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Análisis mejoramiento del sistema de agua de Pueblo Joven Buenos Aires, Perú (página 2)



Partes: 1, 2

5.2 Aforos

El caudal que se obtuvo de la quebrada por el método volumétrico es de 5.44 lt/seg. Y por el método del flotador es de 5.20 lt/seg

CALCULOS PARA EL DISEÑO

PROYECTO:

AGUA POTABLE DEL PUEBLO JOVEN BUENOS AIRES

UBICACIÓN :

Localidad…………………:

BUENOS AIRES

Distrito…………………….:

RUPA RUPA

Provincia…………………:

LEONCIO PRADO

Departamento…………..:

HUANUCO

Región…………………….:

ANDRES AVELINO CACERES

DATOS DE DISEÑO

1.-

Periodo de diseño…….=

20

años a partir

2005

2.-

Población de diseño.. =

A.-

Población inicial :

B.-

Años para el que se calculara

la población futura :

Año

Población

se calculará para los años:

1996

268

2000

416

1.-

2005

2004

584

2.-

2015

CALCULO DE LA POBLACION FUTURA :

a.-

Método de la parábola de segundo grado:

P=A+BX+CX²

P=

Población futura.

A=

Población inicial.

Año

población

X

A=

268

B,C=

Constantes .

1996

268

—–

B=

34.5

X=

Intervalo de tiempo.

2000

416

4

C=

0.625

2004

584

8

2005

629

9

población en el

2005

=

629

2015

1149

19

población en el

2015

=

1149

b.-

Método geométrico o del interés compuesto

donde:

Pf= Población futura

Pf=Po(1+r)^t

Po= Población inicial

r= Razón de crecimiento

r= {Pf / Po}^(1/t) -1

t= No de años expresado en décadas

Año

población

t

r

1996

268

—–

—–

2000

416

0.4

2.0019

promedio r =

1.668

2004

584

0.4

1.3351

2005

644

0.1

población en el

2005

=

644.2

2015

1719

1.1

población en el

2015

=

1719

c.-

Método del interés simple

Pf = Po * ( 1+r * t )

r = ( Pf -Po )/( Po * t )

Año

población

t

r

1996

268

—–

—–

2000

416

0.4

1.3806

promedio r =

1.195

2004

584

0.4

1.0096

2005

654

0.1

población en el

2005

=

654

2015

1352

1.1

población en el

2015

=

1352

d.-

Método Aritmético

Pf = Po +r * t

r = ( Pf -Po )/( t )

Año

población

t

r

1996

268

—–

—–

2000

416

0.4

370.00

promedio r =

395.00

2004

584

0.4

420.00

2005

624

0.1

población en el

2005

=

624

2015

1019

1.1

población en el

2015

=

1019

e.-

Prorrateando entre todos los métodos y hallando el mas probable

Método

pob.

pob

 

 

2005

2015

parábola

629

1149

POBLACION FUTURA

geométrico

644

1719

1310

Habitantes

interés simple

654

1352

aritmético

624

1019

población final

638

1310

3.-

CALCULO DE LA DOTACIÓN :

Según el Reglamento Nacional de Construcción:

Viviendas…………………………….=

Múltiple, de tres a cuatro habitaciones.

Clima…………………………………=

cálido

 

 

 

Intervalo de población…………….=

1500 hasta 1000 habitantes.

Dotación…………………………….=

150

lit./hab/dia

4.-

VARIACÍON DEL CONSUMO:

K1=

Coeficiente máximo anual de la demanda diaria

K1=

caudal de máxima demanda / caudal promedio diario

K1=

debe de estar entre 1,20 y 1,50

…………………………..=

1.2

k2=

Coeficiente máximo anual de la demanda horaria.

k2=

caudal en hora de mayor consumo / caudal promedio horario.

entre 2,000 y 10,000 hab……….=

k2 =

2.5

mayor que 10,000 hab……………=

k2 =

1.8

k2 =

2.5

5.-

CAUDALES DE DISEÑO

Datos de cálculo:

Población de diseño =

1310

Hab.

Dotación =

150

lit./hab/dia

Coef. de variación diaria k1=

1.2

Coef. de variación horaria k2=

2.5

a.-

Población de servicio

Ps = 90%*Pf……..=

1179

hab.

b.-

Consumo total de agua por año

Ct = Dotación X población X No de días del año /1000 =

64531

m3/día

c.-

Consumo promedio diario anual

Qp= Dotación X Población / ( 86400 seg. día) =

176.80

m3/día

d.-

Consumo diario máximo

Qmd= Consumo promedio diario anual X K1 =

212.16

m3/día

e.-

Consumo máximo horario

Qnh = Consumo promedio diario anual X K2 =

442.00

m3/día

Resumen de los caudales de diseño

Lit/seg

m3/dia

Qp=

2.046

176.80

Qmd=

2.456

212.16

Qmh=

5.116

442.00

6.-

VOLUMEN DE REGULACIÓN:

Se considera el volumen de regulación promedio del 25 %

del promedio anual de la demanda.

V reg.=

44.20

m3

7.-

VOLUMEN DE RESERVA :

Se considera un volumen de reserva de 20 % del volumen

de regulación . Y se obvia el volumen contra incendios por limitaciones del reglamento.

V res.=

8.84

m3

8.-

VOLUMEN CONTRA INCENDIO:

No se considera por limitaciones del reglamento

V inc.=

0

m3

VOLUMEN TOTAL DE ALMACENAMIENTO

V reg.=

44.20

m3

V res.=

8.84

m3

V inc.=

0

m3

V total=

54.00

m3

El reservorio tendrá las siguientes medidas interiores

si se considera rectangular:

B=

3.50

mt.

L=

3.50

mt.

H=

4.71

mt.

Planos

6.1 PERFIL LONGITUDINAL DEL AREA EN ESTUDIO

EST

P V

V AT

AI

VAD

COTA

Observaciones

A

BM

2.843

704.843

 

702.000

Captación

 

1

 

 

3.669

701.174

quebrada

B

1

2.475

703.649

 

701.174

Tubería

 

2

 

 

2.418

701.231

quebrada

 

3

 

 

3.610

700.039

quebrada

C

3

1.345

701.384

 

700.039

quebrada

 

4

 

 

1.788

699.596

quebrada

 

5

 

 

3.418

697.966

quebrada

D

5

1.023

698.989

 

697.966

quebrada

 

6

 

 

2.747

696.242

quebrada

 

7

 

 

2.279

696.710

roca

E

7

0.427

696.137

 

695.710

roca

 

8

 

 

2.615

693.522

reservorio auxiliar

F

8

3.094

696.616

 

693.522

reservorio principal

 

9

 

 

0.320

696.296

reservorio principal

 

10

 

 

1.845

694.771

Tubería

 

11

 

 

1.317

695.299

Tubería

 

12

 

 

1.311

695.305

parte baja

 

13

 

 

2.056

694.560

parte baja

 

14

 

 

2.345

694.271

parte baja

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Revisión bibliográfica

7.1.-Población Futura (Pf):Una obra de agua potable es diseñada para abastecer a una población que obedeciendo a la naturaleza humana se multiplica, incrementa o reproduce. Así una población futura es indispensable para la construcción de estas obras; por ello los estudiosos han propuesto muchos criterios que se manifiestan en formulas para calcular la población resultante al final del periodo de vida de la obra o periodo de diseño.

Para calcular las poblaciones futuras se citan los siguientes métodos:

Métodos de crecimiento simple.

Método de crecimiento compuesto.

Regresión lineal e interpolación.

Método analítico.

Método comparativo.

Método racional.

7.2.-Periodo de diseño (t): Se considera como el tiempo de funcionamiento optimo que tendrá el sistema, el mismo que estará en función de todos los elementos de los que consta el sistema: Obras de captación, sedimentador, filtro rápido, filtro lento, reservorio, línea de distribución.

7.3.-Demanda de dotación: Referido al volumen diario que cada habitante requiere para su con consumo.

7.4.-Consumo promedio diario anual, caudal medio (Qm.) A lo largo del año se consumen diferentes cantidades de agua o caudales (lt/seg.), el promedio de estas cantidades corresponde al caudal medio.

7.5.-Consumo máximo diario (Qmd.): En el día cuando la población requiere la mayor dotación que se registra durante el año se dá el Qmd.

7.6.-Consumo máximo horario (Qmd): En el día de mayor consumo se registra la hora en que la población consume la mayor dotación en todo el día.

7.7Toma De Muestras Para El Análisis Físico Y Químico:

Limpiar el área cercana a la quebrada, eliminando la vegetación y cuerpos extraños, en un radio mayor al afloramiento.

Ubicar el ojo de la quebrada y construir un embalse lo mas pequeño posible utilizando para el efecto material libre de vegetación y dotarlo, en su salida, de un salto hidráulico para la obtención de la muestra.

Retirar los cuerpos extraños que se encuentran dentro del embalse.

Dejar transcurrir un mínimo de 30 minutos entre el paso anterior y la toma de muestra.

Tomar la muestra en un envase de vidrio de boca ancha.

Enviar la muestra al laboratorio lo mas pronto posible, con tiempo limite de 72 horas.

7.8 Toma De Muestra Para El Análisis Bacteriológico:

Utilizar frascos de vidrio esterilizados proporcionados por el laboratorio.

Si el agua de la muestra contiene cloro, solicitar un frasco para este propósito.

Durante el muestreo, sujetar el frasco por el fondo, no tocar el cuello ni la tapa.

Llenar el frasco sin enjuagarlo, dejando un espacio de un tercio (1/3) de aire.

Tapar y colocar el capuchón de papel.

Etiquetar con claridad los datos del remitente, localidad, nombre de la fuente, punto de muestreo, el nombre del muestreador y la fecha del muestreo.

Enviar la muestra al laboratorio a la brevedad posible de acuerdo a las siguientes condiciones:

1 a 6 horas sin refrigeración.

6 a 30 horas con refrigeración.

7.9 Características Físicas Del Agua:

Color: El color del agua se debe por lo general a la presencia de materiales orgánicas coloreadas (sobre todo ácidos húmicos y fúlvicos) relacionadas con el humus del suelo. Influye considerablemente en él la presencia de hierro y otros metales, ya sea en forma de impurezas de origen natural o como productos de la corrosión. El color también pude ser consecuencia de la contaminación de la fuente del agua por afluentes industriales y constituir el primer indicio de una situación peligrosa.

La ley general de aguas establece los limites respecto al color de la siguiente forma

CLASIFICACION

GRADO

Aguas de clase I

Ausente

Aguas de clase II

Máximo 10 unidades

Aguas de clase III

Máximo 20 unidades

Aguas de clase IV

Máximo 30 unidades

Aguas de clase V

Máximo 40 unidades

Los colores inferiores a 15UCV son por lo general aceptables para los consumidores pero esto pueden variar según las circunstancias locales.

Turbidez: Generalmente la apariencia del agua con una turbiedad inferior a 5 unidades nefelométricas es aceptable para los consumidores, aunque esto puede variar según las circunstancias locales. No obstante, se recomienda que la turbidez se mantenga lo mas baja posible, debido a sus efectos microbiológicos

Clasificación de las aguas según el Laboratorio de salinidad de los EE.UU.:

0 a 250 umhos

Salinidad baja (C1)

250 a 750 umhos

Salinidad media (C2)

750 a 2250 umhos

Salinidad alta (C3)

2250 a 5000 uhmos

Salinidad muy alta (C4)

Sólidos Totales Disueltos: El total de sólidos disueltos (TSD)en el agua comprende sales inorgánicas (principalmente de calcio, magnesio, potasio, y sodio, bicarbonato, cloruros y sulfatos)

Se considera generalmente que, con concentraciones del TSD inferiores a 600ppm, el agua tiene sabor agradable, que se deteriora progresivamente cuando la concentración sobrepasa 1200ppm. El agua con concentraciones del TSD muy reducidas puede resultar inaceptable debido a su insipidez.

7.10 Topografía:    Etimológicamente la palabra topografía procede del griego "topo" = lugar, y "grafos" = dibujo. Es la ciencia que con el auxilio de las matemáticas nos ayuda a representar gráficamente (mediante un dibujo), un terreno o lugar determinado, con todos sus accidentes y particularidades naturales o artificiales de su superficie.

7.11 Levantamiento Topográfico: Conjunto de operaciones realizadas sobre el terreno, con los instrumentos adecuados, que posteriormente nos permitirá la confección del plano de ese lugar o zona. Estas operaciones tienen como finalidad la determinación de datos numéricos suficientes para confeccionar el plano. Como es preciso realizarlas sobre el propio terreno, se las denomina como "trabajo de campo".

   

7.12 Curvas De Nivel:    Es el procedimiento que se emplea para poder dibujar y saber interpretar, con cierta exactitud, el relieve del terreno.

    Existen otros procedimientos para dar idea del relieve, tales como el sombreado con diversos colores, o bien dibujando pequeños montes agrupados o no según la importancia del relieve.

    Pero el método mas exacto, preciso y fácil de manejar para determinados cálculos es el procedimiento de "curvas de nivel".

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    Se define curva de nivel como la línea imaginaria o real, que une todos los puntos del terreno o del plano que tienen la misma cota.

       Las curvas de nivel separadas a distancias muy regulares indican que la pendiente es uniforme.

    Si las curvas están muy separadas en una determinada dirección indican una pendiente suave (figura A).

    Si las curvas están más próximas, la pendiente seguirá siendo uniforme, pero será más escarpada (figura B).

Si se trata de una colina donde la línea que pretendemos seguir muestra que las curvas de nivel en la parte superior están más próximas entre sí que las de la parte inferior, sabremos que la pendiente se hace más escarpada al acercarse a la cumbre (figura C).

    Si las líneas están más próximas hacia el nivel inferior, la colina será más plana en la cumbre y la pendiente será mas escarpada hacia su base (figura D).

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7.13 Característica De Las Curvas De Nivel

Toda curva de nivel es cerrada. En todo mapa o plano estará cerrada bien dentro o bien fuera de él.

Dos curvas no pueden cortarse.

Dos o mas curvas pueden unirse o confundirse en una sola en un punto o en un tramo (pendientes de 90 grados).

Una curva de nivel no puede dividirse en dos o mas curvas.

7.14 Perfiles:    Muchas veces para darse una idea exacta de la forma del terreno, se recurre a la obtención de "perfiles".

    Un "perfil" es la intersección de un plano vertical con los horizontales, (que son los que nos dan las curvas de nivel) y, después se hace girar el plano vertical hasta que coincida con el de comparación.

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    Una ladera no tiene por que ser de igual pendiente en todo su descenso o ascenso. En todo caso estará formada por dos o mas laderas. Viendo la figura, en la que se representa el perfil de una ladera, se comprende lo que queremos decir.

    La ladera esta formada por tres cuestas con diferentes pendientes. El tramo A-B es el de mayor pendiente, le sigue después el B-C y, por último, el C-D. En este caso las tres cuestas se unen entre si por líneas horizontales y paralelas a las curvas de nivel, pues bien, a estas intersecciones se les llaman "líneas de cambio de pendiente". Hay que aclarar también que las líneas de cambio de pendiente no tienen que ser forzosamente horizontales.

    Las laderas, con arreglo a su perfil, se pueden dividir en "cóncavas"y "convexas".

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    Cuando en un plano nos encontramos curvas de nivel sensiblemente rectas y paralelas entre si, tal que la distancia en la proyección disminuye en el sentido ascendente de las curvas de nivel, se trata de una ladera "cóncava". Al contrario, cuando la distancia de las curvas de nivel en la proyección se va haciendo mayor, en el sentido ascendente del terreno, tendremos una ladera "convexa".

 7.15 Coordenadas Utm: La gran relación entre las naciones, en toda las ramas y aspectos, desde el comercial hasta el cultural, hace que los sistemas, códigos y demás elementos se unifiquen. A ello se tiende también en el campo de la cartografía. Los sistemas de proyección utilizados por los distintos países, o grupos de ellos, son varios.

    Después de la segunda guerra mundial los EE.UU. utilizan la proyección cilíndrica denominada Universal Tranversa Mercator, en siglas UTM., y gestionan hasta patrocinar su adopción universal.

    En la proyección UTM, se supone un cilindro tangente a un meridiano de la esfera terrestre, perpendicular al eje de la tierra y en el que el eje del cilindro, coincide con el de la Tierra.

    Este sistema (UTM), aplicado a grandes extensiones en longitud, hace que a medida que la representación se aleja del meridiano de tangencia, las deformaciones aumentan. Por ello se recurre al artificio de subdividir la superficie terrestre en 60 husos de 6E de amplitud, que constituyen 60 proyecciones iguales, pero referidas cada una al meridiano central del huso respectivo y al Ecuador.

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    Con la proyección cilíndrica obtenemos una serie de líneas verticales y horizontales, proyección de meridianos y paralelos que nos dan la cuadrícula del plano. Por trigonometría esférica se determina las intersecciones de meridianos con paralelos y con ellos se construye el canevas de la proyección.

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Bibliografía

  • Vierendel (1993) .Abastecimiento de Agua y Alcantarillado. 4ta Edición.

  • www.parametros-leyesdeagua.com

  • Ana Elizabeth Medina Bailón. Abril1998.colección e identificación de hongos xelafagus en el BRUNAS.Tingo María- Perú .

ANÁLISIS FISICO QUÍMICO DEL AGUA DE LA QUEBRADA COCHEROS

Análisis Físico

 

Examen Físico

Resultado

Turbidez

2.74NTU

Conductividad eléctrica

201

Salinidad

0.10%

Temperatura

24.9°C

Ph

7.1

Sólidos Totales

95.0 mg/lt.

Examen Organoléptico

 

Color

1.0 UC

Olor

Aceptable

Sabor

Aceptable

ANALISIS MICROBIOLOGICO

 

Examen Bacteriológico

Resultado

Coliformes totales

180.0 UFC/100ml

Coliformes termotolerantes

98.0 UFC/100ml

Examen Micológico

Resultado

Mohos

71.0 UFC/100ml

Levaduras

69.0 UFC/100ml

Examen Parasitológico

Resultado

Numero de enteroparásitos (*)

6

(*) Número de huevos y/o quistes de enteroparásitos/100ml

Se realizo nuevamente el Análisis Físico Químico del agua de la fuente obteniéndose los siguientes resultados:

Análisis Físico

 

 

 

Realizado el DIA Miércoles 13 de Octubre

 

 

 

Reservorio auxiliar

Captación

quebrada

T ambiente

26.5

23.3

22.2

T agua

22.3

21.2

21.8

pH

7.53

8.08

8.03

 

 

 

 

Análisis microbiológico

 

 

 

realizado el DIA Lunes 25 de Octubre

 

 

 

 

 

 

 

Numeración de microorganismos

 

 

 

Aerobio viables

coliformes

 

 

2.2x 10 ml

<200/ml

 

 

Según estos resultados esta agua solo puede ser consumida después de ser hervida, de lo contrario podría tener efectos negativos en la población.

 

 

 

Autor:

Jose Gustavo Campero Sanchez.

Partes: 1, 2
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