Diseño de Acueducto y tratamiento de agua potable.

ELABORACION DE LOS ESTUDIOS Y DISEÑOS PARA LA
CONSTRUCCION OPTIMIZACION Y/O REHABILITACION
DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DE LOS CORREGIMIENTO
DE PARAISO CAMPO ALEGRE, VILLA ESPERANZA,
CANONICO, SAN MATEO, LAS CULEBRAS Y MINAS SEIS
DEL MUNICIPIO DE MONTECRISTO BOLIVAR.
MEMORIA HIDRÁULICA CANÓNICO
ELABORO: ING LUIS FERNANDO ZUÑIGA PAEZ.
FEBRERO 2016

1
ÍNDICE
1 DIAGNOSTICO DE LA SITUACION ACTUAL DE ABASTECIMIENTO DE
AGUA................................................................................................................................................5
2 TOPOGRAFIA........................................................................................................................5
3 SELECCION DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO...........................................8
3.1 Calidad del agua..........................................................................................................................8
3.2 Selección del tipo de tratamiento para el agua cruda........................................................ 13
3.3 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE..... 14
3.3.1 Captación de Agua Cruda ...................................................................................................... 14
3.3.2 Línea de Conducción de Agua Cruda................................................................................... 14
3.3.3 Planta de Tratamiento............................................................................................................. 14
4 ANALISIS DE POBLACIÓN Y PARAMETROS DE DISEÑO..............................14
4.1 PROYECCIONES DE POBLACIÓN ......................................................................................... 15
4.1.1 Métodos de Proyección de Población .................................................................................. 15
4.1.2 Tasa de Crecimiento de la Población ................................................................................... 17
4.1.3 Calculo de la Proyección de Población Estudio.................................................................. 18
4.2 NIVEL DE COMPLEJIDAD........................................................................................................ 19
4.3 PERIODO DE DISEÑO .............................................................................................................. 19
4.4 DOTACIONES............................................................................................................................. 20
4.4.1 Pérdidas .................................................................................................................................... 20
4.4.2 Dotación bruta .......................................................................................................................... 21
4.5 CALCULO DE LA DEMANDA .................................................................................................. 22
4.5.1 Caudal medio diario................................................................................................................. 22
4.5.2 Caudales de diseño................................................................................................................. 22
5 DISEÑO HIDRAULICO DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA .................24
5.1 DISEÑO DE LA CAPTACIÓN DE AGUA CRUDA.................................................................. 24
5.1.1 Determinación del diámetro de la conducción y conjunto bomba – motor de agua cruda
24
5.1.2 Chequeo de velocidad ............................................................................................................ 24
5.1.3 Tubería de succión .................................................................................................................. 25

2
5.1.4 Sumergencia............................................................................................................................. 25
5.1.5 Calculo de la altura dinámica de elevación.......................................................................... 26
5.1.6 Escogencia del conjunto motor-bomba ................................................................................ 28
5.2 DISEÑO DE LA IMPULSION DE AGUA TRATADA............................................................... 29
5.2.1 Determinación del diámetro de la conducción y conjunto bomba – motor de agua
tratada 29
5.2.2 Chequeo de velocidad ............................................................................................................ 30
5.2.3 Sumergencia.................................................................................¡Error! Marcador no definido.
5.2.4 Calculo de la altura dinámica de elevación..............................¡Error! Marcador no definido.
5.2.5 Escogencia del conjunto motor-bomba ....................................¡Error! Marcador no definido.
5.3 DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.................................. 30
5.3.1 Condiciones del diseño........................................................................................................... 30
5.3.2 Descripción básica de los componentes .............................................................................. 31
5.3.3 Cálculos Hidráulicos de la Planta de Tratamiento de Agua Potable................................ 34
Cálculos de la cámara de llegada ................................................................................................. 34
Pantalla de distribución (entrada).................................................................................................. 34
Cálculos de la mezcla rápida ........................................................................................................ 39
Dimensiones de la Canaleta PARSHALL: .................................................................................... 40
Canal de agua coagulada ............................................................................................................. 40
Canal de agua coagulada ............................................................................................................. 41
Pérdida de carga en el recorrido................................................................................................... 42
Cálculos del sedimentador ............................................................................................................ 48
Cálculos de la filtración ................................................................................................................. 54
5.4 COMPONENTE DE ALMACENAMIENTO............................................................................... 64
5.4.1 Alternativas de almacenamiento ........................................................................................... 64
5.5 DISEÑO REDES DE DISTRIBUCIÓN ...................................................................................... 64
5.5.1 Período De Diseño .................................................................................................................. 64
5.5.2 Caudal de diseño ..................................................................................................................... 65
5.5.3 Pérdidas en la red de distribución ......................................................................................... 65
5.5.4 Presiones en la red de distribución ....................................................................................... 65
5.5.5 Diámetros de las tuberías en la red de distribución ........................................................... 66
5.5.6 Diseño de Redes proyectadas............................................................................................... 69

3
ÍNDICE DE IMÁGENES
Imagen 1. Punto topográfico de referencia 1..................................................................................... 7
Imagen 2. Punto topográfico de referencia 1 ..................................................................................... 7
Imagen 3. Grafica de la población por los diferentes métodos.......... ¡Error! Marcador no definido.
Imagen 4. Modelación de la bomba ................................................................................................. 29
Imagen 5. Modelación de la bomba de impulsión.............................. ¡Error! Marcador no definido.
Imagen 6. Dimensiones estándar de canaleta Parshall................................................................... 40
Imagen 7. Gradientes de velocidad para potencia unitaria disipada ............................................... 48
Imagen 8. Conducción por gravedad ............................................................................................... 64
Imagen 9. Modelación de la red....................................................................................................... 71

4
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Calidad de la fuente ............................................................................................................. 9
Tabla 2. resultados de laboratorio.................................................................................................... 10
Tabla 3. Análisis de los resultados de laboratorio............................................................................ 11
tabla 6. Tasa de crecimiento propuesta según dane ....................................................................... 18
Tabla 7. Proyección poblacional ...................................................................................................... 18
Tabla 8.Tabla A.3.1. del RAS 2000 para la asignación del nivel de complejidad............................ 19
Tabla 9. Tabla número 10 del Ras para niveles de complejidad..................................................... 20
Tabla 10. Dotación neta según el nivel de complejidad del sistema (Tabla B.2.3 del RAS 2010) .. 20
Tabla 11. Porcentajes de perdidas según nivel de complejidad...................................................... 21
Tabla 12. Dotación bruta por habitante............................................................................................ 22
Tabla 13. Asignación de caudales según componentes.................................................................. 22
Tabla 14. Velocidad máxima aceptable en la tubería de succión según el diámetro...................... 25
Tabla 15. Longitudes equivalentes por accesorio............................................................................ 26
Tabla 16. Longitudes equivalentes por accesorio............................................................................ 27
Tabla 17. Cálculos de potencia en el motor..................................................................................... 28
Tabla 18. Longitudes equivalentes por accesorio.............................. ¡Error! Marcador no definido.
Tabla 19. Longitudes equivalentes por accesorio.............................. ¡Error! Marcador no definido.
Tabla 20. Cálculos de potencia en el motor....................................... ¡Error! Marcador no definido.
Tabla 21. Caudales relacionados en el diseño de la ptap ............................................................... 31
Tabla 22.Valores de pérdidas en el floculador................................................................................. 46
Tabla 23. Sedimentador ................................................................................................................... 54
Tabla 24. Espesores del lecho de soporte....................................................................................... 56
Tabla 25. Especificaciones del lecho filtrante de arena y antracita ................................................. 56
Tabla 26. Factores de K ................................................................................................................... 57
Tabla 27. Cámara de vertedero de control de salida....................................................................... 63
Tabla 28. Presiones mínimas en la red de distribución ................................................................... 66
Tabla 29. Diámetros mínimos de la red matriz ................................................................................ 67
Tabla 30. Diámetros mínimos de la red menor de distribución........................................................ 67
Tabla 31. Diámetros comunes comerciales para las tuberías de una red de distribución .............. 68
Tabla 32. Deflexiones máximas posibles en tuberías...................................................................... 69
Tabla 33. Demanda base, Altura y Presión ..................................................................................... 72
Tabla 34. Longitud, Diámetro, Caudal, Velocidad y Factor de fricción............................................ 74

5
1 DIAGNOSTICO DE LA SITUACION ACTUAL DE
ABASTECIMIENTO DE AGUA
El corregimiento de Canónico, en el municipio de Montecristo Sur de Bolívar, no
cuenta con un sistema formal y ordenado de acueducto que suministre agua potable
a la población. En la actualidad los habitantes del corregimiento se aprovisionan de
la quebrada Canónico por intermedio de una captación artesanal construida por la
comunidad, para satisfacer la necesidad de tener el preciado líquido; el agua cruda
es almacenada en tanques dispuestos en sus hogares.
2 TOPOGRAFIA
 Cartografía y topografía
Los equipos utilizados para realizar la topografía del proyecto fueron una estación
total marca Sokkia STC-6 con su bastón y prisma; un nivel automático marca
Topcon A-4; la regla taquimétrica, jalón, plomada y machete. Todos estos equipos
en manos de la comisión de topografía.
La metodología utilizada para los levantamientos topográficos fue por radiaciones y
poligonales abiertas. Los accesos a las bocatomas y área de tratamientos son muy
difíciles para hacer poligonales cerradas por que el terreno es muy quebrado y
elevado e impide localizar puntos de cambio, las coordenadas de los puntos de
arranque son asumidos y fueron tomados con un localizador, cada corregimiento
tiene sus puntos de arranque, los cuales se encuentran pintados de color rojo y azul,
siendo el azul el punto inicial (asumido) y el rojo el real.
Puntos de referencia
Se toma como punto de arranque en este levantamiento un punto de con
coordenadas asumidas (Magna Sirgas), su cota o BM se toma de un localizador,
con este procedimiento se realizó la planimetría y altimetría; no se materializó el

6
punto de arranque de la coordenada asumida con un mojón en concreto, pero se
dejó empotrada una puntilla de acero.
Se trasladaron puntos de cambio o deltas con coordenadas, hasta la zona de
tanques y boca tomas para sus respectivos levantamientos
COORDENADA.
RF1----- N=100000.000
E=90000.000
Z=2700.000(con un localizador)
Se encuentra al sur ubicado en la entrada del pueblo frente al billar que se encuentra
en la entrada del frente de una peña grande.
RF2------ N=100118.709
E=89969.485
Z=274.330(con la estación)
Se encuentra ubicado al norte del pueblo, frente a la última vivienda, en la zona
verde (jardín).

7
REGISTRO FOTOGRÁFICO
IMAGEN 1. PUNTO TOPOGRÁFICO DE REFERENCIA 1
Fuente: Propia
IMAGEN 2. PUNTO TOPOGRÁFICO DE REFERENCIA 1
Fuente: Propia

8
3 SELECCION DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO
3.1 Calidad del agua
El corregimiento de Canónico, se encuentra en las cercanías de la quebrada
“Canónico” por lo que el análisis de las posibles alternativas de agua para
abastecimiento, resulta única, debido a que la alternativa de corriente superficial en
este caso “la quebrada Canónico”, presenta muchas de las condiciones que se
solicitan en los estudios de factibilidad para el diseño y construcción de acueductos
veredales, como cantidad y calidad de aporte de las corrientes de aguas, respecto
a otras alternativas como aguas subterránea y aguas lluvia con embalse. Con
respecto a la calidad del agua de dicha quebrada presenta condiciones físico –
químicas y microbiológicas que la hacen apropiada para el tratamiento de
potabilización y consumo humano. La evaluación de las características del agua
cruda frente a los parámetros establecidos por la Resolución 2115 de 2007 de los
ministerios de Protección Social y Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, señala
lo siguiente:

9
TABLA 1. CALIDAD DE LA FUENTE
Fuente: RAS 2010, TITULO B

10
TABLA 2. RESULTADOS DE LABORATORIO
Fuente: Consultor

11
TABLA 3. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO
Corregimiento Canónico
Parámetros Resultados
Olor Aceptable
Sabor Aceptable
Turbiedad Aceptable
Color verdadero Aceptable
Valor pH Aceptable
DBO5 Aceptable
Oxígeno disuelto Aceptable
Mercurio Aceptable
Fuente: Propia

12
Parámetros
Nivel de calidad de acuerdo al grado de polución
1. Fuente
aceptable
2. Fuente
regular
3. Fuente
deficiente
4. Fuente muy
deficiente
Olor x
Sabor x
Turbiedad x
Color verdadero x
Valor pH x
DBO5 x
Oxígeno disuelto x
Mercurio x
Necesita un tratamiento
convencional
NO NO
Sí, hay veces (ver
requisitos para
uso)
SI
Necesita unos tratamientos
específicos
NO NO NO SI
Procesos de tratamiento
utilizado
(1)= desinfección
+ estabilización
(2)= Filtración
lenta o
filtración
directa + (1)
(3)=
Pretratamiento +
(coagulación +
sedimentación +
filtración rápida) o
filtración lenta
diversas etapas) +
(1)
(4) = (3) +
Tratamientos
específicos
Fuente: RAS 2010. Tabla B.2.1 (Calidad de la fuente)
Del cuadro anterior tenemos el tipo de tratamiento que se le dará a la fuente de
abastecimiento según el RAS, se obtendrá un tratamiento convencional de
potabilización.

13
a). Tipo de tratamiento: Con base en los muestreos puntuales realizados, se
determina que la fuente es calificable y apta para su
consumo. Es previsible que durante eventos
lluviosos, la calidad de la fuente mejore, en la cual en
todos los períodos del año requerirá tratamiento
convencional.
b).Procesos de tratamiento: Se considera recomendable los procesos de pre
filtración natural en la captación, torre de aireación y
almacenamiento previo bombeo al sitio de planta,
coagulación, floculación, sedimentación, filtración
rápida, estabilización, mediante planta hidráulica
convencional y desinfección.
Fuente: Propia
Con respecto a la alternativa de Agua Subterránea, la zona es rocosa, es decir que
hay alrededor de 80 cm de capa vegetal, después de esta capa el terreno es de
difícil penetración, lo cual impide que se haga excavaciones muy profundas.
Entonces podemos establecer que para el municipio de Canónico, a largo plazo;
usar agua subterránea como fuente de abastecimiento para sistemas de Acueducto,
desde el punto de vista económico es poco factible.
Con lo anterior y sin ninguna restricción de calidad, cantidad y vulnerabilidad, se
determina utilizar como fuente de abastecimiento para el sistema de tratamiento de
agua potable la quebrada Canónico.
3.2 Selección del tipo de tratamiento para el agua cruda
Acorde con las condiciones físicos, químicas y microbiológicas del agua cruda
proveniente de la quebrada Canónico, se establece para su tratamiento una planta
tipo hidráulica convencional ciclo completo (PTAP – C.C.).

14
3.3 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE
AGUA POTABLE
3.3.1 Captación de Agua Cruda
La captación de agua cruda está conformada por una Estación de Bombeo ubicada
a orilla de la quebrada y constituida por el conjunto bomba – motor con múltiple de
succión negativa con la válvula de pie ubicada dentro de la corriente de la quebrada.
3.3.2 Línea de Conducción de Agua Cruda
Corresponde a la tubería en material P.E.A.D. que conduce el agua cruda desde la
quebrada hasta la planta de tratamiento y específicamente hasta el Desarenador.
3.3.3 Planta de Tratamiento
Se determinó una planta de tratamiento (PTAP – C.C.) tipo hidráulica convencional
ciclo completo que consta de las siguientes unidades hidráulicas:
 Desarenador
 Mezcla rápida (coagulación)
 Floculación hidráulica
 Sedimentación de alta tasa
 Filtración de tasa declinante y auto lavado
 Desinfección
4 ANALISIS DE POBLACIÓN Y PARAMETROS DE DISEÑO

15
Como aspecto básico para definir las proyecciones de la demanda del servicio de
acueducto, Con la comunidad se realizó un censo poblacional en el corregimiento
de Canónico. El censo poblacional arrojó que en la población existen en el día de
hoy un número de habitantes igual a 216.
Esta consultoría establece que la población base para la evaluación del diagnóstico
del corregimiento de Canónico, corresponde a la población definida en el censo
discriminado anteriormente.
4.1 PROYECCIONES DE POBLACIÓN
4.1.1 Métodos de Proyección de Población
El cálculo de la proyección de la población de acuerdo con las metodologías
sugeridas en la Tabla B.2.1 del Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico (RAS) y la información censal existente. Se tienen para
proyección de población los métodos aritmético, geométrico, exponencial y
Wappaus, que son aplicables a niveles de complejidad bajo y medio. Para una mejor
comprensión de cada uno de estos procedimientos se hará una breve descripción
de cada uno de ellos.
Método Aritmético
Este método es recomendado para pequeñas poblaciones de poco desarrollo o con
áreas de crecimiento casi nulas y se caracteriza por que la población aumenta a
una tasa constante de crecimiento aritmético, es decir, que la población del último
censo se le adiciona un número fijo de habitantes para cada periodo futuro.
La ecuación para calcular la población futura por este método, es la siguiente:
Dónde:
𝑃𝑓 = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (ℎ𝑎𝑏. ) 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑙 𝑎ñ𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑞𝑢𝑖𝑒𝑟𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑝𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛.
𝑃𝑢𝑐 = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (ℎ𝑎𝑏. ) 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑙 ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 𝑎ñ𝑜 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑎𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑖𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛.
𝑃𝑐𝑖 = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (ℎ𝑎𝑏. ) 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛 𝑖𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛.
𝑇𝑢𝑐 = 𝐴ñ𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑙 ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑖𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛.
 ucf
ciuc
ciuc
ucf TT
TT
PP
PP 


 

16
𝑇𝑐𝑖 = 𝐴ñ𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛 𝑖𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛.
𝑇𝑓 = 𝐴ñ𝑜 𝑎𝑙 𝑐𝑢𝑎𝑙 𝑠𝑒 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑖𝑒𝑟𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛.
Método Geométrico
Este método es útil en poblaciones que muestran una actividad económica
importante, que generan un desarrollo apreciable y que poseen áreas de expansión
importantes, las cuales pueden ser dotadas, sin mayores dificultades de la
infraestructura de servicios públicos. El crecimiento es geométrico si el aumento de
la población es proporcional a la misma. La ecuación que se emplea para calcular
la población proyectada por este método es la siguiente:
Donde r es la tasa de crecimiento anual en forma decimal y las demás variables se
definen igual que en el anterior método. La tasa de crecimiento se calcula de la
siguiente manera:
Método Exponencial
La utilización de este método requiere conocer por lo menos tres censos, para poder
determinar el promedio de las tasas de crecimiento de la población. Se recomienda
en poblaciones que muestran un desarrollo apreciable y poseen abundantes áreas
de expansión. La ecuación empleada en el método exponencial es la siguiente:
Donde k= es la tasa de crecimiento de la población y se calcula de acuerdo a la
expresión:
𝑃𝑐𝑝 = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 𝑝𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟.
𝑃𝑐𝑎 = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟.
𝑇𝑐𝑝 = 𝐴ñ𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 𝑝𝑜𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟.
𝑇𝑐𝑎 = 𝐸𝑠 𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟.
  ucf TT
ucf rPP

 1*
1
)/(1







 ciuc TT
ci
uc
P
P
r
)(*
* ucf TTk
cif ePP


cacp
cacp
TT
LnPLnP
k




17
𝐿𝑛 = 𝐿𝑜𝑔𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑜 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙.
Método de Wappaus
Es un método poco común, aunque sus resultados son confiables. Es importante
aclarar que solo se puede utilizar cuando el producto de la tasa (i en %), y la
diferencia entre el año a proyectar (TF) y el año del censo (TCI) es menor a 200, es
decir:
200)(*  CIF TTi
La ecuación que se emplea para el cálculo de la población a proyectar es la
siguiente.
))(*200(
))(*200(
*
CIF
CIF
CIF
TTi
TTi
PP



Donde i es la tasa de crecimiento y se calcula de la siguiente manera.
)(*)(
)(*200
UCCICIUC
CIUC
PPTT
PP
i



4.1.2 Tasa de Crecimiento de la Población
Para efectos de proyección de la población estudio, se utiliza una tasa de
crecimiento igual a la utilizada por el Departamento Nacional de Estadísticas
(DANE) en sus proyecciones (2005-2009), recomendada para zonas rurales de
estas características y en las zonas determinadas.
La tasa de crecimiento se seleccionó a partir de las tasas medias anuales de
crecimiento del departamento de Bolívar, publicadas por el DANE y que se anexan
a continuación, determinadas de la siguiente manera:
Tasas de crecimiento promedio para el departamento de Bolívar, según DANE

18
TABLA 6. TASA DE CRECIMIENTO PROPUESTA SEGÚN DANE
ESPECIFICACION
TASA DE
CRECIMIENTO
PROMEDIO (%)
CASCO URBANO 1.05
4.1.3 Calculo de la Proyección de Población Estudio
En la siguiente tabla, se consignan las proyecciones de población del corregimiento
de Canónico, en el municipio de Montecristo para el periodo de diseño (Año 2030).
Dichas proyecciones son la base para el cálculo de los parámetros de diseño de los
diferentes componentes. Se utilizó el método lineal debido a que es el que mejor
describe el comportamiento de la tasa de crecimiento de la población.
TABLA 7. PROYECCIÓN POBLACIONAL
Año Lineal Geométrico Logarítmico
2015 216 216 216
2016 221 220 216
2017 227 225 216
2018 233 229 217
2019 238 234 217
2020 244 238 217
2021 251 243 217
2022 257 248 218
2023 263 253 218
2024 270 258 218
2025 277 263 218
2026 284 269 218
2027 291 274 219
2028 298 279 219
2029 305 285 219
2030 313 291 219
Fuente: Propia

19
De acuerdo con el siguiente análisis el método que más se aproxima a la población
real es el método lineal, por esta razón se trabajará con la proyección de 313
habitantes.
4.2 NIVEL DE COMPLEJIDAD
Según las proyecciones de población, se establece como nivel de complejidad el
determinado por la proyección poblacional al horizonte de diseño; según lo anterior
el nivel de complejidad escogido por esta consultoría es el BAJO.
TABLA 8.TABLA A.3.1. DEL RAS 2000 PARA LA ASIGNACIÓN DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD
Nivel de
complejidad
Población en la
zona urbana (1)
(habitantes)
Capacidad
económica de los
usuarios(2)
Bajo < 2500 Baja
Medio 2501 a 12500 Baja
Medio Alto 12501 a 60000 Media
Alto > 60000 Alta
Notas: (1) Proyectado al periodo de diseño, incluida la población
flotante.
(2) Incluye la capacidad económica de población flotante.
Debe ser evaluada según metodología del DNP.
4.3 PERIODO DE DISEÑO
De acuerdo con RESOLUCIÓN 2320 DE 2009 (noviembre 27) Diario Oficial No.
47.553 de 4 de diciembre de 2009 MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y
DESARROLLO TERRITORIAL, por la cual se modifica parcialmente la Resolución
número 1096 de 2000 que adopta el Reglamento Técnico.
“Artículo 69. Período de diseño: Para todos los componentes del sistema de
acueducto y alcantarillado se adoptan los periodos de diseño máximos establecidos
en la Tabla número 9, según el Nivel de Complejidad del sistema:

20
TABLA 9. TABLA NÚMERO 10 DEL RAS PARA NIVELES DE COMPLEJIDAD
4.4 DOTACIONES
Según la Resolución 2320 de 2009, Artículo 1°. Modifica el artículo 67 de la
Resolución 1096 de 2000, el cual quedará así:
"Artículo 67. Dotaciones: Las dotaciones para la determinación de la demanda de
los sistemas de acueducto y alcantarillado serán las siguientes:
TABLA 10. DOTACIÓN NETA SEGÚN EL NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA (TABLA B.2.3 DEL
RAS 2010)
Nivel de
complejidad del
sistema
Dotación neta
(L/hab·día )
Clima Templado y
Frío
Dotación neta
(L/hab·día )
Clima Cálido
Bajo 90 120
Medio 115 125
Medio Alto 125 135
Alto 140 150
Se ha seleccionado un valor de 120 l/hab-día, correspondiente al clima cálido del
nivel de complejidad BAJO.
4.4.1 Pérdidas
Pérdidas en la aducción (agua cruda). Debe establecerse un nivel de pérdidas en
la aducción antes de llegar a la planta de tratamiento. El nivel de pérdidas en la
aducción debe ser inferior al 5%.

21
Necesidades de la planta de tratamiento. Debe considerarse entre 3% y 5% del
caudal medio diario para atender las necesidades de lavado de la planta de
tratamiento.
Pérdidas en la conducción (agua tratada). Debe establecerse el nivel de pérdidas
en la conducción expresa después de la planta de tratamiento y antes del comienzo
de la red de distribución. Esta cantidad debe ser un porcentaje del caudal medio
diario, el cual debe ser inferior al 5%.
Pérdidas técnicas. Las pérdidas técnicas corresponden a la diferencia entre el
volumen de agua captado de las bocatomas y de fuentes subterráneas y el volumen
entregado a la población total.
TABLA 11. PORCENTAJES DE PERDIDAS SEGÚN NIVEL DE COMPLEJIDAD
Nivel de complejidad del
sistema
Porcentaje de pérdidas
técnicas máximas
admisibles
Bajo 25%
Medio 25%
Medio alto 25%
Alto 25%
Pérdidas comerciales. Las pérdidas comerciales se obtienen de la diferencia entre
el volumen de agua entregado a la salida de las plantas de tratamiento y el volumen
facturado por la empresa de acueducto. Si el sistema es nuevo no se adopta
pérdidas comerciales.
4.4.2 Dotación bruta
Es la cantidad máxima de agua requerida para satisfacer las necesidades básicas
de un habitante considerando para su cálculo el porcentaje de pérdidas que ocurran
en el sistema de acueducto.

22
𝐷 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎 =
𝑑𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑛𝑒𝑡𝑎
1 − % 𝑃
Para el corregimiento de Canónico, el resultado del cálculo de la dotación bruta es
el siguiente:
TABLA 12. DOTACIÓN BRUTA POR HABITANTE
Nivel de complejidad Bajo
Pérdidas Técnicas
máximas admisibles 25 %
Dotación neta 120 Lts/hab-día
Dotación Bruta 240 Lts/hab-día
4.5 CALCULO DE LA DEMANDA
4.5.1 Caudal medio diario
𝑄𝑚𝑑 = 𝑄𝑚𝑑 (𝑑𝑜𝑚é𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜) + 𝑄𝑚𝑑 (𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙) + 𝑄𝑚𝑑 (𝑖𝑛𝑑𝑢𝑠𝑡𝑟𝑖𝑎𝑙)
+ 𝑄𝑚𝑑 (𝑟𝑢𝑟𝑎𝑙) + 𝑄𝑚𝑑 (𝑝ú𝑏𝑙𝑖𝑐𝑜) + 𝑄𝑚𝑑 (𝑒𝑠𝑐𝑜𝑙𝑎𝑟)
+ 𝑄𝑚𝑑 (𝑖𝑛𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙)
Para este caso, se contemplaron los consumos domésticos.
𝑄 𝑚𝑑 =
𝑝𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 ∗ 𝐷 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎
86400
4.5.2 Caudales de diseño
Se propone entonces la siguiente tabla donde se asignan los caudales para los
diferentes componentes:
TABLA 13. ASIGNACIÓN DE CAUDALES SEGÚN COMPONENTES
Componente Del Sistema Caudal De Diseño
Captación Caudal Máximo Diario
Aducción E Impulsiones Caudal Máximo Diario
Planta De Tratamiento Caudal Máximo Diario
Almacenamiento Volumen De Regulación
Red De Distribución Caudal Máximo Horario
Fuente: Propia

23
4.6 RESUMEN DE PARÁMETROS DE DISEÑO
TABLA 14.RESUMEN DE PARÁMETROS DE DISEÑO
Nivel de complejidad: Bajo
Uso del agua: Rural
Población Futura: 313
Dotación neta: 120 Lts/hab·día
dneta: 144 Lts/hab·día
dbruta: 240 Lts/hab·día
DEMANDA
Qmd 0.87 LPS
QMD 1.13 LPS
QMH 1.81 LPS
Captación superficial 1.18
Perdidas de aducción 5%
PTAP 4%
QDiseño 2.26 LPS
Fuente: Propia

24
5 DISEÑO HIDRAULICO DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA
5.1 DISEÑO DE LA CAPTACIÓN DE AGUA CRUDA
Como se anotó anteriormente la captación se determinó como una estación de
bombeo ubicada a orillas de la quebrada en la cual se encuentra un conjunto bomba
– motor con múltiple de succión negativa.
5.1.1 Determinación del diámetro de la aducción y conjunto
bomba – motor de agua cruda
Inicialmente se determina el diámetro de la impulsión de agua cruda por la fórmula
de BRESS para poblaciones pequeñas
𝐷 = 1.3 ∗ 𝑋
1
4 ∗ 𝑄
1
2
En donde:
𝑋 = 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑒𝑜 𝑐𝑜𝑛 24 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
𝑄 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜
Se asume que el funcionamiento del sistema es durante 8 horas diurnas continuas
para el año 15 (2030) del proyecto con caudal = 2.26 LPS
𝐷 = 1.3 ∗ (
8
24
)
1
4 ∗ 0.00226
1
2
𝐷 = 0.047 𝑚
𝐷 =
0.047 𝑚
0.0254 𝑚/𝑝𝑢𝑙
= 1.85 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠
Se asume diámetro comercial Ø 2” P.EA.D.
5.1.2 Chequeo de velocidad
Según el título B.8.5.6.2 que recomienda la velocidad en tuberías de impulsión, ésta
debe estar entre 1 y 3 m/s. Por lo cual se tiene:

25
𝑉 =
𝑄
𝐴
=
0.00226 𝑚3
/𝑠
𝜋 ∗ (0.0254)2
= 1.1 𝑚/𝑠
Valor que se encuentra entre el rango recomendado.
5.1.3 Tubería de succión
El diámetro de la tubería de succión se determina tomando un diámetro igual o
mayor que el diámetro de la impulsión. Las velocidades máximas de succión se
establecen en la tabla B.8.2, extraída del RAS:
TABLA 15. VELOCIDAD MÁXIMA ACEPTABLE EN LA TUBERÍA DE SUCCIÓN SEGÚN EL DIÁMETRO
Para este caso se establece una tubería de succión de 3 pulgadas (75 mm), para
cumplir con el chequeo de velocidad siguiente:
𝑉 =
𝑄
𝐴
=
0.00226 𝑚3
/𝑠
𝜋 ∗ (0.0375)2
= 0.511 𝑚/𝑠
Valor que es menor que el máximo permisible de 1.00 m/s.
El RAS 2010, recomienda utilizar para la impulsión diámetros igual o superior en
una o dos pulgadas. Para este caso tenemos diámetros iguales.
5.1.4 Sumergencia
En este caso se establece una Sumergencia sugerida de 1 metro de profundidad en
la fuente de abastecimiento, en donde estará la válvula de coladera, evitando con
esto una posible entrada de aire al conjunto motor bomba.

26
5.1.5 Calculo de la altura dinámica de elevación
Altura estática total (succión + impulsión)
Altura estática de succión= 300 – 298.5 = 1.5 m
Altura estática de impulsión= 300 – 301 = 1 m
Altura estática total= 2.5 m
Pérdidas en la succión (Ds= 3”= 0.075 m):
Se calculan por longitudes equivalentes, utilizando las longitudes dadas en la Tabla
7.7 del libro elementos de diseño para acueductos y alcantarillados de Ricardo
Alfredo López Cualla, para 3 pulgadas:
TABLA 16. LONGITUDES EQUIVALENTES POR ACCESORIO
ACCESORIO
LONGITUD
EQUIVALENTE
(m)
Válvula de pie con coladera 20
Codo de radio medio a 90° 2.1
Reducción excéntrica 0.3
Entrada (normal) 1.1
Longitud de tubería recta 7
TOTAL 30.5 m
Fuente: López Cualla
Utilizando la ecuación de Hazen-Williams:
𝑄 = 0.2785𝐶𝐷2.63
𝐻𝑓0.54
Despejando pérdida de carga (Hf), se tiene:
𝐻𝑓 = [
(𝑄)1.851
0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐷2.63
]
𝐻𝑓 = 0.000343 𝑚/𝑚

27
Pérdidas en la succión:
𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖Ó 𝑛 = 0.000343 ∗ 30.5 = 0.0105𝑚
Pérdidas en la impulsión (Ds= 2”= 0.0508m):
TABLA 17. LONGITUDES EQUIVALENTES POR ACCESORIO
ACCESORIO
LONGITUD
EQUIVALENTE (m)
Expansión concéntrica 0.64
Válvula de retención horizontal 6.4
Válvula de compuerta 0.4
Codo de radio corto 90°(4
codos)
6.8
Te con cambio de dirección 3.5
Longitud de tubería recta 160
TOTAL 177.74 m
Utilizando la ecuación de Hazen-Williams:
𝑄 = 0.2785𝐶𝐷2.63
𝐻𝑓0.54
Despejando pérdida de carga (Hf), se tiene:
𝐻𝑓 = [
(𝑄)1.851
0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐷2.63
]
𝐻𝑓 = 0.000343 𝑚/𝑚
Pérdidas en la impulsión:
𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙𝑠𝑖Ó 𝑛 = 0.000343 ∗ 177.74 = 0.061𝑚
Altura dinámica total de la elevación:
Altura estática total= 2.5 m
Pérdidas en la succión= 0.0105 m

28
Pérdidas en la impulsión=0.061
Altura dinámica total de la elevación= 2.57 m
Para lo cual se asumirán 3 m
5.1.6 Escogencia del conjunto motor-bomba
La escogencia del equipo necesario para dotar de agua al corregimiento de
Canónico se realizará teniendo en cuenta:
 El caudal de bombeo será con base en el caudal máximo diario y periodo de
diseño.
 La capacidad de la bomba y la potencia del motor deberá ser suficiente para
elevar el caudal contra la carga máxima esperada para el final del tramo de
llegada.
 La eficiencia de la bomba escogida será la mayor posible, y en ningún caso
inferior a 60%.
 Para el funcionamiento y operación del equipo de bombeo éste se proveerá
con controles de protección.
 La capacidad del motor es la resultante de la suministrada a la bomba más
una holgura de acuerdo con el tipo de energía disponible (trifásica o
monofásica) y la siguiente tabla.
TABLA 18. CÁLCULOS DE POTENCIA EN EL MOTOR
Potencia calcula para la bomba Holgura Potencia del motor
Hasta 2 HP 50 % 3 HP
De 2 a 5 HP 30 % De 3 a 5.15 HP
De 5 a 10 HP 20 % De 5.15 a 12 HP
De 10 a 20 HP 15 % De 12 a 23 HP
Más de 20 HP 10 % De 23 HP en adelante
Fuente: Lopez Cualla

29
IMAGEN 3. MODELACIÓN DE LA BOMBA
Fuente: Programa de tuberías (Juan Saldarriaga)
Esto quiere decir que la potencia de la bomba es de:
𝑃𝑜𝑡 = 1.41 𝐻𝑝 ≈ 2 𝐻𝑃
Como la bomba da menor que 2 Hp se instalara una bomba de 2 Hp para una
holgura del 50%.
5.2 DISEÑO DE LA IMPULSION DE AGUA TRATADA
5.2.1 Determinación del diámetro de agua tratada
Inicialmente se determina el diámetro de la conducción de agua cruda por la fórmula
de BRESS para poblaciones pequeñas
𝐷 = 1.3 ∗ 𝑋
1
4 ∗ 𝑄
1
2
En donde:
𝑋 = 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑒𝑜 𝑐𝑜𝑛 24 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
𝑄 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜
Se asume que el funcionamiento del sistema es durante 8 horas diurnas continuas
para el año 15 (2030) del proyecto con caudal Q = 2.26 Lts/seg.

30
𝐷 = 1.3 ∗ (
8
24
)
1
4 ∗ 0.00226
1
2
𝐷 = 0.047 𝑚
𝐷 =
0.047 𝑚
0.0254 𝑚/𝑝𝑢𝑙
= 1.85 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠
Se asume diámetro comercial Ø 2” P.EA.D.
5.2.2 Chequeo de velocidad
Según el título B.8.5.6.2 que recomienda la velocidad en tuberías de impulsión, ésta
debe estar entre 1 y 3 m/s. Por lo cual se tiene:
𝑉 =
𝑄
𝐴
=
0.00226 𝑚3
/𝑠
𝜋 ∗ (0.0254)2
= 1.1 𝑚/𝑠
Valor que se encuentra entre el rango recomendado.
5.3 DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA
POTABLE
5.3.1 Condiciones del diseño
La capacidad de la PTAP es de 0,00226 m3/s, determinándose éste como un caudal
pequeño, en relación a otras demandas. Por lo anterior se propone una planta de
tipo convencional compuesta por un tren de tratamiento, que se cuenta con las
siguientes unidades:
Un Desarenador para tratar un caudal de 0,00226 m3/seg.
Un (1) Floculador hidráulico de flujo horizontal con tabiques para 0,00226 m3/seg
Un Sedimentador para tratar un caudal de 0,00226 m3/seg.
Cuatro (4) Filtros de lecho doble autolavantes y caudal de 0,0007 m3/seg cada uno.
Los caudales de diseño se relacionan así:

31
TABLA 19. CAUDALES RELACIONADOS EN EL DISEÑO DE LA PTAP
CAUDAL
(m3/s) (m3/día)
0,00226 195.2
0,0007 59,9
Fuente: Propia
La temperatura mínima del agua que se considera para los cálculos hidráulicos es
de 20°C, con los siguientes parámetros:
Peso específico: 998,23 kgf/m3
Viscosidad absoluta: 1,03 x 10-4 kgf. S/m2
Viscosidad cinemática: 1,01 x 10-6 m2/s
5.3.2 Descripción básica de los componentes
Antes de los procesos del tratamiento de potabilización, se incluyen las estructuras
de Cámara de Llegada y Desarenación.
Cámara de Llegada
La conducción de agua cruda descarga en una cámara que tiene como finalidad
amortiguar la energía residual y permitir la entrada a los desarenadores con flujo
tranquilo y uniforme.
La cámara está provista de una pantalla perforada intermedia y de compuertas para
el lavado y de admisión a los desarenadores.
Desarenadores
Se proyecta un desarenador de flujo horizontal de 0,00226 m3/s.
Estructura hidráulica o mezclador hidráulico
Se proyecta una “CANALETA PARSHALL”, que permite producir el resalto de
régimen turbulento para la mezcla rápida y coagulación.
Canal de agua coagulada

32
Luego de la “CANALETA PARSHALL” continua un canal en donde se facilita la
coagulación y sirve de aproximación del agua coagulada al floculador. La estructura
está provista de un desagüe a cada costado, compuerta lateral de diámetro 2”. Para
las labores periódicas de limpieza.
Floculador
Se proyecta un floculador tipo hidráulico de flujo horizontal con tabiques en placa
plana de concreto para 0,00226 m3/s; el tiempo de detención consecuente con la
calidad del agua es de 15 minutos.
Cada canal de floculación está provista de un tabique deflector que induce el flujo
horizontal alejándose y regresando.
Para el desagüe de la unidad de floculación se proyecta una compuerta de diámetro
4”.
Sedimentador
Se proyecta para un caudal nominal de 0,00226 m3/seg. Con una zona de
sedimentación de tasa con placas inclinadas de concreto 0,01 m de espesor y 60°
de inclinación con la horizontal. Como sedimentador de alta tasa, la carga superficial
de diseño es de 150 m3/m2/día.
El agua que entra por los orificios asciende a través de las placas hasta la superficie
para su recolección por medio de dos canaletas en concreto y perfil de aluminio
movible, para su nivelación exacta y descarga libre posterior en el canal de
recolección final de repartición a los filtros.
Recolección y descarga de lodos
La evacuación de los lodos que se depositan en el fondo son direccionados
mediante una tolva longitudinal a un canal inferior de 0,20 m x 0,20 m de sección
transversal hasta su descarga mediante válvula de mariposa de diámetro 6”.
Canal de repartición del agua sedimentada en los filtros

33
El canal de repartición a los filtros recibe el agua sedimentada y alimenta a una
batería compuesta por cuatro (4) filtros a través de sus válvulas de mariposa de
admisión.
Sobre el costado interior del canal de entrada a los filtros, se proyectan un (1)
vertedero rectangulares por encima del nivel máximo del agua en el canal de
repartición, para evacuar en condiciones fuera de control los represamientos que se
puedan presentar, si no se lavan a tiempo los filtros.
Filtración
El sistema de filtración proyectado consiste en filtros rápidos de gravedad, tasa
variable, autolavantes, lechos doble de arena y antracita.
Según la estructura general de la Planta de Tratamiento, se proyectan un (1) módulo
de 0,00226 m3/s, con cuatro (4) filtros.
Drenaje y Lechos Filtrantes y de Soporte
Drenaje
El sistema de drenaje, por filtro, estará conformado por viguetas prefabricadas –tipo
V invertida- de concreto reforzado, cada vigueta tendrá orificios de diámetro 1/2”.
Lecho de soporte
El lecho de soporte se diseña de grava, de 0,30 m de espesor, con diámetros
variables de 1” a 1
12⁄ ”.
Lecho filtrante
Constituido por un lecho dual de arena y antracita. La primera de 0,25 m de espesor,
con tamaño efectivo de 0,50 mm y coeficiente de uniformidad (CU) de 1,50. La
segunda (antracita) de 0,50 m de espesor, tamaño efectivo de 0,80 mm y CU de
1,50.
Salida del agua filtrada

34
Los filtros están provistos de una cámara individual que comunica a través de un
orificio de paso con el canal de interconexión, común a los cuatro (4) filtros que
entrega a la cámara de aplicación del cloro por medio de un vertedero rectangular.
La cresta de los vertederos estará formada por tablones machihembrados que se
colocarán de acuerdo con las necesidades de operación.
Desinfección
La desinfección del agua filtrada se realizará con hipoclorito de calcio en solución
acuosa que se aplicará en la cámara donde vierte el agua filtrada.
5.3.3 Cálculos Hidráulicos de la Planta de Tratamiento de Agua
Potable
Cálculos de la cámara de llegada
Se proyecta una cámara de sección rectangular como estructura de entrega de la
conducción de agua cruda Ø 2” P.E.A.D. La tubería entra ahogada para evitar
turbulencias, disipar la energía residual de la conducción y formar un flujo uniforme
y tranquilo hacia el desarenador.
Se asume un tiempo de 60 seg para llenar la cámara
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 0.00226
𝑚3
𝑠𝑒𝑔
∗ 60 𝑠𝑒𝑔
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 0.135 𝑚3
Se asume ancho de entrada 0,5 m, implica una sección de 0,27 m2.
Se asume longitud de 1 m, implica una altura de 0.27 m
Pantalla de distribución (entrada)
Se ubica a 0,20 m de la entrada de la cámara, equivalente a L/5. Su altura es de 0,4
m y la velocidad de paso a través de los orificios se fija en 0,10 m/s para no crear
perturbaciones en la zona de decantación.
Área de orificios:

35
𝐴 =
0,00226
0,10
𝐴 = 0,0226 𝑚2
Entonces con orificios de diámetro 2” (0,00226 m2) se requieren 10 orificios,
ubicados cinco orificios a lo largo por dos hileras a lo ancho.
𝑅𝑒𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 0,00225 𝑥 10 = 0,0225 𝑚2
𝑉𝑒𝑙 =
0,00226
0,0225
𝑉𝑒𝑙 = 0,1 𝑚/𝑠  𝑂𝐾
Se proyecta una válvula 4” para la evacuación y lavado de la cámara
Dimensiones internas adoptadas de la Cámara de entrada:
Largo = 1,00 m
Ancho = 0,5 m
Profundidad = 0,5 m
Cálculos del desarenador
Se diseña un Desarenador para 0,00226 m3/s previendo que bajo circunstancias de
mantenimiento o imprevistos técnicos salga de servicio.
Velocidad de sedimentación
Ecuación básica:
𝑉𝑠 = [
g (ρs – ρa)
18 u
] ∗ 𝑑2
𝑉𝑠: 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (𝑐𝑚/𝑠)
𝑔: 𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 = 981 𝑐𝑚/𝑠2
𝜌𝑠: 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 = 2,65
𝜌𝑎: 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 0,99823

36
µ: 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑎 20º (𝑐𝑚2/𝑠) = 0,0101
𝑑: 𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑐𝑟í𝑡𝑖𝑐𝑎 (𝑐𝑚) = 0,01 𝑐𝑚
𝑉𝑠 = [
981 (2.65 – 0.998)
18 (0.0101)
] ∗ 0.012
= 0.89
Vs= 0,89 cm/s (vertical)
Según estudios hidráulicos se asume Número de Hazen Para remoción del 75%
Vs/ V0 = 3
Profundidad útil del desarenador (adoptada): 1,0 m
Tiempo de sedimentación:
𝑇𝑑ℎ =
𝐻𝑢𝑡𝑖𝑙
𝑉𝑠
=
100
0.89
= 112.35 𝑠
𝑇𝑑ℎ = 112.35 𝑠𝑒𝑔  1.8 𝑚𝑖𝑛
Período de Retención Hidráulico (PRH)
(PRH) = Número de Hazen x Tdh
𝑃𝑅𝐻 = 3 𝑥 112.35 = 337 𝑠𝑒𝑔5.6 𝑚𝑖𝑛
Volumen del tanque
𝑉 = 𝑃𝑅𝐻 𝑥 𝑄
𝑉 = 337 𝑥 0,00226
𝑉 = 0.76 𝑚3
Área superficial
𝐴𝑠 =
𝑉
𝐻
𝐴𝑠 =
0.76
1.0
𝐴𝑠 = 0.76 𝑚2
Dimensiones del tanque

37
Relación Longitud: Ancho = 6: 1
Se asume ancho 0,5 mts  correspondiente con la cámara de llegada
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 = 6 𝑥 0,5 = 3 𝑚𝑡𝑠
Profundidad sin tolva asumida = 1,0 metros
𝐴𝑠 = 3 𝑥 0,5 = 1,5 𝑚2
Recalculando con dimensiones reales
Área superficial
𝐴𝑠 =
𝑉
𝐻
𝑉 = 𝐻 𝑥 𝐴𝑠
𝑉 = 1.0 𝑥 0,5 𝑥 3.0
𝑉 = 1.5 𝑚3
𝑉 = 𝑃𝑅𝐻 𝑥 𝑄
𝑃𝑅𝐻 =
𝑉
𝑄
=
1.5
0.00226
= 663.71 𝑠𝑒𝑔
Período de Retención Hidráulico
(𝑷𝑹𝑯) = 𝑵ú𝒎𝒆𝒓𝒐 𝒅𝒆 𝑯𝒂𝒛𝒆𝒏 𝒙 𝑻𝒅𝒉
𝑃𝑅𝐻 = 3 𝑥 𝑇𝑑ℎ
𝑇𝑑ℎ = 𝑃𝑅𝐻/3
𝑇𝑑ℎ = 663.71/3
𝑇𝑑ℎ = 221.24 seg  3.7 min
Velocidad horizontal máxima
𝑉𝐻𝑀 = 20 𝑣𝑠
𝑉𝐻𝑀 = 20 𝑥 0,89
𝑉𝐻𝑀 = 17.8
𝑐𝑚
𝑠𝑒𝑔
Velocidad de resuspensión

38
𝑉𝑅 = [(8𝑘𝑑
𝑔
𝑓
)(ρS − ρ)]
1/2
= [(8 ∗ 0.04 ∗ 0.01
981
0.03
)(1.65)]
1/2
= 13.14
𝑉𝑅 = 13,14 𝑐𝑚/𝑠
𝑉𝑅 = 0,13 𝑚/𝑠𝑒𝑔
Velocidad horizontal real
𝑉ℎ𝑟 =
𝑄
(𝐴 ∗ 𝐻)
=
0.00226
(3 ∗ 0.5)
= 0.0015
𝑉ℎ𝑟 = 0,0015 𝑐𝑚/𝑠
Velocidad horizontal real menor que VHM y VR  cumple
Carga sobre el Vertedero de salida
El caudal está dado por la siguiente ecuación
𝑄 = (𝐶𝐿𝐻𝑣)3/2
Dónde:
𝐶: 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑑𝑒𝑟𝑜 (𝑐 = 1.84)
𝐿: 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑑𝑒𝑟𝑜 (𝑚).
𝑄: 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑑𝑒𝑟𝑜 (𝑚3/𝑠).
𝐻𝑣: 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑒𝑙 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑑𝑒𝑟𝑜 (𝑚).
𝐻𝑣 = [𝑄/𝐶𝐿]2 / 3
Entonces la carga o la altura de la lámina de agua sobre el vertedero a la salida son:
𝐻 = [0,00226/(1,84 𝑥 0,5)]2/3 = 0,018 𝑚 ≈ 2 𝑐𝑚
Velocidad en el vertedero:
𝑉 =
0,00226
0,5 𝑥 0,02
𝑉 = 0,226 𝑚/𝑠 < 0,6 𝑚/𝑠𝑒𝑔 >> 𝑐𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒
Depósito de lodos
Con una pendiente del 5% transversal hacia el centro de la placa de fondo, se
conforma el depósito de lodos, equivalente al 30% del total calculado para la
desarenación.
Desagüe de lodos

39
Se proyecta una compuerta lateral de diámetro 4” para evacuar los lodos
periódicamente.
Caudal máximo instantáneo
El caudal máximo que puede evacuarse por la compuerta de diámetro 6” para una
altura de lámina de agua en la cámara de 1,5 m es:
𝑄 = 0.6 𝑥 𝐴 (2𝑔ℎ)
1
2
𝑄 = 0.6 𝑥 0.018 (19.62 𝑥 1.3)
1
2
𝑄 = 0.05 𝑚3/𝑠𝑒𝑔,
El caudal que se puede evacuar 𝑄 = 0.05 𝑚3/𝑠𝑒𝑔, es un caudal mayor que el
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 = 0.00226 𝑚3/𝑠𝑒𝑔.
Dimensiones internas adoptadas para el Desarenador
Ancho: 0,5 m
Longitud útil: 3,0 m
Profundidad útil: 1,3 m
Cálculos de la mezcla rápida
Como estructura para la mezcla Rápida se plantea la construcción de una canaleta
PARSHALL, teniendo en cuenta que la velocidad del flujo aumenta en la sección de
aproximación y pasa por la profundidad crítica al comienzo de la garganta, creando
un salto hidráulico en el cual se puede usar como sistema de mezcla.
Acorde con la siguiente tabla:

40
Dimensiones de la Canaleta PARSHALL:
Se escoge la primera canaleta con W- garganta de 7,6 cms D- ancho de entrada
25,9 cms, C- ancho de salida 17,8, longitud desde D hasta C, 91,4 cms.
Después de la salida de la canaleta se proyecta un canal que permite completar la
mezcla rápida y estimula la formación de microflóculos antes de entregar al
floculador.
Si el flujo es controlado por un Parshall (garganta), tenemos la ecuación:
𝑄 = 𝑘𝑏ℎ
3
2⁄
𝑤 =
3
2
(
𝑘𝑏ℎ
1
2⁄
𝑉ℎ
) =
3
2
(
𝑄
ℎ𝑉ℎ
)
IMAGEN 4. DIMENSIONES ESTÁNDAR DE CANALETA PARSHALL

41
Dónde:
𝑘 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 1,85 (𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜)
𝑄 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 (𝑚3/𝑠𝑒𝑔)
𝑉ℎ 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 (𝑚/𝑠𝑒𝑔)
Determinamos:
 𝐿𝑎 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 ℎ𝑚𝑎𝑥 (𝑚),
 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎 ℎ𝑚𝑖𝑛 (𝑚),
 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜,
 𝑊𝑚𝑎𝑥 (𝑚)
 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑜 𝑤𝑚𝑖𝑛 (𝑚)
Para los caudales máximo y mínimo respectivamente para un ancho de garganta
b.
Después de la salida de la canaleta se proyecta un canal, esto permite completar la
mezcla rápida y estimula la formación de microflóculos antes de entregar al
floculador.
Sección del canal:
Caudal: 0,00226 m3/s
Altura de la lámina de agua = 0,08 m (adoptado)

42
Ancho: 0,18 m
𝑣 =
0.00226
0.18 ∗ 0.08
= 0.16
0,16 m/s < 0,6 m/seg >>cumple
Velocidad baja que permite la formación de floc.
Pérdida de carga en el recorrido
ℎ𝑓 =
(𝑛 ∗ 𝑣)2
𝑅4/3
∗ 𝐿
𝑛 = 0,011 (𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜)
𝑣 = 0,15 𝑚/𝑠
𝐴 = 0,18 𝑥 0,08 = 0,014 𝑚2
𝑃 = 0,18 + 0,16 = 0,28 𝑚
𝑅 = 0,05 𝑚
𝐿 = 2,70 𝑚
ℎ𝑓 =
(0.011 ∗ 0.15)2
0.054/3
∗ 2.7 = 0.00014 𝑚
Pérdida considerada como despreciable.
Dimensiones internas adoptadas para el canal de agua coagulada
Ancho: 0,18 m
Longitud útil: 2,7 m
Cálculos del floculador
Distribución Del Agua Coagulada
El canal de distribución de flujo hacia cada floculador se proyecta para el caudal
total 0,00226 m3/s.
En este caso el agua accede del canal de agua coagulada al floculador por un
vertedero rectangular de 0,08 m de ancho, que descargan en la primera cámara del
floculador

43
Con la longitud del vertedero, 0,08 m se establece la altura de la lámina de agua a
la entrada:
𝑄 = 1,84 𝐿
𝐻3
2
𝐻 =
[
0,00225
1,84 𝑥 0,08
] 2
3
𝐻 = 0,01 𝑚
Se verifica la relación para que la descarga sea libre en el floculador.
La relación entre la altura de la lámina sobre el vertedero y altura de caída al
floculador debe ser menor que 2.
Se adopta una caída de 0,10 m. Entonces se tiene:
𝐻
𝑃
=
0.01
0.1
= 0.1
0,1 menor que 2 (aceptable)
Admisión a los floculadores
Para el caudal de 0,00225 m3/s, se proyecta con la modalidad de floculación
hidráulica con tabique.
La entrada a la floculación se prevé con vertedero de sección rectangular útil de
0,08 m de altura x 0,08 m de ancho.
Se verifica el gradiente de velocidad instantáneo:
Á𝑟𝑒𝑎: 0,0064 𝑚2
𝑅𝑎𝑑𝑖𝑜 𝐻𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑜: 𝑅𝐻: 0,02 𝑚
Gradiente de velocidad
Se verifica el gradiente de velocidad en el canal, el cual debe ser inferior a 100 s-1,
𝐺 =
nγ1/2
∗ 𝑉3/2
µ1/2 ∗ R2/3

44
Dónde:
𝑛 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑔𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑀𝑎𝑛𝑛𝑖𝑛𝑔 = 0,011
𝛾 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 (20°𝐶) = 998,23 𝑘𝑔𝑓/𝑚3
𝜇 = 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 (20°𝐶) = 1,03 𝑥 10 − 4 𝑘𝑔𝑓 𝑥 𝑠 𝑥 𝑚2
𝑅 = 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 ℎ𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑜 = 0,02 𝑚
𝑉 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 = 0,15 𝑚/𝑠
𝐺 =
0,011 𝑥(998.23
1
2)𝑥 (0,15)
3
2
[1,03 𝑥 10 − 4]1/2 𝑥 (0,02)2/3
𝐺 = 27.0005 𝑆−1
Tipo De Floculador Hidráulico
El diseño se realiza para el FLOCULADOR HIDRAULICO DE FLUJO
HORIZONTAL. Teniendo en cuenta que en el floculador hidráulico de flujo
horizontal la masa de agua recorre el canal conformado entre los tabiques haciendo
giros de 180º al final de cada uno de ellos, se asume para el caso una velocidad
pequeña y tiempo de detención corto, debido a que en los giros aumenta la
velocidad y de esta forma poder lograr espaciamientos entre tabiques de mayor
amplitud.
Cálculo hidráulico de la zona de Floculación con flujo Horizontal
Tiempo de detención asumido: 15 minutos
Velocidad asumida: 0,1 m/seg
De acuerdo con esto la longitud de la zona de floculación corresponde a
𝐿 = 0,1 𝑥 15 𝑥 34.73
𝐿 = 52.1 𝑚𝑡𝑠
Ahora las secciones de los tabiques
𝐴 =
𝑄
𝑣

45
𝐴 =
0,00226
0,1
𝐴 = 0,02 𝑚2
Usando como tabiques placas planas de concreto de 1.80 m x 0,6 m, se asume un
borde libre de 0,1 m y profundidad del floculador de 0,3 m
Con la profundidad de la lámina de agua de 0,1 m, entonces los espaciamientos
entre tabiques serán:
𝐸𝑠𝑝 = 0,02/0,1
𝐸𝑠𝑝 = 0,2 𝑚𝑡𝑠
El espacio entre la pared y el tabique será de:
𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑜 = 1,5 𝑥 0,2 = 0,3 𝑚
El ancho del tanque será de:
𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 = 1.80 𝑚𝑡𝑠 (𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜) + 0,30
𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 = 2,10 𝑚𝑡𝑠
Con la zona de floculación y el ancho del floculador se calcula el número de tabiques
𝑁 =
52.5
2,10
𝑁 = 25 𝑠𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑑𝑎 0,2 𝑚𝑡𝑠
𝐸𝑙 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑧𝑜𝑛𝑎 𝑠𝑒𝑟í𝑎 = 𝑁 𝑥 𝑒𝑠𝑝
𝐸𝑙 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑧𝑜𝑛𝑎 𝑠𝑒𝑟í𝑎 = 25 𝑥 0,2
𝐸𝑙 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑧𝑜𝑛𝑎 𝑠𝑒𝑟í𝑎 = 5 𝑚𝑡𝑠
Incluyendo el espesor de los tabiques de 0,01 m,
Dimensiones internas adoptadas para el floculador
Ancho: 2,10 m
Longitud útil: 5.0 m
Cálculo de las Pérdidas de Carga y Gradientes de velocidad

46
Pérdidas de Carga
En los floculadores de flujo horizontal, las pérdidas de carga total Hf = H1 + H2 se
producen por:
H1 = cambio de dirección, turbulencia, ensanchamiento y contracción de las
secciones de la carga de velocidad y ésta dada por la ecuación:
𝐻1 =
𝐾𝑁𝑣2
2𝑔
∗ 𝐿
Dónde:
𝐾 = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑚𝑝í𝑟𝑖𝑐𝑎, 𝑣𝑎𝑟í𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 2 𝑦 4
𝑁 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑎𝑏𝑖𝑞𝑢𝑒𝑠
𝑉 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜
𝐻2 = 𝑙𝑎 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑙𝑜𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑟𝑒𝑐𝑡𝑜𝑠, 𝑦 é𝑠𝑡𝑎 𝑑𝑎𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛:
𝐻2 =
(𝑛 ∗ 𝑣)2
𝑅4/3
∗ 𝐿
Dónde:
𝑛 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 – 𝑚𝑎𝑛𝑛𝑖𝑛𝑔
𝑅 = 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 ℎ𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑜
La pérdida de carga H1 es la que predomina, representa hasta el 70 % del total de
las pérdidas.
Teniendo en cuenta que por ser un floculador de una sola zona, el cuadro presenta
los valores de pérdidas por velocidad y longitud.
TABLA 20.VALORES DE PÉRDIDAS EN EL FLOCULADOR

47
Gradiente de velocidad G- 1
En términos de potencia disipada se calcula como en el caso de los mezcladores
mecánicos
𝐺 = 𝑃/µ1/2
Dónde:
𝑃 =
 hf
𝑡0
3
 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑡0 = 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖ó𝑛
µ = 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎
𝑃 =
4.81 ∗ 10
15 ∗ 60
3
= 5.34
5.34 𝑔𝑟 − 𝑐𝑚
𝐺 = 20 𝑠𝑒𝑔 − 1

48
IMAGEN 5. GRADIENTES DE VELOCIDAD PARA POTENCIA UNITARIA DISIPADA
Con gráfica 3-1 del CEPIS le corresponde para la potencia unitaria disipada
calculada un gradiente G = 20 seg-1, Valor aceptado pues se encuentra entre 10 Y
100 seg-1
Para el lavado del floculador se proyecta una compuerta lateral Ø 6”
Cálculos del sedimentador
Se asume sedimentador de alta tasa con placas planas inclinadas 60º y carga de
sedimentación 150 m3/m2-dia.
Área superficial de sedimentación,
𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 = 0,00226
𝑚3
𝑠𝑒𝑔

49
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 = 195.5 𝑚3/𝑑í𝑎
Á𝑟𝑒𝑎 =
195.5
150
Á𝑟𝑒𝑎 = 1,30 𝑚2
Se afecta con un 3% por estructura de soporte y grosor de placas
Á𝑟𝑒𝑎 = 1,30 𝑥 1,03
Á𝑟𝑒𝑎 = 1.34 𝑚2
Longitud de la zona de placas
𝐿 = 𝐴𝑠 / 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜
𝐿 = 1,34/ 1,2
𝐿 = 1,11  1,0 𝑚
Ajuste de la longitud por la inclinación de las placas
𝐿 =
1,0
𝑠𝑒𝑛(60º)
𝐿 = 1,15 1,15 𝑚
Ajuste de longitud para viga intermedia de soporte de placas  0,3 m
Por lo que
𝐿 = 1,45 𝑚
Longitud para acceso sin zona de sedimentación
𝐿1 = 1,0 𝑚
Longitud de la estructura 2,45 m
Chequeo del número de Reynolds
Se calcula con la siguiente expresión:
𝑁𝑅 =
𝑉𝑜 × 𝑒

Dónde:
𝑉0 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑐𝑎í𝑑𝑎
𝐸 = 𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑐𝑎𝑠
: 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎 (𝑐𝑚2/𝑠) = 0,0101

50
Velocidad de caída,
𝑉0 =
150
𝑠𝑒𝑛(60º)
𝑉0 = 173,205
𝑚
𝑑í𝑎
𝑉0 = 0,2004 𝑐𝑚/𝑠𝑒𝑔
𝑁𝑅 =
0.20047 ∗ 5
0.0101
= 100
100 < 280 (el valor asegura flujo laminar para partículas floculantes)
Carga superficial equivalente
𝑉𝑠 𝑐 =
𝑠𝑐 ∗ 𝑉0
Sen(Ø) + L cos(Ø)
Dónde:
𝑆𝑐 − 𝑐𝑡𝑒 = 1 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑐𝑒𝑠 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠
𝑉𝑜 − 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙
𝐿 − 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 (𝐴𝑙𝑡𝑜/𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑝𝑙𝑎𝑐𝑎)
𝑉𝑜 = 194.4/(1,45 ∗ 1,2)
𝑉𝑜 = 111.72 𝑚3/𝑚2 − 𝑑í𝑎
𝐿′ =
𝐿
𝑒
=
60
5
= 12
𝑉𝑠 𝑐 =
1 ∗ 111.72
Sen(Ø) + L cos(Ø)
𝑉𝑠𝑐 = 70.22 𝑚3/𝑚2 − 𝑑í𝑎
Valor menor a la mitad de la carga superficial horizontal
El tiempo de detención Td será:
𝑇𝑑 =
𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
𝑉0
𝑇𝑑 =
60
0,2004
𝑇𝑑 = 299𝑠𝑒𝑔
𝑇𝑑 = 4,99 𝑚𝑖𝑛

51
Repartición del agua floculada en el sedimentador
El agua floculada entrará a través de un conducto central inferior, de sección circular
ubicado longitudinalmente en el sedimentador.
Calculado con Ø4”  la velocidad en el ducto 0,25 m/seg,
Calculado con Ø6” con área de 0,0182 m2,  velocidad en el ducto 0,11 m/s,
Se escoge Ø6”, condición que minimiza el rompimiento y sedimentación de los
flóculos en el fondo del conducto.
El conducto está provisto de orificios laterales que realizan finalmente la distribución,
por debajo de los módulos de alta tasa.
Gradiente en la entrada del ducto
Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 = 0,0081 𝑚2
𝑃𝑒𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑚𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜: 𝑃 = 0,31 𝑚
𝑅𝑎𝑑𝑖𝑜 ℎ𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑜: 𝑅𝐻 = 0,025 𝑚
𝑓 = 0,034
𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎 (20°𝐶): 𝜇 = 1,01 𝑥 10 − 6 𝑚2/𝑠
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑: 𝑣 = 0,025 𝑚/𝑠
𝐺 = [
(𝑓 ∗ 𝑣3
)
8 ∗ 𝑅𝐻 ∗ µ
]
1/2
𝐺 = [
(0.015 ∗ 0.183
)
8 ∗ 0.03 ∗ 1.01 ∗ 10−6
]
1/2
= 19 𝑠𝑒𝑔−1
𝐺 = 19 𝑠𝑒𝑔 − 1  𝑎𝑐𝑒𝑝𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒,
Valor aceptado pues se encuentra entre 10 Y 100 seg-1
Orificios para la distribución del caudal en el sedimentador
La longitud útil del conducto para localizar los orificios debajo de la zona de las
placas es de 1,45 m. En este tramo se proyectan 5 orificios de Ø 1 ½”” cada 0,24 m
por cada lado del ducto es decir 10 orificios en total.

52
Área total de orificios:
𝐴 = 10 𝑥 0,00114 = 0,0114 𝑚2
Velocidad real:
𝑣 = (0,00208/0,0114) = 0,18 𝑚/𝑠
Gradiente de velocidad:
𝐺 = [
(𝑓 ∗ 𝑣3
)
8 ∗ 𝑅𝐻 ∗ µ
]
1/2
De donde:
f = 0,034 (coeficiente de la fórmula de Darcy – Weisbach)
𝑅𝐻 = 0,00114/0,11 = 0,10 𝑚
𝐺 = [
(0.034 ∗ 0.163
)
8 ∗ 0.10 ∗ 1.01 ∗ 10−6
]
1/2
= 13.13 𝑠𝑒𝑔−1
𝐺 = 13.13 𝑠 − 1
Valor aceptado pues se encuentra entre 10 Y 100 seg-1
La pérdida de carga en los orificios mediante:
ΔH =
1
2𝑔
∗
𝑄2
𝐶2 𝐴2
𝐶 (𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒) = 0,74
ΔH =
1
2(9.81)
∗
(0.00226)2
(0.74)2(0.0114)2
= 0.00362 𝑚
ΔH = 0.36 milímetros  perdidas no apreciables
Recolección de agua sedimentada
Se asume:
Canaleta central a lo largo de la zona de alta tasa con sección 0,3m alto x 0,2m
ancho, la cual estará por los costados perforada a la mitad de la altura por 18
orificios de Ø ¾” espaciados 0,11 m de centro a centro a cada lado de la canaleta.

53
La altura del agua al inicio de la canaleta (ho), se calcula con la ecuación para
canales rectangulares.
𝑄 = 1,375 𝑏 ℎ𝑜
3
2
ℎ𝑜 = [0,00226/(1,375 𝑥 0,2)]
2
3⁄
ℎ𝑜 = 0.040 𝑚
El valor hallado es menor que la mitad de la altura de la canaleta, lo que garantiza
flujo libre en los orificios.
Diámetro de los orificios de recolección
Para determinar el diámetro de los orificios de recolección se adopta la carga sobre
los orificios, h = 0,05 m.
Número de orificios: 12 (adoptados)
Área de los orificios:
A =
𝑄
Cd (2g h)
1
2
𝐴 =
0.00225
0.7(13.13 ∗ 0.05)
1
2
𝐴 = 0.004 𝑚2
Área por orificio:
𝐴𝑜 =
0,004
12
𝐴𝑜 = 0.00033 𝑚2
Diámetro: d = 0,0178 m ≈ ¾” pulgada
Se adoptan 12 orificios con diámetro de ¾”, en las dos canaletas por lo que
corresponde 6 orificios por cada lado a 0,11 de centro a centro.
La pérdida de carga en los orificios mediante:
ΔH =
1
2𝑔
∗
𝑄2
𝐶2 𝐴2
𝐶 (𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒) = 0,74

54
ΔH =
1
2(9.81)
∗
(0.00226)2
(0.74)2(0.004)2
= 0.03𝑚
𝛥𝐻 = 3 𝑐𝑚𝑠
Se verifica la relación para que la descarga sea libre en el canal de entrada a los
filtros. La relación entre la altura de la lámina sobre el vertedero y altura de caída al
canal debe ser menor que 2.
Se adopta una caída de 0,10 m. Entonces se tiene:
𝐻
𝑃
=
ℎ𝑜
0.10
𝐻
𝑃
=
0,10
0,10
= 1 < 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑞𝑢𝑒 2(𝑎𝑐𝑒𝑝𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒)
Profundidad del Sedimentador
Se adopta una profundidad total de 3,0 m, según la siguiente distribución de arriba
hacia abajo:
TABLA 21. SEDIMENTADOR
Borde libre 0,30
Altura de la canaleta de recolección 0,30
Altura entre la parte inferior de la canaleta y la
parte superior de las placas de sedimentación
0,40
Longitud vertical de los módulos: 0,60
Espacio libre por debajo de las placas hasta el
ducto de agua floculada
0,40
Altura de ducto del agua floculada hasta inicio de
tolva
Altura de la tolva de lodos 0,50
Altura canal recolección de lodos 0,20
Profundidad total 3,00
Cálculos de la filtración
Se asume sistema con unidades de filtración con tasa declinantes y autolavantes,
para un Caudal Máximo Diario de 0,00226 m3/seg, con lecho filtrante de arena y
antracita, lecho de soporte con grava, el falso fondo en viguetas en forma de “V”
invertida.
Fuente: Propia

55
El sistema de filtración estará compuesto por una batería de cuatro (4) filtros con las
siguientes características:
 Sección Cuadrada
 Tasa de filtración Declinante
 Conectados en paralelo
 Lecho filtrante doble, Arena – Antracita
 Lecho de soporte Gravilla con tamaño entre 1” a 1 1/2”
 Caudal de diseño de la unidad, Qf = ⅓QMD (las tres unidades aportan el
caudal de lavado a la cuarta unidad.
 Falso fondo, canaletas en “V” invertida perforada con orificios de Ø ¾”
Parámetros para cálculos hidráulicos
Acorde con el RAS se asume
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 300
𝑚3
𝑚2
− 𝑑í𝑎
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 0,347 𝑐𝑚/𝑠𝑒𝑔
Se asume
𝐶 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑦 𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 0.5
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 = (1 + 0,50) ∗ 300
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 = 450,0 𝑚3/𝑚2 − 𝑑í𝑎 = 5,20 𝑙/𝑠/𝑚2
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎 = (1 − 0,50) ∗ 300
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑎 = 150,0 𝑚3/𝑚2 − 𝑑í𝑎 = 3,29 𝑙/𝑠/𝑚2
Áreas y dimensiones de las Unidades de Filtración
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑛á𝑙𝑖𝑠𝑖𝑠: 0,00226 𝑚3/𝑠 (195.2 𝑚3/𝑑í𝑎)
𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛: 4
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑝𝑜𝑟 𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛: 0,000693 𝑚3/𝑠 (59,9 𝑚3/𝑑í𝑎)
𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑎𝑑𝑜𝑝𝑡𝑎𝑑𝑎: 300 𝑚3/𝑚2 − 𝑑í𝑎
Á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = (195.2/300) = 0,650 𝑚2
Á𝑟𝑒𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 = (0,650/4) = 0,1625 𝑚2

56
𝑆𝑒 𝑎𝑠𝑢𝑚𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑎
𝑙𝑎𝑑𝑜 = √0.1625 = 0,40 𝑚  𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑙𝑎𝑑𝑜 = 0,45𝑚  Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜
= 0,2025 𝑚2
 𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 / á𝑟𝑒𝑎
 𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 = (0,00225/4)/0,2025
 𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 = 0.0027 𝑚3/𝑚2 − 𝑑í𝑎
Lecho de soporte
El lecho de soporte será de grava, de 0,25 m de espesor de las siguientes
características:
TABLA 22. ESPESORES DEL LECHO DE SOPORTE
Especificaciones del lecho filtrante
El lecho filtrante de antracita y arena presenta las siguientes especificaciones:
TABLA 23. ESPECIFICACIONES DEL LECHO FILTRANTE DE ARENA Y ANTRACITA
ESPECIFICACIONES ANTRACITA ARENA
Espesor (m) 0,50 0,25
Tamaño Efectivo D10 (mm) 0,80 0,50
Coeficiente de Uniformidad
(CU)
1,50 1,50
Gravedad Específica 1,45 2,60
Porosidad 0,56 0,42
Coeficiente de Esfericidad 0,70 0,80
POSICIÓN
ESPESOR
(cm)
TAMAÑO
(pulgadas)
2a capa(fondo) 5 1 – ½
3a capa 5 ½ - ¼
4a capa 5 ¼ -⅛
Gravilla (superior) 10 ⅛ - 1
12⁄
Total 25

57
Hidráulica de la filtración
Admisión de caudal a cada filtro.
La entrada de agua sedimentada se proyecta con una válvula mariposa de Ø2”. La
pérdida de energía se determina para el caudal máximo esperado, con el filtro
completamente limpio.
𝑄 𝑀𝐴𝑋 =
0.00225 ∗ 1.5
3
= 0.00125𝑚3
/𝑠
Área de Ø2”
𝐴 =
(π x 0,00258)
4
= 0.00202𝑚2
Velocidad con caudal máxima:
𝑉 =
0.00125
0.00202
= 0.62𝑚/𝑠
Pérdida de carga: hf
ℎ𝑓 = ΣK
v2
2𝑔
= ΣK
0.512
19.62
TABLA 24. FACTORES DE K
ℎ𝑓 = 0,024 𝑚  3 𝑐𝑚
PÉRDIDAS DE CARGA DURANTE LA FILTRACIÓN
Pérdida en la antracita
Para determinar la pérdida de carga se utiliza la ecuación de Fair y Hatch para
partículas uniformes no esféricas:
ℎ = 180
L 
𝑔
v ∗
(1 − 𝑝)2
𝑝3
∗
1
𝐶𝑒2 ∗ 𝐷𝑐2
K
Entrada 0,50
Válvula de mariposa 0,30
Salida 1,00
ΣK 1,80

58
Dónde:
ℎ = 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 (𝑐𝑚)
𝐿 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜 (𝑐𝑚) = 25
 = 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎 (20°𝐶) = 0,0101 𝑐𝑚2/𝑠
𝑉 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑎𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 = 0,34 𝑐𝑚/𝑠
𝑃 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 0,50
𝐶𝑒 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐸𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 = 0,70
𝐷𝑐 = 𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 [𝑇𝐸] 𝐷10 (𝑐𝑚) = 0,08
Reemplazando en la ecuación se obtiene:
ℎ = 180
(25 ∗ 0.0101)
981
∗ 0.34 ∗
(1 − 0.5)2
0.53
∗
1
0.72 ∗ 0.082
= 10.05𝑐𝑚
Pérdida en la arena
Para determinar la pérdida de carga se utiliza la misma ecuación relacionada para
la antracita.
Dónde:
ℎ = 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 (𝑐𝑚)
𝐿 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜 (𝑐𝑚) = 25
µ = 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎 (20°𝐶) = 0,0101 𝑐𝑚2/𝑠
𝑣 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 0,34 𝑐𝑚/𝑠
𝑃 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 0,42
𝐶𝑒 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐸𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 = 0,80
𝐷𝑐 = 𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 [𝑇𝐸] 𝐷10 (𝑐𝑚) = 0,05
Reemplazando en la ecuación se obtiene:
ℎ = 180
(25 ∗ 0.0101)
981
∗ 0.34 ∗
(1 − 0.42)2
0.423
∗
1
0.82 ∗ 0.052
= 44.7𝑐𝑚
Pérdida en el lecho de soporte
La pérdida de carga en el falso fondo (grava) se determina con la ecuación de Dixon:
ℎ𝑔 =
𝑣 ∗ 𝐿
3
V = velocidad de filtración (m/minuto) = 0,204m/minuto

59
L = espesor del lecho (m) = 0,25
ℎ𝑔 =
0.204 ∗ 0.25
3
= 0.017𝑚
ℎ𝑔 = 0,017 𝑚 = 1,7 𝑐𝑚
Pérdida en el drenaje
De acuerdo con las características del drenaje, el área de sus orificios (2 viguetas
con 10 orificios de  ¾”) equivale a 0,00285 m2.
hf =
1
2𝑔
∗
𝑄2
𝐶2 𝐴2
hf =
1
2(9.81)
∗
(0.00226)2
(0.74)2(0.00285)2
= 0.058𝑚 = 5.8 𝑐𝑚
Pérdida de carga a la salida del filtro
Se contempla luego de las viguetas un canal de sección cuadrada, como cámara
de salida de tal forma que el área mantenga para el caudal de lavado, la velocidad
ascensional entre 0,6 m/min y 1,0 m/min
Longitud del canal 2,2 m, Sección 0,25 m x 0,25 m  área = 0,0625 m2
Pérdidas de carga en el canal ésta dada por la ecuación:
ℎ𝑓 =
(𝑛 ∗ 𝑣)2
𝑅4/3
∗ 𝐿
𝑣 = 0,016 𝑚/𝑠
𝑅 = 0,0625 𝑚
𝐿 = 2,2 𝑚
ℎ𝑓 =
(0.016 ∗ 0.015)2
0.06254/3
∗ 2.2
ℎ𝑓 = 0.000319 𝑐𝑚  𝑑𝑒𝑠𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒

60
Pérdida de carga total en la filtración
𝐻 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 3 + 10.05 + 44,70 + 0.000319 + 5.08 = 62.83 𝑐𝑚 ≈ 0,63 𝑚
Altura de la lámina de agua sobre el vertedero de salida
Cada filtro tiene vertedero de agua filtrada, L = 0,1 m
La altura de la lámina de agua está dada por
𝑄 = 1,84 𝐿 𝐻
3
2⁄
𝐻 = (0,00104)2/3/(1,84 𝑥 0,1)2/3 = 0,03 𝑚
Hidráulica del lavado
La pérdida de carga se calcula en función del caudal de lavado para la velocidad
máxima, según el siguiente procedimiento:
Á𝑟𝑒𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛: 0,2025 𝑚2
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜: 𝑄 𝐿𝐴𝑉𝐴𝐷𝑂 = 0,00226 𝑚3/𝑠
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑣𝑎𝑑𝑜: 0,6 𝑚/𝑚𝑖𝑛
Pérdida en el canal de recolección agua filtrada, con caudal de lavado ascendente
Longitud del canal 2.2 m, Sección 0,25 m x 0,25 m  área = 0,0625 m2
Pérdidas de carga en el canal ésta dada por la ecuación:
ℎ𝑓 =
(𝑛 ∗ 𝑣)2
𝑅4/3
∗ 𝐿
𝑣 = 0,6 𝑚/𝑠
𝑅 = 0,0625 𝑚
𝐿 = 2,2 𝑚
ℎ𝑓 =
(0.6 ∗ 0.015)2
0.06254/3
∗ 2.2
ℎ𝑓 = 7,1 𝑥10 − 3 𝑚  1 𝑐𝑚
Pérdidas en los orificios del drenaje

61
De acuerdo con las características del drenaje, el área de sus orificios (2 viguetas
con 10 orificios de  ¾”) equivale a 0,00285 m2.
Pérdida de carga: hf =
hf =
1
2𝑔
∗
𝑄2
𝐶2 𝐴2
Pérdida de carga
hf =
1
2(9.81)
∗
(0.00226)2
(0.6)2(0.00285)2
= 0.089𝑚 = 8.9𝑐𝑚
Pérdida en el lecho de soporte
La pérdida de carga en el falso fondo (grava) se determina con la ecuación de Dixon:
ℎ𝑔 =
𝑣 ∗ 𝐿
3
V = velocidad de lavado (m/minuto) = 0,6 m/minuto
Nota: Para los lechos duales de arena y antracita, se recomienda una velocidad de
lavado entre 0,50 y 0,70 m/minuto, para obtener una expansión hasta del 35%.
ℎ𝑔 =
0.6 ∗ 0.25
3
= 0.05𝑚 = 5𝑐𝑚
Pérdida de carga en la arena
Para lechos expandidos la pérdida de carga se calcula con la siguiente expresión:
ℎ𝑓 = = 𝐿 (𝑆𝑆 – 1) (1 – 𝑃𝑜)
Dónde:
𝐿 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜 = 0,25 𝑚
𝑆𝑆 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑔𝑟𝑎𝑛𝑢𝑙𝑎𝑟 = 2,60
𝑃𝑂 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 0,42
Para arena:
ℎ𝑓 = 0,25(2,60 – 1) (1 – 0,42) = 0,232 𝑚 = 23,20 𝑐𝑚
Pérdida de carga en la antracita
𝐿 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜 = 0,25 𝑚
𝑆𝑆 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑔𝑟𝑎𝑛𝑢𝑙𝑎𝑟 = 1,40
𝑃𝑜 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 0,25

62
Para antracita:
ℎ𝑓 = 0,50(1,40 – 1) (1 – 0,25) = 0,15 𝑚 = 15,00 𝑐𝑚
Pérdida de carga total por lavado
𝐻𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 1 + 8.9 + 5 + 23,20 + 15 = 53.1 𝑐𝑚  53 𝑐𝑚 = 0,53 𝑚
Altura de la lámina de agua sobre el vertedero de lavado
Cada unidad de filtración tiene vertedero por los dos costados del canal de
recolección del agua de lavado, L = 0,45 x 2 = 1,2 m
𝑄 = 1,84 𝐿 𝐻
2
3
𝐻
0.002262/3
(1.84 ∗ 0.9)2/3
= 0.012𝑐𝑚
Cámara de vertederos de control de salida
Se proyecta una cámara compartida para los filtros y estará conectada con los
respectivos canales de interconexión de los filtros.
Los vertederos de control de cada filtro, son tablones de madera machihembrados
que se pueda regular la altura de los vertederos para la hidráulica del filtrado como
la de lavado.
Dimensiones de los tablones: 0,4 alto x 0,10 ancho y espesor de 1” (2,54 cm).
𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑑𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑛 𝑑𝑜𝑏𝑙𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛: 𝑄 = 1,84(𝐿 – 0,2𝐻)𝐻3/2
𝑃𝑜𝑟 𝑖𝑡𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑠𝑒 𝑜𝑏𝑡𝑖𝑒𝑛𝑒 𝐻 = 0,08 𝑚 → 𝑠𝑒 𝑎𝑑𝑜𝑝𝑡𝑎 9 𝑐𝑚
Expansión del lecho filtrante
La expansión del lecho filtrante guarda relación directa con la velocidad con que se
inyecte el agua de lavado y el tamaño del medio granular. Para lechos de arena y
antracita, diseño americano, la expansión varía en el rango del 20% al 50%. Se
adopta para la velocidad de lavado de 0,6 m/minuto una expansión del 45% para
los dos lechos.
Entonces:
Altura de expansión:

63
𝐻𝐸 = 0,45 𝑥 0,75 = 0,34 𝑚
Altura del filtro
TABLA 25. CÁMARA DE VERTEDERO DE CONTROL DE SALIDA
(m)
Altura canal agua filtrada 0,25
Altura canaleta falso fondo 0,30
Espesor Grava 0,30
Espesor Arena 0,25
Espesor Antracita 0,50
Expansión lecho filtrante 0,33
Pérdida de carga durante el lavado 0,47
Altura de la lámina de agua sobre el
vertedero de lavado
0,01
Altura de la lámina de agua sobre el
vertedero de salida
0,03
Pérdida de carga durante la filtración 0,71
Altura de tasa declinante (adoptada) 0,85
Borde libre 0,30
TOTAL 4,00 m
Fuente: Propia
CLORACION
Capacidad de la estación de cloración a largo plazo, 10 años:
𝑅𝑎𝑛𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛: 1 – 3 𝑚𝑔/𝑙.
𝐷𝑜𝑠𝑖𝑠 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙: 2.5 𝑚𝑔/𝑙.
𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 = 5.000 𝑚𝑔/𝑙.
Caudal mínimo requerido para la operación del inyector
𝑞 = 𝑄𝐷/𝐶 = 2.25 𝑙/𝑠 𝑥 2.5 𝑚𝑔/𝑙/ 5.000 𝑚𝑔/𝑙 𝑥 1 𝑚3/1000 𝑙
𝑞 = 0.00125 𝑚3/𝑠.
Capacidad requerida del equipo.
𝑀 = 𝐷 𝑥 𝑄 = 2.08 𝑙/𝑠 𝑥 2.5 𝑚𝑔/𝑙 𝑥 3600 𝑠/ℎ 𝑥 1 𝑔𝑟./ 1000 𝑚𝑔
𝑀 = 18.7 𝑔/ℎ.
Selección del equipo

64
Para un período de 8 horas al día del sistema de tratamiento, la capacidad requerida
del equipo es de:
8 ℎ 𝑥 18.7 𝑔/ℎ 𝑥 1 𝑙𝑏./454 𝑔𝑟. = 0.34 𝑙𝑏./𝑑
Para lo cual es suficiente un dosificador de cloro de baja capacidad.
5.4 COMPONENTE DE ALMACENAMIENTO
Para el nivel bajo de complejidad según la norma RAS, si no existen datos que
describan las curvas de variación del consumo horario, el volumen almacenado será
igual que 1/3 del volumen distribuido a la zona que va a ser abastecida en el día de
máximo consumo, garantizando en todo momento las presiones adecuadas.
El almacenamiento requerido para el corregimiento de Canónico es de 98 m3
5.4.1 Alternativas de almacenamiento
Almacenamiento semienterrado
Se determina esta alternativa adoptando un sistema de almacenamiento
semienterrado de 98 m3.
5.5 DISEÑO REDES DE DISTRIBUCIÓN
IMAGEN 6. CONDUCCIÓN POR GRAVEDAD
5.5.1 Período De Diseño

65
De acuerdo con RESOLUCIÓN 2320 DE 2009 (noviembre 27) Diario Oficial No.
47.553 de 4 de diciembre de 2009 MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y
DESARROLLO TERRITORIAL, se establece que para el componente de redes de
distribución en nivel bajo de complejidad el período de diseño es 25 años.
5.5.2 Caudal de diseño
El caudal de diseño depende del nivel de confiabilidad del sistema, tal como se
discrimina a continuación:
 Para el nivel bajo de complejidad, el caudal de diseño será el caudal máximo
horario (QMH).
5.5.3 Pérdidas en la red de distribución
Para los niveles medio alto y alto de complejidad, desde la concepción del proyecto
y la realización del diseño, debe tenerse en cuenta una distribución de la red, que
permita el control de las pérdidas de agua en ésta. Este control implica la
localización de fugas no visibles en la red y la localización de conexiones
clandestinas, cuya finalidad es disminuir la cantidad de agua no facturada en la red.
El programa de localización y reducción de pérdidas debe seguir las metas
establecidas en la Ley 373 de 1997, o la que la remplace, en su artículo 4º y debe
estar acorde con las disposiciones de las CRA y las Corporaciones Regionales.
Para los niveles bajo y medio de complejidad, se recomienda que exista, desde la
etapa de diseño, una metodología para el control de pérdidas en la red.
Con este propósito, en este proyecto se plantean como premisas principales:
 Tener rangos de presiones preferiblemente entre 10 m.c.a y 60 m.c.a en
la red de distribución.
5.5.4 Presiones en la red de distribución
Además de lo establecido en el literal B.7.3.3 del RAS, Delimitación de zonas de
presión, para el diseño de la red de distribución deben tenerse en cuenta los
siguientes requerimientos para las presiones:
 Presiones mínimas en la red
La presión mínima en la red depende del nivel de complejidad del sistema, tal como

66
se especifica a continuación:
TABLA 26. PRESIONES MÍNIMAS EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN
Fuente: norma RAS
Las presiones mínimas establecidas en este literal deben tenerse cuando por la red
de distribución esté circulando el caudal de diseño; para este nivel de complejidad
la mínima presión estará en 10 metros columna de agua.
 Presiones máximas en la red menor de distribución
El valor de la presión máxima tenida en cuenta para el diseño de las redes menores
de distribución, para todos los niveles de complejidad del sistema, debe ser de 588.6
kPa (60 m.c.a).
La presión máxima establecida en este literal corresponde a los niveles estáticos,
es decir, cuando no haya flujo en movimiento a través de la red de distribución pero
sobre ésta esté actuando la máxima cabeza producida por los tanques de
abastecimiento o por estaciones elevadoras de presión.
La presión máxima no debe superar la presión de trabajo máxima de las redes de
distribución, establecidas en las normas técnicas correspondientes a cada material.
En caso de ser necesaria una presión superior al límite máximo establecido en este
literal, debe solicitarse autorización a la SSPD.
5.5.5 Diámetros de las tuberías en la red de distribución
 Diámetros internos mínimos en la red matriz
Para aquellos casos de los niveles bajo y medio de complejidad en los cuales exista
una red matriz y para los niveles medio alto y alto de complejidad, los diámetros
mínimos para la red matriz se describen en la tabla siguiente:

67
TABLA 27. DIÁMETROS MÍNIMOS DE LA RED MATRIZ
Fuente: norma RAS – 2010
 Diámetros internos mínimos en las redes menores de distribución
El valor del diámetro mínimo de las redes menores de distribución depende del nivel
de complejidad del sistema y de los usos del agua, tal como se muestra en el la
tabla 28.
TABLA 28. DIÁMETROS MÍNIMOS DE LA RED MENOR DE DISTRIBUCIÓN
 Diámetros comunes comerciales para la red de distribución
En la siguiente tabla, se establecen los diámetros que pueden ser utilizados para el
diseño y/o la construcción de una red de distribución, acogiéndose a las limitaciones
establecidas en los literales B.7.4.6.1 y B.7.4.6.2 del RAS 2010.

68
TABLA 29. DIÁMETROS COMUNES COMERCIALES PARA LAS TUBERÍAS DE UNA RED DE
DISTRIBUCIÓN
Nota: Lo anterior no excluye la utilización de otros diámetros, que pueden ser
fabricados bajo pedido especial.
 Diámetros para el cálculo hidráulico de la red
La lista de diámetros dada en el literal anterior corresponde a los diámetros
nominales de las tuberías comerciales que pueden ser admitidas para el diseño o
la construcción de un sistema de distribución de agua potable. Sin embargo, los
cálculos hidráulicos de la red de distribución deben hacerse con los diámetros reales
internos de las tuberías y materiales escogidos en el proyecto.
 Diámetro de hidrantes
Los diámetros mínimos de los hidrantes contra incendios, colocados en la red de
distribución de agua potable, dependen del nivel de complejidad del sistema, tal
como se especifica a continuación:
Para los niveles bajo y medio de complejidad, el diámetro mínimo de los hidrantes
será de 75 mm (3 pulgadas).

69
Para el caso del corregimiento de Canónico se emplearán hidrantes de 75 mm por
ser considerada el comercio de riesgo bajo; el número de hidrantes será, en este
caso de tres (3) ubicado en la escuela pública, en la plaza principal y uno intermedio.
 Deflexión de las tuberías de la red de distribución
Las tuberías formadas por segmentos rectos pueden colocarse en curva, si es
necesario, mediante la deflexión de las tuberías en sus juntas, si estas son del tipo
flexible. Sin embargo para municipios situados en zonas de amenaza sísmica alta
no se recomienda deflectar las tuberías en las uniones mecánicas, con el fin de
mantener su flexibilidad y dar seguridad a la red.
En el caso de juntas flexibles, la deflexión máxima posible en cada junta, con
excepción de los de juntas con características especiales, será la indicada por el
fabricante de la tubería pero nunca podrán ser superiores a los valores de la tabla
30.
TABLA 30. DEFLEXIONES MÁXIMAS POSIBLES EN TUBERÍAS
En el caso de tuberías flexibles, éstas podrán ser deflactadas para formar curvas
siguiendo lo establecido en las normas técnicas colombianas o en normas técnicas
internacionales, en caso de que las primeras no existan.
5.5.6 Diseño de Redes proyectadas

70
Para poder detectar cual es la deficiencia hidráulica actual del sistema de
distribución, se modelaron las redes mediante la utilización del programa EPANET
V2.0, analizando las redes matrices y las redes secundarias; a fin de identificar el o
los componentes críticos del sistema, que afectan la prestación del servicio.
A todos los nodos propuestos se les asignó un caudal de manera que se cubriera
toda el área de servicios para el corregimiento.
Posteriormente se procede a realizar la simulación de la red de distribución con el
caudal de diseño año 2030 Q=2,26 l/s, se analizan los puntos con presión,
velocidades, perdidas inferiores a las recomendadas. Para este proceso de
modelación se escogió la siguiente alternativa.
Características de redes de distribución
 Redes de distribución con tanque semi enterrado ubicado en los
predios en la entrada del corregimiento.
Características
𝑇𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑟𝑟𝑎𝑑𝑜
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 98 𝑚3

71
RESULTADOS DE LA MODELACIÓN
IMAGEN 7. MODELACIÓN DE LA RED
Fuente: Propia

72
Tabla 31. Demanda base, Altura y Presión
NODO ID
DEMANDA
BASE DEMANDA ALTURA PRESIÓN
LPS LPS m m
Conexión n3 0 0 297.87 29.87
Conexión n5 0.05 0.05 297.45 28.56
Conexión n6 0 0 296.75 31.75
Conexión n7 0.05 0.05 296.47 27.47
Conexión n8 0 0 296.46 27.46
Conexión n9 0.05 0.05 296.22 27.22
Conexión n10 0 0 296.38 26.38
Conexión n11 0.05 0.05 296.26 26.26
Conexión n12 0.05 0.05 296.14 31.14
Conexión n13 0 0 296.27 26.27
Conexión n14 0.05 0.05 296.14 26.14
Conexión n15 0 0 296.23 26.23
Conexión n16 0.05 0.05 296.08 26.08
Conexión n17 0 0 296.19 26.19
Conexión n18 0.05 0.05 296.05 26.05
Conexión n19 0 0 295.86 27.86
Conexión n20 0.05 0.05 295.71 27.71
Conexión n21 0 0 295.7 27.7
Conexión n22 0.05 0.05 295.59 27.59
Conexión n23 0 0 295.64 27.64
Conexión n24 0.05 0.05 295.59 27.59
Conexión n25 0 0 295.38 27.38
Conexión n26 0.05 0.05 295.33 27.33
Conexión n27 0 0 295.11 27.11
Conexión n28 0.05 0.05 295.07 27.07
Conexión n29 0 0 294.04 29.04
Conexión n30 0.05 0.05 293.95 28.95
Conexión n31 0 0 294.28 29.28
Conexión n32 0.05 0.05 294.18 29.18
Conexión n33 0 0 294.38 29.38
Conexión n34 0.05 0.05 294.27 29.27
Conexión n35 0 0 295.15 27.15
Conexión n36 0.05 0.05 295.05 27.05
Conexión n37 0 0 295.2 27.2
Conexión n38 0.05 0.05 295.1 27.1
Conexión n39 0 0 295.26 27.26
Conexión n40 0.05 0.05 295.16 27.16
Conexión n41 0 0 295.56 27.56

73
Conexión n42 0.05 0.05 295.45 27.45
Conexión n43 0 0 295.58 27.58
Conexión n44 0.05 0.05 295.48 27.48
Conexión n45 0 0 295.77 27.77
Conexión n46 0.05 0.05 295.65 27.65
Conexión n47 0 0 296.17 26.17
Conexión n48 0.05 0.05 296.02 26.02
Conexión n49 0 0 296.25 26.25
Conexión n50 0.05 0.05 296.11 26.11
Conexión n51 0.05 0.05 294.43 25.43
Conexión n52 0.05 0.05 297.23 28.23
Conexión n53 0.05 0.05 296.75 27.75
Conexión n54 0.05 0.05 294.68 25.68
Conexión n55 0.05 0.05 294.5 25.5
Conexión n56 0.05 0.05 294.61 25.61
Conexión 1 0.05 0.05 295.85 35.85
Conexión 3 0.05 0.05 295.33 37.33
Conexión 4 0.05 0.05 295.19 40.19
Conexión 5 0.05 0.05 294.84 29.84
Conexión 6 0.05 0.05 294.92 29.92
Conexión 7 0.05 0.05 297.5 28.61
Conexión 8 0 0 297.45 29.45
Conexión 9 0.05 0.05 297.09 29.09
Conexión 10 0.05 0.05 296.46 28.46
Conexión 11 0.05 0.05 296.25 28.25
Conexión 12 0 0 300.19 31.3
Conexión 13 0.05 0.05 298.8 29.91
Conexión 14 0.05 0.05 298.41 29.52
Conexión 15 0.05 0.05 298.43 29.54
Conexión 16 0.05 0.05 295.93 30.93
Conexión 17 0.05 0.05 295.87 30.87
Conexión 18 0.05 0.05 295.63 30.63
Tanque N/A -2.26 310 10
Fuente: Propia

74
TABLA 32. LONGITUD, DIÁMETRO, CAUDAL, VELOCIDAD Y FACTOR DE FRICCIÓN
TUBERIA ID
LONGITUD DIÁMETRO CAUDAL VELOCIDAD FACTOR
DE
FRICCIÓNm mm LPS m/s
Tubería p3 17.2 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p4 11.44 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p5 9.89 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p6 5.062 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p7 6.191 32 0.2 0.71 0.03
Tubería p8 5.721 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p9 6.066 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p10 5.989 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p11 5.888 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p12 4.833 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p13 2.306 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p14 1.903 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p15 1.904 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p16 3.714 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p17 4.392 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p18 4.3 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p19 4.213 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p20 4.217 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p21 4.277 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p22 4.623 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p23 4.367 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p24 4.563 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p25 6.205 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p26 6.093 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p29 7.341 25 0.05 0.6 0.039
Tubería p30 2.77 25 0.05 0.6 0.039
Tubería 3 31.52 63 1.25 0.62 0.024
Tubería 4 9.62 63 1.2 0.59 0.024
Tubería 5 19.05 63 0.95 0.6 0.025
Tubería 6 4.19 63 0.9 0.6 0.026
Tubería 7 6.12 63 0.85 0.6 0.026
Tubería 8 7.81 63 0.8 0.6 0.026
Tubería 9 6.7 63 0.75 0.6 0.027
Tubería 10 24.3 40 0.7 0.61 0.025
Tubería 11 8.17 40 0.65 0.7 0.026
Tubería 12 6.46 40 0.6 0.6 0.026
Tubería 13 7.22 40 0.55 0.6 0.027
Tubería 14 8.44 40 0.5 0.6 0.028

75
Tubería 15 3.76 40 0.45 0.6 0.028
Tubería 16 5.53 32 0.4 0.79 0.027
Tubería 17 4.27 32 0.35 0.69 0.027
Tubería 18 3.19 32 0.3 0.6 0.029
Tubería 19 3.3 32 0.25 0.6 0.03
Tubería 20 3.9 32 0.2 0.6 0.032
Tubería 21 4.5 20 0.15 1.18 0.029
Tubería 22 8 20 0.1 0.6 0.035
Tubería 23 10 20 0.05 0.6 0.039
Tubería 25 19.8 20 0.05 0.6 0.039
Tubería 26 31.7 32 0.3 0.6 0.029
Tubería 27 64.82 25 0.2 0.71 0.03
Tubería 28 10.28 20 0.05 0.6 0.039
Tubería 24 15.3 25 0.25 0.88 0.028
Tubería 29 13.2 25 0.2 0.71 0.03
Tubería 30 12.3 25 0.1 0.6 0.035
Tubería 31 14.6 20 0.05 0.6 0.039
Tubería 32 13.5 20 0.05 0.6 0.038
Tubería 33 15.2 20 0.05 0.6 0.039
Tubería 34 26.61 63 1.7 0.84 0.022
Tubería 35 53.21 63 1.55 0.76 0.023
Tubería 36 15.3 25 0.15 0.6 0.032
Tubería 37 7.8 20 0.1 0.79 0.032
Tubería 38 8.9 20 0.05 0.6 0.039
Tubería 39 380 63 2.25 1.11 0.021
Tubería 40 101.87 63 2.1 1.04 0.021
Tubería 41 8.5 20 0.15 1.18 0.029
Tubería 42 16.3 20 0.05 0.6 0.039
Tubería 43 15.3 20 0.05 0.6 0.039
Tubería 44 8.6 25 0.15 0.6 0.032
Tubería 45 5.2 25 0.1 0.6 0.035
Tubería 46 9.8 20 0.05 0.6 0.039
Fuente: Propia

76
Sectorización
La sectorización proyectada para operación del sistema de acueducto en el año
2030, se determina a partir de la tubería matriz, para lo cual se establecen dos (2)
sectores de mantenimiento. Esta sectorización se encamina a la prevención del
posible mantenimiento de la red.
 Análisis de la modelación hidráulica de las redes de distribución con
tanque semienterrado ubicado en la entrada del corregimiento de
Canónico.
Luego de realizar las modelaciones hidráulicas en las zonas de presión definidas y
aplicando la metodología y criterios expuestos anteriormente, se muestran los
resultados obtenidos, de los cuales encontramos las presiones promedios, caudales
de agua suministrada.
Como análisis para resaltar se ha encontrado que el promedio de presiones en cada
sector de la zona de presión en el corregimiento de Canónico se encuentra entre
los valores de 14.54 m.c.a y 40.19 m.c.a, rango admisible por la Norma RAS,
reglamento básico en el diseño y operación de los sistemas de distribución de agua
potable a las poblaciones del país. El promedio de presión de servicio para todo el
corregimiento es de 22.55 m.c.a.

77
Análisis de alternativas de redes de distribución
 Análisis de alternativa de redes de distribución con tanque semi
enterrado.
Ventajas y características
Zonas de presiones óptimas según reglamento
Bajo costo en operación
Diámetro de la red de distribución
En general, la red de distribución propuesta para el corregimiento de Canónico está
compuesta por un diámetro entre 1/2” y 2”.
Estas redes son las que en estarán formando las redes del corregimiento que
distribuirán el agua en su totalidad, provocando que las presiones mínimas que
exige el RAS, se cumplan.
 Válvulas y accesorios de control
Válvulas de Compuerta: Estas válvulas se utilizan dentro de la estación en
posición abierta para permitir el flujo del agua, solo en caso de mantenimiento,
reparación o sustitución de otros elementos de la estación o redes del sistema se
mantendrán en posición cerrada. Sirven a su vez como protección del medidor y la
válvula reguladora de presión.
Medidor de Caudal Electromagnético: Es un instrumento de precisión diseñado
para las mediciones del flujo dentro de la estación con una alta exactitud, con la
posibilidad de señal inalámbrica para un control desde SCADA.
Para una buena funcionalidad de este elemento se debe cumplir una instalación y
manipulación adecuada, cumpliendo con parámetros suministrados por el
proveedor.

78
Filtro en Yee: Elemento que sirve como retención de las impurezas arrastradas a
través de la tubería, lo cual previene de cualquier daño en el funcionamiento de los
demás elementos de control.
Manómetro: Este instrumento se utiliza para la medición de presión antes de la
entrada a cada sector y a la vez es una medida de la exactitud en el funcionamiento
de la válvula reguladora. Debido a la vibración que se puede presentar dentro de la
estación, es recomendable la instalación de un manómetro en glicerina, para lograr
una mayor precisión en las medidas.
Válvula de Admisión y/o Expulsión de Aire (ventosa): Elemento utilizado dentro
de la estación con el fin de que el aire separe la columna de agua en la red cuando
esté en operación y permita la entrada de aire cuando se desocupe, evitando con
esto presiones inferiores a las atmosféricas y la salida de aire cuando se está
llenando la línea.

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