1. XII Simposio Iberoamericano sobre planificación de sistemas de abastecimiento y drenaje
“SELECCIÓN DE OPCIÓN DE CONEXIÓN A ACUEDUCTO
PRINCIPAL EN TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS”
Ignacio A. Caldiño Villagómez (1), Velitchko Tzatchkov Gueorguiev (2)
(1), (2) Instituto Mexicano de Tecnología del Agua Paseo Cuauhnáhuac 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Mor., C. P. 62550, México icaldino@tlaloc.imta.mx, vtzatchkov@tlaloc.imta.mx, Tel. (777) 329 3600
RESUMEN
Se efectuó la evaluación hidráulica de la opción de conexión de una línea por gravedad con una línea
existente principal.
El objetivo fue evaluar la opción de conexión a un punto de mayor elevación y consiguiente carga hidráulica.
Se efectuaron simulaciones hidráulicas considerando que un tramo está construido y su diámetro no puede
variar; el tramo del punto de intersección al tanque La Lomita, se simuló con los diámetros de 36, 38 y 40
pulg..
Con los resultados de esta evaluación hidráulica, los tomadores de decisiones disponen de los elementos
respecto de las acciones a seguir.
Palabras clave: diseño de acueductos, simulación hidráulica.
ABSTRACT
An hydraulic analysis of a connection option work with a gravity main line already in operating was done.
Objective was to analyze connection option owing stretch line would connect to upper level point and
therefore upper hydraulic head.
It was proceeded to state the evaluation scheme proposing three diameters for the stretch from intersection
point to La Lomita: 36, 38 and 40 in.
Results of this hydraulic analysis, give persons whom take decisions dispose of elements concerns operating,
administrative and planning actions.
Key words: water pipeline design, hydraulic simulation.
SOBRE EL AUTOR PRINCIPAL
Ignacio Arturo Caldiño Villagómez: Ingeniero Civil (1981) y Maestro en Ingeniería Hidráulica (1996) por
la Universidad Nacional Autónoma de México.
Ha laborado en el Instituto de Ingeniería de la UNAM, la Dirección General de Construcción y Operación
Hidráulica, en la Comisión Nacional del Agua y en el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Autor de 25 artículos técnicos publicados.

2. INTRODUCCIÓN
Con la entrada en funcionamiento de una nueva
captación para la ciudad de Tuxtla Gutiérrez,
Chiapas, se efectuó la distribución de los caudales a
partir de la disponibilidad de agua y de las
necesidades de demandas actuales y futuras en un
horizonte de planeación.
En la figura 1, se muestra un esquema de las líneas
de conducción principales en esta ciudad a la vez
que se indica la zona de análisis, a que se refiere el
presente trabajo.
La llegada de la nueva captación, existente, es a dos
puntos estratégicos, el tanque km 4 y la planta
potabilizadora 2 (PP2). El flujo se reparte a ambas
estructuras desde la planta de bombeo 3 (PB3).
El análisis se efectuó porque la línea que conduce el
flujo de la PB3 a la PP2 pasa relativamente cerca del
trazo de la línea de proyecto PP2 al tanque La
Lomita y de cumplir los requerimientos, sería más
económica y cumpliría técnicamente.
BASE CIENTÍFICO – TEÓRICA
En la figura 2, se muestra de manera ampliada, el
esquema de la zona analizada. El tanque km 4 es una
referencia; a este llega por gravedad el resto del
caudal desde el tanque Nido de Águilas al cual llega
a su vez el caudal por bombeo desde la PB3. Los
tramos que se analizan funcionan por gravedad.
³
CIUDAD DEL AGUA
EXISTENTE
AL
TANQ
UE
LA
RELIQ
UIA
ZONA DE
ANÁLISIS
PB3
tanque
km 4
TANQUE LA LOMITA
TANQUE
LA LOMITA
³
PLANTA DE BOMBEO EN
TANQUE EXISTENTE KM 4
ELEVACIÓN 679 m
TANQUE RANCHO VIEJO
TANQUE LA LOMITA
TANQUE ELENES
CASTILLO
TANQUES SARH
EXISTENTES
ELEVACIÓN 660 m
E
E
TANQUES SUPERFICIAL Y ELEVADO
GRANJAS ALTO
CON PLANTA DE BOMBEO
ELEVACIÓN 768 m
NUEVA PLANTA DE BOMBEO
EN TANQUE 1700 EXISTENTE
A GRANJAS MEDIO
ELEVACIÓN 672 m
E
E
PLANTA DE BOMBEO
COQUELEXQUITZÁN
TANQUE PROPUESTO
SAN JOSÉ TERÁN
ELEVACIÓN 589 m
L = 1,150 m
D
= 30",
Q
= 839 l/s
L = 2194.41 mD = 30", Q = 1 000 l/s
Q = 91 l/s
GRAVEDAD
BOMBEO
TANQUE
GRANJAS MEDIO
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
920.12 m
TANQUE COPOYA
PLANTA DE BOMBEO
BELLA AURORA
E
L=2305m
D=18",Q=148l/s
PLANTA
POTABILIZADORA 2
EXISTENTE
E
L = 6,904 m
D = 40", Q = 1 091 l/s
L = 2528.46 mD = 10", Q = 72 l/s
ZONA GRANJAS
ZONA BAJA SUR
ZONA ALTA SUR, EL JOBO
Y COPOYA
L = 2797.01 mD = 24", Q = 428.3 l/s
L = 6984.05 m
D = 30", Q = 929 l/s
L= 1 1979.37
D = 30", Q = 564 l/s
L=998.06m
D=26",Q
=556.4
l/s
L = 7347.01 m
D = 20", Q = 300 l/s
LÍNE
A EXIS
TENT
E 152
mm
³
³
³
ELEVACIÓN
943 m
L=1189.42m
D=8",Q=48l/s
L
=
1139.8
1
m
D
=
12",
Q
=
120
l/s
OBRA DE TOMA, PB-0,
POTABILIZADORA Y BOMBEO PB-1
REBOMBEO
PB2
PB3
TANQUE MESA
NIDO DE
ÁGUILAS
(EXISTENTE)
TANQUE KM 4
(EXISTENTE)
ELEV. 394 m
ELEV. 500 m
ELEV. 700 m
TANQUE JOBO 1
³
L=1321.97mD=6",Q=13l/s
ELEVACIÓN DE
TERRENO
916.00 m
TANQUE EXISTENTE
LLANO DEL TIGRE
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
891.21 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
888.40 m
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
902.93 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
888.93 m
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
834.00 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
830.00 m
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
704.00 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
700.00 m
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
736.60 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
732.00 m
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
580.14 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
578.97
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
673.47 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
667.35m
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
590.34 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
588.68 m
³
³
³
³
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
575.30 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
571.00 m
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
593.05 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
589.30 m
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
632.49 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
628.49 m
³
³
³
Figura 1. Esquema de conducciones, Tuxtla Gutiérrez.

3. ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
590.34 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
588.68 m
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
575.30 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
571.00 m
³
ZONA DE
ANÁLISIS
PP2
tanque
km 4
TANQUE
LA LOMITA TRAMO DE
CONEXIÓN
PUNTO DE
INTERSECCIÓN
PLANTA DE BOMBEO EN
TANQUE EXISTENTE KM 4
ELEVACIÓN 679 m
PLANTA
POTABILIZADORA 2
EXISTENTE
L = 6,904 m
D = 40", Q = 1 091 l/s
OBRA DE TOMA, PB-0,
POTABILIZADORA Y BOMBEO PB-1
REBOMBEO
PB2
PB3
TANQUE MESA
NIDO DE
ÁGUILAS
(EXISTENTE)
TANQUE KM 4
(EXISTENTE)
ELEV. 394 m
ELEV. 500 m
Figura 2. Tanques y tramos que intervienen en el análisis
Los tramos que se consideran para el análisis se
muestran en la tabla 1.
Como la distancia entre un punto del tramo PB3-PP2
existente y otro del tramo PP2-La Lomita, de
proyecto, es relativamente corta, de 400 m, y la
diferencia de elevaciones menor de 2 m, sin cambios
mayores en el tramo, se consideró la posibilidad de
conectar estos puntos, lo cual resultaría más
económico y podría aprovecharse mejor la carga del
tanque de la PB3.
Tabla 1. Tanques y tramos considerados en
el análisis.
TANQUE
ELEVACIÓN
msnm
TRAMO
DIÁMETRO
pulg.
LONGITUD
m
PB3 600.155 PB3-PP2 36 4860
PP2 588.68
PB3-
intersección
36 4095
Intersección 536.267
PP2-La
Lomita
40 6904
La Lomita 571.00
Intersección-
La Lomita
36, 38 y 40 5065
Intersección 534.788
METODOLOGÍA
Se obtuvieron planos del proyecto del tramo
existente y se efectuó una nivelación del punto de
intersección a la PB3, debido a que los niveles
disponibles tenían otra referencia y dada la
importancia del análisis, se requería una misma.
Ya se disponía del trazo y el levantamiento
topográfico del tramo PP2-La Lomita y aún del
análisis de la capacidad de conducción.
Se efectuaron simulaciones hidráulicas considerando
que el tramo de PB3-Punto de intersección ya está
construido y su diámetro no puede variar; el tramo
del punto de intersección al tanque La Lomita, se
simuló con los diámetros de 36, 28 y 40 pulgs.
Como referencia, se efectuó la simulación hidráulica
de la línea PB3 – PP2, con la topografía del proyecto
y corregidas las elevaciones con una nivelación para
este análisis. En la figura 3, se observan los perfiles
de terreno y piezométrico para este tramo ya
construido.
PB3 - PP2 DW 36 pulg
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
C A D E N A M I E N T O, m
ELEVACIÓN,m
TERRENO
PIEZOMÉTRICA
PUNTO DE CONEXIÓN
Figura 3. Perfiles para el tramo PB3 – PP2

4. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
Se simuló el tramo PB3 – La Lomita, considerando
la conexión al denominado punto de intersección,
ver figura 4. Asimismo, se simuló el tramo
ELEVACIÓN
NIVEL DE AGUA
590.34 m
ELEVACIÓN DE
TERRENO
588.68 m
³
ZONA DE
ANÁLISIS
TRAMO DE
CONEXIÓN
PUNTO DE
INTERSECCIÓN
PLANTA
POTABILIZADORA 2
EXISTENTE
PB3
Figura 4. Acercamiento del tramo de
conexión
Simulaciones hidráulicas.
Con la topografía de la línea de conducción existente
y del trazo, se llevaron a cabo las simulaciones
considerando el tramo existente de 36 pulg. y
variando el tramo complementario hasta La Lomita,
de 36, 38 y 40 pulgs.
Las simulaciones hidráulicas se efectuaron con el
programa Scared.
Las simulaciones se efectuaron para rugosidades
absolutas  = 0.05 mm que corresponden a acero y a
hierro dúctil.
Las longitudes y elevaciones se muestran en la tabla
1. Los resultados de las simulaciones hidráulicas se
encuentran en la tabla 2; el gasto corresponde a la
capacidad de conducción.
Tabla 2. Resultados de las simulaciones
hidráulicas
Diámetro(s)
pulg.
Gasto
l/s
velocidad
m/s
carga
mínima
m
36 1088.7 1.71 5.04
36 - 38 1166.7 1.83 3.88
36 - 40 1250.9 1.97 2.88
36 - 42 1320.5 2.08 2.00
La capacidad de conducción aumenta al incrementar
el diámetro en el tramo del punto de intersección a
La Lomita, la velocidad por consiguiente aumenta
en el tubo de 36 pulg. y la carga mínima en un punto
intermedio alto disminuye, siendo aceptable.
En la figura 5, se observan los perfiles de terreno y
piezométrico, para el tramo PB3 – La Lomita
considerando que se continúa con 36 pulg. El tramo
existente, de la PB3 al punto de intersección es de 36
pulg.
PB3 - La Lomita DW 36 pulg
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
C A D E N A M I E N T O, m
ELEVACIÓN,m
TERRENO PIEZOMÉTRICA
PUNTO DE CONEXIÓN
Figura 5. Perfiles de terreno y piezométrico
con 36 pulg. en todo el tramo
En la figura 6 se muestra un esquema de los
resultados de una simulación como la arroja el
programa Scared.
Figura 6. Esquema de la simulación con el
programa Scared
En la figura 7, se incluyen las líneas piezométricas
para las diferentes combinaciones de diámetros
descritas.
PB3 - La Lomita DW 36 pulg
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
C A D E N A M I E N T O, m
ELEVACIÓN,m
TERRENO
PIEZOM. 36 pulg.
PIEZOM 36 - 38
pulg.
PIEZOM 36 - 40 pulg
Figura 7. Líneas piezométricas para los
diferentes diámetros simulados

5. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Aunque es claro que se tiene una mayor capacidad
de conducción para la línea PB3 – La Lomita,
1088.7 l/s con 36 pulg., la disponibilidad para este
tramo en la PB3 es sólo de 950 l/s.
El Organismo responsable del Sistema debe decidir
con esta base si podría disponer de mayor caudal en
la PB3 al requerirse.
En el corto plazo, cuando entre en funcionamiento la
línea de conducción, no se requerirá el gasto de
diseño, 1091 l/s por lo que se podría operar con la
línea que provendría de la PB3 hasta que se llegara
al gasto disponible de 995 l/s. Al darse esta
situación, habría que aumentar la disponibilidad en
la PB3 o recurrir a una conexión de la PP2 que tiene
mayor disponibilidad ya que a esta llegan líneas de
otras fuentes.
La construcción del tramo adicional de 400 m que
conectara la línea PB3 –PP2 con la PP2 – La Lomita
y dejar válvulas para que primero funcionara el
tramo PB3 – La Lomita y después el PP2 –La
Lomita representa otra opción, sin embargo
dependería de la atención por parte del personal del
Sistema, tanto directivo como operativo y aún
administrativo.
RECOMENDACIONES, Y TRABAJO
FUTURO
Se visualizó una opción de conexión de una línea de
gran importancia en el Sistema de Agua Potable de
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas.
Con la información disponible y la generada al
respecto, se efectuó el planteamiento de las
conexiones, mismo que representa una base para
otros posibles planteamientos.
Con las herramientas de computación e informáticas,
se efectuaron los cálculos necesarios y se plasmaron
los resultados, de manera práctica y clara para que
los tomadores de la decisión tuvieran los elementos
necesarios.
Con los dos trazos, de puntos iniciales distintos, se
tiene la capacidad de conducción de proyecto, De la
PB3, la capacidad de conducción es mayor, al
aumentar el diámetro del tramo de proyecto.
BIBLIOGRAFÍA
IMTA (2011), Proyecto de Líneas de Conducción,
Tanques y Plantas de Bombeo Zona Baja
Sur (Brazo Sur), Tuxtla Gutiérrez, Chiapas.
CONAGUA (2007); Manual de Agua Potable,
Alcantarillado y Saneamiento; Conducción,
México, 215 p.
CONAGUA (2007); Manual de Agua Potable,
Alcantarillado y Saneamiento; Diseño,
Selección e Instalación de Tuberías de
Acero para Líneas de Conducción de Agua
Potable, México, 421 p.
Tzatchkov, Velitchko, (2004), “Instructivo para el
Manejo del Programa Scared”.