Mancha CRJ SD

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
“Análisis y propuesta de implementación de planta de tratamiento de

agua potable en el CP Curva Alegre, Sandia, Puno 2021”
TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO CIVIL
AUTOR:
Mancha Cutipa Rolando Jesus (ORCID:0000-0003-0301-5067)
ASESOR:
Mg. Sinche Rosillo, Fredy Marco (ORCID: 0000-0003-3313-9530)
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:
Diseño de Obras Hidráulicas y Saneamiento
LIMA – PERÚ
2021
i
DEDICATORIA
A mi padre Simeón Mancha Rojas, a mi

madre Regina Flora Cutipa Quispe, a mis
hermanos quienes me apoyaron
incondicionalmente para seguir con mis
estudios.
A mi amada Vilma Pérez Rodríguez por su

apoyo incansable para que yo pueda
culminar mis estudios.
A mis hijos Mathius Ivanobich, Guianella

Keidy y Mikela Regina Mancha Pérez, que
son el motor fundamental para que me siga
esforzando, aunque a veces pierda fuerzas
para continuar.
ii
AGRADECIMIENTO
A la Universidad ALAS Peruanas sede

Puno, por la formación académica y a los
docentes que me brindaron sus
conocimientos para seguir adelante.
Al Mg. Sinche Rosillo, Fredy Marco por el

esmero que me brindó al guiarme para que
este proyecto de investigación se
culminara con éxito.
A la Universidad Cesar Vallejo por la

oportunidad brindada para realizar el
presente proyecto de investigación.
iii
ÍNDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIA ____________________________________________________ ii
AGRADECIMIENTO _______________________________________________ iii
ÍNDICE DE CONTENIDOS_________________________________________ iv
ÍNDICE DE TABLAS________________________________________________ v
ÍNDICE DE FIGURAS ______________________________________________ v
RESUMEN ______________________________________________________vi
ABSTRACT _____________________________________________________ vii
I. INTRODUCCIÓN________________________________________________ 1
II. MARCO TEÓRICO ______________________________________________ 6
III. METODOLOGÍA ______________________________________________ 18
3.1. Tipo y diseño de investigación __________________________________ 18
3.2. Variables y operacionalización __________________________________ 19
3.3. Población, muestra y muestreo __________________________________ 19
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos. ___________________ 20
3.5. Procedimientos ______________________________________________ 23
3.6. Método de análisis de datos ____________________________________ 23
3.7. Aspectos éticos ______________________________________________ 24
IV. RESULTADOS _______________________________________________ 25
V. DISCUSIÓN __________________________________________________ 34
VI. CONCLUSIONES _____________________________________________ 38
VII. RECOMENDACIONES ________________________________________ 39
REFERENCIAS _________________________________________________ 40
ANEXOS
iv
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Dotación de agua según regiones naturales arrastre hidráulico _____ 8

Tabla 2. Dotación según número de habitantes ________________________ 8
Tabla 3. Dotación según regiones naturales de Perú ____________________ 8
Tabla 4. Componentes del sistema de agua potable CP Curva Alegre _____ 19
Tabla 5. Lista de expertos para validación de datos ___________________ 23
Tabla 6. Vias de acceso hacia la zona de estudio _____________________ 27
Tabla 7. Cálculo de la Demanda Hídrica ____________________________ 28
Tabla 8. Costo de operación y mantenimiento de PTAP convencional. _____ 29
Tabla 9. Costos de Operación y Mantenimiento de Unidad Potabilizadora de
Agua UPA 30
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Planta de tratamiento de agua potable convencional (normas 2021) 12

Figura 2. Perfil de planta de tratamiento de agua potable (Spena 2021) ____ 12
Figura 3. Unidad Potabilizadora de Agua modelo 200T (OSE 2021) _______ 13
Figura 4. Unidad Potabilizadora de Agua modelo 200T (OSE 2021) _______ 13
Figura 5. Planta potabilizadora de agua (Synertch 2021) ________________ 14
Figura 6. Planta potabilizadora de agua (Synertch 2021) ________________ 14
Figura 7. Decantador de contacto de Fango (Tar, 2021) _________________ 16
Figura 8. Decantador de lecho de fango (Tar, 2021) ____________________ 16
Figura 9. Modelo de ficha de recolección de datos _____________________ 22
Figura 10. Localización de la zona de estudio ________________________ 25
Figura 11. Fotografía satelital del sistema de agua potable Curva Alegre ___ 26
v
RESUMEN
Esta investigación abordó el tema de Análisis y propuesta de implementación de

planta de tratamiento de agua potable en el centro poblado de Curva Alegre,
distrito de San Pedro de Putina Punco, provincia Sandia, región Puno, la
problemática de los sistemas de agua potable en la cuenca del rio Tambopata
son la baja calidad, para lo cual se propuso la implementación de alternativas
tales como: planta de tratamiento convencional, de filtro lento y unidades
potabilizadoras de agua, considerando el costo de operación y mantenimiento,
área necesario, el diseño estructural de la planta de tratamiento convencional,
filtro lento y principalmente la eficacia de tratamiento de cada uno de ellos.
Teniendo como resultado que en cuestión de costos en para la implementación
en la zona del estudio similares costos entre la planta convencional y la unidad
potabilizadora de agua, y en cuanto al tiempo de ejecución es más corto la
construcción de una planta de tratamiento convencional, ya que por situaciones
de la pandemia las plantas compactas demoran en ser importados, para este
estudio se consideró la importación de la Unidad Potabilizadora de Agua.
Palabras Calves: Planta, tratamiento, convencional, filtro, lento, potabilizadora,

decantación, floculación, sedimentación, desinfección.
vi
ABSTRACT
This research addressed the subject of Analysis and proposal for the
implementation of a drinking water treatment plant in the town of Curva Alegre,
district of San Pedro de Putina Punco, Sandia province, Puno region, the problem
of drinking water systems in the Tambopata river basin are low quality, for which the
implementation of alternatives such as: conventional treatment plant, slow filter and
water purification units was proposed, considering the cost of each of them, the
execution time, the necessary area, the structural design of the conventional
treatment plant, slow filter and mainly the treatment efficiency of each of them. As a
result, in terms of costs in the implementation in the study area, similar costs
between the conventional plant and the water purification unit, and in terms of
execution time, the construction of a conventional treatment plant is shorter, since
Due to pandemic situations, compact plants take time to be imported, for this study
the importation of the Water Treatment Unit was considered.
Keywords: Plant, treatment, conventional, filter, slow, water treatment,

decantation, flocculation, sedimentation, disinfection.
vii
I. INTRODUCCIÓN
La pésima calidad de agua potable a falta de la existencia de la planta de

tratamiento de agua potable es uno de los problemas que aqueja a muchos
beneficiarios de los centros poblados que existen a lo largo del rio Tambopata de
los distritos de San Pedro de Putina Punco, Yanahuaya, San Juan de Oro, que
pertenecen a la provincia selvática de Sandia, región Puno, ya que en la mayoría
de ellos los sistemas de agua potable no cuentan con plantas para tratar agua
potable y por la inaccesibilidad de la zona son difíciles de construir dichas plantas.
Sin embargo, se entiende que existen diversos métodos para el tratamiento de agua
potable. Estos sistemas pueden alternarse de acuerdo a la necesidad de cada
localidad, esto nos ofrece varias secuencias de operación y mantenimiento y
procesos de purificación de agua.
Cabe precisar que la totalidad de los procesos se basan en fenómenos físicos,
químicos y biológicos.
En este proyecto de investigación se busca mejorar la calidad de agua para el
consumo humano, con ello además se plantea una alternativa de solución a la baja
o pésima calidad de agua que hoy en día consumen los pobladores del centro
poblado de Curva Alegre, distrito de San Pedro de Putina Punco, Sandia, Puno,
además se realiza el diseño de la capacidad de las unidades potabilizadoras de
agua.
Con esta nueva alternativa de solución diferente a las plantas de tratamiento
convencionales, se busca plantear una unidad potabilizadora de agua y además se
espera que este módulo de tratamiento con nuevas tecnologías tenga la eficiencia
de minimización de partículas suspendidas que vienen desde el riachuelo en donde
está ubicada la captación.
Estas partículas o solidos que ingresan al reservorio generan obstrucciones en los
domicilios, tales como en los grifos, cabezales de ducha, e incluso en los módulos
sanitarios, y peor aún la preparación de alimentos que realizan los pobladores se
realiza sin previo colado de agua ya que a simple vista se puede ver incluso
pequeños insectos que vienen desde la captación de riachuelo.
1
A nivel internacional
(Hernández Triana & Corredor Briceño, 2017) los autores de tesis se pusieron como
objetivo principal la de diseñar y construir un prototipo con el cual pretendían medir
la capacidad de la potabilización de agua, para eso realizaron los ensayos en
laboratorio como las pruebas de jarras, ensayos de tratabilidad y pruebas de campo
para el diseño de la planta de tratamiento, para la potabilización de agua en donde
indican que para un caudal de 0.02l/s y que el tiempo total de retención en el
sistema es de 34 minutos el cual esta dividido de la siguiente manera; floculador 16
minutos y el con 42 seg sedimentador 17 minutos con 38 seg. En donde indican
además que la eficiencia de tratamiento del sistema es de 88%.
(Larenas Moyano, Lavín Militar, & Obreque Obreque, 2018) Los autores describen
que el agua se convertido en uno de los elementos fundamentales para el
ecosistema y mucho más de los seres vivos. Hoy por hoy es de mucha
preocupación, ya que en las últimas décadas la escasez del agua ha ido en
aumento debido a la contaminación que ha venido sufriendo este recurso vital, los
factores que ayudaron a la contaminación tales como el incremento poblacional,
factores microorganismos patógenos, factores de residuos químicos, entre muchos;
con ello se puede precisar que los principales agentes contaminantes son
nutrientes, microbios, materia orgánica, sedimentos, pesticidas, etc.
(Urzúa Araneda, 2017) la autora de la tesis describe que lo que ha investigado en
la cuenca de Mapocho, presentan varios problemas de infraestructura con lo cual
se puede entender que muchas de las plantas de tratamientos convencionales, con
el pasar de los años presenta fallas en las estructuras y por consiguiente el
tratamiento ya no es lo adecuado.
A nivel Nacional
(Vicuña Perez, 2019) La autora de esta tesis menciona que para el diseño de
medidas de control y monitoreo de calidad de agua en el sistema es muy
fundamental identificar las principales fuentes de contaminación, los aspectos tales
como la escorrentía y el arrastre de material orgánico, estos aspectos ocasionan la
turbiedad y el color de agua; además menciona que para precisar si la fuente es
contaminado o no se deben realizar los análisis físicos, químicos y biológicos y los
2
cuales deberán cumplir lo que dictamina Decreto Supremo N° 015-2015-MINAM en
donde está bien establecidos los estándares de calidad de agua ECA.
(Caminati Briceño & Caqui Febre, 2013) las autoras de este Tesis que se realizó en
la ciudad universitaria de Piura llegan a la conclusión de que el agua que
actualmente consumen no es apto para consumo humano y que además de ello se
recomienda la construcción de una planta de tratamiento de agua potable, indican
además manifiestan que el agua es salina y que no se puede tratar con una planta
de tratamiento de filtro lento o una planta de tratamiento convencional ya que ello
requiere de un área amplio, por ello recurren a dos empresa para la alternativa de
bidones, la alternativa que resulto mas adecuado tanto cualitativa y
cuantitativamente fue la alternativa de bebederos para implementar en la
Universidad de Piura.
(Díaz Ramos & Rojas Gutiérrez, 2020) en la tesis teniendo como resultado el
análisis de agua diseñan una planta de tratamiento de agua potable para un periodo
de 20 años, teniendo en cuenta la población futura, además indican que por los
escases de agua se trazan el objetivo potabilizar el agua de mar con las tecnologías
actuales incorporando a las plantas de tratamiento convencionales el tratamiento
por osmosis inversa.
A nivel Local
(Quispe Condori, 2019) el autor de la tesis realiza un análisis entre las plantas de
tratamientos convencionales, de filtro lento y la planta potabilizadora compacta,
además se puede concluir que en la zona de estudio el área para la construcción
de una planta de tratamiento convencional es posible por el area que posee, y
plantea la implementación de una unidad potabilizadora o planta compacta
modular, ya que esta tecnología tiene la capacidad de tratar diversas calidades de
agua y que además solo necesita ser instalada ya que estas plantas ya vienen
fabricadas listo para ser puestas en operativo después de la instalación.
(Bravo Coaquira, 2020) en su tesis el autor se plantea como objetivos de cómo se
brinda agua potable a la ciudad de Puno, llegando a la conclusión de que en la
planta de Aziruni es tratamiento es convencional, y en la de Totorani es de tipo
manantial por lo tanto solo es necesario la desinfección mediante el sistema de
cloración.
3
Justificación
La presente investigación propone dar una alternativa de solución a la problemática
de que se viene consumiendo agua de mala calidad en la localidad de centro
poblado de Curva Alegre, ya que al pasar el tiempo las plantas de tratamiento
convencionales son costosos en la construcción y mantenimiento se plantea otras
alternativas.
En la zona de la selva alta de la región de Puno, las condiciones de agua potable
son deplorables por la inaccesibilidad hacia ellas para realizar el mantenimiento. Es
por ello que las plantas convencionales y las de filtro lento no son sostenibles, peor
aun cuando no se tiene espacio suficiente para la construcción de las plantas
convencionales, estas plantas necesitan un área amplia para implementar todas las
estructuras para los diferentes procesos.
Problema General
¿Como mejorar la calidad de agua potable planteando la alternativa de

implementación de planta de tratamiento de agua potable en el CP Curva Alegre,
Sandia, Puno 2021?
Problemas Específicos
¿Cuánto es el caudal para realizar el diseño de la planta de tratamiento que

satisfaga la demanda de consumo de agua potable en el centro pobla de Curva
Alegre?
¿Cuánto será el costo para tratar el agua en el sistema de agua potable del CP
Curva Alegre?
¿Cuánto es la eficacia de tratamiento en el sistema de agua potable del CP de
Curva Alegre?
Objetivo General
Analizar y Mejorar la calidad de agua potable mediante la alternativa de

implementación de la planta de tratamiento de agua potable en el centro poblado
de Curva Alegre, Sandia, Puno.
Objetivos Específicos
4
Analizar la demanda de agua que deberá ser tratada en la planta de tratamiento de
agua potable que satisfaga de consumo de agua potable en el centro poblado de
Curva Alegre.
Evaluar el costo para tratar el agua en el sistema del CP de Curva Alegre.
Analizar la eficiencia de tratamiento en el sistema de agua potable del CP de Curva.
Hipótesis General
La implementación de la planta de tratamiento de agua permitirá mejorar la calidad

de agua potable del sistema en el centro poblado de curva alegre, Sandia, Puno.
Hipótesis Específicos
El caudal de agua tratada que sale de la planta de tratamiento de agua potable

satisface la demanda del sistema en el centro poblado de Curva Alegre.
El costo para tratar el agua en el sistema de agua potable es aceptable para los
beneficiarios del CP Curva Alegre.
La eficiencia de tratamiento de agua potable cumple con los estándares de calidad
de agua para consumo humano.
La matriz de consistencia de puede visualizar en el anexo 1
5
II. MARCO TEÓRICO
2.1. El agua como recurso

(Pradana Pérez & García Avilés, 2019) Define al agua como un recurso
fundamental para todos los seres vivos en nuestro planeta, este líquido se
encuentra presente en todas las formas de vida y en muchas de las actividades que
la humanidad realiza.
(Minagri, 2021) Esta entidad del estado define al agua como un recurso natural,
que tiene mucha vulnerabilidad, pero es muy importante, que se renueva a través
del ciclo hidrológico año tras año y que posee un valor a la sociedad, el aspecto
ambiental y estratégico para el desarrollo económico y social del país.
(Marín Ramírez & Gutiérrez Palacio, 2018) Según los autores de la siguiente
edición, indican con respecto al agua como recurso político y fuente de poder que
conlleva a conflictos sociales en las ciudades, de las cueles se puede mencionar
que está asociada, por un lado, con gestión urbana del agua, como el manejo del
agua y la distribución del agua entre diferentes actores de la política, y por otro lado
con lo que se regula el acceso y se define como para que y quienes utilizan el agua.
2.2. Usos y Fuentes de Agua

(Pradana Pérez & García Avilés, 2019) El agua es un recurso natural que ofrece
múltiples usos y además se consume de diferentes maneras, teniendo como de
mucha importancia el de conocer el consumo del agua en diferentes actividades.
Por otro lado, se puede describir que las fuentes de agua difieren en cada zona, a
consecuencia de las diferentes zonas geográficas y/o topográficas, esta existencia
de diferentes tipos de fuentes de agua puede llegar a definir el desarrollo económico
de una región.
2.2.1. Usos del Agua

(Pradana Pérez & García Avilés, 2019) Desde la perspectiva fisiológica, se puede
decir que el agua es necesaria para muchas actividades que realiza el hombre para
cubrir sus necesidades, las principales actividades que utilizan el agua a gran
volumen son: pecuario, industrial, agrario, minero, energético, recreativo,
piscicultura y los más importante el de consumo poblacional.
6
2.2.2. Fuentes de Agua Potable
(Agua Fan, 2021) Cada lugar determinado posee diferentes características y el
acceso al agua no es igual y el acceso al agua no es igual en cada área poblacional.
En términos de grandes rasgos se puede decir que uno de los factores básicos para
impulsar el desarrollo económico de una población es el acceso al agua potable.
2.2.2.1. Fuentes Subterráneas

(Vélez Otálvaro, Ortiz Pimienta, & Vargas Quintero, 2011) Se considera agua
subterránea a aquel que se filtra hacia los poros y grietas que existen en las rocas
y estos se acumulan debajo de la superficie formando acuíferos, estos se acumulan
en las capas arenosas o rocosas que tiene poros del subsuelo. El agua se almacena
en diferentes acuíferos como confinado, semiconfinado o libres los cuales utilizan
esos poros para trasladarse.
2.2.2.2. Fuentes Superficiales

(Perez De La Cruz, 2021) Se entiende por aguas superficiales y captaciones
superficiales a los puntos de origen de las aguas que se encuentran fuera de los
acuíferos ósea en la superficie, las cuales pueden ser utilizadas para
abastecimientos de agua potable, estas aguas superficiales pueden ser: de lluvia,
de arroyo y ríos, lagos y/o embalses.
2.3. Demanda de agua.

(Garcia Trisolini, 2009) según el autor refiere que para tener presente la demanda
de agua es imprescindible analizar las siguientes cuatro variables.
2.3.1. Periodo de Diseño.

(Pronasar, 2004) según los parámetros que maneja el programa nacional de
saneamiento rural recomienda que los periodos máximos de diseño no superen los
20 años.
2.3.2. Población de Diseño.

(Agüero Pittman, 1997) de acuerdo al autor hay tres métodos que se utilizan para
estimar la población futura en la zona rural, las cuales son: Métodos analíticos,
métodos comparativos y el método racional; sin embargo, el método que
generalmente se utiliza para el cálculo una futura población es el método analítico,
7
cuya formula es la de crecimiento aritmético, la siguiente formula es la más utilizada
cuando se trata de calcular la población futura de una población rural.
𝑟𝑡
𝑃𝑓 = 𝑃𝑎 ∗ (1 + )
1000
2.3.3. Dotación de Agua

(Conagua, 2018) según este organismo es la asignación de agua por cada
habitante por día, incluido los servicios y la cantidad de pérdidas de agua en el
sistema.
(Ops, 2006) el organismo indica que la dotación de agua es cuantitativamente el
agua asignada a una persona por día, en la guía se puede ver el siguiente cuadro
teniendo en consideración la ubicación geográfica, clima y los niveles de servicios.
Tabla 1. Dotación de agua según regiones naturales arrastre hidráulico
ZONA Dotación
Rural Pequeñas Ciudades
Sierra 40
Costa 50 100
Selva 60
Fuente OPS 2006
(Agüero Pittman, 1997) según el autor los cuadros que se detallan corresponden
uno por la cantidad de habitantes y la otra por las tres regiones naturales que el
Perú posee.
Tabla 2. Dotación según número de habitantes
Población (habitantes) Dotación (lt/hab/día)

Hasta 500.00 60.00
500.00 – 1000.00 60.00 – 80.00
1000.00 - 2000.00 80.00 – 100.00
Fuente Agüero Pitman (1997)
Tabla 3. Dotación según regiones naturales de Perú
ZONA MODULO (lppd)

Sierra 50.00
8
Costa 60.00
Selva 70.00
Fuente Ministerio de Salud (1984)
2.3.4. Cálculo de caudales
2.3.4.1. Consumo promedio diario anual
(Agüero Pittman, 1997) el autor indica que es una estimación del consumo per
cápita considerando una población futura con la que se diseña, la siguiente formula
que se ve a continuación.
Pf ∗ dotación (d)
𝑄𝑚 =
86400 𝑠/𝑑í𝑎
2.3.4.2. Consumo Máximo Diario

(Agüero Pittman, 1997) refiere a esta denominación como el día que más se
consume durante todo el año.
El porcentaje de consumo se considera entre el 120 y 150 como porcentaje del
consumo promedio diario anual.
Para la utilización de la formula varios autores recomienda el porcentaje de 130%,
que se refleja a continuación.
𝑄𝑚𝑑 = 1.3𝑄𝑚 (𝑙/𝑠)
2.3.4.3. Consumo Máximo Horario

(Ops, 2006) esta organización refiere al consumo máximo horario como la hora que
se consume más agua durante todo el día, para esta ocasión los autores
recomiendan que para el diseño se duplique el consumo promedio diario anual
como se observa a continuación.
𝑄𝑚ℎ = 2.0𝑄𝑚 (𝑙/𝑠)
2.4. Contaminación de las Aguas

(Quispe, y otros, 2021) Los ríos y los riachuelos pueden contaminarse cuando están
en su recorrido desde el punto en donde nacen hasta el punto donde desembocan,
sobre todos aquellos ríos o riachuelos que cruzan las zonas urbanizadas y
transportan partículas suspendidas como nitrógeno, fosforo y más que toda materia
orgánica y riesgos ambientales
9
(Vélez Otálvaro, Ortiz Pimienta, & Vargas Quintero, 2011) Las aguas superficiales
y subterráneas se contaminan por las actividades que la humanidad desarrolla en
la superficie por la acción antrópica como pueden ser; derrame de aceites y grasas,
inadecuado manejo de los hidrocarburos las cuales pueden filtrar de los tanques,
sobre explotación del agua proveniente de los acuíferos poniendo en riesgo la
recarga y normal funcionamiento de los acuíferos. Como consecuencia de la
contaminación del líquido elemental encontramos:
Que la salud de todos los seres vivos se encuentre en grave peligro.
2.5. Calidad de Agua Potable

Aspectos relativos a la aceptabilidad sabor, olor y apariencia. - (OMS, 2011)
Según la Organización Mundial de la Salud, el agua no debe presentar sabores
desagradables ni mucho menos olores que pueden resultar no consumibles para
los seres vivos que necesitan.
Los componentes y o factores microbiológicos, químicos y físicos del del agua en
algunas ocasiones afecta el aspecto, pero generalmente en ocasiones no afecta la
salud o no ocasiona enfermedades a los consumidores, sin embargo, la OMS
recomienda no consumir agua turbia ni agua cruda.
2.5.1. Aspectos físicos.

(Mx.Org, 2021) los contaminantes o los factores físico son principalmente los
materiales o solidos en suspensión los cuales cuando se tiene en gran cantidad
obstruye los rayos solares y así poder eliminar las bacterias.
2.5.2. Aspectos químicos.

(OMS, 2011) Estos factores químicos pueden producir muchos efectos adversos
en la salud, después de periodos extendidos de exposición, la OMS indica que son
pocos los componentes químicos del agua que pueden ocasionar muchos
problemas de salud se exponen una sola vez, a excepción cuando el agua está
contaminado a gran escala con los factores químicos.
2.5.2. Aspectos microbiológicos.

(OMS, 2011) estos factores como la de microbiológicos son a consecuencia de los
microbios y bacterias que generalmente son a consecuencia de las ese de los seres
humanos o animales como mamíferos, insectos, y aves, etc. La digestión del agua
10
con contaminantes microbiológicos puede ocasionar problemas a la salud
temporalmente y o prolongados.
2.6. Tipos de Potabilizadoras

(Aquaductos, 2021) describen como plantas de tratamiento a las unidades
estructurales que tiene como finalidad realizar un adecuado tratamiento del recurso
hídrico desde su captación hasta el consumo de parte de los usuarios, se clasifican
de acuerdo a la tecnología y los procesos de purificación de agua que realizan cada
una de ellas.
(ImWATER, 2021) Sin lugar a dudas las unidades potabilizadoras de agua han
venido evolucionando, sin embargo en Latinoamérica y particularmente en Perú no
se tiene un buen avance tecnológico en materia de purificación de agua para
poblaciones; es por eso se puede mencionar que Im WATER diseña y fabrica
módulos de plantas potabilizadoras de agua, es una investigación y experiencia
desde hace ya 15 años en la fabricación de este tipo de platas compactas, además
estas plantas pueden componerse de; bombas de captación personalizada, Pre-
desbaste de arenas, dosificación de cloro en entrada, dosificación de coagulantes
y floculantes, mezcladores estáticos, cámaras de coagulación y floculación,
agitadores, decantadores lamelares, contralavados de filtros instrumentación, etc.
2.6.1. Convencional
(Normas, 2021) se refiere a este tipo de plantas de tratamiento como el lugar donde
se realizan los procesos de potabilización de agua generalmente las estructuras
son de concreto armado, las cuales están conformadas por floculadores,
sedimentadores y en ocasiones filtros de grava de diferente granulometría, el
tiempo de proceso es muy alto y de poca eficacia.
11
Figura 1. Planta de tratamiento de agua potable convencional (normas
2021)
(Spena, 2021) menciona que una planta de tratamiento de agua potable (PTAP),
su objetivo principal es de que el agua que llega a un domicilio tiene que ser potable,
esta potabilización se puede realizar mediante una seri de procesos utilizando la
ingeniería y los conocimientos científicos.
Figura 2. Perfil de planta de tratamiento de agua potable (Spena 2021)

2.6.2. Compacta
(Ose, 2021) lo define también como unidad potabilizadora de agua (UPA), es una
planta transportable en la está incluido todos los procesos de las plantas
convencionales y también procesos adicionales, dichos procesos son: coagulación-
floculación, sedimentación laminar, filtración rápida, desinfección, adsorción y
corrección de pH.
12
Figura 3. Unidad Potabilizadora de Agua modelo 200T (OSE 2021)
Figura 4. Unidad Potabilizadora de Agua modelo 200T (OSE 2021)

(Synertech, 2021) según el autor indica que las plantas para tratamiento de agua
potable, Compacta están diseñados para pequeños y medianos volúmenes de agua
excelente para centros poblados. Indica que están diseñadas para satisfacer entre
la cantidad de 2000 habitantes hasta 9000 habitantes. Según el patente está planta
es diseñada para una complejidad alta en el tratamiento de agua cruda.
13
Figura 5. Planta potabilizadora de agua (Synertch 2021)
Figura 6. Planta potabilizadora de agua (Synertch 2021)
(Normas, 2021) indica que las plantas potabilizadoras de agua donde los procesos
de coagulación, floculación y sedimentación ocurren en una misma unidad, cuando
la calidad de agua lo permite no es necesario la realización de tratamientos
adicionales.
14
El funcionamiento de estas plantas compactas puede ser automático,
semiautomático o manual dependiendo a lo requerido y no presenta riesgos de
operación y mantenimiento ya que esta incorporado la el sistema de cloración.
Son menos susceptibles a las variaciones en la calidad del agua de entrada.
2.6.3. Filtración Directa

(Aquaductos, 2021) precisa que dependiendo de la calidad del agua el sistema de
tratamiento podría estar constituida por un sistema de filtración simple o doble a
diferencia de las plantas de tratamiento anteriormente el agua debe pasar por los
siguientes procesos para que el agua sea apta para el consumo humano.
✓ Pre sedimentado
✓ Sedimentado
✓ Pre filtro de grava
✓ Filtro lento
2.7. Principales Procesos de Tratamiento de Agua Potable

2.7.1. Decantación
(Tar, 2021) denomina así al proceso de eliminación de solidos en suspensión que
se encuentra en el agua, este proceso se realiza por la acción propia de la
gravedad, en las imágenes se puede apreciar dos tipos de decantadores; tales
como contacto de fango y de lechos de fango.
15
Figura 7. Decantador de contacto de Fango (Tar, 2021)
Figura 8. Decantador de lecho de fango (Tar, 2021)
16
2.7.2. Coagulación – Floculación
(Chulluncuy Camacho, 2011) según la autora consiste en adicionar coagulantes
con el propósito de desestabilizar las partículas coloidales con la intención de ser
removidas, cuando las partículas coloidales chocan entre sí al ser desestabilizadas,
luego se aglomeran formando los floc; este proceso depende de la concentración
de coagulantes y de la acides o alcalinidad del agua mezclada, precisa también que
este proceso ocurre en fracción de segundos.
Menciona también que en este proceso de eliminación de la turbiedad de agua

ayuda también a eliminar bacterias y virus que son propensos de ser separados por
coagulación, además se pueden eliminar las materias orgánicas como algas y otras
sustancias que producen malos olores.
2.7.2. Filtración
(Acuatecnica, 2021) describe que es el proceso de en donde las partículas
suspendidas que no pudieron decantarse o sedimentarse son retenidos en un
medio poroso. Este proceso es una de las más principales que existe para el
proceso de tratamiento de agua potable.
(Aquae, 2021) el autor manifiesta que la filtración es cuando se hace agua se hace
pasar por un medio, lamina u objeto poroso, que eliminaran las pequeñas partículas
o menos densas en suspensión el cual se cuela las impurezas, algunos filtros que
existen son por gravedad y otros a presión.
2.7.3. Cloración y Desinfección

(Normas, 2021) es en esta etapa donde se realiza la eliminación de los agentes
microbianos como bacterias y virus que están presentes en el agua, para ello es
muy necesario la adición de productos químicos inofensivos para la salud como son
el hipoclorito de sodio, dióxido de cloro u ozono.
(Tar, 2021) el principal objetivo de la desinfección de agua tratada, es eliminar los

organismos patógenos, la elección de los agentes desinfectantes depende de
varios factores como el tiempo de contacto, calidad de agua y la instalación de
recursos disponibles.
17
III. METODOLOGÍA
3.1. Tipo y diseño de investigación
Define a la investigación científica como si fuera una actividad que es encaminada

para la solución de problemas. (Baena Paz, 2014).
El enfoque de nuestra investigación es cuantitativo por qué parte de una idea que
se va sumando y, una vez ya bien definida la idea, se derivan a objetivos, sobre las
preguntas de los problemas, luego de ello se realiza una revisión bibliográfica para
construir una perspectiva de la teoría que se aplicó, de la incógnitas se establecen
hipótesis y también se determinan variables independientes o dependientes; se
enmarca o se proyecta un plan para probarlas; se miden las variables de un
determinado contexto, luego se analizan los valores obtenidos utilizando como por
ejemplo métodos estadísticos, y por ultimo se concluye respecto de las hipótesis.
(Hernández Sampieri, Fernandez Callado, & Baptista Lucio, 2014).
El tipo de investigación es aplicada debido a que como objetivo es realizar el estudio
de un problema destinado o encontrado a la acción. La investigación aplicada sin
embargo puede hacer aporte de nuevos hechos. De una manera concreta se puede
mencionar que la investigación aplicada pone su atención en las posibilidades
concretas de llevar a la práctica las teorías generales, y para luego destinar para
plantear a resolver las necesidades de la sociedad en un corto, mediano o largo
plazo (Baena Paz, 2014).
El nivel de investigación es descriptivo por que consiste en la caracterización tales
como un hecho, puede ser un fenómeno, puede ser de un individuo o también
podría ser grupal, esto con la finalidad de establecer su estructura o
comportamiento. En cuanto a la profundidad de conocimientos, los resultados de
este tipo de investigación están ubicados en un nivel intermedio (Arias, 2012).
El diseño de investigación es no experimental transversal debido a que la tesis es
de recopilación de datos en campo, para lo cual se indica que los instrumentos y
técnicas de recolección de datos que son diseñados para obtener la información
necesaria directamente en el campo y/o contexto donde se desarrolla el fenómeno,
en donde las conclusiones y las interpretaciones de los resultados se obtienen en
campo y en un solo intervalo de tiempo (Muñoz Razo, 2011)
18
3.2. Variables y operacionalización
En el enfoque cuantitativo el concepto variable, juega un papel muy importante, por

el hecho de que son elementos esenciales de una hipótesis (Ñaupas Paitán, Mejía
Mejía, Novoa Ramírez, & Villagómez Paucar, 2013)
Variable independiente:
Tipos de Plantas de Tratamiento de Agua Potable.
Variable dependiente:
Calidad de Agua Potable.
Con los Siguientes indicadores, como el consumo máximo diario, costo de
operación de PTAP, propiedades físicas, químicas y microbiológicas del agua.
La matriz de operacionalización de variables se aprecia en el anexo 2
3.3. Población, muestra y muestreo
Población.
Para nuestro estudio de investigación la muestra fue el SISTEMA DE AGUA
POTABLE en el centro poblado de Curva Alegre, Distrito de San Pedro de Putina
Punco, Provincia de Sandia – Puno.
Para realizar el estudio es muy necesario identificar la población cuando se trata de
especificar el objeto de investigación, construida por una totalidad de unidades
(Niño Rojas, 2011)
Tabla 4. Componentes del sistema de agua potable CP Curva Alegre
SISTEMA DE AGUA POTABLE CP CURVA ALEGRE

ÍTEM DESCRIPCION UND. MED. CANT.
1 Captación und 1
2 Línea de Conducción mts 1,752
3 CRP T-6 und 5
4 Válvula de Purga und 8
5 Válvula de Aire und 8
6 PTAP und 0
7 Reservorio 50m3 und 1
19
8 Red de Distribución mts 2,885
Fuente Expediente Técnico
Muestra.
Para nuestra investigación se utilizó como muestra la el análisis de plantas de
tratamiento de agua potable.
Según el autor la muestra, en términos sencillos es una porción o parte que es
representativa de una cantidad total que vendría a ser la población, por lo tanto, de
nuestra población que es el sistema de agua potable del centro poblado la muestra
es la unidad potabilizadora de agua (Lerma González, 2016)
Muestreo.
Parta el estudio de investigación que realizamos utilizaremos el muestreo no
probabilístico por conveniencia.
Es la táctica que nos permite a los investigadores de seleccionar muestras con una
clara intención; el criterio para elegir el muestreo por conveniencia se aplica porque
es la más conveniente para la investigación.
Unidad de Análisis.
La unidad
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos.
(Gil Pascual, 2016) se entiende como técnica la información que se recoge

englobando todos los medios técnicos que son utilizados para registrar cualquier
circunstancia, estas técnicas utilizan instrumentos que sea conveniente para cada
investigación.
(Gómez, 2006) Bajo a investigación cuantitativa los instrumentos utilizados para la
recolección de datos, indica la medición de un medio de estudio, sin embargo, no
siempre lo que se quiere estudiar o investigar es medible, por lo tanto, se realiza de
manera empírica.
(Rodríguez Moguel, 2005) Para la investigación la técnica de será la observación
directa, según el autor la observación es la más común entre las técnicas de
investigación, además indica que es donde el investigador puede observar y
también recoger los datos teniendo a él como observador directo
20
Para nuestra investigación los instrumentos de recolección de datos son fichas
elaboradas que serán validadas por los especialistas; a continuación, se muestra
las técnicas e instrumentos de recolección de datos.
✓ Aforo de caudal en la fuente de agua; se realizó el aforo de caudal desde la
captación, con el objetivo conocer la oferta de la fuente, con este aforo se busca
conocer además si es mayor que los consumos máximos diario y/o horario.
✓ Empadronamiento de los usuarios de agua potable.
✓ Evaluar el Análisis de presupuesto de las plantas de tratamiento.
✓ Análisis Físico, Químico y bacteriológico de agua de la fuente.
✓ Levantamiento topográfico en la línea de conducción. Esta recopilación de
datos se realizó con el objetivo de evaluar la presión con la que llegara a la
planta de tratamiento propuesto.
21
TESIS "ANÁLISIS Y PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE
AGUA POTABLE EN EL CP CURVA ALEGRE, SANDIA, PUNO 2021"
FICHA TECNICA N° 01
FICHA DE AFORO ÁREA VELOCIDAD (FLOTADOR)
Localidad Distrito Provincia Región
CURVA ALEGRE SPPP SANDIA PUNO

AFORO ÁREA VELOCIDAD DE CAUDALES - CANALES
Tipo de fuente:
Dimensiones del rio (m.) Cálculo de la Sección.

Longitud (m)
b1 = b2 = Fórmula (b1*y1+b2*y2)/2
y1 = y2 = Area (m2) 0.000 3.00
Prueba Tiempo (seg) Velocidad Observaciones.

Caudal (l/seg.)
(m/seg)
1
2
3
4
5
Caudal representativo del aforo (l/seg.) : Criterio: Promedio Coeficiente: 0.85
FOTOGRAFIA DEL AFORO REALIZADO
Fecha y Hora inicio del Aforo: Responsable:
NOMBRES: EXPERTOS CIP FIRMA VALIDEZ

ING. RENE RODOLFO HUANACUNI TARQUI 112175 1
ING. OSCAR ZELA CHOQUE 122803 1
ING. JUAN BRAYAN MOSCAIRO CHURA 68330 1
Figura 9. Modelo de ficha de recolección de datos
22
3.4.1. Validez de Recolección de datos
(Barragan, 2003) Según el autor es cuando se refiere a la preocupación de que no
exista errores, que se relacionan generalmente con los procesos y también con los
instrumentos de medición, y la confiabilidad esta estrictamente relacionada con la
realidad analizada y el error, quiere decir que cuando es más confiable el error será
menor. Para nuestra investigación se utilizo la ficha de observación de campo para
el aforo correspondiente.
Para nuestra investigación se contará con tres expertos.
Tabla 5. Lista de expertos para validación de datos
Experto Nombre CIP Validez

1 Rene Rodolfo Huanacuni Tarqui 112175 1
2 Oscar Zela Choque 122803 1
3 Juan Brayan Moscairo Chura 68330 1
Elaboración propia
Las evaluaciones y estimación se realizaron principalmente utilizando la tabla de
Oseda, 2011 con una puntuación de 0-1 en este caso los expertos validaron con 1.
Se visualiza en el anexo 3
3.5. Procedimientos
Etapa 1: Recolección de datos del sistema actual

Etapa 2: Calculo de demanda de agua
Etapa 3: Elaboración de presupuesto comparativo de costo de operación de planta
de tratamiento de agua potable.
Etapa 4: Evaluación de las propiedades de agua captada solo de afluente porque
la PTAP no hay en el sistema por ello no se podrá evaluar el efluente.
Etapa 5: Evaluación del tipo de planta de tratamiento de agua potable a
implementar.
3.6. Método de análisis de datos
El método de análisis de datos se realizó de la siguiente manera:
23
Se elaboró un estudio técnico en el cual se tiene un presupuesto y con la aprobación
del supervisor de obra y la entidad ejecutora, para la implementación de la planta
de tratamiento de agua potable.
Se realizaron cálculos de demanda de agua con el software WaterGEMS, el cual
sirvió también para el cálculo del volumen de la unidad potabilizadora de agua.
Se realizaron la elaboración del presupuesto en SRW7PRO.
Se realizo la elaboración del cronograma de ejecución en Project.
3.7. Aspectos éticos
La investigación que se realizo es única, y que además se han respetado todos los
derechos de los autores, citándolos en el marco referencial, también se ha
respetado la normatividad de elaboración de tesis de la universidad Cesar Vallejo
y por ello cuenta con autenticidad para ser considerado como único, para dar fe a
lo señalado se presenta el porcentaje de similitud realizado con el programa
Turnitin. con 16%, ver anexo 10.
24
IV. RESULTADOS
4.1. Desarrollo de la Investigación.

4.1.1. Descripción de la zona de estudios
4.1.1.1. Ubicación Política
Región : Puno
Provincia : Sandia
Distrito : San Pedro de Putina Punco
CP : Curva Alegre
4.1.1.2. Ubicación Geográfica

Latitud sur : 14°57´26.23”
Longitud oeste : 68°57´36.21”
Elevación : 801.11 msnm
Figura 10. Localización de la zona de estudio
25
4.1.1.3. Zona de Influencia del Proyecto CP Curva Alegre
Figura 11. Fotografía satelital del sistema de agua potable Curva Alegre
26
4.1.1.4. Vías de Acceso.
Tabla 6. Vias de acceso hacia la zona de estudio
TIEMPO DE
DISTANCIA FRECUENCIA
TRAMO RECORRIDO TIPO DE VIA
(Km) DE MOVILIDAD
(minutos)
Juliaca - Sandia 229 344 minutos Asfaltado Diario
Sandia – San Juan del Oro 79 180 minutos Afirmada Diario
San Juan del Oro – S.P.
69 90 minutos Afirmado Diario
Putina Punco
S.P. de Putina Punco – C.P. 26.60 75 minutos Trocha Diario

Curva Alegre
Fuente Elaboración propia
4.1.2. Resultados de Cálculo de Demanda de Agua
𝑡
𝑃𝑓 = 𝑃𝑎(1 + 𝑟 ( ))
100
Donde:
Pa: Población actual
Pf: Población futura
r: Coeficiente de crecimiento población
t: Período de diseño
CENTRO POBLADO CURVA ALEGRE CANTIDAD
VIVIENDAS 287
DENSIDAD DE VIVIENDA 3.05 Hab/Viv. Tasa de
crecimiento r = 3.53% según INEI, tasa de la provincia de Sandia, donde se
encuentra la localidad de Curva Alegre.
Año base t = 0, en 2021
20
𝑃𝑓 = 875 (1 + 3.5 ( )) = 1493 ℎ𝑎𝑏.
100
4.1.3. Cálculo De La Demanda De Agua

En respuesta a la hipótesis especifico que de que el caudal satisface la necesidad
de los usuarios del centro poblado de Curva alegre se puede ratificar que:
27
𝐷𝑜𝑡 100
𝑄 = 𝑃𝑓 ∗ = 1493 ∗ = 1.728𝑙/𝑠
86400 86400
𝑄𝑚𝑑 = 1.30 ∗ 𝑄 = 1.30 ∗ 1.728 = 2.247𝑙/𝑠
Los resultados de la demanda de agua necesario para el sistema del centro poblado
de Curva Alegre, de las 287 familias que se empadronaron, el cálculo de la
población futura con la formula aritmética es 1493 habitantes, teniendo también en
cuenta la dotación de 100 l/hab/día se tiene un consumo promedio diario anual de
1.728 l/s, consumo máximo diario de 2.247 l/s con estos resultados se realizará los
cálculos también para las propuestas de planta de tratamiento de agua potable.
Tabla 7. Cálculo de la Demanda Hídrica
SISTEMA DE AGUA POTABLE CP CURVA ALEGRE
Provincia Departamento:
Municipalidad Centro Poblado: Curva Alegre Sandia-Puno
CONSORCIO
Ejecuta CURVA ALEGRE
Demanda Diaria
Poblacional
A.- POBLACIÓN ACTUAL 875
287 familias
B.- TASA DE CRECIMIENTO 3.5 %
C.- PERIODO DE DISEÑO 20 años
D.- POBLACIÓN FUTURA
Pf = Po * ( 1+ r*t/100 ) 1,493 habitantes
E.- DOTACIÓN - CLIMA
Ops Clima Calido con Arrastre Hidralico 100 l/s/día/Hab
F.- CAUDAL DE LA FUENTE 2.580 l/s
G.- CONSUMO PROMEDIO DIARIO ANUAL

Q = Pob* Dot./86400; Qp= 1.05*Tot Q'p 1.728
H.- CONSUMO MÁXIMO DIARIO < Línea de Conducción >
Qmd = 1.30 * Q; Qmdp= 1.15*Qp 2.247 l/s OK
4.1.4. Cálculo de Presupuesto comparativo de operación de planta de

Tratamiento de agua potable.
Por la cantidad de materia orgánica que transporta el riachuelo que es de 20.50
NTU y realizando los cálculos correspondientes se estima que la frecuencia de
mantenimiento y operación de los desarenadores, sedimentador y los filtros será
mensual, para evitar a que el sistema colapse, todo ello relacionado a la cantidad
28
de trabajadores que es necesario para realizar dichos trabajos, se toma en cuenta
también el salario mínimo que se paga en la zona de estudio.
Costos de Operación y Mantenimiento de PTAP convencional.

Para el calculo de los costos de mantenimiento y operación de la planta de
tratamiento de agua potable convencional se tomo el costo de mano de obra de
acuerdo a la zona de estudio, ya que en la zona los usuarios se dedican a la
cosecha de coca y a la minería informal, por ello el costo de un jornal de peón oscila
entre S/. 80.00 y S/. 100.00 soles, para nuestra investigación se tomó como base
el pago de jornal de S/. 80.00 soles.
La cantidad de personas que es necesario para realizar el mantenimiento se tomó
de la siguiente manera: 1 persona por día en el mantenimiento del desarenador, 1
persona por dia en el mantenimiento del sedimentador, 16 personas en el
mantenimiento de las cámaras de filtración, distribuidos de la siguiente manera 8
por cada cámara de filtración y 4 extrayendo lodos del interior y 4 fuera de cada
cámara de filtración realizando el lavado de arena y el posterior retorno de los filtros
a las cámaras.
Todo ello con una suma total de los jornales de S/. 1,440.00 soles mensuales en
operación y mantenimiento, el calculo de costos que se realizo es por mes de
mantenimiento y operación.
Tabla 8. Costo de operación y mantenimiento de PTAP convencional.
item Componente Cantidad Costos por parcial

persona
1 Desarenador 1 S/. 80.00 S/. 80.00
2 Sedimentador 1 S/. 80.00 S/. 80.00
3 Filtros 16 S/. 80.00 S/.
1,280.00
TOTAL S/.
1,440.00
Fuente: Elaboración propia
Costos de Operación y Mantenimiento de Unidad Potabilizadora de Agua

UPA.
Para el cálculo costos de operación y mantenimiento de la unidad potabilizadora de
agua UPA se tomó como referencia el modelo UPA T 200 semi automático, en
donde el fabricante recomienda realizar el mantenimiento cada semana por
29
personal capacitado para dicha actividad, en el estudio realizado se asumió el pago
por jornal de un personal capacitado por el fabricante la suma de S/. 100.00 soles
por día laborado, además se considera que para el mantenimiento es necesario
solo un personal capacitado, ya que el UPA semi automático contiene válvula que
es necesario abrir para extraer los sedimentos y los lodos acumulados en la celda
de almacenamiento, estos por la acción de la misma presión del sistema de la línea
de conducción son extraídos solo al abrir las válvulas siguiendo un patrón para
realizar dicha labor, considerando que el mes tiene 4 semanas el costo de
mantenimiento de UPA T200 equivale a S/. 400.00 soles mensuales.
Tabla 9. Costos de Operación y Mantenimiento de Unidad Potabilizadora

de Agua UPA
item Componente Cantidad Costos por Nro de parcial

persona Semanas
por mes
1 UPA T200 1.00 S/. 100.00 4.00 S/.
4000.00
TOTAL S/.
4000.00
Fuente: Elaboración propia
30
4.1.5. Análisis de eficiencia de las plantas de tratamiento de agua potable
De acuerdo a los resultados obtenidos del análisis de calidad de agua del afluente
se tienen los siguientes datos:
Características Organolépticas
• Aspecto : turbio
• Olor : aceptable
• Sabor : normal
Características Fisicoquímicas
• Potencia de Hidrogeno PH: 7.74

• Temperatura : 24.8 °C
• Conductividad Hidráulica : 38.0
• Dureza total CaCO2 : 32.5 mg/l
• Calcio Ca : 20.1 mg/l
• Alcalinidad CaCO2 : 27.1 mg/l
• Solidos Totales Disueltos : 28.0 mg/l
• Salinidad : 0.0
• Turbiedad : 20.50 NTU
De acuerdo a los datos obtenidos se puede afirmar lo siguiente que la turbiedad de
acuerdo a los límites máximos permisibles es de 5 NTU, por lo tanto se puede
afirmar que es muy necesario bajar estos datos en el tratamiento de agua potable.
Con respecto a la eficiencia de tratamiento y el análisis de calidad de agua del
afluente no se pudo realizar por que en la zona de estudio no existe ninguna planta
de tratamiento, por ello la necesidad de plantear una alternativa de solución, para
ello nos basamos en documentación obtenida de una comparación técnica y
económica de las plantas compactas para potabilizar agua, UPA tecnología
desarrollada por OSE-Uruguay con las plantas convencionales de tecnología
mejorada que se utilizan en el Perú.
31
32
Según esta documentación de estudio podemos afirmar que las plantas compactas
son mas eficaces que las plantas convencionales ya que estas demoran en realizar
el tratamiento en un aproximado de 4 dias
4.1.7. Interpretación de Resultados

H0: Con respecto a la hipótesis general que indica la posibilidad de la
implementación de una planta de tratamiento el cual mejorará la calidad de agua,
se puede precisar que en definitiva con la implementación de la planta los
beneficiarios gozaran de agua potable de calidad; de los tres tipos de plantas que
se mencionaron se puede decir que las áreas necesarias para la implementación
son las siguientes:
Planta de tratamiento de Agua potable Convencional 250m2 aprox.

Filtro Lento 120 m2 aprox.
Unidad potabilizadora de Agua 32m2 aprox.
H1: Con respecto a la primera hipótesis que indica de que el agua potable tratada
con los tipos de tratamiento satisface la demanda de los usuarios se puede precisar
lo siguiente: se realizó el cálculo de demanda de agua, este cálculo se realizó
primero teniendo en cuenta el aforo de la fuente, luego se realizaron los cálculo de
consumo promedio diario anual, consumo máximo diario y el consumo máximo
horario, y se pudo llegar al resultado que los caudales satisfacen la demanda en el
centro poblado de Curva Alegre.
H2: De acuerdo a los resultados obtenidos con respecto al presupuesto para la

operación y mantenimiento de la planta de tratamiento compacta es de S/. 400.00
soles mensuales por lo cual es aceptable.
H3: En cuanto a los resultados obtenidos con respecto a la eficiencia de tratamiento

de agua potable por las diferentes plantas de tratamiento se tiene que la planta
compacta o denominado UPA es la aceptable para esta hipótesis, de acuerdo a los
estudios realizados. Por el ing Luis Francisco Llanos Aquino, para lo cual nos
basamos a ello debido a que en la zona de estudio no se tiene una planta de
tratamiento de agua.
33
V. DISCUSIÓN
➢ En la tesis Diseño y Construcción de Una Planta De Tratamiento Para la

Potabilización de Agua, se Dispondrá en el Laboratorio de las Aguas de la
Universidad Católica de Colombia, los autores realizan un prototipo de una
planta de tratamiento de agua potable con el método de prueba de jarras en
donde simulan una eficiencia de 88%, para modelar con esta prueba de jarras
es necesario tener cerca un laboratorio, debido a la gran distancia que se tuvo
en nuestra investigación descartamos esta posibilidad.
➢ En la tesis denominado el problema de la contaminación de los cuerpos de
agua en la comuna de laja. determinación de parámetros bioquímicos y físicos
en la laguna señora y su posible aplicación en el EULA, se tiene similitud con
respecto debido a que también coincidimos en que por la contaminación de la
tierra el agua se está volviendo muy indispensable, más aun el agua para
consumo humano, en la zona de investigación además se puede precisar que
aguas arriba de la captación la población se dedica a realizar la plantación de
la hoja de coca, dicha actividad requiere en demasía la utilización de productos
químicos como insecticidas, fungicidas has incluso herbicidas, esto con la
presencia de lluvias constantes en la selva Puneña definitivamente llegaría a la
fuente de abastecimiento de agua potable del centro poblado de Curva Alegre,
es por ello la necesidad de plantear una planta de tratamiento adecuado para
el sistema.
➢ En su tesis con denominación Racionalización de plantas de tratamiento de
agua potable de la cuenca del río Mapocho la autora da claras muestras de que
las plantas de tratamientos convencionales a pasar los años van fallando en un
59.4 %, indica en su tesis que las estructuras dende se realizan los diferentes
procesos ocurren fallas o deterioros a las estructuras, nosotros analizando esta
tesis pensamos que las estructuras de concreto con el pasar de los años
siempre presentaran fallas en las estructuras, es por ello que planteamos una
alternativa a las plantas convencionales, por las compactas ya que vienen ya
fabricadas y en una sola pieza.
➢ En su estudio de investigación evaluación de la calidad del agua potable del
sistema de abastecimiento y el grado de satisfacción en la población de Olleros-
Huaraz, periodo 2015-2016, nos menciona que para ver o monitorear la calidad
34
de agua es muy importante identificar las fuentes de contaminación, en nuestra
investigación se realizó un análisis de agua que se llevó a laboratorio de Minsa
de la Ciudad de Puno, con los resultados obtenidos se puede entender que la
principal fuente de contaminación son las materias organicas, propios de la
caída de hojas y pequeños insectos muertos, y además se encontró una
turbiedad de 20.5 NTU.
➢ En la siguiente investigación llamado análisis y diseño de sistema de
tratamiento de agua potable para consumo humano y su distribución en la
universidad de Piura, los autores después de llegar a los resultados que el agua
en la ciudad universitaria no es apto para consumo humano, sugieren la
implementación de otro tipo de planta de tratamiento en este caso la de
bebederos, que viene a ser también una planta compacta, también llamado
bidones, sin embargo cabe resaltar que para nuestra investigación también se
sugiere la implementación de una planta potabilizadora diferente a la
convencional debido a factores con la topografía, clima y la inestabilidad del
terreno.
➢ En el siguiente estudio de investigación denominado diseño de planta de
tratamiento para la potabilización de agua de mar del balneario de Huanchaco
– Trujillo, el autor después de un análisis llega a la conclusión de realizar una
planta de tratamiento convencional, debido a la cantidad de habitantes que
existe en el lugar de la investigación, pero a ello le incluye la desinfección por
osmosis inversa, para nuestro caso como ya indicamos es muy difícil plantear
una planta de tratamiento convencional, debido a la falta de área de
construcción.
➢ El autor de esta tesis denominado diseño y análisis de plantas potabilizadoras
de agua para consumo humano, en el centro poblado de Balsapata -2017,
indica que al hacer un diseño y análisis de los tipos de plantas de tratamiento,
y al comparar los presupuesto también llega a la conclusión de implementación
de una planta potabilizadora compacta debido a la eficiencia de tratamiento y a
su fácil instalación, incluso realiza un diseño de una planta convencional, y que
además en su zona de investigación se puede apreciar el área disponible
descarta esta posibilidad, debido a que las plantas convencionales para una
zona rural generalmente fallan por que no se hace un mantenimiento adecuado,
35
para nuestra investigación tenemos la misma problemática de que los usuarios
se desentienden incluso con el mantenimiento de su sistema actual,
considerando también estos factores nosotros planteamos una alternativa de la
implementación de plantas compactas.
➢ En su tesis denominado producción de agua potable de la EPS. EMSA Puno
S.A. para la ciudad de puno, el autor después de realizar el estudio y de visitar
los lugares de tratamiento indica que las que se utilizan es de tipo convencional
con procesos que en cada estructura se realiza, talvez por desconocimiento o
por que no se a realizado un buen estudio aun no se plantea la implementación
de plastas potabilizadoras compactas, en nuestra investigación pudimos
corroborar que esta planta potabilizadora son utilizadas o planteadas solo en
estudios y o investigaciones, muy pocos han sido quienes lo han puesto en
funcionamiento y adquisición de estas plantas potabilizadoras de agua o
también llamadas unidades potabilizadoras de agua (UPA), sin embargo
conocemos de algunos en donde se han implementado, la Organización de
Saneamiento Estatal de Uruguay (OSE), ha donado a la región Ica cuando hubo
el terremoto que ocurrió en el 2007 que fue el modelo 200T,
Oportunidades y Ventajas
Las oportunidades que se presentaron al realizar el presente estudio de
investigación son la de ampliar el conocimiento y de esa forma cuando ya seamos
profesionales podamos proponer este tipo de nuevas tecnologías cuando se realice
la elaboración de un nuevo expediente técnico, también la oportunidad de realizar
la verificación de las tesis que también recomiendan la implementación de nuevas
tecnologías de tratamiento de agua potable
Cuando se esté como consultor de proyectos será muy ventajoso el de tener ya en
cuenta cuando en un sistema se necesite una planta de tratamiento, de antemano
proponer una unidad potabilizadora de agua UPA.
Debilidades y Desventajas
Las debilidades al realizar la presente investigación son básicamente las
limitaciones que hubo durante la ejecución del estudio ya que era complicado viajar
a la zona de estudio, por el motivo de la pandemia que se viene atravesando.
36
La desventaja que se tuvo fue el factor tiempo de lo contrario se hubiera realizado
un estudio mas detallado de la unidad potabilizadora de agua, según lo presentado
para la purificación de agua por el consorcio que viene ejecutando el sistema se
planteaba la implementación de la UPA.
También la desventaja es no poder realizar el análisis de calidad de agua del
afluente por que no existe ninguna planta de tratamiento en la zona de estudio.
37
VI. CONCLUSIONES
1. Al analizar la calidad de agua se concluye que es de suma importancia

implementar una planta de tratamiento en el sistema de agua potable en el CP
Curva Alegre.
2. Al analizar la demanda de agua tanto como de la fuente como de los caudales
necesarios para el funcionamiento del sistema, teniendo como resultado los
siguientes datos. Población futura 1943 habitantes, caudal de la fuente de
acuerdo a los aforos realizados 2.58 l/s, consumo promedio diario anual 1.728
l/s, consumo máximo diario 2.247 l/s, de acuerdo al padrón realizado las
familias beneficiadas con el proyecto son 287 familias, esto indica que el caudal
de la fuente abastece al sistema del centro poblado de Curva Alegre.
3. Al realizar la comparación de costos de operación y mantenimiento de las
plantas de tratamiento tanto convencional como compacta se concluye que el
costo de operación y mantenimiento de planta convencional es de S/.1,440.00
soles mensuales y la planta compacta presenta un costo de S/. 400.00 soles
mensuales.
4. Al analizar la eficiencia de tratamiento de acuerdo a los estudios realizados por
el Ing. Luis Llanos Aquino se concluye que son mas eficientes las unidades
potabilizadoras de agua, sin embargo en nuestro estudio no es posible realizar
dicho estudio ya que no existe ninguna planta de tratamiento de agua potable.
38
VII. RECOMENDACIONES
Se recomienda la implementación de una planta de tratamiento de agua potable en

el sistema de agua potable del centro poblado de Curva Alegre de la localidad de
San Pedro de Putina Punco.
Se recomienda que se la implementación de una unidad potabilizadora de agua por
el costo menor de operación y mantenimiento que existe.
Se recomienda que se la implementación de una unidad potabilizadora de agua por
la eficacia de tratamiento de agua potable que beneficiara a más de 287 familias.
39
REFERENCIAS
1) Acuatecnica. (14 de agosto de 2021). ACUATECNICA S.A.S. Obtenido de

https://acuatecnica.com/tipos-plantas-tratamiento-agua-potable/
2) Agua Fan, D. (05 de 06 de 2021). FAN DEL AGUA. Obtenido de

ROTOPLAST: https://fandelagua.com/fuentes-naturales-de-agua/
3) Agüero Pittman, R. (1997). AGUA POTABLE PARA POBLACIONES

RURALES. Lima: Asociación Servicios Educativos Rurales (SER).
4) Aquaductos. (14 de Agosto de 2021). AQUADUCTOS Manejo Eficiente del

Agua. Obtenido de https://aquaductos.com.co/es/blogs/tipos-de-plantas-de-
tratamiento-para-potabilizacion-del-agua
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44
ANEXOS
ANEXO 1. MATRIZ DE CONSISTENCIA

VARIABLES E INDICADORES
TIPO Y DISEÑO DE
PROBLEMA GENERAL OBJETIVO GENERAL HIPÓTESIS GENERAL VARIABLE INDEPENDIENTE: TIPOS DE PTAP
INVESTIGACIÓN
DIMENSIONES INDICADORES INSTRUMENTOS
¿Como mejorar la calidad de agua Analizar y Mejorar la calidad de La implementación de la planta de Capacidad de
Calculo de Volumenen
potable planteando la alternativa de agua potable mediante la tratamiento de agua permitirá Estructuras Hidraulicas
por caudales
implementación de planta de alternativa de implementación de la mejorar la calidad de agua potable PTAP
Diseño de PTAP
tratamiento de agua potable en el planta de tratamiento de agua del sistema en el centro poblado de Enfoque de
CP Curva Alegre, Sandia, Puno potable en el centro poblado de curva alegre, Sandia, Puno. Calculo Estructural investigacion:
2021? Curva Alegre, Sandia, Puno. Diseño Estructural Cuantitativo
PROBLEMAS ESPECÍFICOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS HIPÓTESIS ESPECÍFICOS VARIABLE DEPENDIENTE: CALIDAD DE AGUA POTABLE
DIMENSIONES INDICADORES INSTRUMENTOS
¿Cuánto es el caudal para realizar Analizar la demanda de agua que
el diseño de la planta de deberá ser tratada en la planta de El caudal de agua tratada que sale
Consumo en el
tratamiento que satisfaga la tratamiento de agua potable que de la planta de tratamiento de agua Consumo Maximo
sistema de agua Qmd=1.3Qm
demanda de consumo de agua satisfaga de consumo de agua potable satisface la demanda del Diario
potable
potable en el centro pobla de Curva potable en el centro poblado de sistema en el centro poblado de Tipo de investigacion:
Alegre? Curva Alegre. Curva Alegre. Aplicada
El costo para tratar el agua en el
¿Cuánto será el costo para tratar Evaluar el costo para tratar el agua sistema de agua potable es Costo de tratamiento
Costo de Operación Analisis de costos
el agua en el sistema de agua en el sistema del CP de Curva aceptable para los beneficiarios del de agua potable Nivel de investigacion:
potable del CP Curva Alegre? Alegre. CP Curva Alegre. Descriptivo
La eficiencia de tratamiento de Propiedades Fisicas Diseño de
¿Cuánto es la eficacia de Analizar la eficiencia de tratamiento agua potable cumple con los investigacion: No
Agua Captada Propiedades Quimicas Analisis de laboratorio
Propiedades
tratamiento en el sistema de agua en el sistema de agua potable del estandares de calidad de agua experimental
potable del CP de Curva Alegre? CP de Curva Alegre. para consumo humano. Microbiologicas Transversal
45
ANEXO 2. MATRIZ DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLE
VARIABLES ESCALA DE
DE ESTUDIO DEFINICIÓN CONCEPTUAL DEFINICIÓN OPERACIONAL DIMENSIÓN INDICADORES INSTRUMENTO MEDICIÓN
Independiente
Reglamento Nacional de
Se describe como plantas de tratamiento a las Edificaciones OS 010 Calculo de
Tipos de unidades estructurales que tiene como finalidad Guía de opciones tecnológicas Volumenen por Razon
Plantas de realizar un adecuado tratamiento del recurso hídrico para sistemas de abastecimiento Capacidad de Estructuras caudales
Diseño de PTAP
Tratamiento de desde su captación hasta el consumo de parte de de agua para consumo humano Hidraulicas PTAP
Agua Potable los usuarios, se clasifican de acuerdo a la tecnología y saneamiento en el Ámbito
y los procesos de purificación de agua que realizan Rural (RM N° 173 – 2016/ Calculo Estructural Razon
cada una de ellas (Aquaductos, 2021) . VIVIENDA) y sus actualizaciones. Diseño Estructural
Dependiente
Consumo en el
sistema de agua Consumo Maximo Diario Qmd=1.3Qm
El agua cruda posee ciertas caracteristicas de potable
calidad como fisicas, quimicas y microbiologicas, Es medido de acuerdo a los Costo de
comparando estas caracteristicas se concluye si son estandares de calidad tratamiento de Costo de Operación Analisis de Costos
Calidad de o no aptas para consumo humano, para luego
Agua Potable indicar la necesidad de su tratamiento cuando el
admisibles para consumo agua potable Razon
humano mediante Decreto
agua cruda no sea apto para consumo humano, Supremo Nº 015-2015-MINAM Propiedades Fisicas
partiendo de esta discrepancia entrea la calidad de Analisis de
Agua Captada Propiedades Quimicas
agua cruda y agua deseada, se procede a estudiar y laboratorio
seleccionar la mejor alternativa (Lozano y Lozano Propiedades
2015) Microbiologicas
46
ANEXO 3. FICHA DE RECOLECCIÓN DE DATOS
47
ANEXO 4. PRESUPUESTO DE PLANTA DE TRATAMIENTO
mas RW7pro
Proyecto CREACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO EN EL CENTRO POBLADO DE CURVA
ALEGRE, DISTRITO DE SAN PEDRO DE PUTINA PUNCO-SANDIA-PUNO Lugar PUNO-SANDIA-SPPP-CURVA ALAEGRE
Elab. Por ROLANDO JESUS MANCHA CUTIPA Fecha Ago-21
PARTIDAS UND METRADO C.U. PARCIAL

01 OBRAS PROVISIONALES 15 500.00
01.01 OBRAS PROVISIONALES GLB 1.0000 15 500.00 15 500.00
02 DESARENADOR 47 763.91
02.01 TRABAJOS PRELIMINARES 85.46
02.01.01DEFORESTACION DE ZONA TRABAJO M2 29.9000 2.63 78.64
02.01.02TRAZO Y REPLANTEO M2 6.8900 0.99 6.82
02.02 MOVIMIENTO DE TIERRAS 27 821.87
02.02.01EXCAVACION MANUAL EN TERRENO SEMI ROCOSO M3 325.4500 84.96 27 650.23

02.02.02REFINE, NIVELACION Y COMPACTACION EN TERRENO SEMI ROCO SM2 6.8900 6.12 42.17
02.02.03ELIMINACION DE MATERIAL EXCEDENTE M3 6.1100 21.19 129.47
02.03 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE 10 247.87
02.03.01ENROCADO DE PROTECCION CON CONCRETO FC=140KG/CM2 M3 7.9900 425.38 3 398.79
02.03.02CONCRETO F'C=140 KG/CM2 +30% PG PARA LOSA PRINCIPAL M3 11.7500 316.28 3 716.29
02.03.03CONCRETO f'c=175 kg/cm2 +30%PM MUROS M3 8.2700 368.32 3 046.01
02.03.04SOLADOS CONCRETO f'c=100 kg/cm2 h=2" M2 5.2500 16.53 86.78
02.04 OBRAS DE CONCRETO ARMADO 5 095.41
02.04.01CONCRETO EN LOSAS MACIZAS f'c=210 kg/cm2 M3 0.9700 476.69 462.39
02.04.02CONCRETO f'c= 210 kg/cm2 EN MUROS M3 2.9200 534.67 1 561.24
02.04.03ENCOFRADO Y DESENCOFRADO NORMAL M2 42.6200 42.15 1 796.43
02.04.04ACERO CORRUGADO fy=4200 kg/cm2 GRADO 60 KG 105.1400 12.13 1 275.35
02.05 REVOQUES Y ENLUCIDOS 3 401.44
02.05.01TARRAJEO CON IMPERMEABILIZANTE DE MUROS (INCLUYE VERTE M2 45.2500 75.17 3 401.44
02.06 SUMINISTRO DE TAPA SANITARIA 115.44
02.06.01 MATENIMIENTO Y SUMINISTRO DE TAPA SANITARIA 115.44

02.06.01.0SUMINISTRO DE CONCRETO PREFABRICADO DE 60x60CM UND 1.0000 115.44 115.44
02.07 SUMINISTRO DE ACCESORIOS - DESARENADOR 996.42
02.07.01PANOS DE REJILLA FIERRO GALVANIZADO DE 3/4" DE 0.40X0.40M UND 1.0000 291.01 291.01
02.07.02SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE ACCESORIOS UND 1.0000 458.45 458.45
02.07.03PINTURA EN EXTERIORES M2 25.2000 9.80 246.96
03 FILTRO LENTO 45 818.18
03.01 TRABAJOS PRELIMINARES 75.69
03.01.01DEFORESTACION DE ZONA TRABAJO M2 20.9100 2.63 54.99
03.01.02TRAZO Y REPLANTEO M2 20.9100 0.99 20.70
03.02 MOVIMIENTO DE TIERRAS 5 347.16
03.02.01EXCAVACION MANUAL EN TERRENO SEMI ROCOSO M3 47.0500 84.96 3 997.37
03.02.02REFINE, NIVELACION Y COMPACTACION EN TERRENO SEMI ROCO SM2 20.9100 6.12 127.97
03.02.03ELIMINACION DE MATERIAL EXCEDENTE M3 57.6600 21.19 1 221.82
03.03 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE 323.82
03.03.01SOLADOS CONCRETO f'c=100 kg/cm2 h=2" M2 19.5900 16.53 323.82
03.04 OBRAS DE CONCRETO ARMADO 24 711.35
03.04.01CONCRETO EN LOSAS MACIZAS f'c=210 kg/cm2 M3 4.9000 476.69 2 335.78

03.04.02CONCRETO f'c= 210 kg/cm2 EN MUROS M3 10.0800 534.67 5 389.47
03.04.03ENCOFRADO Y DESENCOFRADO NORMAL M2 88.1700 42.15 3 716.37
03.04.04ACERO CORRUGADO fy=4200 kg/cm2 GRADO 60 KG 1093.9600 12.13 13 269.73
48
03.05 SISTEMA DE FILTRACION 9 136.86
03.05.01LADRILLO KK 0.9X0.14X0.24CM M2 25.0000 220.37 5 509.25
03.05.02MORTERO CEMENTO ARENA 1:10 M3 0.8000 222.81 178.25
03.05.03SUMINISTRO INSTALACIÓN DE GRAVA SELECCIONADA PARA FILTR UND 1.0000 2 435.47 2 435.47
03.05.04ARENA FILTRANTE M3 5.0500 200.77 1 013.89
03.06 COMPUERTAS Y VERTEDERO 446.13
03.06.01COMPUERTA DE MADERA PARA AISLAR FILTRO UND 2.0000 58.92 117.84
03.06.02ESCALERA TIPO GATO UND 1.0000 328.29 328.29
03.07 ACCESORIOS Y VALVULAS 70.61
03.07.01SUMINISTRO DE VALVULAS Y ACCESORIOS (FILTRO LENTO) UND 1.0000 70.61 70.61

03.08 CERCO PERIMETRICO 2 930.78
03.08.01EXCAVACION MANUAL EN TERRENO SEMI ROCOSO M3 0.3500 84.96 29.74

03.08.02DADOS DE CONCRETO 1:10+30%PG M3 0.2500 310.56 77.64
03.08.03PARANTES DE MADERA 4"X4"X2.50M UND 4.0000 514.25 2 057.00
03.08.04ALAMBRE CON PUAS M 40.0000 19.16 766.40
03.09 COBERTURAS 1 608.09
03.09.01LISTONES DE 2"x3" PARA TECHO M 96.0000 12.71 1 220.16

03.09.02MALLA POLIETILENO M2 51.4500 7.54 387.93
03.10 CARPINTERIA METALICA 572.00
03.10.01PUERTA METÁLICA DE 2.20MX0.80M UND 1.7600 325.00 572.00
03.11 PINTADO DE ESTRUCTURAS 595.69
03.11.01PINTURA EN EXTERIORES M2 19.6800 25.95 510.70
03.11.02PINTURA PARANTES DE MADER M2 2.2000 38.63 84.99
04 FLETE 17 050.00
04.01 FLETE TERRESTRE 9 500.00
04.01.01TRASLADO DE MATERIALES JULIACA A OBRA GLB 1.0000 9 500.00 9 500.00
04.02 FLETE RURAL 7 550.00
04.02.01TRASLADO DE MATERIALES A PIE DE OBRA GLB 1.0000 7 550.00 7 550.00
05 PLAN DE CONTROL Y VIGILANCIA CONTRA COVID-19 14 200.00
05.01 PLAN PARA LA VIGILANCIA Y CONTROL DEL COVID-19 GLB 1.0000 14 14 200.00
200.00
COSTO DIRECTO 140 332.09
GASTOS GENERALES (10% CD) 14 033.21
UTILIDAD (5% CD) 7 016.60
SUB TOTAL 161 381.90
IMPUESTO (IGV 18%) 29 048.74
MONTO REFERENCIAL DE OBRA (VR) 190 430.64
GASTOS DE SUPERVISION (4% VR) 7 617.23
MONTO TOTAL DEL PROYECTO 198 047.87
NOTA: El presupuesto fue procesado para la ejecución por contrata en Soles
49
ANEXO 5. PRESUPUESTO DE PALNTA DE TRATAMIENTO
Proyecto CREACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO EN EL CENTRO POBLADO DE CURVA ALEGRE, DISTRITO DE
SAN PEDRO DE PUTINA PUNCO-SANDIA-PUNO
Lugar PUNO-SANDIA-SPPP-CURVA ALAEGRE
Elab. Por ROLANDO JESUS MANCHA CUTIPA
Fecha Ago-21
Unida Cantida
Cod. Insumos d Cuadr. d P.U. PARCIAL
01.01 OBRAS PROVISIONALES
Costo unitario directo por:
Rendimiento: 1 GLB/DIA GLB 15500.00
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS
3906 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION GLB 0.125 1.0000 15500.00 15500.00
15500.00
02.01.01 DEFORESTACION DE ZONA TRABAJO
Rendimiento: 150 M2/DIA M2 2.63
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 0.5 0.0267 17.57 0.47
1004 PEON HH 3 0.1600 12.61 2.02
2.49
3900 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 2.49 0.12
3904 MOTOSIERRA DE 16" HM 0.5 0.0267 0.85 0.02
0.14
02.01.02 TRAZO Y REPLANTEO
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.0100 17.57 0.18
50
1003 OFICIAL HH 1 0.0100 13.95 0.14
1004 PEON HH 1 0.0100 12.61 0.13
1005 TOPÓGRAFO HH 1 0.0100 17.57 0.18
0.63
MATERIALES
1210 YESO DE 28 KG BLS 0.0020 12.61 0.03
1211 WINCHA UND 0.0030 15.00 0.05
1212 CORDEL M 0.1000 1.00 0.10
1213 ESTACA DE MADERA P2 0.0200 0.05 0.00
1214 PINTURA ESMALTE GLN 0.0025 35.00 0.09
0.27
3902 NIVEL TOPOGRÁFICO HM 1 0.0100 5.00 0.05
3905 ESTACION TOTAL HM 0.1 0.0010 12.00 0.01
0.09
02.02.01 EXCAVACION MANUAL EN TERRENO SEMI
ROCOSO
MANO DE OBRA
1004 PEON HH 1 4.0000 12.61 50.44
50.44
OTROS BIENES Y SERVICIOS
1215 EXCAVADORA HM 0.1000 320.00 32.00
32.00
2.52
02.02.02 REFINE, NIVELACION Y COMPACTACION EN TERRENO SEMI ROCOSO
51
MANO DE OBRA
1004 PEON HH 1 0.1600 12.61 2.02
2.02
1216 COMPACTADOR TIPO PLANCHA HM 1.0000 4.00 4.00
4.00
0.10
02.02.03 ELIMINACION DE MATERIAL EXCEDENTE
MANO DE OBRA
1004 PEON HH 1 1.6000 12.61 20.18
20.18
1.01
02.03.01 ENROCADO DE PROTECCION CON CONCRETO
FC=140KG/CM2
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.5333 17.57 9.37
1003 OFICIAL HH 2 1.0667 13.95 14.88
1004 PEON HH 10 5.3333 12.61 67.25
91.50
MATERIALES
1205 CEMENTO PORTLAND TIPO I (42.5KG) BLS 7.0100 30.00 210.30
1208 HORMIGON M3 1.1500 60.00 69.00
1217 PIEDRA GRANDE 8" M3 1.0000 50.00 50.00
329.30
52
4.58
02.03.02 CONCRETO F'C=140 KG/CM2 +30% PG PARA LOSA
PRINCIPAL
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.3333 17.57 5.86
1004 PEON HH 12 4.0000 12.61 50.44
56.30
MATERIALES
1208 HORMIGON M3 1.1500 60.00 69.00
1217 PIEDRA GRANDE 8" M3 0.7500 50.00 37.50
255.00
1218 MEZCLADORA DE CONCRETO HM 0.3330 6.50 2.16
2.16
2.82
02.03.03 CONCRETO f'c=175 kg/cm2 +30%PM MUROS
Rendimiento: 12.5 M3/DIA M3 368.32
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 0.8 0.5120 17.57 9.00
1003 OFICIAL HH 0.8 0.5120 13.95 7.14
1004 PEON HH 3.2 2.0480 12.61 25.83
41.97
MATERIALES
53
1208 HORMIGON M3 0.5000 60.00 30.00
1219 PIEDRA MEDIANA M3 0.9100 50.00 45.50
315.50
1220 VIBRADOR DE CONCRETO HM 0.5000 4.50 2.25
8.75
2.10
02.03.04 SOLADOS CONCRETO f'c=100 kg/cm2 h=2"
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.0667 17.57 1.17
1003 OFICIAL HH 1 0.0667 13.95 0.93
1004 PEON HH 4 0.2667 12.61 3.36
5.46
MATERIALES
1208 HORMIGON M3 0.0700 60.00 4.20
10.80
0.27
02.04.01 CONCRETO EN LOSAS MACIZAS f'c=210 kg/cm2
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 2 1.3333 17.57 23.43
1003 OFICIAL HH 1 0.6667 13.95 9.30
54
1004 PEON HH 10 6.6667 12.61 84.07
116.80
MATERIALES
1208 HORMIGON M3 1.2700 60.00 76.20
346.20
7.85
5.84
02.04.02 CONCRETO f'c= 210 kg/cm2 EN MUROS
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 2 2.0000 17.57 35.14
1003 OFICIAL HH 1 1.0000 13.95 13.95
1004 PEON HH 8 8.0000 12.61 100.88
149.97
MATERIALES
1208 HORMIGON M3 1.2700 60.00 76.20
368.40
8.80
55
7.50
02.04.03 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO NORMAL
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.8000 17.57 14.06
1003 OFICIAL HH 1 0.8000 13.95 11.16
25.22
MATERIALES
1202 ALAMBRE NEGRO # 8 KG 0.1000 6.50 0.65
1221 MADERACORRIENTE PARA ENCOFRADO P2 4.0000 3.25 13.00
1222 CLAVOS PARA MADERA CC DE 3" KG 0.3100 6.50 2.02
15.67
1.26
02.04.04 ACERO CORRUGADO fy=4200 kg/cm2 GRADO
60
Rendimiento: 250 KG/DIA KG 12.13
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.0320 17.57 0.56
1003 OFICIAL HH 1 0.0320 13.95 0.45
1.01
MATERIALES
1201 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG 1.0500 10.17 10.68
1203 ALAMBRE NEGRO # 16 KG 0.0600 6.50 0.39
11.07
0.05
02.05.01 TARRAJEO CON IMPERMEABILIZANTE DE MUROS (INCLUYE
VERTEDERO)
56
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 1.3333 17.57 23.43
1004 PEON HH 0.5 0.6667 12.61 8.41
31.84
MATERIALES
1204 ARENA FINA M3 0.0130 80.25 1.04
1223 ADITIVO IMPERMEABILIZANTE GLN 0.4000 85.00 34.00
41.74
1.59
02.06.01.01 SUMINISTRO DE CONCRETO PREFABRICADO DE 60x60CM
Rendimiento: 5 UND/DIA UND 115.44
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 0.1 0.1600 17.57 2.81
1003 OFICIAL HH 1 1.6000 13.95 22.32
1004 PEON HH 4 6.4000 12.61 80.70
105.83
MATERIALES
1208 HORMIGON M3 0.0520 60.00 3.12
4.32
5.29
02.07.01 PANOS DE REJILLA FIERRO GALVANIZADO DE 3/4" DE
0.40X0.40M
57
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 8.0000 17.57 140.56
1004 PEON HH 1 8.0000 12.61 100.88
241.44
MATERIALES
1224 REJILLA ACERO CORRUGADO DE 1/2" VAR 1.0000 37.50 37.50
37.50
12.07
02.07.02 SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE ACCESORIOS
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 0.5 0.2667 17.57 4.69
1004 PEON HH 0.5 0.2667 12.61 3.36
8.05
MATERIALES
1225 ACCESORIOS VARIOS GLB 1.0000 450.00 450.00
450.00
0.40
02.07.03 PINTURA EN EXTERIORES
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.2667 17.57 4.69
1004 PEON HH 1 0.2667 12.61 3.36
8.05
58
MATERIALES
1.75
03.01.01 DEFORESTACION DE ZONA TRABAJO

MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 0.5 0.0267 17.57 0.47
1004 PEON HH 3 0.1600 12.61 2.02
2.49
3904 MOTOSIERRA DE 16" HM 0.5 0.0267 0.85 0.02
0.14
03.01.02 TRAZO Y REPLANTEO
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.0100 17.57 0.18
1003 OFICIAL HH 1 0.0100 13.95 0.14
1004 PEON HH 1 0.0100 12.61 0.13
1005 TOPÓGRAFO HH 1 0.0100 17.57 0.18
0.63
MATERIALES
1210 YESO DE 28 KG BLS 0.0020 12.61 0.03
1211 WINCHA UND 0.0030 15.00 0.05
1212 CORDEL M 0.1000 1.00 0.10
1213 ESTACA DE MADERA P2 0.0200 0.05 0.00
0.27
59
3902 NIVEL TOPOGRÁFICO HM 1 0.0100 5.00 0.05
3905 ESTACION TOTAL HM 0.1 0.0010 12.00 0.01
0.09
ROCOSO
MANO DE OBRA
1004 PEON HH 1 4.0000 12.61 50.44
50.44
1215 EXCAVADORA HM 0.1000 320.00 32.00
32.00
2.52
03.02.02 REFINE, NIVELACION Y COMPACTACION EN TERRENO SEMI ROCOSO
MANO DE OBRA
1004 PEON HH 1 0.1600 12.61 2.02
2.02
1216 COMPACTADOR TIPO PLANCHA HM 1.0000 4.00 4.00
4.00
0.10
03.02.03 ELIMINACION DE MATERIAL EXCEDENTE
60
MANO DE OBRA
1004 PEON HH 1 1.6000 12.61 20.18
20.18
1.01
03.03.01 SOLADOS CONCRETO f'c=100 kg/cm2 h=2"
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.0667 17.57 1.17
1003 OFICIAL HH 1 0.0667 13.95 0.93
1004 PEON HH 4 0.2667 12.61 3.36
5.46
MATERIALES
1208 HORMIGON M3 0.0700 60.00 4.20
10.80
0.27
03.04.01 CONCRETO EN LOSAS MACIZAS f'c=210 kg/cm2
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 2 1.3333 17.57 23.43
1003 OFICIAL HH 1 0.6667 13.95 9.30
1004 PEON HH 10 6.6667 12.61 84.07
116.80
MATERIALES
61
1208 HORMIGON M3 1.2700 60.00 76.20
346.20
7.85
5.84
03.04.02 CONCRETO f'c= 210 kg/cm2 EN MUROS
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 2 2.0000 17.57 35.14
1003 OFICIAL HH 1 1.0000 13.95 13.95
1004 PEON HH 8 8.0000 12.61 100.88
149.97
MATERIALES
1208 HORMIGON M3 1.2700 60.00 76.20
368.40
8.80
7.50
03.04.03 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO NORMAL
62
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.8000 17.57 14.06
1003 OFICIAL HH 1 0.8000 13.95 11.16
25.22
MATERIALES
1202 ALAMBRE NEGRO # 8 KG 0.1000 6.50 0.65
1221 MADERACORRIENTE PARA ENCOFRADO P2 4.0000 3.25 13.00
15.67
1.26
03.04.04 ACERO CORRUGADO fy=4200 kg/cm2 GRADO
60
Rendimiento: 250 KG/DIA KG 12.13
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.0320 17.57 0.56
1003 OFICIAL HH 1 0.0320 13.95 0.45
1.01
MATERIALES
1201 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG 1.0500 10.17 10.68
1203 ALAMBRE NEGRO # 16 KG 0.0600 6.50 0.39
11.07
0.05
03.05.01 LADRILLO KK 0.9X0.14X0.24CM
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.0533 17.57 0.94
63
1004 PEON HH 1 0.0533 12.61 0.67
1.61
MATERIALES
1226 LADRILLO KK 0.9X0.14X0.24CM UND 77.0000 2.84 218.68
218.68
0.08
03.05.02 MORTERO CEMENTO ARENA 1:10
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 1.1429 17.57 20.08
1004 PEON HH 1 1.1429 12.61 14.41
34.49
MATERIALES
1208 HORMIGON M3 1.2600 60.00 75.60
186.60
1.72
03.05.03 SUMINISTRO INSTALACIÓN DE GRAVA SELECCIONADA PARA FILTRO
Rendimiento: 0.25 UND/DIA UND 2435.47
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 32.0000 17.57 562.24
1003 OFICIAL HH 1 32.0000 13.95 446.40
1004 PEON HH 3 96.0000 12.61 1210.56
2219.20
MATERIALES
64
1227 GRAVA PARA FILTRO DE 1.5MM - 4MM M3 0.4500 58.50 26.33
1228 GRAVA PARA FILTRO DE 4MM - 5MM M3 0.4500 58.50 26.33
1229 GRAVA PARA FILTRO DE 15MM - 40MM M3 0.9000 58.50 52.65
105.31
110.96
03.05.04 ARENA FILTRANTE
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 1.6000 17.57 28.11
1003 OFICIAL HH 1 1.6000 13.95 22.32
1004 PEON HH 3 4.8000 12.61 60.53
110.96
MATERIALES
1204 ARENA FINA M3 1.0500 80.25 84.26
84.26
5.55
03.06.01 COMPUERTA DE MADERA PARA AISLAR
FILTRO
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.5333 17.57 9.37
9.37
MATERIALES
1230 COMPUERTA DE MADERA CEDRO UND 1.0000 49.55 49.55
49.55
65
03.06.02 ESCALERA TIPO GATO
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 1.6000 17.57 28.11
1004 PEON HH 1 1.6000 12.61 20.18
48.29
MATERIALES
1231 ESCALERA TIPO GATO UND 1.0000 280.00 280.00
280.00
03.07.01 SUMINISTRO DE VALVULAS Y ACCESORIOS (FILTRO LENTO)

MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 1.6000 17.57 28.11
1003 OFICIAL HH 1 1.6000 13.95 22.32
1004 PEON HH 1 1.6000 12.61 20.18
70.61

ROCOSO
MANO DE OBRA
1004 PEON HH 1 4.0000 12.61 50.44
50.44
1215 EXCAVADORA HM 0.1000 320.00 32.00
32.00
2.52
66
03.08.02 DADOS DE CONCRETO 1:10+30%PG
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 3 2.4000 17.57 42.17
1003 OFICIAL HH 1 0.8000 13.95 11.16
1004 PEON HH 4 3.2000 12.61 40.35
93.68
MATERIALES
1208 HORMIGON M3 0.8700 60.00 52.20
1217 PIEDRA GRANDE 8" M3 0.5000 50.00 25.00
212.20
4.68
03.08.03 PARANTES DE MADERA 4"X4"X2.50M
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.8000 17.57 14.06
1003 OFICIAL HH 1 0.8000 13.95 11.16
1004 PEON HH 3 2.4000 12.61 30.26
55.48
MATERIALES
1236 MADERA AGUANO 4"x4"x2.50M P2 12.0000 38.00 456.00
456.00
2.77
03.08.04 ALAMBRE CON PUAS
67
Rendimiento: 200 M/DIA M 19.16
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.0400 17.57 0.70
1003 OFICIAL HH 1 0.0400 13.95 0.56
1004 PEON HH 3 0.1200 12.61 1.51
2.77
MATERIALES
1237 ALAMBRE DE PUAS #16 KG 1.0000 13.00 13.00
16.25
0.14
03.09.01 LISTONES DE 2"x3" PARA TECHO
Rendimiento: 80 M/DIA M 12.71
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.1000 17.57 1.76
1003 OFICIAL HH 1 0.1000 13.95 1.40
1004 PEON HH 2 0.2000 12.61 2.52
5.68
MATERIALES
1238 MADERA PARA VIGA DE 2"x3" P2 1.2000 5.35 6.42
6.75
0.28
03.09.02 MALLA POLIETILENO
68
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.0533 17.57 0.94
1004 PEON HH 1 0.0533 12.61 0.67
1.61
MATERIALES
1239 MALLA DE POLIETILENO M2 1.0000 5.85 5.85
5.85
0.08
03.10.01 PUERTA METÁLICA DE 2.20MX0.80M
MATERIALES
1240 PUERTA DE METÁLICA DE 2.20MX0.80M GLB 1.0000 325.00 325.00
325.00
03.11.01 PINTURA EN EXTERIORES

MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.2667 17.57 4.69
1004 PEON HH 1 0.2667 12.61 3.36
8.05
MATERIALES
17.50
0.40
03.11.02 PINTURA PARANTES DE MADER
69
MANO DE OBRA
1002 OPERARIO HH 1 0.6667 17.57 11.71
1004 PEON HH 1 0.6667 12.61 8.41
20.12
MATERIALES
17.50
1.01
04.01.01 TRASLADO DE MATERIALES JULIACA A OBRA
1243 TRASLADO DE MATERIALES DESDE JULIACA A OBRA GLB 1.0000 9500.00 9500.00
9500.00
04.02.01 TRASLADO DE MATERIALES A PIE DE OBRA

1241 TRASLADO DE MATERIALES A PIE DE OBRA GLB 1.0000 7550.00 7550.00
7550.00
05.01 PLAN PARA LA VIGILANCIA Y CONTROL DEL

COVID-19
1242 IMPLEMENTACION PARA COMBATIR COVID 19 GLB 1.0000 14200.00 14200.00
14200.00
70
ANEXO 6. DISEÑO DE DESARENADOR
MEMORIA DE CÁLCULO HIDRAÚLICO
PARÁMETROS DE DISEÑO
Para el cálculo del desarenador se ha tomado el caudal máximo diario (Qmd) de 2.247
l/s de acuerdo a los cálculos realizados.
A continuación, se muestran los criterios para obtener el caudal de diseño de la unidad
Tabla 1 Consideraciones iniciales de diseño

Datos de Diseño Resultados
Caudal promedio (L/s) Qp Población x Dotación 1.728
Caudal máximo diario (L/s) Qmd Qp x K1 2.247
Caudal máximo horario (L/s) Qmh Qp x K2 4.494
FUENTE: PROGRAMA NACIONAL DE SANEAMIENTO RURAL
DISEÑO DEL DESARENADOR

Las dimensiones del canal del desarenador se calcularon respetando que se cumpla la
velocidad horizontal del agua a través de la sección transversal de la unidad y la
velocidad de sedimentación de la arena, de acuerdo a la tabla siguiente:
Tabla 2 Cálculo de las dimensiones del desarenador

Velocidad Sección transversal
Vh 0,15 Amáx Qmh/(Vhx1000) 0,0153
Horizontal (m/s) máxima (m2)
0,0511
Ancho mínimo (m) B 0,30 Altura útil máxima (m) Hmáx Amáx/B
~ 0.05 m
Área superficial útil
As Qmhx3,60/qs 0,376
Tasa de sedimentación de la (m2)
qs 22
Arena (m3/m2xh) 1,255
Longitud (m) L As/B
~1,26
Ilustración 1 ESQUEMA DEL DESARENADOR – PLANTA
Hmax L

DISEÑO DE LA TOLVA DE ARENAS
Para determinar el volumen de la tolva de arenas, se ha considerado al menos cuatro
días de capacidad de almacenamiento, conforme al siguiente calculo:
71
Tabla 3 Cálculo de las dimensiones de la tolva de arenas
Tasa de acumulación de Volumen diario de arena 0,0060
Ta 0,03 Vd Qmhx86,4x(Ta/1000)
arena (L/m3) (m3/d) m3
Periodo de limpieza Volumen mínimo de tolva 0,024
T 4,00 Vmin VdxT
(días) (m3) m3
Longitud asumida (m) L’ 0,30
Volumen proyectado 0,027
Altura Vr B x L’ x H
H 0,30 superior al mínimo (m3) m3
asumida (m)
Ilustración 2 Esquema del desarenador – perfil
As B
Ilustración 3 Esquema de la tolva de arenas – planta
L’
H
L’
72
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL
MATERIALES
Concreto armado para estructuras
Concreto estructural: resistencia especificada f’c = 210 kg/cm2, CMTO. PV
Acero de refuerzo
Acero de refuerzo en varillas: resistencia especificada fy = 4200 kg/cm2
Suelo de cimentación1
Arcilla arenosa inorgánica semi compacta.
Profundidad 1.00m
Presión admisible σ = 1.00 kg/cm2
Angulo de fricción interna Φ = 30º
Coeficiente de fricción concreto-suelo δ = ⅔Φ = 19.33º Cf= tan (δ)= 0.35
CARGAS
Peso de materiales
Concreto 2400 kg/m3
Acero 7850 kg/m3
Agua g =1,000 kg/m3
Suelo seco promedio gs = 1,800 kg/m3
EMPUJE LATERAL DE MATERIALES
Cargas estáticas
Las cargas de presión lateral del suelo y del agua serán tratadas como cargas
vivas en el diseño.
Presión hidrostática Kw = 1.0 @ ⅓ Hagua
Presión lateral en reposo Ko = 1-senØ = 0.50 @ ⅓ Hsuelo
Presión activa KA = tan2 (45-Ø/2) = 0.333 @ ⅓ Hsuelo
Acción sísmica
Presión hidrodinámica (sobre muro rígido) Khd = 7/8Sa = 0.21 @ 0.4Hagua
Presión lateral activa incluyendo acción sísmica (Mononobe-Okabe)
Seudo aceleración horizontal para relleno Ch = 0.20g
73
Seudo aceleración vertical para relleno Cv = 0.10g
Para suelo seco: θ = Arc tan (Ch/(1-
Cv)) = 12.53º
Angulo de inclinación del muro con la vertical i = 0º
Angulo del suelo con la horizontal β = 0º
Angulo de fricción entre la pared y el suelo δ = ⅔Φ = 20º
KAE = cos2 (Ø-θ-i) / cosθ*cos2i*cos (δ+i+θ)*A
A = [1+ √ {sen(Ø+δ)*sen(Ø-β-θ) / cos(i+δ+θ)*cos(i-β)}] 2
KAE = 0.493
Incremento dinámico de presión activa Δ KAE = KAE –KA = 0.163 @
⅔Hsuelo
Análisis y diseño
Método de análisis
Todos los elementos estructurales son diseñados para los efectos máximos de
las cargas factorizadas.
Método de diseño
Se aplicaron el método de diseño de factores de carga y resistencia
Factores de carga para estructuras hidráulicas de concreto
Notación:
U = Carga factorizada
D = Carga muerta
L = Carga viva
E = Carga de sismo
H = Carga de presión del suelo
W = Carga de presión de agua
Resistencia requerida según ACI 350-01
U = 1.4D + 1.7L
U = 1.4D + 1.7L +1.7H
U = 0.9D + 1.7H
U = 1.4D + 1.7L + 1.7W
U = 0.9D + 1.7W
74
U = 1.05D + 1.275L ± 1.4E
U = 0.9D ± 1.43E
Factores de resistencia para estructuras hidráulicas
- Flexión 0.90
- Cortante 0.85
- Compresión 0.70
- Tracción 0.90
Durabilidad medio ambiental
La resistencia requerida se multiplica por los siguientes factores de durabilidad
ambiental (S) en estructuras en donde la durabilidad, estanqueidad o similares
condiciones de servicio son necesarias.
- Resistencia a la flexión S = 1.30
- Fracción del cortante tomado por el refuerzo S = 1.30
- Tracción axial S = 1.65
Limitación de deflexiones
- Deflexión inmediata debido a la carga viva L/360
- Deflexión diferida debida a carga sostenida + deflexión inmediata
debido a carga viva adicional L/240
DISEÑO ELEMENTOS ESTRUCTURALES – DESARENADOR 1.5 l/s
Muro lateral del desarenador
Muro en voladizo, borde inferior empotrado en losa de fondo, borde superior
libre.
- Ancho Muro a = 0.10m
- Alto Muro (Inundación) H = 0.91m
- Altura agua operación h = 0.71m
- Altura de suelo Hs = 0.50m
- Densidad del suelo gs =1.8 Tn/m3
Empujes laterales
Del esquema, el caso más desfavorable es el empuje del agua hacia el muro a nivel de
inundación y sin relleno exterior (caso de prueba de filtración de agua hacia el terreno
exterior antes de rellenar).
75
Ilustración 4 Sección transversal del desarenador

Empuje Activo + acción sísmica + sobrecarga
Fuerza Pto. Aplicación Momento
PA = ½ gs Hs² Ka
=0.5x1.80x0.502x0.33 = 0.074 Tn ⅓ Hs = 0.167m 0.012 Tn-m
ΔPAE = ½ gs Hs² ΔKAE
= 0.5x1.80x0.502x0.163 = 0.0371tn ⅔ Hs = 0.33 m 0.012 Tn-m
Ps/c = KA s/c Hs =
= 0.33x0.20x0.50 = 0.033 Tn ½ Hs = 0.25 m 0.008 Tn-m
U = 1.3 (1.05H + 1.275L + 1.4E)
U = 1.3 (1.05 (0.012) + 1.275 (0.012) + 1.4 (0.008)) = 0.040 Tn-m
Mu = 0.040 Tn-m
Empuje de suelo en reposo + sobrecarga
Po = ½ gs Hs² Ko =
= 0.5x1.80x0.502x0.5 = 0.11 Tn ⅓ Hs = 0.167 m 0.018 Tn-m
Ps/c = KA s/c Hs =
= 0.33x0.20x0.50 = 0.033 Tn ½ Hs = 0.25 m 0.008 Tn-m
U = 1.3 (1.7H + 1.7L)
U = 1.3 (1.7 (0.018) + 1.7 (0.008)) = 0.058 Tn-m
Mu = 0.058 Tn-m
Empuje de agua a nivel de inundación sin relleno exterior
Pw = ½ g H² =
= 0.5x1.00x0.912 = 0.41 Tn ⅓ H = 0.30 m 0.12 tn-m
U = 1.3 (1.7W)
U = 1.3 (1.7 (0.12)) = 0.26 Tn-m
76
Mu = 0.26 Tn-m
El caso más desfavorable es el empuje de agua a nivel de inundación
Diseño por Flexión
Tomando momento respecto a la base del muro, se tiene:
b = 100 cm
d = 5 cm
f’c= 280 Kg/cm2
Mu = 0.26 tn-m
As = 3.08 cm2/m
Para Ø3/8”: S = 0.71/3.08 = 23cm
Refuerzo mínimo:
ρ mín = 0.0020 → As min = 0.002bd: 1.80 cm 2
Para Ø3/8”: S = 0.71/(0.0020x15) = 47 cm
Corte de fierros:
Refuerzo As (cm²)
Ø3/8”@20 cm 3.55
Diseño por Cortante
Del diagrama de cortante:
V = 1.3x1.7x0.41= 0.91 Tn
Vu (a la distancia “d” de la cara)
Vu = 0.91/1.3 = 0.70 Tn
V = 0.70 tn
Vc = 0.53 √f’c.b.d = 4.43 Tn
ØVc = 0.85 x 4.43 = 3.77 Tn
Vu < ØVc … ok. Mr = 0.26 tn-m
Losa de Fondo del Desarenador
Cálculo del peso de la estructura
- Espesor de la losa e = 0.10 m
- Alto Muro (Inundación) H = 0.91 m (altura más desfavorable)
Se considerará el tanque lleno de agua a nivel de inundación.
Peso CM
• Muros 2x1.81x0.10x0.43x2.4 = 0.37 Tn
• Muros 2x1.25x0.10x0.19x2.4 = 0.11 Tn
• Muros 2x0.90x0.10x0.91x2.4 = 0.39 Tn
• Muros 2x1.57x0.10x0.40x2.4 = 0.30 Tn
77
• Muros 1x1.89x0.10x0.61x2.4 = 0.28 Tn 1.45 Tn
• Losa de fondo 3.27x0.10x2.4 = 0.78 Tn 2.23 Tn
• Peso del agua 2.35x0.65x1.00 = 1.53 Tn 1.53 Tn
TOTAL 3.76 Tn
Reacción del suelo = 3.76/3.27 = 1.15 Tn/m2 ~ 0.12 kg/cm2
Esfuerzo admisible del suelo = 10 Tn/m2 ~ 1.00 kg/cm2
Cálculo de presiones y diseño de la losa de fondo

PCM =1.45 tn
U = 1.3 (1.4D)
U = 1.3 (1.4 (1.45)) = 2.64 tn
Wu = 2.64/0.90 = 2.93 tn/m
M = W.L2/8 = 2.93x0.302 /8 = 0.033 tn-m
Diseño por flexión
d = 5 cm
b = 100 cm
f’c= 280 kg/cm2
Mu= 0.053 Tn-m
As = 0.14 cm2/m
Para Ø3/8”: S = 0.71/0.14 = 507cm
Refuerzo mínimo:
ρ mín = 0.0020 → As min = 0.002bd: 2.00 cm 2
Para Ø3/8”: S = 0.71/(0.0020x10) = 35.5 cm
Corte de fierros:
Refuerzo As (cm²)
Ø3/8”@20 cm 3.55
78
ANEXO 7. DISEÑO DE FILTRO LENTO
FILTRO LENTO
COMPORTAMIENTO DEL PROCESO DE FILTRACIÓN LENTA
Como el rendimiento del filtro lento depende principalmente del proceso biológico, su
eficiencia inicial es baja, mejorando ésta a medida que progresa la carrera de filtración,
proceso que se conoce con el nombre de "maduración del filtro".
Tabla 4: Criterios de selección de los procesos en función de la calidad de la fuente
LIMITES DE CALIDAD DEL AGUA CRUDA
ALTERNATIVAS
80% DEL TIEMPO ESPORADICAMENTE
T₀≤ 20 UT
Filtro lento (F.L.) solamente T₀ Max ≤ 100 UT
C₀≤ 40 UC
T₀≤ 60 UT
F.L.+ prefiltro de grava (P.G.) T₀ Max ≤ 150 UT
C₀≤ 40 UC
T₀≤ 200 UT
F.L.+ P.G.+ sedimentador (S) T₀ Max ≤ 500 UT
C₀≤ 40 UC
T₀≤ 200 UT
F.L.+ P.G.+ S+ presedimentador T₀ Max ≤ 1000 UT
C₀≤ 40 UC
Elaboración: Programa Nacional de Saneamiento Rural
DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD
Se han diseñado 3 filtros lentos para 0,50, 1,0 y 1,50 L/s de capacidad de producción.
Cada filtro lento está compuesto de una estructura de entrada, la caja del filtro y una
estructura de salida.
Las dimensiones de esta caja son estándar para los 3 filtros calculados
Ilustración 5: Estructura de entrada
Elaboración: Programa Nacional de Saneamiento

Caja del filtro
Tabla 5: Dimensiones de las cajas de los filtros
N° Q Ancho Largo Área del
(L/s) (m) (m) depósito de
arena
1 0,50 2,60 3,50 4,80
2 1,00 3,70 4,90 9,60
3 1,50 4,50 6,00 14,40
79
Tabla 6: Especificación de la capa soporte de grava
N° Tamaño de Altura de la
la grava capa (m)
(mm)
1 1,5 - 0,40 0,05
2 4,0 – 15,0 0,05
3 10,0 – 40,0 10,0
Sobre la capa soporte se considera un lecho filtrante de arena de 0,80 m de alto.

Las especificaciones para la arena se pueden ver en la tabla siguiente.
Tabla 7: Especificaciones para la arena

N° Parámetros Recomendación
1 Tamaño efectivo (mm) 0,20 a 0,30
2 Coeficiente de uniformidad 1,8 a 2,0
3 Espesor del lecho (m) 0,80
Sobre la capa de arena se considera una altura de agua máxima de 1,0 m de

altura. Esta altura máxima se controla con un aliviadero que descarga en la
estructura de salida.
Estructura de salida
ESTRUCTURA DE SALIDA
DE LOS FILTROS LENTOS
MEMORIA DE CÁLCULO HIDRAÚLICO

PARAMETROS DE DISEÑO
Para el cálculo de los filtros lentos, se ha de tomar el caudal máximo diario. En el
siguiente cuadro, se muestran los criterios para obtener el caudal de diseño de la unidad:
Tabla 8: Consideraciones iniciales de diseño
Caudal promedio
Qp Población x Dotación 1,15
(L/s)
Caudal máximo
Qmd Qp x K1 1,50
diario (L/s)
Caudal máximo
Qmh Qp x K2 2,30
horario (L/s)
80
Donde:
K1 = 1,3 y K2 = 2,0; según RM 173-2016-VIVIENDA y sus actualizaciones.
DISEÑO DEL FILTRO LENTO
La dimensión de cada celda de lecho de secado se calculó de acuerdo a los datos de
precipitación y evaporación extraídos de la estación de provincia de Sandia.
Tabla 9: cálculo para el diseño de filtro lento
Datos Criterios Resultados
Caudal máximo diario Q
= 2.247 L/s, o 8.089 m3/h Qd = Q/N
Número de unidades Qd = 4.044 m3/h Caudal de diseño de filtro lento
N=2
Velocidad filtración V A1 = Qd/V
Área de cada filtro lento
= 0,10 m/h A = 40.44,0 m2
Coeficiente de mínimo costo C L = (C * A ) ^0.5
Largo del filtro lento
= 1,33 L = 8.50 m
B = (A/L) ^0.5
Ancho de la unidad
B = 5,25 m
Espesor de la capa de arena
extraída en cada raspado Vol.= e.N1.P.A
e =2 cm Vol. = 26 m3
Numero de raspados por año
N1 = 6
Volumen mínimo del depósito de arena
Periodo de reposición de la
arena.
P = 4 años
Altura máxima de apilamiento. A1 = Vol./H A1
Área del depósito de arena
H = 1,80 m = 18,80 m2
Altura canales de drenaje H1
= 0,15 m
Altura de la grava Ht = H1+H2+H3+H4 +H5
H2 = 0,20 m Ht = 2,45 m
Altura de la capa de arena
H3 = 0,80 m Altura total del filtro lento
Altura de la capa de agua
H4 = 1,0 m
Borde libre H5 = 0,30 m
81
Ilustración 6: esquema filtro lento planta
B
L
82
Ilustración 7: esquema filtro lento corte
MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

MATERIALES
Concreto armado para estructuras
Concreto estructural: resistencia especificada f’c = 280 kg/cm2
Acero de refuerzo en varillas: resistencia especificada fy = 4200 kg/cm2
Recubrimientos
Cimentaciones con solado y muros r = 50mm
Losas de techo expuestas a la acción del agua r = 50mm
Losas de techo no expuestas a la acción del agua r = 25mm
Suelo de cimentación
Arcilla arenosa inorgánica semi compacta.
Profundidad 1.00m
Presión admisible σ = 1.00 kg/cm2
Angulo de fricción interna Φ = 30º
Coeficiente de fricción concreto-suelo δ = ⅔Φ = 19.33º Cf= tan (δ)= 0.35
CARGAS
Peso de materiales
Concreto 2400 kg/m3
Acero 7850 kg/m3
Agua g =1,000 kg/m3
Suelo seco promedio gs = 1,800 kg/m3
Carga viva
Carga viva en veredas s/c = 400 kg/m2
Carga viva en techos de concreto s/c = 200 kg/m2
83
Carga sísmica
Espectro inelástico de pseudo-aceleraciones en estructuras hidráulicas Sa = 0.24g
EMPUJE LATERAL DE MATERIALES

Cargas estáticas
Las cargas de presión lateral del suelo y del agua serán tratadas como cargas vivas en
el diseño.
Presión hidrostática Kw = 1.0 @ ⅓ Hagua
Presión lateral en reposo Ko = 1-senØ = 0.50 @ ⅓ Hsuelo
Presión activa KA = tan2 (45-Ø/2) = 0.333 @ ⅓ Hsuelo
Acción sísmica
- Presión hidrodinámica (sobre muro rígido) Khd = 7/8Sa = 0.21 @
0.4Hagua
- Presión lateral activa incluyendo acción sísmica (Mononobe-Okabe)
- Seudo aceleración horizontal para relleno Ch = 0.20g
- Seudo aceleración vertical para relleno Cv = 0.10g
- Para suelo seco: θ = Arc tan (Ch/(1-Cv)) = 12.53º
- Angulo de inclinación del muro con la vertical i = 0º

- Angulo del suelo con la horizontal β = 0º
- Angulo de fricción entre la pared y el suelo δ = ⅔Φ = 20º
- KAE = cos2 (Ø-θ-i) / cosθ*cos2i*cos (δ+i+θ)*A
- A = [1+ √ {sen(Ø+δ)*sen(Ø-β-θ) / cos(i+δ+θ)*cos(i-β)}] 2
- KAE = 0.493
- Incremento dinámico de presión activa Δ KAE = KAE –KA = 0.163 @ ⅔Hsuelo
ANÁLISIS Y DISEÑO
Método de análisis
Todos los elementos estructurales son diseñados para los efectos máximos de las
cargas factorizadas.
Método de diseño
Se aplica el método de diseño de factores de carga y resistencia
Factores de carga para estructuras hidráulicas de concreto

Los elementos estructurales se diseñan para tener una resistencia de diseño en
todas las secciones por lo menos igual a la resistencia requerida
Notación:
- U = Carga factorizada
- D = Carga muerta
- L = Carga viva
- E = Carga de sismo
84
- H = Carga de presión del suelo
- W = Carga de presión de agua
Resistencia requerida según ACI 350-01
- U = 1.4D + 1.7L
- U = 1.4D + 1.7L +1.7H
- U = 0.9D + 1.7H
- U = 1.4D + 1.7L + 1.7W
- U = 0.9D + 1.7W
- U = 1.05D + 1.275L ± 1.4E
- U = 0.9D ± 1.43E
Factores de resistencia para estructuras hidráulicas

- Flexión 0.90
- Cortante 0.85
- Compresión 0.70
- Tracción 0.90
Durabilidad medio ambiental

La resistencia requerida, se multiplica por los siguientes factores de durabilidad
ambiental (S), en estructuras en donde la durabilidad, estanqueidad o similares
condiciones de servicio son necesarias.
- Resistencia a la flexión S = 1.30
- Fracción del cortante tomado por el refuerzo S = 1.30
- Tracción axial S = 1.65
Limitación de deflexiones
- Deflexión inmediata debido a la carga viva L/360
- Deflexión diferida debida a carga sostenida + deflexión
inmediata debido a carga viva adicional L/240
DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES–FILTRO LENTO PARA 1.5

lt/seg
Muro lateral del filtro lento
Muro en voladizo, borde inferior empotrado en losa de fondo, borde superior libre.
- Ancho Muro t = 0.30 m
- Alto Muro (Inundación) a = 2.80 m
- Altura agua operación h = 2.25 m
- Altura de suelo Hs = 0.50 m
- Densidad del suelo gs =1.8 tn/m3
85
Tabla 10: planta nivel de operación
A
FILTRO 1 FILTRO 2
B B
86
Tabla 11: sección de muro típico
- sección de muro típico

Iniciamos con el cálculo del empuje del agua que es igual a:
q=Ka.w.a
Ka= 1.0 (agua)
W=1,000 Kg/m3
a=2.80m
q=1.0 x 1,000 x 2.80= 2,800 Kg/m2
Dónde:
q: empuje del agua
Ka: constante que depende del medio, que origina el empuje en una superficie.
W: densidad del agua
a: altura del muro
Para el muro largo b/a= 6.00/2.80 = 2.14
Para el muro corto b/a= 4.50/2.80 = 1.60
87
Coeficientes de corte cs
De acuerdo con las condiciones de construcción e integridad estructural, los

muros se analizaron para las condiciones de frontera de restricciones fijas en sus
3 bordes y una libre en la parte superior del muro de mayores dimensiones.
𝑆ℎ𝑒𝑎𝑟 = 𝐶𝑠 𝑥 𝑞 𝑥 𝑎
𝐶𝑑 𝑞𝑎4
𝐷𝑒𝑓𝑙𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 =
1000 𝐷
𝐸𝑡 3
𝐷=
12(1 − 𝜇2 )
Coeficientes de corte Cs, para el muro largo b/a= 2.14

Coeficientes de corte Cs, para el muro corto b/a= 1.60
Tabla 12: coeficientes de corte

Location
\ b/a 4.0 3.0 2.5 2.0 1.75 1.5 1.25 1.0 0.75 0.5
Bottom edge - midpoint 0.5 0.5 0.48 0.45 0.43 0.4 0.36 0.32 0.26 0.19
Side edge - máximum 0.38 0.37 0.33 0.27 0.26 0.26 0.25 0.24 0.22 0.17
Side edge - midpoint 0.23 0.24 0.25 0.26 0.26 0.26 0.25 0.23 0.19 0.13
Tabla 13: coeficientes resumen Cs

LOCALIZACION b/a = 2.14 b/a = 1.60
Borde Inferior – punto medio 0.46 0.41
Borde lateral -máximo 0.29 0.26
Borde lateral – punto medio 0.26 0.26
La fuerza cortante actuante máximo en el muro largo actuará en el borde central

de este o punto más bajo, donde Cs=0.46
Shear= V= Cs.q.a 0.46 x 2,800 x 2.80= 3,607 Kg
88
Considerando como máxima capacidad de corte en el concreto del muro según
ACI 350-6
Vc= 2√f’c.bw.d
De acuerdo al ACI 350-1, el factor de durabilidad medio ambiental S=1.3 para

esfuerzo de corte modificado por el factor de resistencia requerida para carga
lateral del fluido “F”, cuyo factor es igual a 1.7, entonces, el cortante de diseño
“Vu” sería igual a:
Vu=1.7 V Vu= 1.7 x 3,607 = 6,132 Kg
Luego debe cumplirse que ØVc ≥ Vu

Entonces 2Ø√f’c.b.d. ≥ Vu ; Ø=0.75
d= Vu / 2Ø√f’c.b
Finalmente, el espesor del muro será igual a:

t= d + recubrimiento + db/2
d=6,132 / 2 x 0.75 (√280 x 0.0703069) x 100 = 9.22cm
t= 9.22 + 5 + 1.91/2 = 15.17cm ≈ 20cm
Verificación de “t”
Se procede similarmente con el cálculo del espesor “t”, del muro para el cortante
máximo en el borde central con Cs=0.29, entonces:
Vc= 2 (1+Nu / 500Ag).√f’c.bw.d
V= 0.29 x 2,800 x 2.80 = 2,038 Kg

Vu= 1.7 V 1.7 x 2,274 = 3,865 Kg
Luego: ØVc ≥ Vu, para t=20cm

Se tiene que d= 20 – 5 – 1.91/2 = 14cm
ØVc = 2 (1+Nu / 500Ag).√f’c.bw.d ≥ Vu ; Ø=0.75

ØVc = 2 (0.75)(1+(0.0703069)(-1.7 x 0.29 x 2,800 x 2.80))(√280 x 0.0703069)(100
x 14) = 500 x 14 x 100
ØVc = 10,390 Kg > 3,865 Kg Queda t=15cm
Usaremos conservadoramente, t=30cm para el espesor del muro.
Un procedimiento similar se sigue para el muro de corte cuyo Cs de cálculo para

cortante en el borde central es Cs=0.26
Vu= 1.7 x 0.26 x 2,800 x 2.80 = 3,465 Kg
d ≥ 3,465 / 2 x 0.75 x (√280 x 0.0703069) x 100 = 5.20cm
Usaremos conservadoramente t=30cm para el espesor del muro, similar al muro
largo
Coeficiente de momentos
𝐶𝑑 𝑞𝑎4
𝐷𝑒𝑓𝑙𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 =
1000 𝐷
89
𝐸𝑡 3
𝐷=
12(1 − 𝜇2 )
De acuerdo a las condiciones de b/a para las paredes del tanque, calcularemos
Mx, My, Mxy, Myz
Los momentos se determinaran mediante las siguientes formulas:
Mx = Mx Coef x q.a2 / 1000

My = My Coef x q.a2 / 1000
- MOMENTO Y ACERO VERTICAL
De acuerdo a las tablas mostradas, los momentos actuantes en el muro largo se

detallan en la tabla adjunta.
q.a2 / 1000 = 2,800 x 2.802 / 1000 = 21.95 Tn
Aplicando los criterios del ACI 350-1, cuyo factor de seguridad medio ambiental
para esfuerzos de flexión “S”, es igual a S=1.3 y factor de resistencia requerida es
igual a 1.7 los momentos de diseño Mux, serian igual a:
Refuerzo mínimo:
ρ mín = 0.0020 As min = 0.002bd 5cm2
Para Ø1/2”: S = 1.27/5 = 25cm
Conservadoramente, S = 25cm
𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝐶𝑜𝑒𝑓. 𝑥 𝑞𝑎2 /1000
90
Tabla 14: momento X

0.1b 0.2b 0.3b 0.4b
Mx END 0.5b
0.9b 0.8b 0.7b 0.6b
TOP -7 0 0 0 0 0
0.9a -9 -3 0 2 3 3
0.8a -9 -3 1 4 6 7
0.7a -9 -3 3 7 10 11
0.6a -9 -2 5 10 13 14
0.5a -9 0 7 12 14 15
0.4a -8 0 7 11 13 14
0.3a -6 1 5 7 8 8
0.2a -4 -1 -1 -2 -4 -5
0.1a -1 -4 -12 -20 -25 -27
BOT 0 -13 -32 -48 -57 -61
Tabla 15: momento y

0.1b 0.2b 0.3b 0.4b
My END 0.5b
0.9b 0.8b 0.7b 0.6b
TOP -34 -21 -2 11 19 21
0.9a -43 -19 -1 11 18 21
0.8a -44 -18 0 11 18 20
0.7a -44 -17 1 12 18 20
0.6a -44 -15 2 12 17 19
0.5a -43 -13 3 11 15 17
0.4a -38 -10 4 10 13 13
0.3a -30 -7 3 7 8 9
0.2a -19 -4 1 3 3 3
0.1a -6 -2 -2 -3 -4 -4
BOT 0 -3 -6 -10 -11 -12

Tabla 16: momento XY
0.1b 0.2b 0.3b 0.4b
Mxy END 0.5b
0.9b 0.8b 0.7b 0.6b
TOP 0 1 3 3 2 0
0.9a 0 0 2 2 1 0
0.8a 0 0 1 2 1 0
0.7a 0 1 2 3 2 0
0.6a 0 2 4 4 2 0
0.5a 0 4 6 5 3 0
91
0.4a 0 6 8 7 4 0
0.3a 0 8 9 8 4 0
0.2a 0 8 10 7 4 0
0.1a 0 7 7 5 3 0
BOT 0 0 0 0 0 0
𝑞𝑎2
𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝐶𝑜𝑒𝑓. 𝑥
1000
Tabla 17: momento x
0.1b 0.2b 0.3b 0.4b
Mx END 0.5b
0.9b 0.8b 0.7b 0.6b
TOP -12 0 0 0 0 0
0.9a -13 -4 0 3 4 5
0.8a -12 -4 2 6 9 10
0.7a -12 -3 5 10 13 14
0.6a -11 -1 7 12 15 16
0.5a -10 0 8 13 15 15
0.4a -8 1 7 10 10 10
0.3a -6 1 3 2 0 0
0.2a -4 -2 -6 -12 -17 -19
0.1a -1 -8 -22 -35 -44 -47
BOT 0 -20 -48 -69 -82 -86
Tabla 18: momento Y

0.1b 0.2b 0.3b 0.4b
MY END 0.5b
0.9b 0.8b 0.7b 0.6b
TOP -61 -27 0 17 25 28
0.9ª -66 -25 1 16 24 26
0.8ª -62 -23 2 16 22 24
0.7ª -59 -20 3 15 21 22
0.6ª -55 -16 4 14 19 20
0.5ª -50 -13 5 12 16 16
0.4ª -42 -9 5 10 12 12
92
0.3ª -32 -6 3 6 6 6
0.2ª -19 -3 1 0 0 -1
0.1ª -6 -2 -4 -6 -8 -8
BOT 0 -4 -10 -14 -16 -17
Tabla 19: momento XY

0.1b 0.2b 0.3b 0.4b
Mxy END
0.9b 0.8b 0.7b 0.6b
0.5b
TOP 0 6 6 7 4 0
0.9ª 0 5 7 7 4 0
0.8ª 0 5 8 7 4 0
0.7ª 0 5 8 8 5 0
0.6ª 0 7 10 9 5 0
0.5ª 0 8 12 10 6 0
0.4ª 0 10 13 11 6 0
0.3ª 0 11 13 11 6 0
0.2ª 0 11 12 9 5 0
0.1ª 0 8 8 6 3 0
BOT 0 0 0 0 0 0
Mx = 1.7 x S x Mx coef x q.a2 / 1000 =

Mx = 1.7 x 1.3 x 21.95 x coef = 48.51 x coef.
Mx = 48.51 x -89 = -4,317 Kg-m As = 6.49 m2 Ø1/2”@0.20
- momento y acero horizontal
De acuerdo a las tablas mostradas, los momentos actuantes en el muro largo se

detallan en la tabla adjunta.
q.a2 / 1000 = 2,800 x 2.802 / 1000 = 21.95 Tn
Aplicando los criterios del ACI 350-1, cuyo factor de seguridad medio ambiental
para esfuerzos de flexión “S”, es igual a S=1.3 y factor de resistencia requerida es
igual a 1.7 los momentos de diseño Mux, serian igual a:
My = 1.7 x S x Mx coef x q.a2 / 1000 =

My = 1.7 x 1.3 x 21.95 x coef = 48.50 x coef.
My = 48.50 x -70 = -3,395 Kg-m As = 5.09 cm2 Ø1/2”@0.25
Nota Importante.- Para los muros cortos se estiman menores esfuerzos de flexión
y corte por tener dimensiones más pequeñas, conservadoramente se colocó el
mismo refuerzo que los muros largos.
Losa de fondo del pre filtro
- Calculo del peso de la estructura
Espesor de la losa de fondo e = 0.20 m

Alto Muro (Inundación) H = 2.34 m (altura más desfavorable)
93
Se considerará el tanque lleno de agua a nivel de inundación.
Peso CM
- Muros 3 x 6.60 x 2.80 x 0.30 x 2.4 = 39.92 tn
- Muros 4 x 4.50 x 2.80 x 0.30 x 2.4 = 36.29 tn
- Muros 4 x 1.45 x 2.80 x 0.20 x 2.4 = 7.80 tn
- Muros 1 x 3.60 x 2.80 x 0.20 x 2.4 = 4.84 tn
- Losa techo 1 x 3.60 x 1.65 x 0.15 x 2.4 = 2.14 tn
- Pasarela 1 x 6.00 x 0.90 x 0.15 x 2.4 = 1.94 tn
- Pasarela 1 x 3.45 x 1.00 x 0.15 x 2.4 = 1.24 tn
94.17 tn
- Losa de fondo 6.60 x 9.90 x 0.50 x 2.4 = 29.88 tn 124.05
tn
- Peso del agua2 x 6.00 x 4.50 x 2.25 = 89.43 tn 213.48
tn
TOTAL 213.48
tn
Reacción del suelo = 213.48 / 6.60 x 9.90 = 3.27 tn/m2 ~ 0.33 kg/cm2
Esfuerzo admisible del suelo = 10 tn/m2 ~ 1.00 kg/cm2
Calculo de presiones y diseño de la losa de fondo
PCM =94.17 tn
U = 1.3 (1.4D)
U = 1.3 (1.4 (94.17)) = 171.39 tn
Wu = 171.39 / 9.90 = 17.31 tn/m

M = W.L2/9 = 17.31 x 4.502 / 9 = 38.95 tn-m
M = W.L2/11 = 17.31 x 4.502 / 11 = 31.87 tn-m
Diagrama de momentos flectores

Z
X
M= 31.87 tn- M= 31.87 tn-
m m
M= 38.95 tn-m
mmm
- Diseño por flexión (acero negativo)
d = 45 cm
b = 100 cm
f’c= 280 kg/cm2
Mu= 38.95 tn-m As = 25.21 cm2
Para Ø1”: S = 5.05 / 25.21 = 20 cm
94
Refuerzo mínimo:
ρ mín = 0.0020 As min = 0.002 x 100 x 45 9 cm2
Para Ø5/8”: S = 2 / 9 = 22 cm
USAREMOS: Ø5/8”@22 cm
Corte de fierros:
Refuerzo As (cm²)
Ø3/4”@20 cm 14.25
Ø3/4”@20 cm 14.25 28.50
- Diseño por flexión (acero positivo)

d = 45 cm
b = 100 cm
f’c= 280 kg/cm2
Mu= 31.87 tn-m As = 20.41 cm2
Para Ø3/4”: S = 2.85 / 20.41 = 13.5 cm
Refuerzo mínimo:
ρ mín = 0.0020 As min = 0.002 x 100 x 45 9 cm2
Para Ø5/8”: S = 2 / 9 = 22 cm
USAREMOS: Ø5/8”@22 cm
Corte de fierros:
Refuerzo As (cm²)
Ø3/4”@20 cm 14.25
Ø5/8”@20 cm 10.00 24.25
Refuerzo por contracción y temperatura:

De acuerdo al ACI 350, para un muro con refuerzo en dos capas, con un espesor
de 50cm y una longitud menor a 6m se tiene:
Se colocará Ø5/8”@0.20
- Diseño por cortante
Diagrama de cortantes
V= 6.40 tn
V= 5.56 tn
V= 6.40 tn
V= 1.15Wl/2
V= 1.15 x 17.31 x 4.50 / 2 = 44.78 tn
95
Vu (a la distancia “d” de la cara)
Vu = 44.78 / 1.3 = 34.45 tn
Vc = 0.53 √f’c.b.d = 39.90 tn

ØVc = 0.85 x 22.17 = 34.92 tn
Vu < ØVc … ok.
96
ANEXO 8. COTIZACION DE UNIDAD POTABILIZADORA DE AGUA
97
2021
SEDIMENTADOR LAMELAR
Señores:
JOUZ COMPANY
PROPUESTA TÉCNICA
COT067-PT21V0
24/05/2021
Lima, 23 de enero del 2018

COT022-18
98
1
COT067-EQ21V00
Pte.
Atención : JOUZ COMPANY.
Referencia :
De mi consideración,
1. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
PARAMETROS DE DISEÑO
El diseño del Sedimentador lamelar cotizad0 en la presente propuesta, está
basado en la información brindara por el cliente y nuestra experiencia.
El cliente debe informar a SPENAGROUP SAC si siente que los parámetros

listados líneas abajo, no reflejan su situación actual.
Tipo de influente : Agua procedente de ojo de agua alto andino

Caudal promedio : 2 lps
Caudal Máximo : 4 lps picos de 3 horas
Horas de operación : 24 horas
Cuadro 1: Calidad de agua de ingreso al Sedimentador Lamelar
Parámetros Abrev. Unidad Valor
Sólidos Suspendidos Totales SST mg/L 300**
pH - 6.5-
7**
Temperatura T °C 25**
La separación será realizada por gravedad en un sedimentador del tipo

tronco piramidal, en forma de columna vertical que lleva un módulo de
placas lamela con una inclinación de 60°, el uso de placas lamela o también
llamados módulos sedimentadores impacta directamente en el volumen del
sedimentador, haciéndolo menor al requerido.
La capacidad de diseño del sedimentador provee el tiempo necesario para
lograr una buena decantación del floc biológico.
El sedimentador es parte integral del tanque PTAR.
La unidad será equipada con lo siguiente:
- Un (01) Sistema de Placas Lamela
99
Figura 01 : Sedimentador lamelar (imagen referencial
Para una adecuada sedimentación de los lodos biológicos, se añadirá un floculante
(polímero), para lo cual se utilizará una estación preparadora manual que incluye
un tanque, un mezclador superficial con motor y eje para disolución del floculante y
un interruptor de nivel.
2. OPCIONAL SISTEMA DE DOSIFICACION DE FLOCULANTE:
Como mejora al proceso de sedimentación se propone como unidad

alternativa un sistema de dosificación de Floculante consistente en los
siguientes componentes:
Componente Tipo Obra Material/Marca Dimensiones Cantidad

Civil/Suministro
Bomba diafragma SPENA SEKO 01
dosificadora de PVDF/EPDM
floculante de
6l/h
Tanque de Tanque SPENA IBC 50 litros 01
almacenamiento aprox
de floculante
Mixer Agitador Spena 01
Controlador de Sonda de SPENA LEV o similar 01

nivel bajo nivel
100
TABLERO DE CONTROL ELÉCTRICO
Tablero Fuerza-Control diseñados bajo lógica cableada, con capacidad para
encender y apagar equipos en forma manual y automática, comandado vía
selectores o pulsadores desde el frontis del tablero. Cuenta además con
señalización de encendido y falla. En adición la protección magnetotérmica
protege al sistema de fallas de corriente en los componentes de potencia.
La alimentación del tablero que corresponde al cliente debe tener las
siguientes características:
MODELO SPE-MBBR0140
Electricidad 220 voltios +/- 5%
Potencia requerida 5HP**
Potencia instalada 5HP +/- 5%
Fases/Frecuencia 3 / 60
** Potencia referencial la misma se confirmará en ingeniería de detalle de
adquirir el equipamiento opcional.
DOCUMENTACIÓN
SPENA proporcionará la documentación completa de la planta, durante las
distintas fases de ejecución, según sea el requerimiento del cliente:
• Manuales de operación y mantenimiento.
3. CONDICIONES TÉCNICAS
EQUIPOS, MATERIALES Y ACTIVIDADES BAJO RESPONSABILIDAD DEL CLIENTE.

El siguiente equipamiento y materiales deben ser suministrados por El
cliente:
• Sistema de alimentación de agua hasta el sedimentador lamelar.
• Acometida eléctrica hasta el tablero de control si se usa sistema
alternativo
• Losa de concreto armado o cualquier obra civil necesaria para la
instalación del sedimentador.
101
4. OFERTA Y CONDICIONES COMERCIALES
5.1 Oferta Sedimentador Lamelar:
PRECIO
DESCRIPCIÓN DE SUMINISTROS ($USD)
TOTAL
SEDIMENTADOR LAMELAR : Tanque metálico 3.1 m x 2.4 m s
$ 37,031.00
3.9 m. Incluye placas lamella
Supervision de instalación tanque metálico en campo $ 1,650.00
VALOR DE VENTA $USD (NO INCLUYE I.G.V) $ 38,681.00
5.2 Opcional Sistema de dosificación Floculante:
PRECIO
DESCRIPCIÓN DE SUMINISTROS ($USD)
TOTAL
SISTEMA DE DOSIFICACION DE FLOCULANTE ACORDE A
$ 6,862.00
DESCRIPCION CONTENIDO EN EL ITEM 2
CONEXIONADO, INSTALACIÓN Y ARRANQUE DE SISTEMA $ 3,697.00
DE FLOCULACION
VALOR DE VENTA $USD (NO INCLUYE I.G.V) $ 10,559.00
Las medidas y volúmenes de tanques, especificaciones técnicas (marcas,

potencias, otros) de equipos e instrumentos finales serán definidos por
Spena Group SA durante el desarrollo de la ingeniería de detalle, pudiendo
variar como parte de la optimización de la ejecución del proyecto y garantía
de proceso de Spena Group SAC. Las variaciones y selección de equipos y
materiales principales serán informados y aprobados por el cliente, lo que
supercede a cualquier otro documento, lista, detalles de contrato y demás.
5. CONDICIONES COMERCIALES
− Costo en Dólares Americanos.

− El Precio no incluye IGV. −
Forma de pago:
• Primer pago: inicial 50% y envío de OC. El tiempo inicia con confirmación
de abono de adelanto.
• Segundo pago: 50% contra revisión y aprobación de equipos previa al
despacho.
102
Si se adiciona el sistema de floculación, que incluye la instalación si el cliente
lo decide así, la forma de pago de este item es el siguiente:
Primer pago: inicial 50% y envío de OC. El tiempo inicia con confirmación
de abono de adelanto.
• Segundo pago: 40% contra revisión y aprobación de equipos previa al
despacho.
• Tercer pago: al termino de la instalación y arranque
6. TIEMPO DE ENTREGA
Ingeniería de Detalle : 1 semana

Fabricación y suministro de Sedimentador Lamelar : 8 semanas Cualquier
modificación en el alcance de equipamiento y estándares de instalación de
SPENA, según lo especificado en la “COT 067-EQ21V0”, podría incurrir en un
adicional en el precio de venta acordado.
7. CONDICIONES
a. LUGAR DE ENTREGA
Cliente envía camión plataforma a Taller para recojo de equipo. El
montaje sobre plataforma por cuenta de Spena.
b. GARANTÍA DE EQUIPOS Y COMPONENTES
Con relación a la garantía de fábrica de los equipos mecánicos que
integran el sedimentador lamelar (1 año a partir del arranque o 18
meses a partir del despacho, lo que ocurra primero).
c. ANULACIÓN DE LA GARANTÍA
Todas las garantías quedan anuladas en caso de que El Cliente no
cumpla con las buenas prácticas de operación y mantenimiento
sugeridas por SPENA en la documentación del sistema, en sus
manuales de Operación y Mantenimiento y durante la entrega de la
planta. La garantía se anula si las directrices de almacenamiento y
operación de la planta no se cumplen estrictamente con arreglo a las
condiciones indicadas en nuestro manual técnico, o si no se utilizan
piezas de repuesto original.
8. VALIDEZ DE LA OFERTA
La presente propuesta tiene un período de validez siete (15) días calendario.
Los servicios de Spena incluyen:
- Cumplimiento de los requerimientos de Seguridad y Medio ambiente,
protocolos de seguridad, plan de Seguridad COVID19 acorde a estándar
Spenagroup S.A.C , seguros SCTR Pensión y Salud y otros.
- Capacitación y entrenamiento al personal cliente y al usuario final en
operación u mantenimiento de los sistemas al incluirse la supervisión o
instalación de equipos periféricos.
103
9. NO INCLUIDO EN LA OFERTA
• Ninguna obra civil.
• Transporte de personal desde ciudad a la obra
• Instalación de los equipos, al menos que se contrate el sistema de
floculación.
• Servicio de vigilancia de equipamiento en el sitio.
• Equipos de medición de campo/laboratorio para el laboratorio de
calidad de agua de la PTAP.
• Todos los trabajos eléctricos, como cables principales, cables de
interconexión del suministro principal al Tablero de control
(acometida eléctrica al tablero SPENA).
• Químicos para el tratamiento de agua
• Pozo a tierra y pararrayos si requiriese.
• Área techada para equipos e instrumentos.
• Cualquier requisito específico que el cliente solicite y no esté incluido
de forma explícita en la presente oferta.
Ing. Roberto Suárez. Ing. Carlos Gutierrez Honores

Director Gerente. Asesor Técnico Comercial
Cel:955900796
104
ANEXO 9. ANALISIS DE CALIDAD DE AGUA
105

Mancha CRJ SD

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

“Análisis y propuesta de implementación de planta de tratamiento de

TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

Mg. Sinche Rosillo, Fredy Marco (ORCID: 0000-0003-3313-9530)

Diseño de Obras Hidráulicas y Saneamiento

A mi padre Simeón Mancha Rojas, a mi

A mi amada Vilma Pérez Rodríguez por su

A mis hijos Mathius Ivanobich, Guianella

A la Universidad ALAS Peruanas sede

Al Mg. Sinche Rosillo, Fredy Marco por el

A la Universidad Cesar Vallejo por la

Tabla 1. Dotación de agua según regiones naturales arrastre hidráulico _____ 8

Figura 1. Planta de tratamiento de agua potable convencional (normas 2021) 12

Esta investigación abordó el tema de Análisis y propuesta de implementación de

Palabras Calves: Planta, tratamiento, convencional, filtro, lento, potabilizadora,

Keywords: Plant, treatment, conventional, filter, slow, water treatment,

La pésima calidad de agua potable a falta de la existencia de la planta de

¿Como mejorar la calidad de agua potable planteando la alternativa de

¿Cuánto es el caudal para realizar el diseño de la planta de tratamiento que

Analizar y Mejorar la calidad de agua potable mediante la alternativa de

La implementación de la planta de tratamiento de agua permitirá mejorar la calidad

El caudal de agua tratada que sale de la planta de tratamiento de agua potable

La matriz de consistencia de puede visualizar en el anexo 1

2.1. El agua como recurso

2.2. Usos y Fuentes de Agua

2.2.1. Usos del Agua

2.2.2.1. Fuentes Subterráneas

2.2.2.2. Fuentes Superficiales

2.3. Demanda de agua.

2.3.1. Periodo de Diseño.

2.3.2. Población de Diseño.

2.3.3. Dotación de Agua

Tabla 1. Dotación de agua según regiones naturales arrastre hidráulico

Tabla 2. Dotación según número de habitantes

Población (habitantes) Dotación (lt/hab/día)

ZONA MODULO (lppd)

2.3.4.2. Consumo Máximo Diario

2.3.4.3. Consumo Máximo Horario

2.4. Contaminación de las Aguas

2.5. Calidad de Agua Potable

2.5.1. Aspectos físicos.

2.5.2. Aspectos químicos.

2.5.2. Aspectos microbiológicos.

2.6. Tipos de Potabilizadoras

Figura 2. Perfil de planta de tratamiento de agua potable (Spena 2021)

Figura 4. Unidad Potabilizadora de Agua modelo 200T (OSE 2021)

Figura 6. Planta potabilizadora de agua (Synertch 2021)

2.6.3. Filtración Directa

2.7. Principales Procesos de Tratamiento de Agua Potable

Figura 8. Decantador de lecho de fango (Tar, 2021)

Menciona también que en este proceso de eliminación de la turbiedad de agua

2.7.3. Cloración y Desinfección

(Tar, 2021) el principal objetivo de la desinfección de agua tratada, es eliminar los

3.1. Tipo y diseño de investigación

Define a la investigación científica como si fuera una actividad que es encaminada

En el enfoque cuantitativo el concepto variable, juega un papel muy importante, por

3.3. Población, muestra y muestreo

Tabla 4. Componentes del sistema de agua potable CP Curva Alegre

SISTEMA DE AGUA POTABLE CP CURVA ALEGRE

3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos.

(Gil Pascual, 2016) se entiende como técnica la información que se recoge