Tesis Agua Potable y Alcantarillado (Bchr Wilber y Liliana)

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

TRABAJO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL MEDIANTE LA MODALIDAD DE TITULACION EXTRAORDINARIA 2012 – I “PROCESO

CONSTRUCTIVO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DEL DISTRITO DE CHUQUIBAMBILLA – GRAU APURIMAC”

AUTORES:

Bach. Hurtado Torres, Wilber. Bach. Martínez Durand, Liliana.

ASESOR:

Dr. Germán Sagastegui Plasencia

TRUJILLO – PERU 2012

Título del Trabajo de Suficiencia Profesional: “PROCESO

CONSTRUCTIVO DEL SISTEMA DE

AGUA POTABLE Y

ALCANTARILLADO DEL DISTRITO DE CHUQUIBAMBILLA – GRAU APURIMAC” Autores: Bach. Hurtado Torres, Wilber. Bach. Martínez Durand, Liliana.

Aprobado por:

___________________________________ MG. Ing. Anaximandro Velasquez Diaz Presidente

________________________________________ Ing. Felix Perrigo Sarmiento Secretario

__________________________________________ Ing. Ricardo Narvaez Aranda Vocal

_______________________________________ Dr. Germán Sagastegui Plasencia Asesor

II

PRESENTACION

Señores Miembros del Jurado:

De conformidad con lo estipulado en el Reglamento de Grados y Títulos de la Universidad Privada Antenor Orrego de Trujillo, sometemos a vuestra consideración el trabajo de suficiencia Profesional Titulado “PROCESO CONSTRUCTIVO DEL SISTEMA DE

AGUA POTABLE Y

ALCANTARILLADO DEL DISTRITO CHUQUIBAMBILLA – GRAU - APURIMAC”. Es nuestro deseo, que el presente trabajo constituya un valioso aporte a la Escuela de Ingeniería Civil en el desarrollo de futuros Proyectos,

Trujillo, Julio del 2012

Bach. Martínez Durand, Liliana

Brch.. Hurtado Torres, Wilber

III

DEDICATORIA

A Dios, por fortalecer mi espíritu y por darme la fe, fuerzas, salud y la esperanza para lograr mis objetivos y metas trazadas. A mis padres Modesto Martínez Mosqueira y Adelaida Durand Palomino por sus palabras, sus consejos, su amor, pero sobre todo por darme la vida.

A mis hermanos Irma, Techy, Carlos, María del Pilar, Iván por la confianza depositada en mí y por su apoyo constante e Incondicional.

Al Ing. Cesar Alfredo Ayala Vallenas, quien forma parte de mi vida, quien me motivo a seguir adelante, con su apoyo y continuar con éxito y por compartir mis anhelos de superación. A todas aquellas personas que de alguna u otra manera Contribuyeron al logro de este trabajo.

Liliana Martínez Durand

IV

DEDICATORIA

A, Dios “Sr. de Huanca-Cusco”, por la concepción de este proyecto y toda mi carrera universitaria por ser quien me ha dado las fuerzas necesarias para continuar luchando día tras día y seguir adelante rompiendo todas las barreras que se me presenten.

A mis padres Celso Hurtado Castro, quien desde lo alto me ilumina mi camino, a mi linda madre ANASTACIA TORRES CORDOVA, quien es el pilote fundamental en mi vida, agradecer por el apoyo que me ha dado de infancia hasta ahora, y darme el gran ejemplo a seguir y destacar, no solo para mí, sino para mis hermanos y familia en general por conducirme por el camino del intelecto y del conocimiento, y por enseñarme con su ejemplo, el valor de las cosas.

A mi Amada Esposa FLORA FHEDRA RIVEROS DAVALOS, por darme su apoyo, compresión y ánimo que me brinda día a día para alcanzar nuevas metas, tanto profesional como personal. Ella representó mi gran esfuerzo y soporte en momentos de decline y cansancio, por ello decirte que eres la mujer de mis sueños, junto a ti me han pasado las cosas, lo único que te puedo decirte es que TE AMOAAAAAAA...

A mi hijo DANIEL HURTADO RIVEROS, que también con el mayor cariño que tuvimos, quien también viene dando el mayor esfuerzo en seguir adelante y así ser útil para la sociedad y que es el motor que me obliga a funcionar y ser cada día el mejor.

A mi hijo NIKOLS HURTADO RIVEROS, que también con el mayor cariño que tuvimos, quien también viene dando el mayor esfuerzo en sus estudios secundarios para poder lograr su superación y luego sea profesional también, también es el motor que me obliga a funcionar y ser cada día el mejor. A ellos este proyecto.

A mis hermanos Genoveva, Amaparo, José, Vidal, Gilbert, Marianela, Ana Isabel, Celso, Carlos y esposos y esposas, toda la familia, por la confianza depositada en mí y por su apoyo constante e Incondicional.

Familia mía son el amor de mi vida y todo lo hago por ustedes, Recuerden que siempre cuenten conmigo y siempre les voy amar.

WILBER HURTADO TORRES V

AGRADECIMIENTO

A Dios por todo lo que somos y seremos. A la Universidad Privada Antenor Orrego de Trujillo, especialmente a la Escuela Profesional de Ingeniería Civil con el propósito de obtener el título profesional de Ingeniero Civil.

Un sincero agradecimiento al Dr. Fidel

Germán Sagástegui Plasencia quien nos brindó

asesoramiento incondicional hacia la culminación del presente trabajo de suficiencia profesional.

A nuestros familiares que con sacrificio han contribuido a este logro.

Liliana y Wilber

VI

RESUMEN

El desarrollo de la presente tesis, plantea una alternativa de solución ante el déficit actual para satisfacer la demanda elemental de agua potable y alcantarillado en el distrito de Chuquibambilla, para los próximos 20 años.

En la actualidad el distrito de Chuquibambilla provincia de Grau perteneciente a la región Apurímac, como muchos otros pueblos alejados carece de un servicio ineficiente, convirtiéndose esto en un foco de contaminación latente para la población, por lo que con el presente proyecto en los servicios básicos adecuados, garantizando así la salubridad de la población.

Este proyecto constará de cámaras rompe presiones, instalaciones domiciliarias para agua potable y buzones ubicados a lo largo de toda la red propuesto de acuerdo a la topografía y las viviendas, redes colectoras que se encarguen de evacuar las aguas servidas hacia el emisor final ubicada en la parte baja de la zona urbana a unos 3000 metros. aproximadamente;

hacia el rio

Chuquibambilla; también se implementó el componente de capacitación y concientización hacia la población beneficiaria, con lo que se disminuyó el riesgo de contaminación y mejora en la calidad de vida de los pobladores de esta zona.

Se ha realizado un estudio de impacto ambiental para determinar los impactos negativos con sus respectivas mitigaciones en la construcción del proyecto.

El periodo de diseño, población de diseño, dotaciones, variaciones de consumo, caudal promedio, caudal máximo diario y caudal máximo horario, ha sido calculado teniendo en cuenta la normatividad vigente. Reglamento Nacional de Edificaciones.

Se utilizo el método de hacen Williams para cálculo de las demandas horarias. Se utiliza el programa CivilCad 2011 para realizar el modelamiento de la red de agua potable. Se utiliza el programa watercad v.8 para realizar el modelamiento de la red de agua potable.

VII

ABSTRACT

The development of present it thesis, you present an alternative of solution in front of the presentday deficit to fulfill the elementary requests of drinkable water and sewage system at Chuquibambilla, district, for the next 20 years.

As of the present moment Chuquibambilla district Grau province belonging to the region Apurímac, like many other far away towns lacks an inefficient service, becoming converted this in a focus of latent contamination for the population, which is why with the present I lay plans in the basic adequate services, guaranteeing the population's healthiness that way.

This project will consist of cameras break pressures, domiciliary installations for drinkable water and located mailboxes to I deliver it of all the net proposed according to topography and houses, collecting nets that the suited someone's purposes waters toward the final emitter located in the urban zone's downside to some take upon themselves to empty out 3000 meter approximately; Toward the laugh Chuquibambilla; Also the component of comprehension and consciousnessraising toward the population benefitted, so that you eased up the risk of contamination were implemented.

A study of environmental impact to determine the negative impacts with his respective mitigations at the construction of the project has come true.

The period of design, population of design, endowments, variations of consumption, average flow intensity, maximum daily flow intensity and maximum hourly flow intensity, it has been calculated taking the ground rules in use into account (National Regulations of Edifications).

Himself I utilize the method of Williams for calculation make of the hourly requests. CivilCad utilizes the program itself to accomplish the modeling of the drinkable- water net. WaterCad utilizes the program itself v.8 to accomplish the modeling of the drinkable- water net.

VIII

INDICE DE FIGURAS Figura N° 1

Esquema Explicativo Plano de Ubicación Departamento

2

Figura N° 2

Esquema Explicativo Plano de Ubicación Distrito

3

Figura N° 3

Esquema Explicativo Flujo Permanente

26

Figura N° 4

Esquema Explicativo Línea de Conducción

29

Figura N° 5

Esquema Explicativo de caja rompedora de presion

30

Figura N° 6

Esquema Explicativo Método de Aforo

42

Figura N° 7

Esquema Explicativo Aforo por Velocidad

43

Figura N° 8

Esquema Explicativo Aforo por Vertedero

43

Figura N° 9

Detalle de puente de madera peatonal provisional

98

Figura N° 10

Detalle de Excavación de acometida de Alcantarillado

101

Figura N° 11

Detalle de Zanja (Vía sin pavimento)

102

Figura N° 12

Detalle de Zanja (Vía con pavimento)

102

Figura N° 13

Detalle de Compuerta de una tubería

103

Figura N° 14

Detalle de señalización de tránsito en obra

105

Figura N° 15

Detalle de placa cámara de inspección

107

Figura N° 16

Detalle de Inspección domiciliaria

109

IX

INDICE DE GRAFICOS

Grafico N° 1

Esquema Explicativo Enfermedades

12

Grafico N° 2

Esquema Explicativo árbol de causa y Efecto

13

Grafico N° 3

Esquema Explicativo árbol de medidas y fines

15

Grafico N° 4

Esquema Explicativo Sistema de Alcantarillado

16

Grafico N° 5

(A) Esquema Explicativo Sistema de Alcantarillado

39

(B) Esquema Explicativo Detalle de Captación

40

(C) Esquema Explicativo Detalle captación de fondo

41

(D) Esquema Explicativo Detalle captación Manantial

41

Esquema Explicativo Dimensionamiento Canastilla

47

Grafico N° 6

X

INDICE DE CUADROS

Cuadro N° 1

Esquema Explicativo de Población Beneficiaria

5

Cuadro N° 2

Esquema Explicativo de Morbilidad

6

Cuadro N° 3

Esquema Explicativo de Morbilidad General Micro Red

7

Cuadro N° 4

Esquema Explicativo Porcentaje de Enfermedades

7

Cuadro N° 5

Esquema Explicativo Porcentaje de Enfermedades Micro Red

8

Cuadro N° 6

Esquema Explicativo Periodo de Diseño

18

Cuadro N° 7

Esquema Explicativo Caudal de Infiltración

18

Cuadro N° 8

Esquema Explicativo Valores de K diferentes accesos

28

Cuadro N° 9

Esquema Explicativo Valores de K contracción Brusca

28

Cuadro N° 10

Esquema Explicativo Población Futura

32

Cuadro N° 11

Esquema Explicativo Método interés simple

32

Cuadro N° 12

Esquema Explicativo Población de diseño

33

Cuadro N° 13

Esquema Explicativo Dotación Según Población

34

Cuadro N° 14

Esquema Explicativo Máximo demanda Horaria

36

Cuadro N° 15

Toma de muestras de Aforos

42

Cuadro N° 16

Presiones y Velocidades

50

Cuadro N° 17

Identificación de Impactos

112

Cuadro N° 18

Medidas de Mitigación

113

Cuadro N° 19

Plan de Monitoreo Ambiental

115

Cuadro N° 20

Plan de contingencia

116

Cuadro N° 21

Plan de Mitigación

117

Cuadro N° 22

Impactos Negativos

118

Cuadro N° 23

Impactos Positivos

118

XI

INDICE DE FOTOGRAFIAS

Fotografía N° 1

Vista Panorámica del Distrito de Chuquibambilla

Fotografía N° 2

Captación de aguas subterráneas

Fotografía N° 3

Captación de agua manante Qoñiuno

Fotografía N° 4

Trabajos Topográficos

Fotografía N° 5

Excavación de Zanjas

Fotografía N° 6

Toberas Puesto en Obra

Fotografía N° 7

Cámaras rompe presiones ( Deterioradas Existentes)

Fotografía N° 8

Piletas Provisionales Existentes

Fotografías N° 9

Tendido de Tuberías Red de Alcantarillado

Fotografía N° 10

Compactación Manual y Mecánico

Fotografía N° 11

Inspección de Buzones de Alcantarillado

Fotografía N° 12

Reservorio

XII

INDICE DE CONTENIDOS

Caratula

I

Hoja para firma de Jurados y Asesor

II

Presentación

III

Dedicatorias

IV

Dedicatorias

V

Agradecimiento

VI

Resumen

VII

Abstract

VIII

Índice de Figuras

IX

Índice de Gráficos

X

Índice de Cuadros

XI

Índice de Fotografías

XII

Índice de Contenidos

XIII

INTRODUCCION

CAPITULO I: GENERALIADES

1

1.1

OBJETIVOS DEL PROYECTO

1

1.2

ASPECTOS GENERALES DE LA ZONA DE ESTUDIO

2

1.2.1

UBICACIÓN GEOGRAFICA

2

1.2.2

ANTECEDENTES

3

CAPITULO II: FUNDAMENTACION TEORICA 2.1

MARCO TEORICO

5

2.2

POBLACION AFECTADA

5

2.2.1

SALUD

6

2.2.2

AGUA POTABLE EXISTENTE

7

2.2.3

CAPTACION

8

2.2.4

LINEA DE CONDUCCION

9

2.2.5

RESERVORIOS DE ALMACENAMIENTO

9

2.2.6

REDES DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE

10

2.2.7

SISTEMA DE DESAGUE EXISTENTE

10

2.3

DESCRIPCION DEL PROBLEMA Y SUS CAUSAS

11

2.4

OBJETIVOS DEL PROYECTO

13

2.5

ANALISIS DE MEDIOS

14

2.6

ANALISIS DE FINES

14

2.6.1

ANALISIS DE MEDIOS FUNDAMENTALES PARA EL SIST. DE AGUA POTABLE

15

2.6.2

PARA EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO

16

2,7

ALTERNATIVAS DE SOLUCION

16

2.7.1

PARA EL SIST. DE REDES DE DISTRIB. DE AGUA POTABLE,NORMA OS,050

16

2.7.2

REDES DE AGUAS RESIDUALES Y/O ALCANTARILLADO

17

2.8

OBLIGACIONES Y DERECHOS DE LOS USUARIOS LEY DE SAN.Y REGLAM.

19

2.8.1

OBJETIVOS

20

2.8.2

DOTACION Y DEMANDA DE AGUA

20

2.8.3

CAUDAL DE ABASTECIMI

20

CAPITULO III: MEMORIA DE CÁLCULO 3.1

PROCESO DE CALCULO DEL SIST. DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DEL DISTRITO DE CHUQUIBAMBILLA- GRAU- APURIMAC

21

3.2

CONSIDERACIONES HIDRAULICAS EN TUBERIAS

23

3.2.1

ECUACIONES PARA FLUJO PERMANENTE

23

3.2.2

FLUJO UNIFORME EN TUBERIAS

25

3.2.3

PERDIDAS DE ENERGIA POR FRICCION EN LA CONDUCCION

26

3.2.4

DISEÑO E LINEAS DE CONDUCCION POR GRAVEDAD

29

3.2.5

PRESIONES MAXIMAS

30

3.2.6

ESTACIONES REDUCTORASDE PRESION

30

3.2.7

METODOS PARA ESTIMAR LA POBLACION FUTURA

30

3.3

MEMORIA DE CALCULOS

32

3.3.1

PARAMETROS DE DISEÑO

34

3.4

DISEÑO DE LAS CAPTACIONES

37

3.4.1

FUENTES DE ABASTECIMIENTO

37

3.5

TIPOS DE CAPTACION EN MANANTIALES

39

3.6

METODO DE AFORO

42

3.7

DISEÑO HIDRAULICO Y DIMENCIONAMIENTO

44

3.8

CRITERIOS DE DISEÑO DE LA LINEA DE ADUCCION

48

3.8.1

PRESIONES Y VELOCIDADES ADMISIBLES EN LA RED

49

3.9

CONSTRUCCION DE RESERVORIO

50

3.9.1

UBICACIÓN DE VALVULAS

54

CAPITULO IV: TOPOGRAFIA 4.1

MODELACION ATRAVEZ DEL PROGRAMA CIVIL

56

CAPITULO V. PROCESO CONSTRUCTIVO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO 5.1

AGUA POTABLE

81

5.1.1

OBRAS PROVISIONALES

81

5.1.2

TRANSPORTE DE MATERIAL Y EQUIPO A OBRA

81

5.1.3

ALMACEN DE OBRA

81

5.2

CAPTACION

81

5.3

SOLADO DE CONCRETO

83

5.4

PRUEBA HIDRAULICA PARA CAPTACION

86

5.5

CAPTACION EXISTENTE PROYECTADA

87

5.6

OBRAS DE CONCRETO SIMPLE

87

5.7

MOVIMIENTO DE TIERRAS

87

5.8

METODO DE EJECUCION

88

5.9

ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL TUBO

89

5.9.1

PRUEBAS DE CALIDAD DE LAS TUBERIAS

89

5.9.2

CAPACITACION EN OBRA

90

5.9.3

SUMINISTRO DE ACCESORIOS P/LINEA DE CONDUCCION

91

5.9.4

PRUEBA HIDRAULICA Y DESINFECCION

91

5.10

RESERVORIO DE 600 M3

94

5.10.1 SUMINISTRO E INSTALACION DE HIPOCLORADOR

98

5.11

99

LINEA DE ADUCION Y DISTRIBUCION

5.11.1 TRAZO NIVELACION Y REPLANTEO CONEXIONES DOMICILIARIAS

99

5.11.2 CINTA PLASTICASEÑALIZADORA P/LIMITE DE SEGURIDAD DE OBRA

99

5.11.3 PUENTE DE MADERA PASE PEATONAL SOBRE SANJA PROVISIONAL

99

5.11.4 PRUEBAS DE CALIDAD DE LAS TUBERIAS

100

5.11.5 CONEXIONES DOMICILIARIAS DE AGUA

100

5.11.6 SUMINISTRO DE INST. DE ACCESORIOS CONEXIÓN DOMICILIARIA

100

5.11.7 SUMINISTRO E INST. DE CAJA DOMICILIARIA

101

5.11.8 PRUEBA HIDRAULICA PARA CONEX. DOMICILIARIAS

101

5.11.9 CONSTRUCCION DE CASETA DE VALVULA DE CONTROL

102

5.11.10 PRUEBA HIDRAULICA Y DESINF. CAMARA ROMPE PRESIONES

102

5.12

ALCANTARILLADO

102

5.12.1 INSTALACION DE TUBERIA

103

5.12.2 COMPONENTES DE UNA ACOMETIDA

105

5.12.3 RECTIFICACION Y COMPLEMENTO DE LAS ESPECIFICACIONES

105

5.12.4 MEDIDAS DE SEGURIDAD

105

5.13

PRUEBA HIDRAULICA

108

5.14

BUZONES Y CAJAS DE INSPECCION

109

5.14.1 CONEXIONES DOMICILIARIAS DE DESAGUE

110

5.14.2 PRUEBA HIDRAULICA CONEX. DOMICILIARIAS DESAGUE

112

CAPITULO VI. IMPACTO AMBIENTAL 6.1

IDENTIFICACION DE IMPACTOS

113

6.2

PLAN DE MONITOREO AMBIENTAL

116

6.3

PLAN DE CONTINGENCIAS

117

6.4

PLAN DE MANEJO AMBIENTAL

119

6.5

PLAN DE MITIGACION

119

6.5.1

AFLUENTE LIQUIDO

119

6.5.2

RIESGOS DE FAUNA, FLORA Y SOCIO CULTURALES

119

6.5.3

VALORACION DE IMPACTOS AMBIENTALES

120

6.6

LEY GENERAL DEL AMBIENTE N° 28611

121

6.6.1

LEY DE CREACION Y ORGANIZACIONY FUNCIONES DEL MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE DL N°1013

121

6.6.2

REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES R.M.N°290-203

122

6.6.3

LEY GENERAL DE AGUAS D.L. N°17752 Y SUS REGLAMENTOS

122

CAPITULO VII. RESULTADOS 7.1

DATOS PARA EL DISEÑO

123

7.2

DOTACIONES

123

7.3

VARIACIONES DE CONSUMO

123

7.4

CAUDALES DE DISEÑO

123

7.4.1

CONSUMO MEDIO DIARIO

123

7.4.2

CAUDAL MAXIMO DIARIO

124

7.4.3

CAUDAL MAXIMO HORARIO

124

7.5

LINEA DE CONDUCCION ADUCCION

124

7.5.1

LINEA DE CONDUCCION

125

7.5.2

DISEÑO DE LA LINEA DE CONDUCCION Y ADUCCION

125

7.5.3

DISEÑO HIODRAULICODE LA LINEA DE CONDUCCION Y ADUCCION

125

7.6

VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO

125

7.6.1

VOLUMEN DE REGULACION

126

7.6.2

VOLUMEN CONTRA INCENDIO

126

7.6.3

VOLUMEN DE RESERVA

126

7.6.4

UBICACIÓN DEL RESERVORIO

126

7.6.5

TIPO DE RESERVORIO

127

CAPITULO VIII. DISCUSION

128

CAPITULO IX. CONCLUSIONES

129

CAPITULO X. RECOMENDACIONES

130

CAPITULO XI. REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS

131

CAPITULO XII. ANEXOS - FOTOGRAFIAS - PLANOS

132

XIII

CAPITULO I. GENERALIDAES

La disponibilidad de los

recursos hídricos para los diferentes usos, no solo depende de los

volúmenes de agua superficial y subterránea, sino también de la calidad de estos recursos.

La provisión de sistemas confiables de abastecimiento de agua potable es actualmente un objetivo para todos los países del mundo como parte de muchos programas internacionales

El desarrollo de las ciudades y el incremento de la población hacen que existan muchas necesidades, y ante la insatisfacción de las mismas, se genera gran malestar en la población. Entre estas necesidades se halla el desabastecimiento de agua potable, que es causante de enfermedades gastrointestinales, que son ocasionadas por agentes patógenos, el cual ha sido un problema sobre todo en zonas marginales y de extrema pobreza como de Chuquibambilla, y todo ello conlleva al retraso socioeconómico.

Con este proyecto se pretendió dar una alternativa para garantizar el servicio continuo de agua potable y alcantarillado en condiciones aptas, la preservación de la salud pública y protección del medio ambiente. Además, la importancia que tiene el monitoreo de las aguas para los estudios relacionados con la cantidad, calidad y conservación de estos recursos.

En general toda localidad que crece y se desarrolla, de igual manera crecen sus necesidades socio económicos y los servicios básicos de saneamiento, es decir las necesidades que en el inicio de la población eran secundarias cuando estas alcanzan su desarrollo se convierten en primarias e indispensables y algunas son inherentes a las personas convirtiéndose de esta manera en derechos tales como: Educación, salud, vivienda etc.

Una de esas necesidades es básica para el distrito de Chuquibambilla, es contar con los servicios de Agua Potable y alcantarillado, tomando en cuenta que al satisfacer dichas necesidades, contribuirá a mejorar notablemente la calidad de vida de la población.

Actualmente, en el mundo la innovación de nuevos sistemas para abastecer de los diversos servicios de agua potable, y alcantarillado constituyen una infraestructura de desarrollo social. 1.1

OBJETIVOS DEL PROYECTO: 1.1.1 Objetivos General Realizar el Proceso Constructivo del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado, del distrito de Chuquibambilla provincia de Grau Departamento de Apurímac.

1

1.1.2 Objetivos Específicos: - Mejorar el Sistema de abastecimiento de agua potable y alcantarillado del Distrito de Chuquibambilla, para solucionar la problemática de su deficiente servicio. – Incrementar el acceso a los servicios de los nuevos usuarios. – Ampliación de agua potable y alcantarillado, para que las viviendas tengan instaladas sus desagües y conectadas a las redes colectoras. – Reducir la morbilidad y mortalidad especialmente de los niños. – Reducir las epidemias y enfermedades infectocontagiosas. – Determinar la población futura que se beneficiará con el proyecto. – Realizar el estudio de Impacto Ambiental. 1.2

ASPECTOS GENERALES DE LA ZONA EN ESTUDIO 1.2.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA. Localidad

:

Chuquibambilla (Capital de Provincia).

Distrito

:

Chuquibambilla.

Provincia

:

Grau.

Departamento

:

Apurímac.

Altitud

:

3750 msnm. FIGUAR N° 01 UBICACIÓN DEL PROYECTO

Mapa Político del Perú.

Provincia de Grau

2

FIGUAR N° 02 Distrito de Chuquibambilla.

1.2.2 ANTECEDENTES. La Municipalidad Provincial de Grau, desde el año 1960 aproximadamente, mediante la oficina de Infraestructura y Obras como parte de su función y preocupación de resolver los problemas de Saneamiento, que presentaba la población de Chuquibambilla, se dieron inicio a la ejecución de las redes de Agua Potable y Desagüe en las zonas céntricas de la localidad, y en los años posteriores también se fueron realizando obras de Saneamiento tratando de ampliar y dar mejoramiento a las redes existentes.

Como parte de estas obras se fueron ejecutando la captación de Qoñiuno,

línea de

conducción desde la captación de Qoñiuno al reservorio rectangular apoyado ubicado en la zona denominada Huanca, así como algunas redes de distribución en algunos barrios céntricos de la localidad.

Sin embargo, todos estos trabajos realizados no dieron ninguna solución integral a la problemática que constantemente sufrían los pobladores de Chuquibambilla, por lo que los servicios básicos de Agua Potable y Alcantarillado, cada vez mas es deficientes ya sea porque la fuente de agua potable actual no cubre la demanda de la población y las instalaciones realizadas no cumplen las Normas Técnicas establecidas para este tipo de Instalaciones, sumándose a todo ello el tipo de material empleado cumplió su vida útil.

Habiéndose trazado como objetivo resolver la problemática del servicio de saneamiento,

la Municipalidad Provincial de Grau en el año 2003 se decide a

desarrollar el Expediente Técnico del Proyecto de Ampliación y Mejoramiento de los

3

Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado de Chuquibambilla, la misma no contaba con el estudio de un perfil técnico, cuyo documento exige el Sistema Nacional de Inversión Pública para ser financiado su ejecución.

El acuerdo adoptado en sesión de fecha 29 de Marzo del 2005, mediante el cual el Consejo Ejecutivo del Fideicomiso Aporte Social Proyecto Las Bambas, aprobó el Proyecto Integral de Agua Potable y Alcantarillado de Chuquibambilla, para cuyo efecto se realizó el

Concurso N° AD-003-2005/CAFIBA

para su construcción,

materia de la presente Tesis en dicho Proceso Constructivo.

El distrito de Chuquibambilla gira en torno de la agricultura, la cual es ejercida por un gran número de pobladores y pequeños propietarios. Un menor porcentaje de habitantes se dedica a la Administración Publica, otros a actividades de comercio, servicios y otros.

4

CAPITULO II. FUNDAMETACION TEORICA 2.1

MARCO TEORICO El sistema de agua potable y alcantarillado, conduce agua sin calidad como se describe los análisis hechos en diferentes fechas durante los últimos años 1,957, hecho que ocasiona la presencia de enfermedades gastrointestinales y otros, además hay uso irracional del agua, debido a que utilizan para el riego de areas verdes, jardines públicos, gras del estadio y otros, por lo que el mayor impacto en el suministro de los servicios de agua y alcantarillado, se consigue cuando las familias mejoran las condiciones al interior de las viviendas y los utilizan adecuadamente; convirtiéndose en buenos usuarios de los mismos, donde el proyecto considera básicamente en:

•

Mejoramiento de la infraestructura del sistema de agua potable, a fin de garantizar un servicio con calidad y dentro de los estándares establecidos.

•

Mejoramiento y ampliación del sistema de alcantarillado.

•

El proyecto, materia del presente estudio, por su naturaleza, se enmarca dentro de los lineamientos de política sectorial, Regional y Local, consecuencia de ello se encuentra consignado en el Plan

de Estratégico Concertado de la Municipalidad

Provincial de Grau Chuquibambilla. 2.2

POBLACION AFECTADA Para determinar la población afectada, por el problema, primero se ha tenido que definir el área de proyecto o área de intervención, en este sentido, el área de intervención es la zona urbana de la localidad de Chuquibambilla.

En este sentido, la población afectada es de 7975 habitantes, esta población ha sido determinado, teniendo en cuanta la población urbana del periodo inter-censal 19811993, en este periodo la tasa es del orden 3.47 %, motivo por el cual se ha tomado en consideración la tasa de crecimiento EVOLOCION DE LA POBLACION AFECTADA EN EL DISTRITO DE CHUQUIBAMBILLA

CUADRO N° 01 AÑOS

TOTAL

1981

2875

1993

4654

2003

5280*

Fuente; INEI-CENSO POBLACIONAL 1981-1993 *Proyección de la población afectada con la tasa 1.27 % - INEI

5

Según el Censo de Población y Vivienda del año 1993, se tiene registrado en la localidad de Chuquibambilla de 1,212.00 viviendas, relacionado con la población urbana, para el mismo año se tiene una densidad de 3.84 habitantes/vivienda, información que se utilizara para las proyecciones correspondientes, por tanto para el año 2,003, se estima en 1375.00 viviendas; cabe señalar que el material de construcción predominante es de material de adobe y en un mínimo de material de concreto. 2.2.1 SALUD La localidad cuenta con un centro de Salud, así mismo, según la información estadística, los habitantes son afectados por enfermedades principalmente de las vías respiratorias, siendo esta una enfermedad infecciosa aguda del tracto respiratorio superior que es atacada por más de cien tipos de virus también enfermedades

infecciosas

parasitarias,

la

cual

tiene

incidencia

en

enfermedades de la cavidad bucal, por las condiciones del consumo del agua entubada, sumado a las condiciones deficientes del alcantarillado, situación negativa que será revertido en gran medida con la intervención.

CUADRO N° 02 PRIMERAS CAUSAS DE MORBILIDAD < A 5 AÑOS 2002 C.S. CHUQUIBAMBILLA N°

DESCIPCION

F

M

T

TOTAL

1232

1333

2565

%

Tasa x 100 Habitante

1 Infecciones agudas de las vías respiratoria

433

496

929

36.22

3621.83

2 Enfermedades infecciosas intestinales

234

294

528

20.58

2058.48

3 Desnutrición

228

210

438

17.08

1707.60

4 Otras infecciones agudas de las vías respiratorias

56

68

124

4.83

483.43

5 Dermatitis

53

46

99

3.86

385.96

6 Otras enfermedades de vías respiratorias

45

26

71

2.77

276.80

7 Helmintiasis

30

3

33

1.29

128.65

8 Trastornos de la Conjuntiva

24

28

52

2.03

202.73

9 Enfermedades de la Cavidad Bucal

29

20

49

1.91

191.03

10 Influenza gripe y neumonía

16

26

42

1.64

163.74

11 Las otras de mas causas

84

89

173

6.74

674.46

Fuente: MINSA-CHUQUIBAMBILLA 2003.

6

CUADRO N° 03 MORBILIDAD GENERAL POR GRUPO ETAREO MICRO RED GRAU

N°

GRUPO DE EDAD PerNeon. Infancia Preecos 05-09 Adolec. Adulto

MORBILIDAD

1 Enfermedad. de las vías respiratorias superiores

Adul. Mayor

TOTAL

101

1410

1722

659

961

1331

89

6273

2 Afecciones dentales y periodontales

0

2

160

446

636

715

31

1990

3 Enfermedades infecciosas intestinales

1

629

863

59

35

88

20

1695

4 Otras enfermedades. del aparato respiratorio

27

461

559

153

136

278

75

1689

5 Otras enfermedades. infecciosas y parasitarias Enfermedades. de la piel y del tejido sub 6 cutáneo

2

54

306

168

130

99

9

768

59

145

130

65

59

58

7

523

7 Infecciones de transmisión sexual

1

1

2

2

45

437

2

490

8 Enfermedades del aparato digestivo

5

26

24

5

49

280

34

423

5

54

103

57

5

87

11

322

0

2

0

7

13

209

85

316

71

118

351

253

447

1224

131

2595

272

2902

4220

1874

2516

4806

494 17084

9 Trastornos del ojo y sus anexos Enfermedades. del sistema. Muscular y tejido 10 conjunto. 11 Todas las demás causas

TOTALES Fuente: MINSA-CHUQUIBAMBILLA 2003.

CUADRO N° 04 PORCENTAJE DE LAS ENFERMEDADES MICRO RED DE GRAU N°

DESCRIPCION

PORCENTAJE %

1 Enfermedades de las vías respiratorias superiores

36.72

2 Afecciones dentales y periodontales

11.65

3 Enfermedades infecciosas intestinales

9.92

4 Otras enfermedades del aparato respiratorias 5 Otras enfermedades infecciosas y parasitarias

9.89 4.50

6 Enfermedades dela piel y del tejido sub cutáneo

3.06

7 Infecciones de transmisión sexual

2.87

8 Enfermedades del aparato digestivo

2.48 1.88

9 Trastornos del ojo y sus anexos 10 Enfermedades del sistema muscular y tejido conjuntivo 11 Todas las demás causas

1.85 15.19

Fuente: MINSA-CHUQUIBAMBILLA 2003.

2.2.2 AGUA POTABLE EXISTENTE En relación al servicio de agua potable, en la localidad de Chuquibambilla, existe una cobertura del 97.4 % de viviendas, sin embargo el servicio brindado por la Junta Administradora de Servicios, es racionado brindando el servicio en promedio de 16 horas; además el agua que se consume es de baja calidad, por

7

cuanto el análisis bacteriológico así lo demuestra, el análisis con presencia de coliformes fecales, según los reportes por parte de la DIRESA-ABANCAY.

La dotación actual es insuficiente, según el muestreo en relación de 20 viviendas, ubicados en puntos estratégicos de la localidad, se ha observado, un promedio de 50 % litros/día/persona; para un mejor entendimiento de servicio de agua, se presenta el siguiente cuadro con sus componentes. CUADRO N° 05 PORCENTAJE DE LAS ENFERMEDADES MICRO RED DE GRAU

N° de conexiones a la red de agua

N° de conexiones a la red de alcantarillado

N° de viviendas con medidores

continuidad del servicio de agua (horas)

1339

970

0

16

2.2.3 CAPTACION El sistema de abastecimiento de agua actual para la localidad de Chuquibambilla cuenta con dos fuentes de aguas subterráneas. a) Captación de Qoñiuno Es una captación de aguas subterráneas, ubicado a una distancia aproximada de 4.50 Km. de la ciudad de Chuquibambillas, que consiste en una estructura cuadrada y otra rectangular, las mismas se encuentran en mal estado de conservación, ya que son estructuras de una antigüedad de más de 40 años, la producción de esta fuente de acuerdo a los resultados del aforo realizado es de 3.64 lps, siendo la calidad del agua de esta fuente buena que solo requiere de desinfección, de acuerdo a los resultados del análisis Físico Químico y Bacteriológico practicado a la muestra de esta fuente.

Esta estructura de captación no cuenta con los accesorios de control adecuados ni los elementos de seguridad que conserve la potabilidad del líquido elemento. b) Captación de Huancco Bajo Es una estructura de captación nueva, ejecutada por la Municipalidad Provincial de Grau, la cual capta las aguas subterráneas con una producción de 8.82 LPS, por lo que existe desperdicio de agua en los contornos de la captación, cuyas aguas son transportadas en forma inadecuada por una línea

8

de conducción con tuberías PVC SP de 4”. Esta fuente alimenta al reservorio apoyado de 115 m3 de capacidad, ejecutado por FONCODES en el año 1985. Esta captación formara parte del proyecto definitivo que se plantea. 2.2.4 LINEA DE CONDUCCION a) Línea de conducción de Qoñiuno. Conformado por tuberías de 4” Asbesto Cemento, en una longitud de 4.50 Km., esta línea de conducción se encuentra en mal estado de conservación, ya que la tubería tiene más de 40 años de antigüedad, por lo que presenta roturas y deterioros en su recorrido, por donde se puede notar que se producen fugas de agua, lo cual hace más deficiente el abastecimiento no cubriendo la demanda de la población.

Esta línea de conducción alimenta las aguas hacia el reservorio nuevo existente de 115 m3, ubicado en la zona denominada Listana. b) Línea de conducción de Huancco Bajo :Esta línea de conducción

está

conformada por tuberías de PVC SP de 4” en una longitud de 6 Km. aproximadamente, la que conduce las aguas desde la captación nueva de Huancco bajo hasta el reservorio circular apoyado de 110 m3 de capacidad, esta línea de conducción hace un recorrido no adecuado, ya que inicialmente esta línea llega hasta la captación de Qoñiuno para luego continuar paralelo a la línea de conducción antigua de asbesto cemento, con lo que se produce perdida de carga considerable, la que no es técnicamente recomendable. 2.2.5 RESERVORIOS DE ALMACENAMIENTO a) Reservorio de Huanca Huanca: Son dos reservorios de forma rectangular, que consisten en estructuras antiguas de 40 m3 de capacidad cada una, las mismas operan interconectadas entre sí, ubicado en el lugar del Barrio de San Cristóbal, los mismos se encuentran actualmente muy próximos a las viviendas, lo cual hace que el abastecimiento para estas viviendas no tengan presiones mínimas permisibles.

Estas estructuras se encuentran en mal estado de conservación, por su antigüedad de más de 40 años, por lo que ya no formara parte del proyecto planteado.

Reservorio de Listana. Es una estructura circular de almacenamiento, ubicado en la zona denominada Listana, cuya capacidad es de 100.00 m3, se encuentra en regular estado de conservación ya que es una estructura ejecutada por FONCODES en el año 2003.

9

Este reservorio cuenta con todos los accesorios de control necesarios, asimismo cuenta con su tapa de inspección y una escalera de F°G° tipo gato, este reservorio es alimentado mediante la línea de conducción con tubería de PVC de 4”, que conduce las aguas desde la nueva captación de Huancco Bajo; la distribución a partir de este reservorio se realiza en forma desordenada, por lo que algunas zonas son más beneficiadas y otras perjudicadas por el abastecimiento. 2.2.6 REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE. a) Redes de Distribución. Las redes de distribución existentes de la localidad de Chuquibambilla, están conformadas por tuberías de

Ø 2”, 3” y 4” de diferentes materiales, siendo

estas de PVC y Asbesto Cemento. Las tuberías de distribución existentes están instaladas en forma deficiente, ya sea por que no cumplen con las normas técnicas establecidas, así como no cuentan accesorios de control

con los respectivos

que aísle circuitos definidos para un correcto

abastecimiento y evite sobre presiones en las tuberías que deterioran las mismas, por otra parte según información obtenida en el proceso de evaluación, hay tuberías existentes con una antigüedad de más de 40 años, las que corresponden a las tuberías de A.C. de Ø 3” y 4”, las mismas se encuentran instaladas en las zonas céntricas de la localidad, y están deterioradas por su antigüedad, sumándose a ello que existen tuberías instaladas en forma superficial

que fácilmente vienen sufriendo roturas y

deterioros por los impactos que se producen sobre ellos. b) Conexiones Domiciliarias de Agua La localidad de Chuquibambilla cuenta con 747 conexiones de agua, que representa aproximadamente al 90% del total de viviendas de la localidad y el 5% se abastecen mediante conexiones no contabilizadas. Las conexiones existentes son en la mayor parte de tuberías de F°G° de ½”, a su vez en algunos casos no cuentan con los accesorios de control respectivo, lo que genera que se desperdicie del líquido elemento. 2.2.7 SISTEMA DE DESAGUE EXISTENTE. a) Red Colectora. La red colectora de desagües existentes de la localidad de Chuquibambilla, está conformada por tuberías de Ø 8” de material C.S.N y PVC en un menor porcentaje.

10

El estado de conservación de los colectores de PVC

aparentemente se

encuentra en buen estado de conservación, ya que estas instalaciones no son muy antiguas y las tuberías de C.S.N son de una antigüedad considerable, por lo que ya cumplieron su periodo para los que fueron instalados.

Con respecto a la descarga de las aguas servidas, estas en su totalidad se descargan a las quebradas ubicadas en las partes bajas de la localidad, sin tener algún tipo de tratamiento adecuado, estas descargas se realizan en distintos puntos de acuerdo a las áreas de drenajes planteadas. Estas descargas de las aguas servidas a campo abierto, genera la contaminación de las zonas aledañas, por lo tanto se producen enfermedades de origen hídrico lo que se incide mayormente en lo niños. b) Conexiones domiciliarias de desagüe. En la localidad de Chuquibambilla, se encuentran registradas un total de 650 conexiones domiciliarias de desagües, que representa un 79% del total de viviendas aproximadamente, estas conexiones son de tuberías de C.S.N de Ø 6”, las que a la fecha se encuentran en mal estado de conservación, por la antigüedad de estas instalaciones y el mal uso que dan los usuarios a estos servicios. 2.3

DESCRIPCION DEL PROBLEMA Y SUS CAUSAS

a) Identificación Del Problema Central. La población de Chuqibambilla, presenta frecuentes casos de enfermedades de origen hídrico (parasitosis, diarreicas y dérmicas), particularmente la población infantil, como se aprecia en los cuadros anteriores, este grupo de enfermedades viene aumentando entre los años 2002 y 2004, siendo la tasa de incidencia de 45% de acuerdo a las estadísticas de salud.

Entre las razones podría ser el consumo de agua de mala calidad y las enfermedades dérmicas por que en el ambiente circundante a sus viviendas se observan disposiciones de excretas y por la insuficiente cobertura de instalaciones domiciliarias de agua potable.

También se observa un bajo nivel de educación sanitaria en la población. En resumen el problema central de la población de Chuqibambilla, es:

11

Gráfico Nº 1. Problema Central

“Incremento de la incidencia de enfermedades diarreicas y parasitosis en el distrito de Chuqibambilla”.

b) Análisis De Las Causas Del Problema Las principales causas del problema: - Principales causas: Entre las principales causas identificadas que generan el problema central:
Consumo de agua de mala calidad debido al bajo nivel de cobertura del servicio de agua para consumo humano y a la deficiente infraestructura del sistema de agua.
Inadecuados hábitos y prácticas de higiene, por el escaso conocimiento de educación sanitaria.
Inexistencia de infraestructura de disposición sanitaria de excretas en las viviendas alejadas, por los limitados recursos de la población y la poca atención del gobierno local. c) Análisis De Efectos. Los principales efectos del problema: • Efectos: La incidencia de enfermedades diarreicas, trae consigo incremento de la tasa de morbilidad infantil, así como incremento en los gastos por salud de la población, que finalmente conlleva al deterioro de la calidad de vida de la población de Chuquibambilla.

12

Gráfico Nº 2. Presenta el árbol de causas – efectos ARBOL DE CAUSAS Y EFECTOS EFECTO FINAL

Bajo nivel de vida del poblador del distrito de Chuquibambilla.

EFECTO INDIRECTO

Agudización de las enfermedades en el distrito de Chuquibambilla.

EFECTO INDIRECTO

EFECTO INDIRECTO

EFECTO INDIRECTO

Incremento de mortalidad en la población

Desnutrición en la población

Incremento de altos costos de tratamiento de enfermedades

PROBLEMA CENTRAL

“Alta incidencia de enfermedades diarreicas y parasitosis en el distrito de Chuquibambilla”

CAUSA DIRECTA

CAUSA DIRECTA

CAUSA DIRECTA

Inadecuados hábitos de prácticas de higiene.

Consumo de agua de mala calidad

Inadecuada evacuación de aguas servidas.

CAUSA INDIRECTA

CAUSA INDIRECTA

Deficiente conocimiento de educación sanitaria

Deficiente tratamiento y manejo de agua

2.4

CAUSA INDIRECTA

CAUSA INDIRECTA

Limitado cobertura de servicio de alcantarillado

Deficiente infraestructur a del sistema de agua

OBJETIVOS DEL PROYECTO

PROBLEMA CENTRAL “Incremento de la incidencia de enfermedades diarreicas y parasitosis en el distrito de Chuquibambilla.

OBJETIVO CENTRAL “Disminución de la incidencia de enfermedades diarreicas y parasitosis en el distrito de chuqibambilla.

a) Objetivos Generales. Objetivo central o propósito del proyecto: El Objetivo central del presente proyecto consiste en contribuir a la “Disminución de la incidencia de enfermedades

13

diarreicas y parasitosis en el distrito de Chuquibambilla”, a través de un conjunto de acciones orientadas a mejorar los servicios de agua y saneamiento y así garantizar el bienestar de la población afectada por el problema identificado. b) Objetivos específicos: • Mejorar y ampliar los servicios de agua para consumo humano. • Mejorar prácticas y hábitos de higiene. • Capacitar a la población en educación sanitaria. • Organizar la JASS y capacitarla, así como a la población en general. • Mejorar y ampliar los servicios del sistema de alcantarillado. • Generar capacidades en los municipios distritales para dar asistencia técnica y supervisión a las JASS 2.5

ANALISIS DE MEDIOS Los medios para lograr los objetivos son: • Mejorar la calidad de agua consumida, a través de la ampliación de la cobertura del servicio de agua para consumo humano y el mejoramiento de la infraestructura de agua. Así mismo capacitar a la población para la administración, operación y mantenimiento de los servicios. • Adecuado hábitos y prácticas de higiene, a través de la implementación de un programa de capacitación en educación sanitaria.

• Existencia de infraestructura de disposición de excretas, con la instalación de letrinas en las unidades familiares.

2.6

ANALISIS DE FINES Los fines a alcanzar: • Disminuir la tasa de morbilidad talidad infantil. • Reducir los gastos por salud de población en el distrito de Chuquibambilla, a fin de incrementar el nivel de salud de la población, teniendo como fin último contribuir las condiciones de salud y calidad de vida de la población.

14

Gráfico Nº 3 Presenta el árbol de medios y fines. ARBOL DE MEDIOS Y FIINES EFECTO FINAL

Aumenta la calidad de vida de los pobladores del distrito de Chuquibambilla.

EFECTO INDIRECTO

Mejora de la salud de la población de Chuquibambilla.

FIN INDIRECTO

EFECTO INDIRECTO

FIN INDIRECTO

Disminución de tasa de mortalidad en la población

Disminución de desnutrición en la

Disminución de los gastos de salud de la población.

OBJETIVO CENTRAL

Baja incidencia de enfermedades diarreicas y parasitosis en el distrito de Chuquibambilla.

MEDIO DE PRIMER NIVEL

MEDIO DE PRIMER NIVEL

MEDIO DE PRIMER NIVEL

Adecuados hábitos de prácticas de higiene.

Consumo de agua de buena calidad

Consumo de agua de buena calidad.

MEDIO FUNDAMENTAL 1

MEDIO FUNDAMENTAL 2

Ampliación y mejoramiento de la infraestructura del sistema de alcantarillado

Implementar un programa de capacitación de educación sanitaria

MEDIO FUNDAMENTAL 3

MEDIO FUNDAMENTAL 4

Ampliación de la cobertura de agua potable

Mejoramiento de la infraestructura de los servicios de agua potable

2.6.1 ANALISIS DE MEDIOS FUNDAMENTALES PARA EL SISTEMA DE AGUA POTABLE

MEDIO FUNDAMENTAL 1

MEDIO FUNDAMENTAL 2

MEDIO FUNDAMENTAL 3

Ampliación de la red e instalación de conexiones domiciliarias a la población

Ampliación y mejoramiento de la infraestructura del sistema de Agua Potable.

Implementación de programa de capacitación de educación sanitaria

ACCION 1A

ACCION 2A

ACCION 3A

Interconexión al sistema de agua potable

Implementación de un sistema de agua potable

Programa de capacitación para la educación sanitaria

ALTERNATIVA DE SOLUCION 1

15

2.6.2 PARA EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO (GRAFICO 4) MEDIO FUNDAMENTAL 4

Ampliación de la red de alcantarillado para las conexiones domiciliarias nuevas y faltantes.

ACCION 4A

Construcción de nuevas redes de sistema de alcantarillado

ALTERNATIVA DE SOLUCION 1

2.7

ALTERNATIVAS DE SOLUCION

2.7.1 PARA EL SISTEMA DE REDES DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE SEGÚN NORMA OS.050 Población Se deberá determinara la población y la densidad poblacional para el periodo de diseño adoptado.

La determinación de la población final para el periodo de diseño adoptado se realizara a partir de proyecciones, utilizando la tasa de crecimiento distrital y/o provincial establecida por el organismo oficial que regula estos indicadores. Caudal de diseño La red de distribución se calculara con la cifra que resulte mayor al comparar el gasto máximo horario con la suma del gasto máximo diario más el gasto contra incendios para el caso de habilitaciones en que se considere demanda contra incendio. Captación: Actualmente la captación para el abastecimiento del sistema existente corresponde a un manantial de la ladera con caudal insuficiente, las otras captaciones se encuentran secas, para el presente proyecto se propone la captación de las aguas del manantial, cuyo caudal promedio

de la fuente es de 17.37 lt/seg, se está planteado la

16

construcción de una nueva captación de ladera tipo C-1, que permita brindar un mejor servicio en vista que la captación ya colapso por los años de servicio. Conducción: La nueva línea de conducción tiene aproximadamente 3719.26 ml, conducirá el agua desde la captación hasta el reservorio a construir. Almacenamiento: El reservorio existente tiene una capacidad de 115 m3, actualmente se encuentra deteriorado, no presta garantías de funcionamiento. En este sentido se plantea la construcción de otro reservorio apoyado de 485 m3 de capacidad para mejorar el abastecimiento de la población. Línea de aducción y red de distribución: Dada la cobertura del 11% aproximadamente se plantea la ampliación de la red de distribución a nivel de conexión domiciliaria, para lo cual se requiere una longitud aproximada de 3,000 ml. (Determinada a través del análisis del número de viviendas a conectar y su distribución espacial), con dos válvulas de purga ubicadas en las partes más bajas. Conexiones domiciliarias: Las pocas conexiones domiciliarias existentes se encuentran en mal estado, no tienen cajas de registro, no tienen válvulas de paso. Para ampliar la cobertura y mejorar el servicio, se propone la instalación de 79 conexiones domiciliarias exteriores, con llaves y cajas de paso para igual número de familias. 2.7.2 REDES DE AGUAS RESIDUALES Y/O ALCANTARILLADO SEGÚN NORMA OS.070

Aspectos Técnicos. Las Para los cálculos hidráulicos debe hacerse referencia al diámetro

interno real

de los colectores y deben diseñarse como conducciones a flujo libre por gravedad. Los pozos de inspección, tramos de tubería y demás estructuras asociadas deben tener una nomenclatura que permita una interpretación adecuada de las memorias y planos de diseño.

17

Periodo de diseño: Se deben considerar los periodos de diseño de los componentes y/o estructuras del sistema de alcantarillado, se deberá determinar la población y la densidad poblacional para un periodo de diseño según cuadro CUADRO N° 6 Estructura

Periodo de diseño

Redes

25 años

Estaciones de bombeo

30 años

Fuente: RAS 2000 Caudal de contribución de alcantarillado, (Qd): Corresponde al caudal debido de contribución al alcantarillado debido a la actividad doméstica. Para su cálculo deberá considerarse con un coeficiente de retorno (C) del 80 % del caudal de agua potable consumida y se usarse la siguiente fórmula: Donde: Qd: Caudal doméstico (L/s) Dn: Dotación neta (L/hab-día) A: Área (Ha) Dp: Densidad de población (Hab/Ha) C: Coeficiente de retorno (0.80)

Caudal de infiltraciones, (QINF): Corresponde al aporte incontrolado por juntas deficientes, fisuras en las tuberías, fisuras y mala impermeabilización en pozos de inspección y empates deficientes de tuberías con pozos de inspección. Se deben considerar los siguientes rangos para la estimación del caudal de infiltraciones:

CUADRO N° 7 DESCRIPCION

CANT. INFILT.

UND.

Infiltración alta

0.15 a 0.40

L/s-Ha

Infiltración media

0.10 a 0.30

L/s-Ha

Infiltración baja

0.05 a 0.20

L/s-Ha

Dimensionamiento Hidráulico: Se toma las consideraciones siguientes: -

En todo los tramos de la red deben de calcularse los caudales iniciales y final (Qi y Qf), el caudal inicial se considera 1.5 L/s.

18

Las pendientes de tuberías deben de cumplir las condiciones de auto limpieza aplicando el criterio de tensión tractiva, con un valor minimo de

σt=1.0 Pa, calculado

para el caudal inicial (Q1), valor correspondiente para un coeficiente de Mannig n=0.0013. Donde la pendiente mínima que satisface esta condición se determina por la siguiente aproximación.

Donde:

So min=0.0055*Qi

-047

So min = pendiente mínima en (m/m) Qi

= Caudal Inicial (L/s)

• La máxima pendiente admisible es la que corresponde a una velocidad V=5 m/s; si la situación es especial se tendrá que sustentar por el proyectista. • Cuando la velocidad final (Vf) es superior a la (Vc), la mayor altura de lamina de agua admisible debe ser 50 % del diámetro del colector, asegurando la ventilación del tramo; según la expresión :

Donde: Vc=6*√g*RH Vc= Velocidad critica (m/s). g = Aceleracion de la gravedad (m/s2) RH=Radio hidrahulico (m)

• La altura de lamina de agua debe ser siempre calculada admitiendo un régimen de flujo uniforme y permanente, siendo el valor máximo para el caudal final (Qf), igual o inferior a 75 % del diámetro del colector. 2.8

OBLIGACIONES Y DERECHOS DE LOS USUARIOS SEGÚN LEY GENERAL DE SANEAMIENTO Y SU REGLAMENTACION.

Artículo 66.- En aplicación de la Ley General, son derechos de los usuarios de los servicios:

a) Acceder a la prestación de los servicios de saneamiento en su localidad, en las condiciones de calidad establecidas en el contrato de explotación y en las disposiciones vigente. b) Recibir aviso oportuno de las interrupciones previsibles del servicio, así como de las precauciones que deberá tomar en estos casos y en los de emergencia.

19

c) Estar informado permanentemente de la normatividad sobre los servicios de saneamiento vigente en su localidad que, afecte o modifique sus derechos o la calidad del servicio que recibe. d) Estar informado permanentemente acerca de la normatividad y de las modificaciones que se produzcan en materia de tarifas. e) Estar informado respecto de la prestación del servicio o de cualquier reclamo que haya presentado. f) Percibir compensación económica como indemnización por los daños y perjuicios que pudiera ocasionar la EPS a su propiedad por negligencia comprobada. Artículo 67.- El derecho del usuario a la prestación del servicio estará en relación con la factibilidad técnico-económica y con el compromiso asumido por la EPS dentro de su ámbito de responsabilidad de acuerdo a lo estipulado en su contrato de explotación o contrato de concesión respectivo. 2.8.1 OBJETIVO El objetivo del presente es exponer las características de los sistemas de abastecimiento de agua potable, alcantarillado, así mismo se explican los cálculos efectuados para el correcto funcionamiento de dichos sistemas.

Las soluciones se han basado en sistemas de agua potable por gravedad, con una captación de aguas subterráneas (manantiales), para disponer agua de mejor calidad e instalaciones dimensionadas de acuerdo al consumo. Especial atención se ha dado a la participación comunitaria: durante la planificación y construcción y posteriormente, en la operación y mantenimiento del sistema, generalmente las redes de distribución son abiertas o ramificadas. 2.8.2 DOTACIÓN Y DEMANDA DE AGUA En este apartado se tratarán los cálculos referentes a la determinación del caudal que debe llegar al depósito de abastecimiento por la conducción procedente de la red de Tena y los que determinan a las dimensiones que ha de tener dicho depósito en base a hipótesis que se detallarán a continuación. 2.8.3 CAUDAL DE ABASTECIMIENTO Los cálculos se han efectuado partiendo de los datos de las encuestas realizadas sobre el distrito de Chuquibambilla, cuyos resultados serán los siguientes cálculos de demanda de agua.

20

CAPITULO III. MEMORIA DE CALCULOS

3.1 PROCESO

DE

CALCULO

ALCANTARILLADO

DEL

DEL

SISTEMA

DE

AGUA

POTABLE

Y

DISTRITO DE - CHUQUIBAMBILLA - GRAU -

APURIMAC a) Objetivo Proporcionar las bases de diseño de las líneas de conducción y establecer los requisitos mínimos de seguridad que deben cubrir, así como la selección de los materiales apropiados y obras de control para su manejo y los lineamientos generales para la instalación en las líneas de conducción de agua. DIAGRAMA N° 1

Captación

Línea de Conducción

Red de Distribución

b) Datos Generales De Diseño Los datos generales a recabar para el diseño de una línea de conducción, son, entre otros, la localización de las fuentes de abastecimiento y las descargas, el clima, los medios de comunicación al lugar y usos del agua.

21

Para el diseño de una línea de conducción se requiere de un plano topográfico, mostrando plantas y elevaciones. Para lo que es necesario definir, mediante una selección de alternativas, la ruta sobre la que se efectuará el trazo de la línea como.  Fuente


Captación

La fuente de abastecimiento en forma directa y con obras de regulación donde se aseguro el caudal máximo diario.


Tipos De Fuente De Captación

Aguas Superficiales •

Ríos

•

Lagos

•

Embalses

Aguas Subterráneas •

Pozos profundos

•

Pozos excavados

•

Galerías Filtrante

•

Manantiales

 Línea de Conducción Se entiende por línea de conducción al tramo de tubería que transporta agua desde la captación hasta la planta de potabilización, o bien hasta los reservorios ubicados en los sitios estratégicos dependiendo de la configuración de terreno y el sistema de línea de conducción, agua potable.

Una line de conducción debe seguir, en lo posible, el perfil del terreno y debe ubicarse de manera que pueda inspeccionarse fácilmente. Esta puede diseñarse para trabajar por gravedad o bombeo, de tal forma que en el proyecto se realizo por gravedad por la configuración de terreno.  Línea de Aducción Los sistemas por gravedad constituyen un gran porcentaje de los sistemas de agua potable rural y urbana. En general las fuentes de agua se encuentran alejadas de los centros poblados a los cuales se pretende servir, siendo preciso diseñar largas líneas de aducción.

22

Esta característica de las mismas hace que debamos prestarles especial atención pues, de su correcto funcionamiento, depende en gran medida la calidad del servicio de todo el sistema. El presente artículo no pretende desarrollar con detalle los aspectos del trazado, sino atacara a aquellos problemas que se presentan una vez que se ha definido el trazo de la mejor manera posible tomando en consideración las limitaciones topográficas, de propiedad de los terrenos y otras propias del lugar en cuestión.  Red de Distribución La red de distribución de agua debe ofrecer un suministro seguro de agua potable en cantidad suficiente y una presión adecuada para el uso domestico y otras.

Los sistemas de distribución suelen tenderse en forma de red, con conexiones transversales a diversos intervalos. Este sistema de redes de tubería que forman el sistema de distribución de agua.

Dentro este trayecto de cada ítem se pueden ubicarse algunas obras de arte según lo amerite, como por lo general son las: c) Ubicación De Cámaras Rompe Presión Una vez definido el perfil longitudinal de la aducción y la línea piezométrica, la primera tarea a continuación es la verificación destinada a asegurarse de que no superen las diferencias de altura prevista por norma y no se generen presiones negativas en punto alguno del trazo.

Generalmente, entre la obra de toma y el tanque de almacenamiento o primer punto de la red, la diferencia de altura supera aquella prevista por norma en cuyo caso es necesaria la colocación de cámaras rompe presión, tantas como sean necesarias para asegurar mantenerse dentro de diferencias de nivel aceptable.

Por lo que se deben hacer los cálculos respectivos según la predicción de crecimiento poblacional deberá estar perfectamente justificada de acuerdo a las características de la ciudad, sus factores socio-económico y su tendencia de desarrollo. 3.2

CONSIDERAICIONES HIDRÁULICAS EN TUBERÍAS 3.2.1 ECUACIONES PARA FLUJO PERMANENTE Las ecuaciones fundamentales de la hidráulica que aquí se aplican son dos, la de continuidad y la de energía, que se presentan para el caso de un flujo permanente.

23

Gasto De Diseño El gasto con el que se diseña la línea de conducción, se obtiene en función del gasto de diseño requerido, así como del gasto disponible que pueden proporcionar las fuentes de abastecimiento. Es importante conocer los gastos que pueden proporcionar las fuentes de abastecimiento, sus niveles del agua y el tipo de fuente (galería filtrante, manantial, presa, etc).

Para evitar los trabajos de un constante cierre y apertura de válvulas, en una conducción por gravedad, su funcionamiento deberá cubrir las 24 horas del día.

Es por ello que al existir una sola descarga, el gasto de ésta es igual al gasto máximo diario.

Si el gasto disponible de la fuente es menor al gasto máximo diario que requiere la población, es necesario buscar otra fuente de abastecimiento complementaria para proporcionar la diferencia faltante.

Tomando en cuenta que el tiempo de funcionamiento es de 24 horas, el gasto faltante se obtiene con:

Q=

24 (Qmax − Qdisponibleo ) N

(1)

Donde: Qmd = gasto máximo diario, lps. Qdisponible= Gasto disponible, lps. N = tiempo de funcionamiento del gasto Q faltante, hr.

En una línea de conducción por gravedad, donde el gasto de la fuente de abastecimiento sea mayor o igual al gasto máximo horario, no es necesario construir un tanque de amortiguamiento o regulación.

En este caso la línea de conducción se diseña para el gasto máximo horario, considerando a ésta como si fuera una línea de alimentación, que abastece del tanque de amortiguamiento a la red de distribución.

Cuando el gasto de la fuente de abastecimiento es menor al gasto máximo horario, es necesario construir un tanque de amortiguamiento o regulación.

24

Ecuaciones Para Flujo Permanente Las ecuaciones fundamentales de la hidráulica que aquí se aplican son dos, la de continuidad y la de energía, que se presentan para el caso de un flujo permanente. 3.2.2 FLUJO UNIFORME EN TUBERIAS En flujo uniforme, las características del flujo (presión y velocidad media) permanecen constantes en el espacio y en el tiempo. Por consiguiente, es el tipo de flujo más fácil de analizar y sus ecuaciones se utilizan para el diseño de sistemas de tuberías. Como la velocidad no está cambiando, el fluido no está siendo acelerado. De acuerdo con la segunda ley de Newton: ΣFx = ΣQ=0

(2)

Es decir, la ecuación de continuidad estable con la suma de gastos en un nodo es igual a cero, observando si entran o salen del nodo. La ecuación de la energía, aplicada en los recorridos, expresa que el flujo de agua en tuberías está siempre acompañado de pérdidas de presión debidas a la fricción del agua con las paredes de la tubería; por lo que requiere un análisis especial y detallado.

En la Figura 1, se representa un flujo permanente y uniforme en una sección transversal constante, con lo que las velocidades medias en las secciones 1 y 2, (v1 y v2), son iguales.

Por otro lado, se considera que a lo largo de este movimiento líquido no existen transiciones locales, de manera que las pérdidas menores serán nulas. Teniendo en cuenta estas dos consideraciones, el teorema de Bernoulli entre los puntos 1 y 2, se puede establecer como sigue: 2

2

V P V Z1 + + 1 = 2 + 2 + ∑ hf γ 2g γ 2g P1

(3)

Donde Zi = Carga de posición (m), también considerada carga hidrostática. Pi = Presión estática a la que está sometido el fluido, kg/m2.

γ

= Peso específico del fluido, kg/m3.

Vi = Velocidad, m/s. g = Aceleración gravitatoria 9,81 m/s2.

25

∑ hf Son las pérdidas de energía que existen en el recorrido, más las pérdidas locales de energía provocadas por dispositivos como válvulas, codos, reducciones, etc., en m. FIGURA N° 3

Figura 3. Flujo permanente y uniforme para la deducción del teorema de Bernoulli.

3.2.3 PÉRDIDAS DE ENERGÍA POR FRICCIÓN EN LA CONDUCCIÓN Para calcular las pérdidas de energía por fricción en la conducción, entre otras ecuaciones, existen las de Darcy-Weisbach, Hazen - Williams, y Manning, de las cuales se recomienda utilizar la primera, por su carácter general y mejor modelación del fenómeno.

La ecuación de Darcy-Weisbach se expresa:

2

hf = f

l *v D * 2g

(4)

Donde: f = Coeficiente de pérdidas. L y D = Longitud y diámetro interior del tubo, m. V = Velocidad media del flujo, m/s. hf = Pérdida de energía por fricción, m.

El flujo en régimen turbulento normalmente se presenta en los conductos de sistemas de agua potable. En este régimen de flujo, f depende del número de Reynolds y de la rugosidad relativa ε/D; sus valores se obtienen aplicando la siguiente ecuación de Colebrook-White.

26

 2.51 ε  = −2 log +  f  Re f 3.71D 

1

(5)

Donde:

Re =

V *D v

(6)

ε = Rugosidad absoluta de la pared interior del tubo expresado en mm. v = Viscosidad cinemática del fluido, m2/s.

Ecuación modificada de Colebrook-White Se han efectuado varios estudios para obtener expresiones explicitas para el calculo del coeficiente de perdidas f, ajustado a los resultados de la ecuación de Colebrook - White y poder así aprovechar las ventajas que tiene esta.

0.25

f =

(7)

  ε / D G  log 3.71 + T  Re   

2

Tiene ventajas sobre otras presentaciones explicitas para calcular el valor de f.

Donde: G = 4.555 y T = 0.8764 para 4000 G = 6.732 y T = 0.9104 para G = 8.982 y T = 0.93 para

≤ Re ≤ 105 .

105 ≤ Re ≤ 3x 105 .

3x106 ≤ Re ≤ 108

Sustituyendo la ecuación 7 en la de Darcy-Weisbach, se tiene:

hf =

0.203L

  ε / D G  g D5 log + T    3.71 Re 

2

Q

2

(8)

Con lo que se calculan las pérdidas de energía por fricción en una conducción con los mismos resultados de las ecuaciones de Darcy-Weisbach y de ColebrookWhite.

27

Pérdidas Locales Las pérdidas locales de energía se generan en distancias relativamente cortas, por accesorios de la conducción tales como codos, tes, cruces, válvulas, entre otras (Cuadro 1).

Cuadro 8. Valores de k para diferentes accesorios.

Para calcular las pérdidas locales de energía se utiliza la expresión general:

2

hx = kx v 2g

(9)

Donde: kx = Coeficiente de pérdida que depende del accesorio x que lo genera. g = Gravedad terrestre, 9.81 m/s2. V = Velocidad media del flujo, m.

En el caso de un ensanchamiento brusco (Cuadro 2) el valor de k es igual a 1.0 y el valor de V de la Ecuación 6 se sustituye por la diferencia de velocidades existente en los tubos aguas arriba y aguas abajo del ensanchamiento.

Cuadro 9. Valores de k para una contracción brusca.

28

3.2.4 DISEÑO DE LÍNEAS DE CONDUCCIÓN POR GRAVEDAD Las conducciones por gravedad pueden ser líneas o redes de conducción. Para una línea de conducción por gravedad (Figura 2), se presenta un modelo para encontrar el tubo necesario que transporta al gasto de diseño sobre una topografía que proporciona un desnivel favorable hacia el punto de descarga.

En este tipo de conducción se tiene un desnivel disponible (Hdis), dado entre las cargas hidráulicas existentes en el inicio (en la fuente) y el final (la descarga) de la conducción. El problema consiste entonces en determinar el diámetro del tubo, que conducirá el gasto deseado Q con una pérdida de carga en la conducción igual a Hdisp FIGURA N° 4

Figura 5. Esquema de una línea de conducción por gravedad

En principio, de la fórmula de pérdidas de carga para una h=Hdisp y un Q dados, podría despejarse un valor teórico para el diámetro, que daría la pérdida de carga Hdisp.

Ese diámetro seguramente no corresponderá a un diámetro comercial. Para salvar el inconveniente, se propone construir una parte de la conducción con el diámetro inmediato inferior comercial y el resto con el diámetro inmediato superior; de forma tal que la pérdida de carga total en los dos tramos diera el valor de Hdisp.

Para definir los diámetros inmediato inferior e inmediato superior al teórico, bastaría calcular por la Ecuación 8, la pérdida de carga en la conducción para varios pares de diámetros comerciales vecinos, hasta encontrar que para el menor diámetro se obtenga una pérdida de carga mayor que Hdisp y para el mayor diámetro se obtenga una pérdida de carga menor que Hdisp.

29

3.2.5 PRESIONES MÁXIMAS Se recomienda que la presión estática máxima no sea mayor al 80% de la presión nominal de trabajo de las tuberías a emplearse, debiendo ser compatibles con las presiones de servicio de los accesorios y válvulas a emplearse. 3.2.6 ESTACIONES REDUCTORAS DE PRESIÓN. Si en el perfil aparecen depresiones muy profundas, puede ser económico colocar depósitos intermedios llamados cajas rompedoras de presión, que tienen por objeto fragmentar la línea piezométrica, reducir la altura de presión y establecer un nuevo nivel estático que dará lugar a tuberías de menor espesor y por consiguiente, de menor costo (Figura 3).

Su empleo se recomienda también cuando la calidad de las tuberías, válvulas y accesorios de la tubería no permiten soportar altas presiones, así como mantener las presiones máximas de servicio dentro de una red de distribución. FIGURA N° 5

Figura 5. Depósito intermedio o caja rompedora de presión para fragmentar la línea piezométrica .

3.2.7 METODOS PARA ESTIMAR LA POBLACIÓN FUTURA Para determinar la población futura existen varios métodos: a) Métodos analíticos Estos métodos consideran que el crecimiento de la población es ajustable a una curva matemática. Este ajuste dependerá de las características de los valores de la población censal, así como los intervalos de tiempo, en que estos se han medido. Entre estos métodos tenemos:

30

• Método Aritmético. • Método de Interés Simple. • Método Geométrico. • Método de la Parábola. En este caso la Memoria de Cálculos, hallaremos con el método de INTERÉS SIMPLE. b) Métodos comparativos Consiste en calcular la población de una ciudad con respecto a otras que tengan características similares y crecimientos superiores. Es un procedimiento que mediante gráficos estiman valores de población, ya sean en función de datos censales anteriores de la región estudiada o considerando los datos de población con características similares de crecimiento a estos. c) Método racional Este método depende del criterio del que desarrolla el proyecto, para este método es necesario realizar: • Un estudio socioeconómico para verificar la población flotante o temporal (PT). • Determinar el crecimiento vegetativo: Que viene hacer el coeficiente promedio del número de nacimientos (N), menos el número de defunciones (D), de una población en una cantidad de 6 años. • Determinar el movimiento migratorio: Emigraciones (E) e Inmigraciones (I). • Para finalmente aplicar la siguiente fórmula.

Crecimiento Poblacional = (N + I) – (D + E) – PT.

Este método es poco aplicable, ya que el movimiento migratorio no es predecible, por lo tanto, el crecimiento vegetativo tampoco se precisaría correctamente.

Los métodos anteriores se aplican cuando se tiene más de dos datos censales o en todo caso se determina la tasa de crecimiento anual del distrito para ser aplicada a la localidad en estudio y determinar la población futura.

Para nuestro proyecto se ha utilizado el método económico recomendado por el Instituto Nacional de Estadística (INE) que se basa en una razón de crecimiento del lugar, debido a que las condiciones de crecimiento son diferentes, a pesar que

31

tenemos el dato censal de 1993, pero son dos datos censales lo cual es muy poco para realizar una proyección de crecimiento. 3.3

MEMORIA DE CALCULOS a) Calculo Poblacional Futura Corresponde al número de habitantes que tendrán acceso al servicio directo de agua potable, constituyendo el parámetro básico para el diseño del sistema.

Los cálculos de proyección en la población, deben adaptarse a la tendencia de crecimiento en el pasado y a las perspectivas de desarrollo de la comunidad, de acuerdo de los recursos disponibles en el lugar, cuidando de no sobre estimar esas posibilidades con riesgo de sobre dimensionar el sistema o viceversa.

Una vez determinado el Período de Diseño para el presente proyecto procedemos a determinar el número de habitantes (Población de Diseño), que se beneficiará con este servicio.

La población de diseño para el presente proyecto, se determina a partir de los datos censales y el número de viviendas actuales de la localidad de Chuquibambilla, para lo cual se dispone de la siguiente información censal, teniendo un clima frio. AÑO

CUADRO N° 10 POBLACION

1981

1777

1993

2518

A partir de la información indicada, se determina la tasa crecimiento “r”, utilizando el método de Interés Simple; cuya relación es la siguiente: b) Método Interés Simple Donde:

Po Pf

=

1777 habitantes.

=

2518 habitantes. CUADRO N° 11

AÑO

Poblacion (hab.)

1981

1777

1993

2518

Pí+1 - Pí

Pí(tí+1 - ti)

741

21324

0.0347

r prom.=

0.0347

r

32

c) Fórmula de Cálculo De Población Futura

t  20    P f = Po 1 + r × ( ) = 1777 1 + 3.47 × ( ) =13,510.00 hab. 100  100    Donde:

Pf

:

Población futura.

Po

:

Población inicial del año base.

r t

:

Tasa y/o Razón de crecimiento. (r/100). (r=3.47 %)

:

Tiempo de diseño.

Por otra parte se tiene como información proporcionada por la Municipalidad provincial de Chuquibambilla, el número de viviendas para el año 2005, la cual es de 1595 viviendas y por las características de la zona se asume una densidad poblacional de 5 habitantes/ vivienda, con lo que resulta una población actual de 7975 habitantes, cuyo población se considera a partir del año 2005 como año base, a partir de esta población se determina la población de diseño para los próximos 20 años, es decir la población hasta el año 2025, cuyos resultados se tiene en el siguiente cuando r =0.0347/100=3.47 % . CUADRO N° 12 CALCULO POBLACIONAL

La población de diseño obtenido para el año 2025 es de 13510 habitantes.

33

3.3.1 PARAMETROS DE DISEÑO. Dotación En términos generales, la dotación de consumo se define como la cantidad de agua que requiere una población para satisfacer sus necesidades primordiales: se le denomina también consumo per cápita, y esta expresado en l/hab./día.

El conocimiento cabal de esta información es de gran importancia, para el diseño y tener un logro de estructura funcional, dentro de lapso, económicamente aconsejables, esta cifra nos conducen a la determinación de un gasto o consumo medio, lo que constituye la base de todo el diseño.

Se ha establecido la dotación para el presente proyecto, de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) para zonas urbanas y los parámetros básicos en Saneamiento para zonas rurales dada por La Dirección Nacional de Saneamiento, los cuales consideran lo siguiente: CUADRO N° 13 ZONA URBANA DESCRIPCION

AREA (m2)

Viviendas en clima frío Viviendas en clima cálido

≤ 90 ≤ 90

DOTACION (lt./hab./día) 120 150

DOTACIONES SEGÚN POBLACION Y CLIMA

Población De 2 000 hab a 10 000 hab 10 000 hab. a 50 000 hab más de 50 000 hab

Frío 120 l/h/d 150 l/hd 200 l/h/d

Climas Templado y cálido 150 l/h/d 200 l/h/d 250 l/h/d

Fuente: Reglamento Nacional de Construcciones

DOTACIONES POR NÚMERO DE HABITANTES Población

Dotación (D)

(habitantes)

(L/hab./día)

Hasta 500

60

500 – 1000

60 – 80

1000 – 2000

80 – 100

Fuente: Ministerio de Salud (1962)

34

De acuerdo a la naturaleza de la zona del proyecto, costumbres de la población y el clima de la región, se ha identificado una zona urbana que corresponde a la misma localidad de Chuquibambilla cuya dotación será de 120 lt./hab./día., que está dentro de lo estipulado el RNE. Variaciones De Consumo. En general, la finalidad de un sistema de abastecimiento de agua es la de suministrar agua a una comunidad en forma continua y con presión suficiente a fin de satisfacer razones sanitarias, sociales, económicas y de confort, propiciando así su desarrollo. Para lograr tales objetivos, es necesario que cada una de las partes que constituyen el sistema, estén satisfactoriamente diseñadas y funcionalmente adaptadas al conjunto; esto implica el conocimiento cabal del funcionamiento del sistema de acuerdo a las variaciones en los consumos del agua, que ocurrirán para diferentes momentos durante el período de diseño previsto.

El consumo de agua de una población varia con las estaciones del año, de día a día, y de hora en hora, dependiendo esta variación del clima, de las costumbres y magnitud de la población, sin dejar de mencionar que también varían por causas eventuales. En los meses de más calor se producirá mayor consumo de agua, habiendo días dentro de un mismo mes en que la demanda es mayor que los demás meses.

Las variaciones que experimentan los consumos de agua tienen mucha

importancia en diseño de las diferentes estructuras y componentes del sistema de abastecimiento.

Los coeficientes de variación de consumo referidos al promedio diario anual

(Qm ) ,

para el presente proyecto serán:

K1 = 1.3 (máximo diario). K2 = 2.00 (máximo horario), para zona urbana A partir de los coeficientes indicados se determina los caudales de diseño, cuyos resultados se indican en los siguientes cuadros.

El valor de K1, en caso de tener información respecto a la temperatura media de los años en estudio se puede utilizar la siguiente expresión:

K1 = 1 + 0.02835 (Te −18.8º C) Donde:

Te = temperatura del año en estudio

35

Consumo Medio Diario

(Qm )

Es el promedio de los gastos diarios durante un año de registros expresados en lt/seg.

Representado por la siguiente expresión:

Qm =

Población(hab ) x Dotación(lt / hab / dia ) (lt / s ) 24 horas x 3600 s

Por tanto: Qm =

Pf x120 86400

(lt / s ) =

Consumo Máximo Diario

13510 x120 = 18.76 lt/s. 86400

(Qmd )

Denominándose así al gasto en el día de máximo gasto de desagüe que se genera durante un año, representado por la siguiente expresión:

Q md =

K 1 Pf D 86 400

=

1.3x13518 x120 = 24.39 86 400

lt/s.

Donde: D=Dotación Coeficiente de variación diaria, que varía entre 1.3 a 1.5 Adoptándose K1=1.3

Consumo Máximo Horario

(Qmh )

Representado por la siguiente expresión: Q mh =

K 2 Pf D 1.8 x13518 x120 = = 33.78 lt/s. 86 400 86 400

Donde: COEFICIENTE MÁXIMO DE LA DEMANDA HORARIA

CUADRO N° 14 Población

K2

2000 - 10000 hab.

2.5

Mayores de 10,000 hab

1.8

36

QL: Representa el total de demandas de los caudales considerados para los locales públicos como: C.E, Centros de salud, local municipal, mercados, área deportiva, etc.

Los mismos están ubicados en la zona urbana de la localidad de Chuquibambilla. Adoptándose para el caso del presente proyecto el valor: 2.0 Consumo máximo Maximoru (Qmm ) También suele calcularse el GASTO MÁXIMO MAXIMORUM, que es aquel que corresponde al Gasto Máximo horario del día de Máximo Consumo

K K Pf D 1.3x1.8 x13518 x120 Qmm = 1 2 = = 43.91 lt/s. 86400 86 400

3.4

DISEÑO DE LAS CAPTACIONES

Generalidades Elegida la fuente de Agua e identificada como el primer punto del sistema de agua potable, en el lugar del afloramiento se construye una estructura de captación que permita recolectar el agua para que luego pueda ser conducida mediante las tuberías de conducción hacia el reservorio de almacenamiento.

El diseño hidráulico y dimensionamiento de la captación dependerá de la topografía de la zona, la textura del suelo y de la clase de manantial; buscando no alterar la calidad y la temperatura del agua ni modificar la corriente o el caudal natural del manantial ya que cualquier obstrucción puede tener consecuencias fatales; el agua crea otro cauce y el manantial desaparece. 3.4.1 FUENTES DE ABASTECIMIENTO Estas constituyen el elemento primordial en el diseño de un proyecto de abastecimiento de agua potable.

De acuerdo al tipo de aprovechamiento, consideramos lo siguiente: -

Aguas De Lluvias: Son aquellas que proceden directamente de la atmósfera, en forma de precipitaciones y que de modo inmediato sirven para el abastecimiento de la población.

37

-

Aguas Superficiales: Son aquellas que se concentran en los ríos, lagos, quebradas, etc. las que forman parte de la cuenca Hidrográfica y que corresponden al agua que discurre, descartando las evaporaciones y filtraciones.

Debido a su gran poder disolvente, en su recorrido, estas aguas van transformando y recogiendo materiales de los suelos por donde pasan, a ello se suma los desechos de poblaciones o industrias que contaminan las aguas. -

Manantiales Son aguas subterráneas que afloran por accidentes de terreno, en forma natural, este tipo de fuente generalmente se utiliza para poblaciones pequeñas. La toma estará a nivel inferior del nivel de agua en época de estiaje, debiéndose ubicar en una zona estable de caudal, considerando las variaciones en el régimen de afloramiento. Para nuestro proyecto utilizaremos el manantial la colpa para el abastecimiento de agua.

-

Pozos Son captaciones profundas de aguas subterráneas mas indicadas

para

el

abastecimiento, por que presentan mínimo rasgo de polución ya que se produce por infiltración vertical de la superficie del suelo, lo que puede evitarse dando un revestimiento hermético o en la mayoría de los casos sellos que penetren el acuífero por lo menos 3.0 metros. -

Aguas Subterraneas Estas aguas son parte del Ciclo Hidrológico, es decir que el agua que cae sobre la tierra en forma de lluvia, una parte se penetra en el suelo por acción de la gravedad, descendiendo hasta que alcanza un estrato geológico impermeable capaz de contenerla y que al mismo tiempo permita su circulación, convirtiéndose así en Agua Subterránea.

Generalmente se usan las aguas superficiales y aguas subterráneas, establece un paralelo de las diferentes características de las aguas, cuyas consideraciones son de tipo general y la elección de uno u otro dependerá de factores económicos, del tratamiento requerido, operación y mantenimiento; y de la productividad de la fuente.

38

3.5

TIPOS DE CAPTACIÓN EN MANANTIALES Como la captación depende del tipo de fuente y de la calidad y

cantidad de agua, el

diseño de cada estructura tendrá características típicas. A. Captación de un Manantial de Ladera y Concentrado La captación consta de 3 partes: La primera: corresponde a la protección del afloramiento La segunda, a una cámara húmeda que sirve para regular el gasto a utilizarse, y La tercera, a una cámara seca que sirve para proteger la válvula de control.

El comportamiento de protección de la fuente consta de una losa de concreto que cubre toda la extensión o área adyacente al afloramiento de modo que no exista contacto con el ambiente exterior, quedando así sellado para evitar la contaminación. Junto a la pared de la cámara existe una cantidad de material granular clasificado, que tiene como finalidad evitar el socavamiento del área adyacente a la cámara y de aquietamiento de un material en suspensión.

La cámara húmeda tiene un accesorio (canastilla) de salida y un cono de rebose que sirve para eliminar el exceso de producción de la fuente.

DETALLE TIPICO DE CAPTACION GRAFICO N° 05

TUBO DE SALIDA DE REBOSE LIMPIEZA SEGUN LAS CONDICIONES DEL TERRENO

B 3 ORIFICIOS

TUBO SALIDA

A

A

VALV. COMP CANASTILLA

GRAVA

B PLANTA DE CAPTACION

39

TAPADECONCRETO

NIVELTERRENO

NIVELAGUA CONOREBOSE

TUBOREBOZE TUBODESALIDA AGUAALARED

CORTE A-A

B.

YLIMPIEZA

CORTEB-B

Captación de un Manantial de Fondo y Concentrado La estructura de captación podrá reducirse a una cámara sin fondo que rodee el punto donde el agua brota. Constará de dos partes:

La primera húmeda que sirve para almacenar el agua y regular el gasto a utilizarse, y la segunda una cámara seca que sirve para proteger las válvulas de control de salida y desagüe. La cámara húmeda estará provista de una canastilla de salida y tuberías de rebose y limpia.

TUBO DE SALIDA DE REBOSE LIMPIEZA SEGUN LAS CONDICIONES DEL TERRENO

TUBO SALIDA

CANASTILLA

VALV. COMP

PLANTA CAPTACION DE FONDO

C.

Captación de un Manantial de Fondo y Difuso Si existen manantiales cercanos unos a otros, se podrá construir varias cámaras, de las que parten de tubos o galerías hacia una cámara de recolección de donde se inicie la línea de conducción.

40

Adyacente a la cámara colectora se considera la construcción de la cámara seca cuya función es la de proteger la válvula de salida de agua. La cámara colectora tiene canastilla de salida, un cono de rebose y tuberías de limpia.

D R E N A JE

C A M A R A

C A M A R A

S E C A T U B O

C A P T A C IO N

D.

D E R E C O L E C C IO N

D E U N

M A N A N T IA L

D E S A L ID A D E F O N D O

Y

D IF U S O

Captación de un Manantial de Fondo de Pared Consiste en la construcción de un muro grueso, dejando un agujero por donde saldrá el agua.

1

2

e

C A P T A C IO N D E U N F O N F O D E P A R E D

Para el presente proyecto seleccionamos la captación de un Manantial de Ladera y Concentrado

41

3.6 METODO DE AFORO El aforo es la operación de medición del volumen de agua en un tiempo determinado. Esto es, el caudal que pasa por una sección de un curso de agua. Es necesario medir la cantidad de agua de las fuentes, para saber la cantidad de población para la que puede alcanzar. El valor del caudal mínimo debe ser mayor que el consumo máximo diario con la finalidad de cubrir la demanda de agua de la población futura. Lo ideal sería que los aforos se efectúen en las temporadas críticas de los meses de estiaje (los meses secos) y de lluvias, para conocer caudales mínimos y máximos. Estas mediciones son válidas para la fecha en que se efectúan. Se recomiendan mediciones periódicas para conocer las variaciones del flujo • Método volumétrico El método consiste en tomar el tiempo que demora en llenarse un recipiente de volumen conocido. Posteriormente se divide el volumen en litros entre el tiempo promedio en segundos, obteniéndose el caudal en lts./seg. (FIGURA N° 6)

Donde:

Q=Axv Q = caudal en m3/s. A = Área de la sección mojada transversal en m2. v = velocidad en m/s.

Ejemplo: Muestra de toma muestras. (CUADRO N° 15)

42

t=

40 =8 seg. Promedio de caudal. 5

Q=

•

10 =1.25 lts/seg 8

Método de velocidad – área Con este método se mide la velocidad del agua superficial que discurre de la fuente tomando el tiempo que demora un objeto flotante en llegar de un punto a otro en una sección uniforme.

Se toma un trecho de la corriente; se mide el área de la sección; se lanza un cuerpo que flote, aguas arriba de primer punto de control, y al paso del cuerpo por dicho punto se inicia la toma del tiempo que dura el viaje hasta el punto de control corriente abajo. El resultado de la velocidad se ajusta a un factor de 0.8 a 0.9 FIGURA N° 07

• Método de vertedero y canaletas Aforo con vertedero es otro método de medición de caudal, útil en caudales pequeños. Se interrumpe el flujo del agua en la canaleta y se produce una depresión del nivel, se mide el tamaño de la lámina de agua y su altura. El agua cae por un vertedero durante cierto tiempo, se mide la altura de la lámina y se calcula la cantidad de agua que se vertió en ese tiempo. FIGURA N° 08

43

3.7 DISEÑO HIDRAHULICO Y DIMENCIONAMIENTO a)

Cálculo de la distancia entre el afloramiento y cámara húmeda

Datos: Q1= 3.64 lts/sg Q2= 13.73 lts/sg Qt= 17.37 lts/sg g = 9.81 m/s

2

Mediante la ecuación de continuidad entre dos puntos. Q1= Q2 Cd x A1 x V1 = Cd x A2 x V2 Siendo: A1 = A2 V2 = Velocidad de pase (Valores menores iguales a 0.6 m/s) Cd = Coeficiente de Descarga (0.6 – 0.8) ho = Distancia de Carga en afloramiento. hf = Perdida de Carga. hf = 0.3*L H = ho + hf V = V2 = {2gh/1.56}

1/2

Asumiendo: H = 0.50 m V = 0.55 m/s 2

2

ho = 1.56V /2g = (1.56*0.55 )/(2*9.81) ho = 0.0241 m Donde: hf = H - ho = 0.50 – 0.0241 = 0.4759 L = hf/0.3 = 1.59 m L = 1.60 m b)

Calculo del Diámetro de la Tubería de Entrada ( D )

Con: A = Qmax / (Cd x V) -3

A = 17.37/(0.8*0.55) = 39.48x10 -3

A= 39.48x10

44

Donde:

A=

π x D2

39.48 =

4 3.1416 x D 2 =17.61 cm. 4

Por lo que utilizara D= 6”

c)

Calculo del Número de Orificios ( NA )

Se recomienda que el diámetro asumido sea menor o igual a 3” =8.01 cm Como:

Øcal > Ømax = 2” NA = Número de Orificios.

NA = (Área de diámetro Calculado/Área de diámetro asumido)+1 2

2

NA = (17.61) / (8.01) + 1 = 4.83 entonces asumimos 5 NA = 5 huecos

d)

Calculo de longitud de la Pantalla ( b )

Como:

b = 2(6D) + NA (D) + 3D (NA-1) D = Diámetro del Orificio. b = Longitud de la pantalla. NA = Número de Orificios. b =2(6*8.01) + (5*8.01) + ((5*8.01)*(5-1)) = 296.35 cm = 2.96 m.

Entonces se considerara 2 filas y la distancia de la base sera 1.50 m.

b = 1.50 m

45

e)

Altura de la Cámara Húmeda ( Ht )

Con:

Ht = A + B + H+ D + E

A = Se considera una altura mínima de 10cm. que permite la sedimentación de la arena. B = Se considera la mitad del diámetro de la canastilla de salida. H = Altura de agua. D = Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua de afloramiento y el nivel de agua de la cámara húmeda (mínimo 3 cm.). Utilizaremos D = 5 cm. E = Borde Libre (de 10 a 30 cm.) Dc = Diámetro del tubo de salida = Ø 6” Qmax = Caudal máximo m3/s) Ac = Área del tubo de salida Ac = ( π * Dc ^2)/4 = (3.1416*15.20 ) / 4 = 0.09013 m2 2

Donde: Qmax =0.00 138 m3/s Ac = 0.09013 m2 2

H = 1.56 [Qmd / 2gA c ] 2

2

H = 1.56 [(0.02439) / (2*9.81*0.09013 )] = 0.116 m H = 11.6 cm = 30.0 cm A = 10 cm.

D = 5 cm.

B = 5.08 cm. (2“)

E = 30 cm.

Ht = 10 + 5.08 + 30+ 5 + 30 = 80.08 cm Ht = 1.00 m f)

Dimensionamiento de la Canastilla DCANASTILLA = 2 D CONDUCCION = 2 (3” ) = 6” DCANASTILLA = 6 “ Long. Canastilla (L) Donde: L > 3 D CONDUCCION 6 D conducción >L > 3 D CONDUCCION

46

L = 3 ( 3” ) = 6 “ ≈ 15.24 cm L = 6 ( 3” ) = 12 “ ≈ 30.48 cm L = 25 cm g)

Tamaño de Orificio Ancho Ranura = 5 mm. Largo Ranura = 7 mm. Área Ranura = 35 mm2 Area Total de Ranuras (At) = 2 Ac Ac = ( π * Dc ^2)/4 = ( π * 0.0381 )/4 = 0.00114009 m 2

-3

At = 2 Ac = 2*0.00114009 = 2.28*10

Nº de Ranuras = ATOTAL RANURA / A RANURA -3

-6

Nº de Ranuras = 2.28*10

/ 35*10

= 65.14

Nº de Ranuras = 70 GRAFICO N° 06

h)

Rebose y Limpieza D = Diámetro en pulgadas. Q = Caudal Máximo. De la Fuente (Lts/s) hf = Perdida de Carga unitaria (0.015m/m) D = 0.71*Q

0.38

/ hf

0.21

0.38

= 0.71*1.38

0.21

/ 0.015

= 1.94= 2 pulg.

D = 2.0 pulgadas ≈ Y un cono de Rebose de 2.0”x4.0”

47

3.8

CRITERIOS DE DISEÑO DE LA LINEA DE ADUCCION Para el diseño y/o comprobación se sigue el mismo criterio que para el diseño de la línea de conducción por gravedad, con las siguientes consideraciones: -

El caudal de Diseño será el Caudal máximo Horario (24.39 lps).

-

La velocidad debe encontrarse entre el rango de 0.6 y 5.0 m/s

-

La capacidad de trabajo de la tubería debe ser la suficiente para soportar el fenómeno del golpe de Ariete.

-

El reservorio debe de estar ubicado de tal modo que las presiones en la red estén comprendidas 15 y 50 m.c.a.

-

El terreno por donde atraviesa la línea de aducción debe ofrecer garantías en cuanto a su estabilidad.

-

El costo de la excavación tubería y su colocación, debe ser el mínimo posible.

-

En lo referente al material, diámetros y el cálculo empleado para el análisis de la línea de aducción, es la misma que para la línea de conducción.

Es importante mencionar que el golpe del ariete, como sabemos es un fenómeno que se presenta por el cierre o abertura de válvulas, manifestándose como una sobre presión en la tubería. Por tal motivo debe de tenerse en cuenta el chequeo del espesor de la tubería. La sobre presión que se origina depende de la celeridad de la onda originada por el golpe de ariete y la velocidad del agua en el conducto.

Obras De Conducción Frecuentemente la conducción del agua forma parte de un sistema de abastecimiento de agua para pequeñas comunidades. Se necesita transportar el agua desde la captación hasta el área de distribución de la comunidad. Dependiendo de la topografía y las condiciones locales, se puede conducir el agua a través de conductos de flujo libre, conductos de presión (forzados) o una combinación de ambos. La conducción del agua será ya sea bajo la gravedad o mediante bombeo. Para fines de Abastecimiento público de agua, las tuberías son los medios más comunes de conducción del agua, pero también se usa los canales, acueductos y túneles. Ya sea para flujo libre o bajo presión, por lo general los conductos de transmisión requieren una inversión considerable de capital.

48

CALCULOS PARA REDES DE AGUA POTABLE 1.- NOMBRE DEL PROYECTO

AGUA POTABLE CHUQUIBAMBILLA

A.- NUMERO DE FAMILIAS

1595

B- POBLACION ACTUAL (5xFamilia)

7975

C.- TASA Y/O RAZON DE CRECIMIENTO (%)

3.47 20

D.- PERIODO DE DISEÑO (AÑOS)

13510

2.- POBLACION FUTURA Pf = Po ( 1+ r x t/100 )

120

A.- DOTACION (LT/HAB/DIA) B.- CONSUMO PROMEDIO ANUAL (LT/SEG)

18.76

Q p= Pob. x Dot./86,400 3.- CONSUMO MAXIMO DIARIO (LT/SEG) K1=

1.30

24.39

1.80

33.78

Qmd = K1 x Qp 4.- CONSUMO MAX. HORARIO (LT/SEG) K2= Qmh = K2 x Qp 43.91

5.- CONSUMO MAX. MAXIMORUM (LT/SEG) (Qmm) Qmm = K1 x K2 x Qp A.- CAUDAL DE LA FUENTE (LT/SEG)

17.37

SECTOR DE CAPTACION

MANANTE

UBICACION DE MANANTE

LADERA 2.00

NUMERO DE MANANTES 6.- VOLUMEN DEL RESERVORIO (M3)(Reserva= V = 0.33 x Qmd x 86400/1000

33 %) 535.00 594.44

7.- VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO (M3) V al= Vreservorio/0.90

A SUMIR

600.00

:

EXISTENTE: 600.00

CONSTRUIR:

3.8.1 PRESIONES DISTRIBUCION

Y

VELOCIDADES

ADMISIBLES

EN

LA

RED

DE

PRESIÓN MÁXIMA: En cualquier red de abastecimiento, la máxima presión tiene lugar en el

momento

en que no se producen consumos, es decir durante la noche. La limitación de presión máxima viene dada por la resistencia de las tuberías. Debido al fenómeno de golpe de ariete, que produce una sobrepresión de unos 10 metros de columna de agua (m.c.a.), se estima conveniente que la presión estática en la red de distribución no sobrepase los 60 m.c.a.

49

Este hecho condiciona la ubicación del depósito de abastecimiento, ya que no deberá haber demasiado desnivel entre este y el punto más bajo de la red, o en caso contrario, hará necesaria la presencia de otros dispositivos para romper la presión. En el caso del presente proyecto, el desnivel entre el depósito de abastecimiento y el punto más bajo de la red no supera los 50 metros, por lo que en principio no habrá problemas en este aspecto.

PRESIÓN MINIMA: En este aspecto, el objetivo es que en todos los puntos de la red haya una presión igual o superior a la altura de las casas existentes. Se intentará, por tanto, que en todos los puntos haya una presión igual o superior a 15 m.c.a. - Velocidades máxima y mínima admisibles en la red de distribución Las recomendaciones sobre las limitaciones de la velocidad vienen dadas por diferentes motivos. La limitación para el valor máximo de la velocidad está asociada al fenómeno del golpe de ariete y a las pérdidas localizadas. Por otro lado, la velocidad mínima viene dada por criterios de no deposición de partículas que puedan viajar inmersas en el agua. El tamaño de la población hará que sea imposible cumplir totalmente estos objetivos, dado que las tuberías tienen un tamaño mínimo, pero de todas formas el proyecto intentará adaptarse en la medida de lo posible a los siguientes valores de velocidad y presión: CUADRO N° 16 Presión Mínima

60 m.c.a

Presión Maxima

15 m.c.a.

Velocidad máxima

3.0 m/s

Velocidad mínima

0.5 m/s

Requisitos de presión y velocidades. Red de abastecimiento 3.9

CONSTRUCCION DE RESERVORIO Es una estructura que sirve, por un lado, para almacenar el agua y abastecer a la población, y por otro, para mantener una presión adecuada en las redes y dar un buen servicio.

50

El reservorio de almacenamiento consta de dos partes: la primera, el depósito de almacenamiento; y la segunda, la caseta de válvulas donde se encuentran las válvulas de control de entrada y salida del agua. Construcción de reservorio apoyado de concreto armado de forma circular a) Descripción Es importante conocer la forma, las dimensiones y el volumen del reservorio, los cuales se encuentran descritos en los planos respectivos. El Reservorio Consta De Las Siguientes Partes: Losa de fondo de concreto armado, muros de sección rectangular de concreto armado, losa de cubierta de concreto armado provista de buzón de inspección. Además, constará de una caseta de válvulas y escalera interior.

b) Excavación Se ejecutará la excavación llegando a terreno de fundación estable, de acuerdo a la resistencia del suelo. La excavación será bien nivelada y cualquier exceso se rellenará con concreto de f’c = 100 kg/cm2. c) Encofrados Los encofrados serán prácticamente indeformables y estancos, y estarán constituidos por elementos metálicos, de madera o triplay y los plazos para los desencofrados serán los siguientes:

Muros ............................. 3 días. Losa de cubierta ............. 21 días. Estos plazos podrán ser disminuidos, lográndose resistencias análogas, empleando aceleradores de fragua.

d) Losa de fondo Previo al vaciado de la losa de fondo, se ejecutará el vaciado de un solado de 0,10 m, de espesor, con concreto cuya resistencia llegue a f’c = 100 kg/cm2.

Será de concreto armado cuyo espesor, dimensiones, diámetro y espaciamiento del acero de refuerzo, resulta del diseño respectivo indicado en los planos.

51

Se colocará el acero de refuerzo en la losa de fondo, cuyo diámetro y espaciamiento resultan del diseño, asimismo se dejarán los anclajes de los muros, para luego vaciar la losa en una sola operación con concreto de f’c= 175 kg/cm2, la cara superior será rallada para facilitar la adherencia con el acabado del mortero.

En esta base se efectuará el trazo y el armado de los muros correspondientes. e) Muros Será de concreto armado, cuyo espesor y dimensiones, resulta del diseño respectivo indicado en los planos.

Luego del vaciado de la losa de fondo, se procede al habilitado y colocado de la armadura de acero, cuyos diámetros y espaciamientos serán de acuerdo al diseño respectivo. Después se encofrará la parte interna y externa de las paredes de los muros; estando preparadas las formas se procede al vaciado de los muros con concreto f’c= 210 kg/cm2. Teniendo en cuenta que en los cruces de tuberías se instalarán, niples de mayor diámetro, debiéndose calafatear con estopa y plomo e impermeabilizar debidamente una vez instaladas las tuberías.

Se tendrá cuidado con las juntas de construcción, debiéndose picar el concreto ya endurecido, a fin de dejar una superficie rugosa, libre de la película superficial de concreto, quedando apta para recibir el nuevo vaciado de concreto.

Las armaduras se empalmarán con traslapes de 60 veces el diámetro del fierro, con amarres espaciados, para permitir la envoltura de la unión por el concreto. f) Cubierta Será una losa maciza, cuyo espesor, dimensiones, diámetro y espaciamiento del acero de refuerzo, resulta del diseño respectivo indicado en los planos.

El encofrado se iniciará después de vaciar los muros, ensamblando el castillo de madera y en forma paralela se habilitará y se colocará el acero de refuerzo.

El vaciado se realizará utilizando un concreto de f’c=210 kg/cm2.

El acabado exterior se hará con una capa de mortero de C:A 1:3, de 1” de espesor, colocada inmediatamente sobre el concreto fresco, acabando con cemento puro.

52

g) Escalera interior Constituido por escalines de fierro galvanizado adosados al muro. Servirá para el ingreso al reservorio. En el vaciado de los muros se anclarán los peldaños de 3/4” de diámetro por cada 0,30 m. h) Materiales Se

utilizará

cemento

fresco,

sin

terrones

y

en

buenas

condiciones

de

estacionamiento; la piedra será de los diámetros requeridos, según los espesores de concreto a vaciar; la arena a emplear será limpia.

Antes de vaciar el concreto, el ingeniero inspector deberá aprobar la colocación de la armadura de acuerdo al plano.

Se evitará la segregación de los materiales en los vaciados de altura.

En caso de tener muros delgados y sea necesario usar un “CHUTE”, el proceso del chuceado deberá evitar que el concreto golpee contra la cara opuesta del encofrado, esto podrá producir segregaciones.

Se evitará la acción directa de los rayos del sol durante las 48 horas después del vaciado, el “curado” del concreto con agua, se hará diariamente durante siete días seguidos. i) Recubrimientos Se respetarán los siguientes recubrimientos en las siguientes estructuras: . Losa de fondo

: 1,5 cm

. Muros

: 1,5 cm

. Losa de cubierta : 1,5 cm j) Instalación de tuberías y válvulas Se instalará el sistema de tuberías indicado en el plano correspondiente a “caseta de válvulas”. . Válvula de ingreso . Válvula de salida . Válvula de limpia . Válvula de by pass

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k) Prueba hidráulica Se llenará el reservorio lentamente con agua y se observará atentamente si hay a tanque lleno durará 24 horas. Si se producen filtraciones se harán los resanes necesarios y se repetirá la prueba hasta obtener resultados satisfactorios. l) Impermeabilización Después de realizar la prueba hidráulica, si se obtiene resultados satisfactorios, se procede a realizar el enlucido impermeabilizante en la totalidad del área interior.

El preparado con impermeabilizante debe emplearse dentro de 3 ó 4 horas desde su preparación.

Se protegerá la impermeabilización de los efectos de desecación rápida por los rayos solares, para ello se utilizará métodos, como por ejemplo, el “curado” con agua, el cual se hará durante cuatro días seguidos o el uso de compuestos especiales.

Se impermeabilizarán las superficies en contacto con el agua hasta los 10 cm por encima del nivel del rebose. m) Otros Por la brevedad de estas especificaciones se ha omitido varios detalles que se dan por conocidos en toda buena construcción.

En general, los morteros deberán ser bien elaborados con la menor relación aguacemento que haga la mezcla trabajable, (se recomienda 0,5), lo que dará resistencia con la granulometría adecuada para evitar porosidades.

Debe tenerse cuidado con la retracción del concreto, para lo que se recomienda la desecación rápida haciendo un curado enérgico o el uso de compuestos especiales.

3.9.1 UBICACIÓN DE VALVULAS. Cada vez que la conducción se pone en funcionamiento, es necesario expulsar el aire de la tubería para permitir que el tubo pueda llenarse de agua. En ocasiones, esto no es necesario ya que el perfil puede ser tal, que la tubería puede mantenerse llena.

Cuando la conducción se encuentra llena requiere desaguarse, por ejemplo, para realizar alguna reparación de la tubería, es necesario abrir las válvulas de desagüe

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colocadas en los puntos bajos de la tubería, y en los puntos altos es preciso admitir aire a la tubería.

Para que se logre el llenado y el vaciado de la tubería, se colocan válvulas de admisión y expulsión de aire, las cuales hacen la doble función de expulsar el aire cuando la tubería se está llenando, o admitir aire a la tubería cuando ésta se está vaciando.

Se recomienda colocar válvulas eliminadoras de aire y válvulas de admisión y expulsión de aire en todos los puntos altos de la conducción y en los tramos largos sensiblemente planos a distancias de 400 a 800 m. Las válvulas de desagüe se colocan en los puntos bajos. El diámetro necesario de la válvula de admisión y expulsión de aire se obtiene con base en las curvas de funcionamiento de las válvulas (Figuras 4 y 5).

Figura 4. Curvas de funcionamiento de válvulas de admisión y expulsión de aire con orificio de 1’’ a 3’’.

Figura 5. Curvas de funcionamiento de válvulas de admisión y expulsión de aire con orificio de 4” a 12”.

55

CAPITULO IV. TOPOGRAFIA Para llevar a cabo el proyecto de una conducción resulta útil apoyarse sobre cartas topográficas del INEGI, para estudiar los posibles trazos.

Sobre el trazo de la conducción, será necesario obtener un levantamiento topográfico en planimetría y altimetría, marcando las elevaciones del terreno natural a cada 20 metros, en los puntos donde existen cambios importantes de la pendiente del terreno y, en los puntos donde cambia el trazo horizontal de la conducción.

Es importante localizar, sobre el trazo, los cruces importantes de la conducción; tales como ríos, arroyos, canales, carreteras, etc.

En el proyecto ejecutivo, los planos topográficos deberán contener como mínimo la siguiente información:

•

Planta y perfil de la línea, con distancias horizontales y verticales. En el perfil se dibuja la línea de energías a flujo establecido y además las envolventes de energías máximas y mínimas para el flujo transitorio.

•

Localizaciones de cambios de dirección, tanto horizontales como verticales.

•

Radio de las curvas y longitud de tangentes.

•

Localización de estructuras existentes y cercanas que pudieran interferir con la línea de proyecto.

•

Interferencia con límites de propiedad, calles y caminos (al centro de línea de dichos caminos), guarniciones y todos los datos pertinentes que ayuden a definir claramente el derecho de vía de la línea, así como posibles afectaciones.

4.1

OBTENCIÓN DE PLANOS Y MODELACION A TRAVÉS DEL PROGRAMA CIVIL CAD Para facilitar el dibujo de los planos de una línea de conducción, se puede trabajar con los Softwares de AutoCad y CivilCad, junto con el Módulo de Redes de Agua Potable.

Cabe mencionar que algunos pasos no se describen en forma detallada en este documento, ya que se explican en el “Instructivo de Topografía para Obras Hidráulicas”.

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MODELAMIENTO DE REDES Agua Potable tiene las capacidades y características siguientes:



Reconoce automáticamente circuitos dibujados con líneas, introduciendo datos iniciales de diámetro y material de tuberías.



Balancea automáticamente cargas en nodos distribuyendo gastos en forma proporcional a la longitud de los tramos o de acuerdo a la población alimentada.



Calcula pérdidas de carga totales por el método de Hazen-Williams, Manning y DarcyWeisbach, utilizando el método de Cross para convergencia de iteraciones en circuitos cerrados.



Genera reportes de tabla de cálculo hidráulico, iteraciones y resultados finales en nodos. Estos reportes se despliegan en la hoja de cálculo DataCalc, que incluye el CivilCad y se puede exportar a formato Excel y texto delimitado por comas.



Dibuja despiece de cruceros, con la opción de considerar diámetro uniforme en accesorios y tomar en cuenta la dirección del flujo hidráulico.



Genera cuantificación de piezas especiales en cruceros, produciendo reporte de lista de materiales con descripción y cantidades.

La metodología para facilitar la obtención de planos, utilizando datos que se obtienen de un levantamiento topográfico, realizado con estación total, se explica a continuación: Importar puntos Con el CivilCad se establece estilo y tamaño de letra para proceder a importar las coordenadas del levantamiento de la línea de conducción.

En seguida se unen los puntos con “activando el comando LINE (línea)” de AutoCad para dibujar la línea de conducción (Figura 10).

Figura 10. Unión de puntos del levantamiento de la línea de conducción.

57

Preparar Hoja Seleccionar tamaño de hoja, formato y escala para determinar los límites del área de trabajo.

CivilCad, Preparar Hoja (Figura 11).

El tamaño de hoja seleccionada que nos proporciona el programa son: A (carta), B (doble carta), C (tabloide), D (24"x36" ó 61x91cm), E (36"x48" ó 91x121cm), también se puede especificar un tamaño concreto de hoja seleccionando la opción "Otros". Se recomienda seleccionar la opción “D”, ya que nos configura el tamaño estándar para un plano (Figura 12).

Indicar en el formato horizontal e indicar la escala. Reconocer circuitos

Generar el dibujo de red identificando la relación entre tuberías y nodos a partir del dibujo esquemático con líneas de AutoCad. Activar la rutina para reconocer circuitos, como se muestra en la Figura 13 (CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Circuitos, Reconocer).

Figura 11. Secuencia para preparar hoja.

58

Figura 12. Tamaño de la hoja para el área de trabajo

Figura 13. Secuencia para reconocer circuitos. Seleccionar las líneas que comprende la línea de conducción (Figura 14).

Figura 14. Selección de líneas.

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Indicar el diámetro de tubería y material en la caja de diálogo de circuitos (Figura 15).

Figura 15. Caja de diálogo para reconocer la red a partir de líneas seleccionadas en AutoCad.

El coeficiente de rugosidad de Manning se indicará de acuerdo al material de la tubería que se utilizará (Cuadro 3).

Coeficiente de rugosidad absoluta (mm). Coeficiente de Manning (adimensional). Coeficiente de Hazen Williams

Si se utilizan diferentes materiales de tubería deberán indicar los coeficientes de rugosidad con la rutina correspondiente (Tubería, Indicar datos, Coeficiente de rugosidad). Numerar nodos Asignar número o clave a nodos para que puedan ser referenciados e identificados. Utilizar la rutina para numerar nodos (CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Nodos, Numerar), como se muestra en la Figura 16.

60

Cuadro 3. Coeficientes de Rugosidad.

Figura 16. Secuencia para numerar nodos.

61

Seleccionar la línea e indicar el nodo inicial (Figura 17).

Figura 17. Caja de diálogo para indicar nodo inicial. En seguida el CivilCad numera los nodos (Figura 18).

Figura 18. Numeración de nodos. Triangulación Unir los puntos XYZ de terreno mediante triangulaciones óptimas para calcular datos de interpolación (Figura 19).

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Figura 19. Triangulación. Calcular elevación de nodos Obtener la elevación de nodos proyectándolos sobre la triangulación de proyecto o terreno; usamos: CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Nodos, Calcular elevación (Figura 20).

Figura 20. Secuencia para el cálculo de elevaciones en los nodos.

63

Seleccionar todos los nodos e indicar profundidad con valor igual a 0 (Figura 21).

Figura 21. Selección de nodos para calcular la elevación.

La profundidad indicada deberá ser igual a la profundidad de excavación hasta lomo de tubería. Indicar nodo de alimentación Establecer el nodo de alimentación principal de la red, indicando datos de caudal de alimentación y presión inicial. CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Nodos, Indicar nodo de alimentación (Figura 22). El caudal de alimentación debe calcularse previamente de acuerdo a las demandas de consumo. La presión inicial en metros columna de agua (m.c.a.) deberá ser dato proporcionado o medido en el lugar. Indicar el nodo de alimentación (lts/seg) y presión (m), como se muestra en la Figura 23.

Figura 22. Secuencia para indicar nodo de alimentación.

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Gasto Modificar el gasto o caudal de nodos de acuerdo a datos de proyecto, usando: CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Nodos, Indicar datos, Gasto (Figura 24).

Figura 24. Secuencia para indicar gasto. El nodo que se selecciona es el último y se indica el gasto que va a llegar al depósito (Figura 25).

Figura 25. Selección de nodo para indicar gasto.

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Diámetro de tubería En la parte de “reconocer circuitos”, se colocó el diámetro de la tubería, sin embargo pueden existir tramos en la línea de conducción con diferentes diámetros, de acuerdo al gasto que se vaya a conducir. El propósito de este paso es introducir el dato del diámetro en tuberías seleccionándolo de la lista. Para ello usamos, CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Tuberías, Indicar datos, Diámetro (Figura 26).

Figura 26. Secuencia para indicar el diámetro en tramos de tubería seleccionada. Se selecciona la red completa, posteriormente el programa pide indicar los tramos en los que se cambiará el diámetro de la tubería (Figuras 27 y 28).

Una vez seleccionados los tramos donde se cambia el diámetro de la tubería, simplemente se le da Enter y nos aparece el siguiente cuadro de diálogo (Figura 29):

Figura 27. Selección de red completa para introducir nuevo dato de diámetro.

66

Figura 28. Selección de tramos de tubería para cambio de diámetro.

Figura 29. Caja de diálogo para seleccionar diámetro de tuberías.

Material de tubería Al igual se puede modificar el material del tubo propuesto inicialmente en los diferentes tramos, a través de: CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Tuberías, Indicar datos, Material (Figura 30).

67

Figura 30. Secuencia para indicar material de la tubería.

Seleccionar toda la red y posteriormente los tramos donde se cambiará el tipo de material de la tubería.

Figura 31. Caja de diálogo para seleccionar material de tubería.

Calcular circuitos Procesar la información en circuitos para realizar las iteraciones necesarias y calcular resultados en gasto final y velocidad de fluido en tuberías, cotas piezométricas y carga disponible en nodos, tomando en cuenta parámetros de presión y velocidad máxima y mínima, número de iteraciones, aproximación y métodos de cálculo de pérdida de presión, generando opcionalmente reportes de tabla de cálculo, iteraciones y resultados en nodos. Para ello utilizamos: CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Circuitos, Calcular (Figura 32).

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Figura 32. Secuencia para calcular circuitos.

La rutina nos presenta una caja de diálogo, en el que se deberán de anotar los valores de presión y velocidad mínima y máxima permitidos, determinado opcionalmente el nombre del proyecto y autor, los cuales aparecerán en la hoja de cálculo (Figura 33).

Figura 33. Caja de diálogo para calcular circuitos.

Seleccionar la pestaña de Opciones de la caja de diálogo (Figura 34). La presión inicial, en metros de columna de agua, que se indicó en el nodo de alimentación.

69

Figura 34. Caja de diálogo de circuitos, para modificar método, reporte y distribución de caudal en tuberías.

En esta caja de diálogo puede indicarse el método que se utilizará para el cálculo de pérdidas de carga por fricción, los tipos de reportes que se generarán, la aproximación mínima y el número máximo de iteraciones que se realizarán para obtener el cálculo de pérdidas de presión en circuitos cerrados.

Además, en dicho cuadro, puede indicarse el número de decimales para datos de distancia que aparecerán en la tabla y la viscosidad cinemática del fluido en caso de haber seleccionado el método de Darcy-Weisbach.

Los criterios para distribución de caudal en tuberías, son los siguientes:

De acuerdo al gasto indicado. En este caso se respetará el gasto indicado en las tuberías, distribuyendo la carga faltante en nodos para que la suma de caudales sea igual a cero. La dirección de flujo de caudal se tomará del nodo con número menor hacia el nodo con número mayor. Si se elige este método no es necesario indicar gasto en nodos, ya que el programa lo calcula automáticamente (Figura 35).

70

Figura 35. Criterio para distribución de caudal en tuberías de acuerdo al gasto indicado.

Proporcional a las unidades alimentadas. El programa calculará la diferencia entre el caudal de alimentación y la suma de gasto en nodos para realizar una distribución del gasto en tuberías en forma proporcional a la población o unidades que alimenta cada tramo. Esta distribución preliminar se utiliza para calcular el caudal que recibe cada nodo. La distribución final de caudales en tuberías la calculará el programa, de tal manera que la suma de caudales en todos los nodos sea igual a cero (Figura 36).

Figura 36. Criterio para distribución de caudal en tuberías proporcional a las unidades alimentadas.

Proporcional a la longitud del tramo. Este criterio de distribución es similar al anterior, solo que en vez de calcular los caudales en forma proporcional a las unidades alimentadas, se calcula en forma proporcional a la longitud de las tuberías. Este método se utiliza cuando no

71

se conoce la población exacta que alimentará cada tramo, suponiendo que a mayor longitud de tramo le corresponde mayor caudal y población qué alimentar (Figura 37).

Figura 37. Criterio para distribución de caudal en tuberías proporcional a la longitud del tramo.

El reporte que se genera de acuerdo al método seleccionado, es el siguiente (Figura 38):

Figura 38. Reporte de acuerdo al método de cálculo de pérdidas de carga por fricción.

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Insertar piezas especiales El Módulo de Agua Potable, permite insertar Válvula de corte, Nodo en tubería, Hidrante, Símbolos y Paso a desnivel. Para ello usamos: CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Tuberías, Insertar, Hidrante (Figura 39).

Se indica el punto de inserción del hidrante, rotación y escala (Figura 40).

Cuando se inserta alguna pieza especial, es necesario volver a numerar los nodos para que se genere el despiece.

Figura 39. Secuencia para insertar piezas especiales.

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Figura 40. Inserción de piezas especiales. Generar despiece Para dibujar el detalle de piezas especiales en cruceros, anotando diámetros y número de nodo a los que se aplica el despiece, utilizamos: CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Nodos, Cruceros, Generar despiece (Figura 41).

Figura 41. Secuencia para generar despiece.

A continuación se presenta la caja de diálogo para generar despiece en cruceros (Figura 42).

Figura 42. Cuadro de diálogo para generar despiece.

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Al terminar esta rutina se generará una retícula con el dibujo de piezas especiales de cruceros en cada cuadro, con la anotación de diámetros de los accesorios y numeración de nodos a los que se refiere el despiece (Figura 43):

Figura 43. Despiece en cruceros.

Cuantificar piezas Después de generar el despiece, se podrán cuantificar las piezas especiales, utilizando la rutina correspondiente: CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Nodos, Cruceros, Cuantificar piezas (Figura 44). Seleccionar la red, en seguida el programa despliega en el DataCal la lista de piezas especiales (Figura 45).

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Figura 44. Secuencia para generar la cuantificación de piezas.

Figura 45. Cuantificación de piezas. Simbología Para generar un cuadro conteniendo la presentación y descripción de los símbolos utilizados en el dibujo, además de los tipos de línea empleados para representar las tuberías de diferentes diámetros, usamos: CivilCad, Módulos,

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Figura 46. Secuencia para generar cuadro de simbología.

Se indica el tamaño de la letra, de acuerdo a la escala del plano (Figura 47). El cuadro de simbología de los accesorios que se requieren.

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Anotar datos en tubería Para generar anotaciones en tramos de tubería indicando longitud, diámetro y gasto, tomando en cuenta el prefijo, sufijo y número de decimales para datos indicado, procedemos con CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Tuberías, Anotar datos (Figura 48).

Figura 48. Secuencia para anotar datos en tubería. Al seleccionar el sistema de tuberías, aparecerá la siguiente caja de diálogo (Figura 49):

Figura 49. Cuadro de diálogo para anotar datos en tuberías.

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Indicar altura de texto de acuerdo a la escala del plano y aceptar (Figura 50).

Figura 50. Datos asentados en los tramos de tubería. Anotar elevaciones Para indicar cotas piezométricas, de rasante y carga disponible en metros de columna de agua en nodos: CivilCad, Módulos, Redes de agua potable, Nodos, Anotar cotas (Figura 51).

Figura 51. Secuencia para anotar elevaciones.

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Después de terminar la rutina, aparecerá el siguiente símbolo al lado derecho inferior de cada nodo seleccionado (Figura 52).

Figura 52. Cotas en nodos.

Finalmente en la Figura 53, se tiene el plano de la línea de conducción, en planta, con todos los datos técnicos generados en AutoCad y CivilCad. En donde cada nodo nos indica los valores piezométricos correspondientes.

Figura 53. Plano de línea de conducción generado con AutoCad y CivilCad.

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CAPITULO V. PROCESO CONSTRUCTIVO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO Los métodos y procedimientos de construcción, fueron aplicados de acuerdo al

Reglamento

Nacional de Edificaciones. 5.1

AGUA POTABLE

OBRAS PROVISIONALES Cartel De Obra: 3.60 X 2.40 M Esta partida comprendió la confección, pintado y colocación del cartel de obra de dimensión aproximada de 3.60 x 2.40 m. Los bastidores y parantes fueron de madera tornillo, los paneles de triplay lupuna y la base de concreto f’c = 100 Kg/cm2 (bota de cemento). Transporte De Material Y Equipo A Obra Esta partida fue necesaria para suministrar, transportar los elementos al lugar de la obra, incluyendo personal, equipo mecánico, herramientas, en general todo lo necesario para instalar y emplear los trabajos.

Los equipos y materiales de obra fueron trasportados desde Abancay a Chuquibambilla, el cual se le denomino trasporte terrestre, de igual manera los materiales y equipos. Almacén De Obra Las construcciones mínimas temporales para oficinas y almacenes tuvieron las siguientes dimensiones:

- Fueron obras temporales prefabricadas en madera y triplay materiales livianos que nos permitieron su fácil montaje y desmontaje. - Caseta de Guardianía/almacén en un área de 48 m2. - Se instalaron los puntos de agua y de desagüe provisionales.

Previa coordinación con el Supervisor de obra, el Contratista instalo los puntos de energía eléctrica necesarios para el funcionamiento de los equipos que fueron necesarios en su utilización en la ejecución de la obra.

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5.2

CAPTACION

Trazo, Nivelación Y Replanteo. El Constructor realizo los trabajos topográficos necesarios para el trazo y replanteo de la obra, tales como: ubicación y fijación de ejes y líneas de referencia por medio de puntos ubicados en elementos inamovibles. Los niveles y cotas de referencia indicados en los planos se fijaron de acuerdo a estos, previamente aprobados y anotados en el cuaderno de obra.

El trazo, alineamiento, distancias y otros datos, se realizaron previa revisión de la nivelación de las estructuras tales como la captación, cámara rompe presión y verificación de los cálculos correspondientes, previamente aprobados por la supervisión. Excavación Manual La excavación se realizó a cielo abierto hecho a mano, en trazos anchos y profundos necesarias para la construcción, de acuerdo a los planos del proyecto replanteado en obra.

En las excavaciones para estructuras, se verificaron las condiciones de la plataforma a nivel de ser cimentados con respecto a la capacidad portante del suelo, sus aspectos geológicos y geotécnicos.

Las excavaciones no se realizaron con demasiada anticipación a la construcción de las estructuras, para evitar derrumbes, accidentes y problemas de tránsito. En el caso de instalaciones de tuberías, el límite máximo de zanjas excavadas fueron de 3.00 m. Como condición preliminar, todo el sitio de la excavación a cielo abierto, fue primero despejado de todas las obstrucciones existentes

El espaciamiento de la excavación con respecto a las paredes de los elementos que conforman toda infraestructura de Agua Potable, dependió de la profundidad, tipo de terreno, el procedimiento constructivo, en toda la excavación se mantuvo los siguientes espaciamientos:

•

En tuberías, ductos, etc.

: 0.15 a 0.30 m

El material sobrante excavado, apropiado, fue acumulado y usado como material selecto o seleccionado. El Constructor acomodo adecuadamente el material, evitando que se desparrame en la parte de la calzada que siguió siendo usada para tránsito vehicular y peatonal. El material excavado sobrante, y el no apropiado para relleno de las estructuras, fue eliminado inmediatamente por el constructor, efectuando el transporte y depósito en lugares que se tuvo el permiso respectivo.

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Refine Y Nivelación De Zanjas Se efectuó después de concluida la excavación. El refine consistió en el perfilado tanto de las paredes como del fondo excavado, teniendo especial cuidado que no queden protuberancias que hagan contacto con la Estructura a ejecutada. Relleno Compactado Con Material Propio Se tomaron las previsiones necesarias para la consolidación del relleno, que protegen las estructuras enterradas. Para efectuar dicho relleno compactado, previamente el Constructor conto con la autorización del Supervisor.

El relleno pudo realizarse con el material de la excavación, con las características establecidas en las definiciones del "Material Selecto". Eliminación De Material Excedente Comprendió

en la eliminación del material proveniente del corte y otros materiales de

desechos. Se ha realizado a una distancia de 3Km.

Antes de iniciar el transporte, el Residente comunico tal efecto al Supervisor, y se procedió a la medición de los volúmenes de material a eliminar.

El material excedente fue eliminado en los lugares que indico la Supervisión, con la máxima prontitud para evitar molestias y dificultades a vecinos de la zona, y teniendo una obra limpia y ordenada. 5.2.1 SOLADO DE CONCRETO. El espesor de la losa fue de 2”. Mezcla de Cemento – Hormigón. Esta capa una vez terminada presento una superficie uniforme y nivelada, rugosa y compactada. Durante el vaciado se consolido adecuadamente el concreto.

El acabado de la superficie se hizo inicialmente con paleta de madera alisándola luego con plancha de metal. Se dejó cierta aspereza antideslizante en el acabado y se corrió las bruñas a cada metro de espaciamiento. Concreto F’c=175 Kg/Cm² Los trabajos incluyen el suministro de equipo, materiales y mano de obra, para la dosificación, mezclado, transporte, colocación, acabado y curado del concreto. Asimismo se considera en esta descripción los encofrados, suministros y colocación del acero de refuerzo.

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Requisitos del Concreto. Los trabajos de concreto se ejecutaron de conformidad a las Especificaciones Técnicas, establecidas por los siguientes códigos y normas que se detallan a continuación:

Reglamento Nacional de Edificaciones ACI 318 ASTM

La calidad del concreto, cumplió con los requisitos de resistencia a la rotura a los 28 días (f'c) especificada en los planos de diseño y durabilidad expresada por la relación agua/cemento.

La resistencia especificada a la rotura por compresión en kg/cm2, se determinó por medio de ensayos de cilindros Standard de 15 x 30 cm, fabricados y ensayados de acuerdo con la norma ASTM C39, siendo los resultados de rotura interpretados según las recomendaciones del ACI 214, a los 28 días de edad. El número de muestras fueron de dos (02) probetas en la edad de control de la resistencia a la rotura (f'c) especificada en los planos de diseño.

El cemento Portland para todo el concreto, mortero se cumplió con los requisitos de Especificaciones ASTM C-150 para Cemento Tipo I y Tipo V. Encofrado Y Desencofrado Los encofrados se refieren a la construcción de formas temporales para contener el concreto de modo que éste, al endurecer, torne la forma que se indica en los planos respectivos, tanto en dimensiones como en su ubicación en la estructura. • Ejecución Los encofrados fueron diseñados y construidos de modo que resistan totalmente el empuje del concreto al momento del relleno sin deformarse.

Para dichos diseños se tomaron un coeficiente aumentativo de impacto igual al 50% del empuje del material que es recibido por el encofrado. Antes de proceder a la construcción de los encofrados, el contratista obtuvo la autorización escrita del Ingeniero Supervisor y su aprobación.

Los encofrados se construyeron de acuerdo a las líneas de la estructura y apuntalados sólidamente para que conserven su rigidez. En general, se unieron los encofrados por medio de pernos que se retiraron posteriormente.

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Antes de depositar el concreto, los encofrados fueron convenientemente humedecidos en las superficies interiores recubiertas adecuadamente con aceite quemado, para evitar la adherencia del mortero.

Dicho llenado se realizó con la autorización escrita del Ingeniero Supervisor quien previamente inspeccionado y comprobado las características de los encofrados. Los encofrados se retiraron de acuerdo al siguientes

Costado de Vigas

:

24 horas

Cimentaciones y Elevaciones

:

3 días

Losas en Alcantarillas

:

21 días

Tarrajeo Con Impermeabilizante La mano de obra y los materiales necesarios fueron

tales que garantizaron la buena

ejecución de los revoques de acuerdo al proyecto arquitectónico.

El revoque se ejecutó previa limpieza y humedeciendo las superficies donde se aplicó, Luego se les aplico un pañeteo previo, mediante la aplicación de mortero cemento – arena, La mezcla de mortero para este trabajo fue con cemento arena y fue zarandeado para lograr su uniformidad.

El Contratista proporciono toda la mano de obra y los recursos necesarios suficientes para la ejecución de todos los trabajos de revoques y enlucidos con SIKA, aditivo impermeabilizante a base de una suspensión acuosa de materiales inorgánicos de forma coloidal, que obstruyen los poros y capilares del concreto o mortero mediante el gel incorporado, la cual se realizo de conformidad con los planos y estas especificaciones (2% del peso del cemento).

La aplicación de las mezclas fue paleteando con fuerza y presionando contra los parámetros para evitar vacíos interiores y obtener una capa compacta y bien adherida, siendo esta de 2: 5 cm.

Las superficies fueron

completamente planas, sin resquebrajaduras. Los tubos de

instalaciones empotradas fueron

colocadas al terminar el tarrajeo, luego se resano la

superficie dejándolas perfectamente al ras sin que ninguna deformidad marque el lugar en que se ha picado la pared para este trabajo.

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Tarrajeo Exterior Mezcla La mano de obra y los materiales necesarios fueron los que garantizaron la ejecución de los revoques de acuerdo al proyecto arquitectónico. El revoque se ejecutó previa limpieza y humedeciendo las superficies donde se aplicó. 5.2.2 PRUEBA HIDRAULICA P/CAPTACION La finalidad de las pruebas hidráulicas y desinfección, fue verificar que todas las partes de las líneas de agua potable y estructuras de almacenamiento, hayan quedado correctamente instaladas, probadas contra fugas y desinfectadas, listas para prestar servicio.

Tanto el proceso de prueba como sus resultados, fueron dirigidas y verificadas por la Consultora, con asistencia del Constructor, éste último proporciono el personal, material, aparatos de pruebas, de medición. MOVIMIENTO DE TIERRAS EN LINEA DE CONDUCCION Y ADUCCION

Excavación Manual Esta partida consiste en la excavación de materiales según lo indicado en los planos. También incluye el peinado de taludes.

Las zanjas se realizaron en las paredes verticales, entibando convenientemente dando los taludes adecuados según la naturaleza que ofrece el distrito de Chuquibambilla. Refine Y Nivelacion De Zanjas De Tubos En Obra. Se efectuó después de concluida la excavación. El refine consiste en el perfilado tanto de las paredes como del fondo excavado, teniendo especial cuidado que no quedan protuberancias que hagan contacto con la Estructura a ejecutar.

La nivelación se efectuó en el fondo y paredes laterales hasta una altura designada por la supervisión, con el tipo de cama aprobado por el Supervisor Relleno, Compactado Zanja C/Material Propio Seleccionado. a)

Relleno. Se tomaron las previsiones necesarias para la consolidación del relleno, que protege las estructuras enterradas.

b)

Compactación del Primer y Segundo Relleno. El relleno se realizó con el material de la excavación, por etapas, siendo el primer relleno compactado el que comprende a partir de la cama de apoyo la tubería hasta 0.30 m. Por encima de la clave del tubo,

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con material fino y compactado íntegramente cada capa de 0.15 m. con pisones manuales de peso apropiado, teniendo cuidado de no dañar la tubería.

El segundo relleno compactado, entre el primer relleno y la sub base, se hizo por capas de 0.15 m. de espesor, compactándolo con vibro apisonadoras, No se utilizó el uso de pisones u otra herramienta manual. Método de Ejecución. Se procedió mediante orden del Ingeniero Supervisor, a colocar los rellenos, que fue material escogido proveniente de las excavaciones, sin contener materia orgánica ni elementos inestables. El Ingeniero Supervisor dio la aprobación de la calidad del material a utilizar. Cama De Apoyo La cama de apoyo es para servir a mejorar el fondo de la zanja, en todo el ancho del fondo de la caja de la línea de conducción, alineado y compactado, antes de la instalación de la tubería, en un espesor mínimo de 0.10 metros. Eliminación De Material Excedente Esta partida consistió en la eliminación del material sobrante del relleno de la zanja y fue eliminado en botaderos indicados por la supervisión. Sum, E Inst. De Linea De Conduccion Suministro, Tend. E Inst. De Tub. Pvc /Ntp-4422-Ø 6"-C-05- /Incl Accesorios. Las presentes Especificaciones Técnicas corresponden al Suministro de Tuberías y Accesorios de PVC-U "POLI CLORURO DE VINILO" a la NTP-ISO 4422-DN 180 mm. ’’ 5.3.1

ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL TUBO.

Norma de fabricación

:NTP-SO 4422

Esfuerzo hidrostático de diseño del material

:10 Mpa

Factor de seguridad

:2.5

Presión nominal de trabajo

.Desde 5 bares hasta 20 bares

Tipo de ensamble

:Unión Flexible

Tipo de Anillo

:anillo elastomérico incorporado

Color

:gris

Marca

:Fábrica

con

garantía

de

calidad

ccertificada.

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Pruebas Mecánicas. Tipo de anillo Anillo elastométrico de caucho natural con refuerzo de acero incorporado a la tubería.

Normas que cumplen

:

ISO 4633

Estándares internacionales

:

NSF STD. 61

Color

:

Negro

Diámetros

:

Desde 63 a 400 mm

Marca

:

Con certificación ISO 9000

Especificaciones Del Lubricante Origen

:

Vegetal

Características

:

neutro (no debe dañar las manos)Color opaco

Consistencia pastosa 5.3.2 PRUEBAS DE CALIDAD DE LAS TUBERIA Las tuberías fueron aceptadas ya que pasaron las pruebas de control de calidad y que fueron analizadas en laboratorios reconocidos por INDECOPI. El procedimiento de muestreo se realizó siguiendo la normatividad correspondiente. 5.3.3 TRANSPORTE, MANIPULEO Y ALMACENAJE Carga y transporte El transporte se realizó en vehículos cuya plataforma fue del largo del tubo, evitando en lo posible el balanceo y golpes con barandas u otros, Los tubos fueron colocados horizontalmente, tratando de no dañar las campanas; e introduciendo los tubos uno dentro de otros, ya que los diámetros lo permitían. Recepción en almacén de obra. Al recibir la tubería PVC, se realizo siguiendo las siguientes recomendaciones: - Inspeccionando cada embarque de tubería que se decepcionó, asegurándose que

el

material llegó sin pérdidas ni daños. - Inspeccionando cada tubo a fin de detectar cualquier daño. - Verificando las cantidades totales de cada artículo contra la guía de remisión (tubos, anillos de caucho, accesorios, lubricante, pegamento, etc.) - Tomando siempre en cuenta que el material que se recibió pudo ser enviado como tubos sueltos, en paquete o acondicionados de otra manera.

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Manipuleo y descarga. El bajo peso de los tubos PVC permitió que la descarga se haga en forma manual, pero es Mientras se estaba descargando un tubo, los demás tubos en el camión estaban sujetados de manera de no impedir desplazamientos. Almacenamiento. La tubería PVC fue almacenada lo más cerca posible del punto de utilización. El área destinada para el almacenamiento fue plana y bien nivelado para evitar deformaciones permanentes en los tubos, de tal manera que la longitud del tubo este soportada a un nivel con la campana de la unión totalmente libre.

Los tubos fueron almacenados siempre protegidos del sol La altura de apilamiento no excedió de 1,50 m Los pegamentos fueron almacenados bajo techo, de igual manera los accesorios o piezas especiales de PVC. Los tubos se apilaron en forma horizontal, sobre maderas de 10 cm de ancho aproximadamente, distanciados como máximo 1,50 m de manera tal que las campanas de los mismos estuvieron alternadas y sobresalientes, libres de toda presión exterior.

Cada atado se preparó con amarres de cáñamo, rodeando los tubos previamente con elemento protector (papel, lona, etc.) 5.3.4 SUMIN. DE ACCESORIOS P/ LINEA DE CONDUCCION. La partida comprende el suministro de los accesorios de que se instalarán en las líneas de agua potable. Norma de fabricación

:NTP-ISO – 4422

Esfuerzo hidrostática de diseño del material

:10 Mpa

Factor de seguridad

:2.5

Presión nominal de trabajo

:10 bares (150 psi) para clases