ANÁLISIS DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE DE LA CIUDAD DE COLÓN año 2010

 ANÁLISIS DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE  AGUA LA

POTABLE DE CIUDAD DE COLÓN 

 Año 2010  Andrés Zardo  Marianela Bondanza

PROYECTO DETEM 2010

ÍNDICE Nº Página 1 1.1. 1.2. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.1.1. 2.3.1.2. 2.3.1.3. 2.3.1.4. 2.3.1.5. 2.3.1.6. 2.3.2. 2.3.3. 2.3.3.1. 2.3.3.2. 2.3.3.3. 2.4. 3. 3.1. 3.2. 4. 4.1. 4.2. 4.3 4.4. 4.5. 4.6. 5. 6.

INTRODUCCIÓN OBJETIVOS ALCANCE DEL DOCUMENTO RELEVAMIENTO RELEVAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE RELEVAMIENTO RELEVAMIENTO DE LONGITUDES DE CUADRAS DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA DE CONSUMO DETERMINACIÓN DE LA POBLACIÓN ESTABLE PARA EL CORRIENTE AÑO POR EL MÉTODO DE AJUSTE LINEAL DE LA TENDENCIA HISTÓRICA POR MÉTODO DE TASAS GEOMÉTRICAS DECRECIENTES POR MÉTODO DE CURVA LOGÍSTICA DE SATURACIÓN POR MÉTODO DE RELACIÓN-TENDENCIA POR MÉTODO DE INCREMENTOS RELATIVOS ELECCIÓN DE METODOLOGÍA ADOPTADA DETERMINACIÓN DE LA POBLACIÓN ESTABLE PARA EL CORRIENTE AÑO CÁLCULO DE CAUDALES NECESARIOS PARA LAS DISTINTAS CONDICIONES DE POBLACIÓN QUE PRESENTA LA CIUDAD CAUDAL PARA CONDICIÓN DE VERANO: POBLACIÓN ESTABLE Y FLOTANTE CAUDAL PARA PARA CONDICIÓN DE FIN DE SEMANA LARGO: 80% DE LA POBLACIÓN FLOTANTE DE VERANO Y TODA LA POBLACIÓN ESTABLE CAUDAL PARA PARA CONDICIÓN DE TEMPORADA BAJA: 30% DE LA POBLACIÓN FLOTANTE DE VERANO Y TODA LA POBLACIÓN ESTABLE. RELEVAMIENTO DE MALLAS ABIERTAS DIAGNÓSTICO NIVEL DE SERVICIO PRESENCIA DE INCRUSTACIONES PROPUESTAS MEJORA 1 MEJORA 2 MEJORA 3 MEJORA 4 MEJORA 5 CON TODAS LAS MEJORAS EN FORMA SIMULTÁNEA CONCLUSIONES FUENTES

1 1 1 1 1 5 5 5 6 7 8 9 14 16 17 18 18 19 19 20 23 23 24 24 25 27 29 31 33 35 36 37

PROYECTO DETEM 2010

1.

INTRODUCCIÓN

1.1. OBJETIVOS El presente informe tiene como objetivo realizar un diagnóstico de la red de distribución de agua potable de la ciudad de Colón, comprender el funcionamiento de la misma, identificar falencias y limitaciones del sistema y proponer proponer las acciones a seguir seguir para lograr alcanzar las metas de nivel del servicio. Se diagnostica el estado de la red mediante simulación en un software libre llamado EPANET. Es un software que permite realizar simulaciones en periodos prolongados (uno o varios días) del comportamiento hidráulico y de la evolución de la calidad del agua en redes de suministro a presión. Una red puede estar constituida por tuberías, nudos (uniones de tuberías), bombas, válvulas y depósitos de almacenamiento o embalses. EPANET efectúa un seguimiento de la evolución de los caudales en las tuberías, las presiones en los nudos, los niveles en los depósitos, y la concentración de las especies químicas presentes en el agua, a lo largo del periodo de simulación, discretizado en múltiples intervalos de tiempo. También permite entre otras cosas: Simular el tiempo de permanencia del agua en la red y su procedencia desde las diversas fuentes de suministro. Visualizar con rapidez, el impacto de la adición de nuevos tramos en la red, qué tipo de distribución y cañería sería la óptima utilizar. Encontrar problemas que se presenten en la red, como por ejemplo: Si una zona se encuentra sin servicio, podría visualizarse si se trata de una válvula que se haya caído, ya que ante la presencia de una rotura, ésta se cierra. Observar el impacto que le produce una determinada bomba a la red, de acuerdo a su capacidad. 







1.2. ALCANCE DEL DOCUMENTO El presente documento analiza la red de distribución de agua existente, pero no las expansiones del servicio, ni la capacidad de captación y tratamiento de agua cruda.

2. RELEVAMIENTO 2.1. RELEVAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE La población servida por la red de agua de Colón alcanza actualmente a 28.800 habitantes (población estable). La dotación es de 280lts/hab/día, con un coeficiente de pico estacional es de 1,27 y un coeficiente de pico diario de 1,24. El número de conexiones domiciliarias es de 8.350. El sistema de agua potable está compuesto de la siguiente manera: Toma de agua cruda

Ubicada sobre el río Uruguay.  Acueducto Toma - Planta de tratamiento t ratamiento

El mismo tiene una longitud total aproximada de 103.2m. Para la aspiración se emplean 2 caños de 43.20m de longitud desde desde la toma hasta la estación de bombeo, bombeo, siendo de HºFº de Ø 250mm con refuerzos de planchuelas de acero inoxidable i noxidable de 50x4.8mm de espesor de 3.2mm. La distancia desde la estación de bombeo hasta la planta potabilizadora es de 103.2m, compuesto por un caño de acero Ø350mm. Planta de tratamiento

Reserva: consiste en una cisterna de 1.000m3. En la planta de tratamiento no se dispone de caudalímetro pero se estima el caudal de entrada aproximado entre 550m3/h y 600 m3/h mediante el empleo de las curvas de las bombas ubicadas en la toma. 1

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Red de distribución Compuesta por un tanque elevado de 300m 3 (bomberos), un tanque elevado de 100m3 (Club Defensores) y una cisterna de 500m 3. La red distribuidora de agua potable de la ciudad de Colón tiene una longitud aproximada de 105,7km, de los cuales 17,3km son de cañerías primarias (diámetro mayor o igual a 100mm) y los restantes 88,4km son cañerías de distribución. Los materiales material es empleados son: PVC, abesto cemento, acero y PRFV tanto en la red primaria como en la distribuidora. distribuidora. El diámetro máximo máximo es 350mm y el mínimo mínimo es 25,4mm. Bombas En la toma de agua se encuentran tres bombas, dos grandes que funcionan en forma alternada con una bomba de menor capacidad respecto a las grandes. Se estima que el caudal brindado por las mismas trabajando en conjunto es de 550m3/h (153 litros/seg) y 600 m3/h (167 litros/seg). La siguiente fotografía corresponde a una de las bombas de la toma.

Dentro de la planta hay tres bombas de impulsión hacia el tanque que se encuentra en el cuartel de bomberos. Las capacidades de dichas bombas son: 200, 260 y 450 m3 /h respectivamente. Funciona la bomba de 450m3/h con una de las otras dos, o en el caso de no poder funcionar la bomba más grande, funcionan las dos pequeñas a la vez. Existen dos líneas de impulsión, una de Ø 250mm y otra de Ø 350mm. La bomba de mayor capacidad alimenta la impulsión de Ø 350mm y las otras dos a la de Ø 250mm. La siguiente figura representa la curva de la bomba de 450m3 /h.

2

PROYECTO DETEM 2010

3

PROYECTO DETEM 2010

En el siguiente gráfico se ilustran la distribución de diámetros de cañerías de la red de distribución de agua potable de la ciudad de Colón.

potable.

En el siguiente gráfico se ilustran los porcentajes del material de la red de distribución de agua

Distribució Distribución n de m ateriales en la red distribuidora distribuidora

65,8%

Abesto Cemento 2,7%

PVC ACERO

0,4%

PRFV

3 1,1% 1,1%

4

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2.2. RELEVAMIENTO RELEVAMIENTO DE LONGITUDES DE CUADRAS Se han tomado medidas en varias cuadras observándose que las mismas tienen un error de ± 10,0m con respecto a los planos municipales, siendo estos compensados y por ende no han tenido en cuenta para la carga del modelo hidráulico. En los planos se pueden distinguir longitudes de calzada a calzada de: 105m, 80m y 50m aproximadamente.

2.3. DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA DE CONSUMO El software usado en el proyecto discretiza la red en nodos y líneas, por lo que a cada nodo se le debió asignar un consumo estimado en función de la densidad estimada de población con verificación a través de imágenes satelitales la existencia de de asentamientos mediante el uso del software Google Earth. Para el cálculo de la demanda fue necesario establecer la población actual estable o permanente y la flotante o turística. Para determinar la población estable que es abastecida por la red de agua potable al año 2010 se debió estimar dicho número tomando como base los datos de los tres últimos censos Nacionales de Población y Vivienda realizados por el INDEC así como las proyecciones para años futuros. Los métodos de proyección de población empleados fueron: ajuste lineal de tendencia histórica; tasas geométricas decrecientes; curva logística de saturación; relación tendencia y por incrementos relativos. Para determinar la proyección de población flotante a la fecha se recabó y analizó detalladamente toda la información estadística que brindada por el Director de Turismo de la ciudad de Colón, Colón, el Señor Hugo Guisolfi

AÑO

2.3.1. DETERMINACIÓN DE LA POBLACIÓN ESTABLE PARA EL CORRIENTE

Utilizando diferentes metodologías de proyección se estima la evolución demográfica para la ciudad de Colón, ubicada dentro del departamento homónimo en la provincia de Entre Ríos. Para la determinación de la población se toma como base los datos de los tres últimos Censos Nacionales de Población y Vivienda realizados por el INDEC así como las proyecciones para años futuros. A continuación se muestran dichos valores:

Año Argentina 1980 28.093.507 1991 32.615.528 2001 36.260.130

Población Estable Censos - Población Departamento Entre Ríos Ciudad de Colón Colón 908.310 48.658 12.800 1.020.257 44.937 15.623 1.158.147 52.718 21.100

Se debe hacer una aclaración con respecto a los datos de población del Departamento. Se ve en la tabla que entre los años 1980 y 1991, la población ha disminuido en el Dpto., mientras que en la Localidad, ha aumentado. Este cambio se debe a que entre los años 1980 y 1991 una zona censal del Dpto. Colón fue cedida al Dpto. San Salvador. Esto se tiene en cuenta para trabajar con las metodologías de estimación de población cuando así lo requirió. También se necesitan los datos dat os de población a nivel de país, suministrados por el INDEC.

Año 2010 2020 2030 2040

Población 41.473.702 45.347.004 48.896.059 51.993.533

Mediante distintas metodologías se estima la población para el presente año. 5

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-Por Ajuste lineal de la tendencia histórica -Tasas geométricas geométricas decrecientes decrecientes  Métodos Métodos a utiliza utilizarr -Curv -Curvaa logísti logística ca de saturac saturación ión -Relación-Tendencia  -Incrementos relativos  2.3.1.1.

 POR EL MÉTODO DE AJUSTE LINEAL DE LA TENDENCIA HISTÓRICA

La proyección demográfica por este método se realiza aplicando la recta de ajuste resultante de la regresión lineal de los valores de población total registrados en los últimos tres censos. La población futura se obtiene mediante la siguiente ecuación: Pn = a + b.n Dónde : Pn: Población total al año n. n: Número de años en análisis. a y b: Coeficientes de la recta obtenidos por método de mínimos cuadrados.

Año 1980 1991 2001

Población censos Ciudad de Colón 12.800 15.623 21.100

Con estos datos se realiza el siguiente gráfico en Excel, en el cual se muestra la línea de tendencia. El valor que acompaña a x es el correspondiente al coeficiente “a” y el término independiente es el coeficiente “b”.

Ajuste Lineal 25.000 y = 392,94x - 765695

20.000      n        ó        i       c       a         l        b       o         P

15.000 10.000 5.000 0 1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

Años

6

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Aplicando la fórmula descripta al comienzo del método, pero teniendo en cuenta que el valor de “n” es el año en el cual se quiere conocer la población, se estiman los valores de la muestra. Se muestra

un ejemplo de cálculo y los demás valores de colocan en una tabla. P2010



a  b.n  P2010

 2.3.1.2.



hab.  765.695  392, 94 * 2.010   24.114, 4 hab  24.115 ha

Año

Población censos Ciudad de Colón

Población proyectada Ciudad de Colón

1980 1991 2001 2010

12.800 15.623 21.100 ----

---------24.115

 POR MÉTODO DE TASAS GEOMÉTRICAS DECRECIENTES

Para este método se deben obtener las tasas medias anuales de variación de la población de los últimos dos períodos intercensales a través de las siguientes fórmulas: i I 



n1

P2 P1



1

i II 



n2

P3



1

P2

Dónde: iI: Tasa media anual de variación de la población entre 1980 y 1991. iII: Tasa media anual de variación de la población entre 1991 y 2001. P1: Población correspondiente al censo 1980. P2: Población correspondiente al censo 1991. P3: Población correspondiente al censo 2001. n1: Número de años del primer período censal n2: Número de años del segundo período censal. Comparando ambas tasas, cuando i II es menor que i I, para la proyección se utiliza el valor de i II. Cuando se da la situación contraria, se utiliza la media aritmética entre los dos valores de las tasas geométricas. Para estimar la población se utiliza la siguiente fórmula: n

Pn = P0 (1+i II )

Se calcula la tasa entre el año 1980 y 1991 y entre los años 1991 y 2001 con los datos de población de la localidad. i1



i1



n

P1991



P1980 n

P2001 P1991



1  i1

 11

1  i1

 10

15.623 hab. 12.800 hab. 21.100 hab. 15.623 hab.



1  0, 01828  1, 83%



1  0, 0305  3, 05%

Como la tasa i2 es mayor a i1, se debe calcular la media aritmética para poder hacer la estimación. im



i1

 i2

2



3,05%  1,83% 2



2,44%  0,0244

Teniendo la tasa media se realiza la aproximación de población: P2010





P2001. 1  im



n



P2010



9 años

21.100 hab * 1  0, 0244 



26.212, 5 hab  26.213 hab

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Método de Tasas Geométricas Decrecientes Tasa media anual Año Población (%/Año) 1980 12.800 1991 15.623 0,01828 2001 21.100 0,0305 2010 ---26.213  2.3.1.3.

 POR MÉTODO DE CURVA LOGÍSTICA DE SATURACIÓN 

Este método utiliza los valores de los últimos tres censos, y se aplica a poblaciones en donde el crecimiento poblacional, ya se saturó por razones geográficas. P1981 



P1991  Datos





Pn



P2001

K  b e*n  1 e

Si el valor de K da negativo, el método no se puede utilizar, ya que daría una población negativa. K  P1



2 * P1 * P2 * P3 P1



* P3



P2



2

P1

( P1



P1981

P2



P1991

P3



P2001

 ( K   P2 ) P3    ( K   P3 ) P2 

 Ln a

P3 )

2



b

t 

 K   P    Ln    P  1

1

2

K  

(2)* (2) * (12.800 12.800)) * (15.623 15.623)) * (21.100 (21.100))  (15.623 15.623)) (12 (12.80 .800 0  21.100 21.100)) 2

(12.800) 12.800) * (21.100) (21.100)  (15.623) 15.623)

 (6.333 (6.333  15. 15.623 623)* )* 21. 21.100 100   (6.333  21. 21.100 100)) *15. 15.623 623   (6.333



6.333

 Ln  a



b  Ln

10  Años 6.333  12.80 12.800 0  6.333    Error 12.800

 0.01629

 

Este método no se puede aplicar, debido a que la población no se ajusta a la curva representada por el método.

8

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 2.3.1.4.

  POR MÉTODO DE RELACIÓN-TENDENCIA RELACIÓN-TENDE NCIA

Este método relaciona el crecimiento de la provincia y el país con el de la ciudad en estudio. La metodología es la siguiente: - Cálculo de las relaciones entre el crecimiento de la población de la provincia y el país a través de las expresiones:  R1



 p1

 R2

PT 1



 p2

 R3

PT 2

 p3



PT 3

Dónde: p1, p2, p3: Poblaciones del área menor (provincial) para los años censales 1981, 1991 y 2001 respectivamente (tres últimos censos). P1, P2, P3: Poblaciones del área mayor (país) para los años censales 1981, 1991 y 2001 respectivamente. - Cálculo de los incrementos a través de las expresiones: 1I 

log

R 2



log

R 1

2I



log

R 3



log

R 2

Dónde: I1: Incremento del primer período intercensal. I2: Incremento del segundo período intercensal. - Cálculo del logaritmo de la relaciones, a saber: log  R4



log R3 

I1  C10



C10

I 2  C20 

 C  20

Dónde: C10, C 20: Coeficientes de ponderación correspondientes al período desde el censo 2001 al año de inicio y a los dos períodos de diseño respectivamente. Calculados a través de las siguientes fórmulas: C 10

1 

 A 3

 / 2 A 

n0

1

 /2

N1  

C 20

1 

 A 3

 / 2 A 

n0

2

N2  

 /2

Dónde: N1 y N2: Períodos intercensales. A1, A2 y A3: Años de los l os tres últimos censos (1981,1991 y 2001) respectivamente. n0: Período desde el último censo al año inicial. Debemos obtener los datos de población, para el año 1981. Esto lo hacemos aplicando, la metodología de tasa decreciente, con los l os datos de los años 1991; 1980.

Año 1980 1991 i1



P1991



P1980

P1981

i1

n



P1981



n



P1980 . 1  im

P1991 P1980



1  i1





 11



32.61 .615.52 .528 hab.



27.949.480hab. n

1  i1

P1980 . 1  im

País 27.949.480 32.615.528





 11

P1981



P1981



1, 40% 1año

908.310hab. 



27.949.480 hab.. .. 1  0, 014 

1.020.257 hab.

n

1  0, 014

Provincia 908.310 1.020.257





28.340.773hab  País.

1  0, 0106  1, 06% 1año

908.310hab.. 1  0, 0106



917.939hab  Provincia.

Se calculan los coeficientes de ponderación, C10 y C20, con las ecuaciones descriptas anteriormente, y se tabulan.

9

PROYECTO DETEM 2010

 0,051  Primer Período C 20  0,105 C 10

Coeficiente de Ponderación Período Período Proyectado Observado 2001-2010 1981-1991 0,051 1991-2001 0,105  Análisis País  –  Provincia

Se utiliza una metodología inversa, para obtener la población de la provincia en el año 2010, obteniendo el Log de la relación R4. Datos de arranque:

Año 1981 1991 2001

Población Relación País Provincia 28.340.773 917.939 0,0324 32.615.528 1.020.257 0,0313 36.260.130 1.158.147 0,0319

Log

Incremento

-1,490 -1,5100 -1,500

I1= -0,0204 I2= 0,0100

Con estos datos se aplica la ecuación para poder obtener el logaritmo de la relación R4, y de esta manera poder estimar la población en la provincia en el año estudiado.  Log R4 

 R4





 1.5 

(0, 02).(0,051 02).(0,051))  (0,01).(0 (0,01).(0,11 ,11))

1, 499

 

(0, (0, 051 0,11 0,11)

Antilog  1, 49 499   R4



0, 03 03167

Sabiendo que las relaciones “R” son la razón entre las poblaciones de la Provincia y del País, se

despeja el valor de la población de la Provincia. 4





Población Población Provincia Provincia R

Población Población País P. Pr Prov





P. Prov.  



Població . n4País

03167  . 41.473.702 habit .  1.313.403ha h abit .  0, 03

R

 

Todos los datos obtenidos se muestran en la siguiente tabla, para el análisis de la población entre el País y la Provincia de Entre Ríos.

Año 1981 1991 2001 2010

Población País Provincia 28.340.773 917.939 32.615.528 1.020.257 36.260.130 1.158.147 41.473.702 1.313.403

Relación

Log

Incremento

0,0324 0,0313 0,0319 0,0316

-1,490 -1,5100 -1,500 -1,5000

I1 = -0,0204 I2 = 0,0100

10

PROYECTO DETEM 2010  Análisis Provincia  –  Departamento.

Una vez obtenida la población de la Provincia, se realiza el mismo procedimiento para obtener todos los datos del Departamento, partiendo de los datos de los años 1980, 1991 y 2001. Los valores para el Departamento son los siguientes:

Año 1980 1991 2001

Población 48.658 44.937 52.718

Como se puede ver hay una disminución de población entre los años 1980 y 1991 debido a la disminución en la superficie censal del Departamento. Se busca estimar la población en el año 1980 utilizando la metodología de las tasas decrecientes. Debido a que el crecimiento de la población de la localidad acompaña a la del Dpto., se utiliza la tasa de variación poblacional de la localidad para obtener la población correspondiente al Dpto. para el año 1980. i localidad 

i1



n

P1991 P1980



0,01828  Obtenido en el  Método N º 2

1 

P1980



P1991

1  i 

n



44.937 hab. 11años

P1980



 0, 01828  1



36.819 habit .

 

Se corrige la tabla anterior con el valor correspondiente al año 1980 modificado.

Año 1980 1991 2001

Población 36.819 44.937 52.718

Para realizar la tabla completa con todos los años de análisis, primero se necesita obtener la población para el año 1981 (ya que es necesario que todos los censos tengan el mismo período de años entre sí). P1981



P19980 . 1  im 

n



1años

P1981  36.819 hab..1 0, 01828



37.493 hab  Dpto.

Datos de arranque:

Año 1981 1991 2001

Población Provincia Departamento 917.939 37.493 1.020.257 44.937 1.158.147 52.718

Relación

Log

Incremento

0,0408 0,0440 0,0455

-1,389 -1,356 -1,342

I1 = 0,0330 I2 = 0,140

11

PROYECTO DETEM 2010

Como se procede de la misma manera que para el análisis entre el País y la Provincia, se muestra el cálculo de un solo valor y los demás se tabulan.  Log R4



 Log  R3



 I  .C     I   .C   1

10

C 10

2



20

C 20

C10 y C20 corresponden a los medidos para el primer período analizado (2001 - 2010).  Log R4 

 R4

R

4 







 1, 342 

(0, (0, 033) 033) * (0, (0, 051) 051)  (0, (0, 014) 014) * (0,11 (0,11))

1, 322

 

(0, (0, 051 051  0,11 0,11))

Antilog  1, 32 322   R4 Poblaci Población ón Dpto



Población Población Provincia Provincia



0, 04 0476

. P Dp. to 

.ov. 4 R

PoblacióPnr

P. Pr Prov   0, 04 0476  .1.313.403 habit .  62.518 habit . 

Población Provincia Departamento 917.939 37.493 1.020.257 44.937 1.158.147 52.718 1.313.403 62.518

Año 1981 1991 2001 2010

Relación

Log

Incremento

0,0408 0,0440 0,0455 0,0476

-1,389 -1,356 -1,342 -1,322

I1 = 0,0330 I2 = 0,140

 Análisis Departamento - Localidad 

Una vez obtenida la población del Departamento, se realiza el mismo procedimiento para obtener todos los datos de la Localidad, partiendo de los datos de los años 1980, 1991 y 2001. Los valores para el Departamento son los siguientes:

Año 1980 1991 2001

Población 12.800 15.623 21.100

Se utiliza el método de las tasas decrecientes para obtener la población correspondiente a la Localidad para el año 1981. i localidad  P1981





0,01828  Obtenido en el  Método N º 2



P19980. 1  im



n



P1981

 12.800 hab..

1años

1 0, 01828

 13.043 hab 

Localidad  

Datos de arranque:

Año 1981 1991 2001

Población Departamento Ciudad 37.493 13.034 44.937 15.623 52.718 21.100

Relación

Log

Incremento

0,3476 0,3477 0,4002

-0,459 -0,459 -0,398

0,0000 0,0612

Como se procede de la misma manera que para el análisis entre la Provincia y el Dpto., se muestra el cálculo de un solo valor y los demás se tabulan.  Log R4



 Log  R3



 I  .C     I   .C   1

10

C 10

2



20

C 20

C10 y C20 corresponden a los medidos para el primer período analizado (2001 - 2010). 12

PROYECTO DETEM 2010

 Log R4

R



4





4 

R



 0.398 

(0)* (0, (0, 051 051)  (0, (0, 0612)* 0612)* (0,11 (0,11))

Alnotgi  0, 337  

Población Población Localidad  Localidad  Población Población Dpto

P. Localidad

Año 1981 1991 2001 2010





0, 337

 

(0, (0, 051 0,11 0,11) R 0, 46 4607

4 

ad . P Localid

Población D.p t.o 4 R

 0, 4607  . 62.518 habit .  28.800habit . 

Población Departamento Ciudad 37.493 13.034 44.937 15.623 52.718 21.100 62.518 28.800

Relación

Log

Incremento

0,3476 0,3477 0,4002 0,4607

-0,459 -0,459 -0,398 -0,337

0,00 0,0612

13

PROYECTO DETEM 2010

 2.3.1.5.

 POR MÉTODO DE INCREMENTOS RELATIVOS

Este método se fundamenta en la proporción de crecimiento de un área mayor con las menores que la componen en un determinado período de referencia. Para ello se debe hallar dos coeficientes de proporcionalidad que relacionan el incremento de población en el área menor con el incremento del área mayor: 1

ai



Pi



1

PT

Pi

0 0



PT



1

Pi

bi

PT 

Pi



0

Pi





ai



P

1

T



0

PT



 

2

Dónde: Pi: Población de los dos últimos censos del área más chica de las dos en comparación respectivamente. PT: Población de los dos últimos censos del área más grande de las dos en comparación respectivamente. Luego, se estima la población mediante la siguiente expresión: Pi

t



t 

ai  PT

b

i

 Análisis País  –  Provincia 1

Pi  =Área =Área Provi Provincia ncia-- Año2001 Año 2001=115 =1158147 8147habi habitan tantes tes 0

Pi  =Área =Área Provi Provincia ncia-- Año1991= Año1991=1020 1020257 257 habitan habitantes tes 1

Pt =Área =Área PaísPaís- Año Año 2001=362 2001=3626013 60130 0 habitant habitantes es  0

Pt =Área =Área PaísPaís- Año1991= Año1991=3261 32615258habita 5258habitantes ntes

ai=

bi=

1.158.147hab 7hab.-1.020.257hab 7hab. 36.260.130hab 0hab.-32.615.528hab 8hab.

=0,0378=

Pi Pt

1.158.147 1.158.147 hab.+1.020 hab.+1.020.257 .257 hab.- 0,0378 0,0378 . 36.260.130 36.260.130hab.+ hab.+32.61 32.615.528hab. 5.528hab.  2

=

bi= -212.547,93

Teniendo los valores de ai y bi, se estiman los valores de población para la Provincia en los años faltantes, los cuales se tabulan, mediante la ecuación: Pi

Año 1991 2001 2010

t



t 

ai  PT

 bi

Población País Provincia 32.615.528 1.020.257 36.260.130 1.158.147 41.473.702 1.355.158

14

PROYECTO DETEM 2010  Análisis Provincia - Departamento.

Una vez obtenida la población de la provincia, se realiza el mismo procedimiento para obtener todos los datos del departamento.

Pi1 =Área =Área Departam Departamento ento-- Año Año2001 2001=52. =52.718 718 habitante habitantess Pi 0 =Área =Área Departame Departamentonto-Año19 Año1991=4 91=44.93 4.9377 habitan habitantes tes Pt 1 =Área =Área Provincia Provincia-- Año Año2001 2001=1.1 =1.158.1 58.147 47 habitante habitantess Pt 0 =Área =Área Provincia Provincia-- Año19 Año1991=1.02 91=1.020.257 0.257hab habitante itantess ai

52.718 hab. 



44 44.937 hab.

1.158.147 hab. 1.020.257 hab.



0,0564



bi



Pi 

Pt  

52.718 hab.  44.937 ha 0564 . 1.158.147 hab. 1. 1.020.257 hab.  hab.  0, 05 2

 12.603,5

Teniendo los valores de ai y bi se estiman los valores de población para el Departamento en los años faltantes, los cuales se tabulan, mediante la ecuación: Pi

t



t 

ai  PT

 bi

Población Provincia Departamento 1991 1.020.257 44.937 2001 1.158.147 52.718 2010 1.355.158 63.827 Año

 Análisis Departamento - Localidad 

Una vez obtenida la población del Departamento, se realiza el mismo procedimiento para obtener todos los datos de la Localidad.

Pi1 =Área =Área Localid Localidadad-Año Año2001 2001=21. =21.100 100 habitante habitantess Pi 0 =Área =Área Localida Localidadd-Año19 Año1991=1 91=15.62 5.6233 habita habitantes ntes Pt 1 =Área =Área Depa Departam rtamento ento-- Año Año2001 2001=52. =52.718habitant 718habitantes es Pt 0 =Área =Área Dep Departa artamen mentoto-Año19 Año1991= 91= 44.937ha 44.937habitan bitantes tes ai

bi

21.100 hab. 15.623 hab. 





52.718 hab.



44 44.937 hab.



0,704

Pi 

Pt  

21.100 hab.  15 15.623 hab.  0, 7 70 04 . 52.718 hab.

44.937

2

hab.



16.013, 06  16.013,

Teniendo los valores de ai y bi se estiman los valores de población para la Localidad en los años faltantes, los cuales se tabulan, mediante la ecuación: Pi

t



ai

t 

 PT  bi

15

PROYECTO DETEM 2010

Población Departamento Ciudad 1991 44.937 15.623 2001 52.718 21.100 2010 63.827 28.915 Año

 2.3.1.6.

 ELECCIÓN DE METODOLOGÍA ADOPTADA

Una vez obtenidos todos los valores de población para la Localidad por los l os diferentes métodos, se grafican todos juntos en el mismo gráfico, para luego poder elegir la metodología más acertada.

Años Ajuste Lineal de Tendencia Histórica - A Tasa Geométricas Decrecientes - B Relación - Tendencia - C Incrementos Relativos - D

1980 12.800 12.800 12.800 12.800

1991 15.623 15.623 15.623 15.623

2001 21.100 21.100 21.100 21.100

2010 24.115 26.213 28.800 28.915

Curvas Poblacionales 35000 30000      n        ó        i       c       a         l        b       o         P

25000 20000 15000 10000 5000 0 1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

Años A

B

C

D

El método de Relación - Tendencia se adapta mejor a localidades más asentadas y cuyo crecimiento futuro esté más relacionado con el crecimiento de la provincia y el país, por lo tanto es el que más se asemeja a la condición que presenta la ciudad de Colón, tomando dicho método como referencia para el cálculo de caudales. Con el análisis realizado se concluye que la población estable estimada para el año 2010 fue de 28.800 habitantes.

16

PROYECTO DETEM 2010

AÑO

2.3.2. DETERMINACIÓN DE LA POBLACIÓN ESTABLE PARA EL CORRIENTE

Las siguientes tablas representan datos de la afluencia turística a la ciudad de Colón desde el año 2006 hasta el corriente año. Para el mes de enero: Año Turistas % Incremento

2.006 473.042 ----------------

2.007 517.026 9,3

2.008 526.551 1,84

2.009 568.942 8,05

Para el mes de febrero: Año Turistas % Incremento

2.006 422.590 ----------------

2.007 442.842 4,79

2.008 462.839 1,84

2.009 432.151 -6,63

2.007 52.963 7,77

2.008 131.568 148,4

2.009 84.440 -35,82

Para el mes de marzo: Año Turistas % Incremento

2.006 49.143 ----------------

Se considera como incremento anual de cálculo de la afluencia afluencia de turismo al calculado para para el año 2009 para el mes de enero, donde la cantidad de turistas/día es de 568.942turistas/30días=18.964,7 turistas/día. Debido a la falta de datos de la cantidad de alojamientos disponibles para el año 2009, se calcula dicho valor haciendo una retrospección teniendo en cuenta el año 2010 del cual si se disponen de datos. En el año 2010 se dispone de 15.760 plazas de alojamiento, por lo que considerando un decrecimiento del 8,05% se estima para el año 2009 el número de alojamientos disponibles, resultando una cantidad de: 14.585,8 plazas. Se calcula para el año 2010 la cantidad de turistas/(día.plaza) (18.964,7 turistas/día)/(14.585,8 plazas) = 1,3turistas/(día.plaza) Por lo tanto para el año 2010 que existen 15.760 plazas: 15.760 plazas.1,3 turistas/(día.plaza)=20.488 turistas/día Con el análisis realizado se concluye que la población flotante estimada para el año 2010 fue de 20.488 turistas/día.

17

PROYECTO DETEM 2010

2.3.3. CÁLCULO

DE CAUDALES NECESARIOS PARA CONDICIONES DE POBLACIÓN QUE PRESENTA LA CIUDAD

LAS

DISTINTAS

La ciudad de Colón tiene tres curvas de compartimentos bien diferenciados de consumo de agua potable: Para el verano: con asistencia del 100% de la población flotante de verano y toda la población estable. Para los fines de semana largos: con una asistencia del 80% de la población flotante de verano y toda la población estable. Para temporada baja o resto del año: con una asistencia del 30% de población flotante y toda la población estable 





El siguiente gráfico representa las tres condiciones de demanda antes mencionadas. Curvas de demanda ciudad de Colón

1,8 1,6 1,4 ai

1,2 o

1

r ar h a

0,8 d n a m

0,6 e D

0,4 0,2 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 Hora

VER ANO

FIN DE SEMAN A LARGO

RESTO D EL AÑO

 2.3.3.1. CAUDAL PARA CONDICIÓN DE VERANO: POBLACIÓN ESTABLE Y

FLOTANTE

Año 2010 Población Total de la localidad % Población Servida con agua Población Servida Población Flotante (100%) Dotación (l/hab.día) Consumo no residencial (10%) (l/hab./día) Perdidas en planta (12%) Perdidas en cañerías (13%) Dotación Producción (l/hab./día) Caudal Medio Qc (m3/día) Coeficiente de Variación Estacional α1

Caudal Máximo Diario Qd (m3/s) Coeficiente de Variación Estacional α2

Caudal Máximo Horario Qe (m3/s)

28.800 99% 28.512 20.488 280 28,0 33,6 36,4 378 m3/h l/s 18.522 771,8 214,4 1,27 0,272 1,57 0,427

El caudal estimado para esta condición resulta ser de 771,8m3 /h o 214,4 l/s. 18

PROYECTO DETEM 2010

 2.3.3.2. CAUDAL PARA CONDICIÓN DE FIN DE SEMANA LARGO: 80% DE LA

POBLACIÓN FLOTANTE DE VERANO Y TODA LA POBLACIÓN ESTABLE Año 2010 Población Total de la localidad % Población Servida con agua Población Servida Población Flotante (80% del verano) Dotación (l/hab./día) Consumo no residencial (10%) (l/hab./día) Perdidas en planta (12%) Perdidas en cañerías (13%) Dotación Producción (l/hab./día) Caudal Medio Qc (m3/día) Coeficiente de Variación Estacional α1

Caudal Máximo Diario Qd (m3/s) Coeficiente de Variación Estacional α2

Caudal Máximo Horario Qe (m3/s)

28.800 99% 28.512 16.390 280 28 33,6 36,4 378 m3/h l/s 16.973 707,2 196,4 1,27 0,249 1,57 0,392

El caudal estimado para esta condición resulta ser de 707,2m3 /h o 196,4 l/s.  2.3.3.3. CAUDAL PARA CONDICIÓN DE TEMPORADA BAJA: 30% DE LA

POBLACIÓN FLOTANTE DE VERANO Y TODA LA POBLACIÓN ESTABLE. Año 2010 Población Total de la localidad 28.800 % Población Servida con agua 99% Población Servida 28.512 Población Flotante (30% del verano) 6.146 Dotación (l/hab./día) 280 Consumo no residencial (10%) (l/hab./día) 28 Perdidas en planta (12%) 33,6 Perdidas en cañerías (13%) 36,4 Dotación Producción (l/hab./día) 378 m3/h l/s Caudal Medio Qc (m3/día) 13.101 545,9 151,6 1,27 Coeficiente de Variación Estacional α1 Caudal Máximo Diario Qd (m3/s) 0,193 1,57 Coeficiente de Variación Estacional α2 Caudal Máximo Horario Qe (m3/s) 0,302 El caudal estimado para esta condición resulta ser de 545,9m3 /h o 151,6 l/s.

19

PROYECTO DETEM 2010

2.4. RELEVAMIENTO DE MALLAS ABIERTAS Existen en la red de distribución de la ciudad de Colón varios puntos donde las mallas están abiertas. Una malla es abierta si posee un punto que no transporta transporta agua más allá de la ubicación del mismo. La siguiente tabla muestra todos los nudos de las mallas abiertas existentes en la red actual identificados mediante una numeración asignada por EPANET y con los nombres de calles reales.

Intersección

134 129 149 y 1206 152 y 143 141 y 1418 484 493 495 y 1159 128, 135 y 136

Ø Conexión (mm.) 63 63 63 63 63 63 63 63 63

116 y 1419

63

118 y 123 93 171 y 159 170 486 487 169 y 1119 168 479 y 490

63 y 60 63 63 63 63 63 63 63 63

Alem Alem E. Berga Artigas Hernández Pbro. Cot Güemes Hernández Hernández Entre Andrade y E. Berga Hernández Pbro. Cot Vieytes Vieytes Castelli Leguizamón Castelli Monteagudo Bvrad. González

184

63

Cantón de Valais

491 191 186 180 175 187 204 206 202 y 1073

63 63 63 110 63 63 63 63 63

457

200

200 y 1074

63

Monteagudo Las Piedras J. Durán Cantón de Valais Cipriano Berín J. Durán M. Rebord Las Piedras M. Rebord Entre M. Rebord y Las piedras M. Rebord

488

63

R. Mir

489, 197 y 195 456 453 464

63 63 63 63

212 y 1420

63

465

63

J. Durán 20 20 Dr. R. Girard Entre 24 y Dr. R. Girard 24

Nodos Epanet

Calle

Calle 25 21 Bernard Evita Evita Evita Evita Bernard Craviotto Mitre Mitre Río Iguazú Craviotto Bernard 21 21 Evita 19 Evita Entre Bernard y Río Iguazú Craviotto Ferrari Ferrari Ferrari Ferrari Tucumán Tucumán Tucumán Reibel Noailles Noailles Entre Noailles y Moreno Moreno Noailles Moreno Craviotto Mitre Mitre 20

PROYECTO DETEM 2010

209 463 y 461 455 215 174 382 y 1347 226 y 1059 219 y 229 333 y 1344

63 63 63 63 63 63 y 75 63 63 63

302 y 1421

63

227 y 304 299 y 320

63 63

306 y 1422

63

305 y 472 283 y 284 240 y 277 300 y 473 310 y 314 311, 312 y 315 244 y 1097

63 y 160 60 y 63 60 y 63 63 y 160 63 63 75, 63 y 60

325

63

1417 y 440

63

24 28 Dr. R. Girard Dr. R. Girard Cipriano Berín C. Pellenc P. Duce 26 Soldado Araujo Penón Entre M. Rebord y Las piedras Soldado Araujo Penón Contegrand Entre A. Santa Cruz y Vergniaud R. Vergniaud C. Pellenc C. Pellenc C. Pellenc Presindente Illia C. Pellenc Ramirez Entre Piamonte y J. Conte Grand P. Duce

343 y 445

50 y 63

24

448 330 1414 y 1400 1415 y 295 1399

63 63 63 63 63 y 110

1416

63

335 1413 y 334 297 317 y 1078 961 y 263

63 63 63 60 y 63 63 y 75

Soldado Araujo Penón Piamonte J. Conte Grand A. Santa Cruz J. Conte Grand Entre R. Vergniaud y Presidente Illia J. Conte Grand J. Conte Grand R. Vergniaud Presindente Illia Bvard. Sanguinetti

955

63

Bvard. Sanguinetti

271

63

Bvard. Sanguinetti

272

63

Bvard. Sanguinetti

273

25,4

Bvard. Sanguinetti

274

25,4

Bvard. Sanguinetti

1095 259 275 y 1380

25,4 63 63

251

63

475 262, 358 y 360

63 63

Bvard. Sanguinetti Salta Ramirez Entre Ramirez y Fco. Creppy Salta Primera Junta

Tucumán Tucumán Noailles Moreno Noailles San Martín Bolivar San Martín San Martín Gouchón Gouchón Alberdi Chacabuco Alberdi Gouchón Chacabuco Alberdi Paso de los Andes Bvard. Gaillard Bvard. Gaillard Bvard. Gaillard Rocamora Entre Bvard. Gaillard y Rocamora Tratado del Pilar Batalla de Cepeda Lima Lima Comb. De Malvinas Lima Rocamora Paysandú Rocamora Rocamora Rocamora Entre Lima y Comb. De Malvinas Comb. De Malvinas Entre Comb. De Malvinas y Tratado del Pilar Tratado del Pilar Entre Tratado del Pilar y Batalla de Cepeda Batalla de Cepeda Lima Rocamora Batalla de Cepeda Paysandú Rocamora 21

PROYECTO DETEM 2010

355

63

Primera Junta

357

63

1412 350 376 y 405 374 y 375 388 y 399 408

63 63 63 63 63 63

Entre Primera Junta y Alvear Alvear Presidente Perón Presidente Perón Presidente Perón Balcarce Sarmiento

433

63

Lavalle

426 432 438, 481 y 1237 437 y 1236 421 412 y 1240 409, 411 y 1211 382 y 401 377 y 400 402 y 422 371 y 372

63 63 60 y 63 60 y 63 63 63 60 y 63 63 y 125 60 y 63 60 y 63 63

261

63

424 223 y 339 99 414 y 545 100 214 y 417 101 290 y 1346 108 117 y 1247 497

63 63 60 63 60 63 60 63 60 63 y 60 63

Peyret Belgrano 3 de Febrero 3 de Febrero Belgrano 3 de Febrero Sarmiento Balcarce Sourigues Sarmiento Presidente Perón Entre Salta y Primera Junta Peyret P. Duce Peyret Belgrano Avda. Quiroz Belgrano Avda. Quiroz R. Vergniaud Lugones Lugones J.J. Paso

Entre Lima y Comb. De Malvinas Entre Rocamora y Paysandú Comb. De Malvinas Comb. De Malvinas Lima Paysandú Sabatier Sabatier Entre Viollaz y Sabatier Batalla de Cepeda Tratado del Pilar Comb. De Malvinas Lima Lima Rocamora Rocamora Rocamora Rocamora Bvard. Gaillard Bvard. Gaillard Bvard. Gaillard Alberdi Alberdi Chacabuco Chacabuco Gouchón Gouchón Bolivar San Martin Mitre Tucumán Ferrari

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PROYECTO DETEM 2010

3. DIAGNÓSTICO La planta de potabilización y la red de distribución de agua potable de la ciudad fueron calculadas originalmente para una ciudad pequeña debido a que la población total en dicho momento era inferior a los 30.000 habitantes y no se ha previsto un crecimiento tan acelerado como tuvo realmente. Como no se ha previsto el crecimiento turístico que afectó la ciudad, se emplearon mayormente diámetros pequeños para distribución de 60 y 63mm. En la actualidad la población total (estable y flotante) ronda casi los 50.000 habitantes en verano por lo que ya puede ser considerada como una ciudad mediana. Por consiguiente los diámetros que debiera tener mayormente la red de distribución son de 110mm. La capacidad actual de producción de la planta de potabilización con la última optimización el año 1991 que se le realizó oscila entre 550 y 600m3  /h pero dicha capacidad es sobrepasada en la actualidad en un 25% en el verano y un 18% los fines de semana largos. La planta potabilizadora no posee problemas de producción en temporada baja. A pesar de todas las mejoras efectuadas mediante: refuerzos, empalmes y extensiones que se le han realizado a la red, no se han podido eliminar los problemas de distribución en 5 zonas de la ciudad.

3.1. NIVEL DE SERVICIO El nivel de servicio en la ciudad de Colón, medido como estado de presiones en la red, muestra serias deficiencias, con aproximadamente el 38% del área servida con valores de presión inferiores a los 8 m.c.a., situación que se produce en los meses de verano. La zona que no tiene problemas de presiones es la ubicada entre las calles: Ramirez y Maipú, Reibel y Alberdi. Existen 5 zonas que tienen problemas de presión en la estación de verano, estas son: 1. Verniuad y Primera Junta, Alberdi y Bat. Cepeda. 2. Peyret y Albear, Chacabuco y Sabatier. 3. Lugones y Pbro. Cot., Calle 25 y Reibel. 4. Güemes y Bvard. González, Calle 25 y Craviotto. 5. Pte. Illía y Duce, Alberdi y Comb. De Malvinas. Las 5 zonas se especifican en el plano “Zona con problemas hidráulicos” En el siguiente gráfico se puede apreciar el nivel de servicio referido a presión para las distintas situaciones de población que presenta la ciudad de Colón para la hora pico de consumo. EVOLUCIÓN DEL NIVEL DE SERVICIO DE LA CIUDAD DE COLÓN 100% 90% 80% 70% 60%

Presión >20 m.c.a.

50%

8 m.c.a.