Proyecto Acueducto Primera Parte

8/19/2019 Proyecto Acueducto Primera Parte

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ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADODOCENTE: GERMAN CASTAÑO

INTEGRANTES:DIANA MORENO.KAREN CABRERAKEVIN CANCHILA.KRISTIAN BANQUEZSANDRY SMITH.

07/08/2015

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PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO

PARTE 1

PRESENTADO POR:

KRISTIAN BANQUEZKAREN CABRERAKEVIN CANCHILADIANA MORENOSANDRY SMITH

PRESENTADO A:

INGENIERO: GERMAN CASTAÑO

FACULTA DE INGENIERIAPROGRAMA DE INGENIERIA CIVILCARTAGENA DE INDIAS, BOLIVAR

SEPTIEMBRE 07 2015


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INTRODUCCION

Uno de los elementos más indispensables además de importantes, y característicosde una población, es el sistema de acueducto y alcantarillado. La forma como unapoblación puede mantener condiciones estables de salubridad, abastecimiento ycuidado ambiental, es a través de un sistema de red de acueducto y alcantarillado.

En la búsqueda por tener un sistema de abastecimiento de agua, algunaspoblaciones han contado con la posibilidad de obtenerla directamente de los ríos y/omanantiales desde donde se transporta este agua a los puntos donde se desea;otras poblaciones han recurrido al uso de pozos dentro o fuera de la zona habitadapara construir aljibes con el fin de satisfacer sus necesidades más básicas. Estosmétodos son eventualmente una solución rápida al problema de suministro de agua

de la población, sin embargo, no proporcionan unas condiciones buenas de salud,representando una posible fuente de infecciones al mismo tiempo que de agua,razón por la cual encontramos muchas personas enfermas o padeciendo deinfecciones.

Es importante que en una población haya un sistema de saneamiento y aguapotable pero al mismo tiempo que cumpla con las condiciones de un serviciosaludable para los habitantes; con lo cual es bueno realizar un diseño de acueductoque obedezca a una serie de parámetros y requisitos con los cuales se busca hacerel trabajo más ideal.

En el trabajo que a continuación se presenta, se desarrolla el estudio paraimplementar un sistema de acueducto y alcantarillado en la localidad de Clemencia-Bolívar en donde se propondrá un diseño basado en análisis de la informaciónexistente tales como geografía, climatología, geología, hidrología, censos, etc. Ycualquier información que pretenda ser pertinente para el desarrollo de estaactividad; de igual manera se obedece a una serie de normativas establecidas porlas entidades encargadas, se calculan caudales de diseño, enfocados a laproyección a un periodo determinado de uso en cual se establece también unapoblación. Para esto es necesario poner en práctica las temáticas desarrolladas enclase al respecto en donde se manejan los conceptos básicos de acueducto, losrequisitos mínimos, los valores específicos, límites que deben tenerse en cuenta en

los diferentes procesos involucrados en la conceptualización y en el diseño; entreestos, el cálculo de la demanda de agua, las fuentes de abastecimiento, lascaptaciones de agua superficial o subterránea, las aducciones y conducciones y lasredes de distribución.


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OBJETIVOS

Objetivo general

Diseñar el sistema de acueducto y alcantarillado de una población seleccionada(para este trabajo la población seleccionada es Clemencia-Bolívar).

Objetivos específicos

- Estudiar la población de manera general y precisa teniendo en cuenta lainformación registrada referente a la historia, geografía, climatología, censos,

la forma como está constituida y todos los aspectos que se requieran en eldesarrollo de este trabajo con el fin de cumplir con el objetivo principal.

- Por medio de las temáticas desarrolladas en clase calcular la demanda deagua de la población.

- Estimar la población de diseño y el periodo de diseño junto con el año en queesta alcanzara su capacidad de diseño.

- Calcular QMH e identificar las posibles fuentes de abastecimiento para elacueducto.


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Tabla de contenido

INTRODUCCION…………………………………………………………………………………………………………………………3

OBJETIVO……………………………………………………………………………………………………………………………………4

- General

- Específicos

1. Topografía de la zona………………………………………………………..………………………………………….6

2. Características de la zona……………………………………………….…………………………………………….8

2.1 Identificación del municipio……………………………………………………………………………………8

2.2 Historia…………………………………………………………………………………………………………………..8

2.3 Límites del municipio………………………………………………………………………………………………8

2.4 Geografía………………………………………………………………………………………………………………..9

2.5 Climatología…………………………………………………………………………….………………………………9 2.6 Descripción física…………………………………………………………………………………………………….10

3. Plan de ordenamiento territorial (POT)…………………………………………………………………………10

4. Información del DANE……………………………………………………………………………………………………11

5. Población y periodo de diseño……………………………………………………………………………………….12

6. Método aritmético…………………………………………………………………………………………………………13

7. Caudal de diseño…………………………………………………………………………………………………………...13

8. Captación y conducción………………………………………………………………………………………………….17

9. Redes de distribución…………………………………………………………………………………………………….19

Conclusión……………………………………………………………………………………………………………………………20

Bibliografía……………………………………………………………………………………………………………………………21


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1. TOPOGRAFIA DE LA ZONA DE ESTUDIO

1.1 curvas de nivel

I lustración 1 Plano topográfico de clemencia + Curvas de Nivel

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I lustración 2: Plano topográfico de Clemencia



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2. CARACTERISTICAS DE LA ZONA

2.1 Identificación del municipio

Nombre: municipio de clemenciaNIT: 8060007019Código DANE: 13 – 13222

2.2 Historia

El origen de Clemencia se encuentra en la parcelación de los territorios cercanos aCartagena de Indias en 1704; el territorio actual del municipio fue entregado alsacerdote Juan Domínguez y heredado por su familia; a fines del siglo XVIII la

parcela es adquirida por Bernardo Grau, quien tras la Guerra de Independencia cedesus títulos a su hija María Clemencia Grau. Debido a que es durante esta época quese consolida el pequeño asentamiento, se generaliza el nombre de "tierra deClemencia". Fuentes orales indican que esta joven mujer paseaba todas las tardesen su magnífico caballo blanco recorriendo las tierras que en honor a ella fueronllamadas CLEMENCIA. En 1994 el territorio es erigido en municipio.

2.3 Límites del municipio

Oriente: Municipio de Santa Catalina, Luruaco y Repelón (Atlántico).Occidente: Corregimiento de Bayunca (Distrito de Cartagena).

Norte: Corregimiento de Arroyo Grande, jurisdicción del Distrito de Cartagena.Sur : Municipios de Santa Rosa de Lima y Villanueva.

Extensión total: 2.1 Km2Extensión área urbana: 1.6 Km2Extensión área rural: 0.5 Km2Altitud de la cabecera municipal (metros sobre el nivel del mar): 300 mts


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2.4 Geografía

El Municipio de Clemencia se encuentra situado entre zonas poco montañosas,destacándose algunas zonas volcánicas dentro de la localidad tiene alturasinferiores a los 300 mts sobre el nivel del mar. La zona urbana se encuentra ubicadaen un valle de serranías y se presentan ligeras pendientes al noroeste.

2.5 CLIMATOLOGIA

Esta población cuenta con un clima de 28°C ya que se encuentra en una zonacálida.

Ilustración 3 Ubicación del municipio de

clemencia en el departamento. Tomado

de google maps.

I lustración 4 mapa del municipio de clemencia

Fuente: google maps

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2.6 Descripción física

El Municipio de Clemencia se encuentra situado entre zonas poco montañosas,destacándose algunas zonas volcánicas dentro de la localidad tiene alturasinferiores a los 300 mts sobre el nivel del mar. La zona urbana se encuentra ubicadaen un valle de serranías y se presentan ligeras pendientes al noroeste.

- La zona rural está conformada por los corregimientos de:Corregimiento Las Caras, El corregimiento El Piñique, Corregimiento El Socorro

- Veredas:El Cerro, Los Camarones, El Coco, San Isidro, Franco, Aquimeparo, El Jagua,Califa.

- La cabecera municipal está dividida por los siguientes barrios:El Bolsillo, Casa Grande, La Candelaria, Cooperativo, Calle Grande, El Trébol, Calle

Arena, Milagroso, El Carmen, La Cordialidad, Caracolí, Nuevo Mundo, Cruz deMayo, Invasión de Franco, Calle Franco, Invasión La Paz, Invasión 13 de Junio,Loma Fresca, El Carmen, Purgatorio, Plaza Principal.

3. PLAN DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL ( POT )

I lustración 3 Plano de las calles del municipio de Clemencia-Bolívar, tomado degoogle Earth



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4. Información del DANE

La siguiente imagen muestra la población total del Municipio de Clemencia, delCenso realizado en el año 2005 y la estimación poblacional del año 2010.Nos basamos en esta información para la determinación del periodo y caudal dediseño.



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5. Población y periodo de diseño

Según el DANE en su último censo realizado en el año 2005 al municipio deClemencia-Bolívar determino una población de 11699 habitantes. También sedeterminó una población estimada para el año 2010 de 12059 habitantes. Con basea estas poblaciones se puede calcular el nivel de complejidad del sistema y por endedeterminar todos los parámetros de diseño.

A partir de la población, se asigna el nivel de complejidad.

I lustración 4 Tabla de nivel de complejidad tomada de Ras 200

El nivel de complejidad es Medio. De acuerdo al RAS, el periodo de diseño es de25 años.

I lustración 5 Tabla tomada de Ras

Con este periodo de diseño se procede a determinar a estimar la población dediseño el cual se puede determinar con los diferentes métodos de cálculo depoblación futura. Como el periodo de diseño es de 25 años se proyectaría lapoblación hasta el año 2040.

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6. Método aritmético

Dónde:n: 25 añosP1: 12059 hab.P0 = 11699 hab.m = 5 años

P = 12059 + 25(12059 - 11699)/5P = 14219 hab.

7. Caudal de diseño

a. Dotación neta y bruta

Los caudales utilizados para el diseño dependen de una dotación neta, la cual es lacantidad mínima de agua requerida para satisfacer las necesidades básicas de unhabitante y esta depende del nivel de complejidad.

Y sus valores máximos se establecen de acuerdo con las tablas siguientes:

I lustración 6 Tabla tomada de Ras, dotación por habitante según el nivel decomplejidad del sistema



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La dotación neta teniendo en cuanta el clima del lugar: cálido, es de:

125 L/hab.*día

Posteriormente se determina la dotación bruta, la cual es calculada teniendo encuanta las perdidas en el sistema. El porcentaje de pérdidas máximas admisibles nodeberá superar el 25% según el RAS.

Dónde:

dbruta = dotación brutadneta = dotación neta%P = porcentaje de perdidas máximas admisibles

I lustración 7 Tabla de perdidas

= 166.66 L/hab*dia



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b. Caudal

Como el caudal de diseño debe combinar las necesidades de la población de diseñoy los costos de la construcción de un acueducto para un caudal excesivo. Se trabajacon tres tipos de caudales:

- Qmd- QMH- QMD

Qmd

Corresponde al promedio de los consumos diarios en un período de un año y puede

calcularse mediante la siguiente ecuación:

ii. QMD

Corresponde al consumo máximo registrado durante 24 horas durante un períodode un año.

Como es un sistema nuevo, se toma = 1,30.

Por otra parte en cuanto al caudal de incendio. Sabiendo que el nivel decomplejidad de la población determinada es bajo, se debe tener en cuenta losiguiente. Descrito en el manual RAS:

- El consultor debe justificar si la protección contra incendio se consideranecesaria.

- Se tendrá en cuenta que la presión requerida para la protección contraincendios puede obtenerse mediante el sistema de bombas del equipo delcuerpo de bomberos y no necesariamente de la presión en la red dedistribución. Además, deben considerarse las siguientes especificaciones:


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1. Los hidrantes se instalarán preferiblemente en las tuberías matrices conla capacidad para conducir al menos 5 L/s y descargarán un caudal

mínimo de 5 L/s.2. Se recomienda una distancia máxima de 300 m entre los hidrantes. La

disposición final de los hidrantes debe ser recomendada por eldiseñador de acuerdo con las exigencias de la zonificación urbana.

iii. QMH Corresponde al consumo máximo registrado durante una hora en un período de unaño sin tener en cuenta el caudal de incendio.


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8- Captación y conducción

Las captaciones son estructuras que sesitúan directamente sobre las fuentes deabastecimiento, con el propósito de captar elcaudal que se requiere para el suministro deuna localidad.

TIPOS DE CAPTACIONES

Pozos profundos

De conformidad con la Resolución 2320 de 2009, para el caso de obras decaptación de agua subterránea (pozos profundos), el período de diseño seespecifica en la tabla B. 5.1.

Capacidad de diseño

Para todos los niveles de complejidad del sistema, la capacidad de las estructurasde toma debe ser hasta de 2 veces el caudal máximo diario (QMD) definidasanteriormente.

ADUCCIONES

Período de diseño

El período de diseño de las aducciones o conducciones es función del nivel decomplejidad del sistema y se encuentra establecido en la tabla B. 6.16.



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CAUDAL DE DISEÑO

Para calcular el caudal de diseño de las obras de aducción y/o conducción debentenerse en cuenta los siguientes requisitos:

1. Para los niveles de complejidad del sistema bajo y medio, la aduccióny/o conducción deben diseñarse con el caudal máximo diario (QMD)correspondiente al final del período de diseño o año horizonte delproyecto, si se cuenta con almacenamiento aguas abajo. Para estosniveles de complejidad del sistema, como criterio primordial debeutilizarse en todo sistema un almacenamiento. En casos excepcionales,con la aprobación previa de Ministerio de Ambiente, Vivienda y DesarrolloTerritorial, se pueden diseñar aducciones y/o conducciones sinalmacenamiento. En estos casos se debe diseñar con el caudal máximo

horario (QMH), utilizando el coeficiente de consumo máximo horario segúnlo dispuesto en el numeral B.2.8.2.3. En aquellos casos, para estos nivelesde complejidad del sistema, en que se cuente con sistemas de bombeo yasea en las aducciones o en las conducciones, el caudal de diseñocorresponde al caudal máximo diario (QMD) proyectado al periodo dediseño, afectado por el porcentaje de horas diarias de bombeo.

2. Para los niveles de complejidad del sistema medio alto y alto, la aduccióny/o conducción debe diseñarse con el caudal máximo diario (QMD). Enestos casos es obligatoria la existencia de almacenamiento de agua.En conclusión este tipo de aducción trabajara con el caudal máximo diario

(QMD) ya que cuenta con el almacenamiento aguas abajo.


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9- Redes de distribuciónPeríodo de diseño

Para todos los niveles de complejidad del sistema, los proyectos de redes dedistribución de acueducto deberán ser analizados y evaluados teniendo en cuentael período de diseño, llamado también horizonte de planeamiento del proyecto,con el fin de definir las etapas de diseño según las necesidades del proyecto,basadas en la metodología de costo mínimo.El período de diseño de las redes de distribución de agua potable es función delnivel de complejidad del sistema y se encuentra establecido en la siguiente tabla.

Caudal de diseño

El caudal de diseño para todos los niveles de complejidad del sistema será el

caudal máximo horario (QMH).

Planta de tratamiento de agua potable (PTAP).

caudal máximo horario.

Caudal de diseño

Deben satisfacerse los requerimientosmínimos de agua para la población,considerando la dotación brutaestablecida anteriormente.

El caudal de diseño de la planta detratamiento debe ser el caudal máximodiario cuando se cuente conalmacenamiento, o en su defecto el



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10- CONCLUSIONES .

Finalizado el trabajo, tomamos como conclusión que los sistemas de acueductosson parte importante en el desarrollo de una comunidad, tomando el agua potablecomo una necesidad básica que debe satisfacer el nivel de vida, esta esgarantizada por el sistema de acueducto. Para la todas las poblaciones y ennuestro caso clemencia, es de vital importancia la existencia de un acueducto; ensu diseño se debe tener en cuenta la cantidad de habitantes, y con esto podemosdecir cuál es su nivel de complejidad que tomaremos para el diseño del sistemade acueducto, en nuestro caso fue sistema de complejidad medio y por ende, elperíodo de diseño debía ser de 25 años. Además, se determinaron parámetrosimportantes para el diseño del acueducto, como lo son: el caudal de diseño en elcual calcularon valores importantes como la dotación neta y bruta, la cual fue

de 125 L/hab/día y de 166,66 L/hab/día respectivamente. Se calcularon tambiénlos diferentes tipos de caudales necesarios para el diseño adecuado del sistemade acueducto como lo son: El Caudal Medio Diario (Qmd), El Caudal MáximoDiario (QMD) y El Caudal Máximo Horario (QMH) y se obtuvo que los valoresóptimos para el sistema de acueducto eran de, y respectivamente. Por último, sedeterminaron los caudales de diseño para las obras de aducción y redes dedistribución teniendo en cuenta el sistema de complejidad, que en este caso esMedio y se obtuvo que para las obras de aducción el caudal de diseño debía serEl Caudal Máximo Diario (QMD) él se dijo anteriormente que era de ypara las redes de distribución se obtuvo que el caudal de diseño era El CaudalMáximo Horario (QMH) él es de , así como también se determinó que el

período de diseño teniendo en cuanta el nivel de complejidad del sistema erade25 año.


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BIBLIOGRAFIA

Plan de desarrollo municipal - Alcaldía de clemencia - Bolívar ,25 deFebrero de 2014: http://www.clemencia-bolivar.gov.co/

http://clemencia-bolivar.gov.co/apc-aa-files/61326464353339303266626338656234/pdm-unidad-por-clemencia-2012-15.-bolivar.pdf
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