Tema 4 abastecimiento agua potable

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Tema 4 abastecimiento agua potable

  1. 1. CAPITULO N° 4 ESTUDIOS PARA UN PROYECTO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA4. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLEUn sistema de abastecimiento de agua potable para una población es el conjunto de obras,equipos y servicios destinados al suministro de agua potable para consumo doméstico,industrial, servicios públicos y otros usos. Para la elaboración de un proyecto de abastecimientode agua, es necesario realizar estudios de campo, de laboratorio y de gabinete, para uncorrecto dimensionado que considere las necesidades actuales de consumo y las futuras,contemplando la posibilidad de la construcción por etapas o modular.Un sistema de abastecimiento de agua potable comprende sintéticamente: Captación o toma de agua Conducción principal de agua cruda Tratamiento de Potabilización Tanque de almacenamiento o cisternas Tanque de almacenamiento y distribución elevados Red de distribución Estaciones de bombeo (cuando sean necesarias) de agua cruda como de agua ya potabilizada.Para el diseño de un sistema de abastecimiento son requisitos básicos la fijación de la cantidadde agua a suministrar que determinará la capacidad de las distintas partes del sistema, elrelevamiento planialtimétrico, estudios sobre la calidad y la cantidad de agua disponible en lasdiferentes fuentes cercanas, conocimiento del suelo y el subsuelo y todos los antecedentes queenumeraremos indispensables para la elección de la solución más adecuada y la preparaciónde presupuestos ajustados a la realidad.El presente apunte de cátedra transcribe requerimientos que deben considerarse al elaborarproyectos, que son enunciados por el Ente Nacional de Obras Hídricas y Saneamiento(ENOHSA) en su Guía para la presentación de proyectos de Agua Potable. Criterios Básicos. (1)Capitulo 2. Estudios preliminares para el diseño de obras .4.1. RECOPILACIÓN DE ANTECEDENTES y ESTUDIOS DE CAMPOLa recopilación de antecedentes provee elementos básicos para la elaboración de un proyecto,en dicha etapa se deberá obtener información de los organismos oficiales, los que ademásdeberán ser confirmados por los estudios de campo correspondientes.4.1.1. ASPECTOS FISICOS• Meteorológicos Temperatura media, máxima media anual y mínima media anual Las temperaturas influyen en distintos aspectos, temperaturas altas suponen mayores consumos, mayor necesidad de riego, precauciones en la ejecución de obras, picos de consumo pronunciados, etc. así como temperaturas bajas en algunas localidades requieren dejar correr el agua por cañerías constantemente para evitar congelamiento y rotura de cañerías.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 1/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  2. 2. Precipitación media anual Las precipitaciones influyen en las recargas de acuíferos, en los caudales de cursos superficiales, en las condiciones de ejecución de obras, etc. Evapotranspiración potencial Déficit/exceso de agua en el suelo Vientos, direcciones más frecuentes, velocidad media Tipo climático Incluir esta información en la Memoria Descriptiva del proyecto, ayudará al constructor de la obra para tomar los recaudos frente a lluvias copiosas, nieves, temperaturas extremas y realizar un cronograma de obra más ajustado.• Topográficos Recopilación de mapas, fotografías aéreas e imágenes satelitales si las hubiera Recopilación de planos resultantes de relevamientos altimétricos ya efectuados en escala conveniente Recopilación de planos resultantes de levantamientos catastrales Una vez recopilados los antecedentes, cuando se realicen las investigaciones técnicas de campo, los relevamientos planialtimétricos a realizar para obtener mayor información deberán cubrir con precisión el área de la fuente de provisión, área de trazado de conducciones de aducción y conducción hasta la localidad a servir (actuales y de previsión futura). Se aconseja dejar mojones y puntos fijos de nivelación de material adecuado, sólidamente implantados y convenientemente ubicados, que posteriormente puedan servir para trabajos de replanteo de obras. En zonas pobladas se aconseja tomar como mínimo cotas de nivel en todos los cruces de ejes de calle y un punto al medio de cada cuadra urbana o su equivalente donde no exista amanzanamiento. Cuando haya sumideros, bocas de tormentas o bocas de registro de desagües pluviales o cloacales previos, fondos de acequias, cunetas pronunciadas, se debe proceder también a su acotamiento. Se recomienda además indicar los tipos de calzada (pavimento de hormigón, bituminoso, empedrado, etc.) a fin de volcarlo en las planialtimetrías.• Geológicos Reconocimiento geológico de la superficie del lugar donde será la obra Recopilación de estudios geológicos existentes Datos referentes a la profundidad media de aparición de rocas y afloramientos Características geológicas y geotécnicas del subsuelo.• Hidrogeológicos Reconocimiento hidrogeológico de la superficie Recopilación de estudios hidrogeológicos existentes Areas de recarga Antecedentes sobre piezometría del agua subterránea, fluctuaciones estacionales, hidrodinámica, profundidad media de la napa freática. Zonas de recarga, almacenamiento y descarga. Perfiles de perforaciones. Ensayos de bombeo. Información hidroquímica. Características hidrodinámicas. Una vez recopilados los antecedentes hidrológicos, en campo se deben efectuar extracciones de la napa freática y de los diferentes estratos. Las perforaciones efectuadas con inyección de agua no convienen para la extracción de muestras si se quiere indagar la agresividad de las aguas pues la composición del material extraído resulta alterado.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 2/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  3. 3. • Geomorfológicos Recopilación de estudios y mapas geomorfológicos existentes Unidades y subunidades geomorfológicas Identificación de zonas singulares (áreas inundables, salinizadas, erosionadas) Caracterización de la fisiografía y el paisaje.• Edafológicos Tipos y distribución espacial de suelos (mapas) Susceptibilidad a la erosión Déficit/exceso de agua en el suelo Aptitud agrícola Grado de permeabilidad Permeabilidad de los suelos Red de drenaje natural y artificial• Geotécnicos Estudios geotécnicos existentes Información sobre las características del subsuelo con los sondeos correspondientes y determinación de capacidad portante del suelo. Los antecedentes geotécnicos se deben complementar con nuevos estudios de campo, que se implementarán mediante un reconocimiento del sitio e investigaciones básicas de campo y laboratorio realizadas por un profesional especialista en geotecnia, reconociendo como mínimo, en función de las necesidades del proyecto: Tipo de material constitutivo del subsuelo (rocas, gravas, suelos finos) predominantes en el área. Posición del nivel freático Existencia de formaciones geológicas o geomorfológicas singulares (presencia de mallines, posibilidad de suelos expansivos o colapsables, etc.) Existencia de canteras comerciales de suelos seleccionados o áridos para elaboración de hormigones, si así lo requiriese el proyecto. Se recomienda ampliar consultando en Guía para presentación de proyectos de Agua Potable. Criterios Básicos. Capitulo 2. Estudios preliminares para el diseño de obras. ENOHSA, Ente Nacional de Obras Hídricas y Saneamiento. (1)• Hidrológicos Comportamiento hidrológico de las formaciones geológicas del área en estudio Datos pluviométricos e hidrométricos existentes Reconocimiento general de la cuenca con relación a los cuerpos de agua existentes, posibles receptores (de rechasos de plantas de tratamiento, ej. osmosis) Recopilación de mapas existentes de la cuenca hidrográfica Formas, pendientes, longitud de los cauces, red de distribución de los mismos, curvas hipsométricas.• Hidráulicos Serie de niveles y caudales de los cuerpos de agua, capacidad de conducción Obras antrópicasCursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 3/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  4. 4. En zonas donde se deben atravesar sifones, puentes, etc. o donde haya que proyectar obrasde toma o secciones de aforo se deberán realizar levantamientos batimétricos. Encorrespondencia se deberá analizar los niveles de agua máximos y mínimos ordinarios yexcepcionales. Si no se pueden localizar datos de organismos oficiales, se debe recurrir apobladores locales que recuerden niveles máximos y mínimos alcanzados y debentransportarse los mismos hasta los puntos altimétricos previstos para apoyar loslevantamientos. Complementariamente se sugiere observar en la vegetación y accidentescosteros, los indicios que puedan servir para avalar tal estimación.En secciones de aforo se debe efectuar un perfil batimétrico sobre la traza prevista y doscomplementarios, aguas arriba y abajo, a una distancia del orden del ancho del curso de aguaen su estado normal. Se deben dejar marcados puntos altimétricos a cada lado de la sección ypuntos planimétricos en la zona cercana que sirvan para el eventual posicionamiento de loscorrentómetros en el momento del aforo.4.1.2. ASPECTOS SANITARIOSEsta información permitirá justificar la necesidad de un proyecto a financiar. Para ello se deberárecopilar información existente y datos estadísticos de los establecimientos asistencialespúblicos, centros de salud, sanatorios o instituciones congéneres en lo que respecta a:• Epidemiología (endemias de enfermedades relacionadas con el agua y la excreta)• Mortalidad infantil• Enfermedades de origen hídrico• Cantidad de personas atendidas mensualmente con diarreas agudas y otros síntomas de enfermedades de transmisión por agua y excreta.• Capacidad de los establecimientos asistenciales• Datos sobre contaminación actual y potencial de los cuerpos de agua como posibles receptores• Exámenes físico, químicos y bacteriológicos de los cuerpos de agua existentes.4.1.3. ASPECTOS AMBIENTALESEsta información además de ser útil directamente al proyecto, será la base de una correctaevaluación de impacto ambiental, necesario en la actualidad para cualquier obra que impactesobre el ambiente.• Recopilación de mapas de vegetación, zoogeográficos y de unidades de conservación.• Listas de diversidad del área en estudio y/o regiones aledañas ecológicamente equivalentes• Recopilación de datos sobre especies de interés epidemiológico (vectores o reservorios de enfermedades de interés sanitario)• Reconocimiento in situ de las distintas unidades de vegetación a fin de verificar el grado de perturbación, identificar el tipo de uso antrópico, evaluar sus características espaciales y validar el análisis de sensibilidad ambiental.• Recopilación de datos y estudios existentes sobre la calidad ambiental de los cuerpos de agua: Demanda biológica de oxígeno (DBO) Concentración de bacterias coliformes Abundancia relativa de especies bentónicas, planctónicas o hidrofíticas vasculares. Disponibilidad de hábitat para aves acuáticas migratorias.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 4/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  5. 5. 4.1.4. ASPECTOS SOCIO-ECOLÓGICOS• Tipos y frecuencia de usos antrópicos• Identificación de los bienes y servicios que brindan los sistemas ecológicos del área en estudio.• Valoración simbólica de dichos bienes y servicios por parte de la comunidad.• Datos sobre el uso de la fauna y la flora local tanto por pobladores residentes como visitantes• Actividad de grupos ambientalistas locales (ONGs)• Legislación vigente de protección y manejo de la fauna, flora y ecosistemas naturales• Tipo y frecuencia de usos antrópicos con relación a los bienes y servicios ecológicos.4.1.5. ASPECTOS RELACIONADOS CON LAS FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUAEs necesario ante una nueva obra de captación para abastecimiento, evaluar la informaciónexistente sobre las fuentes superficiales y subterráneas respecto a la calidad y cantidad delas mismas.Para aguas superficiales es necesario realizar aforos cuando se trate de arroyos y/o canales deriego de poco caudal para constatar sus caudales de estiaje y la posibilidad de utilización deeste recurso. Se deberá contar con información sobre la disponibilidad del recurso, capacidadmáxima, media y mínima. Además es conveniente conocer la permanencia media sobre y bajo (2)diferentes niveles intermedios, para proyectar las obras y planear su ejecución.• Datos físico-químicos sobre la calidad del agua cruda: Turbiedad y color Oxígeno disuelto Nitratos, nitritos, nitrógeno amoniacal Fósforo total Sólidos suspendidos totales Sólidos disueltos totales Dureza Total (CaCO3) Velocidades de sedimentación Concentración de flúor y arsénico Concentración de metales pesados como cromo, plomo, mercurio, cadmio Concentración de pesticidas Demanda Química de Oxígeno Susceptibilidad a la erosión de las riveras• Datos biológicos Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) Concentración de Coliformes Presencia de especies vectores de enfermedades de origen hídrico Abundancia relativa de especies bentónicas, planctónicas, algas macrófitas, etc. Disponibilidad de hábitat para aves acuáticas migratorias• Datos varios Obras existentes y otros usos de la fuente Disponibilidad del recurso, capacidad máxima, media y mínima Información sobre valores numéricos o niveles guía de calidad del agua Información sobre los usos previstos de la fuente como cuerpo receptor (importante) Información específica requerida por los modelos a emplearCursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 5/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  6. 6. Es conveniente indagar sobre posibles fuentes de contaminación, su ubicación y características. Para aguas subterráneas será necesario investigar las características de la fuente freática, profunda y suvalvea, mediante estudios que permitan especificar el tipo y dimensionamiento básico de las obras a ejecutar. Será de utilidad obtener información sobre el actual aprovechamiento de este agua en el área urbana y alrededores. Esta información puede obtenerse de la inspección de pozos del ferrocarril, de centrales eléctricas, cuarteles, industrias, establecimientos o escuelas rurales, etc. y deberá ser acompañada con su ubicación, propietario, perforador, nivel piezométrico estático e información confiable que pueda obtenerse sobre profundidades y espesores del acuífero utilizado, precauciones adoptadas para el aislamiento de la napa, perfiles geológicos disponibles si existieran, clase, disposición y diámetro de los entubamientos y caños filtro, medios utilizados para la extracción de agua y fecha de su habilitación, régimen normal de funcionamiento, caudales extraídos y sus respectivas depresiones, inconvenientes observados en el uso del agua por su calidad o en el rendimiento de los pozos, análisis efectuados con anterioridad, ubicación planialtimétrica, referencias sobre posible dirección de escurrimiento de las napas. En el caso de pozos antiguos fuera de uso, es conveniente obtener información sobre sus características, análisis disponibles y razones que motivaron su abandono.4.1.6. ASPECTOS SOCIO – ECONÓMICOS Y DEMOGRÁFICOS• Compilación de datos referentes a la creación y evolución histórica de la localidad• Población actual y evolución demográfica histórica según los diferentes censos nacionales y provinciales, así como apreciaciones demográficas municipales necesarias para realizar los estudios demográficos. Es conveniente contar con los respectivos radios censales utilizados e indagar los motivos de posibles variaciones. Esta información se puede obtener del INDEC (Instituto Nacional de Estadística y Censos) y será de utilidad al momento de determinar la población futura o de diseño base de cualquier proyecto de ingeniería sanitaria.• Población de verano, turística, temporaria, rotación de la población turística.• Distancia a las ciudades y lugares más importantes de la Provincia y los medios de transporte locales e interurbanos existentes, tanto de pasajeros como de correspondencia de cargas.• Verificación de la existencia de estudios estadísticos sobre la evolución del número de: Edificaciones y/o estructuras ejecutadas (es importante recorrer calles y cuantificar número de edificios por cuadra) Conexiones de luz y fuerza motriz Conexiones de agua si las hubiera• Principales industrias, actividades agropecuarias de la región y centros comerciales.• Ubicación e importancia de los establecimientos industriales, comerciales y oficinas públicas. En caso de parques industriales y/o grandes industrias es importante conocer el consumo de agua a fin de considerarlo como gasto puntual en el diseño de la red. Asimismo se deberá indagar sobre futuros emprendimientos de este tipo.• Tipo de producciones de la zona perisférica de los sectores comprendidos en el programa, especialmente las actividades agrícolas, hortícolas y ganaderas.• Información sobre establecimientos educacionales Tipo de enseñanza que se imparte Cantidad de alumnos que asisten a los establecimientos Capacidad máxima de los establecimientos educativos• Información sobre medios masivos de comunicación oral y escrita• Información sobre las actividades económicas actuales y su evolución• Nivel de vida de la población del área en estudioCursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 6/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  7. 7. • Información sobre recaudación de impuestos, tasas y tarifas en el área de influencia del proyecto, caracterizando las fuentes perceptoras y su evolución en el tiempo. Valor de la producción industrial.4.1.7. INFRAESTRUCTURA URBANAToda información sobre el desarrollo urbano actual y futuro del área a abastecer seráindispensable para establecer las áreas a servir, los caudales de diseño del proyecto y enconsecuencia la magnitud de las obras a ejecutar. A tal fin se deberá contar con:• Planes maestros de desarrollo urbano y planes de regulación del uso del suelo. Esta información ayudará a determinar zonas de consumos mínimos, medios y máximos (residencial de baja densidad, comercial, residencial de densidad media, residencial de alta concentración, industrial, etc.)• Zonas hacia las cuales tiende a desarrollarse la localidad• Ordenanzas de apertura de calles• Datos sobre proyectos o estudios urbanísticos sectoriales existentes en el área de ejecución del proyecto.• Programas de construcción de viviendas.• Reconocimiento local de las áreas edificadas: clasificación cuantitativa y cualitativa de las construcciones existentes, categorías, áreas de distribución geográfica. Distribución espacial de las viviendas y baldíos en la planta urbana.• Información sobre normas y reglamentos para construcción en el área de estudio.• Análisis de la tendencia de construcción en el área de influencia del proyecto.• Terrenos disponibles para ubicación de las obras de saneamiento, altimetría, propietarios, valores de los terrenos, etc.• Catastro de sistemas de agua y desagües cloacales, energía eléctrica, teléfono, gas, etc. existentes y proyectadas, cuyas obras pueden interferir con las del sistema de distribución de agua.• Planos de proyecto y conformes a obra de pavimentos y cordones cuneta.• Radios servidos de energía eléctrica. Trazas de las líneas de media tensión en el área de interés de proyecto y potencia disponible.• Servicios eléctricos y su capacidad para suministrar la potencia necesaria para la ejecución de las obras y operación de los servicios.• Vías y medios de comunicación. Para la evaluación financiera del proyecto como para la ejecución de la obra, es necesario conocer rutas de acceso, líneas de ferrocarril y líneas de teléfono.4.1.8. ABASTECIMIENTO ACTUAL DE AGUASi donde se pretende diseñar o ampliar una red o una planta potabilizadora ya existieraabastecimiento, se deberá relevar la siguiente información:• Calidad del agua para consumo humano, ya sea de perforaciones, de cursos superficiales y/o de planta potabilizadora.• Planos de la red de agua potable con ubicación planialtimétrica de las tuberías acotadas respecto a la línea municipal. Planos y ubicación de la planta potabilizadora y de las instalaciones complementarias, estaciones de bombeo, reservas, etc. Radio actual servido y futuro. Horizonte del proyecto. Capacidad de las fuentes, de la planta y de las conducciones, actual y previsto. Posibilidades de ampliación.• Evolución del número de conexiones y de la población servida en los últimos años. Comparación con la población actual.• Identificación de grandes consumidores de agua potable con el objeto de determinar la ubicación de los grandes consumos de agua potable comerciales y/o industriales.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 7/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  8. 8. • Medianos y grandes usuarios de agua. Ubicación, actividad, consumo de agua. Fuentes de agua utilizadas.• Forma de abastecimiento de la población que no cuenta con conexión al servicio público.• Evolución de la recaudación a cargo del ente que presta servicio. Indice de Morosidad.• Estado de las instalaciones actuales y situación de atención del servicio.• Aplicación o no de sistema de medición de consumos domiciliarios, zonas, cantidad de conexiones con micromedición, tendencias, evolución, datos históricos, confiabilidad del sistema de lectura, nivel de pérdidas en el sistema, etc.• Macromedición, en las plantas de tratamiento, o en caso de fuentes subterráneas en los pozos y para los caudales de producción y distribución.• Características del organismo que presta el servicio de abastecimiento de agua: Aspectos institucionales: Empresas y organismos que prestan los servicios de agua potable y desague (provincial, municipal, cooperativas, etc.) Entes de Regulación y Control a nivel provincial y municipal Leyes, Ordenanzas, Marcos Regulatorios y contratos de prestación de los servicios vigentes. Aspectos comerciales: Catastro de clientes Sistema de facturación y cobranza Atención a los clientes Aspectos operativos: Catastro de instalaciones y redes Macromedición Balances hídricos. Agua no contabilizada Detección y reparación de fugas Centros de control.4.1.9. SISTEMA ACTUAL DE DISPOSICIÓN DE ESCRETASEsta información es necesaria pues como veremos posteriormente la existencia de un serviciode desagües cloacales influye en los consumos de agua potable. Por lo tanto se requiereidentificar:• El sistema de disposición de efluentes del lugar• Tipo de efluentes que generan los medianos y grandes usuarios del lugar• Tratamiento y disposición final de las excretas• Capacidad y funcionamiento de los sistemas individuales4.1.10. SISTEMA DE DRENAJE PLUVIALSe requiere recopilar información sobre la situación de los desagües pluviales existentes yplanos de la red e identificar el organismo responsable de su mantenimiento.4.1.11. LIMPIEZA PÚBLICA• Recolección y disposición final de los residuos sólidos. Situación actual y previsiones futuras. Area cubierta por el servicio de recolección. Lugar de disposición y recaudos de vuelco para prevenir contaminación de napas o cursos de agua cercanos.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 8/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  9. 9. 4.1.12. ASPECTOS LEGALES• Normativa vigente relacionada con restricciones al derecho de propiedad, expropiaciones y constitución de servidumbre para la ejecución de obras públicas, tanto en el ámbito nacional, como provincial y municipal, incluyendo las normas pertinentes contenidas en la Constitución Nacional y en la Constitución de la Provincia.• Normas locales y reglamentaciones administrativas relacionadas con la obra en cuestión.• Alternativas de financiación previstas en las normas vigentes• Identificación y recopilación de las normas aplicables en el orden nacional, provincial o municipal relacionadas con los impactos ambientales que puede generar la obra.• Legislación ambiental Provincial en especial referida a normas de calidad de agua superficial o subterránea así como standares de calidad de agua para consumo humano.4.1.13. COSTO DE MANO DE OBRA, MATERIALES Y ENERGIAEstos costos en general varían significativamente de acuerdo al lugar, la cercanía a centrosurbanos importantes, etc. por lo que se deberá relevar:• Costos y disponibilidad de materiales en la región• Existencia de empresas constructoras y contratistas locales• Precios de subcontratistas locales, mano de obra, materiales, equipos y demás elementos de construcción.• Precio de la energía eléctrica para los servicios públicos de agua y cloaca.• Existencia de talleres mecánicos• Facilidades en locales para reparación de equipos electromecánicos• Precio de combustible La carencia de mano de obra especializada, materiales y/o energía en el lugar harán más costosa la obra.4.1.14. INSPECCIONES VISUALES o DE CAMPOIdentificadas las zonas en los documentos debe efectuarse una inspección visual para el mejorconocimiento del área en estudio. Es necesario visitar la localidad, certificar la informaciónrecogida mediante entrevistas a funcionarios involucrados en la problemática del proyecto yrealizar una observación directa para confirmar antecedentes sobre características de suelos,altimetrías, recursos hídricos disponibles, servicios de aguas y efluentes, industrias, usos ycostumbres de la comunidad y su participación en los aspectos relacionados a los servicios deagua y cloacas y toda la información expuesta previamente en este documento. Apoyandoestos antecedentes con los estudios de campo correspondientes.4.2. TRABAJO Y ESTUDIOS EN GABINETEUna vez realizada la recopilación de antecedentes y el relevamiento de campo, en gabinete serealizará el ordenamiento de la información recogida y se la analizará a fin de tomar lasdecisiones respecto al proyecto y a los datos que pudiesen faltar.4.2.1. PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO4.2.1.1. PERIODO DE PREVISIÓN O DISEÑOSe considera período de diseño al tiempo entre la puesta en servicio del sistema que se estaproyectando o parte del mismo y el momento en que por agotamiento de materiales o por faltaCursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 9/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  10. 10. de capacidad para prestar eficientemente el servicio, se agota la vida útil no cumpliéndose lascondiciones ideales de funcionamiento.Los períodos de diseño de las distintas obras dependen de:• La vida útil de las estructuras y equipos del proyecto• Facilidad o dificultad para realizar ampliaciones• El crecimiento demográfico, comercial e industrial• Tasas de interés sobre el capital a invertir y posibilidad de amortizar las obras.El manual del Ente Nacional de Obras Hídricas y Saneamiento brinda al proyectista la TABLA 1que se adjunta, como guia para establecer el período de diseño de cada unidad componente (1)del sistema : TABLA 1: Períodos de diseño. Sistema de agua potable Sector Período de diseño en años• Sistemas de Captación Superficiales 20 Pozos 10• Líneas de impulsión a 15• Plantas de Potabilización Obras Civiles Básicas 20 Obras Civiles Módulo de Tratamiento 10 Primera Etapa Instalaciones electromecánicas 10 b• Tanques y Cisternas de Almacenamiento 10• Redes de Distribución 15• Estaciones de Bombeo Obras Civiles 20 Instalaciones electromecánicas 10• Medidores domiciliarios 5a8(a) El período de diseño de las líneas de conducción y redes de distribución debe fijarse enfunción de la evolución prevista de los caudales a conducir a fin de evitar tanto velocidadesmuy bajas como demasiado elevadas.(b) El volumen de tanques y cisternas de reserva debe determinarse en base a característicasde las fuentes y las variaciones previstas de consumo y posibilidad de ejecutarlas en etapas(módulos).Si se compara los períodos de diseño brindados por el ENOHSA con los propuestos porautores como Fair-Geyer–Okun, veremos que los períodos de diseño adoptados por el primeroson inferiores. Se estima que esta diferencia se debe a que períodos de diseño mayoressuponen obras más costosas que algunas veces hacen impracticables su financiamiento, por loque cumpliendo con las reglas del buen arte se sacrifican proyectos de largo plazo para cubrirlas necesidades mínimas urgentes.4.2.1.2. PROYECCIONES DE POBLACIÓNEn general es bastante incierto el cálculo del desenvolvimiento de la población de una ciudad,en cuanto al número de habitantes pues diversos factores pueden influir en este crecimientotanto espacialmente como temporalmente y/o estacionalmente.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 10/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  11. 11. Las poblaciones crecen por el movimiento vegetativo dado por la diferencia entre nacimientos ydefunciones, pero además crecen o decrecen por movimientos migratorios en función de mayorconfort, atracciones laborales o educativas, etc.Las variaciones en el índice de crecimiento poblacional pueden deberse a:• el establecimiento de industrias,• mejoras en la agricultura,• nuevas vías y medios de comunicación,• nuevas fuentes de energía• avances en la medicina que reducen los índices de mortalidad• avances o mejoras en las condiciones de agua potable y saneamiento• adelantos en la nutrición aumentando la fertilidad• fluctuaciones en la economía nacional que influyen en el índice de nacimientos• Mejoras en los estandares de confort locales• Costos tarifarios de los serviciosPara obtener datos o análisis sobre las tasas de crecimiento vegetativo actualizadas a nivelnacional o para cada localidad se puede recurrir a los registros del Instituto Nacional deEstadísticas y Censos (INDEC) disponibles en la web.No obstante lo mencionado precedentemente, todos los estudios para proyectos relacionadoscon la Ingeniería Sanitaria deben incluir un estudio demográfico a través del cual se defina laevolución de la población a servir durante el período de diseño y la distribución espacial de lamisma dentro de la planta urbana de la localidad.El ENOHSA, solicita un estudio demográfico y de distribución espacial que incluya comomínimo los siguientes aspectos: Población urbana de la localidad según los últimos tres censos nacionales. Distribución espacial actual (a la fecha del proyecto) de la población en la planta urbana, determinada basándose en censos de viviendas, fotografías aéreas, datos catastrales, etc. Plano de planta urbana, con zonificación según densidad actual de la población y ubicación de conjuntos habitacionales de alta densidad demográfica. Proyección demográfica para cada año del período de diseño por diferentes métodos, incluyendo la justificación de la estimación considerada como válida. Hipótesis adoptada para la distribución espacial de la población en la planta urbana para el último año del período de diseño, debidamente justificada. Análisis de consistencia entre la proyección demográfica, la distribución espacial adoptada y otros elementos vinculados, como por ejemplo reglamentos sobre uso del suelo, códigos de edificación y planes de desarrollo. Plano de la planta urbana futura, con la debida justificación de las hipótesis de expansión demográfica adoptadas y con zonificación según la densidad de población prevista para el último año del período de diseño.Para introducirnos en los términos del ENOHSA, llamaremos: Población actual (Pa) : población, expresada en número de habitantes, existente a la fecha de ejecución del proyecto. Población inicial (P0) : población prevista para el año de habilitación de la obra (n=0, año inicial del período de diseño) Población en el año n (Pn) : medido a partir del año inicial del período de diseño. Población final o futura (P20): población prevista para el último año del período de diseño (n=20) Período de proyecto y construcción de la obra (n0): intervalo entre el año de ejecución del proyecto y el de habilitación de la obra (de 2 a 3 años, según la complejidad de la obra)Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 11/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  12. 12. 4.2.1.3. METODOS DE CÁLCULO PARA UNA PROYECCIÓN DEMOGRAFICALas obras de saneamiento como se ha visto poseen una vida útil, por lo que hay quediseñarlas, proyectarlas y dimensionarlas para que prestren servicio eficiente hasta el fin deese período. Por ello la correcta proyección de la población futura, es fundamental para laestimación de los caudales de diseño de cualquier obra de Ingeniería Sanitaria.Es necesario contar con una proyección demográfica fehaciente basada en censos nacionalesde población y vivienda realizados por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INDEC) ,así como de otras fuentes confiables.Existen diferentes métodos a utilizar para efectuar la proyección demográfica(1) : Curva logística Tasas geométricas decrecientes Relación – Tendencia Incremento Relativo Método de los componentesEl método de Curva Logística es de aplicación en aquellas localidades que hanexperimentado un crecimiento acelerado, el cual posteriormente ha sufrido una atenuaciónobservable en la estabilización de tasas de crecimiento. En general se utiliza en poblacionesconsolidadas, donde el aumento de la población en un intervalo cualquiera de tiempo esconstante.El método de las Tasas Geométricas Decrecientes es apto para localidades que han sufridoun aporte migratorio o un incremento de la población significativo en el pasado reciente, debidoa factores que generan atracción demográfica tales como, por ejemplo instalación de parquesindustriales, mejores niveles de ingreso y/o calidad de vida, nuevas vías de comunicación, etc. (1)y cuyo crecimiento futuro previsible sea de menor importancia.Los métodos de Relación - Tendencia e Incremento Relativo se adaptan mejor a localidadesmás asentadas y cuyo crecimiento futuro esté más relacionado con el crecimiento de la (1)Provincia y del País en su conjunto que con las condiciones locales. El método de Relación -Tendencia se basa en la relación entre la población total del país, la total de la provincia, elpartido o departamento y la localidad y en las tendencias de evolución que presentan lasmismas. La técnica de los Incrementos Relativos se fundamenta en la proporción delcrecimiento absoluto de un área mayor, que corresponde a áreas menores en un determinadoperíodo de referencia, para lo que se necesita como información básica la proyección del áreamayor para el período en estudio y la población de cada una de las áreas menorescorrespondiente a las dos últimas fechas censales.Cuando se cuenta con datos suficientes como para analizar los componentes de crecimientovegetativo y de movimientos migratorios es conveniente el uso del Método de losComponentes, ya que realiza una estimación más aproximada que los métodos basados en (1)algoritmos y procedimientos matemáticos. El método de las Componentes proyecta lapoblación por sexo y grupos de edad, se basa en un análisis detallado de los nacimientos,defunciones y movimientos migratorios. Como muchos factores afectan a la migración, el usodel método solo se limita a grandes conglomerados. Cuando la migración neta no essignificativa, puede suponérsela nula.Dada la introducción precedente volcaremos solo uno de los métodos enunciados, incentivandoal futuro profesional a hacer lectura del resto de los métodos en la Guía par la presentación deproyectos de Agua Potable. Criterios Básicos. Capitulo 2. Estudios preliminares para el diseñode obras, pag. 27, editado por el ENOHSA. Es aconsejable hacer proyecciones por diferentesCursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 12/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  13. 13. métodos para luego seleccionar el que se ajuste más al crecimiento y realidades de lalocalidad.Dado que los emprendimientos de obras de saneamiento son proyectos multidisciplinarios, serecomienda consultar a profesionales del INDEC y a instituciones locales sobre los resultadosobtenidos al aplicar estos métodos, a fin de certificar la confiabilidad de los mismos.4.2.1.3.a. Método de Tasa Geométrica Decreciente(1)La tasa media anual para la proyección de la población se define en base al análisis de lastasas medias anuales de los dos últimos períodos intercensales.Se determinan las tasas medias anuales de variación poblacional de los dos últimos períodosintercensales (basándose en datos oficiales de los tres últimos censos de población y vivienda): n1 I I = P2 - 1 P1 n2 I II = P3 - 1 P2Donde:II = tasa media anual de variación de la población durante el penúltimo período censalI II = tasa media anual de variación de la población del último período censalP1 = Número de habitantes correspondientes al primer censo en estudioP2 = Número de habitantes correspondientes al penúltimo censo en estudioP3 = Número de habitantes correspondientes al último censon1 = número de años del período censal entre el primero y segundo Censon2 = número de años del período censal entre el segundo y último CensoPara el intervalo comprendido entre el último y el año inicial del período de diseño así como elprimer subperíodo de n1 años, se debe efectuar la proyección con las tasas media anual delúltimo período intercensal utilizando las siguientes expresiones: Pa = P3 (1 + i) na P0 = Pa (1 + i) n0 Pn = Po (1 + i) nSiendo:Pa = estimaciones de población existente a la fecha de ejecución del proyectoP0 = estimaciones de población al año previsto para la habilitación del sistemaPn = estimaciones de población al año “n”i = tasa media anual de proyecciónna = número de años transcurridos entre el último censo y la fecha de ejecución del proyecton0 = número de años transcurridos entre la fecha de ejecución del proyecto y la habilitación del sisteman = número de años transcurridos entre la población base y el año inicial de proyección.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 13/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  14. 14. Para cada subperíodo se determina la tasa media anual de proyección comparando los valoresde las tasas medias históricas ii e iii . Considerando los datos de los tres últimos censos iicorrespondería a la calculada con los dos primeros valores e iii con los dos últimos. Si ii resultamenor que iii la tasa utilizada en la proyección del primer subperíodo debe ser igual al (1)promedio entre ambas, resultando : P1 = P0 1 + (I I + I I I ) n1 2En el caso que I I resulte mayor que I Ii , la tasa de proyección debe ser igual al valor de I Ii ,resultando(1): P1 = P0 (1 + iII ) n1Los valores de las tasas medias anuales de proyección que han sido determinados por esteprocedimiento son válidos para la generalidad de los casos. No obstante ello, si por lascaracterísticas particulares de la localidad en estudio los valores no se ajustan a la realidadobservable, el proyectista puede adoptar otras tasas de crecimiento, debiendo en ese casosuministrar las razones que lo justifiquen.4.2.1.3.b. Distribución espacial de la Población FuturaAdemás de la proyección demográfica (cantidad futura de habitantes) el proyectista debe definirla distribución espacial de la población futura dentro de la extensión de la planta urbanaprevista para el final del período de diseño. Para ello, se debe partir de la distribución actual dela población sobre la planta urbana y analizar las tendencias de expansión de esta última y lastendencias de densificación demográfica.Para determinar la cantidad de inmuebles existentes en cada zona, al momento de realizar losestudios se puede recurrir a los datos de eventuales encuestas socioeconómicas, a lainformación por radios censales, a información catastral, fotografías aéreas y al recorrido de lalocalidad. Con estos datos se puede calcular el porcentaje de inmuebles existentes en cadazona respecto de la cantidad total de inmuebles de la localidad. Basándose en estosporcentajes y la densidad de habitantes por vivienda se puede distribuir la población total porzonas, obteniéndose la distribución actual de la población.(1)Para estimar la distribución espacial de la población futura se debe analizar el posible destinode las parcelas vacantes, dinámica de la construcción y localización de viviendas y edificios. Enbase a las disposiciones de Planes Directores y Códigos de Planeamiento Urbano se debeadoptar hipótesis de crecimiento diferenciado por zonas, que pueden ser expresadas en (1)porcentaje de viviendas o de densidad demográfica.Con los resultados obtenidos se debe indicar la distribución de la población futura sobre laplanta urbana futura, definiendo la densidad en habitantes/hectárea y la población total de cada (1)zona, en un plano de la localidad.4.2.1.3.c. Población TemporariaEn aquellas localidades donde se produzcan variaciones temporarias de población durante elaño (debido al turismo o a determinadas actividades temporarias) el proyectista debe estudiarla situación existente (capacidad de alojamiento, afluencia de turistas, demanda detrabajadores temporarios, etc.) y definir la población temporaria actual, el período en el que (1)ocupa la localidad y la distribución espacial de la misma.4.2.2. CONSUMOSCursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 14/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  15. 15. Definiremos inicialmente los términos que un ingeniero que trabaja en Ingeniería Sanitaria debedominar para la correcta evolución de sus trabajos.• Dotación media anual efectiva: Es la cantidad de agua promedio consumida en un determinado año n por cada habitante servido por día y se expresa: Dn (litros/hab.día)= Consumo total residencial durante el año n = . V cresn . 365 días x población total servida al año n 365 días x Psn Donde: Dn (litros/hab.día): Dotación efectiva (en el año n) V cresn (litros) :Volumen total consumido por usuarios residenciales durante el año n Psn (habitantes) : Población servida en el año n• Dotación media anual Aparente: Es el cociente entre el consumo medio diario total de agua potable del año n, por cualquier concepto (consumos residenciales y no residenciales) y la población total servida exclusivamente. Dan (litros/hab.día)= . VCn . 365 días x Psn Donde: Dan (litros/hab.día): Dotación apararente (en el año n) V cn (litros) :Volumen medio consumido total de agua potable en el año n Psn (habitantes) : Población servida con agua potable en el año n Esta dotación aparente puede usarse para realizar cálculos estimativos o comparativos.4.2.2.1. CÁLCULO DE CONSUMOSEn el caso de no existir registros confiables de macromedición y micromedición de aguapotable, se pueden utilizar registros pertenecientes a localidades de características similares ala localidad en estudio, identificando claramente similitudes y diferencias, para aplicar lascorrecciones que sean necesarias.De existir registros confiables de macro y micromedición, es conveniente que los mismosabarquen por lo menos registros de volúmenes mensuales de los últimos 36 meses para queposean consistencia estadística.En todos los casos (ampliaciones o modificaciones de servicios existentes como para nuevosservicios), en el proyecto se deberá tener en cuenta la posibilidad de incremento de la dotaciónde agua derivada de la habilitación del servicio cloacal. El valor del incremento de la dotaciónanual aparente (Dan ) por esta causa debe ser debidamente justificada.En caso de no poder realizar un estudio detallado de los tipos de consumos, los mismos debencalcular la sumatoria de:a) consumos residenciales,b) consumos no residenciales (escuelas, hospitales, plazas, jardines, riego y limpieza de calles, hoteles, bares, restaurantes, piscinas, peluquerías, lavaderos, estaciones de servicio, fábricas de helados, usos temporales y/o eventuales)c) grandes consumidores (industriales).Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 15/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  16. 16. Al calcular los consumos se deben considerar los consumos temporarios o eventuales, que sino están medidos se deberán estimar analizando cada actividad. Por ejemplo, ciudades dondela afluencia turística supera ampliamente la población permanente del lugar, produciendo unpico de consumo temporario. Se deberá estimar el pico de consumo y el período durante elcual se prolonga el pico. Estas estimaciones se pueden realizar teniendo en cuentaestadísticas de turismo del lugar por temporada y asignando un consumo per cápita afectadopor factores relacionados con la rotación turística.4.2.2.2. DOTACIÓN DE DISEÑOLa dotación de consumo a utilizar como dotación de diseño media anual, debe calcularse paracada caso en base a la capacidad de la fuente, la influencia del clima, las características socio - (1)económicas locales y al tipo de servicio y de usuarios.A continuación se transcriben valores de dotación efectiva de consumo o de diseño mediaanual sugeridos por el ENOHSA(1) para las realidades locales, los que deben ser chequeadosal momento de proyectar de acuerdo a las costumbre del lugar de proyecto:• Surtidores públicos: 40 l/hab.día• Conexiones domiciliarias con medidor: 150 a 200 l/hab.día con un máximo de 250 l/hab.dia (a) cuando hay condiciones de clima semiárido y árido (a)• Conexiones domiciliarias sin medidor: 150 l/hab.día a 300 l/hab.día• Conexiones para comercios, los consumos se deben calcular y justificar en función del número de empleados o locales sanitarios.• Conexiones para industrias que produzcan alimentos destinados al consumo de la población, el consumo se debe determinar en base al tipo de industria y al volumen de producción. Es conveniente individualizarlos e indagar el consumo real requerido.• Conexiones de industrias o grandes consumidores, se los deberá individualizar e indagar cual es el consumo real requerido.• Conexiones para escuelas, hospitales y hoteles, se calcula el consumo según(b): Escuelas: 20 a 100 l/alumno. turno Hospitales y clínicas con internación: 200 a 300 l/cama.día Hoteles: 100 a 250 l/cama.día (otros autores estiman dependiendo del número de huéspedes 1000 l/habitación.día)(a) Los expuestos son consumos racionales, en lo posible deben justificarse en cada caso en base a datos de campo pues no siempre se hace uso racional del agua potable.(b) Es conveniente confirmar estos valores con los establecimientos correspondientes del lugar de proyecto. (1)Si se comparan las sugerencias del ENOHSA con otras bibliografías especializadasnacionales e internacionales, pueden surgir diferencias en los consumos, pues los mismos vanvariando debido a: cambios en las costumbres de la población en el tiempo (ej. mayores condiciones de higiene personal), diferentes costumbres de la población según el lugar (ej. mayor necesidad de riego en zonas áridas), cambios debidos a avances tecnológicos que generan mayor consumo de agua domiciliario (ej. lavarropas automáticos, lavavajillas, etc.), distintas condiciones meteorológicas, tamaño de la ciudad (ej. mayor cantidad de habitantes mayor consumo de agua) características de la ciudad (ej. ciudades con mayor actividad industrial mayor consumo de agua), condición en la disposición de efluentes (ej. si existen redes colectoras cloacales habrá mayor consumo de agua pues es más fácil deshacerse de las escretas), modalidad de abastecimiento (ej. si el servicio es medido o no),Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 16/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  17. 17. valor de la tarifa de agua (ej. mayor costo del metro cúbico menor consumo sobre todo si es medido), calidad del agua suministrada (ej. un agua potable de excelente condición es más utilizada que una turbia, dura, con olor o sabor desagradable), presión en la red distribuidora (ej. la presión en la red afecta el consumo a través de derroches y pérdidas. Partiendo del principio que el caudal a través de un orificio es proporcional a la altura de carga, las pérdidas siempre existentes en las cañerías aumentan con la presión. Los derroches también crecen con la presión pues es mayor el caudal que sale por una canilla abierta o un artefacto defectuoso)4.2.3. CAUDALESLas causas mencionadas que afectan el consumo de una población, no actúansimultáneamente y pueden variar a través de intervalos de tiempo, durante las horas del día, deun día respecto a otro o de una estación del año respecto a otra.Estas fluctuaciones pueden ser fácilmente observadas cuando se cuenta con un aforador ocaudalímetro que mida macrométricamente los consumos de la población, de lo contrario setendrán que estimar por comparación con localidades similares. Dichas fluctuaciones se venreflejadas en coeficientes de relación que iremos incorporando.A fin de familiarizar al futuro profesional con la terminología para elaboración de proyectos quedeban ser evaluados por el ENOHSA para su financiamiento, adoptaremos la nomenclaturapropuesta por este organismo: TABLA N° 1: Denominación de caudales (*) Caudal ( Q ) Nomenclatura Mínimo horario QA Mínimo diario QB Medio diario QC Máximo diario QD Máximo horario QE (*) Q: Caudal TABLA N° 2: Definición de caudales de diseño Denominación DefiniciónQ An Caudal mínimo horario del año n Menor caudal instantáneo del día de menor consumo de agua potable de ese añoQ Bn Caudal medio mínimo diario del año n Caudal medio del día de menor consumo de agua potable del año nQ Cn Caudal medio diario del año n Caudal medio diario del año n (en función habitante servido)Q Dn Caudal medio máximo diario del año n Caudal medio del día de mayor consumo de agua potable del año nQ En Caudal máximo diario del año n Mayor caudal instantáneo del día de mayor consumo (Q Dn) del año n. Caudal horario máximo absoluto del año.N: el subíndice “n” se debe reemplazar por el año del período de diseño que corresponda.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 17/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  18. 18. En todo proyecto se debe incluir un cuadro en el que se especifiquen los coeficientesadoptados y los valores de caudales definidos en la tabla precedente, para el año inicial delperíodo de diseño (n=0) , el intermedio (n=10 años) y el final (n=20 años)Si relacionamos los distintos caudales obtenemos los siguientes coeficientes de relación quenos serán luego útiles para determinar el caudal de diseño de cada parte de una instalación desuministro de agua potable, pues cada estructura componente del sistema se dimensiona enfunción de distintos caudales. TABLA N° 3: Definición de coeficientes de caudalα1n Coeficiente máximo diario del año n α1n = Q Dn / Q Cnα2n Coeficiente máximo horario del año n α2n = Q En /Q Dnαn Coeficiente total máximo horario del año n α n = Q En / Q Cnβ1n Coeficiente mínimo diario del año n β1n = Q Bn / Q Cnβ2n Coeficiente mínimo horario del año n β2n = Q An / Q Bnβn Coeficiente total mínimo horario del año n βn = Q An / Q CnEn los coeficientes n se considera agua no contabilizada ni consumos puntuales concentradosα1n = caudal medio del día de mayor consumo = Q Dn / Q Cn caudal medio diario anualα2n = caudal máximo horario . = Q En /Q Dn caudal medio del día de mayor consumoαn = α1n x α2n = caudal máximo horario . = Q En / Q Cn caudal medio diario anualβ1n = caudal medio del día de menor consumo = Q Bn / Q Cn caudal medio anualβ2n = caudal mínimo horario . = Q An / Q Bn caudal medio del día de menor consumoβn = β1n x β2n = caudal mínimo horario = Q An / Q Bn caudal medio anualLos valores de estos coeficientes pueden permanecer invariables en el tiempo o variardependiendo de las condiciones y características del servicio bajo las que se definen.El caudal medio diario de consumo de agua potable( QCn) para el año n, se determina tomandoen cuenta: Caudales medios diarios consumidos residenciales ( QCres) Caudales medios diarios consumidos no residenciales originados por instituciones públicas, privadas, comercios, industrias (QCnores) Caudales medios diarios Consumidos por Grandes Usuarios comerciales o industriales (Q Cgun)Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 18/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  19. 19. QCn = QCres + QCnores + Q CgunLos Q Cgun consumidos por grandes usuarios se deben determinar en base a datos aportadospor los mismos, tomando en cuenta el consumo medido de agua potable desde la red pública(cuando se abastezca en esta forma), la producción propia de agua de cada usuario, lascaracterísticas del proceso industrial, los datos que recoja in situ el proyectista y todo otroelemento que pueda ayudar a evaluar los consumos medios y máximos de cada uno y su (1)evolución en el tiempo.Los consumos de grandes usuarios se deben considerar como gastos puntuales cuando elvalor máximo horario previsto para los mismos sea igual o mayor a 5 veces el consumo (1)máximo horario de una conexión tipica de la localidad.Cuando no existan registros confiables ininterrumpidos, de al menos los 36 últimos meses deconsumos de agua potable, que permitan determinar los coeficientes de caudal, se puedenadoptar los valores que especifica el ENOHSA que se transmiten en TABLA N° 5. TABLA N° 5: Coeficientes de caudal Población Servida α1n α2n αn β1n β2n βn500 hab < P < 3000 hab 1,40 1,90 2,66 0,60 0,50 0,303000 hab < P < 15.000 hab 1,40 1,70 2,38 0,70 0,50 0,3515.000 hab <P 1,30 1,50 1,95 0,70 0,60 0,42Estos coeficientes van variando según costumbres y usos, por lo que se recomienda confirmarsiempre con nuevas bibliografías.En las etapas de tratamiento, transporte, almacenamiento y distribución se produce una mermaen la cantidad de agua ya que los procesos correspondientes a cada etapa y las fallas(técnicas, administrativas y contables) disminuyen la cantidad real de agua disponible, lo quepara cada etapa puede expresarse como(1) : Qs = Qi - ∆i - ANCDonde:Qs = caudal de salida de cada etapaQi = caudal que ingresa a cada etapa∆i = agua consumida en el procesoANC= agua no contabilizada por fallas técnicas ∆t + fallas administrativas ∆a + fallas contables∆c4.2.3.1. AGUA NO CONTABILIZADAEl agua no contabilizada es la diferencia entre el agua medida que ingresa a la red y la sumade los consumos medidos por los volúmenes registrados en los micromedidores de losusuarios.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 19/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  20. 20. Cuando no hay macro y micro medición el agua no contabilizada solo puede estimarse en basea las suposiciones sobre el agua entregada y el agua consumida.El agua no contabilizada suele medirse como porcentaje del agua producida efectivamenteentregada a la red.En sistemas completamente nuevos de abastecimiento, se calcula en aproximadamente 15 a20 % de agua no contabilizada como máximo.En sistemas que ya están en funcionamiento, se debe estimar el porcentaje de agua nocontabilizada en base a registros existentes de macro y micro medición. De no existir registrosse debe estimar dicho porcentaje en base a la producción del sistema, sea este de tiposuperficial o subterráneo, y se lo debe comparar con el volumen de agua consumida en base a (1)la dotación aparente de consumo, aplicada a los habitantes servidos de la localidad.4.2.3.2. DETEMINACIÓN DEL CAUDAL DE DISEÑO EN REDES DE DISTRIBUCIÓNEl caudal de diseño debe ser el correspondiente al consumo máximo horario de la población dediseño, más el agua no contabilizada.De acuerdo a lo expresado precedentemente, para determinarlo se debe afectar al consumomedio diario establecido en base a la dotación y población futura de tres coeficientes:α1n que permite pasar del consumo medio diario al consumo máximo diario (notar que es siempre mayor que 1 y lo multiplica)α2n que permite pasar del consumo máximo diario al consumo máximo horario (notar que es siempre mayor que 1 y lo multiplica)Recordar que α n = α1n . α2n permite pasar del consumo medio diario al consumo máximohorario.Además, se debe estimar el rendimiento de la red:η (rendimiento de la red) = 1 – Agua no Contabilizada 100η es siempre menor que uno y lo divideEn consecuencia el caudal de diseño será:Caudal de diseño = α1n . α2n . consumo medio diario η4.2.4. DEMANDA DE SERVICIOSLa demanda en un servicio de agua potable, es la cantidad y calidad de agua que satisface losrequerimientos de los usuarios, incluyendo además todos aquellos usos no directamenterequeridos por los usuarios residenciales, pero que hacen al funcionamiento de toda lainfraestructura social y al sistema de abastecimiento en particular. (1)Para la satisfacción de dicha demanda pueden existir condicionantes particulares tales como: Limitaciones por producción insuficienteCursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 20/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión
  21. 21. Estado operativo de las redes que puede dar origen a caudales insuficientes y bajas presiones. Inadecuada calidad de agua Régimen tarifario4.3. INCIDENCIA DEL PROYECTO SOBRE ATRIBUTOS AMBIENTALES. IMPACTOS YMEDIDAS DE MITIGACIÓN.Todo Proyecto Ejecutivo debe contar con un Estudio de Impactos Ambientales (EIA) y lacorrespondiente formulación de un Plan de Manejo de Protección y Monitoreo Ambiental (PMA)que será implementado en las siguientes etapas (construcción y operación). El propósitoprincipal del EIA debe ser el de identificar, valorar y cuantificar, en forma detallada, losimpactos ambientales que generarán las obras y tareas de construcción y operación de laalternativa seleccionada del sistema de abastecimiento de agua, de manera de permitiridentificar las medidas necesarias para prevenir y/o corregir (por ej. mediante medidasmitigadoras o compensatorias) los posibles impactos. El objetivo del PMA debe ser justamenteelaborar un conjunto de medidas, es decir de acciones técnicas específicas tendientes asalvaguardar la calidad ambiental en el área de influencia del proyecto (por ej. proteger áreasambientalmente sensibles), garantizar que la implementación del mismo se lleve a cabo demanera ambientalmente responsable (por ej. corregir los impactos ambientales pronosticadosen el EIA), y asegurar las condiciones ambientales para una correcta operación, mantenimientode las instalaciones, y desarrollo del Programa de Monitoreo. Los procedimientos ambientalesformulados en el PMA deben implementarse tanto durante la etapa de Construcción comodurante la Operación.(1)Se deberá realizar un Estudio Ambiental Preliminar (EAP) que debe estar orientado adeterminar el alcance de los problemas ambientales que generará el sistema de abastecimientode agua propuesto y a analizar las ventajas y desventajas, según criterios ambientales, de lasdistintas alternativas técnicas del mismo.Inicialmente se realizará un informe del Estudio Ambiental Preliminar que deberá contar con: Resumen Ejecutivo. Introducción. Metodología. Delimitación del Área de Influencia. Consideraciones Legales. Análisis de las Alternativas Técnicas. Diagnóstico Ambiental Comparado según Alternativas y Análisis de Impactos. Conclusiones: Análisis y Selección de Alternativas ambientalmente válidas. Bibliografía. Equipo Técnico. Anexos (si corresponde).Se recomienda para la aprobación de la materia dar lectura al Capítulo 17- Impacto Ambientalde los Criterios Básicos del ENOHSA que se adjunta a este documento.BIBLIOGRAFIA:1. ENOHSA, Ente Nacional de Obras Hídricas y Saneamiento. Guía par la presentación de proyectos de Agua Potable. Criterios Básicos. Capitulo 2. Estudios preliminares para el diseño de obras y Capitulo 17. Impacto Ambiental. Se puede obtener información ingresando a http://www.enohsa.com.ar2. Metcalf - Eddy. 1985. Ingeniería Sanitaria. Tratamiento, Evacuación y Reutilización de Aguas Residuales. Ed. Labor.3. De Ilzarbe, A. 2000. Apuntes de Ingeniería Sanitaria. Cátedra UNS4. Conesa Fernández-Vitora. 1997. Guía metodologica para la evaluación de Impacto Ambiental. ED. Mundi Prensa. Madrid. 3° Edición.Cursado: Ingeniería Sanitaria – actualización 2007Profesor Adjunto: Ing. Olga Cifuentes 21/21Capitulo IV – “Estudios para un proyecto de abastecimiento de agua”- sujeto a revisión

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