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Diagnostico Sistema de Acueducto Verda Silama-Imues-Nariño
Diagnostico Sistema de Acueducto Verda Silama-Imues-Nariño
Diagnostico Sistema de Acueducto Verda Silama-Imues-Nariño
DEPARTAMENTO DE NARIÑO
MUNICIPIO DE IMUES NARIÑO
NOVIEMBRE DE 2021
Contenido
INTRODUCCION .................................................................................................................................................. 3
OBJETIVO GENERAL. ........................................................................................................................................... 3
OBEJETIVOS ESPECIFICOS. .................................................................................................................................. 3
DESCRIPCION DEL MUNICIPIODE IMUES Y SECTOR INVOLUCRADO EN EL ESTUDIO. ........................................ 4
JUSTIFICACION. ................................................................................................................................................... 6
IMPORTANCIA DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO EN EL SECTOR. ........................................................................... 6
DIAGNOSTICO EN EL MANJO DEL AGUA EN EL SECTOR VERDAL SILAMA ALTO, SILAMA BAJO Y EL MACO. ..... 7
COCLUSIONES DEL DIAGNOSTICO .................................................................................................................... 15
RECOMENDACIONES ........................................................................................................................................ 16
OPTIMIZACION DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO ................................................................................................ 17
PROYECCION DE LOS USUARIOS DEL SISTEMA. ................................................................................................ 17
ANALISIS DE RESULTADOS CHEQUEO OPERACIONAL DEL SISTEMA EXISTENTE .............................................. 18
ANAÑISIS DE RESULTADOS OPTIMIZACION OPERACIONAL DEL SISTEMA EXISTENTE ..................................... 18
CONCLUSIONES ................................................................................................................................................ 23
RECOMENDACIONES ........................................................................................................................................ 23
INTRODUCCION
El agua es el elemento vital para la vida, y como tal, la garantía del acceso al agua potable para
todos los habitantes del mundo debe ser una continua preocupación de los gobiernos y las
organizaciones que se preocupan por los derechos humanos de los hombres.
El plan de desarrollo municipal 2020 -2023 de Imues se constituye como la carta de navegación que
señala las características sociales y económicas del municipio y las condiciones de vida de la
población. De esta manera se asegura que la planeación estratégica tome como punto de referencia
la situación real del municipio, sus carencias y necesidades, para así dar soluciones efectivas a
situaciones ya conocidas y ordenadas según las prioridades.
OBJETIVO GENERAL.
OBEJETIVOS ESPECIFICOS.
El municipio limita: al norte con los municipios de Guaitarilla y Yacuanquer, al oriente con Yacuanquer
al sur con Funes, Iles y Ospina y al occidente con los municipios de Ospina y Túquerres.
Por su situación geográfica, en el municipio se tienen alturas que van desde 1.600 hasta 3.000
metros sobre el nivel del mar, la topografía es irregular, con relieves quebrados, pendientes, zonas
planas y onduladas que se encuentran incrustadas en la cordillera occidental, en las laderas del pie
del cerro Cambutes. El municipio por lo tanto posee diferentes climas, cálido, templado y frío,
igualmente se puede observar en su parte limítrofe, que existen dos estribaciones formadas por los
cañones del río Guáitara y Río Sapuyes. Clima Frío: 25 km2 con temperatura de 7 ºC a 10 ºC. Clima
Templado: 26 km2 con temperatura de 10ºC a 16ºC. Clima Cálido: 25km2 con temperatura de 16 ºC
a 25 ºC y 10 km2 de zonas no determinadas.
JUSTIFICACION.
Siendo clara la conexión que existe entre el agua y la vida humana, un sistema de abastecimiento
de agua que no permita un adecuado suministro del recurso en la dotación mínima requerida, genera
condiciones bajas en la calidad de vida de los habitantes del sector lo que repercute
contundentemente con el índice de necesidades insatisfechas de la población.
La variabilidad natural y la variabilidad inducida por los humanos por medio de la alteración de los
ciclos naturales de diferentes formas, ha producido que en muchas partes el acceso al agua potable
sea siempre impredecible, ocasionando incomodidad y costos adicionales por suplir esta necesidad
adquiriendo el recurso para el consumo en el comercio a altos costos.
Como se preciso anteriormente el municipio de Imues no cuenta con suficientes fuentes hídricas
que permitan captar el agua y tratarla para el consumo, sin embargo, en la zona de estudio existe
una fuente de agua subsuperficial que provee al sistema existente del caudal de demanda para la
población, el cual fluctúa dependiente del tiempo invierno o verano, lo que hace indispensable
mantener componentes de almacenamiento del liquido para mantener un constantes
abastecimiento.
Como se refirió en la introducción, el presente informe pretende dar a conocer el esto actual del
sistema de abastecimiento de agua potable en el sector atendido, para lo cual fue necesario efectuar
una visita de campo en la cual se evidencio y levanto información de los compontes del sistema y el
entorno bajo el cual se desarrolla. Entre la información capturada se encuentra el levantamiento
topográfico de las redes de distribución y las deficiencias en sus componentes a partir de una
auscultación visual del circuito. la imagen que se muestra a continuación nos brinda una idea de la
configuración del sistema.
El sistema de abastecimiento de agua potable de las veredas Silama Alto, Silama Bajo y El Maco se
desarrolla en terreno de condiciones topográficas muy escarpadas.
Con el fin de identificar los tramos y componentes del sistema de acueducto como se indica en la
imagen anterior, consideramos como Ramal N°1 al conducto que se prolonga en una longitud de
1.180 metros desde el tanque de abastecimiento hasta el sector alto de la vereda EL Maco. En la
abscisa 0+780 se desprende un ramal que lo identificamos con Ramal N°1 A, el cual se prolonga en
una longitud iguala a 260 metros, el cual abastece al sector bajo de la vereda EL Maco.
El ramal identificado como Ramal N°2 que abastece a los sectores Silama Alto y Silama Bajo, se
desprende en la abscisa 0+170 del Ramal N°1 y se desarrolla en una longitud igual a 902 metros.
Los ramales previamente identificados se componen de tubería en pvc de diámetro Ø=1”, las
diferentes bifurcaciones se componen de accesorios tipo Tee en pvc de diámetro igual al de la
tubería, las derivaciones hacia las viviendas corresponden a tubería de diámetro Ø=1/2” acopladas
a la tubería principal con accesorios tipo Tee y reducciones de 1 a ½”.
En la siguiente tabla se presenta cada uno de los componentes del sistema de acueducto, la
descripción detallada correspondiente, estado físico, estado operacional y registro fotográfico.
ID COMPONENTE DESCRIPCION GENERAL DESCRIPCION DETALLADA ESTADO OPERATIVO REGISTRO
FOTOGRAFICO
• Área de captación al pie de una • Reservorio N°1 fabricados en Se evidencia buen funcionamiento del
depresión montañosa húmeda, concreto de 1.40x1.4x1.5 m cerrado, sistema de tuberías perforadas ya que
abundante en vegetación. con tapa de acceso metálica, ventila, el caudal de entrada al primer reservorio
escalera y punto de desagüe o purga es aproximadamente de 1.23 L/s.
• Sistema de captación de flujo sub para proceso de limpieza.
superficial a través de tuberías • Tuberías de entrada en diámetros de Los reservorios se encuentran en buen
1 Bocatoma perforadas dirigidas a reservorios Ø=2” y 3”. estado, no presentan filtraciones y
tienen la capacidad de almacenar agua
de concreto cerrados conectados • Tubería de salida en Ø=3” hacia el
hasta un volumen aproximado de 3 M3.
en serie. reservorio N°2.
• Reservorio N°2 fabricados en
concreto de 1.40x1.4x1.5 m cerrado,
con tapa de acceso metálica, ventila,
escalera y punto de desagüe o purga
para proceso de limpieza.
• Tubería de salida en Ø=3” hacia el
Tanque de almacenamiento.
• Tubería pvc que conecta el • Tubería pvc de diámetro Ø=3” de Se evidencia flujo normal entre el
reservorio N°2 y el tanque de longitud aproximada de 110 metros reservorio N°2 y el tanque de
almacenamiento, la cual se ajusta hasta el tanque de almacenamiento. almacenamiento.
2 Conducción.
a la topografía escarpada del
terreno. No se aprecian derivaciones ilegales al
lo largo del tramo.
• Estructura en concreto reforzado • Tanque de almacenamiento en
localizada a 110 metros del concreto reforzado con dimensiones Estructura en buen estado, no presenta
reservorio N°2. Cuenta con caseta 4,50m x 4.50m por lado y altura 2m. filtraciones ni deterioro del concreto
de cloración y área de manejo de que. Sus elementos como compuertas y
3 Tanque de válvulas. Esta localizado sobre cuartos de cloración y limpieza se
almacenamiento. terreno de topografía plana y encuentran en buenas condiciones de
estable. funcionamiento. Se evidencia que su
funcionamiento es el óptimo.
ID COMPONENTE DESCRIPCION GENERAL DESCRIPCION DETALLADA ESTADO OPERATIVO REGISTRO
FOTOGRAFICO
• Tramo de tubería que se ajusta a • El tramo de tubería se compone de El tramo de tubería entre la abscisa
la topografía del terreno siguiendo ductos pvc de diámetro Ø=1”. 0+000 y la abscisa 0+170 es de un
un sendero de herradura. diámetro Ø=1”.y se debe verificar su
• En la abscisa 0+110 se encuentra capacidad de conducción considerando
parámetros como dimensiones y tiempo
• Del tanque de distribución se sale instalada una ventosa que se
de funcionamiento.
otra tubería en pvc de diámetro evidencia en normal funcionamiento.
4 Tubería de
distribución Abscisa Ø=1”, que conducen el liquido a
0+000 a Abscisa dos viviendas próximas a esa • La tubería adicional de Ø=1” que
La conexión de la tubería que suministra
zona. sale del tanque se desprende de la
0+170 agua a las viviendas próximas a la zona
tubería principal de salida a través
se hace a través de un accesorio Tee
de un accesorio Tee y se prologa
acoplado a la tubería principal desde la
hasta las viviendas ubicadas a 95
salida del tanque. Esta configuración en
metros del tanque.
la conexión no garantiza una adecuada
derivación del caudal, por ellos estas
viviendas carecen del flujo continuo del
líquido.
Si bien la bifurcación compuesta por
llaves de cierre y un accesorio Tee en
• Abscisa 0+170. Del Ramal N°1 se • Cajilla de concreto donde se
pvc están en funcionamiento, este tipo
desprende el Ramal N°2 en encuentra un accesorio Tee en pvc
de accesorios de cierre que regulan el
tubería pvc de diámetro Ø=1” que y válvulas de cierre de Ø=1”.
5 Primera derivación. caudal NO garantiza una repartición
conduce el agua a las veredas
optima del caudal. De ahí que si en un
Silama Alto Y Silama Bajo.
sector se satisface la demanda de agua
el otro sector puede carecer de ella.
• Tramo que se prolonga desde la • Tramo de tubería en pvc de diámetro El tramo de tubería entre la abscisa
abscisa 0+170 hasta la abscisa Ø=1”, que se ajusta a las 0+170 y la abscisa 1+180 es de un
1+180. condiciones topográficas del terreno. diámetro Ø=1”.y se debe verificar su
Seguimiento Ramal capacidad de conducción considerando
N°1 parámetros como dimensiones y tiempo
de funcionamiento.
• Tramo que se prolonga desde la • Tramo de tubería en pvc de diámetro El tramo de tubería con diámetro Ø=1”
conexión con el Ramal N°1 y se Ø=1”, que se ajusta a las difíciles que requiere verificar su capacidad de
prolonga hasta la abscisa 0+040 condiciones topográficas del terreno. conducción considerando parámetros
Seguimiento Ramal donde se conecta a una cámara de como dimensiones y tiempo de
N°1-A rompimiento de energía. funcionamiento.
ID COMPONENTE DESCRIPCION GENERAL DESCRIPCION DETALLADA ESTADO OPERATIVO REGISTRO
FOTOGRAFICO
• Localizada en la abscisa 0+040. • Cámara construida en concreto La estructura de la capara se evidencia
Cámara de reforzado de 1.60mx1.60m y en buen estado, no presenta fisuras ni
rompimiento de profundidad aproximada de 1,50 m. filtraciones, cuenta con tapa metálica en
energía CAM-R1-A- buen estado. Sin embargo, la válvula de
1 • Contienen una válvula de flotador y cierre de flotador no esta trabajando
llave de cierre antes de la cámara. eficientemente. Por otra parte, la válvula
de cierre está deteriorada y no cuenta
con cajilla de protección.
• Continua el tramo del Ramal 1-A • Tramo de tubería en pvc de diámetro El tramo de tubería con diámetro Ø=1”
desde las abscisas 0+040 hasta la Ø=1”, que se ajusta a las que requiere verificar su capacidad de
abscisa 0+206. Sector bajo de El condiciones topográficas del terreno. conducción considerando parámetros
Seguimiento Ramal Maco. como dimensiones y tiempo de
N°1-A funcionamiento.
• Tramo de tubería que se prolonga • Tramo de tubería en pvc de diámetro El tramo de tubería con diámetro Ø=1”
desde la derivación de la abscisa Ø=1”, que se ajusta a las que requiere verificar su capacidad de
0+170 del Ramal N°1. (Abscisa condiciones topográficas del terreno. conducción considerando parámetros
Seguimiento Ramal 0+000 para el Ramal N°2). Se como dimensiones y tiempo de
N°2 prolonga hasta la cámara de funcionamiento.
rompimiento de energía ubicada
en la abscisa 0+230 del este
ramal.
• Localizada en la abscisa 0+230. • Cámara construida en concreto La estructura de la camara se evidencia
Cámara de reforzado de 1.60mx1.60m y en buen estado, no presenta fisuras ni
rompimiento de profundidad aproximada de 1,50 m. filtraciones, cuenta con tapa metálica en
energía CAM-R2-1 buen estado. Sin embargo, la válvula de
• Contienen una válvula de flotador y cierre de flotador no esta trabajando
llave de cierre antes de la cámara. eficientemente. Por otra parte, la válvula
de cierre está deteriorada y no cuenta
con cajilla de protección.
Tramo del ramal N°2 • Tramo de tubería en pvc Ø=1” que • Tramo de tubería en pvc de diámetro El tramo de tubería con diámetro Ø=1”
entre la abscisa se prolonga entre las cámaras de Ø=1”, que se ajusta a las difíciles que requiere verificar su capacidad de
0+230 y 0+360 caída CAM-R2-1 y CAM-R2-2. condiciones topográficas del terreno. conducción considerando parámetros
como dimensiones y tiempo de
funcionamiento.
• Localizada en la abscisa 0+360. • Cámara construida en concreto La estructura de la camara se evidencia
Cámara de reforzado de 1.60mx1.60m y en buen estado, no presenta fisuras ni
rompimiento de profundidad aproximada de 1,50 m. filtraciones, cuenta con tapa metálica en
energía CAM-R2-2 buen estado. Sin embargo, la válvula de
• Contienen una válvula de flotador y cierre de flotador no esta trabajando
llave de cierre antes de la cámara. eficientemente. Por otra parte, la válvula
de cierre está deteriorada y no cuenta
• con cajilla de protección.
ID COMPONENTE DESCRIPCION GENERAL DESCRIPCION DETALLADA ESTADO OPERATIVO REGISTRO
FOTOGRAFICO
Tramo del ramal N°2 Tramo de tubería en pvc Ø=1” que • Tramo de tubería en pvc de diámetro El tramo de tubería con diámetro Ø=1”
entre la abscisa se prolonga entre las cámaras de Ø=1”, que se ajusta a las difíciles que requiere verificar su capacidad de
0+360 y 0+450 caída CAM-R2-2 y CAM-R2-3. condiciones topográficas del terreno. conducción considerando parámetros
como dimensiones y tiempo de
funcionamiento.
• Que la topografía del sector Silama Alto, Silama Bajo y El Maco corresponden a depresiones
del terreno que generan fuertes pendientes y sectores muy escarpados destinados a cultivos
de pastos, explotación de ganado y cultivos de café.
• El área de captación del agua corresponde a una zona de alto grado de humedad que tiene
la capacidad de abastecer a la población del sector.
• El Ramal N°1 que conduce el agua hasta el sector de El Maco y el Ramal N°2 que conduce
el agua a los sectores de Silama Alto y Silama Bajo, presentan puntos de bifurcación
mediante el uso de conexiones con accesorios tipo Tee en pvc y válvulas de cierre que no
son optimas para el manejo adecuado del liquido.
• El Ramal N°1 que conduce el agua hasta el sector de El Maco y el Ramal N°2 que conduce
el agua a los sectores de Silama Alto y Silama Bajo, tienen el periodo de diseño cumplido ya
que su construcción tuvo lugar hace mas de 40 años.
• Por las difíciles condiciones topográficas del terreno a lo largo de los ramales se encuentran
unas cámaras de perdida de energía, las cuales estructuralmente están en buen estado, se
requiere dotarlas de válvulas de cierre tipo alta presión que eviten el rebose del agua
generando desperdicio de la misma.
• Las acometidas domiciliarias se hacen a través de tuberías pvc de diámetro Ø=1/2” las
cuales se prolongan a través del terreno en prolongados trayectos.
• Al manejar las derivaciones con válvulas de cierre se presentan problemas de índole social
ya que se esta manipulando estos puntos inequitativamente.
RECOMENDACIONES
• Presentar la alternativa de solución más favorable que permita la optimización del sistema
de acuerdo.
OPTIMIZACION DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO
El tipo de uso para este caso corresponde al uso rural y como fuente de información para efectuar
la proyección de los usuarios del sistema, se parte de la información de los suscriptores que la junta
de acción comunal de las veredas proporcionó para este fin. La demanda de agua se establecerá a
partir de información como el uso del agua y clima de la zona.
La junta de acción comunal del sector manifiesta que en la zona hay 105 viviendas con matriculas
para el servicio de acueducto con el sistema existente, y 33 predios adicionales con las matriculas
correspondientes pero que no tienen construida la vivienda; es decir se cuenta con 138 viviendas
que se beneficiarían con el servicio de agua para consumo.
De acuerdo al censo del DANE en el CENSO 2018, el núcleo familiar se compone por 4 individuos
entre niños y adultos, este es un parámetro importante nos permite estimar que la población actual
en la zona de estudio es igual a 420 habitantes.
Para determinar el estado de funcionamiento del sistema actual considerando la prestación del
servicio para las demandas futuras, efectuamos el chequeo correspondiente teniendo en cuenta los
parámetros poblacionales, demandas proyectadas, topografía y componentes del sistema; esto con
el propósito de identificar los tramos que están trabajando ineficientemente en el sistema y que
requieren de atención para su optimización.
ANALISIS DE RESULTADOS CHEQUEO OPERACIONAL DEL SISTEMA EXISTENTE
En la tabla N°3 se muestra el resultado de los parámetros mas relevantes que nos permiten conocen
el funcionamiento del sistema de acueducto existente.
Entre los resultados se aprecian grandes pérdidas de energía en todos los ramales que constituyen
el sistema de acueducto. Estas pérdidas de energía generan bajas velocidades del flujo del agua a
lo largo de las tuberías, obteniéndose presiones dinámicas negativas. La configuración inadecuada
en los puntos de divergencia de las redes a través del uso incorrecto de accesorios para racional el
caudal a los diferentes sectores y la vida útil cumplida de las tuberías, generan perdidas de energía
considerables el flujo de agua, el cual pierde velocidad y la capacidad de transportar el caudal
requerido es inferior al que normalmente debería manejar. Por tanto, se puede referir que el sistema
de acueducto existente no tiene la capacidad de abastecer eficientemente a todos los usuarios.
Las fallas identificadas en el deficiente funcionamiento del sistema de acueducto existente, estas
asociadas al periodo de vida útil cumplido en algunos de sus componentes y a las deficiencias en
las conexiones en puntos de derivación de ramales.
El trasado del sistema de acueducto existente se ajusta a las difíciles condiciones topográficas del
terreno y se prevé mantener, no obstantes, es importante considerar los parámetros previamente
identificados que el sistema actual no cumple, para que la configuración propuesta para la
optimización del sistema lo haga. Se resalta que componentes existentes como cámaras de
rompimiento de presión se mantendrían y/o repararían acorde al cuadro de diagnostico presentado
para el sistema, y se presentara una alternativa para mejorar las condiciones de distribución en los
puntos de divergencia de los ramales.
Para solucionar los valores de presión dinámica negativas, las cuales estas asociadas a bajas en la
velocidad del flujo de agua a través de la tubería, se afectará un chequeo considerando un diámetro
de tubería Ø=2”. Se considera tramos de tubería pvc con un coeficiente de Hazen William igual a
150.
En la tabla N°4 se muestran los resultados obtenidos de la configuración propuesta para el sistema
de acueducto, su optimización se complementa con un chequeo de las cámaras de rompimiento de
presión y de los puntos de bifurcación de los ramales.
Tabla N°3. Verificación de estado operacional del sistema de acueducto existente.
Tabla N°4. Chequeo de estado operacional del sistema de acueducto existente optimizado.
En la tabla N°4 se aprecia que mediante el uso de una tubería PVC de diámetro Ø=2” se reducen
considerablemente las perdidas de energía, se obtienen velocidades del flujo a través de la tubería
que garantizan presiones dinámicas y estáticas que garantizan el adecuado funcionamiento del
sistema.
En seguida se presenta el chequeo de los demás componentes del sistema entre cámaras de
rompimiento de presión y puntos de derivación de ramales, que asociados al tamaño de la tubería
requerido garantizan un pleno funcionamiento.
DIFERENCIA ACUMULADA
500
300
100
-100
-1 4 9 14 19 24
-300
-500
De la gráfica anterior se obtienen los valores máximos y mínimo absolutos los cuales se emplean
para la determinación de coeficiente de regulación del caudal el cual se tiene de la siguiente
expresión:
𝑀𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜+𝑀𝑖𝑛𝑖𝑚𝑜 3600
𝐶𝑅 = ∗ Max: 490 Min:390. Reemplazando valores tenemos que CR=31,68 y con
100 1000
un QMD igual a 1,37 se requiere una capacidad del tanque iguala a 43,6 M3. El Tanque existente
tiene esta capacidad, por tanto, es un componente funcional del sistema actual.
• El área de captación del agua tiene la capacidad de aportar el caudal requerido para satisfacer
la demanda futura, sus componentes solo requieren de limpieza y proveer de tapas para
protección para reemplazar las existentes en alto grado de deterioro y mantener protegida el
área de eventos de deforestación.
• El tanque de almacenamiento tiene la capacidad e integridad requerida para formar parte del
sistema por un periodo adicional.
• La optimización del sistema de acueducto de los sectores Silama Alto, Silama Bajo y El Maco
se consigue con el cambio de las líneas de tubería existentes, por tuberías tipo PVC tipo unión
mecánica de diámetro Ø=2”.
• El los puntos de bifurcación de redes del Ramal N°1 PR0+170 y PR0+782 y Ramal N°2
PR0+608 del Ramal N°2 se requiere construir una cámara de rompimiento de presiones y de
almacenamiento de agua con los accesorios como válvulas de cierre.
RECOMENDACIONES