ENOHSA OBRAS TIPICAS

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ENOHSA ENTE NACIONAL DE OBRAS HÍDRICAS DE SANEAMIENTO Proyectos Típicos – Indice General PROYECTOS TÍPICOS INDICE APLICACIÓN DE UN GIS PARA EVALUAR IMPACTOS AMBIENTALES ESTACIONES DE BOMBEO FILTROS DINÁMICOS FILTROS LENTOS DE ARENA CON PRETRATAMIENTO PLANTA DE ABATIMIENTO DE FLÚOR PLANTA DE DESALINIZACIÓN MEDIANTE OSMOSIS INVERSA PLANTAS DE POTABILIZACIÓN PARA TRATAR 0,330 M 3 /S EN DOS ETAPAS PLANTA DE POTABILIZACIÓN FILTRACIÓN DIRECTA DESCENDENTE PARA UN CAUDAL DE 600L/S PLANTA POTABILIZADORA PARA TRATAR 1.575 M 3 /S EN DOS ETAPAS RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE
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Obras Sanitarias para su ejecución en Argentina.

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  • ENOHSA ENTE NACIONAL DE OBRAS HDRICAS DE SANEAMIENTO

    Proyectos Tpicos Indice General

    PROYECTOS TPICOS

    INDICE

    APLICACIN DE UN GIS PARA EVALUAR IMPACTOS AMBIENTALES

    ESTACIONES DE BOMBEO

    FILTROS DINMICOS

    FILTROS LENTOS DE ARENA CON PRETRATAMIENTO

    PLANTA DE ABATIMIENTO DE FLOR

    PLANTA DE DESALINIZACIN MEDIANTE OSMOSIS INVERSA

    PLANTAS DE POTABILIZACIN PARA TRATAR 0,330 M3/S EN DOS ETAPAS

    PLANTA DE POTABILIZACIN FILTRACIN DIRECTA DESCENDENTE PARA UN CAUDAL DE 600L/S

    PLANTA POTABILIZADORA PARA TRATAR 1.575 M3/S EN DOS ETAPAS

    RED DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE

  • PROYECTO TPICO. APLICACIN DE UN GIS PARA EVALUAR IMPACTOS AMBIENTALES

    NDICE

    1. EJEMPLO HIPOTTICO DE APLICACIN DE UN GIS: EVALUACIN DE LA APTITUD AMBIENTAL PARA LA INSTALACIN DE UN ACUEDUCTO ............1

    1.1. OBJETIVOS Y ALCANCES ............................................................................................................. 1 1.2. SELECCIN DE VARIABLES AMBIENTALES REPRESENTATIVAS ...................................................... 2 1.3. CRITERIOS PARA LA VALORACIN DE APTITUD AMBIENTAL .......................................................... 2

    1.3.1. Aptitud Ambiental Segn la Geomorfologa................................................................... 3 1.3.2. Aptitud Ambiental Segn las Caractersticas Geotcnicas de los Suelos ................. 4 1.3.3. Aptitud Ambiental Segn la Profundidad de la Primera Napa ..................................... 4 1.3.4. Aptitud Ambiental Segn la Vegetacin ......................................................................... 5 1.3.5. Aptitud Ambiental Segn las reas Naturales Protegidas ........................................... 6 1.3.6. Aptitud Ambiental Segn el Uso del Suelo .................................................................... 6 1.3.7. Aptitud Ambiental Segn la Accesibilidad..................................................................... 7 1.3.8. Aptitud Ambiental Segn la Distancia al Borde del rea Urbana................................ 8

    1.4. ELABORACIN DE MAPAS DE APTITUD AMBIENTAL....................................................................... 8 1.4.1. Procedimiento Analtico ................................................................................................... 8 1.4.2. Distribucin de la Aptitud Ambiental Segn Recursos .............................................. 10 1.4.3. Distribucin de la Aptitud Ambiental Global................................................................ 13

    1.5. IDENTIFICACIN, COMPARACIN Y SELECCIN DE TRAZAS ALTERNATIVAS SEGN LA APTITUD AMBIENTAL ................................................................................................................................... 14

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    Proyecto Tpico Aplicacin de un gis para evaluar impactos ambientales / pg. ii

    LISTA DE ILUSTRACIONES

    TABLAS

    Tabla 1. Variables consideradas en la evaluacin de aptitud ambiental para la instalacin del acueducto............................................................................................................................................2

    Tabla 2. Categoras de aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto......................................3 Tabla 3. Criterios de aptitud ambiental segn la geomorfologa .............................................................3 Tabla 4. Criterios de aptitud ambiental segn las caractersticas geotcnicas de los suelos ................4 Tabla 5. Criterios de aptitud ambiental segn la profundidad de la primera napa..................................5 Tabla 6. Criterios de aptitud ambiental segn la vegetacin...................................................................5 Tabla 7. Criterios de aptitud ambiental segn las reas naturales protegidas .......................................6 Tabla 8. Criterios de aptitud ambiental segn el uso del suelo...............................................................7 Tabla 9. Criterios de aptitud ambiental segn la accesibilidad ...............................................................7 Tabla 10. Criterios de aptitud ambiental segn la distancia al borde del rea urbana ...........................8 Tabla 11. Valores de los VIP utilizados para ponderar las variables ambientales en la determinacin

    de la aptitud ambiental integral .........................................................................................................10 Tabla 12. Distribucin de la aptitud ambiental segn la geomorfologa................................................10 Tabla 13. Distribucin de la aptitud ambiental segn las caractersticas geotcnicas de los suelos ...11 Tabla 14. Distribucin de la aptitud ambiental segn la profundidad de la primera napa ....................11 Tabla 15. Distribucin de la aptitud ambiental segn la vegetacin .....................................................11 Tabla 16. Distribucin de la aptitud ambiental segn las reas naturales protegidas ..........................12 Tabla 17. Distribucin de la aptitud ambiental segn el uso del suelo .................................................12 Tabla 18. Distribucin de la aptitud ambiental segn la accesibilidad ..................................................12 Tabla 19. Distribucin de la aptitud ambiental segn la distancia al borde del rea urbana ................13 Tabla 20. Distribucin de la aptitud ambiental global ............................................................................13 Tabla 21. Aptitud ambiental global para las trazas alternativas ............................................................15

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    MAPAS

    Mapa 1. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la geomorfologa................................................................................................................................... 16

    Mapa 2.Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn las caractersticas geotcnicas de los suelos ........................................................................................ 17

    Mapa 3. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la profundidad de la primera napa............................................................................................................................ 18

    Mapa 4. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la vegetacin19 Mapa 5. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn las reas

    naturales protegidas ......................................................................................................................... 20 Mapa 6. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn el uso del suelo

    .......................................................................................................................................................... 21 Mapa 7. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la accesibilidad

    .......................................................................................................................................................... 22 Mapa 8. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la distancia al

    borde del rea urbana ...................................................................................................................... 23 Mapa 9. Mapa de aptitud ambiental integral para la instalacin de un acueducto. ubicacin de trazas

    alternativas ....................................................................................................................................... 24

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    Proyecto Tpico Aplicacin de un gis para evaluar impactos ambientales / pg. 1

    1. EJEMPLO HIPOTTICO DE APLICACIN DE UN GIS: EVALUACIN DE LA APTITUD AMBIENTAL PARA LA INSTALACIN DE UN ACUEDUCTO

    1.1. OBJETIVOS Y ALCANCES El objetivo del presente ejemplo es desarrollar la aplicacin de un Sistema de Informacin Geogrfica (GIS) en evaluaciones de impacto ambiental a travs de un estudio de caso hipottico. En este ejemplo se identifican, valoran y cuantifican zonas ambientalmente sensibles (o aptas) para la instalacin de un acueducto en el rea de influencia de una localidad de la Provincia de Crdoba. Se seleccion dicha rea para este estudio de caso debido a que se cuenta con una base de datos de la regin, lo cual facilita la aplicacin del mtodo. La realizacin de un estudio de este tipo debe justificarse en cada caso particular, debindose destacar que deben plantearse inicialmente las alternativas tcnicas y econmicas y luego de seleccionadas las ms convenientes proceder a la evaluacin ambiental de las mismas. Debe aclararse que en este caso slo se evalan los impactos potenciales generados por la instalacin del acueducto, es decir que no se consideran algunos aspectos relevantes tales como la seleccin de la fuente de captacin e impactos producidos por un eventual trasvase de cuencas. El objetivo general de la aplicacin de un GIS en este estudio es el de contribuir a identificar, segn criterios ambientales, las trazas de un acueducto entre diferentes alternativas tcnicas posibles para conectar dos puntos en el espacio. Es decir, indicar las trazas que atraviesen las zonas ms aptas (en donde los impactos ambientales potenciales son menores) para la instalacin de un acueducto. El procedimiento de aplicacin del GIS se llev a cabo en seis etapas:

    1). Seleccin de variables ambientales representativas.

    2). Definicin de criterios para la valoracin de la aptitud ambiental.

    3). Elaboracin de mapas temticos de aptitud (o restriccin) ambiental.

    4). Elaboracin de un mapa integral de aptitud ambiental.

    5). Identificacin de trazas alternativas para la instalacin de un acueducto.

    6). Comparacin y seleccin de la traza ambientalmente menos desfavorable para la instalacin de un acueducto.

    Debe destacarse el hecho de que la seleccin de las trazas que minimizan los impactos sobre el medio debe realizarse, inequvocamente, una vez evaluada la aptitud ambiental del rea en donde se llevar a cabo el proyecto.

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    1.2. SELECCIN DE VARIABLES AMBIENTALES REPRESENTATIVAS La seleccin de variables en este caso se realiz en funcin de los datos existentes ( Tabla 1), pero la mayor parte de las variables utilizadas son representativas de la realidad ambiental y social del rea del estudio. Sin embargo, en otras reas pueden existir otras variables ambientales relevantes para la evaluacin de un proyecto de las caractersticas del presente ejemplo, las cuales deben ser tenidas en cuenta en el anlisis. Cabe resaltar que la seleccin de las variables para evaluar la sensibilidad ambiental de una regin a un determinado proyecto constituye una etapa en s misma.

    Tipo Variable Geomorfologa

    Caractersticas Geotcnicas del Suelo Fsica Profundidad de la Primera Napa

    Vegetacin Biolgica reas Naturales Protegidas Usos del Suelo Accesibilidad Antrpica

    Distancia al del Borde Area Urbana

    Tabla 1. Variables consideradas en la evaluacin de aptitud ambiental para la instalacin del acueducto

    1.3. CRITERIOS PARA LA VALORACIN DE APTITUD AMBIENTAL A cada variable ambiental considerada para la evaluacin de aptitud se le asign, bajo la forma de un ndice de Aptitud Ambiental (IAA), una escala de valores de aptitud que vara entre 0 y 1, siendo 0 aquellos casos no aptos o restrictivos y 1 los de aptitud mxima, ptima o sin restricciones. Al asignar tales valores se consider, implcitamente, una relacin inversa entre la aptitud y los impactos ambientales potenciales que podra generar la instalacin del acueducto: a mayor aptitud menor impacto ambiental. La asignacin de valores de aptitud fue realizada por distintos especialistas en base al grado de susceptibilidad de cada unidad o condicin ambiental ante la incidencia de las acciones y obras de instalacin de un acueducto. Al analizar la susceptibilidad de cada condicin ambiental se tuvo en cuenta, especialmente, su capacidad de asimilacin de las posibles alteraciones sin prdida significativa de calidad y funcionalidad. Esta valoracin abarc, asimismo, consideraciones tales como duracin, intensidad y grado de reversibilidad de los impactos segn los criterios establecidos en cada caso y para cada unidad o condicin ambiental analizada. Se consider como aptitud tolerable para la instalacin del acueducto, a los valores 0.6 de aptitud ambiental. En la Tabla 2 se indican las categoras de aptitud ambiental establecidas.

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    Condicin de Aptitud Ambiental Valor del IAA ptimo 0.9

    Deseable 0.8 0.89 Aceptable 0.7 0.79 Tolerable 0.6 0.69

    No Tolerable 0.01 0.59 No Apto / Restrictivo 0.0

    Tabla 2. Categoras de aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto A continuacin se explican los criterios utilizados en la asignacin de los valores de aptitud ambiental para cada variable en el rea de estudio.

    1.3.1. Aptitud Ambiental Segn la Geomorfologa Los riesgos de inundacin, que dificultan la accesibilidad, la construccin, las tareas de mantenimiento e incrementan los problemas de corrosin, estn directamente ligados a la geomorfologa, por lo que sta es una de las variables que ms influyen sobre la aptitud del terreno para la construccin de un acueducto. Por otra parte, dado que la construccin involucra la eliminacin, parcial o total, de la cobertura vegetal debe tenerse en cuenta tambin la susceptibilidad a la erosin del terreno.

    Categora Geomorfolgica

    Valor de aptitud Caractersticas

    Lomas lossicas planas 0.9 Por no tener procesos erosivos intensos ni ser zonas inundables, constituyen la nica subunidad geomorfolgica sin impedimentos directos para la instalacin del acueducto.

    Planos aluviales levemente deprimidos 0.3

    Su escasa pendiente y su drenaje impedido ofrecen problemas de anegamiento que, aunque son temporarios y aislados, le confieren a esta geoforma un bajo valor de aptitud.

    Paleoalbardn 0.0 Su gruesa granulometra y relieve los hacen muy vulnerables y no aptos para la instalacin del acueducto. Bajos longitudinales de acumulacin temporaria 0.0

    Bajos longitudinales de transporte temporario 0.0

    Bajo inundables 0.0

    Todas estas geoformas son susceptibles de inundarse debido a que suelen conducir volmenes importantes de agua que se concentran con las precipitaciones extraordinarias. En los bajos longitudinales de acumulacin temporaria este fenmeno de acumulacin sucede en menor intensidad.

    Canal de estiaje 0.0

    Lecho ordinario 0.0

    Terraza 0.0

    Barranca 0.0

    Las tres primeras subunidades estn vinculadas al cauce actual del ro, y tienen sedimentos altamente permeables, estn prximos al nivel de la fretica, y tienen un alto riesgo de inundacin (de hecho el canal de estiaje est siempre ocupado por agua), por lo que ninguna de ellas es apta. Lo mismo vale para la subunidad Barranca, que est vinculada a las anteriores y en algunos casos presenta taludes susceptibles a erosionarse.

    Paleomeandro 0.0 Con sedimentos arenosos y con depresiones en el centro que favorecen la concentracin de agua, estas geoformas tampoco son aptas para la instalacin del acueducto.

    Laguna 0.0

    Tabla 3. Criterios de aptitud ambiental segn la geomorfologa

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    En la Tabla 3 se presentan las propiedades de las distintas geoformas identificadas en el rea de influencia del ro, y se detallan los valores de aptitud ambiental segn sus caractersticas.

    1.3.2. Aptitud Ambiental Segn las Caractersticas Geotcnicas de los Suelos Las caractersticas geotcnicas de los suelos tambin representan un factor ambiental relevante en la seleccin de la traza ms adecuada para la instalacin de un acueducto. Los distintos tipos de suelo presentan diferente estabilidad de taludes, susceptibilidad a la erosin y resistencia a la excavacin, pudiendo ser necesario en algunos casos el uso de explosivos. En la Tabla 4 se reproducen estas propiedades y se detallan los valores de aptitud ambiental de los suelos segn sus caractersticas geotcnicas.

    Tipo de suelo Suscept. Erosin Estabilidad de taludes

    Valor de aptitud Caractersticas geotcnicas

    Consociacin Villa del Rosario

    Ligera-Moderada Alta 0.8

    Resistentes en seco disminuyendo sus condiciones cuando se los satura. Al corte o excavacin presentan paredes verticales que no se desmoronan. Hasta los 10 m de profundidad suele haber dos o tres capas de tosca.

    Consoc. Manfredi

    Ligera-Moderada Media-alta 0.6

    En profundidad presentan caractersticas similares a las del grupo anterior

    Compl. Matorrales

    Impira-Costasacate

    Ligera-Moderada Media-alta 0.6

    Comportamiento muy similar a los de la Consociacin Villa del Rosario, en el sentido de que al corte presentan taludes verticales y niveles de tosca a distintas profundidades. Como es una zona muy heterognea debido a su proximidad con el ro, pueden existir capas arenosas aisladas.

    Compl. Matorrales

    La Reyna

    Ligera-Moderada Baja 0.3

    Se anegan ocasionalmente por perodos de corta duracin, y en los que suele intervenir el nivel fretico que se encuentra cercano a la superficie. Esto hace que por pocas tengan el drenaje impedido.

    Complejo Ro Segundo

    Pilar

    Moderada-Alta Baja 0.1

    En profundidad son suelos con caractersticas geotcnicas dispares. Las capas de arena suelen ser muy aptas para fundaciones, pero sus paredes se desmoronan con facilidad.

    Tabla 4. Criterios de aptitud ambiental segn las caractersticas geotcnicas de los suelos

    1.3.3. Aptitud Ambiental Segn la Profundidad de la Primera Napa Se tuvo en cuenta esta variable en el anlisis de aptitud ambiental dado que la profundidad a la cual se halla la primera napa est asociada con la posibilidad de alteracin de su calidad debido a tareas de construccin (excavaciones excesivas,

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    derrames accidentales de sustancias contaminantes) o procesos que pueden ocurrir durante la operacin del acueducto (prdidas o infiltraciones importantes de agua, corrosin de la caera). En la Tabla 5 se detallan los valores de aptitud para las distintas profundidades identificadas en el rea de estudio.

    Categoras de profundidad Valor de aptitud > -10 m 1.0

    -5 m a -10 m 0.9 -3 m a -5 m 0.6

    < -3 m 0.4

    Tabla 5. Criterios de aptitud ambiental segn la profundidad de la primera napa

    1.3.4. Aptitud Ambiental Segn la Vegetacin La construccin de un acueducto trae aparejada la eliminacin, parcial o total, de la vegetacin en una franja a lo largo del recorrido del mismo, fundamentalmente por la necesidad de realizar excavaciones. La magnitud del impacto generado aumenta en funcin de la diversidad de especies y el valor conservativo del tipo de vegetacin. En la Tabla 6, se describen los tipos de vegetacin existentes en el rea de influencia del ro y sus valores de aptitud en funcin de estas caractersticas.

    Tipo Valor de aptitud Observaciones Vegetacin nativa

    extirpada 1.0 Sitios carentes de todo tipo de vegetacin (ripieras, asentamientos rurales, caminos).

    Forestaciones y bosques implantados 0.9

    Arbolado urbano 0.7 Comunidades

    rurales 0.5

    Comunidades generadas fundamentalmente por la intervencin antrpica. Si bien no son de muy alto valor conservativo en cuanto a la vegetacin, s lo pueden ser en cuanto a la fauna, pudiendo constituir refugios para las mismas en zonas muy alteradas.

    Bosque alineados 0.3 Poseen una considerable riqueza de especies relativamente poco perturbadas.

    Matorral 0.1 En ausencia de perturbaciones estas zonas pueden generar comunidades vegetales similares a las que se registran actualmente en los relictos de espinal.

    Bosque en islas del ro 0.0

    Poseen una considerable riqueza de especies relativamente poco perturbadas.

    Relictos del Espinal 0

    Representan la unidad ms prxima a lo que eran los bosques originales que dominaban la regin, son los de mayor riqueza y valor conservativo. Estas comunidades vegetales estn prcticamente desprotegidas en las unidades de conservacin existentes (Parques Nac., Parques Prov., Reservas). Se ha considerado que la preservacin de los relictos de espinal es indispensable.

    Corredores 0

    Mantienen conectados los escasos manchones de bosque que an se conservan y sirven de va para la dispersin y colonizacin de las especies nativas. Tienen un valor conservativo anlogo o mayor (por sus funciones emergentes) a los relictos de espinal.

    Tabla 6. Criterios de aptitud ambiental segn la vegetacin

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    1.3.5. Aptitud Ambiental Segn las reas Naturales Protegidas Las comunidades del Espinal son la unidad vegetal ms representativa dentro del rea de estudio considerada. Sin embargo, apenas el 0.1% de la superficie que ocupa dicha unidad en Argentina (10.914.719 ha) est protegida (APN 1994). En esa porcin protegida (11917 ha) de los espinales no hay reservas con categoras de manejo estrictas, y el 99.4% del rea posee un control nulo a mnimo insuficiente. Slo 134 ha preservan esta fisonoma en la Provincia de Crdoba (Reserva Ecolgica Suqua, de 66 ha, y Reserva Natural Parque Tau, de 68 ha); el resto corresponde a Santa F (7 reservas de entre 15 y 6000 ha). Por lo tanto, la proteccin efectiva del Espinal es prcticamente nula. Posiblemente sea la unidad fitogeogrfica del pas ms comprometida en cuanto a su conservacin. Esta unidad de transicin entre las planicies subtropicales del Chaco y las templadas de la Pampa ha sufrido un intenso proceso de transformacin antrpica, asociada a la actividad agrcolo-ganadera, que consisti en desmonte, reemplazo por cultivos, y la consiguiente extirpacin y/o reduccin numrica de la fauna nativa, especialmente de vertebrados. A esta misma escala sera de gran valor promover la conservacin de los corredores remanentes de vegetacin nativa, ya que es muy probable que a mediano plazo resulten los nicos hbitats para la fauna nativa en toda la regin de la Pampa y el Espinal. Por todos estos motivos las reas protegidas proyectadas en el ro han sido considerados sitios inaptos para la instalacin de un acueducto (Tabla 7), mientras que las zonas destinadas a reas protegidas potenciales (franja de 200 m de amortiguacin a lo largo de la ribera del ro) tienen una muy baja aptitud ambiental.

    Categoras Valor de aptitud Sin inters actual como Area Protegida 1.0

    reas Protegidas potenciales 0.1 reas Protegidas proyectadas 0.0

    Tabla 7. Criterios de aptitud ambiental segn las reas naturales protegidas

    1.3.6. Aptitud Ambiental Segn el Uso del Suelo Existen diferentes grados de conflictos (incluyendo la incompatibilidad) entre la instalacin de un acueducto y algunos de los usos actuales o potenciales del suelo, sobre todo por los efectos sobre el paisaje al eliminarse la vegetacin, las molestias y problemas causados a la poblacin durante la construccin del mismo, o debido a inundaciones por roturas y tareas de mantenimiento. Las reas con un alto nivel de incompatibilidad (y por lo tanto restrictivas) son, por un lado, las utilizadas con fines recreativos y los lugares de inters histrico-turstico debido a su alto valor esttico y/o cultural, y por otro, las zonas urbanas, las industrias y las viviendas rurales. En estas ltimas se consideraron dos reas de influencia: una zona

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    restrictiva (IAA = 0) alrededor de la vivienda de radio = 50 m, y un rea de amortiguacin alrededor de la anterior hasta los 100 m de radio desde el baricentro de la vivienda. Fuera del rea urbana, el grado de conflictos con los usos del suelo es un poco menor, aunque no tolerable en el caso de las reas destinadas a la explotacin agrcolo-ganadera. Los valores de aptitud varan en este caso dependiendo del valor de las actividades econmicas destinadas al suelo. El mximo de aptitud se establece en las reas sin uso antrpico y de bajo valor conservativo, y en los bordes de caminos por tratarse de reas ya impactadas (Tabla 8). Para el caso de la red vial se consider que la franja ubicada a 50 m del eje de la misma es, en general, una de las condiciones ms adecuadas para la instalacin de un acueducto. Se asign un IAA = 1 a esta franja debido a que este sector pertenece a una zona de servidumbre, ya ha sido ambientalmente afectada por las obras viales, y est facilitada la accesibilidad para tareas de mantenimiento.

    Categoras Valor de aptitud Observaciones Excavaciones 1.0 Fuera del rea urbana

    Red vial (indirecta) 1.0 Con zona de amortiguacin de contorno de 50 m Sin uso actual Abandonado 0.6 Red vial (directa) 0.5

    Viviendas Rurales 0.5 Con zona de amortiguacin de 50-100 m Ganadera Pasturas 0.4 Uso agropecuario potencial 0.4 Cultivos 0.3

    Viviendas Rurales 0.0 Con zona de amortiguacin de radio de 50 m Area Urbana 0.0 Industrias 0.0 Recreativo 0.0

    Tabla 8. Criterios de aptitud ambiental segn el uso del suelo

    1.3.7. Aptitud Ambiental Segn la Accesibilidad Una de las variables a tener en cuenta en la seleccin de la traza para la instalacin de un acueducto es su accesibilidad. Los caminos de tierra reciben los valores de aptitud ms bajos, ya que las lluvias, particularmente en verano, podran condicionar el acceso e interferir con las tareas de construccin o mantenimiento. En el otro extremo, los caminos asfaltados en buen estado reciben los valores ms altos de aptitud. En la Tabla 9 se presentan los criterios utilizados (tipo de camino y distancia al mismo) para valores discretos de aptitud ambiental.

    Categoras de accesibilidad (Distancia a la red vial) Valor de aptitud Asfalto en buenas condiciones, a < 200 m 1.0 Asfalto a 200-600 m; Consolidado bueno a < 200 m 0.9 Asfalto a > 600 m; Consolidado a 200-600 m 0.8 Consolidado a > 600 m ; Tierra a < 200 m 0.7 Tierra a > 200 m 0.6

    Tabla 9. Criterios de aptitud ambiental segn la accesibilidad

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    1.3.8. Aptitud Ambiental Segn la Distancia al Borde del rea Urbana Dado las molestias que podran causar las obras de construccin del acueducto, as como posibles roturas o tareas de mantenimiento en la etapa de operacin del mismo, se consider importante incluir la variable distancia al borde del rea urbana en el anlisis de aptitud. Se otorg el valor ms bajo de aptitud a las zonas comprendidas en un radio de 500 m desde el permetro del ejido urbano y cuatro categoras de aptitud no tolerable, previendo la posibilidad de desplazamiento del permetro como consecuencia del crecimiento de la ciudad. En la Tabla 10 se detallan los valores de aptitud para distintos rangos de distancias de la ciudad. Slo se tuvo en cuenta la situacin territorial sobre la margen izquierda del ro.

    Categoras de distancia (km) Valor de aptitud Observaciones

    > 8.5 1 5.0-8.5 0.9 2.5-5.0 0.8 2.0-2.5 0.4 1.5-2.0 0.3 1.0-1.5 0.2 0.5-1.0 0.1 < 0.5 0.0

    Se considera slo la margen izquierda del

    ro

    Tabla 10. Criterios de aptitud ambiental segn la distancia al borde del rea

    urbana

    1.4. ELABORACIN DE MAPAS DE APTITUD AMBIENTAL

    1.4.1. Procedimiento Analtico Se adapt el mtodo ABC (Bastedo et al. 1984) de manera de integrar las variables abiticas, biolgicas, y culturales o sociales en tres niveles secuenciales:

    1). Elaboracin de mapas temticos con informacin base.

    2). Valoracin estandarizada de los recursos (categora de aptitud de cada variable ambiental).

    3). Delimitacin y zonificacin de reas segn su grado de aptitud ambiental global. La elaboracin de los mapas temticos socioambientales se realiz mediante la digitalizacin en sistema CAD de informacin bsica (Nivel 1 de Integracin Ambiental).

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    A cada una de las variables evaluadas se le asignaron valores de aptitud en base a los criterios anteriormente descriptos y siguiendo un modelo compensatorio (Hwabg & Yoon 1981), mediante un mtodo de ponderacin aditiva simple evaluando la aptitud de cada recurso en una escala 0-1 (Nivel 2 de Integracin Ambiental). El mapa de aptitud ambiental integral se obtuvo mediante la superposicin de los mapas temticos individuales aplicando un modelo de promedios ponderados mediante un Valor de Importancia del Parmetro (VIP), lo que permiti obtener el valor resultante de los ndices de Aptitud Ambiental (IAA) integral. Posteriormente se re-categoriz el valor resultante en once categoras desde mxima aptitud (1) a inaptitud total (0) (Nivel 3 de Integracin Ambiental). La ponderacin fue realizada tanto para disminuir el efecto no deseado de la interdependencia entre variables (es decir, condiciones ambientales evaluadas por ms de una variable) como para focalizar aquellos aspectos ambientalmente ms relevantes (e.g. factores mas sensibles al impacto ambiental de un acueducto) o de mayor inters para el contexto social bajo estudio (e.g. factores emblemticos o de alto simbolismo para las comunidades afectadas). La ponderacin de las variables utilizadas mediante VIPs (Tabla 11) consisti en tres pasos:

    1). Jerarquizacin de las variables: 1 (ms importante) a 8 (menos importante), en forma secuencial a fin de representar cada subsistema ambiental (fsico, biolgico, antrpico).

    2). Asignacin de un valor de importancia relativa de cada variable en funcin al parmetro ms importante de entre los evaluados.

    3). Estandarizacin de los VIPs (porcentaje de la sumatoria de VIPs relativos). La asignacin de valores VIPs fue realizada por distintos especialistas de modo iterativo hasta alcanzar valores de consenso (menos del 5% de diferencia). Se tuvieron en cuenta criterios basados en estudios de base, en las recomendaciones de la bibliografa de cada especialidad, y en la experiencia personal. Si bien el rango de variacin posible de los IAA es de 0 a 1, esto normalmente no sucede ya que por tratarse de un ndice que proviene de una multiplicacin entre otros (que varan entre 0 y 1), tiende a presentar valores ms bajos (la distribucin de los valores presenta un desplazamiento hacia los valores menores). Por eso, es conveniente reescalar los valores de IAA obtenidos llevando el mximo a 1 de forma tal de hacer ms sencilla la visualizacin de las reas donde se esperan los mayores impactos ambientales (zonas no aptas o de baja aptitud). A partir de estos valores relativizados del IAA se elabor el mapa de aptitud ambiental integral del rea de estudio agrupando la variacin resultante en once categoras desde aptitud nula o restriccin total (0.0) a mxima aptitud (1.0). Para todos los procedimientos que involucraron elaboracin de mapas y anlisis espaciales, se utiliz un Sistema de Informacin Geogrfica (GIS) mediante el programa SPANSTM (SPatial ANalysis System). La informacin digitalizada en CAD fue convertida como vectores poligonales para la elaboracin de los mapas ambientales. El nivel de

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    resolucin utilizado para la elaboracin de mapas fue de 27.48 m2 (unidades pixel de 5.24 x 5.24 m).

    Tipo Variable Dependiente de Vip Ponderacin (%)

    Fsica Geomorfologa 1,00 15,87 Antrpica Usos del suelo Geomorfologa 0,95 15,08 Biolgica Vegetacin Geomorfologa 0,90 14,29 Fsica Carac. Geotcnicas del suelo Geomorfologa 0,85 13,49 Antrpica Accesibilidad Usos del suelo 0,80 12,70 Biolgica reas naturales protegidas Vegetacin 0,70 11,11 Fsica Profundidad de la primera napa Geomorfologa 0,60 9,52 Antrpica Distancia al borde rea urbana Usos suelo, accesibilidad 0,50 7,94

    VIP: Valor de Importancia del Parmetro 6,30 100,00

    Tabla 11. Valores de los VIP utilizados para ponderar las variables ambientales en la determinacin de la aptitud ambiental integral

    1.4.2. Distribucin de la Aptitud Ambiental Segn Recursos Desde el punto de vista geomorfolgico, la mitad de la superficie considerada en el anlisis (36.60 km2) presenta valores altos de aptitud (Tabla 12) para la instalacin de un acueducto. Dicha superficie abarca un rea continua hacia el norte y oeste de la regin (Mapa 1), que es atravesada por reas restrictivas que presentan una disposicin lineal (tipo corredor), y que corresponden a bajos susceptibles de inundacin. El resto del rea considerada posee aptitudes no tolerables y restrictivas (aproximadamente el 26% y 15%, respectivamente) para la instalacin de un acueducto.

    Aptitud rea (km2) rea (%)

    rea (km2) acumulada

    rea (%) acumulada

    0.9 36.60 44.09 36.60 44.09 0.3 21.53 25.94 58.13 70.03 0.0 12.36 14.89 70.49 84.92

    Fuera del anlisis 12.52 15.08 83.02 100.00

    Tabla 12. Distribucin de la aptitud ambiental segn la geomorfologa Segn las caractersticas geotcnicas de los suelos, la mayor parte de la superficie considerada (aproximadamente 54 km2) en el anlisis presenta una aptitud tolerable para la instalacin de un acueducto, tal como se observa en la Tabla 13. La zona de mayor aptitud (IAA = 0.8) se ubica hacia el norte y el oeste (Mapa 2) constituyendo una matriz continua con reas localizadas de menor aptitud (IAA = 0.6). En una franja con direccin SO-NE se encuentra la zona de menor aptitud (IAA = 0.1), abarcando una superficie continua de 12.35 km2. La misma presenta baja estabilidad de taludes y una susceptibilidad a la erosin de moderada a alta.

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    Aptitud rea (km2) rea (%)

    rea (km2) acumulada

    rea (%) acumulada

    0.8 38.51 46.40 38.51 46.40 0.6 15.48 18.65 53.99 65.05 0.3 0.20 0.24 54.19 65.29 0.1 12.35 14.88 66.54 80.17

    Fuera del anlisis 16.46 19.83 83.00 100.00

    Tabla 13. Distribucin de la aptitud ambiental segn las caractersticas geotcnicas de los suelos

    La variable profundidad de la primera napa no constituye un factor restrictivo para la instalacin de un acueducto. De hecho, el 100 % del rea considerada en el anlisis es apta (IAA = 1) o tiene valores de aptitud muy altos (IAA = 0.9) (Tabla 14, Mapa 3).

    Aptitud rea (km2) rea (%)

    rea (km2) acumulada

    rea (%) acumulada

    1 60.45 72.83 60.45 72.83 0.9 6.56 7.90 67.01 80.73

    Fuera del anlisis 15.99 19.27 83.00 100.00

    Tabla 14. Distribucin de la aptitud ambiental segn la profundidad de la primera napa

    Desde el punto de vista de las comunidades vegetales prcticamente el 90 % del rea estudiada es apta para la instalacin de un acueducto (Tabla 15). Dicha rea constituye una matriz fragmentada en algunas partes por islas de superficie muy reducida y disposicin lineal que presentan una aptitud no tolerable (IAA = 0.5) o restrictiva (IAA = 0) (Mapa 4). Las reas restrictivas corresponden a vegetacin nativa que, como puede observarse, se halla muy fragmentada y casi exclusivamente formando corredores en bordes de caminos y plantaciones.

    Aptitud rea (km2) rea (%)

    rea (km2) acumulada

    rea (%) acumulada

    1 74.45 89.68 74.45 89.68 0.5 1.84 2.21 76.29 91.89 0.3 0.57 0.68 76.86 92.57 0.1 3.92 4.72 80.78 97.29 0.0 2.25 2.71 83.02 100.00

    Tabla 15. Distribucin de la aptitud ambiental segn la vegetacin

    Segn la variable Areas Protegidas, el 95.33 % del rea estudiada es apta (IAA = 1) para la instalacin de un acueducto (Tabla 16). Los 0.98 km2 de aptitud restrictiva se localizan

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    bordeando al ro (Mapa 5) y corresponden a reas protegidas proyectadas. Existe adems un rea con inters para su conservacin de 2.89 km2 (IAA = 0.1) que se localiza hacia el centro y en el extremo oeste de la regin.

    Aptitud rea (km2) rea (%)

    rea (km2) acumulada

    rea (%) acumulada

    1 79.14 95.33 79.14 95.33 0.1 2.89 3.49 82.03 98.82 0.0 0.98 1.18 83.02 100.00

    Tabla 16. Distribucin de la aptitud ambiental segn las reas naturales

    protegidas Si se tiene en cuenta el uso del suelo (Tabla 17), se ve que la mayor parte del rea (64.27 km2) presenta aptitudes no tolerables (IAA < 0.5) y restrictivas (IAA = 0) para la instalacin de un acueducto. Esto se debe a fundamentalmente a las restricciones que impone el rea urbana y a que prcticamente la mayor parte de la regin presenta actividad agropecuaria. Las reas aptas (IAA = 1) se hallan principalmente bordeando caminos (Mapa 6). Estas zonas son ideales para instalar el acueducto desde el punto de vista del uso del suelo debido a que, por un lado, ya se encuentran impactadas por ser reas de servidumbre de caminos y, por otro, no requieren en general la expropiacin de los terrenos.

    Aptitud rea (km2) rea (%)

    rea (km2) acumulada

    rea (%) acumulada

    1 18.45 22.23 18.45 22.23 0.6 0.30 0.36 18.75 22.59 0.5 1.84 2.21 20.59 24.80 0.4 17.89 21.55 38.48 46.35 0.3 35.30 42.52 73.78 88.87 0.0 9.24 11.13 83.02 100.00

    Tabla 17. Distribucin de la aptitud ambiental segn el uso del suelo

    Segn la accesibilidad no hay reas de aptitud no tolerable o restrictivas para la instalacin del acueducto (Tabla 18), tal como se observa en el Mapa 7 no hay sectores inaccesibles para la construccin y/o mantenimiento del mismo.

    Aptitud rea (km2) rea (%)

    rea (km2) acumulada

    rea (%) acumulada

    1 9.00 10.83 9.00 10.83 0.9 38.56 46.44 47.56 57.28 0.8 23.21 27.95 70.77 85.23 0.7 7.78 9.37 78.55 94.60 0.6 4.49 5.40 83.02 100.00

    Tabla 18. Distribucin de la aptitud ambiental segn la accesibilidad

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    El 37.21 % del rea considerada en el anlisis (30.09 km2) presenta aptitudes altas (IAAs de 0.8 y 0.9) para la instalacin de un acueducto segn la distancia al borde del rea urbana. Las reas con IAA < 0.5 (no tolerables) ocupan un superficie continua en el centro del rea estudiada (Mapa 8), por lo cual prcticamente cualquier traza potencial atravesara reas sensibles por su cercana a la ciudad.

    Aptitud rea (km2) rea (%)

    rea (km2) acumulada

    rea (%) acumulada

    0.9 6.00 7.23 6.00 7.23 0.8 24.90 29.98 30.09 37.21 0.4 6.96 8.39 37.86 45.60 0.3 6.30 7.59 44.16 53.18 0.2 5.92 7.13 50.08 60.32 0.1 5.43 6.54 55.51 66.85 0.0 11.78 14.18 67.29 81.04

    Fuera del anlisis 15.74 18.96 83.02 100.00

    Tabla 19. Distribucin de la aptitud ambiental segn la distancia al borde del rea urbana

    1.4.3. Distribucin de la Aptitud Ambiental Global Aproximadamente el 27 % del rea situada al norte del ro no es apta (IAA = 0) para la instalacin de un acueducto (Tabla 20, Mapa 9). Dicha superficie corresponde mayoritariamente al ejido urbano. Las reas de aptitud tolerable (IAA > 0.5) ocupan prcticamente el 54 % del rea. Sin embargo, la zona apta se halla fragmentada por zonas restrictivas que presentan una disposicin lineal, tipo corredor.

    Aptitud rea (km2) rea (%)

    rea (km2) acumulada

    rea (%) acumulada

    0.9 2.11 2.54 2.11 2.54 0.8 25.39 30.59 27.50 33.13 0.7 12.95 15.60 40.45 48.73 0.6 4.19 5.04 44.64 53.77 0.5 0.28 0.34 44.92 54.11 0.4 0.03 0.04 44.95 54.15 0.0 22.35 26.91 67.30 81.06

    Fuera del anlisis 15.72 18.94 83.02 100.00

    Tabla 20. Distribucin de la aptitud ambiental global

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    1.5. IDENTIFICACIN, COMPARACIN Y SELECCIN DE TRAZAS ALTERNATIVAS SEGN LA APTITUD AMBIENTAL

    Con el fin de aplicar los criterios de evaluacin de aptitud ambiental, y a fines ilustrativos, se disearon cuatro trazas tcnicas alternativas que se supone que tienen una relacin econmica comparable (Mapa 9), que poseen las caractersticas que se describen a continuacin:

    1). Traza 1: conecta los sitios de inicio y fin del acueducto atravesando la ciudad, siendo en la mayor parte de su recorrido paralela a 50 m de los caminos principales.

    2). Traza 2: conecta los sitios de inicio y fin del acueducto en forma recta y es, por lo tanto, la traza que atraviesa la menor superficie absoluta de terreno.

    3). Traza 3: conecta los sitios de inicio y fin del acueducto sin atravesar la ciudad, por la zona Norte. Su recorrido atraviesa, en general, campos agrcolas.

    4). Traza 4: conecta los sitios de inicio y fin del acueducto sin atravesar la ciudad, su recorrido acompaa los caminos principales a 50 m de los mismos (es la traza ms larga, por lo cual es la que atraviesa la mayor superficie absoluta de terreno).

    La comparacin y evaluacin de la aptitud ambiental de las trazas se efectu mediante la siguiente ecuacin:

    trazaiitraza A/PAAAI = Siendo: Ai = rea (en km2) con aptitud ambiental i (0-mximo valor posible); Pi = valor de la categora de aptitud i (0-1); Atraza = rea total impactada por la traza (se consider un rea de influencia de 50 metros

    a cada lado de la traza). Las reas afectadas de las cuatro trazas son: 1.39 km2 (Traza 1), 1.15 km2 (Traza 2), 1.36 km2 (Traza 3) y 1.42 km2 (Traza 4). El IAAtraza representa una valoracin de aptitud ambiental promedio por unidad de superficie, y vara entre 0 (todas las unidades espaciales de la traza presentan aptitud nula) y 1 (todas las unidades espaciales presentan la mxima aptitud posible). De esta manera, cuanto mayor sea el valor del IAAtraza menor sern los impactos potenciales generados por dicha traza. En la Tabla 21 se observan los resultados de los IAAtraza para las cuatro trazas analizadas. A partir de estos resultados, y de la interpretacin del Mapa 9 puede concluirse que:

    Las Trazas 1 y 2 son las que generaran mayores impactos ambientales en el rea estudiada ya que en gran parte de su recorrido atraviesan superficies restrictivas (aptitud = 0), particularmente en el rea urbana.

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    La Traza 1 presenta un valor de aptitud ms bajo que la Traza 2 debido a su mayor longitud dentro del rea urbana.

    Las Trazas 3 y 4 constituyen las mejores alternativas desde el punto de vista ambiental para la instalacin del acueducto. La Traza 4, a pesar de ser la ms larga, es la que menos impactos potenciales generara ya que posee el mayor valor de IAA.

    Si bien no se observa una gran diferencia en el valor de IAA entre ambas trazas, la Traza 4 constituira la mejor opcin ya que, a diferencia de la Traza 3, sigue el recorrido de los caminos principales y no atraviesa viviendas rurales.

    Cabe considerar que, adems de las propuestas, existen otras trazas posibles que podran atravesar zonas an menos sensibles como puede observase en el Mapa 9. Ello requerira, sin embargo, anlisis ms detallados los cuales habra que llevar a cabo en un estudio real.

    Aptitud Traza 1 Traza 2 Traza 3 Traza 4 0.9 0.06 km2 0.07 km2 0.11 km2 0.12 km2 0.8 0.34 km2 0.72 km2 0.95 km2 1.04 km2 0.7 0.21 km2 0.03 km2 0.07 km2 0.09 km2 0.6 0.17 km2 0.00 km2 0.02 km2 0.01 km2 0.5 0.02 km2 0.00 km2 0.00 km2 0.00 km2 0.0 0.59 km2 0.33 km2 0.21 km2 0.16 km2

    IAA traza 0.42 0.57 0.68 0.71

    Tabla 21. Aptitud ambiental global para las trazas alternativas

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    .

    4414000 4416000 4418000 44200004412000

    6502000

    Ro SegundoCiudad de

    Ro Xanaes

    Autopista

    Ruta9

    Ruta C45

    PilarFFCC

    6500000

    4410000

    6498000

    1 Km. 2 Km.0

    Aptitud Am biental1.0 M xim a

    0.9

    0.8 Alta

    0.7

    0.6

    0.5 M edia

    0.4

    0.3

    0.2 Baja

    0.1

    0 Nula - Restrictivo

    Ro Xanaes

    Fuera del rea de Estudio

    rea UrbanaLm ite de Ejido Urbano

    Mapa 1. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la geomorfologa

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    4414000 4416000 4418000 44200004412000

    6502000

    Ro SegundoCiudad de

    Ro Xanaes

    Autopista

    Ruta 9

    Ruta C45

    Pilar

    FFCC

    6500000

    4410000

    6498000

    1 Km. 2 Km.0

    A p titud A m b ie nta l1.0 M xim a

    0.9

    0.8 A lta

    0.7

    0.6

    0.5 M e d ia

    0.4

    0.3

    0.2 Ba ja

    0.1

    0 N ula - Re stric tivo

    Ro Xa na e s

    Fue ra d e l re a d e Estud io

    re a Urb a naLm ite d e Ejid o U rb a no

    Mapa 2.Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn las caractersticas geotcnicas de los suelos

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    4414000 4416000 4418000 44200004412000

    6502000

    Ro SegundoCiudad de

    Ro Xanaes

    Autopista

    Ruta 9

    Ruta C45

    Pilar

    FFCC

    6500000

    4410000

    6498000

    1 Km. 2 Km.0

    A p titud A m b ie nta l1.0 M xim a

    0.9

    0.8 A lta

    0.7

    0.6

    0.5 M ed ia

    0.4

    0.3

    0.2 Ba ja

    0.1

    0 N ula - Re stric tivo

    Ro Xa na e s

    Fue ra d e l rea d e Estud io

    re a Urb a naLm ite d e Ejid o Urb a no

    Mapa 3. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la profundidad de la primera napa

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    4414000 4416000 4418000 44200004412000

    6502000

    Ro SegundoCiudad de

    Ro Xanaes

    Autopista

    Ruta 9

    Ruta C45

    Pilar

    FFCC

    6500000

    4410000

    6498000

    1 Km. 2 Km.0

    A p titud A m b ie nta l1.0 M xim a

    0.9

    0.8 A lta

    0.7

    0.6

    0.5 M ed ia

    0.4

    0.3

    0.2 Ba ja

    0.1

    0 N ula - Re stric tivo

    Ro Xa na e s

    Fue ra d e l rea d e Estud io

    re a Urb a naLm ite d e Ejid o Urb a no

    Mapa 4. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la vegetacin

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    4414000 4416000 4418000 44200004412000

    6502000

    Ro SegundoCiudad de

    Ro Xanaes

    Autopista

    Ruta 9

    Ruta C45

    Pilar

    FFCC

    6500000

    4410000

    6498000

    1 Km. 2 Km.0

    A p titud A m b ie nta l1.0 M xim a

    0.9

    0.8 A lta

    0.7

    0.6

    0.5 M e d ia

    0.4

    0.3

    0.2 Ba ja

    0.1

    0 N ula - Re stric tivo

    Ro Xa na e s

    Fue ra d e l rea d e Estud io

    re a Urb a naLm ite d e Ejid o Urb a no

    Mapa 5. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn las reas naturales protegidas

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    4414000 4416000 4418000 44200004412000

    6502000

    Ro SegundoCiudad de

    Ro Xanaes

    Autopista

    Ruta 9

    Ruta C45

    Pilar

    FFCC

    6500000

    4410000

    6498000

    1 Km. 2 Km.0

    A p titud A m b ie nta l1.0 M xim a

    0.9

    0.8 A lta

    0.7

    0.6

    0.5 M e d ia

    0.4

    0.3

    0.2 Ba ja

    0.1

    0 N ula - Re stric tivo

    Ro Xa na e s

    Fue ra d e l re a d e Estud io

    re a Urb a naLm ite d e Ejid o U rb a no

    Mapa 6. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn el uso del suelo

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    4414000 4416000 4418000 44200004412000

    6502000

    Ro SegundoCiudad de

    Ro Xanaes

    Autopista

    Ruta 9

    Ruta C45

    Pilar

    FFCC

    6500000

    4410000

    6498000

    1 Km. 2 Km.0

    A p titud A m b ie nta l1.0 M xim a

    0.9

    0.8 A lta

    0.7

    0.6

    0.5 M e d ia

    0.4

    0.3

    0.2 Ba ja

    0.1

    0 N ula - Re stric tivo

    Ro Xa na e s

    Fue ra d e l rea d e Estud io

    re a Urb a naLm ite d e Ejid o Urb a no

    Mapa 7. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la accesibilidad

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    4414000 4416000 4418000 44200004412000

    6502000

    Ro SegundoCiudad de

    Ro Xanaes

    Autopista

    Ruta 9

    Ruta C45

    Pilar

    FFCC

    6500000

    4410000

    6498000

    1 Km. 2 Km.0

    A p titud A m b ie nta l1.0 M xim a

    0.9

    0.8 A lta

    0.7

    0.6

    0.5 M ed ia

    0.4

    0.3

    0.2 Ba ja

    0.1

    0 N ula - Re stric tivo

    Ro Xa na e s

    Fue ra d e l re a d e Estud io

    re a Urb a naLm ite d e Ejid o U rb a no

    Mapa 8. Valoracin de la aptitud ambiental para la instalacin de un acueducto segn la distancia al borde del rea urbana

  • ENOHSA ENTE NACIONAL DE OBRAS HDRICAS DE SANEAMIENTO

    Proyecto Tpico Aplicacin de un gis para evaluar impactos ambientales / pg. 24

    4414000 4416000 4418000 44200004412000

    6502000

    Ro SegundoCiudad de

    Ro Xanaes

    Autopista

    Ruta 9

    Ruta C45

    Pilar

    FFCC

    6500000

    4410000

    6498000

    1 Km. 2 Km.0

    A p titud A m b ie nta l1.0 M xim a

    0.9

    0.8 A lta

    0.7

    0.6

    0.5 M e d ia

    0.4

    0.3

    0.2 Ba ja

    0.1

    0 N ula - Re stric tivo

    Ro Xa na e s

    Fue ra d e l re a d e Estud io

    re a Urb a naLm ite d e Ejid o Urb a no

    Tra za A lte rna tiva 1Tra za 2Tra za 3Tra za 4

    A lte rna tivaA lte rna tivaA lte rna tiva

    Mapa 9. Mapa de aptitud ambiental integral para la instalacin de un acueducto. ubicacin de trazas alternativas

  • PROYECTOS TIPICOS - ESTACIONES DE BOMBEO

    NDICE

    1. INTRODUCCIN................................................................................................1

    2. EJEMPLO N 1...................................................................................................2 2.1. INTRODUCCIN............................................................................................................................ 2 2.2. PARMETROS BSICOS DE DISEO.............................................................................................. 3 2.3. CAUDALES DE DISEO ................................................................................................................. 5 2.4. VOLUMEN MNIMO DEL RESERVORIO DE DISTRIBUCIN................................................................. 6 2.5. DETERMINACIN DEL DIMETRO MS ECONMICO ....................................................................... 8 2.6. DETERMINACIN DEL CAUDAL DE BOMBEO CON LAS CURVAS COMERCIALES DE LAS BOMBAS .... 16 2.7. GOLPE DE ARIETE ..................................................................................................................... 17 2.8. DISPOSITIVO ANTIARIETE - CMARA DE AIRE ............................................................................. 19 2.9. CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEO............................................................................... 22 3. EJEMPLO 2......................................................................................................24 3.1. INTRODUCCIN.......................................................................................................................... 24 3.2. DIMENSIONAMIENTO .................................................................................................................. 24 3.3. CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEO............................................................................... 26 4. EJEMPLO 3......................................................................................................27 4.1. INTRODUCCIN.......................................................................................................................... 27 4.2. DIMENSIONAMIENTO .................................................................................................................. 27 4.3. CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEO................................................................................ 31 5. INSTALACIN ELCTRICA............................................................................33 5.1. MEMORIA DESCRIPTIVA Y ESPECIFICACIONES TCNICAS ............................................................ 33

  • ENOHSA ENTE NACIONAL DE OBRAS HDRICAS DE SANEAMIENTO

    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. ii

    5.1.1. General..............................................................................................................................33 5.1.2. Punto de Alimentacin....................................................................................................33 5.1.3. Tablero de Baja Tensin .................................................................................................33 5.1.4. Motores .............................................................................................................................35 5.1.5. Compensacin de Energa Reactiva..............................................................................35 5.1.6. Cables de Baja Tensin ..................................................................................................35 5.1.7. Canalizaciones Elctricas...............................................................................................36 5.1.8. Puesta a Tierra de las Instalaciones..............................................................................38 5.1.9. Servicio e Iluminacin.....................................................................................................38

    5.2. MEMORIA DE CLCULO ..............................................................................................................40 5.2.1. Eleccin de Conductores................................................................................................40 5.2.2. Clculo de la Corriente de Cortocircuito.......................................................................40 5.2.3. Clculo del Banco de Capacitores de Compensacin e .............................................41 5.2.4. Clculo Alumbrado Interior ............................................................................................41

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. iii

    LISTA DE ILUSTRACIONES

    TABLAS

    Tabla 1. Parmetros bsicos de diseo.................................................................................................. 4 Tabla 2. Cmputo y presupuesto Caeras y electrobombas............................................................ 10 Tabla 3. Determinacin de la curva de la instalacin ........................................................................... 16 Tabla 4. Variacin volumtrica del aire dentro del tanque amortiguador y presiones instantneas .... 21 Tabla 5. Determinacin de la curva del ANPAd .................................................................................... 30 Tabla 6. Caractersticas particulares de los tableros ............................................................................ 34

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. iv

    FIGURAS

    Figura 1. Volumen mnimo V2. Mtodo de Pincence para dos bombas .................................................7 Figura 2. Determinacin del dimetro ms econmico.........................................................................15 Figura 3. Curva de la instalacin y de una y dos bombas en paralelo para la caera de impulsin...17 Figura 4. Curva del ANPAd y ANPAr para la caera de aspiracin ....................................................31

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. v

    PLANOS Plano 1.Ejemplo 1: Caudal de diseo 778m/h Planta.....................................................42 Plano 2.Ejemplo 1: Caudal de diseo 778m/h Planta Inferior.........................................43 Plano 3.- Ejemplo 1: Caudal de diseo 778m/h Corte F-F................................................44 Plano 4.- Ejemplo 1: Caudal de diseo 778m/h Corte B-B ...............................................45Plano 5.- Ejemplo 2: Caudal de diseo 778m/h Planta nivel +1.50...................................46 Plano 6.- Ejemplo 2: Caudal de diseo 778m/h Corte C-C................................................47 Plano 7.- Ejemplo 2. Caudal de diseo 778m/h Corte D-D................................................48 Plano 8.- Ejemplo 3. Caudal de diseo 778m/h Planta......................................................49 Plano 9.- Ejemplo 3. Caudal de diseo 778 m/h Corte A-A...............................................50 Plano 10.- Ejemplo 3. Caudal de diseo 778 m/h Corte B-B.............................................51

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 1

    1. INTRODUCCIN El presente proyecto contempla la construccin de una nueva estacin de bombeo y la rehabilitacin de un reservorio de distribucin existente. Desde este ltimo, de acuerdo al nivel lquido, arrancarn y pararn las electrobombas ubicadas en la estacin de bombeo. El estanque de distribucin tendr dimensiones pequeas si se lo compara con otro de almacenamiento, por lo que ser necesario determinar si su volumen es lo suficientemente grande, como para no generar arranques frecuentes en las bombas que perjudiquen sus motores. Si las dimensiones requeridas fuesen menores a las existentes, sera necesario reemplazar o aumentar la capacidad del reservorio o utilizar bombas con velocidades rotacionales variables que permitan cambiar el caudal para diferentes situaciones del servicio. Se presentan tres ejemplos diferentes de estaciones de bombeo:

    Ejemplo I: Las electrobombas aspiran desde una cisterna de almacenamiento enterrada o de un embalse o enlagunamiento e impulsan a una cisterna de distribucin. Las bombas de eje horizontal, se ubican por debajo del nivel mnimo del lquido. No ser necesario en este caso, utilizar dispositivos especiales para el cebado de las mismas o bombas autocebantes.

    Ejemplo II: Las electrobombas aspiran desde un canal que capta de otro principal e impulsan a una cisterna de distribucin. Las bombas utilizadas son de eje vertical y estn sumergidas dentro del agua, con los motores colocados a un nivel superior del nivel lquido.

    Ejemplo III: En lneas generales, es el mismo caso del ejemplo I, pero las bombas son del tipo horizontal autocebantes ubicadas a un nivel superior con respecto al nivel lquido de aspiracin.

    Las distintas soluciones presentadas en este proyecto son de carcter general y pueden servir de ejemplo para proyectistas que deban dimensionar y calcular distintos componentes del sistema. El diseador deber adecuar el proyecto a las caractersticas locales en donde se implanten las obras. En general deber contemplarse para el proyecto de las estaciones de bombeo todas las recomendaciones establecidas en la Fundamentacin (Captulo VI) y Normas (Captulo 9), Estaciones de Bombeo de Agua Cruda y Tratada. Siempre que sea posible, es preferible evitar las caeras de aspiracin con cargas negativas, por las dificultades operativas en el proceso de cebado y para minimizar el peligro de cavitacin en las bombas.

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 2

    2. EJEMPLO N 1

    2.1. INTRODUCCIN El proyecto contempla la impulsin desde una cisterna de almacenamiento a otra elevada de distribucin. El arranque y parada de los equipos ubicados sobre la primera, ser efectuada de acuerdo a los niveles lquidos que tenga la segunda. El ejemplo es vlido tambin para el caso general de bombeo desde un embalse o enlagunamiento. La caera de aspiracin tiene carga positiva, lo que permite colocar bombas horizontales convencionales sin ningn dispositivo de cebado. Se prev la colocacin de una vlvula esclusa sobre la misma, colocada con el volante de accionamiento ubicado hacia abajo, para evitar la generacin de burbujas perjudiciales para el correcto funcionamiento de las bombas. La vlvula esclusa es colocada para poder aislar a las bombas en el momento que se haga el desmontaje, sin necesidad de vaciar la cisterna de almacenamiento. La caera de aspiracin ser colocada en forma horizontal para evitar puntos altos que faciliten la generacin de burbujas de aire. La cmara seca tendr un pozo de achique para poder evacuar el agua que se infiltre del sistema, ya sea por fisuras en el hormign que divide la cmara hmeda con la seca, o por el ingreso de agua por rotura en las caeras u otro tipo de contingencia. El proyecto general de esta estacin de bombeo, se encuentra desarrollado en los planos adjuntos correspondientes a este ejemplo de clculo. El proceso de diseo, comprende los siguientes pasos:

    Determinacin de los parmetros bsicos de diseo para conocer los caudales con los que se dimensionarn las instalaciones.

    Determinacin del volumen til lquido mnimo que debe tener la cisterna de distribucin para que las bombas no tengan arranques sucesivos nocivos para sus motores elctricos.

    Clculo del dimetro ms econmico de la caera de impulsin a travs del mtodo del Valor Presente Neto de los siguientes costos: construccin de la tubera, electrobombas, mantenimiento de las instalaciones y energa elctrica.

    Determinacin del caudal de bombeo y de la altura manomtrica de acuerdo a las curvas de las bombas comerciales brindadas por un determinado fabricante. Adems, calculo de estos parmetros mediante un mtodo de aproximacin cuando no fuese posible definir las bombas comerciales a utilizar durante la etapa del proyecto.

    Asegurar la integridad fsica de las instalaciones, determinando el golpe de ariete en la impulsin y dimensionando una cmara de aire para amortiguar el efecto nocivo del mismo.

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 3

    2.2. PARMETROS BSICOS DE DISEO Se ha previsto el bombeo de agua potable desde una cisterna de almacenamiento a otra de distribucin ubicada a una cota superior, desde donde se proveer por accin gravitatoria a una localidad "AAA". Se bombear a travs de dos electrobombas que impulsan sobre un mltiple comn a ambas y estarn ubicadas a un nivel inferior con respecto al nivel lquido a succionar. Se colocar una tercera de reserva instalada de la misma manera que las otras dos. En el siguiente ejemplo se dimensionarn las electrobombas, la caera de impulsin (dimetro ms econmico) y la cmara de aire para amortiguar el golpe de ariete. Las caractersticas de la localidad "AAA" se encuentran en la Tabla 1, "Parmetros bsicos de diseo", en donde cada fila tiene el siguiente significado:

    1). Poblacin total "AAA": Es la poblacin esperada durante el perodo de diseo, en este caso fijado en 20 aos.

    2). % Poblacin servida con agua potable: Es el porcentaje de personas conectadas al sistema. Se espera una evolucin anual como la presentada en la Tabla 1.

    3). Poblacin Servida con agua Potable: Surge del producto de los dos anteriores.

    4). Dotacin de Produccin: Es la cantidad de agua unitaria producida. Se ha supuesto una disminucin de la misma a travs del tiempo, a los fines de este ejemplo, considerando a futuro una disminucin del agua no contabilizada por reduccin de las prdidas.

    5). Coeficiente mximo diario: Es la relacin entre el caudal mximo diario QD y medio diario QC.

    6). Coeficiente mximo horario: Es la relacin entre el caudal mximo horario QE y mximo diario QD.

    7). Coeficiente mximo total: Es la relacin entre el caudal mximo horario QE y medio diario QC y surge del producto de los dos anteriores.

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 4

    Tabla 1. Parmetros bsicos de diseo

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 5

    2.3. CAUDALES DE DISEO De la Tabla 1 surgen los caudales de diseo de las instalaciones. Para el dimensionamiento de las obras civiles de la estacin de bombeo, debe considerarse el caudal mximo horario del ltimo ao del perodo de diseo, y para el de las bombas de primera etapa, el dcimo ao, considerado como final en la vida til de las mismas. En estaciones elevadoras que bombean durante las 24 hs, es conveniente adoptar una relacin m (Coeficiente de bombeo = Cociente entre la capacidad mxima de bombeo y el caudal mximo horario) superior a 1. En pequeas instalaciones se puede adoptar hasta 1,25, y en grandes estaciones de bombeo, desde 1,00 a 1,10. Para instalaciones intermedias puede recurrirse a valores que se encuentren entre los enunciados, segn el criterio del proyectista. En este ejemplo de clculo se adopta m = 1,10, lo que permite estar un 10 % por encima del caudal mximo horario, por si surgiera alguna diferencia prctica en la cuantificacin de los caudales de diseo. Los caudales de diseo de la Estacin de Bombeo sern: QE10 = caudal mximo horario dcimo ao = 162.56 L/s

    QE20 = caudal mximo horario vigsimo ao = 196.48 L/s

    m = coeficiente de bombeo = 1.10

    Qbt10 = caudal de bombeo total dcimo ao = 178.82 L/s

    Qbt20 = caudal de bombeo total vigsimo ao = 216.13 L/s

    En el presente proyecto se ha adoptado la instalacin de tres bombas, dos de las cuales funcionarn en forma permanente y una tercera de reserva. La cantidad de bombas a colocar en la estacin de bombeo queda a criterio del proyectista, el cual debe evaluar la conveniencia o no de utilizar una o varias que bombeen sobre una nica caera de impulsin o que cada una de ellas lo haga individualmente. A mayor cantidad de bombas colocadas sobre un mismo mltiple de impulsin, mayor ser la disipacin de energa total del sistema, aunque si la misma es larga, construir caeras de impulsin separadas para cada bomba puede resultar muy oneroso. Si se utiliza una nica bomba cuando los caudales son bajos, funcionar escasas horas con mayores posibilidades de ingreso de aire a las caeras. Adems, stas estarn sujetas a mayor fatiga del material por sobrepresiones mximas y mnimas (golpe de ariete) ms frecuentes que para el caso en donde funcionen varias bombas en forma escalonada de acuerdo a las necesidades del servicio. Otro problema adicional, es que tendrn mayores intensidades elctricas de arranque, lo cual encarecer las instalaciones electromecnicas. Bombas de mayores tamaos a veces necesitan de tecnologas ms complicadas que bombas menores, siendo aveces ms difciles de conseguir en el mercado comercial, lo cual las hace ms onerosas.

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 6

    Si cada bomba impulsa en forma individual, a mayor cantidad de mquinas mejor funcionarn las instalaciones elctricas e hidrulicas, porque los distintos arranques y paradas estarn en forma escalonada, aunque las tareas de mantenimiento se incrementen en funcin del nmero de equipos colocados.

    2.4. VOLUMEN MNIMO DEL RESERVORIO DE DISTRIBUCIN Se ha supuesto que desde una cisterna de almacenamiento se bombea a otra de distribucin la cual controla el arranque y parada de las electrobombas. Por lo tanto, es necesario determinar el volumen mnimo que debe tener esta ltima para que las mquinas funcionen correctamente. Al respecto debe tenerse en cuenta que se ha previsto la colocacin de tres bombas, dos en funcionamiento y una tercera de reserva. Al Volumen "V1"(volumen til mnimo para la primera bomba) se lo magnific por un factor de seguridad c = 1,15 para evitar posibles errores en la determinacin de los caudales reales. Al volumen V2(volumen til mnimo para la segunda bomba) no es necesario aplicarle el coeficiente c = 1,15 porque surge como proporcin del V1que ya tiene aplicado este incremento y que influye en forma proporcional sobre V2. El factor de simultaneidad "fs" es el cociente entre el caudal de bombeo cuando funciona una sola bomba y el caudal total de bombeo cuando impulsan todas simultneamente. Cuando las bombas funcionan en paralelo y cada una tiene una caera de impulsin individual, el caudal se incrementar en forma proporcional de acuerdo al nmero de bombas que impulsen. Por ejemplo, si est funcionando una bomba y se enciende una segunda de iguales caractersticas, se duplicar el caudal de bombeo total, y se triplicar si se enciende una tercera similar a las otras dos. En este ejemplo, si fuesen caeras de impulsin separadas, el factor "fs" para dos bombas sera igual a "0,50", ya que al multiplicar este parmetro por el caudal total, se obtendra la mitad del aporte total para cada bomba. En este ejemplo la caera de impulsin es nica, bombeando las electrobombas sobre un mltiple comn a todas ellas, por lo que para conocer el caudal de bombeo, cuando funcione una sola bomba, se debe establecer la relacin "fs" denominada factor de simultaneidad. Si se conocen las curvas de las bombas y se obtiene la de la instalacin, se puede prescindir de determinar el factor "fs" porque se pueden determinar los caudales de funcionamiento para una bomba o varias en forma directa. Cuando no se dispone de las curvas brindadas por un determinado fabricante, es conveniente adoptar "fs" de acuerdo al tipo de bomba a utilizar. Se propone como metodologa para cuantificar este parmetro, el solicitar a los fabricantes de bombas, curvas comerciales de las mismas caractersticas a las que se utilizarn en el proyecto, y con estas, establecer los caudales resultantes cuando funcione una sola bomba o ambas y relacionarlos entre s para obtener un valor orientativo de "fs" que puede ser utilizado para el dimensionamiento de las instalaciones.

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 7

    Para determinar la relacin entre el volumen til mnimo necesario para la primera bomba y la segunda, se recurre al grfico de la Figura 1. (ver grfico de la Figura N 55 de la Fundamentacin de la Norma, Captulo VI y Figura 3 de la Norma, Captulo 9).

    0

    0,2

    0,4

    0,6

    0,8

    1

    1,2

    1,4

    0 0,5 1 1,5 2 2,5

    Qb2 / Qb1

    V' =

    V2 /

    V1

    Figura 1. Volumen mnimo V2. Mtodo de Pincence para dos bombas En este caso, el caudal bombeado por las dos bombas cuando funcionan simultneamente, ser igual a 1,00, por lo que V ser aproximadamente igual a 0,40. Si la segunda bomba impulsara la mitad del caudal con respecto a la primera, la relacin entre los caudales Qb2/Qb1, sera igual a 0,50 y V= 0,05. Estas relaciones sern vlidas, cuando las bombas funcionen de acuerdo a un esquema de arranques escalonados (arranca primero la bomba 1 y despus la 2, parando todas en el mismo nivel). La determinacin del volumen til mnimo total que debe tener el reservorio de distribucin, se establece a travs de las siguientes relaciones: Volumen mnimo para la primera bomba

    Qbt20 = caudal de bombeo total vigsimo ao = 216.13 L/s

    Qbt20 = = 778.05 m3/h

    fs = factor de simultaneidad de electrobombas = 0.65

    Qb1-20 = caudal de cada electrobomba funcionando sola

    Qb1-20 =

    =

    =

    505.73

    140.48

    m3/h

    L/s

    fmx = frecuencia de arranques mximos sucesivos electrobombas = 6 a/h

    tmn = tiempo de arranques mnimos sucesivo electrobombas = 10 min

    c = factor de seguridad = 1.15

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 8

    Vu1 = Qb1-20 . t / 4 = Qb120/(4 . fmx) = volumen til para la primera bomba = 21.07 m 3

    V1 = c . Vu1 = Volumen til adoptado primera bomba = 24.23 m3

    Volumen til mnimo para el reservorio de distribucin

    = Qb2/Qb1 = relacin entre los caudales de bombeo de las dos bombas funcionando simultneamente

    =

    1.00

    V' = Vu2/Vu1 = relacin entre volmenes = 0.40

    V2 = volumen til para la segunda bomba = 9.69 m3

    Volumen mnimo total necesario del reservorio de distribucin

    Vt = V1 + V2 = = 33.93 m3

    Se supone a los fines de este ejemplo, que la cisterna de distribucin existente es de 100 m3 y que tiene capacidad suficiente para evitar el arranque sucesivo de las electrobombas, respetando el sistema de arranques escalonados y parada general de las mquinas en el nivel lquido superior de la misma.

    2.5. DETERMINACIN DEL DIMETRO MS ECONMICO Se verificaron tres alternativas diferentes con dimetros distintos (400, 500 y 600 mm), para velocidades normales en las impulsiones de alrededor de 1,00 m/s. Para determinar el dimetro ms econmico, se calcul el valor presente neto del costo total (costo de inversin: provisin e instalacin) de cada alternativa determinando los siguientes costos anuales: 1 - Costo de la caera: en la Tabla 2, se analiza el costo de la caera para cada una de las alternativas analizadas. En el precio se incluyeron los impuestos locales, lo cual es conveniente sobre todo cuando los mismos tienen alta influencia sobre el costo total. 2 - Costo de las Electrobombas: en la Tabla 2 se ha considerado el precio de las electrobombas para las dos etapas analizadas. 3 - Costo de mantenimiento: Se estim un costo de mantenimiento anual, que para este ejemplo es del 2 % del total (caeras + electrobombas). 4 - Costo de energa elctrica: Para el costo de la energa elctrica se ha considerado en este ejemplo, un valor unitario de 0,16 $/KWh y su determinacin se realiz siguiendo los pasos presentados en el numeral 2.13.1 de la Fundamentacin de la presente Norma. Es necesario determinar la altura manomtrica de ambas etapas, para poder establecer el gasto de energa elctrica de cada una de ellas. Cuando se trata de una sola bomba, la altura manomtrica es nica, y puede determinarse la cantidad de horas que impulsar la misma, relacionando el caudal medio con el de bombeo. En este ejemplo, se dispone de dos bombas por lo que el gasto de energa ser combinacin de ambas, siendo diferente cuando funcione una sola o las dos.

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 9

    Debido a los innumerables factores que intervienen, es muy difcil establecer las horas de bombeo de una bomba y la de las dos por diversos factores, entre ellos:

    Curva horaria y diaria de consumos diferentes durante el ao y a travs de los distintos perodos, cuando normalmente no se conocen, ni tampoco el comportamiento futuro de las mismas.

    Cuando las bombas trabajan de acuerdo al nivel lquido de un estanque al cual impulsan, la frecuencia con que funcionarn una o dos, depender del volumen de almacenamiento de la cisterna. Es decir, a mayor volumen, menor ser la frecuencia con que trabajen dos bombas en forma simultnea. En caso contrario, un volumen menor har que dos bombas funcionen con mayor frecuencia que en el caso anterior.

    En este ejemplo, se propone adoptar un valor promedio entre la altura manomtrica cuando funciona una bomba o cuando funcionan ambas para evitar mayores complicaciones dado que la diferencia no es significativa. Si al caudal medio se lo multiplica por la altura manomtrica y se lo divide por el rendimiento, se obtiene la cantidad de energa consumida en el proceso. Como ejemplo de clculo se determina el gasto en energa insumido por la impulsin de 400 mm en el ao inicial. QC = Caudal medio diario = 5,236 m3/d

    QC = 0.061 m3/s

    Hman = Hest + H = altura manomtrica para el funcionamiento de todas las bombas (ver pgina 11)

    =

    54.71

    m

    H1man = altura manomtrica para el funcionamiento de una sola bomba (ver pgina 12)

    =

    52.12

    m

    Hpman = altura promedio = 53.41 m

    = rendimiento estimado electrobombas = 0.80

    = peso especfico del agua = 1,000 Kg/m3

    k1 = factor de cambio de unidades de potencia = 76.04 Kgm/s/HP

    k2 = factor de cambio de unidades de potencia = 0.746 KWh/h/HP

    p = das en el perodo considerado = 365 d

    Nh = nmero de horas por da = 24 hs/d

    c = costo unitario de la energa elctrica = 0.16 $/KWh

    Ce = . Qc . Hpman / (k1 . ) . k2 . Nh . p . c =costo anual de energa = 55,641 $/ao

    De la misma manera se calculan los costos de energa para el resto de los aos y para las distintas alternativas. Se analizaron las dos etapas de diseo estimando que la vida til de las bombas es de 10 aos. Para el dimetro mximo se adopt el criterio de que la velocidad mnima en la

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    Proyecto Tpico Estaciones de bombeo / pg. 10

    caera, sea mayor a 0,60 m/s, para evitar deposicin de partculas. En este caso, el agua es potable sin contenido de materia en suspensin, aunque si la velocidad dentro de la caera de impulsin es baja, con el tiempo comienzan a acumularse sedimentos no deseables en las mismas.

    N Designacin U Cantidad Precio PrecioUnitario Total

    1 ALTERNATIVA I: Caera 400 mm1.1 Costo de la caera

    Caera D 400 mm m 1,000.00 60.00 60,000Excavacin m3 1,700.00 16.00 27,200Reparacin Pavimentos m2 1,000.00 30.00 30,000Accesorios Gl 5,860

    Subtotal 123,060

    1.2 Costo de las electrobombasBombas primera etapa u 3.00 12,500.00 37,500Bombas segunda etapa u 3.00 15,000.00 45,000

    Subotal 82,500Total Alternativa I 205,560

    2 ALTERNATIVA II: Caera 500 mm2.1 Costo de la caera

    Caera D 500 mm m 1,000.00 116.00 116,000Excavacin m3 1,980.00 16.00 31,680Reparacin Pavimentos m2 1,100.00 30.00 33,000Accesorios Gl 9,034

    Subtotal 189,714

    2.2 Costo de las electrobombasBombas primera etapa u 3.00 11,250.00 33,750Bombas segunda etapa u 3.00 13,750.00 41,250

    Subtotal 75,000Total Alternativa II 264,714

    3 ALTERNATIVA III: Caera 600 mm3.1 Costo de la caera

    Caera D 600 mm m 1,000.00 154.00 154,000Excavacin m3 2,280.00 16.00 36,480Reparacin Pavimentos m2 1,200.00 30.00 36,000Accesorios Gl 11,324

    Subtotal 237,804

    3.2 Costo de las electrobombasBombas primera etapa u 3.00 11,000.00 33,000Bombas segunda etapa u 3.00 13,500.00 40,500

    Subotal 73,500Total Alternativa III 311,304

    Tabla 2. Cmputo y presupuesto Caeras y electrobombas Como generalmente no se conoce la bomba comercial a utilizar, se define un caudal de bombeo y una altura manomtrica resultante del mismo, y con ambos datos, se procede

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    a determinar la potencia mnima necesaria de las electrobombas, considerando un rendimiento del conjunto motor - bomba similar a los establecidos en las comerciales. Luego se adquirir una bomba cuya caracterstica se aproxime a la de diseo. Si se dispone de curvas de bombas comerciales, se establece el punto de funcionamiento en donde la curva de la instalacin corte a la de la bomba, conociendo de esta manera el caudal de bombeo. Esto ser analizado ms adelante. Como la caera de impulsin tiene una longitud superior a "500 . D" siendo D = dimetro de la impulsin, en todos los casos se considera larga, y se desestiman las prdidas de energa por singularidades. Se utiliza la frmula de Williams-Hazen para la determinacin de las prdidas de energa por friccin. En este caso se ha considerado una caera de acero con un coeficiente c = 130. Para determinar las caractersticas de las bombas necesarias para cada alternativa y sus correspondientes alturas manomtricas, se procedi de acuerdo a lo establecido en el numeral 2.11 de la Fundamentacin de la Norma: Alternativa I: Dimetro 400 mm

    Primera etapa de bombeo

    Qbt10 = caudal de bombeo total dcimo ao = 178.82 L/s

    Hest = altura esttica = 50.00 m

    C = coeficiente de Williams-Hazen de las caeras = 130.00

    L = longitud de la caera = 1,000.00 m

    D = dimetro de la conduccin = 0.400 m

    v = 4 . Qbt10/( . D2) = velocidad en la conduccin = 1.42 m/s

    H = L . Qbt101.85 /((0,278 . c)1.85 . D4.87) = =

    = prdida de energa para el funcionamiento de todas las bombas = 4.71 m

    Hman = Hest + H =

    = altura manomtrica para el funcionamiento de todas las bombas = 54.71 m

    nb = nmero de electrobombas = 2

    nr = nmero de electrobombas de reserva = 1

    fs = factor de simultaneidad de electrobombas = 0.65

    Qb1 = fs . Qbt10 = caudal de cada electrobomba funcionando sola = 116.23 L/s

    K1 = factor de transformacin de unidades = 76.04

    = rendimiento estimado electrobombas = 0.80

    = peso especfico del agua = 1,000 Kg/m3

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    H1 = L . Qb11.85 /((0,278 . c)1.85 . D4.87) =

    = prdida de energa para el funcionamiento de una sola bomba = 2.12 m

    H1man = Hest + H1 =

    H1man = altura manomtrica para el funcionamiento de una sola bomba

    =

    52.12

    m

    P = . Qb1 . H1man / ( . K1) = potencia necesaria de cada electrobomba

    =

    100

    HP

    Segunda etapa de bombeo

    Qbt20 = caudal de bombeo total vigsimo ao = 216.13 L/s

    Hest = altura esttica = 50.00 m

    c = coeficiente de Williams-Hazen de las caeras = 130.00

    L = longitud de la caera = 1,000.00 m

    D = dimetro de la conduccin = 0.400 m

    v = velocidad en la conduccin = 1.72 m/s

    H = prdida de energa para el funcionamiento de todas las bombas = 6.68 m

    Hman = altura manomtrica para el funcionamiento de todas las bombas

    =

    56.68

    m

    nb = nmero de electrobombas = 2

    nr = nmero de electrobombas de reserva = 1

    fs = factor de simultaneidad de electrobombas = 0.65

    Qb1 = caudal de cada electrobomba funcionando sola = 140.48 L/s

    F = factor de transformacin de unidades = 76.04 Kgm/s/HP

    = rendimiento estimado electrobombas = 0.80

    H1 = prdida de energa para el funcionamiento de una sola bomba = 3.01 m

    H1man = altura manomtrica para el funcionamiento de una sola bomba

    =

    53.01

    m

    P = potencia necesaria de cada electrobomba = 122 HP

    Alternativa II: Dimetro 500 mm

    Primera etapa de bombeo

    Qbt10 = caudal de bombeo total dcimo ao = 178.82 L/s

    Hest = altura esttica = 50.00 m

    c = coeficiente de Williams-Hazen de las caeras = 130.00

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    L = longitud de la caera = 1,000.00 m

    D = dimetro de la conduccin = 0.500 m

    v = velocidad en la conduccin = 0.91 m/s

    H = prdida de energa para el funcionamiento de todas las bombas = 1.59 m

    Hman = altura manomtrica para el funcionamiento de todas las bombas

    =

    51.59

    m

    nb = nmero de electrobombas = 2

    nr = nmero de electrobombas de reserva = 1

    fs = factor de simultaneidad de electrobombas = 0.65

    Qb1 = caudal de cada electrobomba funcionando sola = 116.23 L/s

    F = factor de transformacin de unidades = 76.04 Kgm/s/HP

    = rendimiento estimado electrobombas = 0.80

    H1 = prdida de energa para el funcionamiento de una sola bomba = 0.71 m

    H1man = altura manomtrica para el funcionamiento de una sola bomba

    = 50.71 m

    P = potencia necesaria de cada electrobomba = 97 HP

    Segunda etapa de bombeo

    Qbt20 = caudal de bombeo total dcimo ao = 216.13 L/s

    Hest = altura esttica = 50.00 m

    c = coeficiente de Williams-Hazen de las caeras = 130.00

    L = longitud de la caera = 1,000.00 m

    D = dimetro de la conduccin = 0.500 m

    v = velocidad en la conduccin = 1.10 m/s

    H = prdida de energa para el funcionamiento de todas las bombas = 2.25 m

    Hman = altura manomtrica para el funcionamiento de todas las bombas

    =

    52.25

    m

    nb = nmero de electrobombas = 2

    nr = nmero de electrobombas de reserva = 1

    fs = factor de simultaneidad de electrobombas = 0.65

    Qb1 = caudal de cada electrobomba funcionando sola = 140.48 L/s

    F = factor de transformacin de unidades = 76.04 Kgm/s/HP

    = rendimiento estimado electrobombas = 0.80

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    H1 = prdida de energa para el funcionamiento de una sola bomba = 1.02 m

    H1man = altura manomtrica para el funcionamiento de una sola bomba

    =

    51.02

    m

    P = potencia necesaria de cada electrobomba = 118 HP

    Alternativa III: Dimetro 600 mm.

    Primera etapa de bombeo

    Qbt10 = caudal de bombeo total dcimo ao = 178.82 L/s

    Hest = altura esttica = 50.00 m

    c = coeficiente de Williams-Hazen de las caeras = 130.00

    L = longitud de la caera = 1,000.00 m

    D = dimetro de la conduccin = 0.600 m

    v = velocidad en la conduccin = 0.63 m/s

    H = prdida de energa para el funcionamiento de todas las bombas = 0.65 m

    Hman = altura manomtrica para el funcionamiento de todas las bombas

    =

    50.6532

    m

    nb = nmero de electrobombas = 2

    nr = nmero de electrobombas de reserva = 1

    fs = factor de simultaneidad de electrobombas = 0.65

    Qb1 = caudal de cada electrobomba funcionando sola = 116.23 L/s

    F = factor de transformacin de unidades = 76.04 Kgm/s/HP

    = rendimiento estimado electrobombas = 0.80

    H1 = prdida de energa para el funcionamiento de una sola bomba = 0.29 m

    H1man = altura manomtrica para el funcionamiento de una sola bomba

    =

    50.29

    m

    P = potencia necesaria de cada electrobomba = 96 HP

    Segunda etapa de bombeo

    Qbt20 = caudal de bombeo total dcimo ao = 216.13 L/s

    Hest = altura esttica = 50.00 m

    c = coeficiente de Williams-Hazen de las caeras = 130.00

    L = longitud de la caera = 1,000.00 m

    D = dimetro de la