plan de proyecto de ingenieria civil
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Descripción del proyecto a realizarse para la titulación como ingeniero civil en la Universidad de las Fuerzas ArmadasTRANSCRIPT
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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCIÓN
INGENIERÍA CIVIL
PRESENTACIÓN DEL PERFIL PARA LA ELABORACIÓN DEL PROYECTO DE
INVESTIGACION
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ÍNDICE...................................................................................................................................................1
1. TÍTULO DEL PROYECTO...................................................................................................2
2. LÌNEA DE INVESTIGACIÓN..............................................................................................3
3. SUBLÌNEA DE INVESTIGACIÒN.......................................................................................3
4. UNIDAD ACADÈMICA RESPONSABLE.............................................................................3
5. RESPONSABLES DEL PROYECTO.....................................................................................3
6. COLABORADORES CIENTÌFICOS.....................................................................................3
7. LOCALIZACIÒN GEOGRÀFICA.........................................................................................3
8. ÁREA DE INFLUENCIA......................................................................................................4
9. ANTECEDENTES................................................................................................................4
10. PROYECTOS RELACIONADOS O COMPLEMENTARIOS..............................................5
11. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL PROYECTO A RESOLVER..............................6
12. OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO.........................................................................7
13. OBJETIVOS ESPECÍFICOS..............................................................................................7
14. METAS DEL PROYECTO................................................................................................7
15. METODOLOGÍA.............................................................................................................8
16. MARCO TEÓRICO..........................................................................................................9
17. ACTIVIDADES PARA LA EJECUCIÓN.........................................................................20
18. DURACIÓN DEL PROYECTO.......................................................................................21
19. REFERENCIAS..............................................................................................................21
20. ANÁLISIS DE COSTOS.................................................................................................22
21. FINANCIAMIENTO DEL PROYECTO...........................................................................22
22. CONTENIDO.................................................................................................................23
23. CRONOGRAMA............................................................................................................30
24. FECHA DE PRESENTACIÓN DEL PROYECTO.............................................................31
25. FIRMA DEL RESPONSABLE.........................................................................................31
26. FECHA DE APROBACIÓN DEL PROYECTO................................................................31
27. FIRMA DE LA AUTORIDAD.........................................................................................31
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1. TÍTULO DEL PROYECTO
‘DIAGNÓSTICO Y FORMULACIÓN DE ALTERNATIVAS PARA EL
FUNCIONAMIENTO ACTUAL Y FUTURO DEL SISTEMA DE AGUA
POTABLE SAN PEDRO-CAPELO, CANTÓN RUMIÑAHUI’
2. LÌNEA DE INVESTIGACIÓNAmbiente
3. SUBLÌNEA DE INVESTIGACIÒNCaracterización de la calidad del agua.
4. UNIDAD ACADÈMICA RESPONSABLEUniversidad de las Fuerzas Armadas- ESPE
Departamento de Ciencias de la Tierra y la Construcción
Ingeniería Civil
5. RESPONSABLES DEL PROYECTOMorales Sanipatin Edwin Giovanny
Pérez Almeida Luis Alfredo
6. COLABORADORES CIENTÌFICOSDirector: Ing. Marco Masabanda PhD.
Codirector: Ing. Edgar Carvajal
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7. LOCALIZACIÒN GEOGRÀFICAEl trabajo se realizará en las siguientes localidades:
La recopilación de información se la realizará en campo, en los barrios de San Pedro y
Capelo, ubicados la parroquia de San Pedro de Taboada, en el en el Cantón
Rumiñahui. Además se dispondrá de información adicional por parte del Gobierno
Municipal de Rumiñahui.
El proceso de análisis de la información tendrá lugar en la Universidad de las Fuerzas
Armadas- ESPE, campus Sangolquí, en el valle de los Chillos.
8. ÁREA DE INFLUENCIAEl diagnóstico del sistema de agua potable tendrá un área de influencia de alrededor de 82 ha.
aproximadamente, que comprende los barrios de San Pedro y Capelo. En dicho sector se
realizará el estudio técnico hidráulico de 5 km de línea de conducción principal con sus
respectivas líneas secundarias y redes en malla.
9. ANTECEDENTESEl suministro y distribución de agua representa una de las principales necesidades para el buen
vivir de una población, dado que sin este elemento la vida no sería posible. Este recurso vital
define entre muchos aspectos el nivel de vida de la población por medio del manejo y la
eliminación de residuos generados.
La parroquia de San Pedro de Taboada cuenta hoy en día con una cobertura del servicio de
agua potable que alcanza un 96% proporcionado por un sistema de agua potable desarrollado
hace más de 20 años por el DAPAC-R (Departamento de Agua Potable Alcantarillado y
Comercialización de Rumiñahui). Actualmente la población del Cantón Rumiñahui posee una
alta tasa de crecimiento poblacional elevando el consumo de agua, razón por lo cual se ha
considerado necesario establecer propuestas técnicas para mejorar la entrega de dicho servicio.
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Antiguamente en varias zonas del sector de estudio, el sistema de agua potable era controlado
por el municipio de Quito, en dicha administración ha existido varias falencias como por
ejemplo la rotura de tuberías por presión en la zona entre el barrio Capelo de la Parroquia de
San Pedro y el barrio La Moya de la Parroquia de Conocoto. En la actualidad y recientemente
dicha facultad la tiene el municipio del Rumiñahui, por lo cual es necesario realizar el
diagnóstico de dichos sectores que se anexaron recientemente al sistema de agua potable.
La dirección de Agua Potable, Alcantarillado y Comercialización del Cantón Rumiñahui en su
afán de generar información técnica actualizada de los sistemas de agua potable se encuentra
preocupada por evaluar el funcionamiento hidráulico de las redes de distribución de agua
potable del Cantón, esto con la finalidad de poner en funcionamiento el software Epanet
implementado para el diseño y evaluación de los sistemas de agua potable.
10. PROYECTOS RELACIONADOS O COMPLEMENTARIOS Evaluación Técnica del Sistema de Agua Potable Cashapamba parroquia Sangolquí,
Cantón Rumiñahui Provincia de Pichincha, Tesis de grado previo a la obtención del
título de ingeniería civil, Rodrigo Efrain Puga Gallardo, Roberto David García Granda.
Sangolquí Octubre del 2011. Universidad de las Fuerzas Armadas- ESPE.
Diseño del Sistema de Agua Potable para la Comunidad Llangahua Parroquia Pilahuín
Cantón Ambato Provincia de Tungurahua, tesis de grado previo a la obtención del
título de Ingeniería Civil. David Arandy López. Quito Enero del 2010. Pontificia
Universidad Católica del Ecuador.
Diseño del Sistema de Agua Potable para la Comunidad de Cundaló Parroquia Juan
Montalvo Cantón Latacunga Provincia de Cotopaxi, tesis de grado previo a la
obtención del título de Ingeniería Civil. Alexandra Reinoso Villamarín. Quito Junio del
2010. Pontificia Universidad Católica del Ecuador.
Diseño de un Sistema de Agua Potable para la comunidad nativa de Tsoroja,
analizando la Incidencia de Costos siendo una comunidad de difícil acceso, tesis de
grado previo a la obtención del título de Ingeniería Civil. Jorge Luis Meza de la Cruz.
Lima-Abril del 2010. Pontificia Universidad Católica del Perú.
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11. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL PROYECTO A
RESOLVEREn el Ecuador con el pasar de los años, se ha producido un importante crecimiento poblacional
según datos del INEC, sobre todo en sectores como Rumiñahui cercanos al centro urbano de
Quito, dando como resultado inconvenientes en la distribución de los servicios básicos, por
ejemplo generando un suministro de agua obsoleto o insuficiente. Un sistema de agua potable
con funcionamiento intermitente produce insatisfacción en los habitantes quienes necesitan de
un suministro constante del líquido vital para subsistir.
Debido a ello, la Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE y su Departamento de Ciencias
de la Tierra y la Construcción, ven la necesidad de desarrollar proyectos de investigación
vinculados a los problemas actuales de la sociedad, haciendo énfasis en la evaluación de las
infraestructuras de los sistemas de hoy en día, es allí donde es primordial la aplicación de los
conocimientos obtenidos en la Carrera de Ingeniería Civil.
Por tal razón el Gobierno Autónomo Descentralizado del Cantón Rumiñahui en su
Departamento de Agua Potable, como entidad pública del Estado Ecuatoriano, en vista que
necesita brindar un servicio de excelencia a cada uno de los pobladores, ve necesario realizar
el diagnóstico del sistema “San Pedro-Capelo” como proyecto de investigación.
Dicho proyecto generará información importante sobre la distribución de agua potable
actualmente en la red y servirá para el mejoramiento del servicio de agua potable. Debido a la
falta de información real y completa de las tuberías existentes en el área de estudio, se
realizará el catastro general de tuberías, con sus respectivos materiales, cotas de los nodos del
proyecto, ubicación de válvulas, ubicación de hidrantes y ubicación de tanques con su
respectiva capacidad.
Debido al gran crecimiento económico y comercial del Cantón Rumiñahui, se ha producido un
incremento de la población en un 30% entre los años 2001 y 2010, según datos del INEC, y
por ello se pretende evaluar el funcionamiento actual del sistema de agua potable y su
proyección en 20 años, conociendo si se satisface a los usuarios futuros y determinando si es
necesario cambios en la red. Un estudio técnico, profesional, y de calidad del sistema de agua
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potable actual, permitirá realizar un rediseño óptimo que sea económicamente factible y
técnicamente viable.
12. OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO Diagnosticar y formular alternativas de funcionamiento del sistema de distribución
de agua potable de los barrios San Pedro y Capelo en condiciones actuales y para
el 2035, a fin de mejorar el servicio de agua potable.
13. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Actualizar el registro de catastro de la red de agua potable del sector “San Pedro-
Capelo”.
Definir las demandas de agua de la población del sector.
Realizar el modelamiento de la red en el programa computacional EPANET.
Realizar un diagnóstico actual del sistema de agua potable del sector “San Pedro-
Capelo”.
Plantear dos alternativas de mejoramiento al sistema de agua potable actual y para
el funcionamiento del sistema para la demanda del 2035.
14. METAS DEL PROYECTO Aplicar los conocimientos adquiridos en la Universidad de la Fuerzas Armadas
“ESPE”
Actualizar el castro de la red de agua potable del sector “San Pedro-Capelo”.
Obtener el estudio socioeconómico en el área de influencia del proyecto.
Calcular las dotaciones que demanda la población del sector.
Adquirir un manejo técnico del programa computacional EPANET para un efectivo
modelado del sistema de agua potable.
Plantear dos alternativas de rediseño del sistema de agua potable para asegurar el
servicio hasta el 2035.
Definir la alternativa económicamente más viable que cumpla con las condiciones
hidráulicas óptimas.
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Generar información técnica del mejoramiento de la red, que brinde soporte al
Municipio de Rumiñahui y a sus pobladores.
15. METODOLOGÍAEn el desarrollo del proyecto de tesis se aplicará el método de Investigación de Campo, el
cual será de tipo ¨analítico-exploratorio¨; donde se parte de los datos generales recogidos
en campo o definidos previamente y se desarrolla un modelo que nos permita evaluar,
analizar y rediseñar el sistema de agua potable del sector en estudio.
La idea es obtener e identificar información acerca de: los antecedentes del problema sus
datos numéricos y cuantificaciones, los temas y fundamentos teóricos respecto al
problema investigado, y sugerencias de aspectos relacionados que deben examinarse en
base a investigaciones previas.
La meta general del proyecto es documentar experiencias, temas y problemas
relacionados con el análisis hidráulico de los sistemas de agua potable y por medio de ello
definir el estado actual de la red, para proponer alternativas de mejoramiento.
La evaluación técnica del sistema potable San Pedro – Capelo tendrá las siguientes fases:
Catastro, Parámetros de Diseño, Calidad del Agua, Modelado, Evaluación.
Revisión Bibliográfica
El desarrollo del presente trabajo se inició con una revisión bibliográfica sobre la
ubicación y extensión del sistema de agua potable actual, la calidad y cantidad de
información que actualmente dispone el Municipio de Rumiñahui, manejo del software
Epanet, así como metodologías, normativas y códigos para el análisis de sistemas de redes
de tuberías.
Catastro de la Red de Agua Potable y Población Actual
El catastro se realizará en la totalidad del área de estudio, en múltiples recorridos, dicho
catastro tiene como fin verificar que elementos componen actualmente el sistema y la
calidad de los mismos. Para el análisis poblacional realizaremos encuestas
socioeconómicas en áreas representativas de cada zona de los barrios de análisis.
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Modelamiento en el programa Epanet
En el software Epanet se definirán los siguientes parámetros:
1. Definición de Tuberías
1.1. Diámetro
1.2. Longitud. (Desde AutoCAD)
1.3. Coeficiente de Rugosidad
2. Definición de Tanques/ Depósitos
3. Definición de Bombas
4. Definición de Válvulas/ Uniones
Se obtendrán los siguientes resultados:
5. Caudal
6. Velocidad
7. Pérdidas- Factor de fricción
8. Variación de la velocidad de reacción
9. Calidad del agua
Se aplicarán los siguientes métodos de cálculo:
10. Método de Hazen- Willimas
11. Método de Darcy- Weisbach
12. Método de Chezy- Manning
16. MARCO TEÓRICOAGUA POTABLE
a) INTRODUCCION
“El agua constituye un elemento esencial para la vida animal y vegetal. Su papel para el
desarrollo de las antiguas civilizaciones es reconocido desde tiempos muy antiguos.” (Carrera,
2000, p. 6).
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Carrera (2000) afirmó lo siguiente:
El hombre para su subsistencia tiene necesidad de agua con una adecuada calidad y en
cantidad suficiente para todas sus necesidades, no solamente para protección de su
salud, sino también para su desarrollo económico; por lo que el abastecimiento de agua
potable debe comprender dos aspectos: el sanitario y el económico. (p. 6)
b) REDES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
Las redes de agua potable cumplen con la función principal de distribuir un servicio de
necesidad básica como es el agua hacia una población determinada.
Para Etapa EP (2008) la definición de red de abastecimiento es la siguiente:
Una red de abastecimiento de agua potable se define como un conjunto de obras de
ingeniería, que permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad,
pueblo o área rural, el servicio de agua potabilizada, definiendo por agua potable a
aquella que previamente ha sido tratada para el consumo de una población humana
según las normas de calidad nacionales o internacionales. (p. 13)
Los componentes básicos de un sistema de abastecimiento de agua potable son los siguientes:
Almacenamiento de agua bruta
Captación desde fuentes de agua a procesar
Procesamiento del agua potable
Almacenamiento del agua tratada
Red de Distribución de Agua Potable
c) TIPOS DE REDES DE DISTRIBUCIÓN
En base a la forma de los circuitos, existen dos tipos fundamentales de sistemas de
distribución: el sistema abierto, ramificado o de ramales abiertos y el sistema de circuito
cerrado, conocido como malla o parilla.
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Sistema Abierto o Ramificado
¨Son redes de distribución que están constituidas por un ramal matriz y una serie de
ramificaciones. Es utilizado cuando la topografía dificulta o no permite la interconexión entre
ramales y cuando las poblaciones tienen un desarrollo lineal, generalmente a lo largo de un rio
o camino.¨ (Agüero, 1997, p. 95).
Según Agüero (1997), dice:
La tubería matriz o principal se instala a lo largo de una calle de la cual se derivan las
tuberías secundarias. La desventaja es que el flujo está determinado en un solo sentido,
y en caso de sufrir desperfectos puede dejar sin servicio a una parte de la población. El
otro inconveniente es que en el extremo de los ramales secundarios se dan los puntos
muertos, es decir el agua ya no circula, sino que permanece estática. (p. 96).
Sistema Cerrado o en Malla
Son aquellas redes constituidas por tuberías interconectadas formando mallas. Este tipo de red
es el más conveniente y tratara de lograrse mediante la interconexión de tuberías, a fin de crear
un circuito cerrado que permita un servicio más eficiente y permanente. (Agüero, 1997, p. 98).
En este tipo de sistema se eliminan los puntos muertos; cuando se realizan reparaciones en los
tubos, el área que se queda sin agua se puede reducir a una cuadra, dependiendo de la
ubicación de las válvulas. También es más económico, los tramos son alimentados por ambos
extremos consiguiéndose menores perdidas de carga y menores diámetros. Para el análisis
hidráulico de una red de distribución en un sistema cerrado los métodos más utilizados son el
de seccionamiento y el de Hardy Cross.
En la imagen 1 se muestra un esquema para cada tipo de red de distribución, logrando
diferenciar las características de cada uno.
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Imagen 1. Tipos de Redes de Distribución. Adaptado de
“Agua Potable para Poblaciones Rurales”, por Agüero, R., 1997, p. 98.
d) ELEMENTOS DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN
Una red de distribución de agua se compone de múltiples elementos hidráulicos como bombas,
depósitos, tuberías, uniones, etc. Dentro de la red se pueden distinguir los siguientes
componentes:
Elemento: son componentes básicos de la red, tales como un tramo lineal de una conducción,
una válvula de control, una bomba u otros, dichos elementos brindan un comportamiento
hidráulico bien definido.
Línea: conjunto de elementos de una red que están conectados entre dos puntos o nudos. Las
líneas se caracterizan por mantener a lo largo de su longitud tanto la uniformidad de la sección
como el tipo de material.
Nudo: se trata de cada uno de los elementos de la línea, o bien punto de la red en la que se
conectan dos o más líneas consecutivas.
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e) CALIDAD DEL AGUA
El agua en la naturaleza de forma pura no se puede encontrar, debido a que es un líquido con
un gran poder disolvente, contiene compuestos que imprimirán sus características físicas,
químicas y bacteriológicas propias.
La calidad del agua se relaciona con el uso del mismo, por ejemplo: domestico, industrial,
irrigación, crianza de ganado, hidroeléctrico, navegación, vida acuática o recreación.
Características físicas, químicas y bacteriológicas
¨La calidad del agua prácticamente está definida por estas tres características, las cuales son
determinadas mediante exámenes realizados con muestras adecuadas y siguiendo técnicas
apropiadas establecidas por entidades especializadas.¨ (Carrera, 2000, p. 7).
Características físicas.- las características físicas básicas del agua son:
Color
Turbidez
Sabor y Olor
Temperatura
Características químicas.- las características químicas del agua se refieren a la presencia de
substancias disueltas o compuestos químicos esparcidos en el ambiente, tales como:
Salinidad
Dureza
Alcalinidad
Hierro
Nitratos
Yodo
Manganeso
pH del Agua
Características Bacteriológicas.-
Carrera (2000) afirma lo siguiente:
Entre los microorganismos que pueden encontrarse en el agua, las bacterias son las más
comunes de todas las especies vivientes; son frecuentes en las aguas superficiales por
recibir estas grandes cantidades de aportaciones de tierra y de desperdicios. En cuanto
a su frecuencia, otros microorganismos presentes son las ¨algas y protozoarios,
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protozoos patógenos, los virus, larvas de trematodos, las cercanías de esquistosomas,
los anquilostomas, las tenias y lombrices. (p. 9).
La determinación se realiza ya sea mediante la cuenca bacteriana y el índice de coliformes
totales y fecales.
En nuestro país se han establecido criterios de calidad de las aguas para consumo humano y
doméstico, los mismos que son publicados en la norma INEN, TULAS y por la Subsecretaria
de Saneamiento Ambiental.
f) CRITERIOS DE DISEÑO
Dotaciones y Consumo
Conforme el avance tecnológico, las necesidades en el consumo de agua demandan también
cada vez mayores cantidades de dicho líquido para variados usos, en función además del
aumento de la población.
Usos del Agua.- en todo proyecto de abastecimiento de agua se considera tres tipos de usos,
estos son: uso doméstico, uso comercial e industrial y uso público.
Consumo medio per cápita.- se determina dividiendo el volumen total de agua distribuida
durante un año, dividido para 365 días que tiene un año y el número de habitantes beneficiado,
este resultado se expresa en Lt/hb/día, es decir:
qm= Volumen Distribuido Anual365∗Num . Poblaciónbeneficiada (1)
¨Se debe considerar en lo posible datos propios del lugar; sin embargo ante la ausencia de ellos
que es común, y en poblaciones pequeñas se podrá considerar hasta un valor de 200
Lt/hab/dia, de acuerdo a los consumos específicos.¨ (Carrera, 2000, p. 13).
Variaciones de Consumo
Para determinar las variaciones diarias y horarios se realizará un estudio en el sistema
existente, o a su vez se podrán adoptar los valores recomendados por la normativa, estos son:
a. Consumo máximo diario 130 a 150% del consumo medio futuro
b. Consumo máximo horario 200 a 230% del consumo medio futuro
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Los consumos específicos se enlistan en la tabla 1.
Caudales de Diseño
Los elementos de un sistema de abastecimiento de agua potable son diseñados tomando como
base los caudales definidos en la Tabla 1:
Tabla 1. Consumos específicos en el Consumo Medio Per cápita.
Para fines domésticos 85 Lt/ hab/ dia 42.5%
Para fines industriales y comerciales
50 Lt/ hab/ dia 25.0%
Para fines públicos 25 Lt/ hab/ dia 12.5%
Pérdidas 40 Lt/ hab/ dia 20.0%
TOTAL 200 Lt/ hab/ dia 100.0%
Nota. Adaptado de ¨Nociones Preliminares y Bases de Diseño
en Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable. Carrera¨, J., 2000, p. 14.
Período de Diseño
Se refiere al período comprendido entre la puesta en servicio y el momento en que su
utilización sobrepase las condiciones establecidas en el diseño, por la falta de capacidad para
proporcionar un buen servicio; es decir en este intervalo su funcionamiento será incorrecto.
Según Carrera (2000):
Los factores que inciden de manera directa en la determinación de los periodos de
diseño son:
i. La vida útil de los diferentes elementos del sistema, esto es, materiales
empleados, equipos, obra civil en general
ii. Crecimiento de la población
iii. Capacidad económica nacional y local. (p. 19).
Cada elemento es diseñado para una vida útil preestablecida como vemos en la Tabla 2.
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Tabla 2. Vida Útil de los elementos de un Sistema de Agua Potable.
ELEMENTO VIDA UTIL (años)
Obras de Captación 25 a 50Diques grandes y túneles 30 a 60
Pozos 10 a 25Conducciones de hierro dúctil 40 a 50
Conducciones de AC o PVC 20 a 30Plantas de Tratamiento 20 a 30
Tanques de Almacenamiento 30 a 40Tuberías principales y secundarías de la red: -Hierro dúctil 40 a 50
- AC o PVC 20 a 25
Otros materialesVariables de acuerdo a especificaciones del
fabricante
Nota. Adaptado de ¨Nociones Preliminares y Bases de Diseño
en Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable. Carrera¨, J., 2000, p. 19.
g) ANÁLISIS POBLACIONAL
Rodríguez (2001) afirma que:
Para efectuar la elaboración de un proyecto de abastecimiento de agua potable es
necesario determinar la población futura de la localidad, así como de la clasificación de
su nivel socioeconómico dividido en tres tipos: Popular, Media y Residencial.
Igualmente se debe distinguir si son zonas comerciales o industriales, sobre todo, al
final del periodo económico de la obra. (p. 31).
La población actual se determina en base a los datos proporcionados por el Instituto Nacional
de Estadísticas y Censos (INEC), tomando en cuenta los últimos tres censos disponibles para
el proyecto hasta el año de realización de los estudios y proyectos.
En el cálculo de la población futura intervienen diversos factores como son: Crecimiento
Histórico, Variación de las Tasas de Crecimiento, Características Migratorias, Perspectivas de
Desarrollo Económico.
Los datos de los censos de población pueden adaptarse a un modelo matemático, existen una
gama de ellos, pero detallaremos los más comunes.
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Método Aritmético.
El objetivo es conocer los aumentos absolutos que ha tenido la población y determinar el
crecimiento anual promedio para un periodo de tiempo fijo y aplicarlos en años futuros.
Primeramente se determinara el crecimiento anual promedio por medio de la expresión:
I=Pa−Pi*n (2)
Dónde:
I = Crecimiento anual promedio.
Pa = Población actual (la del último censo).
Pi = Población del primer censo.
n = Años transcurrido entre el primer censo y el último.
Entonces se calcula la población futura por medio de la expresión:
Pf=Pa+I*N n (3)
Dónde:
Pf = Población futura.
Pa = Población actual.
N = Periodo económico que fija el proyectista en base a las normativas
I = Crecimiento anual promedio.
Método Geométrico por Porcentaje
¨Consiste en determinar el porcentaje anual de aumento por medio de los porcentajes de
aumento en los años anteriores y aplicarlo en el futuro. Es decir, se calculan cinco decenales
de incremento y se calculara el porcentaje anual promedio.¨ (Rodríguez, 2001, p. 33).
% anual promedio = %Pr = Σ% / n (4)
Dónde:
Σ % = suma de porcientos decenales.
n = número de años entre el primer censo y el ultimo.
La fórmula para determinar la población de proyecto por lo tanto es:
Pf = Pa + Pa (%Pr)*N /100 (5)
Dónde:
Pf = población futura.
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Pa = población actual del último censo.
N = Periodo económico que fija el proyectista en base a las normativas
Método Geométrico por Incremento Medio Total
La fórmula para determinar la población futura o de proyecto es:
log Pf = log Pa + n* log(1+r) (6)
Dónde:
Pf = Población futura.
Pa = Población del último censo.
n = Periodo de diseño (económico).
r = Taza de crecimiento o factor de crecimiento.
¨Para la obtención de los valores de log (1+r) se obtiene restando los logaritmos de las
poblaciones sucesivas entre “n” año de cada censo, obteniéndose el promedio del log(1 +r),
este valor será el que se aplique a futuro. ¨ (Rodríguez, 2001, p. 34).
h) SOFTWARE EPANET
García (2006), afirma lo siguiente:
EPANET es un programa de ordenador que realiza simulaciones en periodos
prolongados del comportamiento hidráulico y de la calidad del agua en redes de
suministro a presión. Una red puede estar constituida por tuberías, nudos (uniones entre
tuberías), bombas, válvulas y depósitos de almacenamiento o embalses. Efectúa un
seguimiento de la evolución de los caudales en las tuberías, las presiones en los nudos,
los niveles en los depósitos, y la concentración de las especies químicas presentes en el
agua, a lo largo del periodo de simulación discretizado en múltiples intervalos de
tiempo. (p. 5).
El programa brinda un entorno integrado bajo Windows, para la edición de los datos de
entrada a la red de distribución, realiza simulaciones hidráulicas y de la calidad del agua, y
permite la visualización de resultados en una variedad de formatos. Entre éstos se incluyen
mapas codificados por colores, tablas numéricas, gráficas de evolución y mapas de isolíneas.
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17. ACTIVIDADES PARA LA EJECUCIÓN Elaboración del Tema de Proyecto.
Presentación del Tema de Proyecto.
Aprobación del Proyecto de Investigación.
Recopilación de Información Bibliográfica.
Obtención de datos de Catastro y Encuestas.
Procesamiento de la información.
Definición de parámetros de diseño.
Modelamiento en Epanet.
Diagnóstico del Sistema de Agua Potable.
Propuesta de mejoramiento de la Red.
Presentación del proyecto definitivo.
Defensa privada del proyecto.
Defensa pública del proyecto.
18. DURACIÓN DEL PROYECTOEl proyecto tendrá una duración de 6 meses.
19. REFERENCIASAgüero, R. (1997). Agua Potable para Poblaciones Rurales - Sistemas de Abastecimiento por
Gravedad sin Tratamiento. Primera Edición. Lima Perú. Editorial Ser.
Carrera, J. (2000). Nociones Preliminares y Bases de Diseño en Sistemas de Abastecimiento
de Agua Potable. Primera Edición. Quito Ecuador.
Etapa EP. (2008). Empresa Pública Municipal de Telecomunicaciones, Agua Potable
Alcantarillado y Saneamiento de Cuenca. Redes de Agua Potable. Disponible en
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http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/41/7/Capitulo1.pdf.
García, M. (2006). Modelación y Simulación de Redes Hidráulicas a Presión mediante
herramientas informáticas. Proyecto de Fin de Carrera. Ingeniería Técnica en Obras
Públicas. Universidad Politécnica de Cartagena. Cartagena Colombia.
Rodríguez, P. (2001). Abastecimiento de Agua. Departamento de Ciencias de la Tierra.
Instituto Tecnológico de Oaxaca. Primera Edición. Oaxaca México.
Sotelo, G. (1997). Hidráulica General- Fundamentos. Primera Edición. México D.F. México.
Editorial Limusa.
20. ANÁLISIS DE COSTOS
ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD P.UNIT. P.TOTAL1 Copias u 1500 0.03 45.002 Resma 500H, A4 u 4 4.80 19.20
3Tinta para impresora color y b/n
u 4 40.00 160.00
4 Internet u/mes 6 25.00 150.005 Trámites u 5 10.00 50.006 Empastados u 4 15.00 60.007 Transporte glb 1 120.00 120.008 Alimentación glb 1 480.00 480.00
1084.20216.90
1301.10
DIAGNÓSTICO Y FORMULACIÓN DE ALTERNATIVAS PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE SAN PEDRO-CAPELO, PARROQUIA SAN PEDRO, CANTÓN
RUMIÑAHUI, PROVINCIA DE PICHINCHA
Sub TotalImprevistos (20%)
TOTAL
21. FINANCIAMIENTO DEL PROYECTO
Los gastos que genere el desarrollo de la tesis, ¨ Diagnóstico y Formulación de Alternativas
para el funcionamiento actual y futuro del Sistema de Agua Potable San Pedro-Capelo, Cantón
Rumiñahui¨, estarán a cargo de los alumnos responsables del proyecto de investigación.
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22. CONTENIDO
CAPÍTULO 1: ASPECTOS GENERALES
1.1. Antecedentes
1.2. Definición del Problema
1.2.1. Aspectos generales de la población
1.2.2. Localización Geográfica
1.2.3. Características del Clima
1.3. Justificación
1.4. Objetivos
1.4.1. Objetivo General
1.4.2. Objetivos Específicos
CAPÍTULO 2: CATASTRO
2.1. Introducción.
2.2. Captación
2.3. Tanques
2.4. Tuberías en la red
2.5. Válvulas
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2.6. Hidrantes
CAPÍTULO 3: PARÁMETROS DE DISEÑO
3.1. Aspectos Básicos
3.2. Zonas de Estudio
3.3. Distribución de Áreas
3.4. Cotas
3.5. Evaluación Actual - Encuestas Socioeconómicas
3.5.1. Población Actual
3.5.2. Densidad
3.5.3. Dotación
3.5.4. Caudales especiales
3.6. Evaluación Futura
3.6.1. Población futura
3.6.2. Periodo de Diseño
3.6.3. Densidad
3.6.4. Dotación futura
3.6.5. Caudales especiales a futuro
3.7. Diámetros interiores
23
3.8. Consideraciones para la evaluación
3.8.1. Variaciones de consumo
3.8.2. Dotación contra incendios
3.8.3. Volúmenes de almacenamiento
3.9. Caudal
3.9.1. Caudal red actual
3.9.2. Caudal red futura
CAPÍTULO 4: MODELAMIENTO EN EL SOFTWARE EPANET
4.1. Descripción del Programa
4.2. Componentes Físicos
4.3. Las tuberías
4.4. Perdidas Menores
4.5. Ingreso de Datos desde AutoCAD
4.6. Modo de Conversión- EpaCAD
4.7. Resultados del Análisis
CAPÍTULO 5: CALIDAD DEL AGUA
5.1. Generalidades
5.2. Procedimiento para el análisis Físico- Químico
5.3. Resultados de los exámenes
5.4. Análisis de los resultados
24
CAPÍTULO 6: DIAGNÓSTICO
6.1. Generalidades
6.2. Red Barrio San Pedro
6.2.1. Análisis con las Redes Existentes
6.2.2. Evaluación Futura con red actual
6.2.3. Primera propuesta de rediseño Barrio San Pedro
6.2.4. Segunda propuesta de rediseño Barrio San Pedro
6.2.5. Almacenamiento
6.3. Red Barrio Capelo
6.3.1. Análisis con las Redes Existentes
6.3.2. Evaluación Futura con red actual
6.3.3. Primera propuesta de rediseño Barrio Capelo
6.3.4. Segunda propuesta de rediseño Barrio Capelo
6.3.5. Almacenamiento
6.4. Diagnóstico Final
6.5. Evaluación Económica del Rediseño
CAPÍTULO 7: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1. Conclusiones
25
7.2. Recomendaciones
7.3. Bibliografía
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1
2
3
4
5
6
7
ITEMMES 1
SEMANAMES 2
SEMANA
CAPITULO 4: MODELAMIENTO EN EPANET
CAPITULO 6: DIAGNÓSTICO
CAPITULO 7: CONCLUSIONES RECOMENDACIONES
CAPITULO 5: CALIDAD DEL AGUA
MES 6SEMANA
CAPITULO 1: ASPECTOS GENERALES
CAPITULO 2: CATASTRO
CAPITULO 3: PARAMETROS DE DISEÑO
MES 3SEMANA
MES 4SEMANA
MES 5SEMANAACTIVIDADES PARA LA EJECUCIÓN
30
23. CRONOGRAMA
31
32
24. FECHA DE PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
Julio 2015
25. FIRMA DEL RESPONSABLE
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Edwin Giovanny Morales Sanipatin Luis Alfredo Pérez Almeida
C.C. 172591405-3 C.C. 1003689716
26. FECHA DE APROBACIÓN DEL PROYECTO
Julio 2015
27. FIRMA DE LA AUTORIDAD
Ing. Marco Masabanda Ph.D. Ing. Edgar Carvajal
DIRECTOR DEL PROYECTO CODIRECTOR DEL PROYECTO
Ing. Pablo Caiza Ph.D.
Director de la Carrera de Ingeniería Civil
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