ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
1
ÍNDICE:
I. INTRODUCCIÓN..................................................................................................... 2
II. OBJETIVOS.............................................................................................................. 2
A. GENERAL:............................................................................................................ 2
B. ESPECÍFICOS:...................................................................................................... 3
III. ALCANCES .......................................................................................................... 3
IV. JUSTIFICACIÓN .................................................................................................. 5
V. MARCO CONCEPTUAL......................................................................................... 5
VI. CALCULOS ........................................................................................................ 12
VII. ANALISIS ........................................................................................................... 12
VIII. CONCLUSIONES............................................................................................... 12
IX. RECOMENDACIONES...................................................................................... 12
X. SUGERENCIAS...................................................................................................... 12
XI. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................. 12
XII. LINKOGRAFIA .................................................................................................. 12
XIII. ANEXOS ............................................................................................................. 12
XIV. TEMA DE INVESTIGACIÓN............................................................................ 12
XV. PLANOS.............................................................................................................. 12

2
I. INTRODUCCIÓN:
Es evidente que entre los primeros y más importantes problemas a que se enfrenta el
hombre están los relacionados con el agua. Está clara su necesidad absoluta para la vida
humana, pero, además de dicha necesidad primaria, el progreso de la civilización –y en
particular de la urbana- precisa continuos incrementos en cantidad y calidad del agua
disponible.
La naturaleza proporciona, por lo general con generosidad, el líquido elemento; sin
embargo, lo hace con una gran irregularidad, lo que dificulta su empleo e, incluso, puede
causar problemas debido a su presentación de forma muy abundante o simplemente
inadecuada.
La solución a estos problemas consiste en traer el agua a la ciudad desde puntos donde
ésta se presente con las adecuadas condiciones de cantidad y pureza y, además, con la
altura que le permita llegar por su propio peso a la ciudad, conservándola para abastecer
incluso a sus puntos más elevados.
El abastecimiento de aguas a una ciudad, por tanto, consta básicamente de tres partes bien
diferenciadas: obras de toma, conducción, y red de distribución.
En el presente informe realizaremos el abastecimiento de agua potable de una ciudad
ficticia, para lo cual empezaremos determinando los parámetros necesarios para realizar
el diseño.
II. OBJETIVOS
A. GENERAL:
 Determinar los parámetros necesarios para el diseño del abastecimiento de
agua potable de una ciudad ficticia.

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B. ESPECÍFICOS:
 Determinar la población futura de la ciudad a abastecer de agua y
alcantarillado, para el periodo de diseño, utilizando los diferentes métodos
analíticos que se dan más adelante.
 Determinar el Consumo Per-cápita de la población.
 Determinar el Caudal Medio de la población.
 Determinar el Caudal Máximo Diario y Horario.
 Determinar el área de expansión futura de la ciudad.
III. ALCANCES
En esta primera parte del trabajo determinaremos los parametros ya mencionados, para lo
cual necesitaremos:
 Censo dado por el docente con el cual estimaremos la población de diseño
futura, utilizando cuatro métodos; el método aritmético, método de interés
simple, método de interés compuesto y método geométrico.
 Necesitaremos una cuidad ficticia con las características siguiente:
- PLANO (ciudad ficticia), del tamaño estándar al papel mantequilla y a una escala
adecuada.
Año Población
1952 6987
1965 7896
1972 7025
1987 8975
1996 9875
2007 11578

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- CIUDAD FICTICIA, compuesta de 36 Has solamente de viviendas, distribuidas
de la siguiente forma:
12 Ha, de manzanas de 60 x 60 m.
Además completaremos con un área adicional para usos complementarios
(Educación, recreación, comercio, salud, instituciones públicas, otros). Debe
tenerse en cuenta que la ciudad tendrá expansión urbana solamente en lo
relacionado con viviendas.
 Datos de las lecturas obtenidas en el medidor domiciliario, ubicado en el Jr.
Cahuide N°321 .(ver anexos)
Nota: en esta vivienda habitan 3 personas
FECHA DIA MAÑANA TARDE
19/04/2019 Viernes 2196.1 2196.3
20/04/2019 Sabado 2196.9 2197.3
21/04/2019 Domingo 2197.5 2197.8
22/04/2019 Lunes
26/04/2019 Viernes
27/04/2019 Sabado
28/04/2019 Domingo
29/04/2019 Lunes
3/05/2019 Viernes
4/05/2019 Sabado
5/05/2019 Domingo
6/05/2019 Lunes
VOLUMEN (m3)

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IV. JUSTIFICACIÓN
La ciudad ficticia creada no cuenta con ningún servicio de abastecimiento de agua potable
y alcantarillado, por lo que nos veremos con la obligación de diseñarlo dicho servicio
para así mejorar la calidad de vida de la población beneficiaria como, su economía, la
calidad sanitaria, la salud, entre otros.
Dicho diseño se cuenta de varias partes las cuales se elaboraran en un proceso escalonado,
teniendo como primera fase el cálculo del caudal de diseño.
Al elaborar la ciudad ficticia y su respectiva expansión urbana, tendremos que realizar un
análisis poblacional con el único fin de obtener la dotación de agua, para que sus
habitantes tengan el agua necesaria y en buenas condiciones para su consumo y que su
aprovechamiento sea de manera racional y eficaz.
V. MARCO CONCEPTUAL
A. OBRAS EN UN PROYECTO DE ABASTECIMIENTO:
1. OBRAS DE CAPTACIÓN:
 Captación:
Es la fuente de abastecimiento en forma directa o con obras de regulación que deberá
asegurar el caudal máximo diario.
 Tipos de Fuentes de Captación:
Aguas Superficiales:
 Ríos
 Lagos
 Embalses

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Aguas Subterráneas:
 Pozos Profundos
 Pozos Excavados
 Galerías Filtrantes
 Manantiales
2. OBRAS DE CONDUCCIÓN:
Se denomina obras de conducción, a las estructuras que transportan el agua desde la
captación hasta la planta de tratamiento o un reservorio.
La capacidad de esta estructura deberá permitir conducir el caudal correspondiente al
máximo anual de la demanda diaria.
 Tipos de Obra de Conducción:
Por Gravedad:
 Canales
Por Presión:
 Tuberías
3. OBRAS DE REGULACIÓN:
 Capacidad de Regulación:
La capacidad del tanque de regulación deberá fijarse de acuerdo al estudio del diagrama
masa correspondiente a las variaciones horarias de la demanda.
Cuando no se disponga de esa información de adoptará como la capacidad de regulación
el 25% del promedio anual de la demanda.

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En los casos en que la alimentación no se reajustara la capacidad de regulación teniendo
en cuenta el tiempo de alimentación y su variación dentro de las 24 horas del día, deberá
determinarse de acuerdo con un estudio económico del conjunto de las obras que
componen el sistema.
4. OBRAS DE DISTRIBUCIÓN:
La red de distribución se diseñará para las siguientes capacidades:
 Para poblaciones que no cuenten con servicios contra incendio; se diseñara con el
caudal correspondiente al máximo anual de la demanda horaria.
 Para poblaciones en las que se considere este servicio, se utilizara la cifra mayor
resultante de la comparación entre:
- Caudal correspondiente al máximo anual de la demanda diaria más a demanda
de incendio.
- Caudal correspondiente al máximo anual de la demanda horaria.
 Sistemas de Distribución:
Línea de alimentación:
Estarán constituidas por las tuberías que van de la fuente, del reservorio o de la planta de
tratamiento a la zona de servicio.
Tuberías Troncales:
Conforman la red principal de distribución debiendo en lo posible formar circuitos
cerrados. Deberán instalarse a distancias de 400 a 600 m, entre ellos.
Tuberías de Servicio:
Son las tuberías que están conectadas a las troncales y dan servicio local a los predios,
conformando la malla del sistema de distribución. El diámetro mínimo es de 3’’.

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B. PERIODO DE DISEÑO:
Es el tiempo en el cual la estructura funciona eficientemente, dependiendo de la tasa de
crecimiento poblacional, puesto que para crecimientos lentos de la población serán
necesarios periodos de diseño largos, mientras que para crecimientos violento el periodo
de diseño serán cortos.
 Según el RNC:
Para poblaciones entre 2000 y 20000 hab: Periodo diseño 15 años
Para poblaciones más de 20000 hab: Periodo de diseño 15 años
 Según la tasa de crecimiento del método del interés compuesto:
Tasa de Crecimiento según
Método de I. C. (% )
PERIODO DE DISEÑO
(en años)
Prom.
<1 25 a más 30
1 – 2 20 - 30 25
>2 10 -20 15
C. POBLACIÓN:
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.
La población actual se determina en base a los datos proporcionados por el Instituto
Nacional de Estadística e Informática (INEI), tomando en cuenta los censos disponibles
para el proyecto hasta el año de realización de los estudios y proyectos.

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La forma más conveniente para determinar la población de proyecto o futura de una
localidad se basa en su pasado desarrollo, tomado de los datos estadísticos. Los datos de
los censos de población pueden adaptarse a un modelo matemático, como son:
1. Método aritmético:
Consiste en averiguar los aumentos absolutos que ha tenido la población y determinar el
crecimiento anual promedio para un periodo fijo y aplicarlos en años futuros.
Primeramente se determinara el crecimiento anual promedio por medio de la expresión:
𝑃𝑓 = 𝑃𝑖 + 𝐾𝑎(𝑇𝑓 − 𝑇𝑖)
𝑘𝑎 =
𝑃𝑓 − 𝑃𝑖
𝑡𝑓 − 𝑡𝑖
Dónde:
Pf =Población final.
Pi =Población inicial.
Tf =Tiempo final.
Ti =Tiempo inicial.
Ka = Tasa de crecimiento del método aritmético.
2. Método geométrico
Consiste en determinar el porcentaje anual de aumento por medio de los porcentajes de
aumento en los años anteriores y aplicarlo en el futuro.
)(
* ifg TTk
if ePP


if
if
g
TT
PLnPLn
K



)()(

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Dónde:
Tf =Tiempo final.
Ti =Tiempo inicial.
Kg = Tasa de crecimiento del método geométrico
3. Método del interés simple
 )(1 ifif TTrPP 
)(
)(
ifi
if
TTP
PP
r



Dónde:
Tf =Tiempo final.
Ti =Tiempo inicial.
r = Tasa de crecimiento del método de interés simple.
4. Método del interés compuesto
Este método consiste en suponer que la población tendrá un incremento análogo al que
sigue un capital primitivo sujeto al interés compuesto.
if TT
if kcPP

 )1(

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1)(
)/(1

 if TT
if PPkc
Dónde:
Tf =Tiempo final.
Ti =Tiempo inicial.
Kc = Tasa de crecimiento del método de interés compuesto.
D. DENSIDAD DE LA POBLACIÓN:
Viene dada por la relación:
𝐷𝑝 =
𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (ℎ𝑎𝑏)
Á𝑟𝑒𝑎 (𝐻𝑎)
Según en R.N.C para las viviendas pueden tener una categoría del tipo uni o multifamiliar
(Limbo 330 Per/ha)
 Dp > 330 hab/Ha --- Multifamiliar
 Dp < 330 hab/Ha --- Unifamiliar
E. DOTACIÓN:

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VI. CÁLCULOS
VII. ANÁLISIS
VIII. CONCLUSIONES
IX. RECOMENDACIONES
X. SUGERENCIAS
XI. BIBLIOGRAFÍA
XII. LINKOGRAFÍA
XIII. ANEXOS
XIV. TEMA DE INVESTIGACIÓN
XV. PLANOS

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