PROYECTO DE ACUEDUCTO

PARA EL MUNICIPIO DE TARAZÁ, ANTIOQUIA

RAFAEL JULIO SANCHEZ

ALBERTO DE LA HOZ MUTO

ADRIAN PINTO MARTINEZ

PRESENTADO A LA INGENIERÍA CIVIL

ANA BEATRIZ GARRIDO DE CORREA

UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL

BARRANQUILLA – ATLANTICO

30-10-2012

MUNICIPIO TARAZÁ (ANTIOQUIA)

Localización de Tarazá en Colombia

Ubicación de Tarazá en Antioquia

DATOS GENERALES DEL MUNICIPIO

Fecha de fundación: 1953

Fecha de erección: 1979

Nombre del fundador: Familia Ospina

Porqué recibió este nombre: Porque lo atraviesa el río Tarazá

Qué otro nombre ha tenido: En 1959, la ordenanza 25 del 14 de diciembre, creó la inspección de Tarazá, cuando comenzaba a fortalecerse y recibió el nombre de Puerto Bijao, que pertenecía a puerto Antioquia.

Gentilicio:Taraceños

Apelativos del municipio: Tierra de Esperanza y Amor, Paraíso del Bajo Cauca

Número de habitantes:32.943

Número de habitantes cabecera municipal: 17.852

Extensión en Km²: 1.560

Altura sobre el nivel del mar en metros: 125

Clima: Cálido

Temperatura en grados centígrados: 28

Distancia desde Medellín en Km: 222

Distancia desde Medellín en tiempo: 5 horas

Nombre del hospital: Hospital San Antonio

Principales actividades económicas: Ganadería, oro, yuca, madera y maíz

Alcalde: Héctor Leonidas Giraldo Arango 2012 - 2015

Ubicación: 07°35′ N 75°24′ O

Tarazá es un municipio de Colombia, localizado en la subregión delBajo Cauca del departamento de Antioquia. Limita por el norte con el departamento de Córdoba y el municipio de Cáceres, por el este con el municipio de Cáceres, por el sur con los municipios de Valdivia e Ituango, y por el oeste con el departamento de Córdoba. Su cabecera dista 222 kilómetros de la ciudad de Medellín, capital de Antioquia el municipio posee una extensión de 1.569 kilómetros cuadrados.

Economía

La economía tradicional de Tarazáha tenido como actividades principales la Ganadería extensiva, la explotación de oro, la explotación de madera, la piscicultura y los cultivos de Yuca y Maíz. En los últimos años se han desarrollado los cultivos de Caucho -Cacao y se esta estudiando la posibilidad de desarrollar cultivos de Jatrohpa y Yuca como materias primas para biocombustibles.

Cultura

La casa de la cultura tiene programas de formación en Música, Literatura, Artes Plásticas y Teatro. Cuenta con biblioteca, aula de sistemas, aula bilingüe, escuela de música y auditorio. Entre sus principales necesidades esta la ampliación de la escuela de música y la biblioteca, la dotación de un sistema de aire acondicionado para el auditorio y la dotación de nuevas colecciones de libros en conocimientos generales y literatura. Fiestas del Río, emblemáticas, Mes del Niño, Semana Cultura, Fiestas del Campesino en junio, Festival de la Danza, a principios de agosto

Gastronomía

Guanábana, fruta característica del municipio, platos típicos de la cocina antioqueña, como la bandeja paisa, asados.

Vías de comunicación

Está unido por carreteras pavimentadas con Medellín y Cáceres.

Sitios de interés turístico

Balnearios Piedras y La Perra. Playas del río Tarazá. Lagos de Piscicultura. Morro de La Cruz. Biofábrica de Cacao.

Iglesia Parroquial de Nuestra Señora de los Dolores y María Auxiliadora. Capillas en los corregimientos de El Doce y La Caucana.

Infraestructura para la Salud

El Municipio de Tarazá cuenta en su red pública hospitalaria con la ESE Hospital San Antonio de primer nivel de complejidad y cuatro centros de salud localizados en los corregimientos La Caucana, Barroblanco, El Doce y EL Guaimaro. En general estas edificaciones se encuentra en buen estado pero en el caso de la ESE San Antonio la oferta de servicios es insuficiente considerando el tamaño del municipio y la complejidad de los casos que se atienden, por lo que se estudia la transformación en una unidad hospitalaria de Nivel 2. Los centros de salud rurales necesitan mantenimiento a sus plantas físicas y dotación de equipos.

Infraestructura para la Cultura

En la Zona Urbana el municipio tiene la casa de la cultura con cuatro pisosconstruidos y que cuenta con biblioteca, sala de informática, aula de idiomas, escuela de música y auditorio. La estructura general de la edificación se encuentra en buen estado pero con el crecimiento de la población y la apertura de nuevos programas culturales se hace necesario revisar su organización espacial y estudiar la posibilidad de construir nuevos espacios como cubículos para ensayos musicales, aula virtual, sala de lectura, aula de danzas, ludoteca y museo. Es también importante dotar al auditorio de un sistema de aire acondicionado, sistema de sonido y una silletería mas apropiada para las presentaciones de teatro y la proyección de películas.

Infraestructura para el Deporte

El Municipio cuenta con un (1) Coliseo Cubierto, un (1) Estadio de Fútbol, una (1) Pista de Bicicrós, doce (12) Placas Polideportivas y ocho (8) canchas de Fútbol.

Las necesidades mas sentidas por la comunidad deportiva están relacionadas con la construcción del maderamen para el coliseo cubierto, la ampliación de las tribunas y la construcción de filtros – drenajes para el estadio de Fútbol, la construcción de una pista de patinaje, la construcción de la segunda etapa de la pista de bicicrós, el mejoramiento y mantenimiento de las placas polideportivas y la iluminación y cerramiento de las canchas de Fútbol. Se ha solicitado también La construcción de placas polideportivas en el corregimiento la Caucana, la vereda el Ocho y el barrio el Paraíso, además de la construcción de canchas de fútbol en las veredas Bocas de Purí y el Nueve.

Infraestructura para la Administración Pública

El municipio cuenta con una edificación de dos pisos para la Alcaldía y la Administración Municipal con almacén y oficinas aledañas para la Umata, Inspección, Comisaría de Familia y

Secretaria de Salud. Se encuentra en regular estado requiriendo mejoramiento y mantenimiento especialmente en su organización espacial, redes eléctricas – voz y datos, cubiertas, puertas y ventanas, pisos y pintura general.

Infraestructura para la Educación

El municipio cuenta con siete (7) instituciones educativas y veintiún (21) centros educativos. En el área urbana están localizados los IE Antonio Roldan Betancur, la Inmaculada y Rafael Núñez que en general se encuentran en regular estado y no se ajustan a la Norma Técnica Colombiana 4595 sobre arquitectura e ingeniería para construcciones escolares, ni al código colombiano de construcciones Sismo Resistentes NSR – 98.

Los 21 centros educativos rurales se encuentra en mal estado y son notables los casos del Centro educativo las Acacias y el Centro educativo del Guaimaro que no tiene unidad sanitaria las plantas físicas de las instituciones suman 139 aulas, 3 laboratorios y 4 bibliotecas., están dotadas con 70 computadores, 40 de ellos con acceso a Internet para los estudiantes.

Educación

Solo el 19.3% de la población de 3 a 5 años asiste a un centro educativo formal, el 80.70% de la población de 3 a 5 años esta por fuera del sistema educativo lo que indica una baja cobertura en educación prescolar, el 73.3% de la población de 6 a 10 años asiste a un centro educativo formal.

De los niños de 6 a 10 años el 26.70 % esta por fuera del sistema escolar, indicando un nivel insuficiente de cobertura en educación primaria, lo que genera una baja cobertura en secundaria.

Analfabetismo

Tarazá presenta una tasa de analfabetismo de (21.20%) para la población mayor de 15 años, esta situación es particularmente preocupante por la manera como afecta la calidad de vida de las personas y reduce sus opciones de inserción a los procesos productivos, por lo cual será importante establecer programas y proyectos para solucionar esta problemática.

Hidrología

El municipio de Taraza cuenta con una gran riqueza hídrica, sus tierras son regadas por los caudales de los siguientes afluentes : ríos Cauca, Nechí, Taraza, Puquí, el Rayo, Man, San Agustín, San Juanillo, San Sereno y San Matías y las quebradas de el Diablo, el tres, piedras, Pozo Hondo, Chuchui, Quinterón, Sabaletas, Piedra azul.

Clima y Topografía

De los 1.560 Km2 de extensión, el 95% (1.482 Km2) poseen clima cálido; el 4.7% (73 Km2) tienen clima medio, y el resto, el 0.3% (5 Km2), se encuentran en clima frío.

La mayor parte del territorio es ondulado, al sur hay una pequeña porción montañosa en las serranías del Abibe y Ayapel, siendo este último accidente geográfico, también el límite natural con el departamento de Córdoba.

Tipo de suelo

Entre arcilloso y franco. Tiene bastante arcilla pero también lleva mucho limo. De arena, poca.El color del suelo varía de color marrón a café en las áreas onduladas; en las partes bajas planas, con influencia aluvial es color crema hasta gris oscuro, pasando por varios tonos de verde. La textura varía de arcillosa en algunas áreas quebradas a arenosa en las áreas de influencia aluvial; aunque las texturas que predominan varían entre Franco- arcillo- arenosa a franco- arcillosa.

La infiltración va de muy lenta a rápida como consecuencia del contenido de arcilla o la presencia de capas endurecidas en muchas áreas, predominando la ligeramente lenta.La capacidad de retención de humedad es generalmente baja, aunque se encuentran áreas con suelos con buena capacidad de retención de humedad principalmente los que se encuentran en áreas cubiertas por bosques primarios.La pendiente varía entre O -50% desde suelos planos a escarpados predominando el ondulado a fuertemente ondulado.

DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE

Municipio: Tarazá (Antioquia)

Censos cabecera municipal (DANE)

Años Habitantes1985 6.0661993 9.1102005 17.852

Asignación del nivel de complejidad del sistema (Tabla A.3.1 – RAS 2000)Nivel de complejidad Población en la zona

urbana(habitantes)

Capacidad económica delos usuarios

Bajo < 2500 Baja

Medio 2501 a 12500 BajaMedio Alto 12501 a 60000 Media

Alto > 60000 Alta

Nivel de complejidad del sistema: Medio alto

(Tabla # 10 de la Resolución 2320 - RAS 2000)Nivel de complejidad del sistema Periodo de diseño máximo

Bajo, Medio y Medio alto 25 añosAlto 30 años

Periodo de diseño: 25 años

1. PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN (AÑO 2037)

Crecimiento Lineal

Pf =Puc+K a(T f−T uc)Ka=(Puc−Pci)/(T uc−T ci)

Determinamos un Ka para cada par de censos y los promediamos:

Ka 1=(9.110−6.066)/ (1993−1985)

Ka 1=380,50

Ka 2=(17.852−9.110)/(2005−1993)Ka 2=728,50

Ka=(Ka 1+Ka 2)/2Ka=(380,50+728,50)/2Ka=554,50

Pf =17.852+554,50(2037−2005)Pf =35 .596 habitantes

Crecimiento Geométrico

Pf =Puc (1+r )T f −Tuc

r=( Puc

Pci)

1T uc−T ci −1

r=( 17.8526.066 )

12005−1985−1

r=0,05545379

Pf =17.852(1+0,05545379)2037−2005

Pf =100 . 402 habitantes

Crecimiento Logarítmico

Pf =Pci∗eK (T f −Tci)

K=ln Pcp−ln Pca

Tcp−T ca

Determinamos un K para cada par de censos y los promediamos:

K1=ln (9.110)−ln(6.066)

1993−1985

K1=0,0560619

K2=ln (17.852)−ln(9.110)

2005−1993

K2=0,05083416

K=(K1+K2)/2K=(0,0560619+0,05083416)/2K=0,0534480

Pf =6.066∗e0,0534480(2037−1985)

Pf =97 .709 habitantes

Promedio Población Proyectada

Pf =35.596 h ab+100.402 h ab+97.709 h ab

3

Pf =77 .902 habitantes

GRÁFICAS DEL CRECIMIENTO DE LA POBLACION

2010 2015 2020 2025 2030 2035 20400

500010000150002000025000300003500040000

Crecimiento Lineal

Años

Pob

laci

ón

2010 2015 2020 2025 2030 2035 20400

20000400006000080000

100000120000

Crecimiento Geométrico

Años

Pob

laci

ón

2010 2015 2020 2025 2030 2035 20400

20000400006000080000

100000120000

Crecimiento Logarítmico

Años

Pob

laci

ón

2010 2015 2020 2025 2030 2035 20400

20000

40000

60000

80000

100000

Crecimiento Promedio

Años

Pob

laci

ón

Al usar los métodos (lineal, geométrico y logarítmico) y al promediar el resultado de cada año, obtenemos una población futura para 25 años a partir del 2012, es decir en el año 2037, de 77.902 habitantes.

2. CAUDAL DE DISEÑO

Población proyectada (Año 2037): 77.902 habitantes

Nivel de complejidad del sistema: Alto (Tabla A.3.1 – RAS 2000)

Periodo de diseño: 30 años (Tabla # 10 de la Resolución 2320 - RAS 2000)

Altura sobre el nivel del mar: 125m

Clima: Cálido

Temperatura: 28°C

(Tabla # 9 de la Resolución 2320 – RAS 2000)Nivel de complejidad del

sistemaDotación neta máxima para poblaciones con clima frio o templado

(L/hab.dia)

Dotación neta máxima para poblaciones con

clima cálido (L/hab.dia)

Bajo 90 100Medio 115 125

Medio alto 125 135Alto 140 150

Para efectos de la presente resolución entiéndase por poblaciones con “Clima Frío o Templado” aquellas ubicadas a una altura superior a 1.000 metros sobre el nivel del mar y por poblaciones con “Clima Cálido” aquellas ubicadas a una altura inferior o igual a 1.000 metros sobre el nivel del mar.

Dotación neta máxima: 150 litros/hab.día

Primeramente debemos calcular la dotación bruta para posteriormente, proceder a determinar el caudal promedio (Qpromedio):

Dbruta=Dneta

(1−%P) (B.2.6 - RAS 2000)

Como las pérdidas no deben exceder el 25%, en este caso utilizaremos el máximo de % P:

% P= 0,25

Dbruta=150 litros /(hab . día)

(1−0,25)=200 litros /(hab . día)

Conociendo el consumo con las pérdidas incluidas, tenemos que:

Q promedio=consumo∗población

86400 (B.2.7.1 - RAS 2000)

Q promedio=200litros /(hab .día)∗77.902 hab

86400

Q promedio=180,33 litros /seg

Corrección por pérdida de aducción (B.2.5.1 - RAS 2000) y necesidades de la planta de tratamientos (B.2.5.2 - RAS 2000):

Corregimos el caudal promedio por perdidas en aducciones y necesidades de la planta en un % no mayor al 5%, en este caso se corregirá en un 4%.

Corrección=180,33 litros/ seg∗0,04

Corrección=7,21litros /seg

Entonces el caudal promedio será:

Q promedio=180,33 litros /seg+Corrección

Q promedio=180,33 litros /seg+7,21litros /seg

Q promedio=187,54 litros /seg

Teniendo el caudal promedio definitivo, procedemos a calcular el caudal máximo diario (QMD) (B.2.7.2 - RAS 2000):

QMD=Q promedio∗K 1

Coeficiente de consumo máximo diario, k1, según el Nivel de Complejidad del Sistema(Tabla B.2.5 – RAS 2000)

Nivel de complejidad del sistema

Coeficiente de consumomáximo diario - k1

Bajo 1.30Medio 1.30

Medio alto 1.20alto 1.20

K1=1,20 Para nivel de complejidad del sistema alto.

QMD=187,54 litros/ seg∗1,20

QMD=225,05 litros /seg

Finalmente determinamos el caudal máximo horario (QMH) (B.2.7.3 - RAS 2000):

QMH=QMD∗K2

Coeficiente de consumo máximo horario, k2, según el Nivel de Complejidad del Sistema y el tipo de red de distribución (Tabla B.2.6 – RAS 2000)

Nivel de complejidad del sistema

Red menor dedistribución

Red secundaria Red matriz

Bajo 1.60 - -Medio 1.60 1.50 -

Medio alto 1.50 1.45 1.40alto 1.50 1.45 1.40

K2=1,50 Para red menor de distribución.

QMH=225,05 litros /seg∗1,50

QMH=337,5 litros /seg

CAUDALESQ promedio QMD QMH

187,54 litros /seg 225,05 litros /seg 337,5 litros /seg

Para el nivel de complejidad alto, el RAS establece que el caudal de diseño debe ser el caudal máximo horario (QMH) (B.7.4.2 – RAS 2000):

Qdiseño=337,5 litros/ seg

PLANO DEL TRAZADO DE LA RED

3. TRAZADO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN

  COORDENADASNODO COTA (m.s.n.m) N E

25 124.2 356 3024 124.4 350 15823 124.6 343 26522 124.8 335 36021 125.3 328 50520 126.1 320 64519 124.6 488 3218 124.7 493 16017 124.9 488 26516 125.3 485 37515 125.8 485 53014 126.4 482 66213 125.1 627 3512 125.1 625 16511 125.6 622 27010 126.3 620 3859 127.1 616 5458 127.4 612 6687 125.4 770 386 125.4 761 1625 125.6 757 2704 125.9 752 3923 126.4 752 5542 127.0 750 680

1 148.0 750 950

Diámetros mínimos de la red menor de distribución (Tabla B.7.6 – RAS 2000)Nivel de complejidad del sistema Diámetro mínimo

Bajo 38.1 mm (1.5 pulgadas)Medio 50 mm (2 pulgadas)

Medio alto 100 mm (4 pulgadas). Zona comercial e industrial63.5 mm (2 ½ pulgadas). Zona residencial

Alto 150 mm (6 pulgadas). Zona comercial e industrial75 mm (3 pulgadas). Zona residencial

En la red de distribución, se utilizaran tuberías con diámetros de 150 mm (6 pulgadas), 100 mm (4 pulgadas) y 75 mm (3 pulgadas). El diámetro mínimo establecido por el RAS 2000 para nivel

de complejidad del sistema alto es de 75 mm (3 pulgadas) y con los diámetros escogidos se cumple con este parámetro.

El material de la tubería de la red de distribución será PVC, con una rugosidad de 0,0015. (Tabla B.6.10 – RAS 2000).

CUADRO DE TUBERIAS

DIRECCION E - W

TRAMO No. Tubo Longitud (m) Diámetro

1 - 2 1 270 6"2 -3 2 126.2

4"3 - 4 3 162.064 - 5 4 122.15 - 6 5 108.076 - 7 6 124.338 - 9 7 121.1

3"

9 - 10 8 167.9210 -11 9 113.5811 - 12 10 103.0612 - 13 11 127.9414 - 15 12 129.9715 - 16 13 162.8316 - 17 14 108.0317 - 18 15 103.0218 - 19 16 125.920 - 21 17 140.23

4"21 - 22 18 145.17

22 - 23 19 95.3623 - 24 20 107.23

24 - 25 21 128.08

En dirección Este (E) – Oeste (W) se tienen 270 metros de tubería con diámetro de 6 pulgadas, 1.258,83 metros de tubería con diámetro de 4 pulgadas y 1.263,35 metros de tubería con diámetro de 3 pulgadas.

DIRECCION N - S

TRAMO No. Tubo Longitud (m) Diámetro

2 - 8 22 138.58 4"3 - 9 23 136.3

3"4 - 10 24 132.195 - 11 25 195 4"6 - 12 26 135.76 3"7 - 13 27 143.17

4"8 - 14 28 130.149 - 15 29 131.8

3"10 - 16 30 135.3711 - 17 31 133.992 4"12 - 18 32 132.09 3"13 - 19 33 139.09

4"14 - 20 34 162.8915 - 21 35 158.98

3"16 - 22 36 146.4417 - 23 37 145 4"18 - 24 38 138.13 3"

19 - 25 39 132.02 4"

En dirección Norte (N) – Sur (S) se tienen 1.319,88 metros de tubería con diámetro de 4 pulgadas y 1.247,06 metros de tubería con diámetro de 3 pulgadas.

En total, se tienen 270 metros de tubería con diámetro de 6 pulgadas, 2.578,71 metros de tubería con diámetro de 4 pulgadas y 2.510,41 metros de tubería con diámetro de 3 pulgadas.

PLANO DE AREAS POR MANZANAS

4. CALCULO DE ÁREAS POR MANZANAS

MANZANA DIRECCIO

N

AREAS POR TRIANGULOS

(m2)

AREAS POR TRIANGULOS

(Ha)

AREA TOTAL (Ha)

1

N 3930.350 0.393

1.53E 3860.582 0.386

S 3716.674 0.372

W 3785.443 0.379

2

N 4892.707 0.489

1.94E 4988.225 0.499

S 4787.368 0.479

W 4695.696 0.470

3

N 3706.333 0.371

1.40E 3418.722 0.342

S 3287.761 0.329

W 3564.354 0.356

4

N 3232.201 0.323

1.26E 3120.526 0.312

S 3052.468 0.305

W 3161.708 0.316

5

N 3739.873 0.374

1.57E 3726.135 0.373

S 4118.071 0.412

W 4133.254 0.413

6

N 3435.587 0.344

1.48E 3649.808 0.365

S 3951.812 0.395

W 3719.865 0.372

7

N 4877.281 0.488

1.88E 4570.882 0.457

S 4547.856 0.455

W 4852.712 0.485

8

N 3462.262 0.346

1.33E 3338.580 0.334

S 3167.365 0.317

W 3284.704 0.328

9N 3047.625 0.305

1.22E 3095.119 0.310

S 3052.090 0.305

W 3005.256 0.301

10

N 3932.823 0.393

1.55E 3671.607 0.367

S 3799.882 0.380

W 4070.225 0.407

11

N 4591.920 0.459

1.96E 5038.393 0.504

S 5218.012 0.522

W 4755.290 0.476

12

N 5500.164 0.550

2.07E 5432.809 0.543

S 4871.905 0.487

W 4939.463 0.494

13

N 3803.260 0.380

1.32E 3409.004 0.341

S 2829.970 0.283

W 3157.261 0.316

14

N 3291.859 0.329

1.34E 3397.986 0.340

S 3421.437 0.342

W 3314.577 0.331

15

N 3880.473 0.388

1.56E 4207.363 0.421

S 3890.866 0.389

W 3588.566 0.359

  ∑ 23.40

PLANO PARA EL CÁLCULO DE LOS GASTOS

5. CALCULO DE LOS GASTOS

Población proyectada (Año 2037): 77.902 habitantes

Densidad de la población (cabecera municipal): 200 hab/Ha

Area futura= Poblacion ProyectadaDensidad de la poblacion

Area futura=77.902 habitantes200 hab / Ha

=389,51 Ha

Gasto unitario

qunitario=Qdiseño

Area futura=337,5 litros /seg

389,51 Ha=0,866

litrosseg . Ha

Gasto parcial

G parcial=qunitario∗Areatotal por tramo

CUADRO DE GASTOS

TRAMOAREA

PROPIA (Ha)AREA QUE

ALIMENTA (Ha)AREA

TOTAL (Ha)

GASTO UNITARIO

L/s

GASTO PARCIAL

L/s

2-3 0.393 4.697 5.090 0.866 4.408

3-4 0.489 3.837 4.327 0.866 3.747

4-5 0.371 0.000 0.371 0.866 0.321

5-6 0.323 3.682 4.005 0.866 3.4686-7 0.374 0.000 0.374 0.866 0.3242-8 0.386 0.715 1.101 0.866 0.9548-14 0.365 0.854 1.219 0.866 1.05614-20 0.504 0.000 0.504 0.866 0.4365-11 0.668 0.610 1.278 0.866 1.10711-17 0.638 0.634 1.272 0.866 1.10217-23 0.656 0.000 0.656 0.866 0.5687-13 0.413 0.000 0.413 0.866 0.35813-19 0.407 0.000 0.407 0.866 0.352

19-25 0.359 0.000 0.359 0.866 0.31120-21 0.522 0.000 0.522 0.866 0.45221-22 0.487 0.000 0.487 0.866 0.42222-23 0.283 0.000 0.283 0.866 0.245

23-24 0.342 0.000 0.342 0.866 0.296

24-25 0.389 0.000 0.389 0.866 0.337

TOTAL 23.40   20.264

6. DEMANDA MINIMA CONTRA INCENDIOS

La demanda mínima contra incendios debe estimarse teniendo en cuenta las siguientes especificaciones (B.2.8.2 – RAS 2000):

1. Para zonas residenciales densamente pobladas, edificios multifamiliares, comerciales e industriales de municipios con una población entre 12.500 y 20.000 habitantes, un incendio se considerará servido por un hidrante y las zonas residenciales unifamiliares serán servidas por un hidrante en uso simultáneo con una descarga mínima de 5 L/s.

2. Para zonas residenciales densamente pobladas o zonas con edificios multifamiliares, comerciales e industriales de municipios con poblaciones entre 20.000 y 60.000 habitantes, un incendio debe ser servido por tres hidrantes y las zonas residenciales unifamiliares deben ser servidas por un hidrante en uso simultáneo con una descarga mínima de 5 L/s.

3. Para zonas residenciales densamente pobladas o zonas con edificios multifamiliares, comerciales e industriales de municipios con poblaciones entre 60.000 y 100.000 habitantes, un incendio debe ser servido por tres hidrantes y las zonas residenciales unifamiliares deben ser servidas por dos hidrantes en uso simultáneo con capacidad de descarga mínima de 5 L/s cada uno.

4. Para zonas residenciales densamente pobladas o multifamiliares, comerciales e industriales de municipios con más de 100.000 habitantes, un incendio debe ser servido por cuatro hidrantes y las zonas residenciales unifamiliares deben ser servidas con dos hidrantes en uso simultáneo con capacidad mínima de 10 L/s cada uno.

Como se cuenta con una población de 77.902 habitantes, debemos tener en cuenta la especificación numero 3, e instalar dos hidrantes con capacidad de descarga de 5 litros/seg cada uno. En el proyecto, los hidrantes estarán ubicados en la tubería de 4 pulgadas de la red principal en los nodos 5 y 23 respectivamente.

7. DISEÑO DEL TANQUE ELEVADO

Qdiseño=20,264 litros /seg

Volumen por día: 20,264litros/seg * 86400 seg = 1.750.809,6 litros = 1.750,8096 m3

Utilizamos solamente el 40% del volumen por día para diseñar el tanque elevado, debido a que el 60 % restante estará almacenado en el tanque subterráneo:

Volumen del tanque = 1.750,8096 m3* 0,4 = 700,32 m3

Determinamos el volumen adicional para incendios:

El volumen destinado a la protección contra incendios será determinado considerando una duración de incendio de 2 horas (B.9.4.5 – RAS 2000).

Volumen para incendios = 2 hidrantes de 5 litros/seg durante 2 horas

Volumen para incendios = 2 * (0,005 m3/seg) * 2 horas * (3600 seg/1 hora)

Volumen para incendios = 72 m3

Determinamos el volumen total del tanque:

Volumen total = 700,32 m3 + 72 m3

Volumen total = 772,32 m3

El tanque se diseñara con la capacidad para 8 horas de servicio, ya que será el tiempo provisto para suministrar parte del caudal almacenado, en los periodos en los cuales la demanda sea mayor que el suministro:

772,32 m3 * 1/3 = 257,44 m3

Entonces el volumen del tanque elevado será:

V= 257,44 m3

Una vez definida la capacidad, determinamos las dimensiones de tanque elevado:

Para nuestro diseño, la forma del tanque será cilíndrica.

La altura (H) será:

H=Vol . encientos litros3

+k

Donde k depende del valor en cientos de litros.

Convertimos el volumen de m3 a cientos de litros para determinar la altura:

245,44 m3/100 = 2,5744 cientos de litros

Determinamos el valor de k en la siguiente tabla:Volumen en cientos de litros k

Menor a 3 24 – 6 1,87 – 9 1,5

10 – 13 1,314 – 16 1

Mayores de 17 0,7

k = 2 Debido a que el volumen en cientos de litros obtenido es menor que 3.

H=2,57443

+2=2,86m

El diámetro (D) será:

Área de un cilindro

A=π D2

4

Sabemos que

A=VH

A=257,44 m32,86 m

=90 m2

De la ecuación de área del cilindro despejamos el diámetro y tenemos que:

D=√ A∗4π

D=√ 90 m2∗4π

=10,70 m

DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE ELEVADO

Volumen (V) Altura (H) Diámetro (D)257,44 m3 2,86 m 10,70 m

Nivel máximo del tanque= 2,86 mNivel inicial del tanque = 1,43 mNivel mínimo del tanque = 0,7 mCota del terreno = 128 mAltura base del tanque= 20 mCota solera = 148 m

8. SIMULACIÓN EN EPANET

CUADRO DE DATOS

TUBERIAS

N° de tuboNudo

iNudo

fLongitud

(m)Diámetro

(mm) Rugosidad

1 1 2 270 150 0.0015

2 2 3 126.2 100 0.0015

3 3 4 162.06 100 0.0015

4 4 5 122.1 100 0.0015

5 5 6 108.07 100 0.0015

6 6 7 124.33 100 0.0015

22 2 8 138.58 100 0.0015

28 8 14 130.14 100 0.0015

34 14 20 162.89 100 0.0015

27 7 13 143.17 100 0.0015

33 13 19 139.09 100 0.0015

39 19 25 132.02 100 0.0015

17 20 21 140.23 100 0.0015

18 21 22 145.17 100 0.0015

19 22 23 95.36 100 0.0015

20 23 24 107.23 100 0.0015

21 24 25 128.08 100 0.0015

25 5 11 195 100 0.001531 11 17 133.99 100 0.001537 17 23 145 100 0.0015

VALVULAS

IdentificaciónNudo

iNudo

fDiámetro

(mm)

40 1 2 15041 2 3 10042 4 5 10043 2 8 10044 22 23 100

DEPOSITO

IdentificaciónCoordenadas

CotaN E

1 750 950 148

RED PRINCIPAL

NodosCoordenadas Cota

(m.s.n.m)

Demanda o Gastos

L/s

Demanda incendios

L/s

Demanda totalL/s

N E

2 750 680 127.0 0 03 752 554 126.4 4.408 4.4084 752 392 125.9 3.747 3.7475 757 270 125.6 0.321 5 5.3216 761 162 125.4 3.468 3.4687 770 38 125.4 0.324 0.3248 612 668 127.4 0.954 0.95411 622 270 125.6 1.107 1.10713 627 35 125.1 0.358 0.35814 482 662 126.4 1.056 1.05617 488 265 124.9 1.102 1.10219 488 32 124.6 0.352 0.35220 320 645 126.1 0.436 0.43621 328 505 125.3 0.452 0.45222 335 360 124.8 0.422 0.42223 343 265 124.6 0.813 5 5.81324 350 158 124.4 0.296 0.29625 356 30 124.2 0.648 0.648

TOTAL 20.264 10 30.264Nota: Los hidrantes estarán ubicados en los nodos 5 y 23, por lo cual, su demanda o gasto se incrementa con el caudal de incendios (5 litros/seg).

9. RESULTADOS EPANET

NODOS

PERFILES LONGITUDINALES

TUBERIAS

10. PRESIONES MÍNIMAS EN LA RED DE DISTRIBUCION

Presiones mínimas en la red de distribución (Tabla B.7.4 – RAS 2000)Nivel de complejidad del

sistemaPresión mínima

(kPa)Presión mínima

(metros)Bajo 98.1 10

Medio 98.1 10Medio alto 147.2 15

Alto 147.2 15

Como el nivel de complejidad del sistema es alto, las presiones mínimas del sistema deben ser de 15 m y con los resultados obtenidos se cumple con este parámetro.

11. REFERENCIAS

Reglamento Técnico Del Sector De Agua Potable y Saneamiento Básico, RAS – 2000. Titulo B (Sistemas De Acueductos).

Resolución número (2320), año 2009. MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL.

ANTIOQUIA DIGITAL, Municipio de Tarazá. [En línea] http://www.antioquiadigital.com/datosgene/taraza.html. [Consultado: 19 de Septiembre del 2012].

Departamento Administrativo Nacional De Estadísticas (DANE).[En línea]

http://www.dane.gov.co. [Consultado: 20 de Septiembre del 2012].

TUBERIAS

8. PRESIONES MÍNIMAS EN LA RED DE DISTRIBUCION

Presiones mínimas en la red de distribución (Tabla B.7.4 – RAS 2000)Nivel de complejidad del

sistemaPresión mínima

(kPa)Presión mínima

(metros)Bajo 98.1 10

Medio 98.1 10Medio alto 147.2 15

Alto 147.2 15

Como el nivel de complejidad del sistema es alto, las presiones mínimas del sistema deben ser de 15 m y con los resultados obtenidos se cumple con este parámetro.