 0.0800 0.08
37 0.08 0.14266905 -0.0614 0.0614
38 0.00 0.14266905 -0.1395 0.1395
39 0.21 0.14266905 0.0716 0.0716
40 0.02 0.14266905 -0.1238 0.1238
41 0.06 0.14266905 -0.0866 0.0866
42 0.08 0.14266905 -0.0597 0.0597
83
TABLAS DE CÁLCULO DE ESTADÍGRAFOS PARA LA CALIDAD DE COORDENADAS EN ALTURA
PN Q DE
ALTURA Q
PROMEDIO e1
ABS (e1)
NUM DE
PUNT
MEDIA e
EMC DESVIACION ESTANDAR
e
ERROR ESTANDAR
e
Z
INTERVALO CONFIANZA
PARA UN
90%
1 0.02 0.16034048 -0.1392 0.1392
42 0.1815 0.0782 0.297510446 0.045907 0.4309 0.07823732
2 0.01 0.16034048 -0.1485 0.1485
3 0.01 0.16034048 -0.1519 0.1519
4 0.0153 0.16034048 -0.1450 0.1450
5 0.48 0.16034048 0.3237 0.3237
6 0.0269 0.16034048 -0.1334 0.1334
7 0.07 0.16034048 -0.0871 0.0871
8 0.01 0.16034048 -0.1545 0.1545
9 0.03 0.16034048 -0.1273 0.1273
10 1.57 0.16034048 1.4121 1.4121
11 0.28 0.16034048 0.1165 0.1165
12 0.12 0.16034048 -0.0396 0.0396
13 0.30 0.16034048 0.1416 0.1416
14 0.05 0.16034048 -0.1054 0.1054
15 0.48 0.16034048 0.3171 0.3171
16 0.82 0.16034048 0.6622 0.6622
17 0.26 0.16034048 0.1032 0.1032
18 0.78 0.16034048 0.6201 0.6201
19 0.04 0.16034048 -0.1244 0.1244
20 0.01 0.16034048 -0.1518 0.1518
21 0.01 0.16034048 -0.1513 0.1513
22 0.02 0.16034048 -0.1416 0.1416
23 0.02 0.16034048 -0.1432 0.1432
24 0.06 0.16034048 -0.1036 0.1036
25 0.01 0.16034048 -0.1523 0.1523
26 0.09 0.16034048 -0.0673 0.0673
27 0.08 0.16034048 -0.0785 0.0785
28 0.03 0.16034048 -0.1259 0.1259
29 0.10 0.16034048 -0.0613 0.0613
30 0.04 0.16034048 -0.1182 0.1182
31 0.08 0.16034048 -0.0776 0.0776
32 0.0279 0.16034048 -0.1324 0.1324
33 0.04 0.16034048 -0.1219 0.1219
34 0.01 0.16034048 -0.1534 0.1534
35 0.04 0.16034048 -0.1156 0.1156
36 0.22 0.16034048 0.0624 0.0624
37 0.08 0.16034048 -0.0790 0.0790
38 0.00 0.16034048 -0.1571 0.1571
39 0.21 0.16034048 0.0540 0.0540
40 0.02 0.16034048 -0.1414 0.1414
41 0.06 0.16034048 -0.1042 0.1042
42 0.08 0.16034048 -0.0773 0.0773
84
ANEXO 5: ESQUEMA DE DIMENCIONES DE DESARENADOR Y CANAL
DE LA RED DE CONDUCCION ABASTECEDORA DEL MUNICIPIO DE
VILLETA CUNDINAMARCA
85
ANEXO 6: MODELO DIGITAL RASTER DE TERRENO DEL CORREDOR
TOPOGRÁFICO DE LA RED DE CONDUCCIÓN ABASTECEDORA DEL
ACUEDUCTO DEL MUNICIPIO DE VILLETA CUNDINAMARCA
86
ANEXO 7: MODELO DIGITAL DE PENDIENTES DE TERRENO DEL
CORREDOR TOPOGRÁFICO DE LA RED DE CONDUCCIÓN
ABASTECEDORA DEL ACUEDUCTO DEL MUNICIPIO DE VILLETA
CUNDINAMARCA
87
ANEXO 8: PLANTA - PERFIL DEL CORREDOR TOPOGRÁFICO DE LA
RED DE CONDUCCIÓN DEL ACUEDUCTO DEL MUNICIPIO DE
VILLETA CUNDINAMARCA
