estudio y diseño plan maestro de acueducto y alcantarillado pmaa andes

5/21/2018 Estudio y Diseo Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado PMAA Andes

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Resumen Ejecutivo del Plan Maestro de

Acueducto y Alcantarillado urbano de Andes

ESTUDIOS Y DISEOS DEL PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTOY ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES

REVISIN Y APROBACIN

Ttulo documento: Resumen ejecutivo del Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbanodel municipio de Andes Antioquia

Cdigo del documento: MANDES AA D IN 03 REJ.

A

P

R

O

B

A

C

I

N

NMERO DE REVISIN 0 1 2

Elaboracin

Nombre Albeiro Giraldo . Anbal Espinal R. Jorge Rodas G.

Firma

Fecha

Revisin

Nombre Anbal Espinal R. Jorge Rodas G.

Firma

Fecha

Interventora

Nombre Gualberto Fuentes V. Gualberto Fuentes V.

Firma

Fecha

Control Calidad

Nombre Anbal Seplveda V. Anbal Seplveda V.

Firma

Fecha


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LISTA DE VOLMENES

VOLUMEN 1: INFORME GENERAL DE DISEO DEL PROYECTO

VOLUMEN 2: DOCUMENTOS ANEXOS DEL INFORME DE DISEO

VOLUMEN 3: RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO

VOLUMEN 4: EVALUACIN AMBIENTAL DEL PROYECTO

VOLUMEN 5: PLIEGOS DE CONDICIONES PARA LICITACIONES

VOLUMEN 6: INSTRUCCIONES DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO DELSISTEMA DE ACUEDUCTO Y REDES DE ALCANTARILLADO

VOLUMEN 7: INSTRUCCIONES DE OPERACIN Y MANTENIMIENTODEL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE LAS ARU.

VOLUMEN 8: FORMATOS BPIN Y FICHAS EBI

VOLUMEN 9: FICHAS DE REFERENCIACIN DE CMARAS DE INSPECCIN


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TABLA DE CONTENIDO

Pg.

1. INFORMACIN GENERAL DEL MUNICIPIO DE ANDES ......................................... 1

1.1 LOCALIZACIN GEOGRFICA ................................................................................. 1

1.2 EXTENSIN, PISOS TRMICOS Y LMITES TERRITORIALES ................................ 1

1.3

VAS DE COMUNICACIN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL .............. 1

1.4 POBLACIN Y PERMETRO URBANO ..................................................................... 1

1.5 DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS PBLICOS A NIVEL URBANO ............................ 1

2. DIAGNSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANO ................ 4

2.1 DIAGNSTICO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE................. 4

2.2.

DIAGNSTICO DEL ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES ............................... 7

3. ANTEPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO.................... 9

3.1 CRITERIOS Y PARMETROS BSICOS PARA EL ANLISIS .................................. 9

3.1.1 Proyecciones de poblacin urbana y demandas de agua potable ............................... 9

3.1.2 Indicadores bsicos de los servicios de acueducto y alcantarillado .......................... 10

3.2

ANTEPROYECTO DE OPTIMIZACIN Y EXPANSIN DEL ACUEDUCTO ............ 11

3.2.1 Enfoques alternativos para el proyecto de manejo y tratamiento de aguas ............... 11

3.2.2 Anteproyecto de explotacin y manejo de aguas crudas........................................... 12

3.2.3 Anteproyecto de optimizacin y expansin del sistema de Potabilizacin. ................ 16

3.2.4 Anteproyecto de optimizacin y expansin del sistema de almacenamiento ............. 16


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3.2.5

Anteproyecto de optimizacin de las redes de distribucin ....................................... 16

3.3 ANTEPROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y LLUVIAS URBANAS .................... 18

3.4 ANTEPROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS ARU DE ANDES ........................... 19

4. DISEO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO ..... 20

4.1. PROYECTO DE OPTIMIZACIN Y EXPANSIN DEL ACUEDUCTO URBANO ..... 20

4.1.1

El Proyecto de explotacin y manejo de aguas crudas ............................................. 20

4.1.2 El Proyecto de Potabilizacin y almacenamiento de aguas ....................................... 20

4.1.3 El Proyecto de optimizacin de las redes de distribucin .......................................... 24

4.2 PROYECTO DE MANEJO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y LLUVIAS URBANAS . 29

4.2.1 Trazado y Caractersticas de los Colectores de aguas combinadas ......................... 29

4.2.2

Trazado y Caractersticas del interceptor de ARU..................................................... 29

4.2.3 Descripcin de las reposiciones y nuevas redes de alcantarillado requeridas ........... 31

4.3 EL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS .... 32

4.3.1 Descripcin del sistema de tratamiento primario de las ARU de Andes .................... 32

4.3.2 Los sistemas de tratamiento de las ARU de los sectores aislados ............................ 35

4.4

RESUMEN DE INVERSIONES DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO .............. 35

5. PROGRAMA DE EJECUCIN E INVERSIONES DEL PROYECTO ........................ 37

5.1 RESUMEN DE INVERSIONES PARA LA CONSTRUCCIN DEL PROYECTO....... 37

5.2 PROGRAMACIN FSICO FINANCIERA DE LAS OBRAS DEL PROYECTO ......... 39


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LISTA DE TABLAS

TABLA 2.1 RESUMEN DE CARACTERSTICAS, PROBLEMAS Y NECESIDADESBSICAS DE LOS COMPONENTES DEL ACUEDUCTO URBANO ................. 5

TABLA 2.2 BALANCE GENERAL DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO URBANO ....... 8

TABLA 3.1 PROYECCIONES DE POBLACIN Y DEMANDAS MXIMAS DE AGUAPOTABLE EN EL ACUEDUCTO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES ......... 9

TABLA 3.2 INDICADORES ACTUALES Y PROYECTADOS DE LOS SISTEMAS DEACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES ........................... 10

TABLA 3.3 COMPARACIN DE COSTOS DE LAS ALTERNATIVAS DEOPTIMIZACIN Y EXPANSIN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES ... 14

TABLA 4.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DEOPTIMIZACIN Y EXPANSIN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES ... 28

TABLA 4.2 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DESANEAMIENTO HDRICO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES ................ 36

TABLA 5.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DEACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES ........................... 38

TABLA 5.2 PROGRAMACIN FSICO FINANCIERA DE LAS OBRAS DEL PROYECTODE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES ..................... 40

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1.1LOCALIZACIN GENERAL DEL MUNICIPIO DE ANDES ................................ 2

FIGURA 1.2PERMETRO URBANO Y TENDENCIAS DE EXPANSIN DE ANDES ........... 3

FIGURA 3.1ENFOQUES ALTERNATIVOS PARA EL PROYECTO DE ACUEDUCTO ...... 13

FIGURA 3.2PROYECTO DE EXPLOTACIN Y MANEJO DE AGUAS CRUDAS .............. 15

FIGURA 3.3LA PLANTA DE POTABILIZACIN ADICIONAL DE 30 L/S ............................ 17

FIGURA 4.1LA NUEVA BOCATOMA SOBRE LA QUEBRADA LA CHAPARRALA ............ 21

FIGURA 4.2

EL NUEVO DESARENADOR DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES........ 22

FIGURA 4.3LOS FLOCULADORES DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S ........................... 23

FIGURA 4.4LOS SEDIMENTADORES DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S ....................... 25

FIGURA 4.5LOS FILTROS RPIDOS DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S ........................ 26

FIGURA 4.6EL PROYECTO DE OPTIMIZACIN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIN .... 27

FIGURA 4.7EL PROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y LLUVIAS DE ANDES ............. 30

FIGURA 4.8EL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE LAS ARU DE ANDES........ 33


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GLOSARIO DE TRMINOS BSICOSPLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO: Plan de ordenamiento de los sistemasde acueducto y alcantarillado de una localidad para un horizonte de planeamiento dado.

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA (ACUEDUCTO): Conjunto de obras, equipos ymateriales usados para explotar, potabilizar y distribuir agua potable para consumo humano.

SISTEMA DE SANEAMIENTO HDRICO (ALCANTARILLADO): Conjunto de obras, equipos ymateriales utilizados para el manejo y tratamientodelasaguasresidualesylluviasde una localidad.

CAUDAL DE DISEO: Caudal estimado para el horizonte de diseo de un sistema determinado.

DOTACIN : Cantidad de agua medida, o asignada como el consumo de un habitante en ciertotiempo, expresada generalmente en litros por habitante por da.

AGUA CRUDA: Agua superficial o subterrnea en estado natural, que no ha sido sometida aningn proceso de tratamiento previo a su utilizacin.

AGUA POTABLE: Agua que por reunir los requisitos organolpticos, fsicos, qumicos ymicrobiolgicos es APTA PARA EL CONSUMO HUMANO, segn las normas de calidad vigentes.

AFLUENTE: Flujo de agua que entra a un sistema. EFLUENTE : Agua que sale de un sistema.

REDES DE DISTRIBUCIN: Conjunto de tuberas, accesorios y estructuras, que conducen el aguadesde el tanque de almacenamiento o planta de tratamiento, hasta los puntos de consumo.

MACROMEDICIN: Sistema de medida del volumen de agua potable consumida en una localidado en un sector de la misma, que permite hacer el balance de prdidas de un acueducto.

MICROMEDICIN: Sistema de medida del volumen de agua potable consumida por cada uno delos usuarios de un acueducto, que permite hacer el balance de prdidas y facturar por consumo.

REDES DE ALCANTARILLADO: Conjunto de tuberas y obras para la recoleccin, conduccin ydisposicin final de las aguas residuales o lluvias de una localidad. Existen tres tipos:

ALCANTARILLADOS SANITARIOS: Transporte nico de aguas residuales

ALCANTARILLADOS PLUVIALES: Transporte nico de aguas lluvias (escorrentas)

ALCANTARILLADOS COMBINADOS: Combinacin de las dos anteriores.

RED PRINCIPAL O MATRIZ: Conducto cerrado sin conexiones domiciliares directas, que entrega orecibe los caudales de los tramos secundarios, de un determinado sector.

ESCORRENTA: Agua que escurre superficialmente, despus de saturado el suelo con una lluvia.

CMARA DE INSPECCIN (MANHOLE): Estructura de concreto cilndrica y con tapa removiblepara permitir la ventilacin, el acceso y el mantenimiento de las redes alcantarillado.

ALIVIADERO: Estructura diseada en alcantarillados combinados, para separar los caudales queexceden la capacidad hidrulica del sistema y evacuarlas hacia un sistema de drenaje natural.


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PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES

RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO

1. INFORMACIN GENERAL DEL MUNICIPIO DE ANDES

1.1 LOCALIZACIN GEOGRFICA

El municipio de Andes pertenece a la subregin del Suroeste Antioqueo y se encuentraubicado en la cuenca del ro San Juan, bajo la jurisdiccin de CORANTIOQUIA, en ladenominada "Regin Citar". Su cabecera, que constituye el objeto del presente estudio,se encuentra en los 6 02 42 de latitud, al Norte de la lnea ecuatorial y en los 75 42 13de longitud, al Oeste del Meridiano de Greenwich, como puede verse en la Figura 1.1.

1.2 EXTENSIN, PISOS TRMICOS Y LMITES TERRITORIALES

El territorio de Andes tiene una extensin de 444 Km2, de los cuales 189 Km2pertenecenal clima templado, 222 Km2al clima fro y 33 Km2al pramo. La extensin de su cabeceraque se encuentra a 1300 msnm, con una temperatura promedia de 22C, es de 138,6 ha.Andes limitapor el Nortecon losmunicipiosde Betania,Hispania y Pueblo Rico, al Sur conJardn y el Departamento de Risaralda, y al Occidente con el Departamento del Choc.

1.3 VAS DE COMUNICACIN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL

La cabecera de Andes, se comunica con todos los municipios limtrofes y cercanos, porcarreterasen su mayora pavimentadas, siendo la"TroncaldelCaf"la principalarteria vialde la regin,que conecta a Andes con la Ciudad de Medelln, en un trayecto de121 Km.Tambin cuenta el municipio, con un denso entramado de vas veredales en buen estado.

1.4 POBLACIN Y PERMETRO URBANO

De acuerdo con los registros censales disponibles, en el ao 2000 la poblacin urbana de

Andes ascenda a 17.601 habitantes, que equivalen al 41% de la poblacin municipal. Elpermetro urbano aprobado en el Plan Bsico de Ordenamiento Territorial/2000, tiene unaextensinde 138,8ha, incluidas las zonas de expansin que se muestran en la Figura 1.2.

1.5 DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS PBLICOS A NIVEL URBANO

El serviciodeenergaelctrica en Andes, es atendido por EADE con una cobertura urbanacasi total; los servicios de acueducto y alcantarillado son prestados por Ingeniera Totaldesde1997; la telefona est a cargo de EDATEL y el servicio de aseo urbano es atendidopor el municipio. Tiene tambin Andes, un Matadero municipal y una Plaza de mercadobien dotados, siendo adems Andes, el principal centro de servicios a nivel regional.


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FIGURA 1.1 LOCALIZACIN GENERAL DEL MUNICIPIO DE ANDES


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FIGURA 1.2 PERMETRO URBANO Y TENDENCIAS DE EXPANSIN DE ANDES


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2. DIAGNSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANO

2.1 DIAGNSTICO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE

El acueducto urbano de Andes tiene ms de 40 aos, pero se ha optimizado y expandidogradualmente para mejorar la prestacin del servicio y ampliar su cobertura. Cuenta estesistema, con los procesos bsicos requeridos para atender en forma continua y eficientelascrecientesdemandasdeaguapotable de la poblacin Andina, aunque cada uno de suscomponentes presenta algn tipo de problema o necesidad, los cuales se resumen en laTabla 2.1 y ameritan las siguientes observaciones complementarias:

Aunque la oferta hdrica de la quebrada La Chaparrala permite atender las crecientesdemandas de la poblacin Andina, sus aguas se contaminan con las aguas residualesde ms de 500 viviendas y 250 beneficiaderos de caf. Por ello, deben tratarse dichasaguasresidualesantesdesu vertimiento,oreubicarse la bocatoma en una cota msalta para captar aguas ms limpias, porque salvo en pocas de cosecha, sus aguaspueden potabilizarse fcilmente, con la Planta de tratamiento convencional existente.

El sistemadeaprovechamientodeaguas crudas, que comprende captacin, aduccin,desarenador y conduccin, puede optimizarse para seguir entregando hasta 93 l/s en

la Planta de potabilizacin, pero su captacin est en una cota muy baja y no permitealimentar por gravedad el tanque de 1.053 m3, construido para superar el actual dficitde almacenamiento y abastecer a los usuarios ubicados por encima de dicha Planta.

LaPlantadepotabilizacin existente(construidaen 1968 y reformada en los ochenta),requiere algunos ajustes y retoques de sus componentes,para que siga potabilizandohasta 60 l/s durante los prximos 30 aos, pero su ubicacin obligar a alimentar porbombeo el tanque de 1.053 m3que permitir superar el dficit actual y abastecer a losusuarios ubicados por encima de sucotadeservicio, o debe reubicarse la bocatoma yconstruirse una Planta adicional para alimentar por gravedad dicho tanque y aumentarla capacidad instalada, para atender a los usuarios suburbanos hasta el Aeroparque.

Aunque el 87% de los 19.218m de redes de distribucin existentes, presentan buenestadoysolodebencambiarselas averiadas tuberas de HG, AC y acero (2.495m), laimprovisada expansin de dichas redes (que tienen 95 vlvulas y 21 hidrantes) hacialasnuevaszonasurbanizadas,hagenerado altos desequilibrios de flujos y presionesque exigen realizar algunos ajustes, para conformar circuitos equilibrados y conectarlasnuevas tuberas instaladasparaatender laszonas altas y el sector del Aeroparque.

En sntesis, como todos los componentes del acueducto urbano pueden optimizarse paraseguirlos usando durante los prximos 30 aos, debern evaluarse alternativas integralesque permitan ampliar la capacidad de potabilizacin, eliminar los bombeos y lograr que elacueducto funcione totalmente por gravedad con aguas de mejor calidad, aunque tengaque construirse un nuevo sistema de explotacin, manejo y tratamiento de aguas crudas.


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TABLA 2.1 RESUMEN DE CARACTERSTICAS, PROBLEMAS Y NECESIDADESBSICAS DE LOS COMPONENTES DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES


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Continuacin tabla 2.1


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2.2. DIAGNSTICO DEL ALCANTARILLADO URBANO DE ANDESElalcantarilladourbanodeAndesfueconstruidohacemsde30aos,aunqueseexpandigradualmentehacia lasnuevaszonas urbanizadas y en los aosochenta se cambiaron lastuberasaveriadas, dando lugar a 26 sistemas que alcanzan una longitud total de 13.860men tuberas de concreto y PVC de 6 hasta 48 en buen estado, pero el 55.4% del totalno tienen suficiente capacidad para colectar y evacuar las aguas combinadas que lestributan en periodos lluviosos; adems merece resaltarse lo siguiente (ver tabla 2.2):

De los13.860mde redes existentes (340m en PVC y el resto en concreto), 11.360msontuberaspequeas(de6hasta12), lo cual confirma que este alcantarillado fuediseadoparacolectar solamente lasaguas residualesurbanas(ARU)y explica porqu

msdel 55% de dichas redes, son insuficientes en pocas de lluvias intensas. Por ello,deber aliviarse parte de su escorrenta tributaria, para poderlos seguir utilizando.

De las 403 cmaras de inspeccin existentes, 74 no tienen cauela o la tienen mala,16no tienen cono, dos tienen el cilindro averiado, ocho la tapa averiada y 79 no tienenanillo o lo tienen malo. De los 377 sumideros existentes, 14 requieren cambio de reja,cuatro no tienen reja y otrosnueve tienen la caja averiada (deben reconstruirse).

Todos los sistemas descargan directamente y sin ningn tratamiento previo, sus aguastributariassobre lasquebradasurbanasysobre el ro San Juan, que es el receptor finalde858Kg/da de cargaorgnica(DBO5)y de 395 kg/da de Slidos Suspendidos (SS),presentesen lasARU,aunquesus fracciones sedimentables indican, que con sistemas

de sedimentacin primaria, puede removerse hasta el 40% de su carga contaminante,como puede deducirse de los siguientes resultados de las caracterizaciones de ARU:

PARMETROS Y UNIDADES Monitoreo U de ABotadero N 8

Monitoreo SANEARBotadero N 8

Monitoreo SANEARBotadero N14

Caudal promedio aforado (l/s) 1,78 1,38 6,38

PH (Unidades de pH) 7,23 - 6,80

DQO total (mg / L) 484,00 350,00 381,00

DBO5total (mg / L) 173,00 272,00

DBO5sedimentable (mg / L) 24,00 110,00

Slidos suspendidos totales (mg/l) 15,00 94,00 126,00

Slidos sedimentables (mg / l) - 46,00 52,00

Puede concluirse entonces, que el impacto ms notorio de las ARU de Andes, tiene quever con la contaminacin de las quebradas urbanas y especialmente del ro San Juan, conel material grueso y flotante que contienen esta aguas servidas, el cual afecta la estticade dichas corrientes y aumenta los riesgos de morbilidad de origen hdrico.


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TABLA 2.2 BALANCE GENERAL DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO URBANO


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3. ANTEPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO

3.1 CRITERIOS Y PARMETROS BSICOS PARA EL ANLISIS

3.1.1 Proyecciones de poblacin urbana y demandas de agua potable

Considerandoqueparael 2003,debehaberse reducidoel nivel de prdidas del acueductohastael 25%exigidoenel RAS/2000y teniendocomobase los resultadosde la evaluacindemogrfica realizada, en la Tabla 3.1 se presentan las proyecciones de poblacin urbanay sus demandas de agua potable, para el horizonte de diseo del Proyecto (30 aos).

TABLA 3.1 PROYECCIONES DE POBLACIN Y DEMANDAS MXIMAS DE AGUAPOTABLE EN EL ACUEDUCTO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES

AO(Octubre)

POBLACINPROYECTADA

(Habitantes)

DOTACINBRUTA

(l/hab-da)

DEMANDAM XIMA

(CMD=l/s)

ALMACENAMIENTOREQUERIDO

(m)

2001 17830 221 54,7 1403

2002 18060 200 50,2 1408

2003 18292 200 55 1413

2004 18526 200 54 1419

2006 18999 200 53 1431

2008 19480 200 54 1444

2010 19968 200 55 1459

2012 20464 200 57 1475

2015 21223 200 59 1501

2018 22001 200 61 1529

2021 22797 200 63 1560

2024 23614 200 66 1594

2027 24450 200 68 1630

2030 25309 200 70 1669


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3.1.2 Indicadores bsicos de los servicios de acueducto y alcantarilladoTeniendo como base lo establecido en el RAS/2000 y los plazos requeridos para resolverlos problemas y necesidades de los sistemas de acueducto y alcantarillado urbanos deAndes, en la Tabla 3.2 se presentan los indicadores bsicos de dichos servicios pblicos.

TABLA 3.2 INDICADORES ACTUALES Y PROYECTADOS DE LOS SISTEMAS DEACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES

DESCRIPCIN DEL INDICADORAO DE

REFERENCIA AOS PROYECTADOS

(NOMBRE Y UNIDAD) 2.000 2.001 2.002 2.003 2.030

1. Poblacin urbana total (hab.) 17.601 17.830 18.060 18.292 25.309

2. Poblacin urbana con Acueducto (hab.) 17.100 17.337 17.574 17.815 25.056

3. Inmuebles urbanos (N) 5.672 5.746 5.820 5.895 8.156

4. Inmuebles residenciales (N) 4.684 4.745 4.806 4.868 6.735

5. Usuarios del acueducto urbano (N) 5.251 5.325 5.428 5.718 7.911

8. Cobertura del Acueducto urbano (%). 92,6 92,7 93,3 97,0 97,0

9. Capacidad instalada (CMD=l/s) 60,0 60,0 60,0 70,0 70,0

10. Capacidad utilizada (CMD= l/s) 57,8* 54,7 50,2 50,8 70,3

13. Dotacin Bruta (l/hab-da) 227 221 200 200 200

14. Dotacin Neta (l/hab-da) 153 150 150 150 150

15. Prdidas del acueducto urbano (%) 32,6% 32% 25% 25% 25%

16. Micromedidores instalados (N) 4740 4.827 5.122 5.601 7.830

17. Cobertura de micromedicin (%) 83,6 84,0 88,0 95,0 96,0

18. Medidores en buen estado (N) 4.422 4.629 5.030 5.545 7.752

19. Micromedicin efectiva (%) 93,3 95,9 98,2 99,0 99,0

20 Usuarios del alcantarillado urbano (N) 4.293 4.353 4.438 5.468 7.667

22. Cobertura del alcantarillado (%) 75,7 75,8 76,3 92,7 94,0


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3.2 ANTEPROYECTO DE OPTIMIZACIN Y EXPANSIN DEL ACUEDUCTO3.2.1 Enfoques alternativos para el proyecto de manejo y tratamiento de aguas

Analizados losproblemasynecesidades del acueducto urbano de Andes, se pudo concluir que cada uno de sus componentes, requiere algunos arreglos y/o ajustes, para optimizarel sistema integral y ampliar su capacidad, con el fin de garantizar un servicio continuo,eficiente y de cobertura plena, en todo el horizonte del Proyecto que, segn el RAS/2000debe ser de 30 aos. Para ello, deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:

Aunque laoferta hdrica de la quebrada La Chaparrala, permite atender las crecientesdemandas de la poblacin Andina, su cuenca est muy intervenida con beneficiaderos

decafquecontaminansusaguas y exigen controlar dichos vertimientos y explotarlams arriba para poder adems, alimentar por gravedad el tanque de almacenamientode 1.053 m3, que permitir superar el dficit actual, atender la poblacin asentada porencima de la cota de la Planta actual y eliminar los sistemas de bombeo existentes.

Pero si se decide explotar la fuente en una cota ms alta, deber construirse unaPlanta de potabilizacin adicional, que permita atender los usuarios de laszonasaltasylas demandas de una vasta zonasuburbana con la tubera extendida hasta el sectordel Aeroparque, quesegnestimativos de Planeacin municipal, pueden llegar comomximo al 30% de las demandas proyectadas de la poblacin urbana (70 l/s); o seaque la capacidad mxima requerida para el Proyecto de acueducto es de 90 l/s.

Adems,segnelRAS/2000,el tanquede1.053m3puedecubrir lospicosdedemandade una poblacin equivalente a tres veces su capacidad, o sea 36 l/s. Por lo tanto, lacapacidad mxima de de la Planta adicional debe ser de 36 l/s, aunque con unacapacidad de 30 l/s se puede llenar dicho tanque en la noche y por ello, se reconfirmaque el caudal mximo de diseo para el proyecto de acueducto urbano ser de 90 l/s.

Como alternativa, deber evaluarse la conveniencia de optimizar y expandir la Plantadepotabilizacinactual,paraatender toda lapoblacin urbana y la suburbana hasta elAeroparque, como tambin para alimentar por bombeo el nuevo tanque, que permitiratender por gravedad a los usuarios de las cotas altas y eliminar los demsbombeos,para reducir la vulnerabilidad del sistema y los altos costos de consumo de energa.

De todas maneras, debern cambiarse las viejas tuberas de AC y HG e instalarselasvlvulas reguladoras requeridas para equilibrar las presiones de servicio y habilitarselastuberasnuevasqueannoseestnusando, previa ampliacin de la capacidaddelacueducto. Finalmente, deben legalizarse los usuarios fraudulentos, para reducir lasprdidas del acueducto, hasta el lmite mximo del 25%, establecido en el RAS/2000.

Teniendo en cuenta entonces, la apremiante necesidad de alimentar conaguapotableeltanque de 1.053m3 que permitir superar el actual dficit de almacenamiento y atenderpor gravedada todos losusuariosubicadospor encimade la Planta actual, para eliminarlos bombeos existentes, y habiendo definido la capacidad de la Planta adicional requerida(o de la expansin de la Planta existente), se analizarn las siguientes alternativas para laoptimizacin y expansin del acueducto urbano del municipio de Andes:


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Alternativa1: Sistemanuevopara90l/s,conbocatomaenlacuencaalta. Consisteenconstruir unabocatomayundesarenador en lacuencaalta,ascomo laconduccinde8.346m hasta la nueva Planta de 30 l/s que alimentar el tanque de 1.053 m3, paraseguir con los 60 l/s restantes hasta laPlantaexistente que, al igual que las redes dedistribucin, deber optimizarse para seguir atendiendo por gravedad, la poblacinurbana y periurbana ubicada por debajodesucotadeservicio. (ver Figura 3.1).

Escenario 2: Sistema nuevo para 90 l/s, con bocatoma en la cuenca media. Esteenfoque es similar, pero con la bocatoma y el desarenador en la cuenca media; de allsaldr la conduccinde 5.010mhastael lotedel tanque de 1.053 m3,dondeentregar30 l/sala nueva Planta, para seguir con los 60 l/s restantes hacia la Planta existente.

Escenario3:AdecuacinyexpansindelacueductoexistenteparaQ=90l/s. Estaalternativa consiste en optimizar y expandir los componentes del acueducto actual,

dando prioridad inmediata alaconstruccindel bombeo hasta el tanque de 1.053 m3,as como a la optimizacin de la Planta existente, que despus deber expandirsepara aumentar su capacidad hasta los 90 l/s requeridos en el horizonte del Proyecto.

Aunque la Alternativa 1, permite captar aguas ms limpias en la cuenca alta, sus mayorescostosde inversinhacenmsviable laalternativa2(captacinen lacuencamedia), comose muestra en la Tabla 3.3, la cual revela que la alternativa 3 tiene unmayorcostoanualequivalente que la alternativa 2, la cual permitir contar con un sistema menos vulnerable,que funcionar por gravedad e incluso, podr expandirse en el lote del nuevo tanque.

En consecuencia, se adoptar como estrategia integral para la optimizacin y expansindel acueductourbano, laalternativa2(conbocatoma en la cuenca media), asumiendo elcaudal de diseo en 90 l/s, para contar con 20 l/s de oferta adicional que permitan atenderel rea suburbana hasta el sector del Aeroparque. Las caractersticas y condiciones defuncionamiento de los componentes del sistema proyectado, se resumen a continuacin:

3.2.2 Anteproyecto de explotacin y manejo de aguas crudas

La nueva captacin, ubicada en la cuenca media de La Chaparrala como se muestra en laFigura3.2,serunapresaenconcretociclpeodotadaconvertederosdereboseycrecida,cuya rejilla de captacin vertical, ser diseada para 135 l/s y cuya caja de derivacin,permitir orientar la tubera de aduccin en PVC 12 (L = 110m), hacia el desarenador.

El nuevo desarenador ser una estructura de concreto reforzado, que permitir decantarpartculasde>0,075mm,con una eficiencia del 87,5% y a una rata de 90 l/s, provisto decompuertasmanuales de entrada, sistema de by-pass, tolva de fondo y sistema de purgade las arenas decantadas, adems de trampa de grasas y flotantes en su salida.

Laconduccinque tendr una longitud de5.010mentre el Desarenador y la nueva Plantade 30 l/s, seguir el trazado de la va veredal, aunque en su trayecto final de 242m,cruzar una servidumbre para entrar al lote del nuevo tanque de 1053m3y llegar a unacaja de distribucin, donde se bifurca para alimentar la nueva Planta de 30 l/s, siguiendohacia el sur con los 60 l/s restantes, por una tuberade6 (192m),hastasuempalme conlaconduccinexistente en8, que llevar dichas aguas hasta la Planta existente.


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FIGURA 3.1 ENFOQUES ALTERNATIVOS PARA EL ANTEPROYECTO DEOPTIMIZACIN Y EXPANSIN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES


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TABLA 3.3 COMPARACIN DE COSTOS DE LAS ALTERNATIVAS DEOPTIMIZACIN Y EXPANSIN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES


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FIGURA 3.2 PROYECTO DE EXPLOTACIN Y MANEJO DE AGUAS CRUDAS


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3.2.3 Anteproyecto de optimizacin y expansin del sistema de Potabilizacin.3.2.3.1 La nueva Planta convencional de Potabilizacin de 30 l/s

Las aguas crudas llegarn al canal de entrada de la Planta, donde se instalar la CanaletaParshall de 6, para el aforo decaudalesylamezclarpidadel alumbre, antesdeentregarlasaguasa los dos mdulos gemelos de floculacin hidrulica de flujo vertical de 15 l/s,provistos con 94 placasdeAC y con sus sistemas de entrada, desage y salida hacia losdossedimentadoresgemelosdealtatasa,alimentadosporelfondodecadacanaldeaguasfloculadas, con dos mltiples que distribuyen el flujo ascendente en cada unidad.

Cada sedimentador, tendr un bastidor con 44 placas inclinadas, un sistema de purga de

lodosydoscanaletas recolectoras de aguas claras, que verternsobre el canal general deentradaaloscinco filtros rpidosautolavantesde tasadeclinante,conlechomixtodearenayantracita,pordondepasanlasaguasparasalirporel falsofondohaciaelcanalgeneraldeaguasfiltradas,dondese les aplicar el cloro gaseoso para potabilizarlas (ver Figura 3.3).

3.2.3.2 Anteproyecto de optimizacin de la Planta existente de 60 l/s

Para garantizar un ptimo funcionamiento de la Planta existente hasta con 60 l/s, deberconstruirse una nueva cmara disipadora de energa, instalarse una canaleta Parshall deW=6 y un sistema de By-pass hasta el canal de entrada de los filtros. Adems, se debenajustar las velocidades de giro de los floculadores mecnicos, para mejorar los gradientesdefloculacineinstalarseunalminamvil enelvertederodesalidadecadasedimentador,(paraequilibrarcaudales)yunavlvuladeapertura rpida,paramejorar lapurgade lodos.

Debe repararse el falso fondo del filtro N 1 y los sellos de las vlvulas de aguas de lavadoquepresentan fugas,para finalmenteaplicar un tratamientosuperficial con aditivos a todaslas estructuras de la Planta, que permita dejarlas como nuevas y en ptimas condicionesde funcionamiento para su capacidad nominal de 60 l/s, durante los prximos 30 aos.

3.2.4 Anteproyecto de optimizacin y expansin del sistema de almacenamiento

Debe realizarse un tratamiento superficial de las paredes internas del tanque de 1.053 m3,resanando las cicatrices de tensores mal retirados, as como esmaltar la losa y los murosconimpermeabilizantes,antesde realizar suensayodeestanqueidady los dems arreglospreviosasullenadoyconexin, para seguir abasteciendo por gravedad las zonas altas delrea urbana y los tanques de la Planta, con lo cual se podrn desmantelar los sistemas debombeo existentes, previas las conexiones y ajustes necesarios en la red de distribucin.

3.2.5 Anteproyecto de optimizacin de las redes de distribucin

Para distribuir el agua potable por gravedad en forma continua y equilibrada, a todos losusuarios urbanos y suburbanos del acueducto, debe realizarse una reforma integral de lasredes (previa la puestaen servicio del tanque de1.053m3), que consiste en conformar unsistemaequilibrado con varios circuitos independientes, para lo cual debern cambiarselas redes averiadas, realizarse algunas reformas y reconexiones, e instalarse vlvulas deregulacin de presiones y control de flujos, como se indicar en el captulo siguiente.


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FIGURA 3.3 LA NUEVA PLANTA DE POTABILIZACIN DE 30 L/SPROYECTADA EN EL LOTE DEL NUEVO TANQUE DE 1.053 M3


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3.3 ANTEPROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y LLUVIAS URBANAS

Enel Diagnsticodel alcantarilladourbano de Andes, se pudo concluir que los 13.860mderedes existentes se encuentran en buen estado, pero 6.953m (55,4%) no tienen suficientecapacidad para recibir sus aguas tributarias en pocas lluviosas y por ello, adems de lareparacindedaosenlascmarasysumiderosexistentes,debenconstruirsesistemasdealivioparadescongestionar y seguirusandogranpartededichas redes, cuyas ARU debeninterceptarse y llevarse hasta los sitios elegidos para su tratamiento y disposicin final.

Enconsecuencia,el Proyectode saneamiento hdrico urbano de Andes, comprende tresgrupos de obras: a) las obrasde manejo de las ARU y ALLU, que incluyen el cambioderedesconinsuficienciacrtica,loscolectores de aguas combinadas y el interceptor de ARUconsus respectivos sistemas de alivio; b) las obras del sistema principal de tratamiento delas ARU; y c) las obras de manejo y tratamiento de las ARU de los sectores aislados. Elenfoque de manejo de las ARU y ALLU de Andes, se regir por las siguientes premisas:

Considerando laescasez de recursosdisponibles, se proyectarn redes combinadasparaloscolectoresy losreemplazosde redescon insuficiencia crtica; las dems redesquedebanconstruirse con recursos del Proyecto, se disearn para colectar las ARUy las lluvias internas de los inmuebles, pues la escorrenta de vas y techos exteriores,deber en lo posible evacuarse superficialmente, hacia las quebradas ms cercanas.

Sebuscar interceptarensuperficie, toda laescorrentaquepuedaevacuarsehacialascorrientesyvaguadasurbanas. Tambinse tratarndealiviar lo ms pronto posible lasaguas combinadas, para descongestionar las redes existentes y reducir los dimetrosde las redes proyectadas. Aprovechando lafavorable topografa urbana, se buscarconducir las aguas por gravedad para evitar el bombeo de ARU, crudas o tratadas.

Se tratardeconcentrar en un solo sitio todas las ARU, para proyectar un solo sistemade tratamiento y evitar sobrecostos operativos. Para las zonas de Cori, San Luis y SanFrancisco, que no pueden conectarse por gravedad al sistema principal, se buscarnsoluciones independientes ynoconvencionales, de manejo y tratamiento de sus ARU.

Los colectores e interceptores, que reemplazarn las redes existentes en su trazado,seproyectarnlomscerca posible de las corrientes urbanas, para interceptar y aliviarlas aguas combinadas que se vierten sobre dichas corrientes. Las aguas aliviadas setratarndedescargarporencimade las cotas de creciente mxima de las corrientesreceptoras,paraevitarquelosbotaderos funcionenahogadosenpocasmuylluviosas.

Las redes proyectadas seguirn en lo posible, el alineamiento de las redes existentes,paraaprovecharlasalmximoy evitar cruces con otras redes. En donde se concentreescorrenta que congestione las vas, se usarn sumideros o crcamos conectados aredes pluviales cortas, que permitan evacuarlas hacia las corrientes ms cercanas.

Teniendo como base las premisas anteriores y los parmetros de diseo establecidos enel RAS/2000, se proyectar el sistema integral de manejo de las aguas residuales y lluviasurbanas de Andes, que compromete las siguientes obras principales:


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Los Colectores de aguas combinadas.Para interceptaryaliviar estasaguas,quesevierten sobre el ro San Juan y sus afluentes urbanos, se proyectarn tres colectoresque ademsde reemplazar las redes existentes en su trazado, entreguen sus aguasal interceptor de ARU, para mitigar el impacto de dichos vertimientos, as:

El Colector Central, que interceptar lasaguas tributariasdela va a Santa Rita ydelsectorde la Alcalda, tiene 620m en tuberas de 8 a 32, 9 cmaras, dosaliviaderos y un viaducto que cruza la cobertura de la entrada del Parque principal.

El Colector Colegios, que arranca en la calle 50 y baja por la carrera 50 hasta laquebradaLaChaparrala,dondealiviasusaguasantesdecruzarlaenviaducto,parallegar al Interceptor de ARU, tiene 83,4m en tuberas de 8 a 24 y 2 cmaras.

El Colector San Pedro, que interceptar y aliviar casi todas las aguas tributariasdel sector de San Pedro para entregarlas al interceptor de ARU, tendr 834m entuberasde8a36, 10 cmaras de inspeccin y cuatro sistemas de alivio.

ElInterceptordeARU,quearrancaaloestedela Planta de potabilizacin, se extiendepor lamargenizquierda de la quebrada La Chaparrala, para interceptar y aliviar todaslas descargas a su paso y las aguas tributarias de los tres Colectores anteriores, antesde entregar las ARU, a la PTAR proyectada detrs del Hospital. Este Interceptor tiene2.021men tuberasde8a27,ademsde56cmarasycincoestructurasdealivio.

Reposiciones y redes nuevas de alcantarillado. Para completar la estrategia demanejodelasARU y ALLU, debern remplazarselostramoscon insuficienciascrticas(q/Q>1,5), porque la insuficiencia de los dems, slo ser notoria con lluvias intensas.LasaguastributariasdeSanLuis,SanFranciscoyCori, que no pueden conectarse porgravedadalsistemaprincipal,secolectarn,aliviarnyconducirnhastalasPlantasdetratamientoindependientedesusARU,por otroscolectoresnoincluidosanteriormente.

3.4 ANTEPROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS ARU DE ANDES

ParaeltratamientodelasARU,se evaluaron seis alternativas con capacidad para removerms del 80% de la carga orgnica y de los slidos suspendidos presentes en dichas ARU(lodos activados, filtros percoladores y anaerobios, UASB y lagunas de oxidacin), cuyacomparacin a nivel tcnico, econmico, financiero, institucional y ambiental, dio lugar a laseleccindelsistema UASB como alternativa ms recomendable para depurar las ARU deAndes, aunque en lo inmediato no existen recursos suficientes para su construccin.

Considerandoentonceslaslimitacionesfinancierasactuales, se deber optar en la primeraetapadelProyecto,porun sistema de tratamiento primario que permitir remover todos losdesechos slidos y hasta el 40% de la DBO5y de los slidos suspendidos (SS) presentesenlasARUdeAndes,por sus bajos costos de construccin y facilidades de operacin.

Yserecomiendaestesistemadesedimentacin primaria, aunque nosecumplanlasmetasde remocin de DBO5 y SS exigidas en las normas vigentes, porque dicho sistemapermitir ante todo, generar una cultura del tratamiento de las ARU, que justifica lasinversionesprevistasparamitigarelimpactode dichas ARU, sobre las quebradas urbanas.


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4. DISEO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO

4.1. PROYECTO DE OPTIMIZACIN Y EXPANSIN DEL ACUEDUCTO URBANO

Teniendo como base el anlisis y seleccin de alternativas de optimizacin y expansindel acueducto urbanodeAndes realizadoenel Anteproyecto,sedescribirnenseguida lascaractersticas y condiciones de funcionamiento de las obras diseadas para tal fin.

4.1.1 El Proyecto de explotacin y manejo de aguas crudas

El sistema proyectado en la cuenca media de la quebrada La Chaparrala, comprendeunacaptacin lateral con una presa en concreto ciclpeo a lo ancho del cauce, cuya rejilla decaptacin tendr 1,5m x 0,5m y 47varillas de . De su caja de derivacin, que tendr1,5mx1,3m,saldrlaaduccinde110menPVC12haciaeldesarenador(ver Figura 4.1)

El nuevo desarenador de 90 l/s, ser una estructura de 12m de largo, 3m de ancho y 1,5mde profundidad til, que tendr dos compuertas manuales de entrada, de 0.50m x 0.55m,para aislarlo y realizarle mantenimiento, desviando las aguas por el by-pass en PVC 8.El desarenador estar provisto adems, con una tolva de fondo y un sistema de purga dearenas, que permitir evacuarlas hacia la quebrada por la red de desage en PVC 12; y

finalmente, tendr en su salida una trampa de flotantes, como se muestra en la Figura 4.2.

Laconduccindeaguascrudas, ser una tubera de5.010mque seguirel trazado de lava veredal, aunque en su trayecto final de 242m, cruza una servidumbre para llegar a unacaja disipadora de energa en el lote del tanque de1.053m3, que entrega las aguas a otracaja de distribucin donde se bifurca, para alimentar la nueva Planta de potabilizacin de30 l/s y seguir con los 60 l/s restantes, por una tubera de PVC6queempalma con laconduccinde8, que las llevar hasta la Planta existente (ver atrs, Figuras 3.2 y 3.3).

4.1.2 El Proyecto de Potabilizacin y almacenamiento de aguas

4.1.2.1 Caractersticas de la Planta de Potabilizacin adicional de 30 l/s

Las aguas entran por un canal de 6,4m de largo, 0,6mdeancho y 0,5m de profundidad,donde se instalar una Canaleta Parshall de W = 6, para el aforo de caudales y la mezclarpidadecoagulantes,pasando luego a los dos mdulos gemelos de floculacin hidrulicade flujo vertical de 15 l/s cada uno y provistos con 94 placas de AC de 1,2mx2,4mx0,01m,y con compuertas manuales de entrada de 0,3m de ancho y 0,5m de altura.

Cada mdulo de floculacin, tendr 7,6m de largo, 1,2m de ancho y 2,5m de profundidad,ascomounmltiplede desage en PVC 4 con 94 orificios de 1. Lasaguas salen porun vertedero de 1,2m de largo, al canal deaguas floculadasdea=0,5my h=2,6m, de cuyofondo salen los mltiples que distribuyen el flujo ascendente en cada sedimentador de altatasa de 3,4m de largo, 2,4m de ancho y 4,2m de profundidad total (ver Figura 4.3).


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FIGURA 4.1 LA NUEVA BOCATOMA SOBRE LA QUEBRADA LA CHAPARRALA


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FIGURA 4.2 EL NUEVO DESARENADOR DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES


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FIGURA 4.3 LOS FLOCULADORES DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S


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Lazonade sedimentacin de cada mdulo, tendr 44 placas de AC de 1,2mx2,4mx6mm,inclinadas a 60 y la zonade lodos,seruna tolvacon un mltiple de fondo en PVC 8, ycon una vlvula de apertura rpida para la purga de dichos lodos. Las aguas clarificadassern colectadas por dos canaletas tipo diente de sierra de 0,15m x 0,20m, que las viertensobre el canal general de entrada a los filtros rpidos, como se muestra en la Figura 4.4.

Lasaguasentranporel fondodelcanal,acadaunodelos cinco filtrosrpidosautolavantesdetasa declinante de 3,3m x2,0mx 4,2mdeprofundidadtil ycruzanelmediofiltrante dearena- antracita,para salir porel falso fondohaciael canal general de aguas filtradas, quetiene 11,2m de largo, 0,6m de ancho y 1,1m de profundidad y en el cual se aplicar elcloro gaseoso para garantizar la potabilidad del agua tratada, que finalmente serconducida hacia el tanque de 1053 m por una tubera de PVC 12 (ver Figura 4.5).

4.1.2.2 El Proyecto de optimizacin de la Planta de potabilizacin de 60 l/s

Para optimizar esta Planta, debeconstruirseunacmaradisipadora de energa antes delcanal deentrada, instalarseotracanaleta Parshall en fibra devidrioy un By-pass hasta laentradadelosfiltros, para poderhacer mantenimientoa los floculadoresysedimentadores,sinsuspender la operacinde laPlanta.Tambindebenajustarse lasvelocidadesde girode la floculacin mecnica para mejorar sus gradientes, reformarse la entrada y salida dela sedimentacin e instalar una vlvula de apertura rpida para mejorar la purga de lodos.

Deben repararse el medio filtrante y el falso fondo del filtro N 1, as como los sellos de lasvlvulas de aguas de lavado que presentan fugas, para finalmente aplicar un tratamiento

superficial con aditivos, a todas las estructuras de la Planta, para dejarlas como nuevas ygarantizar su ptimo funcionamiento hasta con 60 l/s, durante los prximos 30 aos.

4.1.2.3 El proyecto de optimizacin del almacenamiento de aguas de abasto

Debe realizarse un tratamiento superficial del interiordel tanque de 1.053 m3, resanandolas cicatrices de los tensores mal retirados, antes de impermeabilizar la losa y los muros.Luegodebe realizarsesuensayodeestanqueidad,antesdeconectarloconlanuevaPlantade 30 l/s y con latuberade8queseguirusndose para distribuir el agua potable a laszonas altas y alimentar los tanques elevadoyenterradode laplantaexistente, con lo cualse podrn desmantelar los bombeos existentes, previas la conexiones y ajustes del caso.

4.1.3 El Proyecto de optimizacin de las redes de distribucin

Para distribuir el agua potable por gravedad en forma continua y equilibrada, a todos losusuarios urbanos y suburbanos del acueducto, debe realizarse una reforma integral de lasredes (previa la puestaen servicio del tanque de1.053m3), que consiste en conformar unsistemaequilibrado con varios circuitos independientes, para lo cual debern cambiarselas redes averiadas, realizarse algunas reformas y reconexiones, e instalarse vlvulas deregulacin de presiones y control de flujos, como se indica en la Figura 4.6.

Finalmente debe sealarse, que en la Tabla 4.1, se presenta el resumen de inversionesdel Proyecto de optimizacin y expansin del acueducto urbano de Andes, e indica que elcosto global de las obras y medidas del Proyecto es del orden de $ 2000 millones.


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FIGURA 4.4 LOS SEDIMENTADORES DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S


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FIGURA 4.5 LOS FILTROS RPIDOS DE LA NUEVA PLANTA DE 30 L/S


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FIGURA 4.6 EL PROYECTO DE OPTIMIZACIN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIN


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TABLA 4.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DEOPTIMIZACIN Y EXPANSIN DEL ACUEDUCTO URBANO DE ANDES


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4.2 PROYECTO DE MANEJO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y LLUVIAS URBANAS

Definidas las premisas y losparmetrosdediseo del Proyecto de manejo de las ARU ylluviasurbanasdeAndes,sedescribirnenseguidalascaractersticasdelsistemadiseadoque adems, permitir evacuar la escorrenta hacia las corrientes urbanas y concentrarlas ARU en los sitios elegidos para su tratamiento y disposicin final (ver Figura 4.7).

4.2.1 Trazado y Caractersticas de los Colectores de aguas combinadas

Para interceptaryaliviar lasaguascombinadas,queactualmente se descargan sobreelroSanJuanysusafluentesurbanos,deber construirseunsistemadecolectoresqueademsde reemplazar las redes existentes en su trazado, entreguen sus aguas al interceptor de

ARU, para mitigar el impacto de dichos vertimientos sobre las corrientes receptoras, as: El Colector San Pedro, arranca en la carrera 57A y desciende por la calle 56A hasta

la carrera 56, por donde sigue hasta la calle 55, para continuar hasta la carrera 53,donde alivia sus aguas y siguedescendiendo hasta laDiagonal 53, para interceptar elcao Puente Tierra, antes de entregar sus aguas al Interceptor de ARU. Este Colector,que tendr una longitud de 834m en tuberas de 8 a 36, ademsde10cmarasycuatro sistemas de alivio de aguas combinadas, tiene un costo de $ 251,5 millones.

ElColector Central, arranca en el lmite del permetrourbano, por la va a Santa Ritahastalacalle51,donde intercepta lasaguas tributariasdelsectorde la Alcalda, paracontinuar hacia el oeste por la calle 50, hasta entregarlas al interceptor de ARU. Este

Colector, que aliviar y evacuar sus aguas excedentes hacia el cao Paraiso ytendr una longitud de 620m, en tuberas de 8 hasta 32, adems de 9 cmarasde inspeccin, dosaliviaderosy un viaducto que atraviesa la cobertura ubicada en laentrada al parque principal, tiene un costo de construccin de $239,1 millones.

El Colector Colegios, arranca en la calle 50 y sigue por la carrera 50 hacia el norte,hasta encontrarse la quebrada La Chaparrala donde alivia sus aguas y descarga losexcedentes antes de cruzarla en viaducto, para entregar sus aguas al interceptor deARU, despus de recorrer 83,4m en tuberas de 8 a 24, unidas por dos cmarasde inspeccin. Este colector tiene un costo de construccin de $ 22,4 millones.

Cabeagregar que,paracolectar,aliviar yconcentrar lasaguas tributariasdeCori,SanLuis

ySanFrancisco(quenopuedenconectarsepor gravedadal sistemaprincipal),enlos sitioselegidos para el tratamiento independiente de sus ARU, se requieren algunos colectores yredes nuevas, que no se incluirn en este grupo, para diferenciarlos del sistema principal.

4.2.2 Trazado y Caractersticas del interceptor de ARU

EsteInterceptor,querecogeryaliviarlasaguascombinadasdelbarrioMariaAuxiliadora,hasta la Crcel Municipal y las descargas de algunos sistemas del sector de San Pedroas como las aguas de los Colectores Central, San Pedro y Colegios, para transportar lasARU hasta el lote seleccionado para la PTAR, se extender paralelo a la quebrada LaChaparrala, por su margen izquierda y tendr las siguientes caractersticas:


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FIGURA 4.7 EL PROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y LLUVIAS DE ANDES


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El Interceptor arranca al oeste de la Planta de potabilizacin, colectando las aguas delsector de Mara Auxiliadora hasta la Crcel, donde voltea al suroeste hasta el MH 1007,donde aliviar las aguas colectadas, antes de seguir descendiendo paralelo a la quebradaLa Chaparrala, hasta llegar a la carrera 53A (Crdoba), donde interceptar y aliviar laprimera descargadelsectordeSanPedro,paraseguirhacia laPlazadeMercado,donderecibe las aguas del Colector Central y contina hasta el MH 161A, donde nuevamentealivia sus aguas y vierte las aguas excedentes sobre la quebrada La Chaparrala.

El Interceptor sigue por la Diagonal 53 hasta la Carrera 52, donde recibe y alivia las aguasdelcaoPuenteTierraydelColectorSanPedro,paraseguirhaciael noreste interceptandoy aliviando otras descargas deSanPedro y las del Colector Colegios, para continuar porla Calle 54 hasta el Hospital, donde alivia sus aguas excedentes hacia la quebrada LaChaparralita, antes de desviarse al noreste para entregar las ARU colectadas, a la Plantade Tratamiento de ARU proyectada detrs del Hospital, como se mostr en la Figura 4.7.

Finalmentedebe indicarse,que loscostosdeconstruccindeeste Interceptor deARU,quetiene una longitud de 2.021m en tuberas de 8 hasta 27, ascienden a $479,0 millonesincluyendo sus 56 cmaras, sus cinco sistemas de alivio y las reconexiones de todas lasdomiciliarias de las redes que el Interceptor reemplazar a lo largo de su trazado.

4.2.3 Descripcin de las reposiciones y nuevas redes de alcantarillado requeridas

Paracompletar el Proyecto de manejo de las ARU y lluvias urbanas, deben reponerse lostramoscon insuficienciacrtica y construirse los sistemas de manejo de las aguas de lossectoresaisladoshasta sus PTAR independientes, como se indica a continuacin:

En lacalle57concarrera56B,debeconstruirse un aliviadero, para desviar parte de lasARU del barrio Carlos E. Restrepo, hacia el Colector SanPedro y evacuar los excesospor el botadero del sistema 10, que ser expandido para recibir las ARU de la zona deexpansin norte y requerir un pequeo sistema de tratamiento de ARU cerca al B10.

El Colector deCori arrancaenel MH 743,aliviando lasaguas tributarias del sistema 11para seguir hacia el norte, a interceptar y aliviar las aguas combinadas del sistema 12,continuando hasta el lote donde entregar sus ARU a la PTAR proyectada para estesector, despus de recorrer 725m. El costo de este sistema, es de $ 184,4 millones.

En San Luis, debe construirse uncolectorparaleloal roSanJuan,para interceptar yaliviar las aguas tributarias de los sistemas 2 y 3, y las del cao La Paraiso, para llevary concentrar nicamente las ARU, en el sitio elegido para la PTAR San Luis. Estesistema tieneuncostode$178,6 millones, e incluyealgunasobrascomplementarias..

Deben colectarse y aliviarse las aguas tributarias del barrio San Francisco, para llevarsolamentesusARUhasta lapequeaPTARindependienteproyectadaalnororiente delbarrio. La construccin de este sistema, tiene un costo de $ 66,3 millones.

A pesar de los aliviaderos proyectados para desahogar los alcantarillados existentes,el 42% de las redes seguirn siendo insuficientes, siendo prioritario el cambio de 99tramos con insuficiencia mayor del 50% (q/Q>1.5) y en especial, de los que propicianinundaciones y congestin de vas, los cuales se resaltaron en la Figura 4.7.


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4.3 EL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANASComo se indic antes, ms del 75% de las ARU de Andes pueden concentrarse en el loteposterior del Hospital Municipal, donde se ha proyectado la Planta de tratamiento primariode dichas ARU, mientras que para Cori, San Luis y San Francisco, que producen ms del15% de las ARU, se han proyectado pequeos sistemas independientes de tratamiento,que se describirn despus de presentar las caractersticas del sistema principal.

4.3.1 Descripcin del sistema de tratamiento primario de las ARU de Andes

A continuacin se describirn las caractersticas de la Planta de tratamiento primario deARU proyectada para Andes, iniciando con los pretratamientos, as (ver Figura 4.8):

4.3.1.1 Componentes del sistema de pretratamiento de las ARU

LaPTARprimaria, recibir lasARUenuncanaldeentradacondisipadoresdeenerga quegarantizan un flujo laminar uniforme, para pasar por las rejas de cribado y desarenadores;luego se aforan y pasan por una trampa de flotantes, en la entrada a la sedimentacinprimaria. Las caractersticas de estos procesos de pretratamiento, se pueden resumir as:

El canaldeentrada,es una estructura de L=3,8m, a=0,7m y h=0,6m,provistaconun sistema disipador de energa, para garantizar un flujo laminar uniforme y unvertedero lateral de excedentes, para evitar el ingreso de caudales superiores a 50 l/s.

Las rejas de cribado,de 0,75m x 0,75m, instaladas sobre canales de 0,7m x 0,6m,se disearon en platinas de 1 x 3/16" con 33 barras cada 1,5 cm. Cada reja tendruna compuerta manual de entrada, para aislarla y realizar labores de limpieza y mantenimiento, obligndose al paso del todo el flujo por la reja aledaa.

Los dos desarenadores, de L = 3,5m, a = 0,7m, h = 1,06m, tienen una capacidad de50 l/s cada uno, que permitir trabajar con un mdulo mientras se realiza la limpiezadelotro,queseraisladoconcompuertasmanualesdeentradaysalida. Enel fondo decada tolva de arenas, habr un mltiple accionado por una vlvula de purga de lodos.

El sistema de aforo,ser una canaleta Parshall de W = 6 en fibra de vidrio, provistadeunareglillacalibradaparamedirla lminadeaguayobtenerel respectivocaudal,deacuerdo con la tabla de H vs. Q, previamente ajustada mediante aforos volumtricos.

Latrampadegrasasyflotantes,ubicadaen laentradadecadasedimentadorprimarioser una pantalla de 0,6m de ancho, 2,4m de largo y 2,12m de profundidad. Del fondode cada trampa, saldrn dos mltiples distribuidores de 10" con orificios de 2,para garantizar un flujo ascendente uniforme a todo lo largo de cada sedimentador.

4.3.1.2 La Sedimentacin primaria de las ARU

Para la sedimentacin primaria de las ARU, se proyectarn dos mdulos de alta tasa, quetendrn 12,0m de largo, 4,95m de ancho y una profundidad de 4,0m cada uno, los cualesestarn conformados por las zonas que se describen a continuacin:


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FIGURA 4.8 EL SISTEMA DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE LAS ARU DE ANDES


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Zona de entrada. El agua entra a cada mdulo, por dos mltiples de PVC 10, conorificios de 2 cada 0,6m, cuya funcin es distribuir el flujo por debajo de las placasde Asbesto Cemento (AC), para garantizar un flujo ascendente uniforme.

Zonadesedimentacin. Cada mdulo tendr 128 placas de AC de 1,2mx2,4mx1cmespaciadas cada 0,15m e inclinadas a 60 y apoyadas sobre perfiles de aluminiofijados a los muros, que permiten retirarlas, para efectos de limpieza y mantenimiento.

Zona de lodos. Es una tolva de L=12m, a=4m y h=1,2 m, que permite almacenar loslodos sedimentados y evacuarlos hacia el digestor UASB, por un mltiple de fondo entubera de PVC 12 con orificios de 1 1/2 cada 80 cm, mediante una vlvula deapertura rpida, que genera una succin adecuada para la purga de dichos lodos.

Zonadesalida. Cadamdulo tendrdoscanaletas diente de sierra de 0,25mx0,25men lminagalvanizada,para recoger uniformemente losefluentesydescargarlos sobreun canal recolector con un desage en 12, para evacuarlos hacia el ro San Juan.

4.3.1.3 Los sistemas de manejo de lodos y desechos slidos

La PTAR proyectada ser provista adems, con algunos procesos complementarios parael manejo y disposicin de: las basuras retenidas en los cribados, las arenas y slidosdecantados en el desarenador y el material flotante atrapado en las trampas, as como loslodos sedimentados, cuyas caractersticas bsicas se describirn enseguida.

El Digestor de lodos tipo UASB. Para digerir y estabilizar los lodos provenientes delos sedimentadores, la PTAR cuenta con un digestor anaerobio de flujo ascendente,(UASB), que tiene una seccin superficial de 5,9 m x 5,9 m y 4,0m de profundidad, elcual est conformado por las zonas que se describen a continuacin:

Zonadeentrada: Los lodos llegan a una caja de 1,0m x 1,0m y h =0,75m,que losdistribuyenadoscajassecundariasde 0,75m x 0,60m y H = 0,35m, que contienentres vertederos triangulares con bajantes en PVC 2, que dirigen el lodo hacia elfondo del digestor, para garantizar una distribucin uniforme del flujo ascendente.

Zona de gases: Cada digestor tiene dos lminas deflectoras en acero inoxidablede 1,0m x 5,9m, que dirigen los gases producidos en la digestin anaerobia, hacialas campanas de almacenamiento de 1,2m x 5,9m de seccin, de donde salen poruna tuberade2,haciael quemadordegasesubicadoencimadecadacampana.

Zonadesalida: Cada digestor tiene dos canaletas tipo diente de sierra en aceroinoxidablede0,25mx0,25my L = 5,25m, para colectar uniformemente los efluentesy verterlos sobre un canal de salida provisto de una tubera 6, para evacuarloshacia el ro San Juan, por la red general de desage y drenaje de todo el sistema.

Zona de lodos: Para evacuar los lodos digeridos, cada digestor tiene en el fondodos tuberas recolectorasenPVC4,conorificiosde11/4cada0,3m, lascualesconfluyen en un ramal de 4, que permite evacuarlos hacia los lechos de secado.


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Los lechos de secado de lodos. Son cuatro mdulos de 3,5m x 4,0m y H=0,85m,con un lecho filtrante de h = 0,4m (grava y arena clasificada) y un mltiple de fondo enPVC4conorificiosde1,paraevacuar el agua filtradahaciael roSan Juan, por lared general de drenaje de la PTAR. Los lodos secos, deben rasparsey llevarse a unaramada, donde terminan de secarse para reutilizarlos como mejoradores de suelos.

Manejodedesechosde lospretratamientos.En laPTAR,debernexcavarse cuatrotrincherasde3mx3myh = 0,6m, para disponer las basuras atrapadas en las rejas decribado y el material removido en los desarenadores y las trampas de grasas. Estosdesechos debenestabilizarseconcalycubrirseformandocapassucesivashastallenarlaprimera trinchera, para continuar en la segunda y as sucesivamente, hasta llenarlas cuatro (mnimounao),paravolver adesalojar la primera y repetir todo el proceso.

La red general de drenaje y descarga de efluentes. Para evacuar los caudalesexcedentes y los efluentes de la PTAR hacia el ro San Juan, se extender una redentubera de 12, que servir de By-pass, para aislar los sedimentadores, o el digestorde lodos y cuya estructura de descarga, es una caja de 1,2mx1,2m y h=0,9m, provistacon un vertedero rectangular de cresta delgada con orificios de 4, para evacuar elefluente sobre un lecho de piedra, a travs del cual se infiltra hacia el ro San Juan.

4.3.2 Los sistemas de tratamiento de las ARU de los sectores aislados

ParaCori,SanLuisySanFrancisco,sehandiseadosistemasde tratamientodesusARU,queconstandeun tanquespticoyunFiltroAnaerobiode Flujo Ascendente (FAFA), cuyasdimensiones se indican en los Planos de diseo. Cada sistema tendr una reja de entrada

para retener basuras y una tubera de By-pass, para aislarlo y realizarle mantenimiento.Cada tanque sptico ser una estructura rectangular en concreto reforzado diseada paraun Tiempo de Retencin Hidrulico de 12 horas, del cual pasan los efluentes al FAFA, quetambinserun tanque rectangular conun lecho filtrantedeh = 1,2my un TRH = 6 horas.

4.4 RESUMEN DE INVERSIONES DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO

En la Tabla 4.2 se resumen las inversiones del Proyecto de manejo y tratamiento de lasARU y lluvias urbanas de Andes, que ameritan las siguientes aclaraciones bsicas:

Aunque todas lasobrasson imprescindibles,laconstruccinde laPTARprincipal estligada con la construccin de los Colectores principales y del Interceptor de ARU, que

concentrarn las ARU en dicha PTAR; y lo mismo ocurre con las redes y colectoresque concentrarn las ARU de los sectores aislados en sus PTAR respectivas.

El cambio de las redes con insuficiencia hidrulica mayor del 50% (q/Q>1,5), tambines apremiante, pero debe priorizarse el reemplazo de aquellos tramos que generanproblemasnotoriosenpocaslluviosas,comotambin a los que condicionan las obrasde transporte de las ARU hasta las PTAR y los que tengan un q/Q > 2,0.

De todas maneras, ambos grupos de obras requieren recursos de cofinanciacin deCorantioquiaydel FondoNacionaldeRegalasentreotros,pues losprecarios recursostarifarios y sectoriales del municipio debern destinarse a las obras ms urgentes delProyecto de acueducto urbano, como se ver enseguida.


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TABLA 4.2 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTODE SANEAMIENTO HDRICO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANDES


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5. PROGRAMA DE EJECUCIN E INVERSIONES DEL PROYECTO

5.1 RESUMEN DE INVERSIONES PARA LA CONSTRUCCIN DEL PROYECTO

En la Tabla 5.1, se presenta el resumen general de obras e inversiones requeridas para laconstruccin del Proyecto de optimizacin y expansin del Acueducto y el Alcantarilladourbano de Andes, las cuales ameritan las siguientes consideraciones bsicas:

Inicialmente debe indicarse, que el momento ptimo de la inversin de todas las obrasproyectadas, es inminente y que el orden de prioridades en su ejecucin, dependerde los recursos de cofinanciacin que puedan obtenerse de Corantioquia y del FondoNacional de Regalas, porque lo deseable sera ejecutar en lo inmediato la totalidadde las obras proyectadas, si logran obtenerse todos los recursos para ello.

Todas lasobrasymedidasdel ProyectodeAcueductourbano, cuyo costo es del ordende $2.000 millones, son de carcter prioritario, aunque pueden esperar un poco ms,la optimizacin de la Planta de potabilizacin existente y el cambio de las viejas redesde AC y HG, pero stas no representan ni el 20% de los costos totales del Proyecto.

Las obras ms urgentes del Proyecto de alcantarillado urbano son los reemplazos delas redes con q/Q > 1,5, los Colectores de aguas combinadas, el Interceptor de ARU yla PTAR principal, perosuejecucindepende de la cofinanciacin de entidades comoCorantioquia, el Fondo Nacional de Regalas el Plan Colombia, etc, pues los recursostarifarios del servicio y sectoriales del municipio, debern destinarse a cubrir lasinversiones de las obras ms urgentes del Proyecto de acueducto urbano.

Podrn aplazarse los cambios de las redes de alcantarillado menos insuficientes, ascomo los sistemas de manejo y tratamiento de las ARU de los sectores aislados, deCiudad Cori, San Luis y San Francisco, que debern ejecutarse cuando se consiganrecursos de cofinanciacin, porque a nivel local no existen recursos para ello.

De todas formas, debern programarse las obras e inversiones del Proyecto, paraculminarlas en el ao 2002, asumiendo que tanto la administracin municipal, como

Ingeniera Total ESP, harn los esfuerzos necesarios para conseguir los recursos decofinanciacin, que permitan culminar todas las obras del Proyecto en el prximo ao,o por lo menos las obras que permitan cumplir sus objetivos bsicos.

Finalmente debe reiterarse, que si en el ao 2002 no logran conseguirse los recursosrequeridos para construir el sistema de explotacin, manejo y tratamiento, diseadopara atender por gravedad a todos los usuarios, deber culminarse la construccin delbombeo al nuevo tanque de 1.053 m3, para atender las necesidades de agua de laszonas altas, mientras se consiguen los recursos para ejecutar dicho Proyecto.


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TABLA 5.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DEACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES


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5.2 PROGRAMACIN FSICO FINANCIERA DE LAS OBRAS DEL PROYECTO

Teniendo en cuenta que todas las obras proyectadas para cumplir los objetivos bsicosdel Plan Maestro de acueducto y alcantarillado urbano de Andes, deben ejecutarse en elinmediato plazo y como mnimo en el ao 2000, en la Tabla 9.2 se presenta el programade financiacin de las obras del Proyecto,queameritalassiguientesobservaciones:

Las inversiones realizadasenel 2001, incluyen los costos de estudios de preinversin,la instalacindealgunosmacromedidores y vlvulas reguladoras de presin, as comoalgunasreposicionesderedes y parte de la optimizacin de la Planta de potabilizacinqueseestejecutando,todolocualsehafinanciadoconrecursostarifariosdelservicio.

En el 2002,debe construirseel sistemadeaprovechamientode aguas, con un crditode$908millonesapalancadosenICNsectorialesyparaello,el municipio debe obtenerautorizacin de Planeacin Departamentalparadestinar$480millonesdeICN rurales.Tambin se espera que el Fondo Nacional de Regalas aporte $500 millones, paraconstruir laPlantade30l/s, habilitar el nuevo tanque de 1.053 m3y realizar los ajustesrequeridos, para seguir atendiendo por gravedad a todos los usuarios del acueducto.

Adicionalmente, Ingeniera Total ESP deber culminar la optimizacin de la Planta depotabilizacin y realizar los ajustes principales de las redes existentes, as como lainstalacin de macromedidores y vlvulas reguladoras de presin, con los excedentestarifariosde losservicios,esperandorecursos adicionales del Fondo de Regalas paraculminar el cambio de redes averiadas y las dems obras del Proyecto de acueducto.

Encuantoal PlanMaestrodealcantarilladourbano, se espera que Corantioquia aporterecursos de cofinanciacin por $1.560 millones, para las obras principales de manejoy tratamiento de las ARU (Colectores, Interceptor y PTAR primaria) y que el FondoNacional deRegalas aporte recursos adicionales para la ejecucin plena del Proyectoen el 2002, o por lo menos para cambiar las redes con insuficiencia ms crtica y paraconstruir los sistemas de manejo y tratamiento de las ARU de los sectores aislados.

Si logranejecutarse las principales obras y medidas previstas para el ao 2.002, secumplirnlosobjetivosdel proyecto,porquese lograrcoberturaplenaenlosservicios,podrnabastecerseporgravedadtodoslosusuariosdelacueductoconmenorescostosy se concentrarn casi todas las ARU en la PTARprimariaque lasdepurar,antes de

descargarlas sobre el ro San Juan (quedando pendientes las pequeas PTAR).

Noobstante loanterior,quedarpendienteel cambiodealgunasredesdealcantarilladocuya insuficiencia hidrulica slo ser notoria con lluvias muy intensas,sinquegeneremayoresproblemas,oriesgosparalapoblacin, pero estas obrasdeben ejecutarse encuanto sea posible, para optimizar el alcantarillado urbano existente en Andes.

De todas formas, si no logran obtenerse los recursos requeridos para ejecutar todas lasobras programadas en la Tabla 9.2, deber atenderse el orden de prioridades descritoanteriormente, aunque tengan que aplazarse algunas obras prioritarias, las cuales sedebernejecutar en la medida que se consigan recursos de financiacin para ello.


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TABLA 5.2 PROGRAMACIN FSICO FINANCIERA DE LAS OBRAS DELPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE ANDES

estudio y diseño plan maestro de acueducto y alcantarillado pmaa andes

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