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Abastecimiento de Agua y Alcantarillado 2015
Abastecimiento de Agua y Alcantarillado 2015
Abastecimiento de Agua y Alcantarillado 2015
ABASTECIMIENTO DE AGUA
Y ALCANTARILLADO
UNIDAD DIDCTICA II
LA POBLACIN Y EL
CONSUMO DE AGUA
DOCENTE:
Ing. Franz Joseph BARAHONA PERALES
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Por tal, para el presente curso el periodo de diseo es el tiempo para el cual se
disea un sistema de abastecimiento de agua potable en particular, de tal
manera servir eficientemente a las necesidades de una poblacin tanto en
capacidad de agua requerida como tambin en el tiempo de servicio.
Para la determinacin del periodo de diseo es necesario considerar la
funcionabilidad de las obras a disear.
Ncleo 01:
2.1.1.1
LA POBLACIN
Ncleo 01:
a)
LA POBLACIN
Fuentes superficiales
Sin regulacin: deben proveer un caudal mnimo para un periodo de 10 a
20 aos
Con regulacin: las capacidades de embalse deben basarse en registros de
escorrenta de 20 a 30 aos.
Ncleo 01:
a)b)
LA POBLACIN
Fuentes subterrneas
El acufero debe ser capaz de satisfacer la demanda para una poblacin futura de
20 a 30 aos.
Ncleo 01:
a)
c)
LA POBLACIN
Obras de captacin
Dependiendo de la magnitud e importancia de la obra se podr utilizar
periodos de diseo entre 15 y 50 aos
Diques tomas de 15 a 25 aos
Diques represas de 30 a 50 aos
Ncleo 01:
a)
d)
LA POBLACIN
Estaciones de bombeo
A las bombas y motores, con una durabilidad relativamente corta y cuya
vida se acorta en muchos casos por razones de un mantenimiento
deficiente, conviene asignarle periodos de diseos entre 10 a 15 aos.
Las instalaciones y edificios pueden ser diseados, tomando en cuenta las
posibilidades de ampliaciones futuras y con periodos de diseo de 20 a 25
aos
Ncleo 01:
a)
e)
LA POBLACIN
Lneas de aduccin
Depender en mucho de la magnitud, dimetro, dificultades de ejecucin de obra,
costos, etc. Requiriendo en algunos casos un anlisis econmico. En general un
periodo de diseo aconsejable ser de 20 a 40 aos.
Ncleo 01:
f)
a)
LA POBLACIN
Lneas de impulsin
Para tuberas con dimetros mayores a 12 de 20 a 25 aos
10
Ncleo 01:
g)a)
LA POBLACIN
Plantas de tratamiento
Generalmente se da flexibilidad para desarrollarse por etapas, lo cual
permite estimar periodos de diseo de 10 a 15 aos, con posibilidad de
ampliaciones futuras para periodos similares.
Para crecimiento bajo de 20 a 35 aos
Para crecimiento alto de 10 a 15 aos
11
Ncleo 01:
h)
a)
LA POBLACIN
Estanques de almacenamiento
Los estanques de concreto permiten tambin su construccin por etapas,
por lo cual los proyectos deben contemplar la posibilidad de desarrollo
parcial.
Estanques de almacenamiento de concreto de 30 a 40 aos
Estanques de almacenamiento metlico de 20 a 30 aos
12
Ncleo 01:
a)i)
LA POBLACIN
Redes de distribucin
Las redes de distribucin deben disearse para el completo desarrollo del rea
que sirven. Generalmente se estiman periodos de diseo entre 15 a 20 aos, pero
cuando la magnitud de la obra lo justifique estos periodos pueden hacerse
mayores de 30 a 40 aos.
13
Ncleo 01:
2.1.1.2
2.1.1.1
LA POBLACIN
14
Ncleo 01:
2.1.1.3
2.1.1.1
LA POBLACIN
2.6(1 )1.12
OBRA
CAPTACION
LINEA DE IMPULSION
REDES
RESERVORIO
PLANTA DE TRATAMIENTO
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
COSTO
10,500.00
4,500.00
45,000.00
24,000.00
35,000.00
i
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
15
Ncleo 01:
LA POBLACIN
FACTOR DE ESCALA
CAPTACION
LINEA DE IMPULSION
REDES
RESERVORIO
PLANTA DE TRATAMIENTO
PERIOD DE DISEO
10
20
20
25
15
20
30
40
20
35
Pd mx. 50
10
20
15
30
20
d
0.2
0.4
0.3
0.6
0.4
OBRA
COSTO
% COSTO
Pd
PONDERADO
CAPTACION
LINEA DE IMPULSION
REDES
RESERVORIO
PLANTA DE TRATAMIENTO
10,500.00
4,500.00
45,000.00
24,000.00
35,000.00
119,000.00
8.82
3.78
37.82
20.17
29.41
100.00
17
12
15
8
12
1.49
0.46
5.49
1.57
3.60
12.61
16
Ncleo 01:
LA POBLACIN
2.1.2
2.1.1 MTODOS DE PROYECCIN DE LA POBLACIN:
En el presente capitulo se trata de evaluar uno de los aspectos ms importantes
para el abastecimiento de agua potable, as como tambin el estudio y diseo
de las obras de alcantarillado sanitario, por cuanto se trata de determinar la
poblacin de servicio para calcular la magnitud de las obras de cada unidad
componente del sistema
Para este efecto se deber de determinar las tasas de crecimiento de la
poblacin en estudio y as proyectarnos al ao de alcance del proyecto.
En la actualidad resulta fcil conseguir informacin actualizada a travs de los
censos nacionales de poblacin y vivienda, efectuados por el INEI (Instituto
Nacional de Estadsticas e Informtica).
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
17
Ncleo 01:
LA POBLACIN
18
Ncleo 01:
LA POBLACIN
19
Ncleo 01:
2.1.2.1
2.1.1.1
LA POBLACIN
20
Ncleo 01:
LA POBLACIN
21
Ncleo 01:
LA POBLACIN
22
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Ejemplo:
Determinar la poblacin de diseo utilizando el mtodo grfico, con los
siguientes datos estadsticos:
Ao
1938
1951
1964
1973
1986
1993
Poblacin
12500
18800
22300
31800
38200
40900
23
Ncleo 01:
LA POBLACIN
24
Ncleo 01:
LA POBLACIN
B.
A. MTODO COMPARATIVO
Se necesita disponer delos datos censales de una poblacin A y los de otras
poblaciones B y C, las cuales poseen caractersticas de crecimiento y condicin
similares a la poblacin A.
Graficamos a escala aritmtica el tiempo, mientras que los valores de poblacin
se llevaran a escala logartmica.
25
Ncleo 01:
LA POBLACIN
26
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Mtodo Aritmtico
Mtodo Geomtrico
27
Ncleo 01:
C.1
LA POBLACIN
MTODO ARITMTICO
Este mtodo se emplea cuando la poblacin se encuentra en un crecimiento
intermedio con ndice constante (crecimiento lineal).
Con este mtodo se trata de obtener la tasa de crecimiento promedio,
resultado de promediar las tasas de crecimiento en los diferentes periodos.
Podr tomarse un valor de R, promedio entre los censos o un valor de R entre
el primer censo y el ltimo censo disponible.
28
Ncleo 01:
LA POBLACIN
=
Dnde:
+ (
Pf = Poblacin proyectada
Puc = Poblacin de ltimo censo
r = razn de crecimiento
Tuc = ao del ltimo censo
Tf = ao de la proyeccin
=
Dnde:
29
Ncleo 01:
LA POBLACIN
EJEMPLO:
Con los siguientes datos proyectar la poblacin Post-censal para los aos 2003,
2023 y 2033, asimismo determinar la poblacin inter-censal para el ao 1950.
Poblacin Inter-censal
Ao
1938
1964
1973
1986
1993
Poblacin
18000
40000
45000
50000
65000
Ao
1938
1950
1964
1973
1986
1993
Poblacin
18000
40000
45000
50000
65000
30
Ncleo 01:
LA POBLACIN
19641938
19641938
1964
1964
1938
1938
40000 18000
1964 1938
22000
26
19641938
19641938
= 864.15
31
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Cantidad
1
2
3
4
5
6
Ao
1938
1950
1964
1973
1986
1993
1950
1950
1938
Poblacin
18000
40000
45000
50000
65000
846.15
555.56
384.62
2142.86
982.30
+ (
1950
1938 )
= 18000 + 11787.60
1950
= 29788
.
32
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Poblacin Post-censal
Ao
1938
1950
1964
1973
1986
1993
19501938
19501938
Poblacin
18000
29788
40000
45000
50000
65000
=
1950
1950
1938
1938
29788 18000
1950 1938
11788
12
19501938
19501938
= 982.33
33
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Cantidad
1
2
3
4
5
6
Ao
1938
1950
1964
1973
1986
1993
Poblacin
18000
29788
40000
45000
50000
65000
2003
2023
2033
74590
93769
103358
2003
2003
1993
+ (
2003
r
982.33
729.43
555.56
384.62
2142.86
958.96
1993 )
= 65000 + 9589.60
2003
= 74590
34
Ncleo 01:
C.2
LA POBLACIN
MTODO GEOMTRICO
El crecimiento ser geomtrico si el aumento de la poblacin es proporcional al
tamao de esta. En este caso el patrn de crecimiento es el mismo que el de
inters compuesto. Es aplicable para poblaciones jvenes en pleno desarrollo.
=
Dnde:
(1 + )(
Pf = Poblacin proyectada
Puc = Poblacin de ltimo censo
r = razn de crecimiento
Tuc = ao del ltimo censo
Tf = ao de la proyeccin
35
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Dnde:
1(
)"
36
Ncleo 01:
LA POBLACIN
EJEMPLO:
Con los datos del problema anterior proyectar la poblacin Post-censal para los
aos 2003, 2023 y 2033, asimismo determinar la poblacin inter-censal para el
ao 1950.
Poblacin Inter-censal
Ao
1938
1964
1973
1986
1993
Poblacin
18000
40000
45000
50000
65000
Ao
1938
1950
1964
1973
1986
1993
Poblacin
18000
40000
45000
50000
65000
37
Ncleo 01:
LA POBLACIN
1 (
=
=
40000
18000
)"
1 (19641938)"
= 0.0312
Cantidad
1
2
3
4
5
6
Ao
1938
1950
1964
1973
1986
1993
Poblacin
18000
40000
45000
50000
65000
0.0312
0.0132
0.0081
0.0382
0.0227
1950
23564
(1 + )(
= 18000 (1 + 0.0227)(19501938)
= 23564
38
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Poblacin Post-censal
Ao
1938
1950
1964
1973
1986
1993
Poblacin
18000
23564
40000
45000
50000
65000
1 (
=
23564
=
18000
)"
1(19501938)"
= 0.0227
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
39
Ncleo 01:
Cantidad
1
2
3
4
5
6
LA POBLACIN
Ao
1938
1950
1964
1973
1986
1993
Poblacin
18000
23564
40000
45000
50000
65000
2003
2023
2033
82478
132796
168503
(1 + )(
r
0.0227
0.0385
0.0132
0.0081
0.0382
0.0241
= 65000 (1 + 0.0241)(20031993)
= 82478
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
.
40
Ncleo 01:
C.3
LA POBLACIN
Dnde:
#
(
+ $ + %)
Pf = Poblacin proyectada
Ps = Poblacin de saturacin
a,b = constantes
e = base de los logaritmos neperianos
t = cantidad de intervalos iguales de tiempo
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
41
Ncleo 01:
LA POBLACIN
PROCEDIMIENTO:
Se establece tres valores de poblacin (P0, P1, P2) con intervalos iguales de
tiempo.
(2
2) 1
2) 1
2)
1)
42
Ncleo 01:
LA POBLACIN
(
1(
0
1)
0)
* +(
,
Tf = ao de la proyeccin
Tci = ao del censo inicial
I = Intervalo de tiempo
43
Ncleo 01:
LA POBLACIN
EJEMPLO:
Proyectar la poblacin para los aos 2003, 2023 y 2033 con los siguientes datos:
Ao
1950
1960
1970
1980
1990
Poblacin
23564
29494
36916
47406
57834
Se establece tres valores de poblacin (P0, P1, P2) con intervalos iguales de
tiempo.
Cantidad
1
2
3
4
5
Ao
1950
1960
1970
1980
1990
Poblacin
23564
29494
36916
47406
57834
Intervalo
P0
P1
P2
10
10
10
10
44
Ncleo 01:
LA POBLACIN
P 0 * P2
2134999944
P12
2247328836
P 0 + P2
94750
2*P1
94812
(2
2) 1
2) 1
2)
.
45
Ncleo 01:
LA POBLACIN
1)
93572
1)
36916
= 0.428
(
1(
0
1)
0)
46
Ncleo 01:
LA POBLACIN
* +(
,
(2003) (1970)
(10)
% = 3.30
93572
1 + 2.7182818281(0.428+(0.4553.30)
= 69736
.
47
Ncleo 01:
Ao
1950
1960
1970
1980
1990
Poblacin
23564
29494
36916
47406
57834
Ps
a
b
t 2003
t 2023
t 2033
93572
0.428
-0.455
3.300
5.300
6.300
LA POBLACIN
Intervalo
Po
P1
P2
Po * P2
2134999944
P1^2
2247328836
10
10
10
10
Po + P2
94750
2*P1
94812
2003
2023
2033
69736
82255
86060
48
Ncleo 01:
C.4
LA POBLACIN
49
Ncleo 01:
=
Dnde:
LA POBLACIN
+ (- ) + (
- (- 1)
. )
2
Pf = Poblacin proyectada
Puc = Poblacin de ltimo censo
m = Numero de intervalos inter-censales
P = Incremento de la poblacin
VP = Variacin del incremento de la poblacin
-=
50
Ncleo 01:
LA POBLACIN
EJEMPLO:
Proyectar la poblacin para los aos 2003, 2023 y 2033 con los siguientes datos:
Ao
1950
1960
1970
1980
1990
n
1
2
3
4
5
Ao
1950
1960
1970
1980
1990
Poblacin
23564
29494
36916
47406
57834
Poblacin
23564
29494
36916
47406
57834
V
P
5930
7422
10490
10428
8568
1492
3068
-62
1499
10
10
10
10
10
51
Ncleo 01:
LA POBLACIN
(2003 1990)
10
- = 1.3 $
+ (- ) + (
- (- 1)
. )
2
1.3 (1.3 1)
1499)
2
= 69265
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
.
52
Ncleo 01:
n
1
2
3
4
5
LA POBLACIN
Ao
1950
1960
1970
1980
1990
Poblacin
23564
29494
36916
47406
57834
m 2003
m 2023
m 2033
1.3
3.3
4.3
P
5930
7422
10490
10428
8568
V
P
1492
3068
-62
1499
10
10
10
10
10
2003
2023
2033
69265
91797
105312
53
Ncleo 01:
C.5
LA POBLACIN
Dnde:
(1 +1 1 )
1
Yi = Razn de crecimiento
Xi = Poblacin
54
Ncleo 01:
x log y
x1 log y1
x2 log y2
x3 log y3
xy
x 1y 1
x 2y 2
x 3y 3
x2
x12
x22
x32
log y
log y1
log y2
log y3
y
y1
y2
y3
x
x1
x2
x3
i
1
2
3
LA POBLACIN
n
suma
promedio
xn
x
x/n
yn
y
y/n
log yn
log y
log y/n
xn2
x2
x2/n
xnyn
xy
xy/n
xn log yn
x log y
x log y/n
55
Ncleo 01:
LA POBLACIN
MTODO ARITMTICO
Se considera que los valores Xi e Yi varan linealmente.
2 =
+ 3
+ 4 6
3
'
4 6+ 4
2
'
= 0.. 1
3 2
32
64 6
'
'
= 0 .. 2
+ 4
32
6
3
=0
56
Ncleo 01:
LA POBLACIN
MTODO GEOMTRICO
Los valores de poblacin Xi e Yi varan de manera exponencial siguiendo la
siguiente ley:
2 =
Donde a y b son constantes reales calculadas a partir de los datos censales por
medio del siguiente sistema de ecuaciones:
8+9
3
&:;2
=0
'
'
3&:;2
3 2
8+9<
=0
=
3
3
57
Ncleo 01:
LA POBLACIN
58
Ncleo 01:
LA POBLACIN
EJEMPLO:
Proyectar la poblacin para el ao 2023 con los siguientes datos:
Ao
1950
1960
1970
1980
1990
Poblacin
23564
29494
36916
47406
57834
Razn Crec.
y
log y
xy
x log y
Ao
Poblacin
x
1950
23.564
25.2
1.4014
555
594
33.02
1960
29.494
25.2
1.4014
870
743
41.33
3
4
1970
1980
36.916
47.406
28.4
22.0
1.4533
1.3424
1363
2247
1,048
1,043
53.65
63.64
1990
PROMEDIO
57.834
137.380
34.345
100.8
25.2
5.5985
1.39963
5035.00
1258.8
3,428.00
857.00
191.64
47.91
59
Ncleo 01:
LA POBLACIN
+ 3
3
2
=0
'
'
+ (34.345) 25.2 = 0
=
25.2
34.345
3 2
32
=0
<
=
'
'
857 34.345
1258.8
60
Ncleo 01:
LA POBLACIN
25.2
34.345
25.2 28.88
34.345
= 0.107
+ 3
2 = (28.88) + (0.107)3
61
Ncleo 01:
LA POBLACIN
3
&:;2
=0
'
'
8 + 9(34.345) (1.39963) = 0
9=
1.39963 8
34.345
3&:;2
3
3 2
+9<
=0
=
'
'
'
47.91 34.3458
1258.8
62
Ncleo 01:
LA POBLACIN
1.39963 8
34.345
1.39963 1.4691
34.345
9 = 0.002023
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
63
Ncleo 01:
LA POBLACIN
2 = (29.45)(0.00466 )3
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
64
Ncleo 01:
1990
2000
2010
2020
2023
Aos
despus
del ltimo
censo
0
10
20
30
33
2023
LA POBLACIN
Poblacin
Razn de crecimiento
por dcada en %
Variacin en miles de
hab.
108510
108411
65
Ncleo 01:
C.6
LA POBLACIN
Dnde:
Y = Poblacin Proyectada
A, B = Constantes de la parbola
C = poblacin censal ms antigua
X = Intervalo de tiempo (nmero de aos entre datos censales
acumulados desde el censo ms antiguo)
66
Ncleo 01:
LA POBLACIN
EJEMPLO:
Proyectar la poblacin para los aos 2003, 2023 y 2033 con los siguientes datos:
Ao
1950
1960
1970
1980
1990
Y
36916
47406
57834
X
0
10
20
Poblacin
23564
29494
36916
47406
57834
X2
0
100
400
C
36916
36916
36916
(Y-C)
0
10490
20918
67
Ncleo 01:
LA POBLACIN
10490 1008
10
20918 4008
20
68
Ncleo 01:
LA POBLACIN
10490 1008
10
10490 100(0.31)
10
9 = 1052.10
69
Ncleo 01:
LA POBLACIN
2003
2013
2023
.
71298 hab.
81583 hab.
91807 hab.
70
Ncleo 01:
C.6
LA POBLACIN
11
21
31
3 1
Dnde:
0 '
1 1
1 1
2 1
2 1
0 1
X 2 0
0 1
1 1
2 1
3 1
=0
X 3 0
0 1
1 1
2 1
3 1
=0
=0
X0
3 1
=0
71
Ncleo 01:
LA POBLACIN
EJEMPLO
Proyectar la poblacin para el ao 2020 con los siguientes datos
Ao
1950
1960
1970
1980
1990
Poblacin
23564
29494
36916
47406
57834
Ao
Poblacin
X2
X3
X4
X5
X6
XY
X2Y
X3Y
1950
23564
-2
-8
16
-32
64
-47128
94256
-188512
1960
29494
-1
-1
-1
-29494
29494
-29494
10
1970
36916
10
1980
47406
47406
47406
47406
10
1990
57834
16
32
64
115668
231336
462672
10
195214
10
34
130
86452
402492
292072
10.00
72
Ncleo 01:
LA POBLACIN
195214 5
86452 0
402494 10
292072 0
10
=0
10
34
=0
34
1
1
34
130
a0 =
37319.37
a1 =
9085.50
a2 =
a3 =
861.71
-129.50
3
3
=0
=0
73
Ncleo 01:
LA POBLACIN
2020 1970
10
1=5
11
21
31
.
74
Ncleo 01:
LA POBLACIN
Dnde:
0(
100 + %
)
100
Valores de P:
Para grandes ciudades
P = 2.70
P = 3.00
P = 2.20
75
Ncleo 01:
LA POBLACIN
EJEMPLO
Proyectar la poblacin para el ao 2020 con el siguiente dato censal
Ao
1990
Poblacin
57834
100 +
2020 = 1990 G
100
B.H.
%20201990
30
2020
100 + 2.7
= 57834 G
I
100
2020
= 128617
.
76
Ncleo 01:
LA POBLACIN
E. A. MTODO RACIONAL
Es un mtodo que est basado en el crecimiento vegetativo de una poblacin, as
como tambin en las migraciones o desplazamientos tanto de ingreso como de
salida de habitantes de otros lugares a la poblacin de estudio, se determina con
la siguiente frmula:
B = (J + ,) (K + L) +
Dnde:
&:% .
CP = crecimiento poblacional
N = nmero de nacimientos
I = nmero de inmigrantes
D = nmero de defunciones
E = nmero de emigrantes
Pflot. = poblacin flotante
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
77
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
2.2.1
2.1.1 EL CONSUMO PROMEDIO DE AGUA
El complemento necesario para establecer el caudal de diseo es la determinacin del
consumo total de agua.
Se llama consumo de agua al volumen realmente utilizado por una poblacin, para
soportar todos sus requerimientos ya sea en sus domicilios o en las actividades
comerciales, industriales o en sus centros de trabajo, as como tambin en el consumo
pblico como en las dependencias pblicas, proyectos, empresas pblicas, limpieza
pblica o en el combate contra incendios.
Es el volumen de agua utilizada por una persona en un da y se expresa por lo general en litros
por habitante y por da (Lt/hab*da).
78
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
La determinacin del consumo total se debe hacer segn datos estadsticos del
consumo pasado y presente de la poblacin o tambin basndose en estos mismos
datos de otras poblaciones vecinas con caractersticas similares.
DOTACION DE AGUA
Se debe tener presenta a los principales consumidores de agua como son: las
industrias, el comercio, las viviendas, la agricultura, etc., a< los que se debe
aadir la demanda de agua en caso de incendios.
ING. FRANZ JOSEPH BARAHONA PERALES
79
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
80
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
DATOS ESTADISTICOS
60 80 lt/h*d
80 120 lt/h*d
150 lt/h*d
81
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
POBLACION
2000 a 10000 hab.
10000 a 50000 hab.
Mayores a 50000 hab.
FRIO
120
150
200
CLIMA
TEMPLADO
150
200
250
CALIDO
150
200
250
82
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
83
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
2.2.2
2.1.1 FACTORES QUE AFECTAN EL CONSUMO
El consumo de agua est en funcin a una serie de factores inherentes a la propia
localidad y vara de una ciudad a otra, as como de un sector de distribucin a otro de
una misma ciudad.
Los principales factores que influyen en el consumo de agua en una localidad son:
-
El clima
84
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
El consumo comercial
El consumo industrial
El consumo pblico
Tamao de la poblacin
85
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
86
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
1. CONSUMO DOMSTICO
El volumen de agua se utiliza en:
-
descarga de excusados
aseo corporal
bebida
cocina
lavado de ropa
limpieza en general
lavado de automviles
87
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
2.
1. CONSUMO COMERCIAL
El volumen de agua se utiliza en:
-
Centros comerciales
Tiendas
Bares y cantinas
Restaurantes
Estaciones de servicio
88
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
3.
1. CONSUMO INDUSTRIAL
El volumen de agua se utiliza en:
-
Fbricas de bebida
Fbricas de hielo
89
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
Fuentes y bebederos
Edificios pblicos
90
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
5.
1. CONSUMOS ESPECIALES
El volumen de agua se utiliza en:
-
Instalaciones deportivas
Ferrocarriles
Terminales terrestres
91
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
6.
1. PERDIDAS Y DESPERDICIOS
-
Prdidas operativas
Prdidas en el transporte
Prdidas domiciliarias
92
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
Sistema de Distribucin
Embalse
Depsito
de servicio
I
III
Ducto al depsito
de servicio
Ducto a la ciudad
Sistema de Distribucin
Embalse
Filtros
I
III
Ducto a la ciudad
93
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
Sistema de Distribucin
Planta de tratamiento
Campo de pozos
I
II
Ducto a la ciudad
Sistema de Distribucin
Bomba de
pequea carga
Ro
I
Ducto a los
filtros
Bomba de
carga elevada
Depsito
de servicio
II
III
Ducto al depsito
de servicio
Ducto a la ciudad
Filtros
94
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
ESTRUCTURA
CAPACIDAD REQUERIDA
Ro o campo de pozos
Q max. Diario
Conducto I
Q max. Diario
Conducto II
Q max. Diario
Conducto III
Plana de tratamiento
Sistema de distribucin
95
Ncleo 03:
96
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
Dnde:
Q = caudal en m3/sg.
A = rea de la seccin en m2
R = radio hidrulico en m
S = pendiente
n = coeficiente de rugosidad
97
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
d)a) Para el clculo de las tuberas que trabajan a presin se recomienda el uso de la
frmula de Hazen y Williams, con los siguientes coeficientes:
-
F F = 100
Concreto = 110
Acero = 120
PVC = 140
M = 0.0004264 B K 2.65 O 0.54
Dnde:
Q = caudal en Lt/sg.
C = coeficiente de Hazen
D = dimetro en pulgadas
S = pendiente en m/km
98
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
VLVULAS DE AIRE
Se colocaran vlvulas extractoras de aire en cada punto alto de las lneas de
conduccin. Cuando la topografa no sea accidentada se colocaran cada 2.5
km., como mximo y en los puntos ms altos.
El dimensionamiento de la vlvula se determinara en funcin del caudal y
presin de la tubera.
99
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
VLVULAS DE PURGA
Se colocaran en los puntos bajos, teniendo en consideracin la calidad del agua
conducida y la modalidad de funcionamiento de la lnea.
Las vlvulas de purga se dimensionarn de acuerdo a la velocidad de drenaje,
siendo recomendable que le dimetro de la vlvula sea menor que el dimetro
de la tubera.
DIMETRO DE LA TUBERA
< 4
4 < < 16
> 16
de la tubera entre 4
100
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
2.3.2
2.1.1 VARIACIONES DEL CONSUMO
La finalidad de un sistema de abastecimiento de agua es la de suministrar agua a una
localidad en forma continua y con la presin suficiente a fin de satisfacer necesidades
sanitarias, sociales, econmicas y de confort, propiciando as su desarrollo.
Para lograr estos objetivos es necesario que cada una de las partes que constituyen el
sistema est satisfactoriamente diseada y adaptada al conjunto para que sean
funcionales, esto implica el conocimiento cabal del funcionamiento del sistema, de
acuerdo a las variaciones en los consumos de agua que ocurrirn para diferentes
tiempos durante el periodo de diseo previsto.
101
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
Caudal medio
102
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
Dnde:
103
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
Dnde:
1.50
1.20
104
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
2.5
1.8
105
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
EJEMPLO N 01:
Determinar los caudales de diseo de un proyecto de agua potable y desage. Para
el dato de poblacin que se muestra a continuacin:
Datos:
Pf = 58767 hab.
Clima = templado
POBLACIN
2000 a 10000 hab.
10000 a 50000 hab.
Mayores a 50000 hab.
FRIO
120
150
200
CLIMA
TEMPLADO
150
200
250
CLIDO
150
200
250
106
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
250 58767
86400
M- = 170.04
&%
#;
107
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
&%
#;
Este resultado sirve para disear las obras de captacin, la lnea de conduccin
y para dimensionar el reservorio. En algunos casos nos sirve tambin para el
diseo de las plantas de tratamiento de agua potable.
108
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
&%
#;
Este resultado nos sirve para disear las redes de agua potable, redes del
sistema de alcantarillado sanitario y plantas de tratamiento de aguas servidas.
109
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
EJEMPLO N 02:
En una ciudad de la costa, con una poblacin de 9843 habitantes, se realiza curvas
de variacin horaria de los consumos de agua. Determinar las variaciones del
consumo y el consumo per-cpita.
HORA
CONSUMO lt/sg
Datos:
0
0
2
0
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
0 12 32 32 36 32 32 20 0 0 0
Pf = 9843 hab.
Clima = clido
110
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
POBLACIN
2000 a 10000 hab.
10000 a 50000 hab.
Mayores a 50000 hab.
FRIO
120
150
200
CLIMA
TEMPLADO
150
200
250
CLIDO
150
200
250
111
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
150 9843
86400
M- = 17.09
&%
#;
112
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
&%
#;
113
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
&%
#;
114
Ncleo 02:
EL CONSUMO Y LA
DOTACIN
HORA
CONSUMO
(LT./SG)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
0.00
0.00
0.00
12.00
32.00
32.00
36.00
32.00
32.00
20.00
0.00
0.00
0.00
VOLUMEN
VOLUMEN
(M3/h)
ACUMULADO
0.00
0.00
43.20
158.40
230.40
244.80
244.80
230.40
187.20
72.00
0.00
0.00
0.00
0.00
43.20
201.60
432.00
676.80
921.60
1152.00
1339.20
1411.20
1411.20
1411.20
B =
.. 8 - & :
1000
: & '
B =
1411.20
1000
9843
B = 143.37
&%
115