Captacion y Tratamiento de Agua

8/17/2019 Captacion y Tratamiento de Agua

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DETEMINACION DE LOS DATOS BASICOS PARA EL DISEÑO DE

ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

I. INTRODUCCION:

Sin un adecuado suministro de agua las ciudades no podrían existir y lavida en ella sería a la vez desagradable y peligrosa. Esto nos lleva a la

búsqueda de soluciones técnicas y económicas, llegando a la mejor

comprensión de los problemas que acarrea la explotación de los recursos

naturales.

El incremento de la población en las ciudades a eco la tarea del

ingeniero civil m!s compleja, las redes de agua y alcantarillado son

"recuentemente insu"icientes, para las enormes demandas# es por ello quese debe tener en cuenta cuando se realice un trabajo de esta naturaleza

todos los par!metros que intervienen en el dise$o, para lograr de esta

manera un sistema de agua y alcantarillado e"iciente y acorde con las

grandes ciudades.

%a gran mayoría de los actuales sistemas de las ciudades an sido

técnicamente dise$ados con los principios b!sicos que se vienen usando

desde ace mucos a$os, pues no a abido mayor variación en estos.

&abe mencionar que la población a la cual acemos re"erencia para allar

el &audal 'edio, es la población (rbana ya que el abastecimiento de agua

y alcantarillado se la realizar! al nivel de ciudad y no de zonas rurales, para

este caso se procede de la misma manera teniendo en cuenta la

in"ormación de la población rural. )ara el caso del trabajo se utilizar!

solamente la población urbana.


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II. CAPACIDADES: *eterminar la población "utura de la ciudad a abastecer de agua y

alcantarillado, para el periodo de dise$o obtenido, utilizando los

di"erentes métodos analíticos que se muestran en el desarrollo del

in"orme. *eterminar el consumo de agua por abitante en la población +consumo

per c!pita *eterminar el &audal 'edio de la población. *eterminar el &audal '!ximo *iario y -orario. *eterminar el !rea de expansión "utura de la ciudad.

III. GENERALIDADES:1. UBICACIÓN: “Extremo sur oriental de la egión &ajamarca

E/0123 &454'4&4

)6702&043 &E%E2*02

*0S80863 5osé /!lvez

4ltitud )romedio del lugar3 9:9; msnm

&oordenadas promedio


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para la producción, condiciones que determinan una actividad

económica y productiva en "ranco proceso de deterioro.

3. ANÁLISIS DEMOGRÁFICOPOBLACIÓN ACTUAL

%a ciudad de 5osé /!lvez tiene aproximadamente AFD; abitantesasentada en una super"icie aproximada de A: -!s. %o que equivale a

una densidad poblacional del lugar de AGD abH-!.

4. VÍAS DE COMUNICACIÓN:%as vías de comunicación son muy importantes en el desarrollo de un

pueblo, por eso es que es de vital importancia el contar con vías de

acceso que estén en buenas condiciones y permitan el r!pido transito de

los veículos.

5. VIVIENDAEl material predominante en la zona es el ladrillo, concreto en su

mayoría y en poca magnitud de tapial y adobe# adem!s la mayoría de

viviendas cuentan con unos 9 pisos.%a condición socioCeconómica permite una construcción de viviendas

con técnicas y materiales m!s modernos.

. E!UIPAMIENTO URBANO

%a ciudad de 5osé /!lvez, cuenta actualmente con el siguienteequipamiento3

(n &entro Educativo 0nicial +5ardín. (n &entro Educativo )rimario. (n &entro Educativo Secundario. (n ospital. 'unicipalidad. (na comisaría. (n 8emplo &atólico +iglesia. (n estadio.

(n cementerio. Ianco de la 2ación. (na estación de bomberos. (n mercado. /imnasios. Jreas de recreación


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". INSTALACIONES DE SERVICIO P#BLICO)arte importante del an!lisis de cualquier ciudad es el an!lisis de las

instalaciones de servicios b!sicos. %a ciudad de 5osé /!lvez, cuenta

con el servicio b!sico "undamental, como es el abastecimiento de agua

potable y desagKe construidas ace varios a$os.

IV. ALCANCES:1. CENSOS POR CADA AÑO:

%os recuentos de los pobladores que se realizaron en los a$os L;B,

L:B, LGB, LDB, LLB, 9BBB, 9BB# arrojaron los datos que se

muestran en la siguiente tabla.

censo )oblación MtL;B FGDGL:B ;:LD BLGB GD;L BLDB DL;G BLLB DB9L B9BBB 9;D B9BB A9;: B

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

0

5000

10000

15000

Población

2. MEDICIÓN DE MEDIDORES:%os datos de las medidas de los medidores de agua an sido obtenidos

de la casa ubicada en el 5r. icardo palma FG, en un total de ; lecturas,que se realizaron a partir del día LHBDH9B asta el 9AHBDH9B a la

.AB pm. %os resultados se muestran en la siguiente tabla3

día "ecaora de

medición

medida


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s!bado 9BHBDH9B .AB pm ;D9.F:: A.GFdomingo 9HBDH9B .AB pm ;DF.GGD 9.A9

lunes 99HBDH9B .AB pm ;DG.AFA 9.;:;martes 9AHBDH9B .AB pm ;DD.BFB B.:LG

miércoles 9FHBDH9B .AB pm ;DL.;: .FG:

viernes sabado domingo lunes martes miercoles

0

1

2

3

4

consumo por día

*el gr!"ico se puede observar que el día s!bado es en el cual se realiza elm!ximo consumo de agua potable, y el martes el mínimo.

V. $USTIFICACION:

%a importancia de captar, almacenar y utilizar el agua para uso

doméstico y consumo umano es de gran relevancia para la

mayoría de las poblaciones, sobre todo aquellas que no tienen

acceso a este vital líquido.Esta opción permite satis"acer las necesidades b!sicas de la

población# asimismo, ayuda a prevenir la presencia de

en"ermedades gastrointestinales. El sector salud reporta varios

casos de muertes causadas por el consumo de agua que no

cumple las especi"icaciones de calidad establecidas en las 2ormas

6"iciales relativas a calidad del agua.+El saneamiento b!sico es considerado un importante indicador

para medir la pobreza, por incluir al acceso adecuado al agua y a

los servicios de saneamiento. %a escasez nace de la desigualdad,

la pobreza y el poder y no en la carencia de la disponibilidad "ísica

del agua.*ebido a los antecedentes antes expuestos, nos damos cuenta de

la urgencia del abastecimiento de agua y alcantarillado, para que


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con este puedan lograr un óptimo desarrollo y una mejor calidad de

vida.*e allí la importancia de realizar buenas obras de abastecimiento

que satis"agan las necesidades de la población, proyect!ndolas al

"uturo, logrando alargar la vida útil de la estructura.


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VI. MARCO TEORICO:1. P%&'()( )% D'*%+(:

En la determinación del tiempo para el cual se considera "uncional el

sistema, intervienen una serie de variables que deben ser evaluadas

para lograr un proyecto económicamente viable. )or lo tanto, el períodode dise$o puede de"inirse como el tiempo en el cual el sistema ser!

BBN e"iciente, ya sea por capacidad en la conducción del gasto

deseado o por la existencia "ísica de las instalaciones.)ara determinar el período de dise$o, se consideran "actores como3

*urabilidad o7ida útil de las instalaciones, "actibilidad de construcción y posibilidades

de ampliación o sustitución, tendencias de crecimiento de la población y

posibilidades de "inanciamiento. 4ún así, la norma general para el

dise$o de in"raestructura de agua y saneamiento para centros poblados

rurales recomienda un período de dise$o de 9B a$os.

2. P(,-/'0:%a cantidad de agua para abastecer, depende de la población

bene"iciada y de su distribución espacial. %os tipos de población que

normalmente se toman en cuenta son3P(,-/'0 /- es la población existente en el momento de la

elaboración de los dise$os de ingeniería.P(,-/'0 - ''/'( )%- &(6%/( es la población que va a existir en el

!rea estudiada al inicio del "uncionamiento de las redes. &abe observar

que entre la población actual y esta población puede aber una

di"erencia signi"icativa, en "unción del tiempo de implantación de las

obras.P(,-/'0 - 7' )%- &(6%/( es la población que va a contribuir para

el sistema de alcantarillado, al "inal del período del proyecto.

)ara estimar estas poblaciones, ser!n necesarios, por lo menos, los dos

estudios que se explican a continuación. %os resultados de ambos

deber!n evaluarse y de"inir la opción m!s probable.

E- &'8%& %*)'( pondr! én"asis en la población "utura, resultante de la

ocupación total del !rea de acuerdo al plan maestro de desarrollo


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urbano o plan regulador de uso de suelo establecido por el municipio. El

resultado ser! la población de saturación, producto del número de

viviendas por la densidad de ocupación prevista# pero sin re"erencia

temporal.

E- *%9)( %*)'( se relaciona con el crecimiento de la población en

"unción del tiempo, a partir de la población veri"icada al inicio mediante

datos censales en el !rea de proyecto y tasas de crecimiento anual, sin

considerar las limitaciones del plan regulador. El proyectista deber!

tener cierta precaución en utilizar la tasa promedio m!s representativa

del crecimiento de la población en base a datos censales otorgadas por

el organismo o"icial que regula estos indicadores.

3. C)- M;'8( D'&'(3 Es el caudal m!ximo correspondiente al día de m!ximo consumo de la

serie de datos medidos, de igual manera en ausencia de datos este

igual se consigue mediante la aplicación de un coe"iciente de variación

diaria.

4. D%8) )% 9 Oactores que a"ectan el consumo

%os principales "actores que a"ectan el consumo de agua son3 El tipo decomunidad, "actores económicos y sociales, "actores clim!ticos y

tama$o de la comunidad.

0ndependientemente que la población sea rural o urbana, se debe

considerar el consumo doméstico, el industrial, el comercial, el público y

el consumo por pérdidas.

%as características económicas y sociales de una población pueden

evidenciarse a través del tipo de vivienda, siendo importante la

variación de consumo por el tipo y tama$o de la construcción.

El consumo de agua varía también en "unción al clima, de acuerdo a la

temperatura y a la distribución de las lluvias# mientras que el consumo

per c!pita, varía en relación directa al tama$o de la comunidad.

*emanda de dotaciones


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&onsiderando los "actores que determinan la variación de la demanda

de consumo de agua en las di"erentes localidades rurales# se asignan

dotaciones con valores de"inidos para cada una de las regiones del

país.

7ariaciones periódicas

)ara suministrar e"icientemente agua a la comunidad, es necesario que

cada una de las partes que constituyen el sistema satis"aga las

necesidades reales de la población# dise$ando cada estructura de tal

"orma que las ci"ras de consumo y variaciones de las mismas, no

desarticulen todo el sistema, sino que permitan un servicio de agua

e"iciente y continuo.

%a variación de consumo est! in"luenciada por diversos "actores, talescomo3 tipo de actividad, !bitos de la población, condiciones de clima,

etc. %a dotación o la demanda per c!pita, es la cantidad de agua que

requiere cada persona de la población, expresada en

litrosHabitanteHdía. &onocida la dotación, es necesario estimar el

consumo promedio diario anual, el consumo m!ximo diario y el

consumo m!ximo orario. El consumo diario anual servir! para el

c!lculo del volumen del reservorio de almacenamiento y para estimar elconsumo m!ximo diario y orario.

5. C)- M;'8(


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VII. CALCULOS = PROCEDIMIENTOS:1. C-/-( )%- P%&'()( )% D'*%+(:

Se calculara teniendo en cuenta el porcentaje de tasa de crecimiento del

interés compuesto.D(*:

4$o actual3 9B %os datos de los

censos se muestran en la

tabla.

A. M>()( )% I%&>*

C(8%*(: P F = Pi(1+ Kc)(T F −T i)

Kc=( P F Pi ) 1

(T F −T i)−1

Kc1=( 56984787 ) 1

(10 )−1=0.01757

Kc2=(78595698 ) 1

(10)−1=0.03268

Kc3=( 89577859 ) 1

(10)−1=0.01316

Kc4=( 80298957 ) 1

(10)−1=−0.0109

Kc5=( 112588029 ) 1

(10)−1=0.03438

Kc6=

(13256

11258

)

1

(10)−1=0.01647

a. T(8)( % /% - * %9'?:

Kcp=0.01757∗10+0.03268∗10+0.01316∗10+ (−0.0109 )∗10+0.03438∗10+0.01647∗10

10+10+10+10+10+10


11/25

Kcp=0.017231

Kcp en=1.7231

b. T(8)( /(8( /%&( - * %9'?:

Kcp=0.01757∗10+0.03268∗10+0.01316∗10+ ( 0 )∗10+0.03438∗10+0.01647∗10

10+10+10+10+10+10

Kcp=0.019044

Kcp en=1.9044


12/25

c. N( *% /(*')%& - * %9'?:

Kcp=0.01757∗10+0.03268∗10+0.01316∗10+0.03438∗10+0.01647∗10

10+10+10+10+10

Kcp=0.022853

Kcp en=2.2853

Se toma a criterio el valor de tc prom, en este caso 8omaremos Rc prom P

.G9A, y al entrar a la tabla que se muestra a continuación se obtiene el

periodo de dise$o.

tasa a$os

N 9; a m!s C 9 N 9B C ABT 9 N B C 9B.

periodo de dise$o

()( A&'8>'/(: K a=

P F − PiT F −T i

K 1=

5698−478710

=91.1

K 2=

7859−569810

=216.1

K 3=

8957−785910

=109.8

K 4=8029−8957

10=−90.2

K 5=

11258−802910

=322.9


13/25

K 6=

13256−1125810

=199.8

Kap=91.1∗10+216.1∗10+109.8∗10+(−90.2 )∗10+322.9∗10+199.8∗10

10+10+10+10+10+10

Kap=141.15

Se toma a criterio el valor de Ra.prom, en este caso tomaremos

Ra.prom P F.;, ya que se mantiene el valor negativo.

P F = Pi+ Kap(T F −T i)

Pactual=13256+141.15(2011−2010)

Pactual=13397.15h ab

Pfinal=13397.15+141.15(2036−2011)

Pfinal=16925.9h ab

Pfutura=16925.9−13397.15

Pfutura=3528.75h ab

,. M>()( G%(8>&'/(:

T c=ln P F −ln Pi

∆ t

T 1=

ln5698−ln478710

=0.017421

T 2=

ln7859−ln569810

=0.032154

T 3=

ln8957−ln785910

=0.013078

T 4= ln8029−ln8957

10 =−0.01094

T 5=

ln11258−ln802910

=0.033802


14/25

T 6=

ln13256−ln1125810

=0.016337

Tcp=0.0174∗10+0.0322∗10+0.0131∗10+(−0.011)∗10+0.0338∗10+0.0163∗10

10+10+10+10+10+10

Tcp=0.01696

P F = Pi∗eTcp (∆ t )

Pactual=13256∗e0.01696(2011−2010)


Pfinal=13482.95

∗e0.01696(2036−2011)

Pfinal=20610.91h ab

Pfutura=20610.91−13482.95

Pfutura=7127.9547h ab

/. M>()( )% I%&>* S'8-%:

K c= P F − Pi

Pi(T F −T i)

K 1=

5698−47874757(10)

=0.01903

K 2=

7859−56985698(10)

=0.038

K 3=

8957−78597859(10)

=0.014

K 4=8029−89578957

(10

)

=−0.0104

K 5=

11258−80298029(10)

=0.040

K 6=

13256−1125811258 (10)

=0.018


15/25

Kcp=0.01903∗10+0.038∗10+0.014∗10+(−0.0104 )∗10+0.040∗10+0.018∗10

10+10+10+10+10+10

Kcp=0.0198

P F = Pi [1+ Kcp (T F −T i)]

Pactual=13256 [1+0.0198 (2011−2010)]


Pfinal=13517.875 1+0.0198(2036−2011)

Pfinal=20194.072 h ab

Pfutura

=20194.072−13517.875


). M>()( )% I%&>* /(8%*(:

Kcp=0.01723

P F = Pi(1+ Kc)(T F −T i)

Pactual=13256(1+0.01723)(2011−2010)


Pfinal=13484.417 (1+0.01723)(2035−2011)

Pfinal=20669.219h ab

Pfutura=20669.219−13484.417


ES('E2'E86*6 ). actual ). "inal ). "uturaaritmético AALG.;B :L9;.LBB A;9D.G;Bgeométrico AFD9.L;9 9B:B.LB: G9G.L;;

0. simple A;G.DG; 9BLF.BG9 ::G:.LD0. compuesto AFDF.FG 9B::L.9L GDF.DB9


16/25

3. C-/-( )% - )%*')) (,-/'(-:D(*:

Á&% /-:

*0'E2S062

ES

'42U42

4S

4E4


17/25

M 80∗80=6.39=6

M@* )% 11

M 100∗100= Areafutura∗10

Areaactual =

19.0111∗1035.68

M 100∗100=5.33=5

M@* )% 1212

M 120∗120= Areafutura∗7

Area actual =

19.0111∗735.68

M 120∗120=3.73=4

Area de expancion futura=18.92h a

C-/-( )%- Á&% T(-:

At = A . actual+ A . de exp .futura

At =35.68+18.92

At =54.6 h a


18/25

5. DOTACIÓN:A. U*(* /(8-%8%&'(*:

C(*8( P,-'/(:

Jrea

complementari

a

4porte *otación


19/25

C(*8( /(8%&/'-:

Jrea

complementaria

4porte *otación


20/25

U'-'@)( &%/',( )% 9:ecibo del mes de agosto 9;HBGH9B

Oeca 9FHB:H9B>>.. %ectura P ;AAmA

Oeca 9;HBGH9B>>.. %ectura P ;;:mA

2umero de días>>>.>>>> P A

&onsumo>>>>>>>>>>. P 9AmA

Dotación=23000

31∗16=46.371 L/ !ab/día

Q domestico=46.371 L/ !ab /día∗20669.219 hab

Q domestico=958452.35 L/ Día

Q domestico final=958452.35+2641526.153

2 =1799989.252 L/ Día

Q .Total=705768.40+2641526.153=3347294.553 L/ Dia

&onsiderando ;N de desperdicios tenemos3

Q .Total=105∗3347294.553

100 =3514659.281 L/ Dia

Q.medio=3514659.281 L / Dia

Q.medio=40.679 L/"e#

. VARIACION DE CONSUMO:A. C(*8( )(8>*'/(:

x=2641526.153∗100

3514659.281 =75.15>70$$.%K

B. C(*8( /(8-%8%&'(:

x=100−75.15=24.85 $ $ ..%K


21/25

". DOTACIÓN PER CAPITA:

Q . per capita=3514659.281

20669.219 =170.043 L / !ab/ Di a

. COEFICIENTE DE VARIACION DIARIA:

R P .A

R9 P .D


22/25

Q /1000=2.5586 L / se#

VIII. ANÁLISIS = PRESENTACION DE RESULTADOS

ES('E2 *E &J%&(%6 *E %4S )6I%4&062ES'E86*6 ). actual ). "inal ). "utura

aritmético AALG.;B :L9;.LBB A;9D.G;Bgeométrico AFD9.L;9 9B:B.LB: G9G.L;;

0. simple A;G.DG; 9BLF.BG9 ::G:.LD0. compuesto AFDF.FG 9B::L.9L GDF.DB9

%os resultados de la población utilizadas an sido las que "ueron

obtenidos por el método del interés compuesto.

RESUMEN DE AREAS DISTRIBUIDAS EN MANANAS DE LA CIUDAD:

*0'E2S062ES '42U424S 4E4


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RESUMEN DE LOS CAUDALES = DOTACIONES:

@ doméstico AB.;GA9 %Hseg@m FB.:GL %Hseg

@ m!x. *iario ;9.DDA %Hseg

@ m!x. -orario GA.999 %Hsegdotación per c!pita GB.BFA %H-abH*ia

@ H BBB 9.;;D: %Hseg

I. CONCLUSIONES = SUGERENCIAS:

Ser! necesario trabajar con poblaciones urbanas ya que estas son las

poblaciones a las que se las dotar! de agua y alcantarillado.

%a exactitud de la predicción depende b!sicamente del acierto de la sección

del modelo matem!tico, que m!s se ajuste al crecimiento poblacional real

de la población de estudio.

)ara determinar el &onsumo o dotación diaria por persona, se debe tener

en cuenta el reglamento nacional de construcciones para lo que respecta a

los usos públicos que tendr! la ciudad# pero en mucos casos debe ser

mayormente considerado el criterio personal. X para el caso de la dotación

doméstica es importante que si no se tiene bases o "undamentos para

determinar el consumo real


24/25

ttp3HHYYY.bvsde.opsComs.orgHtecaproHdocumentosHaguaHeBDC

BFdisenoreserv.pd" ttp3HHreydejota."oroactivo.netHtLCperiodoCdeCdisenoCpoblacionCdisenoCyC

caudalCdeCdiseno.

ttp3HHbiblioteca.usac.edu.gtHtesisHBDHBDZGGD.pd"

http://www.bvsde.ops-oms.org/tecapro/documentos/agua/e108-04disenoreserv.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/tecapro/documentos/agua/e108-04disenoreserv.pdfhttp://reydejota.foroactivo.net/t19-periodo-de-diseno-poblacion-diseno-y-caudal-de-disenohttp://reydejota.foroactivo.net/t19-periodo-de-diseno-poblacion-diseno-y-caudal-de-disenohttp://www.bvsde.ops-oms.org/tecapro/documentos/agua/e108-04disenoreserv.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/tecapro/documentos/agua/e108-04disenoreserv.pdfhttp://reydejota.foroactivo.net/t19-periodo-de-diseno-poblacion-diseno-y-caudal-de-disenohttp://reydejota.foroactivo.net/t19-periodo-de-diseno-poblacion-diseno-y-caudal-de-diseno


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I. ANEOS:FOTOS DEL MEDIDOR

R%-'@)( -* 8%)')* )%- 8%)')(&

L%/&

El medidor mide el consumo de agua potable, generalmente en metros

cúbicos y en sus "racciones, por lo tanto, indica también su consumo en

litros, recordemos que existen mil litros en cada metro cúbico de agua. %os números negros representan tu consumo en metros cúbicos. %os números rojos representan "racciones de un metro cúbico.

Si aumenta un numero rojo, quiere decir que se esta consumiendo un litro

de agua.

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