estudio y diseÑos de los colectores de matrices en el sector manablanca-cartagenita ptar.pdf

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II

CAPITULO N 1 ESTUDIOS BSICOS

1. RECOPILACION DE INFORMACION

Para la consolidacin de la lnea base del Proyecto, se procedi a recopilar y analizar la informacin existente proveniente de diferentes fuentes, las cuales se describen a continuacin:

1.1 EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE FACATATIVA

La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Facatativa (E.A.A.F. E.S.P.) con el propsito de brindar la mayor colaboracin al desarrollo del proyecto suministr la siguiente informacin:

Catastro de Redes de Alcantarillado del Municipio de Facatativ elaborado por los Ingenieros Jorge Baquero D. y Jorge Flechas J. Se suministr copia del estudio en medio magntico la cual incluye los planos de las poligonales, los planos topogrficos y los planos de catastro de redes de alcantarillado.

Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado de Facatativ elaborado por la firma Hidroconsulta Ltda. Concretamente la informacin suministrada corresponde al Plan Maestro de Alcantarillado (2 tomos), Estudio de Poblacin y Demanda (1 tomo), Estudios Hidrolgicos (1 tomo), Geologa-Geomorfologa y Geotecnia (1 tomo) y el Resumen Ejecutivo del proyecto (1 CD).

Plan de Ordenamiento Territorial (P.O.T.) de Facatativ. La informacin suministrada en medio magntico (1 CD) contiene todos los aspectos del mencionado documento.

Estudio a Nivel de Factibilidad de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Sector Cartagenita, realizado por el Ingeniero Pedro Escobar Quintero para la Corporacin Autnoma Regional de Cundinamarca, C.A.R. El estudio consta de un (1) tomo donde se incluyen los reducidos de los planos del proyecto.

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Ecobosques Ltda. para la E.A.A.F. Del mencionado estudio se fotocopiaron los resultados de los aforos de caudal y ensayos de laboratorio de los vertimientos de la PTAR I, del Sector Santa Marta, de la Crcel de la Polica, del Sector el Jardn y el Sector Cartagenita.

Informacin de consumo facturado por la E.A.A.F. E.S.P. entre los meses de septiembre y octubre de 2005. De la informacin suministrada por usuarios, sectores y rutas, se analizaron para el proyecto las rutas N 0501, 0502.

Informacin sobre los consumos promedio reportados por la Carcel de la Polica, en los meses de febrero a mayo de 2006.

1.2 ASOCIACION DE SOCIOS SUSCRIPTORES DEL SERVICIO DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO DEL BARRIO CARTAGENA DE FACATATIVA, TRIPLE A DEL BARRIO CARTAGENA.

La Triple A del Barrio Cartagena consciente de la importancia del proyecto para el desarrollo de su Empresa y el desarrollo de sus afiliados, suministr a la Consultora los datos de facturacin y compra de agua en bloque a la E.A.A.F. durante el perodo de Enero a Octubre de 2005.

Tambin se consultaron con esta Empresa los consumos promedio de los grandes usuarios del sector, como son: Agrinal de Colombia S.A., Matadero Municipal de Facatativ y el Colegio Departamental en sus sedes bachillerato y bsica primaria.

Tambin a travs de la Triple A, se conoci acerca de la intencin de Alimentos Polar S.A. (antes Promasa), de abastecerse a partir del ao 2006 del servicio de acueducto pblico. La solicitud de Alimentos Polar fue para un caudal de 6500 m3/bimestre.

Adicionalmente y con la supervisin de la Triple A, se adelantaron varias visitas de campo con el fontanero de la misma empresa, el seor Aristbulo Zabala, con diferentes propsitos:

Una primera visita para identificar los sectores donde se presentan deficiencias en el sistema de alcantarillado y reconocer las particularidades constructivas de las redes sanitarias del sector.

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principales del sector.

1.3 CENTRO CARCELARIO DE LA POLICIA NACIONAL

En compaa del Intendente Bonilla, Oficial de Servicio al momento de la visita, se recorri y se identific en campo la lnea de descarga de las aguas residuales del centro penitenciario. Dentro de la visita se detectaron algunas anomalas en la cimentacin de la tubera durante su recorrido a travs de un reservorio de agua y se identific el punto de descarga de la lnea. Tambin se identific la caja de aguas negras de la Penitenciara y se discutieron posibles soluciones al vertimiento de aguas residuales realizado por parte de esta institucin al ro Botello.

1.4 AGRINAL COLOMBIA S.A.

Se realiz una vista a las instalaciones de la fbrica para concentrados de animales Agrinal Colombia S.A. Durante la visita se realiz una breve entrevista al Ingeniero de Mantenimiento de la Planta, el seor Freddy Rojas, donde se cuantific el nmero de trabajadores, se identific el tipo de procedimiento para la elaboracin de los concentrados, se inspeccionaron las redes internas de alcantarillado y de acuerdo con las experiencia del mismo ingeniero se estimaron los posibles vertimientos a la red municipal.

1.5 ALIMENTOS POLAR

Siguiendo una metodologa similar a la adoptada con Agrinal de Colombia, la Consultora se entrevist con los Ingenieros de Mantenimiento y Gestin Ambiental de la Fbrica de Alimentos Polar, Ing. Omar Ramrez e Ing. Juan Diego Urazn respectivamente. De la entrevista se obtuvieron el nmero de trabajadores, el procedimiento de fabricacin de las harinas pre-cocidas, una copia de la caracterizacin de vertimientos de la fbrica y una inspeccin a las redes de alcantarillado sanitario.

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2.1 CATASTRO DE REDES DE ALCANTARILLADO

Junto con el Plan Maestro de Alcantarillado, es el documento ms importante para la realizacin del Proyecto. De este estudio se tom la configuracin de las redes y en los casos donde la informacin no era completa, se extrapol a partir de ste la informacin faltante.

La topografa generada en este trabajo sirvi de base para todos los levantamientos topogrficos realizados por la presente Consultora y se utiliz como insumo bsico para la determinacin de las reas aferentes de Alcantarillado, tanto pluvial como sanitario.

Del anlisis de los planos del Catastro se listan a continuacin las inconsistencias en los resultados presentados, las cuales llevaron al retraso de la presente Consultora y no fueron corregidas a cabalidad durante el plazo del presente proyecto:

No se presenta catastro del Colector Pluvial N 5LL del Plan Maestro de Alcantarillado, entre las calles 14B Este y 16B Este. Los cinco pozos no catastrados se encuentra a simple vista y no presentan problemas en sus tapas.

El alineamiento de los Colectores N 4 y 5LL del Plan Maestro de Alcantarillado presenta errores a la altura de la Calle 17. El alineamiento propuesto pasa por debajo de las viviendas, mientras que en terreno es facilmente comprobable que el recorrido de los colectores permanece por la va Manablanca sin interferir con las casas de la zona.

No se presenta catastro alguno para el Sector San Antonio Alto.

En la zona norte del Barrio Prado, a la altura de las Calles 17 y 17A, no se define con claridad ni el sentido de los flujos ni el catastro de los pozos iniciales, los cuales no presentaron ningn problema durante su inspeccin por parte de la presente Consultora.

En la intercepcin de la Calle 21A Este con la paralela de la va Manablanca, la localizacin de los pozos N 36169 y 36175 es incorrecta al igual que la distribucin de flujos adoptada.

En la Calle 22B Este se ignor por completo la lnea principal de alcantarillado que viene del sector norte de Cartagenita, la cual en el presente estudio, se consider como uno de los colectores principales. Dado que la va fue pavimentada recientemente se entiende la


no consecucin de la informacin de esta lnea de alcantarillado, pero en vista que con la pavimentacin se realzaron todos los pozos sobre la misma, se estima conveniente actualizar la nueva informacin al Catastro de Redes Actual.

El Catastro no contempl ninguna de las estructuras tipo By-pass entre las redes de alcantarillado existente. Las estructuras localizadas en la Carrera 2 Sur y parelelas a la lnea ferrea, funcionan actualmente como alivios de la red de alcantarillado combinado hacia la red de aguas lluvias. Sobre la Calle 22B Este tambin se identific otra estructura tipo By-pass entre la red proveniente de Cartagenita (Zona Norte, sobre la ladera) y la nueva red, propia de la Calle, del barrio Prado.

No se realiz un catastro adecuado del Colector Pluvial por la Calle 26 Este.

La distribucin de los flujos en la va hacia Manablanca entre el Centro de Salud de Cartagenita y el cruce con la Avenida Panamericana, es deficiente ignorando algunas lneas de alcantarillado y varios pozos de inspeccin facilmente localizables.

Debido a las precarias condiciones de la va de Manablanca en el cruce con la Avenida Panamerica, en el Catastro no se presentan los pozos que precisan las caractersticas de este cruce.

De igual forma es totalmente confusa la distribucin de flujos de alcantarillado aguas abajo del cruce de la va Panamericana. En este sector no se precisan como se conectan las redes principales ni se da continuidad a ningn tramo hasta la descarga al ro Botello.

No se presentan las cotas de descarga de los colectores del sector El Jardn ni los que vierten al ro Botello en el sitio conocido como el Camelln, al norocidente del barrio Va Vieja.

Ante la gran cantidad de vacos en la informacin de catastro de redes, la presente Consultora decide implementar la complementacin de la informacin mediante levantamientos topogrficos localizados y la extrapolacin de cotas en los casos donde no fue posible localizar los pozos de inspeccin.

Se decidi no esperar las correcciones definitivas del Catastro de Redes, al incurrirse en una espera de tres (3) meses, la cual no fue sostenible para las necesidades de la E.A.A.F. ni para el flujo de caja del Proyecto.

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RESIDUALES DE CARTAGENITA

De este estudio contratado por la Corporacin Autnoma de Cundinamarca, CAR, con el Ingeniero Pedro Escobar Quintero en el ao 2000, se tuvieron en consideracin los siguientes resultados:

Las aguas residuales del Sector Manablanca Cartagenita, no se pueden conducir por gravedad a la actual PTAR I.

La planta actual, PTAR I, presenta poblaciones de diseo y unas caractersticas de operacin que no dan confiabilidad para incluir en el tratamiento, las aguas residuales de los sectores Manablanca Cartagenita.

El sitio escogido para la localizacin de la nueva PTAR II, a la cual llegarn los aportes de los sectores Manablanca Cartagenita y los Centros Poblados hacia la Carcel de la Polica de Facatativ, corresponde a la parte baja de la Hacienda Las Vegas, la cual colinda con la ronda del ro Botello a una distancia aproximada de 400 m. de la va Panamericana.

Se estima una cota de elevacin en el predio escogido para la PTAR II de 2566 m.s.n.m.

Se traza preliminarmente un interceptor paralelo al ro Botello, el cual recoge todos los aportes de la zona de influencia analizada y los transporta hasta la nueva PTAR II. El colector planteado a nivel de pre-factibilidad, se estima tiene una longitud de 2100 m. en dimetros 20 y 24 y un costo de $329.236.865 a precios del ao 2000.

Para los estudios demogrficos se realiz un censo poblacional que arroj una poblacin para el ao 2000 de 14074 habitantes en la zona de influencia del Proyecto.

Del censo de poblacin se agruparon 23 manzanas paras las cuales se calcul el numero de viviendas y habitantes.

Se estim una poblacin de 1128 habitantes para el Barrio El Jardn y 974 habitantes para los centros poblados en el ao 2000, con la cual se estima que el vertimiento localizado en el sitio conocido como el Camelln representa el 91% de las aguas residuales de la zona de influencia analizada.

Utilizando una tasa de crecimiento del 3% se estima una poblacin de 25466 habitantes en el ao 2020, para la zona de influencia de la PTAR II.

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sector.

De acuerdo a como se cita en el estudio, el POT no presenta una normatividad especifica para el sector, por lo cual se considera conveniente construir la nueva Planta de Tratamiento en etapas de 10 aos, con el propsito de ajustar las obras a la dinmica de crecimiento de la poblacin.

Se realizaron dos aforos de 24 horas en el punto de descarga conocido como el Camelln, incluyendo ensayos de temperatura, pH y slidos sedimentables.

De los resultados de los aforos se puede observar un aporte por infiltracin de aproximadamente 6 L/s, el cual corresponde a los valores aforados a las 3:00 A.M.

Se estima un caudal medio de aguas residuales, sin incluir infiltracin, de 22.8 L/s.

Para el ao 2010 que corresponde a la primera etapa de la PTAR II, se calcula un caudal de aguas residuales de 30.6 L/s y un caudal por infiltracin de 6.7 L/s, para un caudal medio total de 37.3 L/s.

De acuerdo con la caraterizacin de las aguas residuales realizado por la firma ILAM Ltda. durante los mismos das de aforo, se obtiene una DBO5 de 450 mg/L y un aporte per capita de aproximadamente 0.09 Kg DBO5/ Hab.-da.

La DBO5 de diseo adoptada para el ao 2010 corresponde a 527 mg/L.

Dentro de la factibilidad se analizaron dos alternativas de tratamiento, la primera consiste en un zanjn de oxidacin y la segunda en lagunas aireadas. Se descartaron las lagunas facultativas por la poca disponibilidad de rea en el sector.

De la factibilidad se concluye que el proceso que por costos, eficiencia de operacin, mantenimiento y capacidad de espansin, se adapta mejor a las condiciones de la zona es el zanjn de oxidacin.

Para el tratamiento adoptado se dimensiona un zanjn con un tiempo de detencin de 20 horas, un volumen aproximado de 2700 m3 y unas dimensiones de 67 m de largo, 14 m de ancho y 3.5 m de profundidad. (Primera Fase a 10 aos)

Se adopta un sedimentador secundario de diametro = 22.5 m y una profundidad de 3.6 m.

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II Se calcula un rea de lechos de secado 474 m2 y una potencia del sistema de aireacin

de 92 KW.

De acuerdo a mediciones realizadas por la presente Consultora a los planos de prediseo presentados, se estima que el rea necesaria para la primera etapa de la PTAR II es de 2 Ha.

Finalmente se estima un costo de construccin para la primera etapa de la PTAR II (hasta el ao 2010) de $ 1.324. 197.692 en pesos del ao 2000.

2.3 PLAN MAESTRO DE ALCANTARILLADO

Aunque el Plan Maestro de Alcantarillado de Hidroconsulta trata superficialmente la problemtica del Sector Manablanca Cartagenita, se extrajeron los siguientes apartes de este estudio:

Con respecto al crecimiento poblacional se presentan dos anlisis, uno realizado por la firma TEA Ltda y el otro realizado por la misma Consultora, Hidroconsulta Ltda. Para el primer caso se propone una tasa de crecimiento para Facatativ del 2%, mientras que el anlisis de Hidroconsulta reporta una tasa cercana al 3%.

De acuerdo con el Cuadro N 2.3.5.1 del Tomo de Estudios de Poblacin y Demanda de Facatativ no se preven zonas de expansin en el sector Manablanca Cartagenita.

Se estima una poblacin de saturacin en el sector Manablanca Cartagenita de 13581 habitantes.

Del estudio de Poblacin se concluye que las zonas de expansin propuestas no tienen la capacidad para albergar la totalidad del crecimiento y por tal razn se presentarn ampliaciones en las zonas de expansin y/o nuevas zonas de expansin con su cambio de normativa.

Como dotacin neta se calcula un valor de 145,7 L/Hab. da, pero se reporta que para condiciones similares a las de Facatativ, en Bogota se reportan dotaciones del orden de 100 L/Hab. da.

En el Plan Maestro se identifican dos (2) colectores principales en el rea de influencia de la nueva PTAR II. El primero de aguas negras denominado de dos formas en el


documento, Colector 12 en la descripcin del Sistema y Colector 4 en los planos del proyecto; el segundo identificado como Colector 5LL.

Los dos colectores principales se localizan sobre la va a Manablanca Cartagenita, continan por la Transverasl 2 y la altura del Polideportivo del Barrio Va Vieja, doblan hacia su descarga final en el ro Botello.

Del estudio de factibilidad realizado para el sector Manablanca Cartagenita, se recomienda de acuerdo con la matriz de decisin planteada, que el esquema de optimizacin de las redes de alcantarillado sea del tipo separado.

Del diagnstico realizado se concluye que el Colector 4 (existente) tiene capacidad suficiente para conducir las aguas residuales de este sector, por lo cual se debe mantener la infraestructura existente, implementando un mantenimiento frecuente de las redes.

Como resultado del diagnstico se propone la construccin de un nuevo colector pluvial 5LL, por el mismo alineamiento del colector existente, con una capacidad mayor en dimetros desde 12 hasta 2.00 m. Se estima un costo de $ 2.554.257.562 (pesos del ao 2001) para la construccin del Colector 5LL.

Para la zona de influencia de la PTAR II se prev una zona de expansin paralela a la va Panamericana, en el costado oriental de la misma, adyacente al cerro de Manablanca Cartagenita. Para esta zona de expansin se propone un nuevo colector sanitario denominado Colector 4A en dimetros 8 y 10, el cual descargar sus aportes residuales al Colector 4 a la altura del cruce de la Avenida Panamericana con la va Manablanca Cartagenita. Se estima un costo de $ 295.500.211 (pesos colombianos del ao 2001) para la construccin de este colector.

Tambin paralelo al Colector 4A se propone un colector pluvial denominado 5ALL, el cual descargar al nuevo Colector 5LL en el mismo cruce de la Avenida Panamericana. El costo del Colector 5ALL se estima en $ 1.386.744.842.

Se propone un interceptor para el saneamiento del ro Botello, aguas abajo de la PTAR I, que reciba los aportes sanitarios de los Sectores Santa Marta (varios centros poblados), El Jardn y Manablanca Cartagenita. Para este interceptor se estiman dimetros entre 12 y 24 con un costo de $ 486.370.905 (pesos colombianos del ao 2001).

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II El monto estimado de las obras para el mejoramiento de las redes de alcantarillado en la

zona de influencia de la PTAR II es de $ 4.427.373.309 (pesos colombianos del ao 2001).

Se propone cambiar el esquema de tratamiento de la PTAR II propuesto por el Ing. Pedro Escobar Q. por un sistema de lagunas de estabilizacin con dos lagunas facultativas y una laguna de maduracin. En el Plan Maestro no se propone una nueva localizacin para la PTAR II, proponindose la construccin de las lagunas en el mismo lote del proyecto del Ing. Escobar. El costo estimado para este proyecto a precios del ao 2001 es de $ 2.348.346.722.

Para la construccin de las Lagunas se calcula un rea necesaria de compra de predios de 10 Ha., la cual se estima tiene un costo de $ 500.000.000. Analizando las reas implicadas y teniendo en cuenta que las lagunas tambin tienen un horizonte de diseo de 10 aos, se concluye que las lagunas necesitan cinco veces ms rea que los zanjones propuestos por el Ing. Escobar y por esta razn son tambin cinco veces ms costosas en el rubro de adquisicin de predios.

2.4 PLAN DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL, POT

De este estudio se extrajo la descripcin de la problemtica de planeamiento de la zona de influencia de la Nueva PTAR II. Los aspectos ms importantes encontrados se listan a continuacin:

En general el sector Manablanca Cartagenita presenta una carencia de la infraestructura mnima para el adecuado desarrollo del sector (vas, conexin, red de espacios pblicos y equipamientos colectivos).

Las viviendas del sector Las Palmas del barrio Cartagenita, se encuentran en riesgo de deslizamiento por las altas pendientes y procesos urbansticos no planeados.

Las viviendas del Barrio Cartagenita que se encuentran contiguas a las antiguas receberas, se encuentran en riesgo de deslizamiento y en la actualidad se est implementando su relocalizacin hacia el proyecto de vivienda de inters social del Muncipio, Urbanizacin Juan Pablo II.

En el barrio El Jardn, existen 7 viviendas que se encuentran sobre la ronda del ro Botello y corren riesgo de inundacin.

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II En los predios contiguos al barrio El Jardn se localiza el banco de tierras municipal con

un rea disponible de expansin de 4.12 Ha.

Con el propsito de mejorar las condiciones de habitabilidad y potencializar el mejoramiento integral del sector, en el POT se proponen las siguientes acciones:

Definir y vigilar las antiguas receberas como reas de exclusin urbanstica.

Utilizar el rea de expansin del barrio El Jardn (Banco de Tierras), para la construccin de vivienda de inters social.

Legalizacin del sector San Antonio.

Construccin del Parque de Ecoturismo del Cerro Manablanca.

Construccin del Parque Lineal del Corredor Frreo del Sector Manablanca.

Construccin de la va regional Avcola Santa Mnica Cartagenita.

Construccin de la Avenida Longitudal Borde Sur desde Cartagenita hasta el Barrio Girardot.

Construccin de los Parques: Urbano de Manablanca, Zonal El Tringulo, San Antonio Y Local del Barrio El Jardn.

Construccin en el predio con ficha catastral N 007-0156, de la segunda planta de tratamiento de aguas residuales la cual recoger a su vez las aguas servidas de los barrios de Cartagenita y Manablanca.

3. DEMOGRAFIA

3.1 CENSO DE HABITANTES

Dado que la informacin disponible sobre los censos nacionales de 1984 y 1993, no se encuentra discriminada por sectores y en vista que la dinmica de crecimiento del Sector Maniblanca Cartagenita - Santa Marta, ha sido de carcter informal en su mayora, presentndose muy pocos desarrollos con uniformidad urbanstica, es necesario implementar un sondeo peridico de la poblacin en la zona de estudio.

De la informacin existente y con un enfoque similar, se extracta el censo poblacional realizado por el Ingeniero Pedro Escobar para el diseo a nivel de factibilidad de la PTAR II.

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II El mencionado estudio al ser especifico del sector y al agrupar la poblacin por zonas de similar desarrollo o delimitacin espacial, se convierte en la fuente ms precisa sobre la demografa de la zona.

Con el propsito de actualizar la informacin existente y tener una herramienta de comparacin y previsin para los prximos aos, la presente Consultora decide implementar un nuevo censo de poblacin, conservando la misma delimitacin y filosofa de las zonas planteadas por el estudio del ingeniero Escobar, de tal forma que se pueda comparar zona a zona la dinmica demogrfica del sector.

3.2 METODOLOGIA NUEVO CENSO POBLACIONAL

Para la realizacin del censo, se escogi personal Facatativeo y en especial de la zona, con el propsito de lograr la mayor receptividad por parte de la Comunidad. La metodologa del censo consisti en una muy breve entrevista realizada vivienda por vivienda en la cual los encuestados respondan dos simples preguntas: Cul es la direccin del predio?, Cunta gente vive en la vivienda?

Se incluy la direccin de las viviendas como factor de control para evitar la duplicacin de informacin en los sitios de traslapo de las rutas de empadronamiento, al mismo tiempo que se sigui un consecutivo a fin de evaluar el nmero de viviendas por zona. Tambin con el propsito de lograr el mejor estimativo poblacional, se encomend un solo encuestador por zona, para tener uniformidad de criterio.

Para garantizar que el censo se realizara conservando las mismas manzanas del censo del ingeniero Escobar, se entregaron a cada empadronador, esquemas con la delimitacin precisa de cada manzana, adems que se realiz un recorrido inductivo, previo a la realizacin del censo. Como se coment anteriormente, para la realizacin de este sondeo se utiliz personal que estuviese familiarizado con la zona y por ende que comprendiera ms fcilmente la delimitacin de zonas propuestas.

3.3 ANALISIS DEL CENSO DEL INGENIERO PEDRO ESCOBAR

Despus de un breve anlisis al censo realizado por el ingeniero Escobar, se pueden extraer las siguientes fuentes de error o imprecisiones:

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II La manzana N 10 relacionada en los resultados del censo, no se presenta en el plano

de localizacin de manzanas.

Existen dos manzanas identificadas con el N 14, en el plano de localizacin de manzanas.

En la actualidad la manzana N 6 est totalmente inhabitada y de acuerdo con la informacin de los habitantes de la zona, tampoco ha estado habitada en los ltimos aos.

A la manzana N 8 que corresponde a las fbricas de Alimentos Polar y Agrinal Colombia S.A. se le asigna una poblacin de 700 habitantes, la cual no es acorde con el nmero de empleados en las fbricas.

La poblacional asignada al Colegio Departamental, manzana N 23, es superior a la poblacin real para la poca en que se realiz el censo, ms si tiene en cuenta que el Colegio cuenta con doble jornada.

3.4 RESULTADOS CENSO 2005 ANTONIO SANTOS S.

En el Cuadro N 1 - 1 se presentan los resultados del nuevo censo. La poblacin estimada para la zona de Maniblanca-Cartagenita, excluyendo el sector Santa Marta, es de 14547 habitantes, con una densidad promedio de 356 habitantes por hectrea.

3.5 ANALISIS DE RESULTADOS

A continuacin se presentan las observaciones a los resultados del nuevo censo de poblacin:

En las manzanas N 1, 2, 5, 12, 16, 17, 18, 19, 20 y 24 se encontr un crecimiento poblacional acorde a lo esperado, por lo que se considera que no hay errores importantes asociados a la determinacin de las manzanas ni al censo de habitantes en las mismas.

La manzana N 6 no presenta habitantes en la actualidad ni tampoco presenta indicios de que alguna vez los hubiera. Esto puede indicar que en el censo del 2000 realizado por el Ingeniero Escobar se haya confundido la informacin entre la manzana 11 y la 6 debido a su cercana y a lo incipiente de su desarrollo.

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II Las manzanas 7 y 9 presentan un decrecimiento poblacional con respecto al censo del

2000, lo cual, aunque indica que seguramente hay errores en alguno de los dos censos, tambin puede indicar que las manzanas no han presentado cambios significativos en los ltimos 5 aos y que se encuentran en una condicin cercana a la saturacin.

Analizando la distribucin de la numeracin de las manzanas en el censo del 2000, numeracin en la que hay dos manzanas con el nmero 14 y no hay manzana con el nmero 10, se puede asumir que la manzana 14 que est al lado de la manzana 11, corresponde a la manzana 10.

La manzana 13 presenta un decrecimiento del 45% en los ltimos 5 aos mientras que la manzana 14 presenta un crecimiento del 351%, esto podra representar que la distribucin de las cuadras de las dos manzanas se haya asumido diferente en los dos censos.

La manzana 10 presenta un crecimiento del 473% con respecto del censo anterior, mientras que la manzana 15 presenta un decrecimiento del 75%, esto podra representar que la distribucin de las cuadras de las dos manzanas se haya asumido diferente en los dos censos.

La manzana 22 es muy pequea para tener las 27 viviendas que indica el censo del 2000, se cree que esto puede representar que la distribucin de las cuadras de las manzanas 22 y 21 se haya asumido diferente en el censo anterior.

La manzana 24 corresponde a un desarrollo urbanstico nuevo; por esta razn no hay datos de esta manzana en el censo del 2000, y por ende no hay un dato del crecimiento de esta manzana.

CUADRO N 1


3.6 ANALISIS DE DENSIDADES

Con base en el anterior anlisis de resultados, se tomaron las siguientes determinaciones para poder correlacionar y analizar la informacin censal:

Las manzanas N 1, 2, 5, 12, 16, 17, 18, 19, 20 y 24 se dejan sin modificacin.

La manzana N 11 se fusiona con la N 6 formando una sola manzana para el anlisis.

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II La manzana 8 se excluye del estudio demogrfico por ser una manzana industrial y estar

sujeta a un estudio de vertimientos independiente de la poblacin.

Para las manzanas N 7 y 9 se toma la informacin del censo del 2000 como la informacin actual para estar por el lado de la seguridad. A estas manzanas se les asignar una tasa de crecimiento equivalente al promedio encontrado en otras manzanas de caractersticas similares.

La manzana N 14A se denomina la manzana 14 y la manzana N 14B se denomina manzana 10 y se les asigna la informacin correspondiente del censo del 2000.

Las manzanas N 13 y 14 se fusionan y se trabajan como una sola manzana.



Para la manzana N 23, el colegio se modela por separado teniendo en cuenta la cantidad de estudiantes sin que esta se incluya ni afecte la informacin poblacional del sector.

A la manzana N 24 se le asigna la tasa de crecimiento de las manzanas de caractersticas similares en la zona.

Con los anlisis presentados se obtiene el Cuadro N 1 - 2 donde se presenta corregida la informacin censal.

3.7 DEFINICION DEL AREA DE INFLUENCIA FUTURA DE LA PTAR II

Analizando las recomendaciones del POT en cuanto a la reubicacin de predios en alto riesgo y teniendo en cuenta los flujos de alcantarillado obtenidos del Catastro de Redes, se CUADRO N 2


define y se sectoriza la totalidad de la zona urbana del rea de influencia de la PTAR II, teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:

Cada una de las parejas de manzanas que haban sido agrupadas en los Cuadro N 1 - 2, se unifican y renumeran como se muestra continuacin:

Las manzanas 11 y 6 como una sola manzana llamada 1106.





Las manzanas 12 y 16 se excluyen de la zona de influencia de la PTAR II debido a que, analizando la informacin del catastro de redes de alcantarillado suministrado por la E.A.A.F. E.S.P., se determin que hacen parte de la cuenca de la PTAR I.

De esta manera se tiene la sectorizacin definitiva de la zona urbana del rea de influencia de la PTAR II, como se muestra a continuacin:

CUADRO N 1 3

Manzana No. rea Viviendas Actuales Habitantes Actuales

[#] [Ha] [viv] [hab] 1 99 9 800 2 187 9 1608 5 200 10 1876 7 54 9 441 9 46 7 298

1106 77 6 431 1314 199 8 1492 1015 233 7 1484 17 67 7 466 18 164 7 1044 19 115 8 881 20 213 8 1631

2122 188 10 1747 24 42 9 348

Con esta nueva zonificacin consolidada se obtienen las siguientes densidades ocupacionales actuales:

CUADRO N 1 4

Manzana No. Area Densidad Actual Habitantes /

vivienda (redondeado)

[#] [Ha] [hab/Ha] [hab/viv] 1106 3.1351 137 6 24 1.9036 183 7 7 2.3301 189 9 17 2.2392 208 7

1015 5.5608 267 7 19 3.1744 278 7 1 2.6913 297 9 9 0.9867 302 7 18 3.3683 310 7


20 5.0024 326 7 5 5.7269 328 10

1314 4.3485 343 8 2 3.9851 404 9

2122 3.1351 409 6

3.8 ANALISIS DE SATURACION DE LA ZONA CENSADA

Para el clculo de las densidades de saturacin de las zonas censadas se parti de la informacin obtenida en el censo realizado por la Consultora, realizando las proyecciones con base en los resultados de crecimiento obtenidos en el mismo censo con respecto al Censo de Pedro Escobar y la informacin predial suministrada por la Secretara de Desarrollo y Ordenamiento Territorial de Facatativa.

Para calcular la densidad de saturacin de cada manzana se asume que el ndice de habitantes por vivienda del Cuadro N 1 - 4 se mantiene constante, se verifica el loteo sugerido en los planos prediales suministrados por la Secretara de Desarrollo y Ordenamiento Territorial de Facatativ y se estima la cantidad de viviendas totales que se pueden desarrollar en los lotes actualmente vacos.

De esta manera se obtiene la cantidad total de habitantes que llenaran la zona urbana de continuarse con un desarrollo similar al presente. Se sabe que el ndice de habitantes por vivienda es un valor que tiende a bajar a medida que pasa el tiempo; por esta razn se asume que la suposicin de que el ndice de habitantes por vivienda se mantiene constante mantiene los parmetros de diseo por el lado de la seguridad.

De acuerdo con lo anterior se tiene:

CUADRO N 1 - 5

Manzana N Viviendas Saturacin Habitantes /

vivienda Habitantes Saturacin

Densidad de Saturacin

[#] [viv] [hab/viv] [Hab] [hab/Ha] 1 153 9 1377 512 2 308 9 2772 696 5 273 10 2730 477 7 97 9 873 375 9 54 7 379 384

1106 232 6 1392 444 1314 244 8 1952 449 1015 360 7 2520 453 17 98 7 686 306 18 272 7 1904 565


19 142 8 1136 358 20 275 8 2200 440

2122 220 10 2200 515 24 51 9 459 241

3.9 DEMOGRAFIA CENTROS POBLADOS SOBRE LA VIA HACIA LA CARCEL DE LA POLICIA

Para los estudios de demografa y densidades de saturacin en la zona de los centros poblados sobre la va de la crcel de la Polica se identificaron tres tipos de zonas:

A. Centros poblados.

Todas las zonas a las que por criterio de la Secretara de Desarrollo y Ordenamiento Territorial de Facatativa se les ha concedido este estatus.

B. reas medianamente pobladas.

Aquellas zonas en las que existe algo de desarrollo residencial y que por su ubicacin estratgica paralela a las vas de acceso al Municipio, se considera, seguirn desarrollndose en el transcurso del tiempo.

C. Zonas sin desarrollo residencial.

Aquellas zonas en las que no se espera que se desarrolle ningn tipo de vivienda, debido a la vocacin actual de sus predios. Estas zonas estn conformadas por el conjunto de las reas institucionales, comerciales e industriales del sector.

3.9.1 CENTROS POBLADOS

Segn la inspeccin de campo y la informacin suministrada por la Secretara de Desarrollo y Ordenamiento Territorial, se identificaron 7 centros poblados en el sector:

San Jos.

La Esperanza.

Santa Marta.

Sagrado Corazn.

San Isidro.

El Progreso.

Alto de Crdoba.

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II Para cada uno de estos centros (segn los documentos facilitados por la Secretara de Desarrollo y Ordenamiento Territorial), se tiene la siguiente informacin censal:

CUADRO N 1 - 6

CENTRO POBLADO HABITANTES ACTUALES VIVIENDAS HABITADAS ACTUALES

AREA (Ha.)

SAN JOSE 99 15 1.2374 LA ESPERANZA 99 20 1.2377 SANTA MARTA 239 37 1.3336

SAGRADO CORAZON 87 13 1.1997 SAN ISIDRO 50 10 1.3278

EL PROGRESO 77 15 1.3230 ALTO DE CORDOBA 138 28 0.8121

De la informacin anterior se calcula la densidad poblacional y el ndice de habitantes por vivienda para cada uno de los centros poblados as:

CUADRO N 1 - 7

CENTRO POBLADO DENSIDAD ACTUAL (Hab./Ha.) HABITATES POR

VIVIENDA SAN JOSE 80.01 6.6

LA ESPERANZA 79.98 5.0 SANTA MARTA 179.22 6.5

SAGRADO CORAZON 72.52 6.7 SAN ISIDRO 37.66 5.0

EL PROGRESO 58.20 5.3 ALTO DE CORDOBA 169.92 4.9

Finalmente, para calcular la densidad de saturacin de cada uno de los Centros se verifica el loteo sugerido en los planos de la Secretara de Desarrollo y se estima la cantidad de predios totales en los que pueden ser divididos los lotes actualmente vacos, asignndoles el mismo ndice de habitantes por vivienda del Cuadro N 1 7. El clculo de las densidades de saturacin se presenta en el Cuadro N 1 8.


CUADRO N 1 - 8

CENTRO POBLADO PREDIOS TOTALES HABITATES POR

VIVIENDA HABITANTES A SATURACION

DENSIDAD DE SATURACION

(Hab./Ha.) SAN JOSE 57 6.6 376 304.04

LA ESPERANZA 106 5.0 525 423.92 SANTA MARTA 68 6.5 439 329.37

SAGRADO CORAZON 30 6.7 201 167.34 SAN ISIDRO 57 5.0 285 214.64

EL PROGRESO 49 5.3 252 190.12 ALTO DE CORDOBA 33 4.9 163 200.27

3.9.2 REAS MEDIANAMENTE POBLADAS Se identificaron 4 reas con mediano desarrollo residencial, las cuales no fueron agrupadas en centros poblados debido a su baja densidad habitacional pero las cuales si generan caudales de aguas residuales a la red de alcantarillado existente en la zona. Las reas de mediano desarrollo se presentan en el Cuadro N 1 9:

CUADRO N 1 - 9

NOMBRE AREA UBICACIN AREA (Ha.)

PREDIOS ACTUALES

AM 1 Costado norte de la va hacia El Rosal, frente al

Colegio Juan XXIII 66.2539 23

AM 2 Costado norte de la va

hacia El Rosal. Al nororiente del Centro Poblado El

Progreso 6.0870 6

AM 3 Costado sur de la va hacia

El Rosal, conteniendo al Colegio Juan XXIII

7.7434 15

AM 4 rea ubicada entre los

centros poblados de San Jos y Santa Marta

9.2743 9

Para calcular la poblacin actual de estas reas medianamente pobladas, se tuvieron en cuenta las siguientes suposiciones:

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II La parte del rea AM-1 que limita con la va El Rosal, se consolidar en un desarrollo

paralelo a esta va. Segn lo anterior se estima que el rea AM-1 tendr 15 predios adicionales en la condicin de saturacin.

La parte del rea AM-3 que limita con la va El Rosal, se consolidar como la zona ubicada en el costado occidental de la misma; esto debido al gran tamaos de los lotes y el desarrollo generado por la mencionada va. Segn lo anterior se estima que el rea AM-3 tendr 65 predios adicionales en la condicin de saturacin.

Las reas AM-2 y AM-4 mantendrn el mismo loteo actual debido al tamao de sus predios.

Teniendo en cuenta las caractersticas de vivienda presentadas en estas reas, y con el nimo de permanecer por el lado de la seguridad a la hora de generar los diferentes clculos de consumo, se estima que el ndice de habitantes por vivienda de estas reas medianamente pobladas es mayor al promedio encontrado de los Centros Poblados del Cuadro N 1 - 7. Por esta razn se toma el mayor valor de la mencionada tabla, que corresponde a 6.7 habitantes por vivienda.

Considerando lo anterior se estiman las densidades de saturacin para cada rea teniendo en cuenta los predios desarrollados y el ndice adoptado de habitantes por vivienda, de la siguiente manera:

CUADRO N 1 - 10

AREA N AREA (Ha.) PREDIOS ACTUALES HABITANTES

POR VIVIENDA HABITANTES ACTUALES

DENSIDAD ACTUAL

(Hab./Ha.) AM 1 66.2539 23 6.7 154 2.33 AM 2 6.0870 6 6.7 40 6.60 AM 3 7.7434 15 6.7 101 12.98 AM 4 9.2743 9 6.7 60 6.50

CUADRO N 1 - 11

AREA N AREA (Ha.) PREDIOS A SATURACION HABITANTES

POR VIVIENDA HABITANTES A SATURACION

DENSIDAD A SATURACION

(Hab./Ha.) AM 1 66.2539 38 6.7 255 3.84 AM 2 6.0870 6 6.7 40 6.60 AM 3 7.7434 65 6.7 436 56.24 AM 4 9.2743 9 6.7 60 6.50

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II Finalmente se calcula una poblacin de saturacin de 2970 habitantes para toda la zona de Centro Poblados del sector contiguo a la crcel de la Polica de Facatativ.

3.10 ZONAS INDUSTRIALES E INSTITUCIONALES

Segn la informacin suministrada por las Empresas de Acueducto y Alcantarillado de Facatativ y Cartagenita se tienen, para los usuarios industriales e institucionales, los siguientes consumos promedio:

Alimentos Polar = 3500 m3 / bimestre.

Agrinal de Colombia = 850 m3 / bimestre.

El Matadero Municipal = 250 m3 / bimestre.

Colegio Departamental (Bachillerato) = 500 m3 / bimestre. Colegio Departamental (Bsica Primaria) = 250 m3 / bimestre. Crcel de la Polica = 3000 m3 / bimestre.

De los anteriores, se descarta el estudio individual de la sede de estudios primarios del Colegio Departamental debido a su pequea extensin y a encontrarse contenido en una zona con factor de consumo superior al propio.

Para avcola Santa Mnica se define una densidad de consumo similar a la de el Matadero Municipal y para Villa gas se define un consumo total equivalente al de 15 habitantes promedio. Alimentos Polar y Agrinal de Colombia se unifican en una sola manzana.

Debido a que se cuenta con un dato del consumo total de los usuarios industriales e institucionales, se define una Unidad de Consumo Global para dichos usuarios excepto para Villa Gas para la que se define la Unidad como 15 habitantes y el Consumo por unidad en 85 L/hab/da (Ver numeral 4 Determinacin de Consumos).

CUADRO N 1 - 12

Manzana # REA UNIDADES DE CONSUMO

DENSIDAD DE

UNIDADES

CONSUMO POR

UNIDAD

FACTOR DE

CONSUMO [nombre] [descripcin] [Ha] [tipo] [un] [un/Ha] [L/hab/da] [L/s/Ha]

INS1 CRCEL DE LA

POLICA 4.0454 Global 1 0.247 50000 0.143


INS2 COLEGIO

DEPARTAMENTAL 1.9102 Global 1 0.524 8333 0.050

IND1

ALIMENTOS POLAR Y

AGRINAL DE COLOMBIA

6.1294 Global 1 0.163 72500 0.137

IND2 MATADERO MUNICIPAL

5.2321 Global 1 0.191 4167 0.009

IND3 VILLA GAS 0.3367 Habitantes 15 44.550 85 0.044

IND4 AVCOLA SANTA

MNICA 4.3148 Global 1 0.191 4167 0.011

4. DETERMINACION DE CONSUMOS

Para la determinacin de consumos de agua se solicit la informacin de facturacin de las dos empresas prestadoras de servicio en la zona, la E.A.A.F E.S.P. y la Triple A Barrio Cartagena. La informacin suministrada se cotej con el nuevo censo poblacional, comparando las variables nmero de viviendas contra nmero de usuarios, encontrndose una correlacin muy buena entre los datos.

El error calculado en el nmero de suscriptores de la Triple A barrio Cartagena fue del 0.75%, equivalente a 15 viviendas, el cual es un error perfectamente aceptable como incertidumbre en la medicin del censo e incluso atribuible a acometidas mixtas en algunas viviendas.

Dado que la Triple A factura el consumo de agua con una tarifa nica para todos sus usuarios, no es posible realizar una discriminacin de consumos por estratos de los datos de facturacin, por lo cual se adopta un consumo general para los suscriptores de la Triple A y otro para los suscriptores de la E.A.A.F. En el Cuadro N 1 - 13 se presenta una breve descripcin de la metodologa del clculo de consumos a partir de los datos de facturacin.

Debido a que la zona de Manabalanca Cartagenita se encuentra en un proceso de consolidacin de su situacin socio-econmica para las condiciones de saturacin se espera que alcance los valores de consumo de agua de sectores ms consolidados de Facatativ, en los cuales se presentan consumos promedios de 120 L/hab da, para estratos 1 y 2. En vista que la anterior consideracin es un criterio de la presente Consultora y es muy dificil

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II precisar si las condiciones planteadas se presentarn con veracidad, se analiza que la condicin planteada es conservativa y por ende tecnicamente ms acertada.

CUADRO 1-13


5. ANALISIS CONDICION DE SATURACION

5.1 ZONAS RESIDENCIALES

Teniendo en cuenta el horizonte de diseo del proyecto y despus de evaluar el pronstico de crecimiento de todas y cada una de las manzanas en estudio, se concluy que para el ao 2026 todas las zonas residenciales urbanas, los centros poblados y las reas medianamente urbanizadas ya habrn llegado a su nivel de saturacin; por esta causa de decidi trabajar la situacin del horizonte de diseo como saturada, ya que si no llega a cumplirse el pronstico de la Consultora igualmente se est diseando por el lado de la seguridad.

Para estas zonas se tienen las siguientes condiciones de saturacin:

CUADRO N 1 - 14

Manzana #

REA UNIDADES DE CONSUMO

DENSIDAD DE

UNIDADES

CONSUMO POR

UNIDAD

FACTOR DE

CONSUMO

[nombre] [Ha] [tipo] [hab] [hab/Ha] [L/hab/da] [L/s/Ha] 24 1.9036 Habitantes 459 241 120 0.335 17 2.2392 Habitantes 686 306 120 0.425 19 3.1744 Habitantes 1136 358 120 0.497 7 2.3301 Habitantes 873 375 120 0.520 9 0.9867 Habitantes 379 384 120 0.533 20 5.0024 Habitantes 2200 440 120 0.611


Manzana #


DENSIDAD DE

UNIDADES

CONSUMO POR

UNIDAD

FACTOR DE

CONSUMO

[nombre] [Ha] [tipo] [hab] [hab/Ha] [L/hab/da] [L/s/Ha] 1106 3.1351 Habitantes 1392 444 120 0.617 1314 4.3485 Habitantes 1952 449 120 0.623 1015 5.5608 Habitantes 2520 453 120 0.629 5 5.7269 Habitantes 2730 477 120 0.662 1 2.6913 Habitantes 1377 512 120 0.711

2122 4.2718 Habitantes 2200 515 120 0.715 18 3.3683 Habitantes 1904 565 120 0.785 2 3.9851 Habitantes 2772 696 120 0.966

CP7 1.5712 Habitantes 165 105 120 0.146 CP4 1.3437 Habitantes 210 156 120 0.217 CP5 1.6827 Habitantes 285 169 120 0.235 CP6 1.3128 Habitantes 294 224 120 0.311 CP1 1.3955 Habitantes 399 286 120 0.397 CP3 1.4881 Habitantes 476 320 120 0.444 CP2 1.3173 Habitantes 530 402 120 0.559 A-2 6.2227 Habitantes 108 17 120 0.024 A-1 13.6191 Habitantes 242 18 120 0.025 A-3 6.1928 Habitantes 186 30 120 0.042 A-4 8.2515 Habitantes 248 30 120 0.042

5.2 ZONAS INDUSTRIALES E INSTITUCIONALES

Para la situacin futura no se espera mucho cambio respecto de los predios en los que actualmente se desempean actividades industriales e institucionales por eso es que la distribucin de consumos para estas zonas se mantiene igual salvo los siguientes cambios:

El Colegio Departamental pasa de 500 a 750 m3 / bimestre.

Alimentos Polar pasa de 3500 a 7000 m3 / bimestre.

El Matadero y la Avcola pasan de 250 a 500 m3 / bimestre.

Villa Gas desaparece por estar ubicada justo en el eje de la futura Variante de la Va Panamericana.

Con la anteriores consideraciones se elabora el Cuadro N 1-15:

CUADRO N 1 - 15


Manzana #


DENSIDAD DE

UNIDADES

CONSUMO POR

UNIDAD

FACTOR DE

CONSUMO

[nombre] [Ha] [tipo] [un] [un/Ha] [L/hab/da] [L/s/Ha] INS1 4.0454 Global 1 0.247 50000 0.143 INS2 1.9102 Global 1 0.524 12500 0.076 IND1 6.1294 Global 1 0.163 130833 0.247 IND2 5.2321 Global 1 0.191 8333 0.018 IND4 4.3148 Global 1 0.191 8333 0.022

5.3 ZONAS DE EXPANSIN

Se definieron 19 zonas de expansin las cuales se presentan en los planos de distribucin de factores de consumo y usos del suelo a saturacin. Para la definicin de estas zonas, se tuvieron en cuenta los desarrollos viales proyectados, la configuracin y linderos de los predios rurales actuales y la proximidad a la nuevas redes de alcantarillado proyectadas, en este caso el nuevo interceptor.

Dado que algunas de las zonas de expansin que fueron incluidas en el presente anlisis no se consideraron en el POT, el presente anlisis abarca un horizonte de desarrollo muy superior al adoptado en este documento (POT), ms un, pretende considerar la saturacin del sector, de acuerdo con los requerimientos de diseo de la normatividad RAS-2000.

Adicional a la normatividad, el anlisis a saturacin conlleva a redes ms coherentes, donde no se presentan ampliaciones o reconstrucciones en periodos de tiempo relativamente cortos. Como es del conocimiento tcnico, la reconstruccin de redes de alcantarillado es un procedimiento engorroso y muy costoso, debido a la imposibilidad de detener el flujo de aguas residuales.

De acuerdo con las zonas de expansin planteadas y considerando una dinmica de crecimiento uniforme del 3% (valor adoptado en las proyecciones del DANE para Facatativ y avalado por el Plan Maestro de Alcantarillado de Hidroconsulta), se tiene que con las reas de expansin se esta previendo un desarrollo de las redes de alcantarillado para un horizonte de diseo de aproximadamente 44 aos.

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II 5.3.1 VOCACIN RESIDENCIAL A todas las zonas de expansin con vocacin residencial se les asign el factor de consumo de la zona o las zonas residenciales ms cercanas o ms parecidas en trminos de ubicacin o caractersticas topogrficas, de la siguiente manera:

ZE-1 el factor de consumo de la Manzana N 1314




ZE-7 el factor de consumo del promedio de las reas Medianamente Urbanizadas.





ZE-16 el factor de consumo de la Manzana N A-2

ZE-17 el factor de consumo del Promedio de los Centros Poblados.

ZE-18 el factor de consumo del Promedio de los Centros Poblados.

ZE-19 el factor de consumo de la Manzana N A-4

5.3.2 VOCACIN INDUSTRIAL A todas las zonas de expansin con vocacin industrial se les asigno el factor de consumo de la manzana de Alimentos Polar y Agrinal de Colombia, en vista que no se determina en el POT la vocacin de las industrias a implementar en las zonas de expansin.

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II 5.3.3 VOCACIN COMERCIAL La manzana ZE-5 est definida para un desarrollo de establecimientos tipo bar o cantina, segn esto se adopt el parmetro de Metcalf&Eddy de 75 L/silla/da, estimando una densidad de 1 asiento por cada 5 m2.

La manzana ZE-12 est definida para un desarrollo de establecimientos tipo restaurante, segn esto se adopt el parmetro de 8 L/visitante/da, estimando una densidad de un visitante por cada 10 m2.

5.3.4 VOCACIN DE ZONA DE TOLERANCIA De acuerdo con las conversiones adelantadas por la Consultora con la Oficina de Planeacin y Ordenamiento Territorial, se concret la localizacin de una zona de tolerancia en los predios contiguos al Matadero Municipal, en la esquina definida por la intercepcin de la va Panamericana con la va a la Carcel de la Polica.

Para la manzana ZE-6 (zona de tolerancia), se adopt una dotacin tipo Hotel equivalente a 600L/habitacin/da, estimando una densidad de una habitacin cada 20 / 0.6 = 33.3 m2.

En el Cuadro N 1 - 16 se presenta el clculo de los factores de consumo de las zonas de Expansin.

CUADRO N 1 16

Manzana #


DENSIDAD DE

UNIDADES

CONSUMO POR

UNIDAD

FACTOR DE

CONSUMO

[nombre] [Ha] [tipo] [un] [un/Ha] [L/hab/da] [L/s/Ha] ZE-1 7.6803 Habitantes 3448 449 120 0.623 ZE-2 1.4851 Habitantes 570 384 120 0.533 ZE-3 0.7326 Habitantes 281 384 120 0.533 ZE-4 4.6128 Habitantes 1651 358 120 0.497 ZE-5 8.5576 Asientos 17115 2000 75 1.736 ZE-6 5.4914 Habitaciones 1647 300 600 2.083 ZE-7 14.9583 Habitantes 356 24 120 0.033 ZE-8 5.0517 Habitantes 3514 696 120 0.966 ZE-9 1.8608 Habitantes 449 241 120 0.335 ZE-10 4.5263 Habitantes 3148 696 120 0.966 ZE-11 8.1847 Habitantes 5693 696 120 0.966 ZE-12 7.6598 Visitantes 7660 1000 8 0.093 ZE-13 25.0721 Global 4 0 130833 0.247 ZE-14 93.2469 Global 15 0 130833 0.247


ZE-15 9.1657 Global 1 0 130833 0.247 ZE-16 14.3997 Habitantes 250 17 120 0.024 ZE-17 1.1624 Habitantes 276 238 120 0.330 ZE-18 2.6125 Habitantes 621 238 120 0.330 ZE-19 23.4323 Habitantes 704 30 120 0.042

5.4 CONFORMACIN DE REAS

Una vez obtenidos todos los factores de consumo de todas las manzanas se procede a agrupar las manzanas en rangos de factores de consumo; para esto se ordenan las manzanas de menor a mayor por factores de consumo, se definen unos rangos donde el lmite inferior debe ser mayor o igual al 60% del lmite superior y se asigna a cada rango el factor de consumo equivalente al promedio ponderado de los factores de consumo de las manzanas contenidas, obteniendo el Cuadro N 1-17 para la situacin actual y el Cuadro N 1 - 18 para la condicin a saturacin (Factores de Consumo de Diseo).

CUADRO N 1 17

Manzana #

FACTOR DE

CONSUMO RANGO

PROMEDIO PONDERADO

[nombre] [L / s Ha] DE A [L / s Ha] A-2 0.006 A-1 0.006 A-4 0.007 IND2 0.009 IND4 0.009

0.006 0.009 0.007

A-3 0.013 0.013 0.013 0.013 CP5 0.029 IND3 0.044

0.029 0.044 0.032

INS2 0.050 CP6 0.058 CP4 0.064 CP1 0.070 CP2 0.074

0.050 0.074 0.062


CP7 0.086 1106 0.135 IND1 0.137 INS1 0.143

0.086 0.143 0.133

CP3 0.158 24 0.180 7 0.186 17 0.205

1015 0.263

0.158 0.263 0.217

19 0.273 1 0.292 9 0.297 18 0.305 20 0.321 5 0.322

1314 0.338 2 0.397

2122 0.402

0.273 0.402 0.334

CUADRO N 1 18

Manzana #

FACTOR DE

CONSUMO RANGO

PROMEDIO PONDERADO

[nombre] [L / s Ha] DE A [L / s Ha] IND2 0.018 A-2 0.024

ZE-16 0.024 A-1 0.025

0.018 0.025 0.023

ZE-7 0.033 A-3 0.042

ZE-19 0.042 A-4 0.042 IND3 0.044

0.033 0.044 0.039

INS2 0.076 ZE-12 0.093

0.076 0.093 0.089

INS1 0.143 CP7 0.146 CP4 0.217 CP5 0.235

0.143 0.235 0.173


Manzana #

FACTOR DE

CONSUMO RANGO

PROMEDIO PONDERADO

IND1 0.247 ZE-14 0.247 ZE-15 0.247 ZE-13 0.247 CP6 0.311

ZE-17 0.330 ZE-18 0.330 24 0.335

ZE-9 0.335 CP1 0.397

0.247 0.397 0.254

17 0.425 CP3 0.444 19 0.497

ZE-4 0.497 7 0.520

ZE-3 0.533 9 0.533

ZE-2 0.533 CP2 0.559 20 0.611

1106 0.617 1314 0.623 ZE-1 0.623 1015 0.629 5 0.662

0.425 0.662 0.581

1 0.711 2122 0.715 18 0.785 2 0.966

ZE-8 0.966 ZE-10 0.966 ZE-11 0.966

0.711 0.966 0.892

ZE-5 1.736 ZE-6 2.083

1.736 2.083 1.872

Finalmente con la sectorizacin de factores de consumo, se calculan los caudales para el predimensionamiento de la PTAR II (Cuadro N 1 19) y para el diseo del Interceptor Emisario Final (Cuadro N 1 20)


Cuadro 1-19


Cuadro 1-20


6. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA PTAR II Y REQUERIMIENTOS DE ESPACIO

De acuerdo con el anlisis demogrfico presentado en este mismo documento, se obtienen los siguientes datos:

Poblacin actual = 15.605 Habitantes (incluye todas las reas residenciales afluentes a la Nueva PTAR II)

Poblacin de saturacin = 46.683 Habitantes, que incluye las zonas a densificar de acuerdo con el POT y futuras reas de expansin de acuerdo con el Plan de Desarrollo Vial, las cuales no estan includas en la vigencia del actual POT.

Tasa de crecimiento mxima = 3%, que corresponde al escenario de crecimiento mximo que coincide con las tasas propuestas por el Plan Maestro de Alcantarillado de Hidroconsulta.

Tiempo Mnimo de Saturacin = 44.3 aos, obtenido de los anlisis previos.

Caudal medio de aguas residuales para la condicin actual = 49.25 L/s. (Incluye conexiones erradas e infiltracin)

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II Caudal medio de aguas residuales para la condicin de saturacin = 182.27 L/s. (Incluye

conexiones erradas e infiltracin) Dado que la zona no presenta barreras naturales para su crecimiento, como son conjuntos montaosos perimetrales o ros y dado que el Programa de Desarrollo Vial plantea una densificacin y multiplicidad de sentidos viales, se prev un fuerte desarrollo en el largo plazo.

Si se tiene en cuenta que de acuerdo a la normatividad vigente, tanto las redes de alcantarillado como las labores de localizacin de estructuras de tratamiento se deben proyectar para las condiciones de saturacin, en el presente estudio se localizan los predios para la futura PTAR II, para un horizonte de diseo que corresponde a las condiciones de saturacin de 44 aos.

El propsito de localizar un complejo para el tratamiento a tan largo plazo, es minimizar la inversin en redes y en proyectos de Consultora. Es importante destacar que cuando no se planifica la localizacin de este tipo de infraestructura, se incurre en la generalizacin de tratamientos (multiples localizaciones) y se aumenta la inversin en redes de alcantarillado para conducir las aguas residuales a estos tratamientos.

Para calcular los requerimientos de espacio para la condicin de saturacin, se estima un crecimiento de las instalaciones de tratamiento por etapas a partir de un diseo bsico o primera etapa.

Con el propsito de dar ms claridad a la evolucin de caudales proyectada, se presenta a nivel quinquenal el crecimiento en la produccin de aguas residuales para una tasa del 3% anual:

CUADRO N 1 21

AO Caudal Medio (L/s) 2006 49.25 2011 57.09 2016 66.19 2021 76.73 2026 88.95 2031 103.12 2036 119.54 2041 138.58 2046 160.66 2050 182.27


Pensando en un diseo modular se pre-disea una primera etapa a 10 aos, para la cual se tienen los siguientes parmetros de diseo:

Caudal medio de aguas residuales = 66.19 L/s = 5718 .82 m3/da.

Concentracin Media de DBO5 del afluente = 530 mg/L (Redondeada a partir del valor de 527 mg/L, calculado en el Estudio del Ing. Pedro Escobar).

Rgimen Hidrulico = 0.65

SSV del Licor Mixto = 4000 mg/L

Edad de lodos = 30 das

Eficiencia promedio del tratamiento en DBO soluble = 95%

Concentracin Media de DBO5 del efluente = 5,3 mg/L

Kd = 0.08 das-1 (Tomada de la Factibilidad para la PTAR II, realizada por el Ing. Pedro Escobar)

DBO5/DBOltima = 0.68 (Tomada de la Factibilidad para la PTAR II, realizada por el Ing. Pedro Escobar)

Constante de Oxidacin del material Celular = 1.42

Capacidad real de transferencia de oxigeno = 0.90 KgO2 / KWh, calculada para las condiciones de Facatativ por el Ing. Pedro Escobar.

Para las condiciones presentadas y teniendo en cuenta que de acuerdo con el Estudio de Factibilidad del Ing. Escobar la mejor alternativa son los zanjones de oxidacin, se predimensiona para este tratamiento:

6.1 DESARENADOR Y TRATAMIENTO PRELIMINAR

Considerando un tiempo de detencin tpico de 60 segundos y una velocidad horizontal de 0,3 m/s, la cual es el principal parmetro de diseo, se tiene una longitud de desarenacin:

L = 0.3 * 60 = 18 m.

Para calcular el ancho del canal, se utiliza el procedimiento de la seccin parablica de control, para el caudal mximo de entrada al modulo de la PTAR:

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H flujo = 1.20 m.

T (ancho) = 3.0*2.1*2

199.0*3

**2

*3=

VH

Q= 0.83 m., se adopta 0.85 m.

Como zona de transicin se adopta 3H tanto para la entrada como para la salida del desarenador, obteniendose una longitud total:

Ltotal = 18 + 2 * (3 * 1.2) = 25.2 m., se adopta un valor de 25 m. y dos unidades de desarenacin.

Para los cribados, aforo y excesos se adopta 15 m. de estructuras, obteniendo un rea construida para el tratamiento preliminar de 40 m. x 5 m. = 200 m2.

6.2 ZANJA DE OXIDACION

Volumen del Reactor = )30*08.01(*4000

)5.503(*30*5719*65.0

)*1(*

S)-(So*c*Q*Y

+=

+ cKdX

= 4123 m3

Volumen Purga de Lodos = 4123 / 30 = 137. 43 m3/da

Demanda de Oxigeno = 72.549*42.1680

5719*5.503*42.1

/5

*)(=

VpDBOUDBO

QSSo

= 3454 Kg O2/da

Longitud necesaria de aireacin = 260

4123

260==

Vol = 15.86 m., se toma 18 m. para aireadores

tipo Mamut convencionales. (relacin tomada para aireadores Tipo Mamut, Tratamiento de Aguas Residuales Jairo Romero R.) Altura del Canal de Oxidacin = 3.00 m.

Ancho del Canal de Oxidacin = 18/2 = 9.00 m.

Longitud del Canal de Oxidacin = 2*9*3

4123= 76.35 m., se adopta un valor de 76.50 m.

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Se disea para el Caudal Mximo de Entrada a la Planta:

Qmax = 3 * Qm = 3*5719 = 17157 m3/da

Adoptando una carga superficial conservativa (requiere ms rea) de 25 m3/m2 da, se requiere un rea de sedimentacin = 17157/25 = 686.3 m2, de la cual se calcula un dimetro del sedimentador de 29.56 m. Si se analiza el caso de dos sedimentadores se tiene un dimetro de 20.90 m.

6.4 TRATAMIENTO DE LODOS - LECHOS DE SECADO

Dado que para la concentracin de microorganismos adoptada en el licor mixto de los zanjones, se obtienen lodos bastante digeridos, no se contempla un tratamiento diferente de los lodos al provisto por los lechos de secado, los cuales se predimensionan a continuacin.

Utilizando una produccin tpica de lodos para un zanjn de 0.025 m2 de torta de lodos por cada habitante y obteniendo una poblacin equivalente para el caudal estimado (se recuerda que el caudal contiene un componente industrial y por tal razon la poblacin estimada es equivalente y no real) de 59571 habitantes, se tiene:

Poblacin Equivalente = 120*8.0

19.66*86400= 59571 habitantes

Area Necesaria para Lechos de Secado = 59571 * 0.025 = 1489 m2.

6.5 REQUERIMIENTOS DE ESPACIO

Para el modulo inicial, se tienen las siguientes reas de porcesos:

Tratamiento preliminar = 200 m2

Tratamiento biolgico = 1540 m2

Sedimentacin secundaria = 690 m2

Tratamiento de Lodos = 1490 m2

Total procesos bsicos = 3920 m2

Otros procesos (30%) = 1180 m2

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Zonas de trnsito (60%) = 7659 m2

Total rea modulo = 12750 m2 = 1.3 Ha.

Dado que el caudal para el modulo bsico es 66.19 L/s y el caudal para el horizonte de diseo a saturacin es de 182.27 L/s, se estima se necesitarn 3 modulos o etapas de la PTAR II, para un rea total de los predios a adquirir de 3.9 Ha.

6.6 REQUERIMIENTOS DE ESPACIO SOLUCION LAGUNAS

Para la condicin de saturacin, se calcula la poblacin equivalente del caudal medio de aguas residuales obtenindose:

Poblacin Equivalente = 120*8.0

27.182*86400= 164043 habitantes

Considerando el rea propuesta por el Doctor Fabin Yaez con base en la experiencia en lagunas de oxidacin de Per y Brasil, se necesita la siguiente rea:

Area de laguna por Habitante = 2 m2 / habitante

Area requerida neta de laguna = 2 * 164043 = 328086 m2 = 32.8 Ha.

Para el caso de la situacion a corto plazo con un horizonte de diseo de 10 aos (ao 2016) se necesita un rea igual a 2 * 59571 = 119142 m2 = 11.9 Ha., la cual es perfectamente consistente si se considera que de acuerdo con el Plan Maestro de Hidroconsulta, para un horizonte de diseo hasta el 2010 se necesitaban 10 Ha para las lagunas.

6.7 LOCALIZACION DE LOS PREDIOS PARA LA PTAR II

Con respecto a este tema se cuenta con dos (2) localizaciones preliminares planteadas respectivamente en el POT y en el Estudio de Factibilidad del Ing. Pedro Escobar.

Mientras que en el POT se define claramente la localizacin de la Planta, en el Estudio de Factibilidad se propone una zona y se definen las coordenadas de un punto, las cuales no son suficientes para la localizacin.

En el POT se propone el predio con matricula catastral 007 156, el cual se localiza en el borde sur del Municipio, en los predios contiguos a las zonas de expansin del Plan Parcial

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II Industrial del Municipio. El predio que cuenta con un rea aproximada de 13.7 Ha se encuentra a una distancia paralela al ro Botello, de aproximadamente 5 Km con respecto al Puente de Turillas, por lo cual implicara la construccin de un Interceptor de igual longitud.

Por su parte el estudio del Ing. Pedro Escobar cita como sitio de localizacin de la PTAR II, la hacienda Las Vegas y ubica el punto con coordenada N = 1021000, E = 972100.

De acuerdo con las visitas tcnicas realizadas por la Consultora y teniendo en cuenta que la alternativa propuesta por el POT implica la construccin de ms 2 Km. de Emisario Final en dimetro 30 y que la construccin de este colector implicara el jalonamiento de ms desarrollos residenciales, se consider ms apropiado tcnicamente, localizar la PTAR II, en la zona propuesta por el Ing. Escobar.

Adicionalmente con la localizacin propuesta por esta Consultora, se pueden conducir las aguas residuales del Plan Parcial Industrial de la zona aledaa a los Talleres del Ferrocarril, debido a que el Lote Propuesto se encuentra a una cota de elevacin muy por debajo de los mencionados sitios. Se aclara que a causa de la localizacin de este Plan Parcial, los aportes residuales no se tributarn al Emisario Final, sino que llegarn directamente a la PTAR II, a travs de colectores independientes diseados para este fin.

Como conclusin se tiene que con la localizacin propuesta se cumplen los objetivos de tratamiento perseguidos en el POT y se limita el crecimiento en forma de salto de rana.

Finalmente la localizacin propuesta se encuentra delimitada por el ro Botello y la polilinea definida por los siguientes puntos:

N=120871.2718 E=72567.8317 N=120876.8440 E=72573.8644 N=120882.4217 E=72584.5912 N=120786.1785 E=72520.0780 N=120836.2059 E=72452.0840 N=120845.9791 E=72429.7302 N=120853.9398 E=72411.1122 N=120853.9258 E=72399.4644 N=120877.3567 E=72354.2531 N=120878.0806 E=72346.3194 N=120939.6293 E=72361.0622 N=120995.1074 E=72370.0648 N=121084.6118 E=72287.6252 N=121158.1529 E=72342.9286

ESTUDIOS Y DISEOS DE LOS COLECTORES EMPRESA DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y MATRICES DEL SECTOR MANABLANCA-CARTAGENITA ASEO CIUDAD DE FACATATIVA, E.A.A.F. E.S.P. EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA NUEVA PTAR II El rea escogida de 4.68 Ha. involucra los predios con matrcula catastral N 0244, 0237, 0236, 0235 y de acuerdo con estimaciones en el sector, se pueden adquirir los mismos por un valor de $ 50000.000 / Ha, para un total de $ 234000.000.

La anterior estimacin se realiza a carcter informativo y de ninguna manera debe constituirse como base de negociacin. Para la negociacin debe realizarse un avalo de los predios.


CAPITULO 2 PARAMETROS DE DISEO

A continuacin se presentan los parmetros de diseo que se utilizaron en el Proyecto. Como base normativa para estos parmetros se sigui la Resolucin 1096 de Noviembre de 2002 con la cual se adopt el Reglamento Tcnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Bsico, RAS-2000.

7. NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA

Siguiendo la metodologa RAS-2000, el primer paso para la elaboracin de un estudio de alcantarillado es la definicin del Nivel de Complejidad del sistema, por lo cual basado en el Cuadro N 1 del Captulo 1, se clasifica al Proyecto del Colector 2 en nivel de complejidad Medio-Alto, de acuerdo con la poblacin proyectada, en este caso 40.000 habitantes aproximadamente.

CUADRO N 2 - 1: ASIGNACION DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD

Nivel de Complejidad Poblacin Afectada (Habitantes)

Capacidad Econmica de los Usuarios

Bajo < 2.500 Baja Medio 2.501 a 12.500 Baja Medio Alto 12.501 a 60.000 Media Alto > 60.000 Alta

8. HORIZONTE DE DISEO

El Horizonte de Diseo de los componentes del sistema de alcantarillado se fij en veinte (20) aos de acuerdo con las caractersticas de las zonas urbanas, tales como, la densidad actual, la densidad de saturacin, los crecimientos comerciales, industriales e institucionales, las cuales se sustentaron en el anlisis de llenado y horizonte de diseo de este mismo Estudio.

El horizonte de diseo adoptado garantiza que el funcionamiento de los elementos y estructuras del Colector 2 estar en capacidad de atender la demanda futura proyectada, al mismo tiempo que la durabilidad de los materiales propuestos estar acorde con las mismas exigencias.


9. CALCULO HIDRAULICO

El procedimiento de clculo propuesto se basa en la teora del flujo uniforme, en la cual los colectores se disean como conducciones a flujo libre por gravedad, cuyo comportamiento hidrulico obedece a la frmula de Manning:

n

SRV

2

1

3

2

*=

(1)

En donde:

V : Velocidad media en m./seg. n : Coeficiente de rugosidad de Manning R : Radio hidrulico de la seccin hmeda en metros S : Pendiente de la lnea de energa en m./m.

En el caso particular de escurrimiento por gravedad y en condiciones de flujo estable se supone que S es igual a la pendiente del colector.

El coeficiente de rugosidad de la frmula de Manning depende de las caractersticas fsicas de los conductos. Para este proyecto se utiliz un coeficiente de 0,014 para tuberas existentes y los valores de la Tabla D.2.2. del RAS-2000 para colectores nuevos.

De acuerdo con el Manual N 60 - Gravity Sanitary Sewer Design and Construction de la American Society of Civil Engineers & Water Pollution Control Federation, el n de Manning para un alcantarillado existente, se aproxima a una constante que no es funcin del material de las tuberas pero que representa la acumulacin de detritos y crecimiento de suciedades en las paredes del tubo. Este valor de n es del orden de 0.013, pero debido a la incertidumbre en la calidad de la construccin de alcantarillados antiguos, es conveniente utilizar un valor ms alto entre 0,014 y 0,015. Los factores que afectan el coeficiente de rugosidad n son, entre otros: discontinuidad producida por las juntas y fallas en el alineamiento durante la construccin; acumulacin de sedimentos en el fondo de los colectores; recubrimiento de grasas y otras sustancias en las paredes de las alcantarillas, disturbios en el flujo principal causados por caudales laterales mal conectados; etc. Para la determinacin de los diferentes parmetros hidrulicos que componen el clculo de los conductos circulares, se parti de un n/no variable (en donde n0 es el coeficiente de


rugosidad para flujo lleno). La relacin n/no se encuentra debidamente referenciada por varios autores como Ven Te Chow y Camp.

Como se mencion anteriormente, para aplicar correctamente la ecuacin de Manning, el flujo en los colectores deber ser estable, para lo cual se tom un Nmero de Froude menor de 0,90 mayor de 1,10 para el diseo de los mismos. A continuacin se describe la ecuacin del nmero de Froude:

Dg

VF

*= (2)

En donde:

F : Nmero de Froude, adimensional V : Velocidad media del flujo en m./seg. g : Aceleracin de la gravedad = 9,8 m./seg2. D : Profundidad hidrulica, igual al rea del agua, medida normalmente a la

direccin del flujo, dividida por el ancho de la superficie libre tomada en metros.

Para efectos de clculo en la unin de colectores (pozos de inspeccin), se determinaron los regimenes de flujo de los colectores, subcrtico (F menor de 0,9), supercrtico (F mayor de 1,1).

10. CONDICIONES DE AUTOLIMPIEZA

Experimentalmente se ha encontrado que el criterio de esfuerzo cortante del flujo, tambin denominado fuerza tractiva, caracteriza el comportamiento de arrastre de slidos en conducciones a escurrimiento libre. Tambin numerosas investigaciones han demostrado, que bajo cierto rango de valores de este criterio, se puede garantizar la limpieza de las conducciones por la nica accin del mismo flujo. El criterio de esfuerzo cortante se basa en el equilibrio dinmico de fuerzas en un volumen de control dado y se define con la siguiente expresin matemtica:

SR = (3)


En donde, = esfuerzo cortante del flujo en N./m2. = peso especfico del fluido en N./m3. R = radio hidrulico de la seccin hmeda en m. S = pendiente del colector en m./m.

11. CORROSION EN TUBERIAS

La generacin de sulfuro de hidrgeno en los colectores sanitarios es el resultado de la reduccin bioqumica de los compuestos orgnicos que contienen azufre, tales como los sulfatos, por la accin de bacterias anaerbicas que proliferan en las aguas residuales. El sulfuro de hidrgeno pasa por condensacin de las aguas residuales al aire donde es oxidado por bacterias aerbicas, convirtindose en cido sulfrico, compuesto altamente corrosivo para materiales a base de cemento.

Debido a que la formacin del sulfuro de hidrgeno depende de la accin anaerobia de la pelcula de sedimentos que se forma en el fondo de los tubos, el uso de pendientes adecuadas que remuevan dichos sedimentos, as como la combinacin de un llenado moderado de las tuberas son los criterios claves para mantener la formacin de sulfuros dentro de rangos aceptables. Para determinar la posibilidad de formacin de sulfuros se utiliza el Factor de Pomeroy:

( )( ) ( )HPQSDBOZ T 315,020'5 07,13 = (4)

Donde, Z = Factor de Pomeroy T = temperatura en C S = pendiente del colector en m./m. Q = Caudal real en el colector en m3./seg. P = permetro mojado en m. H = altura de la lmina de agua en m.


Para Z menor a 5.000 la generacin de sulfuros es poco probable, para Z entre 5.000 y 10.000 es posible y para Z mayor a 10.000 es muy probable. Vale la pena destacar que para temperaturas menores a los 20 C, las pendientes mnimas calculadas para el criterio de autolimpieza (Fuerza tractiva = 1.5 N/m2) son ms conservativas (mayores) que las calculadas por el criterio de corrosin de tuberas, por lo cual cuando se garantiza auto-limpieza en estas temperaturas, tambin se garantiza un factor de Pomeroy bajo.

12. HIDRAULICA DE LAS CONEXIONES Y DEFLEXIONES

La transicin hidrulica entre tramos consecutivos de alcantarillado debe analizarse cuidadosamente, en especial cuando los regmenes de flujo cambian entre colectores existen deflexiones pronunciadas en el alineamiento de los mismos.

El flujo llega a la conexin con unas condiciones de profundidad y velocidad diferentes a las del tramo de salida, por lo cual a fin de evitar perfiles acelerados de flujo (flujo gradualmente variado), se disean saltos hidrulicos cadas para mantener la hiptesis de flujo uniforme en el diseo de los colectores.

El diseo hidrulico de las conexiones (estructuras-pozo) depende del rgimen del flujo de los colectores afluentes y del colector de salida o principal. Consiste principalmente en la determinacin de las prdidas de cabeza hidrulica causadas por la unin. A continuacin se dan los criterios generales para la estimacin de la magnitud de dichas prdidas.

12.1 PERDIDAS EN EL REGIMEN SUBCRITICO

En este caso es aplicable el criterio de conservacin de energa, el cual consiste en considerar que cuando dos ms colectores concurren a una estructura pozo, la cota de energa del colector de salida ser menor o igual que la de los colectores afluentes, con el fin de evitar remansos que alteren el funcionamiento ptimo del sistema de alcantarillado.

En este rgimen la energa especfica en cualquier punto respecto al fondo del conducto, estar determinada por la suma de la profundidad del agua (Y) y la cabeza de velocidad media del tramo (V /2g).


La prdida de energa, ocurrida en el colector principal, por efecto de la unin con otros colectores, o por cambio en su direccin, cuando opera a flujo subcrtico, se determinarn mediante la aplicacin de las siguientes frmulas:

Hp = Hc + He (5)

He = E + 0,20*(Hv 2 - Hv1) (6) Donde:

Hp = Cada en la batea de la estructura-pozo o la diferencia entre la cotas de energa del colector de salida y del colector principal que llega a la estructura-pozo.

Hc = Prdida de energa por cambio de direccin (alineamiento) del colector principal; su forma de estimacin est basada en funcin del radio de curvatura del eje del colector (Rc), el cual puede ser proporcionado por el desarrollo de una curva en el alineamiento de la tubera o en la cauela de la estructura-pozo, y por el dimetro de salida (Ds) del sistema de alcantarillado

He = Prdida de la energa por causa de la interseccin

E = Diferencia entre las energas especficas del colector de salida y del colector principal que llega a la estructura-pozo. Se llamar energa especfica al valor resultante de sumar la profundidad del agua, y, a la cabeza de velocidad v2/(2*g). La cota de energa de un punto resultar de adicionar a la elevacin topogrfica la energa especifica calculada en ese punto.

Hv 1 = Cabeza de velocidad del colector de salida del pozo

Hv 2 = Cabeza de velocidad del colector principal que llega al pozo.

V =

estudio y diseÑos de los colectores de matrices en el sector manablanca-cartagenita ptar.pdf

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