CLASE 1 PERIODO DE DISEÑO

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

CLASE 1

PERIODO DE DISEÑO

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PERIODO DE DISEÑO 1.

DEFINICION

2.

FACTORES DETERMINANTES

3.

SELECCION DEL PERIODO 3.1 Reglamentos 3.2 Referencias 3.3 Criterios Económicos 3.3.1 Período Tentativo 3.3.2 Período Optimo

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VOLUMEN RETENIDO TEMPORALMENTE

SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO

VOLUMEN TRANSPORTADO

POR BOMBEO

DE AGUA VOLUMEN RETENIDO TEMPORALMENTE VOLUMEN TRANSPORTADO

POR GRAVEDAD

VOLUMEN DE AGUA PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

VOLUMEN DE AGUA

TAMAÑO DEL SISTEMA

PRESA :

ALTURA = ? ESPEJO DE AGUA = ? VOLUMEN = ?

PRESA INTERMEDIA Laguna Antacoto - MARCA III

SIFON :

DIAMETRO = ? VELOCIDAD = ? CAUDAL = ?

SIFON QUIULACOCHA - MARCA III PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

VOLUMEN = ?

VOLUMEN DE AGUA ... El diseño de las estructuras y conducciones queda determinado por la cantidad de agua que deben de conducir y/o almacenar para satisfacer la demanda de la población durante un período de tiempo. Los factores a considerarse son: 1.

PERIODO DE DISEÑO

2.

POBLACIÓN DE DISEÑO

3.

USOS DEL AGUA - DOTACION

4.

AREA DE DISEÑO

5.

HIDROLOGIA DE DISEÑO

6.

INVERSIÓN DE CAPITAL

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PERIODO DE DISEÑO 1. DEFINICION

n En una obra de ingeniería civil, es el número de años

durante los cuales una obra determinada prestará el servicio para la cual fue diseñada.

n El período de diseño puede definirse como el tiempo para el

cual el sistema será 100% eficiente, ya sea por la capacidad en la conducción del caudal deseado o por la existencia física de las instalaciones.

n Es el tiempo dentro del cual se priorizan las inversiones y

se minimizan las capacidades ociosas instaladas (no genera tasa de retorno) de los elementos del sistema.

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PERIODO DE DISEÑO

2. FACTORES DETERMINANTES a) Vida útil de las estructuras y equipos electromecánicos, considerándose la obsolescen_ cia, el desgaste y daños.

BOMBA HIDRAULICA

RESERVORIO APOYADO

CONCRETO ARMADO Secció Sección de Canal Tipo IV MARCA III

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SIFON QUIULACOCHA MARCA III

PERIODO DE DISEÑO

2. FACTORES DETERMINANTES … b)Factibilidad

de la construcción, posibilidad de ampliaciones futuras y/o sustitución y la planeación de las etapas de construcción de la obra.

RESERVORIO ELEVADO

PTAR HUASCAR

CONCRETO ARMADO - Sección de Canal Tipo IV MARCA III

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PERIODO DE DISEÑO

2. FACTORES DETERMINANTES … c) Cambios en el

desarrollo social, económico y la tendencia de crecimiento de la población.

EL AGUADOR PANCHO FIERRO

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PERIODO DE DISEÑO

2. FACTORES DETERMINANTES … d) Comportamiento

hidráulico de las obras cuando éstas no estén funcionando a su plena capacidad. RESERVORIO APOYADO

R.A.F.A.

(Reactor Anaeróbico de Flujo Ascendente)

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PERIODO DE DISEÑO

2. FACTORES DETERMINANTES … e) Posibilidades de financiamiento y la tasa de interés.

La capacidad del sistema depende del costo total capitalizado.

BAHIA MIRAFLORES DESCARGA DEL EMISOR COSTANERO SAN MIGUEL 3.2 m3/s

EMISOR SUBMARINO VENECIA (1 m3/s)

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“MUCHOS DE LOS PROBLEMAS DE HOY SON EL RESULTADO DE LAS SOLUCIONES QUE TOMAMOS AYER, Y LOS PROBLEMAS DE MAÑANA SERÁN RESULTADO DE LAS SOLUCIONES QUE TOMAMOS HOY” Fernando Altamirano

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3.

SELECCION DEL PERIODO DE DISEÑO En la práctica, se requiere adoptar una decisión para el período de diseño de acuerdo a:

3.1 Reglamentos vigentes en la zona del proyecto: § § § § § §

Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) Instituto Nacional de Investigación y Normalización de la Vivienda (ININVI) Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima (SEDAPAL) Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA) Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento (SUNASS) Empresas prestadoras del servicio (EPS) de agua potable (SEDA ..., EPS…)

3.2 Referencias sobre valores usados en proyectos 3.3

Criterios económicos en los que se prioriza la inversión y se minimizan las capacidades ociosas, seleccionando el período óptimo según la ingeniería del proyecto y el tipo de servicio: 3.3.1 3.3.2

Período Tentativo (t) Período Optimo: 3.2.1 SIN DEFICIT (X1) 3.2.2 CON DEFICIT (X*1)

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3.1 Reglamentos vigentes en la zona del proyecto MINISTERIO DE VIVIENDA

NORMAS Y REQUISITOS PARA LOS PROYECTOS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DESTINADOS A LOCALIDADES URBANAS R.S. R.S. Nº Nº 146146-7272- VI – D M del 88-3-72

CAPITULO 3-II-II

DATOS BASICOS DE DISEÑO

3.II-II-1.- Períodos recomendable de las etapas constructivas. a) Para poblaciones de 2,000 hasta 20,000 habitantes se considerará de 15 años. b) Para poblaciones de 20,000 a más habitantes se considerará de 10 años. c) Los plazos se justificarán de acuerdo con la realidad económica de las localidades.

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3.1 Reglamentos vigentes en la zona del proyecto ...

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3.1 Reglamentos vigentes en la zona del proyecto...

SEDAPAL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LIMA

NUEVO REGLAMENTO DE ELABORACION DE PROYECTOS

No se indica al respecto.

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3.1 Reglamentos vigentes en la zona del proyecto ... DIGESA

DIRECCION GENERAL DE SALUD AMBIENTAL – MINISTERIO DE SALUD

NORMA TECNICA ABASTECIMIENTO DE AGUA Y SANEAMIENTO PARA POBLACIONES RURALES Y URBANOURBANO-MARGINALES

4.03. PERIODO DE DISEÑO Los períodos de diseño se determinarán considerando los siguientes factores: •

Vida útil de las estructuras de concreto y de los equipos electromecánicos.

•

Facilidad o dificultad para hacer ampliaciones de la infraestructura.

•

Crecimiento y/o decrecimiento poblacional.

•

Capacidad económica para la ejecución de las obras.

Para el diseño se tomará en cuenta los siguientes valores: a. Obras de captación

=

20 a 30 años

b. Pozos

=

20 a 30 años

c. Plantas de tratamiento, reservorios

=

20 a 30 años

d. Tuberías de conducción y de distribución

=

20 a 30 años

e. Equipo de bombeo

=

5 a 10 años

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3.1

Reglamentos vigentes en la zona del proyecto... SUNASS SUPERINTENDENCIA NACIONAL DE SERVICIOS DE SANEAMIENTO

No se indica al respecto.

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3.2

Referencias sobre valores utilizados en proyectos PERIODOS DE DISEÑO PARA ESTRUCTURAS HIDRAULICAS Y DE AGUAS RESIDUALES [3] TIPO DE ESTRUCTURA

Abastecimiento de aguas Presas y ductos grandes Pozos, sistemas de distribución y plantas de filtración

Tuberías mayores de 12” de diámetro (305 mm) Laterales y tuberías secundarias menores de 12” de diámetro (305 mm)

CARACTERISTICAS ESPECIALES

Difíciles y costosas de agrandar Fáciles de ampliar. Cuando el crecimiento y las tasas de interés son bajas(*)

PERIODO años

25 - 50 20 - 25

10 - 15 Cuando el crecimiento y las tasas de interés son altos(*) 20 - 25 Reemplazar tuberías más pequeñas es más costoso a largo plazo Los requerimientos pueden Para el cambiar rápidamente en áreas desarrollo completo limitadas

(*)

La línea de división está alrededor de 3% anual.

[3]

“ABASTECIMIENTO DE AGUA Y REMOCION DE AGUAS RESIDUALES”, FAIR-GEYER Y OKUN.

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3.2

Referencias sobre valores utilizados en proyectos … PERIODOS DE DISEÑO PARA ESTRUCTURAS HIDRAULICAS Y DE AGUAS RESIDUALES ... [3] TIPO DE ESTRUCTURA

Alcantarillado Laterales y secundarias menores de 15” (381 mm) de diámetro

CARACTERISTICAS ESPECIALES

Los requerimientos pueden cambiar rápidamente en áreas limitadas

PERIODO años

Para el desarrollo completo

Alcantarillas principales, descargas e interceptores

Difíciles y costosas de agrandar

40 - 50

Obras de tratamiento

Cuando el crecimiento y las tasas de interés son bajas(*) Cuando el crecimiento y las tasas de interés son altos(*).

20 - 25

10 – 15

(*)

La línea de división está alrededor de 3% anual.

[3]

“ABASTECIMIENTO DE AGUA Y REMOCION DE AGUAS RESIDUALES”, FAIR-GEYER Y OKUN.

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3.2

Referencias sobre valores utilizados en proyectos …

PERIODO DE DISEÑO TIPICOS [2]

TIPO DE ESTRUCTURA HIDRAULICA

PERIODO

Presas y grandes conducciones

25 a 50 años

Pozos, sistemas de distribución, plantas de purificación de aguas y plantas de tratamiento de aguas residuales: Crecimiento bajo Crecimiento alto

25 a 50 años 10 a 15 años

Tuberías con diámetros mayores de 12”

20 a 25 años

Alcantarillados

40 a 50 años

[2] “DISEÑO DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS”, R. LOPEZ C.

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3.2

Referencias sobre valores utilizados en proyectos … PERIODO DE DISEÑO - RANGO DE VALORES [1] A.

FUENTES SUPERFICIALES A.1 SIN REGULACION Deben proveer un caudal mínimo para un período de 20 a 30 años A.2 CON REGULACION La capacidad de embalse deben basarse en registro de escorrentía de 20 a 30 años.

B.

FUENTES SUBTERRANEAS El acuífero debe ser capaz de satisfacer la demanda para una población futura de 20 a 30 años, pero su aprovechamiento puede ser por etapas, mediante la perforación de pozos con capacidad dentro de períodos de diseño (10 años).

C.

OBRAS DE CAPTACION Dependiendo de la magnitud e importancia de la obra se podrán utilizar períodos de diseño entre 20 y 40 años. C.1 DIQUES-TOMAS

15 – 25 años

C.2 DIQUES-REPRESAS

20 – 50 años

[1] “ABASTECIMIENTOS DE AGUA”, S. AROCHA R. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

PERIODO DE DISEÑO - RANGO DE VALORES ... D.

ESTACIONES DE BOMBEO Se entiende por estación de bombeo a los edificios, equipos, bombas, motores, accesorios, etc. D.1 A las bombas y motores, con una durabilidad relativamente corta y cuya vida se acorta en muchos casos por razones de un mantenimiento deficiente, conviene asignarles períodos de diseño entre 10 y 15 años. D.2 Las instalaciones y edificios pueden ser diseñados, tomando en cuenta las posibilidades de ampliaciones futuras y con un períodos de diseño de 20 a 25 años.

E.

LINEAS DE ADUCCION Dependerá en mucho de la magnitud, diámetro, dificultades de ejecución de obra, costos, etc., requiriendo en algunos casos un análisis económico. En general, un período de diseño aconsejable está entre 20 y 40 años.

F.

PLANTAS DE TRATAMIENTO Generalmente se da flexibilidad para desarrollarse por etapas, lo cual permite estimar períodos de diseño de 10 a 15 años, con posibilidades de ampliaciones futuras para períodos similares.

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3.2

Referencias sobre valores utilizados en proyectos … PERIODO DE DISEÑO - RANGO DE VALORES ... G.

ESTANQUES DE ALMACENAMIENTO G.1 DE CONCRETO

30 - 40 años.

G.2 METALICOS

20 - 30 años.

Los estanques de concreto permiten también su construcción por etapas, por lo cual los proyectos deben contemplar la posibilidad de desarrollo parcial. H.

REDES DE DISTRIBUCION Las redes de distribución deben diseñarse para el completo desarrollo del área que sirven. Generalmente se estiman períodos de diseño de 20 años, pero cuando la magnitud de la obra lo justifique estos períodos pueden hacerse mayores: 30 a 40 años.

I.

OBRAS DE ARTE Y DEMAS EQUIPOS Y ACCESORIOS Obras de arte y demás equipos y accesorios que conforman el sistema, se les asignará períodos de diseño de acuerdo a su función y ubicación respecto a los componentes del sistema que los contiene.

[1] “ABASTECIMIENTOS DE AGUA”, S. AROCHA R.

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ECONOMIAS DE ESCALA (*) La economía de escala, es la ventaja de producir a un menor costo unitario en proyectos de mayor capacidad. Es un factor a favor de ejecutar proyectos de mayor dimensión. a) Razones de la existencia de las Economías de Escala. El fenómeno se presenta en buena parte de los procesos o tecnologías productivas, en los cuales ocurre que al incrementarse la capacidad de producción se obtiene costos medios de producción (de largo plazo) menores. Tiene como concepto contrapuesto el de deseconomía de escala, situación que se presenta cuando los aumentos en la capacidad productiva elevan los costos medios de largo plazo. (*) “Cómo hacer estudios de factibilidad de proyectos y negocios”, Arturo VELASQUEZ JARA. U.P.R.P.

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q Razones Técnicas

C=KTα

C: Costo del inversión total del proyecto. K: Factor de ajuste. T: Tamaño del proyecto. α: Factor de economía de escala.

Si α=1, el costo de una planta está en relación lineal con su capacidad de producción. Si α