03 guia modulo iii a - formulacion

IDENTIFICACIÓN, FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE PERFILES DE PROYECTOS DE SANEAMIENTO

III.- FORMULACIÓN

TALLER DE CAPACITACIÓN EN:

Oficina General de Planificación y Presupuesto - OPI VIVIENDA

MODULO III

FORMULACION

III. FORMULACION

Horizonte de Evaluación (no es lo mismo que periodo de vida útil)

• Para los proyectos con sistemas de Agua Potable y Saneamiento considerar como horizonte de evaluación 20 años.

• Para proyectos de Agua Potable y Saneamiento con Piletas y letrinas considerar 10 y 5 años respectivamente.

FinalidadFinalidad

• Estimar el consumo de agua potable por tipo de usuario (doméstico, comercial, industrial, estatal, social, etc.) para el horizonte de evaluación.

• Estimar el volumen de Aguas Residuales para la evacuación y/o Tratamiento para el horizonte de evaluación.

3.1. ANÁLISIS DE LA DEMANDA

Criterios para la Estimación de los ConsumosCriterios para la Estimación de los Consumos

1. Adoptar consumos de sectores con servicio continuo y micromedición, dentro del ámbito de influencia del proyecto.

2. Utilizar los registros de consumos con medidores testigo.

3. Recurrir a resultados de estudios de demanda de agua potable de localidades similares.

Ej: Para estimar los consumos en Quillabamba, se utilizó la información de La Merced.

4. En casos donde no se cuente con la información anterior, considerar dotaciones normativas del Reglamento Nacional de Edificaciones.

DomésticosDomésticos

Se realiza sobre la base de registros de consumo medidos históricamente. La proyección de conexiones comerciales se efectúa utilizando las tasas de crecimiento del PBI del Sector Comercio de la Región o Departamento. (Mercados, áreas de comercios, etc.)

ComercialesComerciales

En base a los registros históricos de consumo medidos, la proyección de conexiones industriales se efectúa utilizando la tasa de crecimiento del PBI del Sector Industrial de la Región o Departamento. Debe analizarse los planes de expansión de industrias intensivas en consumo de agua (gaseosas, cerveza, curtiembres, papel, telas, etc).

IndustrialesIndustriales

Incluye a: colegios, comisarías, hospitales, dependencias públicas, etc.

EstatalesEstatales

Incluye a: Comedores populares, etc.

SocialesSociales

Variables para la determinación de la Demanda:

i. Población Actual (hab)ii.Tasa de Crecimiento de la Población (%)iii.Densidad por Lote (hab/viv)iv.Cobertura de Agua Potable (%)v.Conexiones (Nº) según categoría de usuario

vi.Micromedición (Nº)vii.Piletas (Nº) viii.Consumos de Agua (m3/conexión/mes) según categoría de usuario

(en caso de asumir dotaciones, en l/habitante/día o l/conexión/día)

ix.Pérdidas de agua (%)

Proyección de la Demanda: Caso Práctico

(1) Tomado del Censo de Población 2007 – INEI o estudios especializados.(2) Encuestas socioeconómicas(3) Determinado por la Empresa Prestadora.(4) Normado por el RNE

CUADRO DE DATOS Nº 1:

Actual Proyectado15,5481.88%

5.23 5.2345% 25%80% 80%

8,5401,000

158,20852.5

0600Oferta actual de Almacenamiento (m3)

Población Actual con conexiones de Desagüe (hab)

Porcentaje de Pérdidas (3)

Nº de Familias por Pileta

Oferta Actual de Producción de Agua Potable (l/s)Oferta Actual de Tratamiento de Aguas Residuales (l/s)

Población Actual con Conexión de Agua (hab)Población Actual con Piletas

Contribución al Desagüe (4)

LOCALIDAD: SAN RAMÓNPoblación ActualTasa de Crecimiento Poblacional (%) (1)Densidad por Lote (hab/lote) (2)


Con Medidor Sin MedidorDoméstico 226 2,033 2,259Comercial 18 208 226Industrial 14 0 14Estatal 0 9 9Social 0 5 5

Totales 258 2,255 2,513

Piletas 0 16 16

Nº de Conexiones al año "0" Total Conexiones

Tipo de Conexión


Categoría de usuario (m3/mes/cnx) Doméstico

Consumo Unitario c/medidor 21.93Consumo Unitario s/medidor 23.33

ComercialConsumo Unitario c/medidor 34.9Consumo Unitario s/medidor 39.0

IndustrialConsumo Unitario c/medidor 63.5Consumo Unitario s/medidor 0.0

EstatalConsumo Unitario c/medidor 45.8Consumo Unitario s/medidor 48.0

SocialConsumo Unitario c/medidor 40.6Consumo Unitario s/medidor 42.0

Datos de Consumo por Conexión al año " 0 "

CUADRO DE DATOS Nº 4: Proyecciones de Cobertura, Micromedición y Pérdidas

Criterio para la implementación de la micromedición:• Aplicable por las Prestadoras de Servicios, que cuenten con capacidad técnica y operativa para

la medición, evaluación y reposición de los medidores.

Conexiones Piletas Doméstica Comercial Industrial Estatal Social

0 15,548 68.0 8.0 10 8 100 0 0 40.0 52.81 15,840 86.4 6.5 50 50 100 100 0 39.0 73.62 16,138 87.0 6.5 52 52 100 100 0 39.0 74.63 16,441 87.6 6.4 54 54 100 100 0 38.0 75.04 16,751 88.2 6.4 56 56 100 100 0 37.0 75.05 17,066 88.8 6.0 57 57 100 100 0 36.0 75.06 17,386 89.4 6.0 59 59 100 100 0 35.0 76.07 17,713 90.0 5.6 61 61 100 100 0 34.0 77.08 18,046 90.6 5.6 63 63 100 100 0 34.0 78.09 18,385 91.1 5.0 68 68 100 100 0 33.0 79.0

10 18,731 91.6 5.0 77 77 100 100 0 33.0 80.011 19,083 92.0 3.5 79 79 100 100 0 32.0 81.012 19,442 92.4 3.5 80 80 100 100 0 32.0 82.013 19,808 92.8 2.5 82 82 100 100 0 31.0 83.014 20,180 93.2 2.5 84 84 100 100 0 31.0 84.015 20,559 93.6 2.0 85 85 100 100 0 31.0 85.016 20,946 94.0 2.0 87 87 100 100 0 30.5 85.017 21,340 94.5 1.0 88 88 100 100 0 30.5 85.018 21,741 95.0 1.0 90 90 100 100 0 30.0 85.019 22,150 95.5 1.0 90 90 100 100 0 30.0 85.020 22,566 96.0 1.0 90 90 100 100 0 30.0 85.0

Cobertura de Alcantarillado (%)

Micromedición (%) Pérdidas de Agua (%)

Año PoblaciónCobertura de Agua %

CONTINÚA

1º PARTE DEL

CUADRO

Ejemplo: Cuadro para el cálculo de la Demanda de Agua

Datos 4 Datos 4 Datos 4 100-(3)-(4) (2)x(3)/100 (2)x(4)/100 (6)+(7) (8)/(2)

0 15,548 68.0 8.0 24.0 10,573 1,244 11,817 76.01 15,840 86.4 6.5 7.1 13,686 1,030 14,716 92.92 16,138 87.0 6.5 6.5 14,040 1,049 15,089 93.53 16,441 87.6 6.4 6.0 14,403 1,052 15,455 94.04 16,751 88.2 6.4 5.4 14,774 1,072 15,846 94.65 17,066 88.8 6.0 5.2 15,154 1,024 16,178 94.86 17,386 89.4 6.0 4.6 15,543 1,043 16,586 95.47 17,713 90.0 5.6 4.4 15,942 992 16,934 95.68 18,046 90.6 5.6 3.8 16,350 1,011 17,361 96.29 18,385 91.1 5.0 3.9 16,749 919 17,668 96.110 18,731 91.6 5.0 3.4 17,158 937 18,095 96.611 19,083 92.0 3.5 4.5 17,557 668 18,225 95.512 19,442 92.4 3.5 4.1 17,964 680 18,644 95.913 19,808 92.8 2.5 4.7 18,381 495 18,876 95.314 20,180 93.2 2.5 4.3 18,808 504 19,312 95.715 20,559 93.6 2.0 4.4 19,244 411 19,655 95.616 20,946 94.0 2.0 4.0 19,689 419 20,108 96.017 21,340 94.5 1.0 4.5 20,166 213 20,379 95.518 21,741 95.0 1.0 4.0 20,654 217 20,871 96.019 22,150 95.5 1.0 3.5 21,153 221 21,374 96.520 22,566 96.0 1.0 3.0 21,663 226 21,889 97.0

Año .

.

(1)

Pobla . .

(2)Conex

(3)Piletas

(4)Otros

(5)Conexiones

(6)

Cobertura de Agua (%)

Piletas (7)

Población Servida

Total (8)

% .(9)

i. POBLACIÓN ACTUAL

Ejemplo:

Población según INEI año 2004 = 15,548 habTasa de Crecimiento (Tc) = 1.88 %

Número de años = n

Pf (n) = Po x (TC + 1) n METODO GEOMETRICO

(utilizado por el INEI)

Consultar las últimas proyecciones del INEI o información de censos locales, etc.

MÉTODO PARA PROYECTAR LA POBLACIÓN

ii.PARA CALCULO DE LA TASA DE CRECIMIENTO

1/n POBLACION ACTUAL (2004)

TC = 100 X - 1 POBLACION INICIAL (1993)

TC = 1.88 %

1/12

15,548 TC = 100 x - 1 12,434

Se puede utilizar las últimas proyecciones del INEI o calcular la tasa mediante la siguiente fórmula:

PROYECCIÓN DE LA POBLACION

Columna................(2)

AÑO 0 = POBLACION ACTUAL AÑO 0 = 15,548 AÑO 1 = POBLACION ACTUAL x (1+TC)(*) AÑO 1 = 15,548 x 1.0188=15,840AÑO 2 = POBLACION AÑO1 x (1+TC) AÑO 2 = 15,840 x 1.0188=16,138 . . . . . . . .AÑO 20 = POBLACION AÑO19 x (1+TC) AÑO 20= 22,150 x 1.0188=22,566

(*) TC= Tasa de Crecimiento Poblacional: Para el ejemplo = 1.88% = 0.0188

En el horizonte de 20 años:

Nota: Tener en cuenta la estacionalidad de la demanda, en especial en zonas turísticas (Población flotante).

iii.DENSIDAD POR LOTE

Expresado en Habitantes / Lote•Determinado por la Unidad Formuladora (Encuestas socioeconómicas)•Datos INEI

DENSIDAD POR LOTE = 5.23 habitantes/lote

Nota: La densidad debe incluir 2 decimales

•Es el porcentaje de la población con servicio de agua potable respecto a la población total. La proyección de la cobertura se planifica, acorde al plan de Inversiones y al Plan Maestro de la EPS ..............columnas (3), (4) y (5)•Cuando no existe información para proyectar la cobertura se tendrá en cuenta los planes de desarrollo urbano y la disponibilidad de recursos de la entidad administradora del servicio.

Cálculo población servida (Agua Potable)

Con conexión(6) = Población(2) x Cobertura conex.(3)= 15,548 x 68 / 100 = 10,573 hab............. (6)

Con piletas(7) = Población(2) x Cobertura piletas(4)=15,548 x 8 / 100 =1,244 hab................ (7)

Total población (8) = Con conex.(6) + Con piletas(7)Servida = 10,573 + 1,244 = 11,817 hab................. (8)

iv. COBERTURA

Cálculo población servida (Agua Potable)

Cobertura Total(9) (%)

= (Total Población Servida(8) / Población Total(2)) x 100

= (11,817 / 15548) x 100 = 76.0033 %

= 76 %................................................(9)

iv. COBERTURA (continuación)

VIENE CONTINÚA

2º PARTE DEL

CUADRO


Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos

226 2,034 2,259 18 208 226 14 0 141,407 1,407 2,814 114 114 227 14 0 141,500 1,385 2,885 119 110 229 14 0 141,596 1,359 2,955 124 106 230 15 0 151,697 1,333 3,030 129 102 231 15 0 151,763 1,330 3,093 133 100 233 15 0 151,871 1,300 3,171 138 96 234 15 0 151,975 1,263 3,238 144 92 236 16 0 162,091 1,228 3,320 149 88 237 16 0 162,297 1,081 3,378 163 76 239 16 0 162,664 796 3,460 185 55 240 17 0 172,753 732 3,485 190 51 241 17 0 172,852 713 3,565 194 49 243 17 0 172,960 650 3,609 200 44 244 18 0 183,102 591 3,693 207 39 246 18 0 183,194 564 3,758 210 37 247 18 0 183,345 500 3,845 217 32 249 19 0 193,429 468 3,897 220 30 250 19 0 193,592 399 3,991 227 25 252 19 0 193,678 409 4,087 228 25 253 20 0 203,767 419 4,185 230 26 255 20 0 20

C/med (10)

Total (18)

C/med (13)

S/med (14)

C/med (16)

S/med (17)

Total (15)

Total (12)

S/med (11)

Nº ConexionesDomestico Comercial Industrial

VIENE CONTINÚA

3º PARTE DEL

CUADRO


Datos Datos Datos Datos Datos Datos(10)+(13)+(16)

+(19)+(22)(11)+(14)+(17)

+(20)+(23)(25)+(26)

0 9 9 0 5 5 258 2,255 2,5139 0 9 0 5 5 1,543 1,525 3,0699 0 9 0 5 5 1,642 1,500 3,1429 0 9 0 5 5 1,744 1,470 3,2149 0 9 0 5 5 1,850 1,440 3,2909 0 9 0 5 5 1,920 1,435 3,355

10 0 10 0 5 5 2,034 1,401 3,43510 0 10 0 5 5 2,145 1,360 3,50510 0 10 0 5 5 2,267 1,321 3,58810 0 10 0 5 5 2,486 1,163 3,64810 0 10 0 6 6 2,876 857 3,73310 0 10 0 6 6 2,970 788 3,75910 0 10 0 6 6 3,073 768 3,84110 0 10 0 6 6 3,188 700 3,88710 0 10 0 6 6 3,336 636 3,97310 0 10 0 6 6 3,432 607 4,03910 0 10 0 6 6 3,591 538 4,12911 0 11 0 6 6 3,679 504 4,18311 0 11 0 6 6 3,848 430 4,27911 0 11 0 6 6 3,937 440 4,37711 0 11 0 6 6 4,027 450 4,477

Total

C/med (25)S/med

(23)C/med

(19)S/med

(20)Total (21)

C/med (22)

Total (24)

S/med (26)Total (27)

Nº ConexionesSocialEstatal

v. Conexiones

Columnas (10) a la (24), referido a proyecciones de conexiones: Para el año “0” se obtiene del Padrón de Usuarios del Servicio. Dicha

información se ubicará en la primera fila.

Para el resto de años, se proyectará de acuerdo al Plan Maestro de la EPS y/o al Plan de Desarrollo Urbano del Municipio.

El total de las conexiones se obtendrá de la siguiente manera y se ubicará en las columnas siguientes:Con micro medición (25) = (10) + (13) + (16) + (19) + (22)

Ej: 258 = 226 + 18 + 14 + 0 + 0Sin micro medición (26) = (11) + (14) + (17) + (20) + (23)

Ej: 2,255 = 2,033 + 208 + 0 + 9 + 5Total (27) = (25) + (26)

VIENECONTINÚA

4º PARTE DEL

CUADRO


Datos Datos Datos (32)+..+(37)

10.3 0 16 16 20.22 3.37 0.34 0.17 0.01 0.03 24.1350.3 4 9 13 24.57 3.23 0.34 0.16 0.01 0.02 28.3352.3 4 9 13 25.16 3.26 0.34 0.16 0.01 0.02 28.9554.3 4 9 13 25.74 3.26 0.37 0.16 0.01 0.02 29.5656.2 4 10 14 26.36 3.27 0.37 0.16 0.01 0.02 30.1857.2 4 9 13 26.89 3.29 0.37 0.16 0.01 0.02 30.7459.2 5 8 13 27.54 3.30 0.37 0.18 0.01 0.02 31.4161.2 5 8 13 28.08 3.32 0.39 0.18 0.01 0.02 32.0063.2 5 8 13 28.75 3.33 0.39 0.18 0.01 0.02 32.6868.1 5 7 12 29.17 3.34 0.39 0.18 0.01 0.02 33.1077.0 5 7 12 29.70 3.32 0.42 0.18 0.01 0.02 33.6479.0 5 4 9 29.88 3.32 0.42 0.18 0.01 0.01 33.8280.0 6 3 9 30.55 3.35 0.42 0.18 0.01 0.01 34.5182.0 6 0 6 30.89 3.35 0.44 0.18 0.01 0.01 34.8884.0 6 0 6 31.56 3.37 0.44 0.18 0.01 0.01 35.5785.0 5 0 5 32.10 3.38 0.44 0.18 0.01 0.01 36.1287.0 5 0 5 32.80 3.40 0.47 0.18 0.01 0.01 36.8688.0 3 0 3 33.22 3.41 0.47 0.19 0.01 0.00 37.3189.9 3 0 3 33.98 3.43 0.47 0.19 0.01 0.00 38.0889.9 3 0 3 34.80 3.44 0.49 0.19 0.01 0.00 38.9489.9 3 0 3 35.64 3.47 0.49 0.19 0.01 0.00 39.81

(Nº Conexiones s/med x Consumo por Conexión al mes s/med + Nº Conexiones c/med x Consumo por Conexión al mes c/med)/30/86.4

Piletas (37)

Total (38)

Total (31)

Nº Piletas

Social (36)C/med

(29)S/med

(30)

% Micro medido

. (28)

Consumo de agua promedio (lt/s)

Doméstico (32)

Comercial (33)

Industrial (34)

Estatal (35)

Debe estar adecuado al Plan de Desarrollo Urbano

Nº Piletas Con medición (29), Sin medición (30) y Total(31) =

Total (31)=Pob. Servida con Piletas(7) /densidad (hab/viv) / Nº de Familias por pileta (viv/pileta)

= 1,244 / 5.23 / 15 = 15.86 ≈ 16 piletas......................... (31)

vi. Micromedición

Micromedición (28) = 100 x Conex C/Med (25) / Conex Totales (27)

= 100 x 258 / 2,513 = 10.3%

Debe estar enmarcada en las políticas de micromedición de la EPS.

vii. Piletas

C. Doméstico (32) = [Nº Conex Domést c/med(10) x (Consumo Domést por Conex al mes c/med) + Nº Conex Domést s/med(11) x (Consumo Doméstico por Conex al mes s/med)] /86.4/30

Ej: (226 x 21.93 + 2,034 x 23.33) / 86.4 / 30 = 20.22 l/s

C. Comercial (33) = [Nº Conex Comerc c/med(13) x (Consumo Comerc por Conex al mes c/med) + Nº Conex Comerc s/med(14) x (Consumo Comerc por Conex al mes s/med)] /86.4/30

Ej: ( 18 x 34.9 + 208 x 39.0) / 86.4 / 30 = 3.37 l/s

C. Industrial (34) = [Nº Conex Industr c/med(16) x (Consumo Industr por Conex al mes c/med) + Nº Conex Industr s/med(17) x (Consumo Industr por Conex al mes s/med)] /86.4/30

Ej: ( 14 x 63.5 + 0 x 0) / 86.4 / 30 = 0.34 l/s

viii. Consumos Totales por Tipo de Usuario

C. Estatal (35) = [Nº Conex Estatal c/med(19) x (Consumo Estatal por Conex al mes c/med) + Nº Conex Estatal s/med (20) x (Consumo Estatal por Conex al mes s/med)] /86.4/30Ej: ( 0 x 45.8 + 9 x 48.0) / 86.4 / 30 = 0.17 l/s

C. Social (36) = [Conex Social c/med (22) x (Consumo Social por Conexión al mes c/med) + Conex Social s/med (23) x (Consumo Social por Conex al mes s/med)] /86.4/30Ej: ( 0 x 40.6 + 5 x 42.0) / 86.4 / 30 = 0.01 l/s

Piletas (37) = [Nº Piletas c/med (29) x (Consumo por Piletas al mes c/med) + Nº Piletas s/med (30) x (Consumo por Piletas al mes s/med)] /86.4/30Ej: ( 0 x 4.6 + 16 x 4.7 ) / 86.4 / 30 = 0.03 l/s

C. Total (38) = (32) + (33) + (34) + (35) + (36) + (37)

viii. Consumos Totales por Tipo de Usuario (Continuación)

VIENE

5º PARTE DEL

CUADRO

(última)


Datos(38)x(1-

(39))/100(40)x86400 [0.25+2/24]x(41) +50

40.0 40.2 3,475 1,20839.0 46.4 4,013 1,38839.0 47.5 4,100 1,41738.0 47.7 4,119 1,42337.0 47.9 4,139 1,43036.0 48.0 4,150 1,43335.0 48.3 4,175 1,44234.0 48.5 4,189 1,44634.0 49.5 4,278 1,47633.0 49.4 4,269 1,47333.0 50.2 4,338 1,49632.0 49.7 4,297 1,48232.0 50.8 4,385 1,51231.0 50.5 4,367 1,50631.0 51.6 4,454 1,53531.0 52.3 4,523 1,55830.5 53.0 4,582 1,57730.5 53.7 4,638 1,59630.0 54.4 4,701 1,61730.0 55.6 4,807 1,65230.0 56.9 4,913 1,688

Qp (l/s) (40)

Pérdidas % .

(39)m3/día

(41)

Demanda de Almacenamiento

m3 (42)

Demanda de Producción

Pérdidas de agua ....................................... (39)

•Información registrada y proyectada por la EPS expresada en %. También puede considerarse como Agua No Contabilizada.

•Para disminuir las pérdidas físicas se requiere acciones que implican INVERSIONES en:

Rehabilitación de redesReposición de redes, Micromedición, Sectorización, Programa de detección y control de fugas

En sistemas eficientemente administrados las pérdidas podrían reducirse al rango de 20 – 25%

ix. PERDIDAS DE AGUA

Demanda de Agua (40) = Consumo(38) / [1- % Pérdidas(39)] Año 20:

= 39.44 / ( 1 - 0.30 ) = 56.3 l/s ......................... (40)

Demanda de Agua (41) = Consumo(40) x 86400 / 1000 Año 20:

= 56.3 x 86400 / 1000 = 4,868 m3/día ............... (41)

Demanda de Producción de Agua

DEMANDA DE ALMACENAMIENTO

VOLUMEN DEL RESERVORIO

VR = Vreg + Vci + Vreser

Demanda de Almacenamiento ........... (42)

VR (20) = 1,216.9 + 50 + 405.6 = 1,673

VR (20) ≈ 1,680 m3 al año 20

Vreg. = Volumen de regulaciónVreg = 25% Demanda Producción diaria (41)Vreg = 25% x 4,868 m3/díaVreg = 1,216.9 m3

(25 % cuando no existen diagrama masa)

Vci = Volumen contra incendios

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones.Vci = 50 m3 en zonas residenciales, para el resto ver R.N.E. OS.030

Vreser. = Volumen de reserva (JUSTIFICAR)Para este caso se consideró 2 horas de corte.Vreser = (hs de corte/24horas)xDem Diaria (41) Vreser. = (2/24) x 4,868 = Vreser. = 405.6 m3

Para el año 20 tenemos por ejemplo:

VOLUMEN CONTRA INCENDIOS

* Para áreas destinadas netamente a vivienda: 50m3

* Para áreas destinadas a uso comercial o industrial deberá calcularse utilizando un ábaco. (Artículo 4.2 del R.N.E OS.030)

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones - RNE

VOLUMEN DE RESERVA

De ser el caso, deberá justificarse un volumen adicional de reserva.

Almacenamiento

( 1 )( 2 ) = Columna (40) de la

demanda( 3 ) = ( 2 ) x 1.3 ( 4 ) = ( 2 ) x 1.8

( 5 ) = Columna (42) de la demanda

0 40.2 52.3 72.4 1,2081 46.4 60.4 83.6 1,3882 47.5 61.7 85.4 1,4173 47.7 62.0 85.8 1,4234 47.9 62.3 86.2 1,4305 48.0 62.4 86.5 1,4336 48.3 62.8 87.0 1,4427 48.5 63.0 87.3 1,4468 49.5 64.4 89.1 1,4769 49.4 64.2 88.9 1,47310 50.2 65.3 90.4 1,49611 49.7 64.7 89.5 1,48212 50.8 66.0 91.4 1,51213 50.5 65.7 91.0 1,50614 51.6 67.0 92.8 1,53515 52.3 68.0 94.2 1,55816 53.0 68.9 95.5 1,57717 53.7 69.8 96.6 1,59618 54.4 70.7 97.9 1,61719 55.6 72.3 100.1 1,65220 56.9 73.9 102.4 1,688

Volumen (m3)

Demanda de Agua Potable (l/s)

AñoCaudal

Promedio (Qp)Caudal Máximo

Diario (Qmd)Caudal Máximo Horario (Qmh)

Resumen de la Demanda de Agua Potable

i. Población Actual (habitantes)ii. Tasa de Crecimiento de la Población (%)iii. Densidad por lote (habitantes/vivienda)iv. Cobertura de Alcantarillado (%)v. Conexiones (Nº) según categoría de usuario

vi. Consumo Promedio de agua (lt/día)vii.Contribución al desagüe (%)

VARIABLES PARA PROYECTAR LA DEMANDA DE EVACUACIÓN DE AGUAS RESIDUALES.

Población Servida (4)

= Población(2) x Cobertura Alcantarillado (3)

= 15,548 x 0.528 = 8,209 hab. (4)

ii. POBLACION CON CONEXIÓN DE ALCANTARILLADO

iii. Nº DE CONEXIONES

Nº de Conexiones Domésticas (5)

Nº de Conexiones Comerciales (6)

Nº de Conexiones Industriales (7)

Nº de Conexiones Estatal (8)

Nº de Conexiones Social (9)

Nº de Conexiones Total (10) = (5)+(6)+(7)+(8)+(9)Para el año “0” la información proviene del padrón de usuarios, para el resto de años proviene del Plan Maestro de la EPS y/o del Plan de Desarrollo Urbano.

Columna (11)=[Consumo Doméstico Agua (Dato de la demanda de agua (32) ) x Nº Conex. Domésticas Alcantarillado (5) /

Nº Conex. Domésticas de agua (Dato de la de demanda de agua (12) ) + Consumo Comercial Agua (Dato de la demanda de agua (33) ) x Nº Conex. Comerciales Alcantarillado (6) / Nº Conex. Comerciales de agua (Dato de la de demanda de agua (15) ) + Consumo Industriales Agua (Dato de la demanda de agua (34) ) x Nº Conex. Industriales Alcantarillado (7) / Nº Conex. Industriales de agua (Dato de la de demanda de agua (18) ) + Consumo Estatal Agua (Dato de la demanda de agua (35) ) x Nº Conex. Estatal Alcantarillado (8) /

Nº Conex. Estatal de agua (Dato de la de demanda de agua (21) ) + Consumo Social Agua (Dato de la demanda de agua (36) ) x Nº Conex. Social Alcantarillado (9) /

Nº Conex. Social de agua (Dato de la de demanda de agua (24) ) ] * 0.8

vi. Proyección del la Evacuación de Aguas Residuales

vi. Proyección del la Evacuación de Aguas ResidualesEjemplo: (11)

= [20.22 l/s x 1,529 / 2,259 + 3.37 l/s x 181 / 226 + 0.34 l/s x 14 / 14 + 0.17 l/s x 9 / 9 + 0.01 l/s x 5 / 5] x 0.8

= 13.8 l/s

Evacuación de Aguas Residuales (12)

= Columna (11) x 86.4 ………. (m3/día)= 13.8 l/s x 86.4 = 1,193 m3/día

Ejemplo: PROYECCION DE LA DEMANDA DE EVACUACIÓN DE AGUAS RESIDUALES

Doméstico (5)

Comercial (6)

Industrial (7)

Estatal (8)

Social (9)

Total (10)

l/s (11)

m3/día (12)

Datos Datos (2)x(3)/100 Datos Datos Datos Datos Datos (5)+…+(9) (17)*86400/1000

0 15,548 52.8 8,208 1,569 181 14 9 3 1,776 13.8 1,1931 15,840 73.6 11,658 2,229 182 14 9 3 2,437 18.1 1,5602 16,138 74.6 12,039 2,302 183 14 9 3 2,511 18.5 1,6023 16,441 75.0 12,331 2,358 184 15 9 3 2,569 18.9 1,6374 16,751 75.0 12,563 2,402 185 15 9 3 2,614 19.2 1,6625 17,066 75.0 12,799 2,447 186 15 9 3 2,660 19.5 1,6896 17,386 76.0 13,214 2,527 187 15 10 4 2,743 20.1 1,7377 17,713 77.0 13,639 2,608 189 16 10 4 2,827 20.7 1,7878 18,046 78.0 14,076 2,691 190 16 10 4 2,911 21.2 1,8359 18,385 79.0 14,525 2,777 191 16 10 4 2,998 21.8 1,88110 18,731 80.0 14,985 2,865 192 17 10 4 3,088 22.3 1,92511 19,083 81.0 15,457 2,956 193 17 10 4 3,180 22.9 1,97712 19,442 82.0 15,942 3,048 194 17 10 4 3,273 23.5 2,03213 19,808 83.0 16,440 3,143 195 18 10 5 3,371 24.2 2,08814 20,180 84.0 16,951 3,241 197 18 10 5 3,471 24.8 2,14515 20,559 85.0 17,475 3,341 198 18 10 5 3,572 25.5 2,20416 20,946 85.0 17,804 3,404 199 19 10 5 3,637 25.9 2,24017 21,340 85.0 18,139 3,468 200 19 11 5 3,703 26.4 2,27918 21,741 85.0 18,480 3,533 201 19 11 5 3,769 26.8 2,31519 22,150 85.0 18,827 3,600 203 20 11 5 3,839 27.3 2,35820 22,566 85.0 19,181 3,668 204 20 11 5 3,908 27.8 2,398

Evacuación de Aguas Residuales

Año . .

(1)

Población Total

. (2)

Población Servida

. (4)

Cobertura de Alcantarillado

(%) (3)

Nº de Conexiones de Alcantarillado

Resumen de la Demanda de Evacuación de Aguas residuales

AñoCaudal Promedio de

Desagües (Qpd)Caudal Máximo Horario de

Desagües (Qmhd)

( 1 )( 2 ) = Columna ( 11 ) de la

demanda( 3 ) = ( 2 ) x 1.8

0 13.8 24.81 18.1 32.52 18.5 33.43 18.9 34.14 19.2 34.65 19.5 35.26 20.1 36.27 20.7 37.28 21.2 38.29 21.8 39.2

10 22.3 40.111 22.9 41.212 23.5 42.313 24.2 43.514 24.8 44.715 25.5 45.916 25.9 46.717 26.4 47.518 26.8 48.219 27.3 49.120 27.8 50.0

Demanda de Evacuación de Aguas Residuales (l/s)

3.2. Análisis de Oferta

FinalidadFinalidad• Establecer el caudal (en época de estiaje), calidad y

disponibilidad de fuentes de agua, sin considerar el caudal utilizado actualmente para otros fines.

• Determinar la capacidad actual de cada uno de componentes de los sistemas (abastecimiento de agua potable y evacuación de aguas residuales y/o Tratamiento).

• Establecer la producción actual de los sistemas.

Nota:Nota:La capacidad actual corresponde de ser el caso a la capacidad optimizada.

Alcances de la OfertaAlcances de la Oferta

• En proyectos nuevos, la oferta actual (cuando no existen sistemas) es igual a “0”.

• En sistemas existentes se determinará las capacidades de diseño y operativas de los componentes que seguirán utilizándose con el proyecto.

• Se debe estimar la producción actual (caudal)

Tomando como referencia el diagnóstico se deberá identificar la capacidad operativa y de diseño que podría ser utilizada como oferta de la alternativa de solución del proyecto.

1. Cuantificar el caudal disponible en las fuentes (m3/s o l/s en época de estiaje, calidad).

2. Caracterizar respecto a las capacidades operativa y de diseño:•Captación (m3/s o l/s) •Planta de Tratamiento (m3/s o l/s) •Línea de conducción o línea de aducción (Diámetro, caudal) •Equipos de bombeo (Caudal, potencia de la bomba)•Línea de impulsión, (Diámetro, Altura de impulsión en m) •Reservorio de almacenamiento. (m3)•Redes de distribución. (diámetro, ml)

3. Establecer la producción actual

OFERTA DE AGUA POTABLE

FuentesCaudal en época de

Estiaje (l/s)Producción

(l/s)Estado de

Conservación

Manantial Challhuapuquio. 12.0 8.0 Bueno

Río Tarma (Galerías Filtrantes) 25.0 25.0 Regular

TOTAL 37.0 33.0

TOTAL OFERTA (PRODUCCIÓN) = 33.0 l/s

Oferta de la Fuente y la Producción de Agua Potable

Oferta de Almacenamiento

Oferta de Almacenamiento = 600 m3

Ejemplo: OFERTA

ReservoriosVolumen

m3Estado de Conservación

Reservorio apoyado 600 Bueno

Nota: - El sistema de la Quebrada Challhuapuquio no se consideró por ser artesanal - Completar el análisis para el resto de los componentes

Oferta Producción de Agua Potable en pozos

Qb = 24 horas x Qmd horas de bombeo

Ejemplo: OFERTA

PozoHoras de

Bombeo (horas)Caudal de

Bombeo (Qb)Caudal Máximo

Diario (Qmd)Caudal Promedio

(Qp)1 20 12 10.0 7.72 18 12 9.0 6.93 16 12 8.0 6.24 12 12 6.0 4.6

Oferta de Producción de Pozos

Qmd = 1.3 x Qp

Tomando como referencia el diagnóstico se deberá identificar la capacidad operativa y de diseño que podría ser utilizada como oferta de la alternativa de solución del proyecto.

1. Cuantificar el caudal en los emisores (m3/s o l/s).2. Caracterizar:

•Colectores (diámetros, ml)•Interceptores (diámetro, caudal en m3/s o l/s, ml)•Equipo de bombeo (Potencia de la bomba, Caudal de bombeo, altura de bombeo)•Emisores (diámetro, caudal en m3/s o l/s, ml) •Planta de tratamiento de aguas residuales (m3/s o l/s)

3. Cuantificar el caudal de aguas residuales producidas.

OFERTA DE ALCANTARILLADO Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Oferta de Evacuación de Aguas Residuales en los emisores

EmisorCaudal de Diseño

(l/s)

Diámetro

(mm)

Nº 1 1.4 200

Nº 2 2.3 250

Nº 3 2.2 200

Nº 4 1.8 200

Nº 5 1.6 200

Nº 6 1.1 200

Nº 7 2.7 200

Total 13.0

Ejemplo: OFERTA

TOTAL OFERTA DE EVACUACIÓN DE AGUAS RESIDUALES = 13.0 l/s

OFERTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

No Existe un Sistema de Tratamiento, por lo tanto Oferta = 0

• Efectuar el Balance Oferta - Demanda a nivel de sistema:- Producción de Agua ofertada a la población.- Generación de Aguas Residuales a evacuar.

• Efectuar el Balance para los principales componentes.

• El balance determina si la oferta es suficiente para cubrir la demanda o se requiere incrementarla.

• Los resultados permiten:- Dimensionar el proyecto y - Definir el momento oportuno para iniciar su ejecución.

Nota: El Balance debe realizarse en el horizonte de evaluación del proyecto.

3.3. Balance Oferta - Demanda

3.3.1. Balance Oferta - Demanda de Agua

La demanda, proviene de la columna Nº 40 del Cuadro de la Demanda

Déficit

Balance Oferta - Demanda de Agua Potable

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Años Oferta Demanda

Déficit

Año Oferta Demanda Balance

0 33.0 40.2 -7.21 33.0 46.4 -13.42 33.0 47.5 -14.53 33.0 47.7 -14.74 33.0 47.9 -14.95 33.0 48.0 -15.06 33.0 48.3 -15.37 33.0 48.5 -15.58 33.0 49.5 -16.59 33.0 49.4 -16.410 33.0 50.2 -17.211 33.0 49.7 -16.712 33.0 50.8 -17.813 33.0 50.5 -17.514 33.0 51.6 -18.615 33.0 52.3 -19.316 33.0 53.0 -20.017 33.0 53.7 -20.718 33.0 54.4 -21.419 33.0 55.6 -22.620 33.0 56.9 -23.9

Balance Oferta - Demanda (l/s)

Demanda (año 20) = 1,673 m3

Oferta = 600 m3

.Déficit = 1,073 m3 ≈ 1,100 m3

3.3.2. Balance Oferta Demanda de Almacenamiento

La demanda proviene de la columna Nº 42 del cuadro de la Demanda

Balance Oferta - Demanda de Almacenamiento

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Años

m3

Oferta Demanda

Déficit


0 600 1,208 -6081 600 1,388 -7882 600 1,417 -8173 600 1,423 -8234 600 1,430 -8305 600 1,433 -8336 600 1,442 -8427 600 1,446 -8468 600 1,476 -8769 600 1,473 -873

10 600 1,496 -89611 600 1,482 -88212 600 1,512 -91213 600 1,506 -90614 600 1,535 -93515 600 1,558 -95816 600 1,577 -97717 600 1,596 -99618 600 1,617 -1,01719 600 1,652 -1,05220 600 1,688 -1,088

Balance Oferta - Demanda (m3)

3.3.3. Balance Oferta Demanda de Evacuación de Aguas Residuales

La demanda proviene de la columna Nº 22 del Cuadro de Demanda de Evacuación de Aguas residuales

Déficit


0 13.0 24.8 -11.81 13.0 32.5 -19.52 13.0 33.4 -20.43 13.0 34.1 -21.14 13.0 34.6 -21.65 13.0 35.2 -22.26 13.0 36.2 -23.27 13.0 37.2 -24.28 13.0 38.2 -25.29 13.0 39.2 -26.210 13.0 40.1 -27.111 13.0 41.2 -28.212 13.0 42.3 -29.313 13.0 43.5 -30.514 13.0 44.7 -31.715 13.0 45.9 -32.916 13.0 46.7 -33.717 13.0 47.5 -34.518 13.0 48.2 -35.219 13.0 49.1 -36.120 13.0 50.0 -37.0

Balance Oferta - Demanda de Alcantarillado (l/s)

Balance Oferta - Demanda de Evacuación de Aguas Residuales

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Años

Lit

ros/S

eg

un

do

Oferta Demanda

Déficit

3.3.4. Periodo Óptimo de Diseño

Es el periodo de tiempo en el cual la capacidad de un componente de un sistema(*) cubre la demanda, minimizando el valor actual de costos de inversión, operación y mantenimiento durante el horizonte de evaluación del proyecto.

(*) agua potable, alcantarillado o tratamiento de aguas residuales

Es la proporcionalidad entre el tamaño del componente y los costos e inversiones

Relacionando la inversión y tamaño tenemos:

It = Inversión necesaria para el tamaño Tt del componente del sistema.Io= Inversión necesaria para el tamaño To del Componente del sistema.To= Tamaño del componente utilizado como base de referenciaa = Exponente del factor de escala.

T o

T ta

I oI t

Economía de Escala

Q (m3/día)

x 3x2x 4x

D

D

D

T (años)

Estimación del Periodo Óptimo de Diseño Sin Déficit Inicial

Donde:

X* = período óptimo en añosa = factor de economía de escalar = tasa de descuento

Donde:

X* = período óptimo en añosa = factor de economía de escalar = tasa de descuento

r

aX

12.1)1(6.2*

xi = Período óptimo de diseño con déficit inicial

x* = Periodo de diseño sin déficit inicial

X0 = Periodo de déficit

a = Factor de economía de escala

r = Tasa de Descuento r

aX

12.1)1(6.2*

Estimación del Periodo Óptimo de Diseño con Déficit Inicial

x2

Q1

D

D

T (años)

Q (m3/día)

x0 x 1 x3

Q0

Q = Q 0 + D t

Q2

Q3

6.0*0

9.07.0* 1

xx

x

r

axxi

0

Ejemplo: PERIODO OPTIMO DE DISEÑO

1. ESTABLECER EL PERIODO DE DÉFICIT

Para determinar el periodo de déficit en años trazamos la curva de demanda y la interceptamos con la oferta actual.

Así establecemos desde hace cuantos años, nuestra oferta actual ya no era suficiente para cubrir la demanda de la población

-7.7 13.0 - 13.01 13.0 18.1 17.72 13.0 18.5 18.23 13.0 18.9 18.84 13.0 19.2 19.35 13.0 19.5 19.96 13.0 20.1 20.47 13.0 20.7 20.98 13.0 21.2 21.59 13.0 21.8 22.010 13.0 22.3 22.611 13.0 22.9 23.112 13.0 23.5 23.613 13.0 24.2 24.214 13.0 24.8 24.715 13.0 25.5 25.316 13.0 25.9 25.817 13.0 26.4 26.318 13.0 26.8 26.919 13.0 27.3 27.420 13.0 27.8 28.0

Demanda (l/s)Año Oferta

Proyectada Tendencia Lineal

Periodo de Déficit

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Años

litr

os/s

eg

un

do

Demanda Oferta

Demanda = 17.15 + 0.54 x AñoPeriodo de Déficit = Xo = -7.7 años

Tendencia lineal de la DemandaEcuación obtenida por mínimos cuadradosDemanda = b + m x año

Oferta 13.0 l/s

m = 0.54b = 17.15

Xo = -7.7 años

Ejemplo: Obtención del Periodo de Déficit

PERIODO OPTIMO DE DISEÑO

2. Establecer el Factor de Economía de Escala

Es necesario determinar el factor para cada uno de los componentes de los sistemas (tuberías, planta de tratamiento, lagunas de estabilización, reservorios, pozos, etc).

Para determinarlo, extraemos información de nuestros registros y relacionamos los costos de obras con sus tamaños (tamaño puede ser población atendida, caudal tratado, longitud, volumen que almacena, etc.) y obtenemos una ecuación del tipo:

Costo = K x Tamañoa

Donde: “a” = factor de economía a escala

Cálculo del Factor de Economía a Escala “a”

Para encontrar “a” debemos aplicar logaritmos a ambos lados de la igualdad y obtenemos :

Esta fórmula se asemeja a la ecuación de una recta donde “a = m”. (m = pendiente de la recta)

Esta ecuación la obtenemos aplicando el método de mínimos cuadrados.

C = K x T a

Log C = a . Log T + Log K


Y = m . X + b


Ingresar en los cuadros amarillos datos de tamaño y costosEjemplo:

Tamaño (Habitantes)

Costo (S/.) Log Tamaño Log Costo

45,000 462,382 4.653212514 5.66500091968,400 512,067 4.835056102 5.70932678975,600 562,003 4.878521796 5.74973863481,000 599,173 4.908485019 5.77755223584,600 661,123 4.927370363 5.82028226690,000 882,114 4.954242509 5.945524715

m 0.725610028b 2.251815835

a = 0.725610028K = 178.5730165

C = K x T a

CALCULO DE FACTOR DE ECONOMIA A ESCALA "a"

Nota: Si falta información, pueden asumirse valorespropuestos por la Dirección Nacional de Saneamiento

SISTEMAS DE AGUA POTABLEReservorios Enterrados de concreto armado 0.70829Reservorios Apoyados de concreto armado 0.67058Reservorios Elevados de concreto armado 0.33942Lineas de conducción fierro fundido ductil 0.4365634Lineas de conducción asbesto cemento 0.5893193Lineas de conducción concreto 0.5675228Lineas de conducción acero 0.3830086Redes de distribución PVC A-7.5 0.5041277 ( 4" -12")Redes de distribución asbesto cemento A-7.5 0.4015791 ( 4" -12")Redes de distribución asbesto cemento A-10 0.4462618 ( 4" -12")Redes de distribución fierro fundido ductil 0.3544338 ( 4" -12")Perforación de pozos 0.76495Equipo de bombeo para pozo profundo - Tipo turbina eléctrica 0.778206Equipo de bombeo para pozo profundo - Tipo turbina diesel 0.869694Equipo de bombeo de pozo profundo tipo sumergible 0.854719Captación tipo barraje 0.42031Captación tipo manantiales 0.50588Captación galerías filtrantes 0.41656Planta de tratamiento de agua 0.36691Desarenador 0.36797Floculador hidráulico 0.54386Sedimentador convencional 0.28817Filtro Rápido 0.40906Clorador 0.08558Bombas centrífugas horizontales 0.46111Grupos electrógenos 0.71038

SISTEMAS DE ALCANTARILLADOTubería alcantarillado CSN (profundidad 2 m.) 0.28157Tubería alcantarillado PVC (profundidad 2 m.) 0.26979Tubería alcantarillado Asbesto cemento (profundidad 2 m.) 0.42555Tubería alcantarillado concreto reforzado 0.569758Lagunas de estabilización 0.93629Bomba sumergida - desagües 0.46208Bomba no sumergida - desagües 0.56287

Factor de Economía de Escala "a"

LISTADO DE FACTORES DE ECONOMÍA A ESCALAPROPUESTOS

Finalmente se efectúa el cálculo del periodo óptimo de diseño aplicando la respectiva fórmula “con” o “sin” déficit inicial.


CÁLCULO DEL PERIODO ÓPTIMO DE DISEÑO

PROYECTO :

ESTRUCTURA : EmisorFACTOR DE ECONOMIA A ESCALA (a): 0.26979TASA DE DESCUENTO (r) : 11%PERIODO DE DÉFICIT (Xo): 7.7 años

16.6 años21.3 añosPERIODO DE DISEÑO PARA EXPANSIÓN CON DÉFICIT INICIAL (Xop)

Ampliación y Mejoramiento de los Sistemas de AguaPotable y Alcantarillado de la Ciudad de San Ramón

PERIODO DE DISEÑO PARA EXPANSIÓN SIN DÉFICIT INICIAL (X)

PERIODOS ÓPTIMOS RECOMENDADOS A NIVEL DE COMPONENTES

ESTRUCTURA O COMPONENTE PERIODO ÓPTIMO RECOMENDADO (en años)

AGUA POTABLEcaptación de río, lago, manantial 13galerías filtrantes 15pozos 10estaciones de bombeo de agua 10líneas de conducción (por gravedad) 13líneas de impulsión (por bombeo) 14plantas de tratamiento de agua potable 16reservorios apoyados 10reservorios elevados 16líneas de aducción (a la salida del reservorio) 14redes matrices de agua potable 13

ALCANTARILLADOcolectores principales 18interceptores 18emisores 18sifones invertidos 18cámaras de bombeo 18plantas de tratamiento de desagües 10Publicada el 04/10/2006 en "El Peruano" con Resolución Ministerial N° 559-2006-EF/15

PERIODOS ÓPTIMOS RECOMENDADOS A NIVEL DE COMPONENTES

CONTINUARA …

GRACIAS

03 guia modulo iii a - formulacion

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