PRESENTACION PILOTO UNIVERSIDAD ICESI.pptx

EPRODESA ONG
PRESENTACIÓN
DISEÑO DE UN SISTEMA DE APROVECHAMIENTO
DE AGUA LLUVIA UNIVERSIDAD ICESI

1. Resumen del proyecto
2. Propuesta y Metodología Empleada
3. Calculos Preliminares
4. Posible ubicación del Tanque de Almacenamiento
5. Conclusiones
EPRODESA ONG

Resumen Informe Preliminar
En el presente Informe se presenta la propuesta de
un Sistema Piloto de Aprovechamiento de aguas
lluvias para la Universidad ICESI y describe la
metodología empleada para el calculo de la oferta
de agua lluvia, se hace una comparativa con la
demanda para riego de zonas verdes en el
campus Universitario, además se presentan los
calculos de todos los equipos y redes empleados
en el sistema de aprovechamiento de agua lluvia y
su posible ubicación.
Resumen del proyecto
Informe Preliminar

Se escoge como metodología la consignada en las especificaciones técnicas del
CEPIS (Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente).
REQUISITOS PREVIOS
1)El diseño del sistema de captación de agua de lluvia con fines de
abastecimiento de agua debe estar basado en los datos de precipitación
mensual de por lo menos diez (10) años. (USAMOS 20 AÑOS DE PRECIPITACION
MENSUAL – Enero-2003 a Enero- 2023).
2)La oferta de agua de lluvia se debe determinar a partir del promedio mensual
de las precipitaciones correspondientes al período de años analizados.
Resumen del proyecto
Informe Preliminar
Propuesta Sistema de Aprovechamiento de Agua lluvia

El sistema de captación de agua de lluvia para riego de zonas verdes
de la Universidad ICESIse compondrá de 6 partes:
a) Captación
b) Recolección
c) Interceptor
d) Almacenamiento
e) Sistema de filtración y Cloración
f) Red de Bombeo
Informe preliminar Resumen del proyecto
DISEÑO PROPUESTO

Retrospectiva
Retrospectiva de Proyecto
CALCULO DE LA OFERTA Y DEMANDA DE AGUA LLUVIAPARA
DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUESE ALMACENAMIENTO
Para desarrollar el diseño del tanque de almacenamiento de agua lluvia se debe tener la información
pluviométrica mensual de la zona, la cual debe ser de mínimo diez (10) años consecutivos para este
proyecto se escogieron 20 años datos obtenidos de estación climatológica cód. 26055120 página del
IDEAM http://dhime.ideam.gov.co/atencionciudadano/ , para tener mayor confiabilidad en el diseño.
Con los datos mensuales obtenidos, se estiman los promedios mensuales de precipitación, de
acuerdo con la ecuación 1:
Ppi: precipitación promedio mensual del mes “i” de todos los años evaluados (mm/mes)
n: número de años evaluados
pi: valor de precipitación mensual del mes “i”, (mm)

Oferta de agua en el mes “i” (Ai)
Teniendo en cuenta los promedios mensuales de precipitaciones de todos los años
evaluados, el material del techo y el coeficiente de escorrentía, se procede a
determinar la cantidad de agua captada para diferentes áreas de techo y por mes.
Donde:
Ai: oferta de agua en el mes “i” (m3)
Ppi: precipitación promedio mensual (L/m2) Ce: coeficiente de escorrentía Ac: área
de captación(m2)
Se asume un valor del 20% anual en pérdidas debidas a la evaporación, a la textura del
material del techo, a las pérdidas en las canaletas y en el almacenamiento
CALCULO DE LA OFERTA Y DEMANDA DE AGUA LLUVIA PARA

OFERTA DE AGUA LLUVIA PROMEDIO MES ULTIMOS 20 AÑOS
Resultados del proyecto

AREAS DE CAPATACIÓN PRUEBA PILOTO
Resultados del proyecto

Oferta acumulada(Aai)
Se determina de acuerdo con la siguiente expresión
Retrospectiva
Donde:
Aai: oferta acumulada al mes “i” (m3).
Aa(i-1
): oferta acumulada al mes anterior “i-1
” (m3).
A‟i: oferta del mes “i” teniendo en cuenta las pérdidas (m3)

Calculo de la Demanda y demanda acumulada
Para la Demanda se escogió el valor de 1742,4 m3 dato de consumo de agua promedio mensual para
riego de 100 % de zonas verdes en la Universidad Datos sacados del PUEAA agua superficial año 2019.
Demanda acumulada (Dai)
Se determina de acuerdo con la siguiente expresión:
Donde:
Dai: demanda acumulada al mes “i” (m3).
Da (i-1): demanda acumulada al mes anterior “i-1” (m3). Di: demanda del mes “i” (m3)

Retrospectiva
Volumen de almacenamiento (Vi)
Para conocer el volumen necesario de almacenamiento se debe encontrar la diferencia entre la oferta
acumulada y la demanda acumulada para cada mes, de ésta manera el mayor valor de diferencia será el
volumen del tanque adoptado. Si las diferencias dan valores negativos, quiere decir que las áreas de captación
no son suficientes para satisfacer la demanda.
Vi: volumen de almacenamiento del mes “i” (m3)
Aai: oferta acumulada al mes “i” (m3)
Dai: demanda acumulada al mes “i” (m3)

Retrospectiva

Retrospectiva
Volumen de almacenamiento (Vi)
Debido a que el área de captación es un área reducida (prueba piloto) no es suficiente para abarcar el
100% del agua que se necesita mensualmente para el riego de zonas verdes dentro del campus universitario
por este motivo se realizaron varias modelaciones con menos porcentaje de riego y el porcentaje mas
optimo fue del 20% de las zonas verdes lo que significa que se almacenaría el 20% de volumen total del
agua usada para riego (348,48 m3)
Vi: volumen de almacenamiento del mes “i” (m3)
Aai: oferta acumulada al mes “i” (m3)
Dai: demanda acumulada al mes “i” (m3)

Retrospectiva
Mes
Promedio
PP
(mm)/mes
Coeficiente
de
Escurrimiento
Area de captacion
Total cubiertas
edificios (B,C,D,E)
Oferta Aai
m3/mes
Demanda Di
(20%) de riego
de zonas verdes
m3/mes
Demanda Dai
m3/mes
VOLUMEN DE
ALMACENAMIENTO
(M3) PARA RIEGO DE
20% DE LAS ZONAS
VERDES
PPWS (%)
Abril 192,30 0,9 4412 1606,16 348,48 1393,92 212,24 175,29
Mayo 157,59 0,9 4412 2106,75 348,48 1742,4 364,35 143,65
Junio 108,92 0,9 4412 2452,73 348,48 2090,88 361,85 99,28
Julio 72,09 0,9 4412 2681,73 348,48 2439,36 242,37 65,72
Agosto 53,99 0,9 4412 2853,23 348,48 2787,84 65,39 49,21
Septiembre 77,27 0,9 4412 3098,68 348,48 3136,32 -37,64 70,44
Octubre 148,17 0,9 4412 3569,37 348,48 3484,8 84,57 135,07
Noviembre 140,75 0,9 4412 4016,48 348,48 3833,28 183,20 128,30
Diciembre 119,55 0,9 4412 4396,25 348,48 4181,76 214,49 108,98
Enero 81,62 0,9 4412 274,89 348,48 348,48 -73,59 74,40
Febrero 99,06 0,9 4412 589,57 348,48 696,96 -107,39 90,30
Marzo 127,72 0,9 4412 995,29 348,48 1045,44 -50,15 116,43
Enero Promedio 104,76

La figura muestra los diferentes volúmenes para cada mes. Los colores naranja son los
volúmenes remanentes luego de la captación y del consumo, el color verde es el volumen
más alto en el año y el que indica el tamaño del tanque de almacenamiento, y los colores
amarillos son los meses en los que la demanda es mayor al agua lluvia captada.

Retrospectiva
ANALISIS DE RESULTADOS DE LA MODELACION TANQUE DE
ALMACENAMIENTO
Según el grafico durante cuatro (4) meses del año la demanda es mayor a la oferta acumulada, así los
resultados del volumen de almacenamiento dan valores negativos, por tal razón durante dichos meses se
utilizará toda el agua lluvia almacenada y se cubrirá la demanda faltante con agua superficial; pero en los
ocho (8) meses restantes se observa que la oferta es mayor que la demanda, lo que indica en primera
instancia que el proyecto es viable dependiendo de otras variables como lo son la Relación Costo-
Beneficio y el periodo de retorno de la inversión.
Según los parámetros establecidos, el volumen de almacenamiento del tanque es el mayor valor obtenido
de la acumulación de agua lluvia, es decir, el mayor volumen acumulado equivale al mes de mayo con un
valor de 346.35 m3. Este volumen permitirá el riego al 20% de zonas verdes de agua lluvia del campus
universitario durante ocho (8) meses. Para los primeros tres meses del año y en septiembre se completará
el consumo con Agua superficial, como se mencionó anteriormente.

DI
MENSI
ONES TANQUEDE ALMACENAMI
ENTO

UBICACIÓN TANQUEDE ALMACENAMI
ENTO SEGÚN LA TOPOGRAFIA DELTERRENO

POSIBLE UBICACION TANQUE DE ALMACENAMIENTO AGUA LLUVIA ICESI

Retrospectiva
OTROS COMPONENTES DEL SISTEMA DE APROVECHAMIENTO
INTERCEPTOR DE PRIMERAS AGUAS
Es el dispositivo dirigido a captar las primeras aguas lluvias
correspondientes al lavado del área de captación, con el fin de evitar el
almacenamiento de aguas con gran cantidad de impurezas. En el diseño del
dispositivo se debe tener en cuenta el volumen de agua requerido para lavar
el techo y que se estima en 1 litro por m2 de techo. Se debe tener en cuenta
que el agua recolectada temporalmente por el interceptor, también puede
utilizarse para el riego de plantas o jardines.

Retrospectiva
RED DE RECOLECIÓN O ADUCCIÓN
la identificación de las redes de drenaje en el campus universitario permitió establecer
las fuentes potenciales de captación y, a su vez, la adecuación de las redes aductoras
desde los puntos de recolección hasta el tanque de almacenamiento. se recurrió a la
utilización de las redes de drenaje pluviales de las estructuras físicas potenciales de
captación, adecuándolas para conducir los flujos directamente hacia el interceptor de
primeras aguas y tanque de almacenamiento. así mismo, se separaron las redes no
incluidas en el proceso de aprovechamiento y se determinaron las redes de control de
excesos a partir de dichos tanques, incluyendo estos análisis en el presupuesto de obra
final.

Retrospectiva

Retrospectiva
SISTEMA DE FILTRACIÓN
Para el Sistema de filtración de escogió un sistema no convencional pero igual de
efectivo para la separación de los sólidos sedimentables como lo es un tanque de
filtración lenta de 4 m3 de volumen, cuyas dimensiones son (1,50 m Diam. X 2,26 m
de alto) se llena una primera capa hasta una altura de 40 cm con piedra de rio limpia
de 15 mm de diámetro y una segunda capa en la parte superior con 70 cm de arena de
2 mm de diámetro. El filtro es de flujo ascendente y su diseño es acero al carbón con
pintura epoxica al interior.

SISTEMA DE FILTRACIÓN

Retrospectiva
SISTEMA DE CLORACIÓN
Para este proyecto se optó por el sistema de cloración por goteo debe ubicarse en el
tanque del distrito de riego.
La cloración por goteo auto compensante es un proceso que permite desinfectar el
agua mediante la dosificación constante de una solución clorada en pequeñas
cantidades (en forma de gotas o chorro) en la cámara de cloración o directamente en el
reservorio. El objetivo es lograr la desinfección eficiente del agua y asegurar la
presencia de cloro residual libre establecido en la norma vigente. Los componentes
básicos del sistema de cloración por goteo son: - El tanque clorador de volumen
conocido (generalmente 600 litros) donde se realiza la preparación y almacenamiento
de la solución clorada.

SISTEMA DE
CLORACIÓN

Retrospectiva
RED DE DISTRIBUCIÓN
La red de distribución se calculó utilizando el método de Certeza Total, como se
mencionó anteriormente y los resultados se presentan en la siguiente tabla. La
ubicación del tramo se muestra en el plano anexo. El punto “A‟ indica el lugar de
bombeo hacia el punto de abastecimiento o distrito de riego.

Retrospectiva
SISTEMA DE BOMBEO

CALCULOS DEL SISTEMA DE BOMBEO

Retrospectiva
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO

PRESUPUESTO TANQUE INTERCEPTOR DE PRIMERAS AGUAS

TOTAL PRESUPUESTO PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO PILOTO
Costo total directo : $ 486.302.046

RELACIÓN COSTO BENEFICIO
De acuerdo con los resultados de la Tabla 7, en los meses de enero, febrero, marzo y septiembre
se debe cubrir la oferta faltante con agua superficial o de acueducto, de ésta manera, teniendo un
valor por metro cúbico de agua en la comuna 22 zona residencial de 4159,91 pesos y 7996,57
pesos para el sector comercial, según el consumo promedio de 348,48 m3 mensuales que es el
20% del consumo mensual total de agua para riego de zonas verdes, el pago por estos cuatro
meses sería el siguiente:

RELACIÓN COSTO BENEFICIO
Así, considerando que en promedio la Universidad pagaría por el consumo de 348,48 m3
mensuales un valor de 2´118.145 de pesos que al año representarían un total de 25´417.740 de
pesos por el servicio de acueducto según los valores del promedio del metro cubico entre
residencial y comercial, implementando el sistema de aprovechamiento de aguas lluvias, se
tendría que hacer una inversión inicial muy alta, de acuerdo con la Tabla 11, lo que indicaría que
para implementar el sistema de aprovechamiento de agua lluvia, la inversión inicial se recuperaría
en 19 años aproximadamente, si la universidad eligiera usar el agua del acueducto para regar las
zonas verdes.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
De acuerdo con los resultados obtenidos se puede decir que el proyecto No cumple el
objetivo general en cuanto a que No es técnicamente viable para hacer un uso eficiente del
agua dentro del Campus Universitario, pues con la precipitación de la zona y el espacio
disponible, se logra solo abastecer el 20% del riego de las zonas verdes durante ocho meses
del año, y los 4 meses restantes se abarca más del 70% de la demanda, siendo necesario
suplir el 30% con agua superficial (de acuerdo con los resultados de la Tabla 7), además la
inversión inicial es muy alta, por lo que no logra ser un sistema de bajo costo, se vuelve
inaccesible con periodos de retorno de la inversión muy extensos. En un futuro se evaluarán
otras propuestas de aprovechamiento más eficientes ambiental y económicamente que sean
de beneficio para claustro universitario y el medio ambiente.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se debe tener presente que el sistema está diseñado para las condiciones hidrológicas
presentadas en las Tablas 4 y 5, en las cuales se detallan los fenómenos de El Niño y La Niña
y las precipitaciones correspondientes al periodo de diseño seleccionado (20 años), por lo
tanto, el diseño puede variar si las condiciones no se asemejan a las presentadas
anteriormente, y el volumen posible de ser captado puede ser mayor o menor, dependiendo
de estos factores.
Debido a que este proyecto consiste únicamente en la ingeniería conceptual de un sistema
piloto de aprovechamiento de aguas lluvias, no se tiene nivel de los detalles de instalación y
construcción del sistema, por lo que para su implementación se recomienda hacer
levantamientos en campo para la cuantificación exacta de los componentes del sistema y su
ubicación.

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