análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”

“ANÁLISIS HIDRÁULICO DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA EN LA CIUDAD

DE MAZATLÁN, SINALOA”

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

I N G E N I E R O C I V I L

PRESENTA:

ELOY FRANCISCO VELASCO MÁRQUEZ

ASESOR:

ING. SERGIO VILLA INFANTE

MÉXICO, D.F.; FEBRERO DE 2011.

Designación de asesor y tema de tesis

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa”

Declaración jurada y cesión de derechos


Agradecimientos


A G R A D E C I M I E N T O S Al divino maestro, por la salud y entendimiento, gracias a aquel que en su frase “la verdad os hará libres”, nos invita a formar parte de su infinito conocimiento. Al Instituto Politécnico Nacional, en particular a la ESIA UZ, que me acogió y brindó la oportunidad de prepararme y crecer profesional y humanamente. Mis agradecimientos a mi asesor Ing. Sergio Villa Infante, por el tiempo y dedicación a la tesis, a la maestra María del Rosario Mendoza González y al Ing. Jorge Zavala Aguilera por las observaciones que hicieron al trabajo. A los profesores que fueron parte de mi formación como ingeniero civil, aquellos que verdaderamente tienen el compromiso de enseñar y orientar a la juventud, así como a mi colega Héctor Alonso Galindo Céspedes y demás compañeros con los que crecí profesionalmente. A todos ellos mil gracias por su invaluable amistad y apoyo. Gracias a aquella gran señora ejemplo de amor infinito, conducta, sacrificio personal y apoyo incondicional: mi madre.

Contenido

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” i

ÍNDICE GENERAL...………...……………………………………………………...... i

INTRODUCCIÓN…….………………………………………………………………... iv

Objetivo…………............................................................................ vi

Justificación……………………........................................................ vii

Alcances………………………………………………………………... viii

ANTECEDENTES...…………………………………………………………………... ix

El servicio de agua en la Ciudad de Mazatlán en el siglo XIX…... ix

La esperada llegada del agua a la Ciudad de Mazatlán…………. x

El desarrollo del sistema de agua potable a partir de 1890……... xi

MARCO FÍSICO Y SOCIOECONÓMICO…………………………………………... xiv

Información geográfica………………………………………………... xiv

Actividades económicas………………………………………………. xx

Medios de comunicación……………………………………………… xxiv

Demografía…………………............................................................ xxiv

METODOLOGÍA……………………………………………………………………..... xxvi

CAPÍTULO I.- PROYECCIÓN DE POBLACIÓN………………………………….. 1

I.1 Método aritmético……………………………………………………… 1

I.2 Método geométrico……………………………………………………. 2

I.3 Método de mínimos cuadrados………………………………………. 4

I.3.1 Ajuste lineal…………………………………………………………….. 4

I.3.2 Ajuste no-lineal………………………………………………………… 5

I.3.2.1 Ajuste exponencial…………………………………………………….. 5

I.3.2.2 Ajuste logarítmico……………………………………………………… 6

I.3.2.3 Ajuste potencial………………………………………………………... 6

I.4 Proyecciones del Consejo Nacional de Población (CONAPO)…... 9

I.5 Análisis de resultados y selección del mejor método……………… 9

CAPÍTULO II.- GASTO DE DISEÑO DE DEMANDA……………………………. 11

II.1 Dotación………………………………………………………………… 11

II.2 Gasto de diseño…….………………………….................................. 12

II.2.1 Gasto medio (Qmed)……………………………………………………. 12

II.2.2 Gasto máximo diario (Qmáx diario)……………………………………… 13

II.2.3 Gasto máximo horario (Qmáx hor)……………………………………… 13

CAPÍTULO III.- ESTUDIO DE TOPOGRAFÍA…………………………………….. 15

III.1 Vuelo aerofotogramétrico…………………………………………….. 15

III.2 Posicionamiento con GPS……………………………………………. 16

III.3 Restitución aerofotogramétrica………………………………………. 16

Contenido

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” ii

CAPÍTULO IV.- SITUACIÓN ACTUAL DE INFRAESTRUCTURA HIDRÁULICA…………………………………………………………………………..

….. 19

IV.1 Sistema de pozos……………………………………………………… 20

IV.2 Líneas de conducción…………………………………………………. 24

IV.3 Cárcamos de bombeo………………………………………………… 26

IV.4 Tanques de regulación….…………………………………………….. 27

IV.5 Planta potabilizadora “Los Horcones”…......................................... 28

IV.6 Presa “Picachos”………………………………………………………. 30

IV.7 Presa derivadora “Siqueiros”…...……………………………………. 31

CAPÍTULO V.- ESTUDIO HIDROLÓGICO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS……………………………………………………………………..

…. .33

V.1 Antecedentes…………………………………………………………... 33

V.2 Disponibilidad de aguas superficiales…......................................... 33

V.2.1 Plano de isoyetas……………………………………………………… 36

V.2.2 Cuenca del río “Presidio”……………………………………………... 37

V.2.3 Balance de aguas superficiales……………………………………… 39

V.2.4 Estimación de los escurrimientos vírgenes en la cuenca…………. 40

V.2.5 Estimación de la disponibilidad superficial………………………….. 44

V.2.6 Distribución de las demandas aguas arriba………………………… 45

V.3 Disponibilidad de aguas subterráneas………………………………. 47

V.4 Tipo de acuífero……………………………………………………….. 54

V.5 Modelo conceptual…………………………………………………….. 55

CAPÍTULO VI.- ESTUDIO DE GEOTECNIA………………………………………. 58

VI.1 Introducción……………………………………………………………...

58

VI.2 Geología general………………………………………………………. 58

VI.3 Trabajos de campo……………………………………………………. 58

VI.4 Zonificación geotécnica……………………………………………….. 58

VI.5 Criterio de clasificación de suelos para fines de presupuesto……. 61 CAPÍTULO VII.- ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE……………………………………………………………………...

….. 65

VII.1 Operación de la presa “Picachos”…………………………………… 66

VII.2lklklklklk

Primera alternativa (acueducto de presa “Picachos” al sitio Miravalles)……………………………………………………………… 69

VII.2.1 Evaluación económica de la primera alternativa…………………… 79 VII.3 Segunda alternativa (acueducto de presa “Picachos” a la planta

potabilizadora “Los Horcones”)..…………………………………….. 84 VII.3.1 Evaluación económica de la segunda alternativa........................... 92 VII.4 Tercera alternativa (acueducto de presa “Picachos” y canal del

río “Presidio” a la planta potabilizadora “Los Horcones”)…………. 97 VII.4.1 Evaluación económica de la tercera alternativa……………………. 104

Contenido

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” iii

VII.5 Cuarta alternativa (acueducto de presa “Picachos”, operación de batería de pozos existentes y nueva batería de pozos)…………... 107

VII.5.1 Evaluación económica de la cuarta alternativa…………………….. 117 VII.6 Quinta alternativa (pozos existentes, nueva batería de pozos y

canal del río “Presidio” a la planta “Los Horcones”)……………….. 121 VII.6.1 Evaluación económica de la quinta alternativa…………………….. 126 VII.7 Sexta alternativa (pozos existentes, acueducto de presa

“Siqueiros” al sitio Miravalles y canal del río “Presidio”)…………... 130 VII.7.1 Evaluación económica de la sexta alternativa……………………… 135

VII.8 Análisis de costos de las alternativas propuestas.………………… 138 ANÁLISIS DE RESULTADOS………………………………………………………. xxvii

CONCLUSIONES……………………………………………………………………... xxix

RECOMENDACIONES……………………………………………………………….. xxx

BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………….. xxxi

ÍNDICE DE FIGURAS………………………………………………………………… xxxii

ÍNDICE DE CUADROS……………………………………………………………….. xxxv

Introducción

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” iv

INTRODUCCIÓN La Ciudad y Puerto de Mazatlán se abastecen actualmente con las aguas subterráneas extraídas de pozos construidos en la margen derecha del río “Presidio” a poca distancia del mar, de los cuales se obtiene un caudal medio de aproximadamente 1,400 litros por segundo, operando alrededor de 40 pozos profundos; sin embargo, dicho caudal resulta insuficiente para satisfacer la demanda actual y, desde luego, futura de la población. Las aguas superficiales del río “Presidio” no se han explotado para fines de consumo, debido principalmente a que las aguas subterráneas tienen un menor costo de potabilización, ya que sólo se necesita de la adición de cloro para su desinfección, mientras que las aguas superficiales requieren de un proceso de potabilización más integral. Los niveles del agua subterránea en el sistema de pozos se han venido abatiendo aceleradamente en los últimos años, lo cual es un indicador de sobreexplotación del acuífero; adicionalmente a la profundidad de extracción, se debe agregar la carga de bombeo necesaria para hacer llegar el agua de los pozos a los tanques de regulación, lo que implica el pago de altos costos de la energía eléctrica, con el impacto económico importante en las finanzas de la Junta Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Mazatlán (JUMAPAM), organismo operador del Municipio, lo que ha motivado a desarrollar un estudio conjunto de alternativas de aprovechamiento de las aguas subterráneas y superficiales del río “Presidio”, con el propósito de lograr un menor costo del abastecimiento de agua potable y garantizar que el agua cuente con la calidad establecida en la norma NOM-127-SSA-1994 (modificada en noviembre de 2000) y, sobre todo, contar con una fuente de abastecimiento suficiente para cubrir la demanda actual y futura de la población. Por otra parte, la Comisión Nacional del Agua otorgó a la JUMAPAM un título de concesión para el aprovechamiento de las aguas subterráneas del acuífero de la margen derecha del río “Presidio”, cerca de la ciudad de Mazatlán, hasta por 1,600 litros por segundo. Los pozos de la fuente actual de abastecimiento han presentado fuertes abatimientos en sus niveles dinámicos, con el agravante de la mala calidad del agua subterránea que, en los últimos años, ha observado contenidos importantes de sales de fierro y manganeso fuera de los límites establecidos en la norma anteriormente mencionada, lo que ha obligado a considerar la construcción de una planta potabilizadora para eliminar el contenido de estos componentes, representando, de igual manera, un costo adicional debido a la potabilización del agua y, por consecuencia, un incremento importante para el precio de producción de la misma. La cercanía de los pozos actuales con el mar y el abatimiento que presentan, puede ocasionar su contaminación por intrusión salina, ya que se puede presentar un funcionamiento del gradiente hidráulico que favorezca los flujos de agua de mar

Introducción

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” v

hacia la zona de captación. En el caso de que se presente este problema, el sistema de pozos se perdería totalmente como fuente de abastecimiento, lo que justifica de manera determinante la reducción de los caudales de extracción de aguas subterráneas, por lo menos en esta zona, con la finalidad de conservar esta fuente de abastecimiento. Para garantizar el volumen suficiente de agua potable en cantidad y calidad, se analizan distintas alternativas de abastecimiento de agua potable para la Ciudad de Mazatlán, las cuales son analizadas desde el punto de vista técnico y económico, considerando la construcción de acueductos de aproximadamente 40 kilómetros hasta la Ciudad, que inician en la obra de toma directa ubicada en la cortina de las presas “Los Horcones” ó “Picachos”, con el fin de explotar el agua subterránea de la fuente actual en menor volumen. También se propone como una fuente alterna de abastecimiento, la construcción de una nueva batería de pozos profundos sobre la margen izquierda del río “Presidio”, localizado en las inmediaciones del poblado de “Siqueiros”, tomando en cuenta que la Comisión Nacional del Agua propone este sitio, con un gasto medio de explotación de 1,000 litros por segundo que se puede conducir con el último tramo del acueducto en estudio que se plantea para la conducción del agua de la presa. Los trazos se plantean de manera que en todo el trayecto se mantenga una carga disponible aceptable para que llegue con la presión adecuada al sitio de entrega de agua en bloque. El presente trabajo está compuesto por un marco físico y socioeconómico, así como siete capítulos, los cuales llevan por título, en orden numérico: Proyección de población, Gasto de diseño de demanda, Estudio de topografía, Situación actual de infraestructura hidráulica, Estudio hidrológico de aguas superficiales y subterráneas, Estudio de geotecnia y, por último, Análisis de alternativas de abastecimiento de agua potable.

Objetivo

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” vi

OBJETIVO

Identificar y analizar la alternativa adecuada, desde el punto de vista técnico y económico, para el abastecimiento de agua potable a la Ciudad de Mazatlán, a condiciones actuales y futuras, considerando las fuentes subterráneas y superficiales susceptibles de ser explotadas.

Continuar aprovechando parcialmente el agua del sistema actual de pozos que abastece a la Ciudad de Mazatlán, extrayendo como máximo el volumen de recarga del acuífero, para evitar el deterioro de la calidad por la presencia de sales de fierro y manganeso y la posible intrusión salina de agua de mar, reduciendo los costos de la energía eléctrica derivados de la operación de los equipos de bombeo del sistema de pozos.

Generar la información técnica y económica que permita al organismo operador la realización del proyecto, así como la obtención de recursos financieros para cubrir el costo de las obras en cuestión que disminuirán en forma importante el costo de los consumos de energía eléctrica de las fuentes actuales de abastecimiento (pozos, rebombeos y potabilización) y que permitirá incrementar la eficiencia del sistema de agua potable.

Justificación

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” vii

JUSTIFICACIÓN De acuerdo con los datos del estudio demográfico planteado en base a los datos históricos censales de la localidad realizado por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), la población en 2005 era de 352,471 habitantes; la proyección para 2010, es de 376,953 y para 2030, será de 474,881 habitantes, respectivamente. La explotación del gasto medio (Qmed) de agua potable a 2007, era de 1,400 litros por segundo, aproximadamente; en 2010 es necesario contar con un caudal medio de 2,138 litros por segundo y para 2030 será necesario suministrar un gasto de 3,000 litros por segundo, por lo que las fuentes actuales de abastecimiento resultan insuficientes para cubrir con la demanda actual y a futuro. Por lo tanto, es necesario analizar diferentes alternativas de solución, que cubran la problemática actual y hasta un periodo de vida útil de 20 años; dichas alternativas son analizadas desde un punto de vista técnico y económico, para garantizar un caudal suficiente y un costo accesible para los requerimientos de demanda actual y futura. Asimismo, es imperativo conservar la fuente actual de abastecimiento, reduciendo el gasto de extracción para evitar la probable contaminación debido a la intrusión de agua de mar.

Justificación

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” viii

ALCANCES Se realizará el análisis hidráulico para abastecer de agua potable a la Ciudad de Mazatlán, a través de distintas alternativas tanto de captación como conducción; se propondrá la mejor alternativa desde el punto de vista técnico y económico. Cabe mencionar que el análisis incluye desde la captación de agua en varias fuentes de abastecimiento propuestas y las líneas de conducción, hasta distintos puntos de entrega del agua en bloque, como puede ser el sitio “Miravalles”, la planta potabilizadora “Los Horcones”, tanques reguladores, etc.

Antecedentes

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ANTECEDENTES Los expertos urbanísticos coinciden en que el lugar en el que se fundó la Ciudad y Puerto de Mazatlán no era el más apropiado; por el contrario, los terrenos sobre los que se asentó la actual Ciudad, carecían de las condiciones elementales que pudieran garantizar la supervivencia saludable de cualquier núcleo poblacional. Sin fuentes permanentes de suministro de agua y con una vegetación escasa, tal pareciera que, de todos los lugares propicios para que se fundara una ciudad, Mazatlán era el sitio menos indicado; no obstante, el descubrimiento de múltiples yacimientos mineros en la región sur de Sinaloa y en el área montañosa hacia el Estado de Durango, concretamente en las cercanías de las comunidades de Cósala, Concordia, Rosario, Pánuco y Cópala, trajo consigo la imperiosa necesidad, para los dueños de esos fundos mineros, de contar con un lugar apropiado en el que pudieran embarcar su rica y copiosa producción de metales preciosos y que, a la vez, les permitiera el desembarcar toda clase de implementos que necesitaban para la óptima operación de sus minas. Este auge minero fue, en gran parte, el causante de que, aún en contra de todas las condiciones adversas señaladas anteriormente, el Puerto de Mazatlán surgiera y en muy poco tiempo se convirtiera en una próspera comunidad.

El servicio de agua en la Ciudad de Mazatlán en el siglo XIX. Durante este periodo de auge económico, la mayor parte de las casas y edificios de funcionarios públicos, dueños y directores de los comercios y fundos mineros, contaban con grandes aljibes en los que se depositaba el "agua que caía del cielo" (existían un total de 132 depósitos con una capacidad total de 50,000 litros); el resto de la población se surtía a través de un "ojo de agua", que se localizaba en el cruce de lo que hoy son las calles de Carnaval y José María Canizalez y que llevaba por nombre "ojo de agua de San Germán". Adicionalmente, complementaban sus apremiantes necesidades de agua por medio de una fosa de escurrimientos pluviales, situada al pie del cerro de la Nevería. Con el tiempo, estas formas de abastecimiento de agua no fueron suficientes. El crecimiento demográfico de la Ciudad y el continuo y ascendente desarrollo comercial e industrial, aumentaron considerablemente el consumo de este vital líquido, con lo cual se generó una severa crisis, ya que la demanda de agua fue superior a la capacidad de abasto. Esta grave situación dio pie a que se buscaran otras formas de abastecimiento, y de aquí nació la idea de crear un sistema de almacenamiento y distribución que estuviera bajo la responsabilidad de compañías privadas, las que a través de la operación de grandes depósitos públicos y con el auxilio de varias "cuadrillas de aguadores" que en tinajas de barro de 5 litros cada una y montados a lomo de burro, recorrían la ciudad entregando el agua a la ansiosa y sedienta población.

Antecedentes

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” x

Resulta interesante hacer notar que esta agua provenía de unas lagunas que se encontraban situadas a dos kilómetros de la ciudad y, aunque en algo venían a resolver la necesidad de agua potable, el líquido tenía una peculiaridad que lo distinguía y que era un olor nauseabundo muy pronunciado que dejaba un sabor de boca muy especial. Desafortunadamente, esta medida en nada vino a solucionar el problema de la falta de agua, ya que el acopio del vital líquido a través de estas lagunas era muy limitado, lo que complementado con su baja calidad, los riesgos de salud que implicaba tomarla y el afán de lucro desmedido de los responsables de proporcionar el servicio, hacían que ésta, en principio pensada como una buena idea, con el tiempo demostraría ser totalmente inoperante.

La esperada llegada del agua a la Ciudad de Mazatlán En el año de 1886, un grupo de hombres emprendedores inició los trabajos tendientes para dar a Mazatlán el servicio del agua potable que tanto necesitaba con urgencia; para entonces, el Puerto era un centro de distribución comercial que estaba muy lejos de ser el poblado que se había fundado en 1806. Francisco Echeguren y Antonio Paredes presentaron al Ayuntamiento una solicitud, el 16 de octubre de 1886, en representación de la compañía que trataba de iniciar los trabajos para la introducción de agua potable. Se solicitó al Cabildo que se dirigiera al Congreso de la Unión para que les eximiera de los impuestos de importación de los materiales que necesariamente se tendrían que traer de los Estados Unidos y que eran los siguientes: 32 kilómetros de tubo de hierro o acero, conexiones, anillos de hule para los mismos, válvulas, llaves de latón, junturas, 50 mil kilos de plomo para tapar junturas, 12 mil kilos de tornillos de acero, dos bombas de gran tamaño y potencia, cuatro calderas de vapor y dos bombas pequeñas para alimentar a las mismas. El 4 de junio de 1887, Gerardo Garmendia, Francisco Echeguren, Carlos F. Galán y Bernardo Vázquez, se dirigieron al Gobernador del Estado pidiendo ser favorecidos con las siguientes concesiones:

La Compañía “Abastecedora de Agua” introducirá, por su cuenta, agua potable a la población.

La empresa tomará el agua de los ríos cercanos y la traerá a Mazatlán por tuberías de un diámetro no menor de 10 pulgadas, además de ocupar gratuitamente las plazas, calles y baldíos propiedad del Ayuntamiento para la instalación de depósitos y cañerías.

Dicha empresa quedará exentada del pago de contribuciones ordinarias y extraordinarias por un periodo de 50 años.

La compañía se obliga a empezar los trabajos en el año que corre (1887) y terminarlos dentro de los 20 meses siguientes, asimismo se obliga a entregar al Ayuntamiento toda el agua que sea necesaria.

Antecedentes

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xi

Además, el Gobierno Municipal pagará en 3 anualidades la cantidad de 8 mil pesos que es el equivalente a los derechos de importación de los materiales que se necesitan para el trabajo.

En la sesión que el Ayuntamiento celebró el 8 de Junio de 1887, bajo la presidencia de Don José H. Rico y con la asistencia de los Regidores, se aceptaron las condiciones presentadas por la Empresa. Un año después, en la sesión celebrada por el Ayuntamiento el 8 de Junio de 1888, la Comisión de Regidores autorizó la subvención de 50 mil pesos para que se instalaran 4 hidrantes públicos, los cuales deberían tener cuatro llaves para que pudieran surtirse igual número de personas. El 24 de junio de ese año, el Presidente del Consejo de Administración de la Compañía solicitó la expropiación de los terrenos del Cerro de Casa Mata para el establecimiento de los tanques de almacenamiento, los cuales fueron cedidos el 12 de agosto; el 20 de septiembre del mismo año se expropiaron los terrenos por donde pasó la tubería de Peña Hueca a Mazatlán, con una superficie de 141 mil 068 metros cuadrados, que tuvo un periodo de vida útil de 63 años (1890-1953). La tarde del 4 de mayo de 1890 empezó a llegar un agua rojiza que salía de la tubería causando muy mala impresión a la gente; pero era natural que aquella primera agua viniera así porque estaba lavando el interior de la tubería de veintidós kilómetros. El Presidente de la Empresa comunicó al ayuntamiento, que el agua había llegado a Mazatlán el 04 de mayo de 1890 a las 8:45 pm.

El desarrollo del sistema de agua potable a partir de 1890 El 4 de mayo de 1890 fue una fecha que quedó registrada en la historia de la Ciudad. Después de varios intentos fallidos y de una notoria falta de interés de la ciudadanía e indolencia por parte de las autoridades, la Ciudad, por fin, contaba con agua limpia y suficiente. Se pensó que esta obra resolvería por siempre las necesidades de agua de la población, pero a medida que se dio el crecimiento poblacional y por los desajustes que trajo consigo el movimiento revolucionario de 1914, ocasionó que este vital líquido nuevamente se volviera a escasear. Fueron tiempos difíciles en los que, ante la inestabilidad existente, la estructura técnica y financiera de la Compañía se tambaleó y provocó que la anteriormente sólida Empresa desapareciera y en su lugar naciera la "Compañía Abastecedora de Agua de Mazatlán". Por un periodo de 9 años la Compañía Abastecedora de Agua de Mazatlán se hizo responsable de la operación, haciendo uso de las mismas instalaciones y equipos, situación que provocó el rápido decaimiento del servicio. Esta actitud y poco interés de la compañía por realizar nuevas inversiones y buscar nuevas fuentes de abastecimiento, llevó al Gobierno Estatal a cancelar la concesión a la "Compañía Abastecedora de Agua de Mazatlán", para otorgársela a la “Compañía Administradora de Luz y Agua (Alfa)” propiedad de Arthur de Cima León (Importante

Antecedentes

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xii

inversionista y Cónsul de los Estados Unidos), con la advertencia de que sustancialmente debería mejorar el servicio de agua potable. Lamentablemente, esto no ocurrió, ya que, durante los más de 10 años en los que esta compañía tuvo bajo su absoluta responsabilidad el proporcionar agua a la Ciudad, continuó usando la misma infraestructura operativa de origen, lo que implicó que continuamente se presentaran graves fallas en la zona de captación y extensas roturas en las líneas de conducción y, con ello, terribles problemas de desabasto. Al ver que la empresa de Arthur de Cima no cumplía satisfactoriamente con lo estipulado, la responsabilidad del sistema de agua potable, recae en el "Banco Nacional Hipotecario, Urbano y de Obras Públicas", Institución que, al darse cuenta de lo obsoleto en que se encontraban las instalaciones y de la palpable insuficiencia de la red de distribución, en una actitud de lavarse las manos ante la crisis que se veía venir y con el consiguiente poco interés de efectuar inversiones en nueva infraestructura, deciden, en el año de 1949, entregar la administración y operación de la compañía del agua al Gobierno Federal. El Gobierno Federal, por su parte, determina que el nuevo responsable de suministrar el agua sería la Secretaría de Recursos Hidráulicos, la que, a través de un organismo que se denominaría "Junta Federal de Agua Potable", tomó el control del suministro del agua a la Ciudad. Este nuevo esquema vino a proporcionar grandes beneficios, ya que fue el detonante de fuertes inversiones que trajeron consigo mejoras que garantizaron el abasto por los próximos 25 años. Fue en esta época, en la que se buscaron nuevos mantos acuíferos que vinieran a satisfacer la creciente demanda y, en ese sentido, se tuvo bastante éxito ya que se localizó un vasto manto freático en las márgenes del Río Presidio, cerca de la comunidad del Pozole (el cual aún se sigue utilizando hasta nuestros días). La Junta Federal no sólo se concretó a perforar y a equipar nuevos pozos; al mismo tiempo, amplió la red de distribución usando tecnología de punta. Ésto se logró al instalar un sistema de bombeo y distribución en que se utilizaron bombas más potentes y tubos conocidos como "Lock-joint", de concreto con alma de acero de 24 pulgadas, que tenía una capacidad de conducción de agua de 450 litros por segundo. Después de 30 años de operar y administrar el sistema de agua potable, el Gobierno Federal decide hacer entrega de la Junta de Agua Potable al Gobierno del Estado, el que, en forma apresurada, cede el control de la misma al Municipio (1980). Tomando el Municipio el control del sistema de agua potable, se le denomina “Junta de Agua Potable y Alcantarillado de Mazatlán” (JAPAM); éste organismo tuvo una existencia efímera, ya que, justo al año de empezar su operación, el descontrol administrativo, manejos financieros no muy claros y la falta de experiencia de los nuevos dirigentes, provoca una crisis que ocasiona un agudo demérito en el servicio. Esta situación plantea la urgente necesidad al Gobierno del Estado de

Antecedentes

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xiii

establecer una mejor coordinación y estructura administrativa, lo que lleva a la decisión de que las juntas adquieran un carácter regional. Por esta razón, en el año 1981 se determina que la Junta Municipal de Agua de Mazatlán, empiece a laborar como "Junta Regional de Agua Potable y Alcantarillado del Río Baluarte" (JURAPARB), la que, además del Municipio de Mazatlán, incluía a los de Rosario, Escuinapa, Concordia y San Ignacio. Bajo este esquema de supuesto vanguardismo la Junta opera por un lapso de tres años, en los que la crisis por no tener suficiente agua, causa graves problemas de abastecimiento a la población y, bajo circunstancias de crecimiento demográfico acelerado y escasez aguda del vital líquido, el Gobierno del Estado decidió que el sistema de administración de la junta dejara de ser regional y es a partir de ese momento en que se determina que la Junta de Agua debe ser manejada directamente por el Municipio, bajo las siglas JIAPARB "Junta Intermunicipal de Agua Potable del Río Baluarte". La duración de este nuevo régimen de trabajo fue breve. Nuevamente, a los tres años, por medio de un decreto publicado en el Diario Oficial el 28 de diciembre de 1987, se oficializa la municipalización de la Junta. Esta disposición, básicamente consistía en otorgar la completa autonomía al Municipio para el control y manejo del sistema de agua de la Ciudad; y es así, bajo esta circunstancia, como surge la “Junta Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Mazatlán” (JUMAPAM), quien, hasta nuestros días, mantiene la responsabilidad de proporcionar el servicio de agua a la Ciudad.1 _______________

1 H. Ayuntamiento de Mazatlán. La historia del servicio de agua potable.

Marco físico y socioeconómico

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xiv

MARCO FÍSICO Y SOCIOECONÓMICO Información Geográfica Ubicación Según el INEGI, el municipio de Mazatlán se localiza en la parte sur del estado de Sinaloa, al noroeste de la República Mexicana, entre los meridianos 105º46‟23" y 106º30‟51" al oeste del meridiano de Greenwich, y entre los paralelos 23°04'25" y 23°50'22" de latitud norte. Limita al norte con el municipio de San Ignacio y el estado de Durango; al este con el municipio de Concordia; al sur con el municipio de Rosario y el Océano Pacífico y al oeste con el Océano Pacífico. El municipio tiene una extensión territorial de 3,068.48 kilómetros cuadrados que corresponden al 5.26% de la superficie total del Estado, por ello ocupa el lugar 9º lugar en superficie. En la siguiente figura se muestra la ubicación geográfica del municipio de Mazatlán.

Figura 1. Ubicación del municipio de Mazatlán. (INEGI, Marco Geoestadístico Municipal 2005).

Orografía De acuerdo al INEGI, su altitud sobre el nivel del mar varía desde el nivel de la costa hasta 1,900 metros en sus partes más altas. A excepción de la planicie costera que es sensiblemente plana, la mayor parte de la superficie presenta accidentes topográficos con alturas variables, en los límites con el estado de Durango penetra al municipio la Sierra Madre Occidental; de ésta, se desprenden las siguientes ramificaciones: en el extremo norte la Sierra de los Frailes y la Sierra de San Marcos, en la porción noroccidental la Sierra del Quelite y en el sureste las Sierras de La Noria y la del Metate.

0 125 250 500

Escala GráficaKilómetros

0 125 250 500

Escala GráficaKilómetros

ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA

GOLFO DE MÉXICO

OCÉANO PACÍFICO

BELICE

GUATEMALA

SONORA

CHIHUAHUA

GOLFO DE CALIFORNIA

(MAR DE CORTÉS) DURANGO

OCÉANO PACÍFICO

NAYARIT

Escala Gráfica

(Kilómetros)

0 25 50 75 100

DURANGO

SAN IGNACIO

SAN IGNACIO

CONCORDIA

OCÉANO PACÍFICO

Escala gráfica

(Kilómetros)

ROSARIO

0 4.5 9 13.5 18

*MAZATLÁN


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xv

El suelo donde se desarrolla la ciudad de Mazatlán tiene la configuración de una península formada por reducidos llanos artificiales y pequeñas colinas con elevaciones que van de los 10 a los 80 metros, excluyendo los cerros de El Vigía y del Crestón, que fueron islas recientemente incorporadas a la Península. Lo plano del terreno, que prácticamente ha sido de relleno, y su poca elevación sobre el nivel del mar, dificultan la adecuada disposición de las aguas residuales y pluviales, que es uno de los mayores problemas existentes en la ciudad. En el siguiente cuadro y figura se muestran las elevaciones principales.

Cuadro 1. Elevaciones principales del municipio de Mazatlán.

Nombre Altitud en metros

Cerro Pinto 1400

Cerro El Guayabito 910

Cordón Los Otates 700

Cerro El Dayal 450

Cerro Las Moras 420

Cerro Alto 400

Cerro El Güero Antonio 350

Cerro El Indio 320

Fuente: INEGI. Información Topográfica Digital.

Figura 2. Orografía del municipio de Mazatlán. (INEGI, Información Topográfica Digital).

N

1500

1200

1 10002

500

200

200

200

4200

500500 200100

3100

200

7200

6200

200

1005

200

100

SIMBOLOGÍA

Curva de nivel 100

500

# Elevación principal

* CABECERA

Localidad ( 200

1 Cerro Pinto

2 Cerro El Guayabito

3 Cordón Los Otates

4 Cerro El Dayal

5 Cerro Las Moras

6 Cerro Alto

7 Cerro El Güero Antonio

8 Cerro El Indio

100 100

( 100

(

100

( 8


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xvi

Clima De acuerdo al INEGI, el régimen del clima en el municipio de Mazatlán es de tipo tropical lluvioso en verano, con una temporada de sequía muy marcada; sobre las zonas montañosas se presenta un clima semicálido subhúmedo, con temperatura media anual de 24° C y sobre su planicie costera tenemos un clima semicálido semiseco con temperatura media anual de 25° C. La precipitación promedio anual de es de 740 milímetros; los vientos dominantes son en dirección noroeste a una velocidad promedio de 5.0 metros por segundo. En el siguiente cuadro y figura se muestran los climas dominantes.

Cuadro 2. Principales climas del municipio de Mazatlán.

Tipo o subtipo Símbolo % de la superficie

municipal

Cálido subhúmedo con lluvias en verano de menor humedad

A(w1) 60.83

Cálido subhúmedo con lluvias en verano de humedad media

A(w0) 6.74

Semicálido subhúmedo con lluvias en verano de mayor humedad

ACw2 3.78

Semiseco muy cálido y cálido BS1(h') 28.28

Templado subhúmedo con lluvias en verano de mayor humedad

C(w2) 0.37

Fuente: INEGI. Continuo Nacional del Conjunto de Datos Geográficos de la Carta de Climas.

Figura 3. Climas del municipio de Mazatlán. (INEGI, Datos Geográficos de la Carta de Climas).

DURANGO

N

C(w2)

ACw2 SAN IGNACIO

A(w0) SAN IGNACIO

El Quelite

CONCORDIA (

A(w1) BS1(h')

Simbología

Clima BS1(h„)

Estación meteorológica

Clave de estación

Límite de unidad

Cabecera

Localidad

25-031

*

( El Roble ( 25-031

OCÉANO PACÍFICO

MAZATLÁN * El Castillo ( Villa Unión

(

El Walamo

A(w1)(

ROSARIO

!

!


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xvii

Geología De acuerdo al INEGI, la naturaleza geológica del municipio se constituye de rocas sedimentarias, características del oriente de la República, que dan lugar por consiguiente al afloramiento de fragmentos de rocas marinas y consolidados continentales, así como rocas volcánicas y metamórficas. Tanto el puerto como su área circundante, se encuentran integrados por un complejo litológico que va del Mesozoico al Cuaternario. El marco geológico de la región se encuentra representado por cuatro grupos de unidades litológicas correspondientes a rocas sedimentarias, ígneas (intrusivas y extrusivas) y metamórficas.

Rocas sedimentarias. Los principales sedimentos que son a base de Arenas, Limos y Arcillas, se distribuyen en la amplia llanura aluvial del Río Presidio y en los pequeños valles que descienden perpendicularmente a la costa para desembocar en las lagunas litorales.

Rocas ígneas intrusivas. Estas rocas pertenecen al Cenozoico inferior y afloran al este del Estero de Urías, justo en las eminencias más pronunciadas de la zona, otros pequeños núcleos forman los cerros de la Nevería, el Vigía y del Crestón.

Rocas ígneas extrusivas. Algunos afloramientos se localizan al noroeste del estero del Sábalo, en la punta camarón en la loma atravesada y en las islas del Sábalo, Pájaros, Venados, de Lobos y de Chivos. Rocas metamórficas. Son las más antiguas (mesozoicas) y constan de génesis y pizarras muy alteradas que emergen al noroeste del estero del sábalo, en lomeríos cuyas alturas máximas alcanzan los 50 metros. En el siguiente cuadro y figura se muestra la geología general del municipio.

Cuadro 3. Geología general del municipio de Mazatlán.

Era Periodo Roca o suelo Unidad litológica % de la superficie Municipal

Nombre Clave Nombre Nombre Clave Nombre

Cenozoico

Q Cuaternario

Suelo (al) Aluvial 12.15

Suelo (cg) Conglomerado 7.29

Suelo (eo) Eólico 1.39

Suelo (la) Lacustre 0.35

Suelo (pa) Palustre 1.00

T Terciario

Suelo (a-ti) Andesita-toba

intermedia 1.39

Sedimentaria (b) Basalto 0.29

Ígnea extrusiva (cg) Conglomerado 6.01

Ígnea extrusiva (lm-ar) Limolita-arenisca

0.74


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xviii

Continuación Cuadro 3. Geología general del municipio de Mazatlán.

Era Periodo Roca o suelo Unidad litológica % de la superficie Municipal

Nombre Clave Nombre Nombre Clave Nombre

Cenozoico T Terciario

Ígnea extrusiva (r-ta) Riolita-toba ácida 26.18

Ígnea extrusiva (r-bva) Riolita-brecha

volcánica básica 0.36

Mesozoico K Cretácico Sedimentaria (cz) Caliza 0.88

Ígnea extrusiva (dg) Granodiorita 31.92

Paleozoico NA NA Metamórfica (e) Esquisto 8.03

Ígnea intrusiva (ga) Gabro 0.23

Otro

1.79

Fuente: INEGI. Continuo Nal. del Conjunto de Datos Geográficos de la Carta Geol. 1:250,000, serie I.

Figura 4. Geología del municipio de Mazatlán. (INEGI, Datos Geográficos de la Carta Geológica).

Hidrología De acuerdo al INEGI, los recursos hidrológicos superficiales del municipio los constituyen los Ríos Presidio y Quelite y los Arroyos del Zapote, La Noria y los Cocos. Estas corrientes durante la estación de lluvia aumentan su caudal considerablemente.

N

DURANGO

T(r-ta)

SAN IGNACIO

Q(al) T(a-ti) T(r-ta) T(a-ti)

T(a-ti) T(cg) T(r-ta) K(gd) Q(al)

T(cg) K(gd) T(b)

K(gd) T(r-ta) K(gd) T(r-ta)

P(e) Q(al) El T(lm-ar) T(cg) Quelite

CONCORDIA ( T(cg) K(cz) Q(cg) T(lm-ar) K(cz) Q(al) P(e)

T(cg) T(cg) Q(al)

T(r-ta) T(cg)

K(cz) Q(cg) Q(al)

T(lm-ar) T(cg) K(cz)

K(gd) T(r-bva) K(gd) T(r-ta) P(e)

P(e) Q(cg) K(gd)

Q(al) Q(al)

P(e) P(ga) T(cg) P(e)

P(e) K(gd)

Q(al) Simbología T(r-ta) P(e) K(gd)

K(gd) Periodo geológico K

(gd) Roca o suelo P(e)

T(r-ta) P(e) Límite de unidad

Otro

Zona urbana

CABECERA

Localidad

T(cg)

O

ZU

_

K(gd) ZU T(r-ta) O

T(cg) T(r-ta) Q(al) K(gd)

T(cg) ( Roble ( El

ZU

OCÉANO PACÍFICO K(gd) Q(al) MAZATLÁN _ Q(cg) El

Castillo

( ( Villa

Q(eo) T(a-ti) Unión

Q(cg) T(pa)

El K(gd) Q(al) ( Walamo

T(r-ta) K(gd) T(cg) Q(cg)

ROSARIO


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xix

La corriente del Río Quelite, registra una cuenca de captación de 835 kilómetros cuadrados por donde escurren anualmente un promedio de 107 millones de metros cúbicos, con variantes que oscilan de 78 a 163 millones de metros cúbicos. Esta corriente hidrológica a su paso por el municipio de Mazatlán, toca los poblados de El Castillo, Las Juntas, Amapa, Los Naranjos, El Quelite, Estación Modesto y El Recreo. Tras recorrer una distancia de 100 kilómetros desde su nacimiento, descarga sus aguas en el Océano Pacífico. Los Arroyos del Zapote y de los Cocos, escurren en dirección sureste para desembocar en el Río Presidio a la altura de los poblados de los que toman sus nombres.

Sobre la vertiente sur-oriental de la Sierra del Quelite, nace el Arroyo de la Noria y en la vertiente norte de la misma algunos afluentes del Río Quelite. El Arroyo de la Noria escurre en dirección sureste tocando en su curso el poblado de igual nombre para finalmente desembocar sobre el Río Presidio.

El Arroyo del Zapote se forma en la vertiente occidental de la Sierra de La Noria y se desplaza en dirección suroeste, a su paso toca los pueblos de El Zapote y El Recreo, y desemboca en el Océano Pacífico.

En la vertiente norte de la Sierra del Salto, en las proximidades del pueblo del mismo nombre en el estado de Durango, nace el Río Presidio que en dirección sureste efectúa un recorrido de 167 km. Su cuenca de captación es de 5,614 km2, con un gasto promedio anual de 900 millones de metros cúbicos. En los cuadros 4, 5 y 6 se muestra la hidrología existente en el municipio de Mazatlán.

Cuadro 4. Regiones hidrológicas del municipio de Mazatlán.

Región Cuenca Subcuenca % de la superficie municipal

Clave Nombre Clave Nombre Clave Nombre

RH10 Sinaloa A

R. Piaxtla-R. Elota

a R. de Piaxtla 5.70

R. Quelite f R. Quelite 31.76

RH11 Presidio-

San Pedro D R. Presidio

a R. Presidio 34.07

b R. La Ventana 9.76

f Mazatlán 12.98

g Caimanera 5.73

Fuente: INEGI. Continuo Nacional del Conjunto de Datos Geográficos de la Carta Hidrológica de Aguas Superficiales.

Cuadro 5. Cuerpos de agua del municipio de Mazatlán.

Nombre Ubicación

Presa Los Horcones RH11Da

Fuente: INEGI. Información Topográfica Digital Escala 1:250 000 serie II.


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xx

Cuadro 6. Corrientes de agua del municipio de Mazatlán.

Nombre Ubicación Nombre Ubicación

Río Presidio RH11Da El Armadillo RH11Da

El Palmillar RH11Db Río Quelite RH10Af

Torres RH11Db Zacatecas RH11Db

Buen Retiro RH11Da Cantería RH11Dg

El Nacaral RH11Da Los Capomos RH10Af

Agua de La Puerta-La Noria RH11Da El Sombrerete RH10Aa

San Pablo-El Pachote RH10Af

Fuente: INEGI. Información Topográfica Digital, Escala 1:250 000 serie II.

En la siguiente figura se muestra la hidrología existente en el municipio de Mazatlán.

Figura 5. Hidrología del municipio de Mazatlán. (INEGI, Carta Hidrológica de Aguas Superficiales).

Actividades Económicas Agricultura De acuerdo al INEGI, la agricultura se desarrolla aproximadamente en 24 mil hectáreas, los principales productos cosechados son: frijol, sorgo, maíz, chile, mango, sandía, aguacate y coco.

DURANGO

N SAN IGNACIO b

SAN IGNACIO a

D f

El Quelite

CONCORDIA ( a

RH10

A

Simbología RH11

D

Región hidrológica RH10

A

f

Cuenca

Subcuenca

Límite de región

f

a

Límite de subcuenca P. Los

Horcones Corriente de agua

Cuerpo de agua

CABECERA

Localidad

*f

( El Roble

(

OCÉANO PACÍFICO MAZATLÁN *

g El Castillo

( (

Villa

Unión

El Walamo (

g

ROSARIO

SAN PABLO – EL POCHOTE


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxi

En el siguiente cuadro se muestra la producción de los principales cultivos. Cuadro 7. Volumen de la producción de los principales cultivos en toneladas.

Fuente: SAGARPA. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (2006 y 2007).

Ganadería De acuerdo al INEGI, la principal especie es la bovina, siguiendo la porcina, equina, caprina y ovina, se cuenta además con producción avícola en la que el renglón más importante lo constituye la engorda de pollos. En el siguiente cuadro se muestra la producción ganadera en 2006 y 2007.

Cuadro 8. Volumen de la producción de ganado y aves en pie en toneladas.

Fuente: SAGARPA. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (2006 y 2007).

28 890

18 470

94 880

23 505

16 325

95 060

Chile verde Mango Pastos

2006 2007

11 140

3 327

52

30

8 200

11 770

3 206

53

31

6 849

Bovino

Porcino

Ovino

Caprino

Gallináceas


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxii

Pesca De acuerdo al INEGI, la actividad pesquera se sustenta en los 80 kilómetros de litoral y 5 mil 900 hectáreas de esteros y embalses de aguas protegidas. Las principales especies que se capturan son: camarón, sardina, atún, barrilete, cazón, lisa y sierra. Minería De acuerdo al INEGI, el municipio de Mazatlán se caracteriza porque en sus recursos minerales se encuentran los cuatro minerales metálicos representativos de la explotación en la entidad, que son el oro, plata, cobre y zinc. Encontramos también rocas calcáreas para la obtención de minerales no metálicos como la cal y el cemento. Las plantas de beneficio minero se dedican exclusivamente a la transformación de no metálicos y se localizan en El Quelite, Estación Mármol y Mazatlán. La unidad más importante es Cementos del Pacífico, S.A., con capacidad para 800 toneladas. Industria De acuerdo al INEGI, las principales ramas industriales en el municipio son las relacionadas con el procesamiento y empaque de productos marinos, fabricación de cerveza, molinos, harineras, fábricas de productos para la construcción, cemento, etc. En el siguiente cuadro se muestran las principales unidades económicas.

Cuadro 9. Unidades económicas de la razón social en las actividades manufactureras.

Fuente: INEGI. Censos Económicos 2004. Principales subsectores de actividad.

422

193

7865 65 58

47

113

Industria alimentaria

Fabricación de productos

metálicos

Industria de las bebidas y del

tabaco

Impresión e industrias conexas

Industria de la

madera

Fabricaciónde mueblesy productos relacionados

Fabricación de prendas

de vestir

Resto de los subsectores


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxiii

Turismo Los lugares más atractivos para el visitante, dentro de la zona de Mazatlán, son la Zona Dorada, la Playa Norte, la Playa Cerritos y la Isla de la Piedra, la Catedral, teatro Ángela Peralta, el Malecón, el Clavadista, discotecas, centros nocturnos y el Centro Histórico. Adicionalmente los recursos naturales del puerto se complementan con atractivos de los municipios vecinos, Concordia, Rosario y Escuinapa, para la integración del circuito turístico y con la actividad de la pesca deportiva en alta mar. El puerto cuenta además con museos, acuarios y el carnaval, que realiza todos los años. Comercio De acuerdo al INEGI, la importancia de Mazatlán dentro de la actividad comercial se remonta al siglo XX, cuando alcanzó un auge inusitado hasta convertirse en la ciudad de mayor dinamismo económico en el estado. Esta ciudad fue el lugar predilecto para el establecimiento de diversos negocios mercantiles de emigrantes alemanes, españoles y chinos. El intercambio comercial sostuvo preferentemente conexión en San Francisco, California por su categoría de puerto al igual que Mazatlán. Actualmente en el municipio de Mazatlán se concentran 12 mil 470 establecimientos comerciales que representan el 22.5% del padrón estatal. Su fuerza económica como polo de desarrollo lo lleva a figurar en esta actividad como el segundo más importante en Sinaloa. Los comerciantes de este municipio han adaptado como forma de organización gremial dos cámaras, la Cámara Nacional de Servicios y Turismo de Mazatlán (CANACO) que agrupa 1 mil 860 socios y la Cámara Nacional de Comercio en Pequeño (CANACOPE) con 6 mil 600 socios, para un total de 8 mil 460 negocios afiliados. Servicios En función de los atractivos naturales de que está dotado y la infraestructura con que cuenta, Mazatlán ofrece a sus visitantes una variada gama de servicios de hospedaje, restaurantes, centros nocturnos, tiendas de artesanías, agencias de viajes, renta de autos, centros turísticos, deportivos, balnearios, cinemas, auditorios, teatros y una galería. Población Económicamente Activa De acuerdo al INEGI, la población económicamente activa (PEA) municipal representa el 33.6 por ciento de la población total; ésto es, de cada tres habitantes del municipio uno desarrolla una actividad productiva. Las principales ramas económicas por su absorción de la PEA son los servicios, el comercio y la pesca.


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxiv

Medios de Comunicación De acuerdo la SCT, el municipio cuenta con un aeropuerto internacional (Código IATA: MZT) denominado Rafael Buelna que cuenta con vuelos diarios domésticos e internacionales a Estados Unidos y Canadá. Existen dos carreteras que la conectan con Culiacán, una libre (número 15), y la otra de cuota (número 40). La misma carretera 15 corre hacia el sur hasta Tepic y Guadalajara. En Villa Unión esta misma ruta encuentra el entronque con las carreteras que van hacia el estado y la ciudad de Durango; una libre y otra de cuota, ésta aún en construcción. Transbordadores hacen el recorrido semanal a Ensenada, B.C. y a La Paz, B. C. S., mientras que una variada cantidad de modernos cruceros turísticos visitan este puerto cada semana desde Estados Unidos. En la siguiente figura se muestran los principales medios de comunicación.

Figura 6. Infraestructura para el transporte. (Centro SCT Sinaloa, Subdirección de transporte).

Demografía De acuerdo al INEGI, el último dato de la población municipal se registra en el conteo del 2005 con un total de 403,888 habitantes de los cuales 352,471 corresponden a la ciudad de Mazatlán y la diferencia a las localidades restantes, arrojando un porcentaje final del 87.3 % para la cabecera del municipio.


“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxv

Los datos estadísticos a nivel de localidad, abarcan un periodo muy grande a partir del año de 1900 al 2005, incluyendo todos los censos decenales y los conteos de 1995 y 2005. En lo que respecta a la distribución de la población en el Municipio, la ciudad de Mazatlán, ha mantenido siempre una mayor concentración de habitantes, elevando continuamente su importancia relativa, con respecto a las principales localidades del municipio, sobresaliendo en segundo lugar la localidad de Villa Unión. La población del Municipio de Mazatlán, siempre ha mantenido un ligero predominio de la población femenina, lo cual se debe, en parte, a una menor mortandad femenina y al predominio de mujeres en el proceso migratorio. En lo que respecta a la estructura por edad, de contar con una población joven en la década de los ochenta, el deceso pronunciado de la mortandad y el mantenerse constante y elevada la fecundidad produce mayor población joven de 1980 a 1990. En el siguiente cuadro se muestra la población histórica de la cabecera municipal de Mazatlán.

Cuadro 10. Población Histórica de la Ciudad de Mazatlán.

Fuente: INEGI. Archivo Histórico de Localidades.

A la población residente debe añadirse el número significativo de visitantes, ya que se trata de un centro turístico de importancia internacional, que comparte diversos atractivos, de tipo naturales y de infraestructura. En las temporadas altas puede llegar a sumarse a la población residente alrededor de 100,000 turistas, gracias al notable desarrollo de su capacidad hotelera y de otros servicios, que permiten generar más recursos económicos a la localidad.

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

18

80

19

00

19

20

19

40

19

60

19

80

20

00

20

20

Po

bla

ció

n

Censo

Año Población

1900 17,852

1910 21,219

1921 25,254

1930 29,380

1940 32,117

1950 41,754

1960 75,751

1970 119,553

1980 199,830

1990 262,705

1995 302,808

2000 327,989

2005 352,471

Metodología

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxvi

METODOLOGÍA El método de investigación utilizado en la presente tesis, corresponde a la investigación descriptiva, cuyo objetivo consiste en llegar a conocer la situación actual a través de la descripción exacta de las actividades, procesos, objetos y personas. Se recogen los datos sobre la base de una hipótesis o teoría, exponen y resumen la información de manera cuidadosa y luego analizan minuciosamente los resultados, a fin de extraer generalizaciones significativas que contribuyan al conocimiento. La problemática existente en el Municipio de Mazatlán corresponde a la falta de suministro y, por lo tanto, cobertura del servicio de agua potable, debido principalmente a que la infraestructura hidráulica es insuficiente para cubrir la demanda actual y futura de la población. En base a la información recopilada, así como a los métodos correspondientes utilizados para la estimación de población, así como al análisis hidráulico del sitio, se propone seis alternativas de abastecimiento de agua potable, analizándolas desde el punto de vista técnico y económico para determinar cuál es la más factible y viable. Con el estudio hidráulico y las propuestas, se puede cubrir la demanda de agua potable actual y hasta un periodo de 20 años.

Proyección de población

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” 1

CAPÍTULO I.- PROYECCIÓN DE POBLACIÓN Uno de los instrumentos fundamentales para la planeación del sistema de agua potable lo constituye la prospectiva demográfica, sobre todo, al final del periodo económico de la obra. Para lograr esto debe conocerse la población presente y la forma como ha venido desarrollándose. Conocida la población pasada y presente, se puede estimar la población futura considerando que los crecimientos futuros no siempre siguen las leyes del pasado, pues influyen a veces factores que en ocasiones son imponderables y que llegan a provocar un crecimiento que se sale de toda previsión. Para obtener la población para el año 2030 (considerando 20 años de periodo de diseño), se aplican distintos métodos y los datos de los censos de la tabla de población histórica de la localidad. I.1 Método Aritmético Consiste en averiguar los aumentos absolutos que ha tenido la población y determinar una cifra constante para un periodo fijo y aplicarla en años futuros. Para ello, se utiliza las siguientes fórmulas:

Donde:

Pf; Población futura. Pa; Población actual. I; Incremento medio anual. N; Diferencia de tiempo en años entre Pf y Pa. Pp; Población pasada. n; Diferencia de tiempo en años entre Pa y Pp. Datos de censos de proyecto: Pf = 2010; 2015; 2020; 2025; 2030. Pa (2005) = 352,471 Hab. N = 5 años (2010); 10 años (2015); 15 años (2020); 20 años (2025); 25 años (2030). Pp (2000)= 327,989 Hab. n = 5 años. Aplicando la ecuación 1.2, tenemos:



Por lo tanto, sustituyendo valores en la ecuación 1.1, se obtiene:

En el siguiente cuadro se representa la proyección de población hasta 2030.

Cuadro 11. Proyección de población mediante el Método Aritmético.

Año N Población

futura (Hab.)

2010 5 376,953

2015 10 401,435

2020 15 425,917

2025 20 450,399

2030 25 474,881

Fuente: Elaboración propia, utilizando datos de INEGI.

En este caso sólo se consideró el último incremento y no el incremento medio de todos los datos censales en cuyo caso daría una mayor población. I.2 Método Geométrico A diferencia que el anterior método, éste considera todos los censos existentes en la población, considera crecimientos anuales y por lo tanto proporciona cantidades más semejantes a la realidad. Para este procedimiento se emplean las siguientes fórmulas:

Donde:

Donde.

Pf; Población futura. Pa; Población actual. Im.a.; Incremento medio anual en porciento. El incremento de población en porciento se determina mediante:



Cuadro 12. Incremento de población histórica en porciento (ecuación 1.5).

Censo Año Población Incremento Incremento %

1900 17,852 - -

1910 21,219 3,367 18.86

1921 25,254 4,035 19.02

1930 29,380 4,126 16.34

1940 32,117 2,737 9.32

1950 41,754 9,637 30.01

1960 75,751 33,997 81.42

1970 119,553 43,802 57.82

1980 199,830 80,277 67.15

1990 262,705 62,875 31.46

1995 302,808 40,103 15.27

2000 327,989 25,181 8.32

2005 352,471 24,482 7.46

Suma= 362.44


Se aplica la ecuación 1.4:

En un periodo de 5 años = 3.4518*5 = 17.26 % ≈ 0.1726, aplicando la ecuación 1.3:

En un periodo de 5 años es = 3.4518 * 5 = 17.26 % ≈ 0.1726

En el siguiente cuadro se representa la proyección de población hasta 2030.

Cuadro 13. Proyección de población mediante el Método Geométrico.

Año Diferencia de años

Incremento parcial

Población

2005 - - 352,471

2010 5 0.1726 413,304

2015 5 0.1726 484,636

2020 5 0.1726 568,280

2025 5 0.1726 666,359

2030 5 0.1726 781,367




La población proyectada al año 2030 corresponde a un valor de 781,367

habitantes. Como se puede apreciar, este procedimiento presenta crecimientos más rápidos que el anterior método desarrollado.

I.3 Método de Mínimos Cuadrados Este procedimiento consiste en calcular la población de proyecto a partir de un ajuste de los resultados de los censos en años anteriores, a una recta o curva, de tal modo que los puntos pertenecientes a éstas, difieran lo menos posible de los datos observados. Para determinar la población de proyecto, será necesario considerar el modelo matemático que mejor represente el comportamiento de los datos de los censos históricos de población (lineal, exponencial, logarítmica o potencial), obteniendo a las constantes "a" y "b" que se conocen como coeficientes de la regresión. Existe un parámetro que sirve para determinar que tan acertada fue la elección de la curva o recta de ajuste a los datos de los censos. Este se denomina coeficiente de correlación "r", su rango de variación es de -1 a +1 y conforme su valor absoluto se acerque más a 1 el ajuste del modelo a los datos será mejor. A continuación se presentan varios modelos de ajuste, donde se definirán las expresiones para el cálculo de los coeficientes "a", "b" y "r". I.3.1 Ajuste Lineal En el caso de que los valores de los censos históricos, graficados como población en el eje de las ordenadas y los años en el de las abscisas, se ajusten a una recta, se utiliza la siguiente expresión característica, que da el valor de la población para cualquier año, "t":

Para determinar los valores de “a” y “b” se utilizan las ecuaciones siguientes:

Donde:

N; Número total de datos. ∑ti; Suma de los años con información. ∑Pi; Suma del número de habitantes.



Una vez obtenido el comportamiento histórico de los datos censales mediante el ajuste lineal, se calcula la población para cualquier año futuro, sustituyendo el valor del tiempo “t” en la ecuación 1.1´. El coeficiente de correlación "r" para el ajuste lineal se calcula como sigue:

I.3.2 Ajuste No-Lineal Cuando los datos de los censos históricos de población, se conformen más bien a una curva, en lugar de una recta, se pueden ajustar estos datos a una curva exponencial, una logarítmica o una potencial, las cuales se tratan a continuación.

I.3.2.1 Ajuste Exponencial La expresión general está dada por:

Donde a y b son las constantes que se obtienen mediante las ecuaciones:

Donde:

Ln = Logaritmo natural. Los valores de las sumatorias se obtienen de manera similar a las del ajuste lineal. Y sustituyendo el valor "t" deseado se predice la población futura. Una vez obtenido el comportamiento histórico de los datos censales mediante el ajuste exponencial, se calcula la población para cualquier año futuro, sustituyendo el valor del tiempo "t" en la ecuación 1.5´. El coeficiente de correlación para este modelo se calcula con:



I.3.2.2 Ajuste Logarítmico Este modelo tiene la expresión general:

Y la solución de los coeficientes “a” y “b” se obtienen con:

Una vez obtenido el comportamiento histórico de los datos censales mediante el ajuste logarítmico, se calcula la población para cualquier año futuro, sustituyendo el valor del tiempo "t" en la ecuación 1.9´. El coeficiente de correlación esta dado por:

I.3.2.3 Ajuste Potencial La expresión general está dada por:

La solución de los coeficientes “a” y “b” se obtiene como sigue:

Una vez obtenido el comportamiento histórico de los datos censales mediante el ajuste potencial, se calcula la población para cualquier año futuro, sustituyendo el valor del tiempo “t” en la ecuación 1.13´. El coeficiente de correlación está dado por:

lnti 2 N lnPi 2 lnPi 2



Cuadro 14. Variables y sumatorias para uso de ecuaciones de proyección de población.

N Año (t) Número de habitantes

(P) t2 (miles) P

2 (miles) t ∙ P LnP Lnt ( Lnt )

2 ( LnP )

2 t ∙ LnP Lnt ∙ P ( Lnt )( LnP )

1 1900 17,852 3610 318693.904 33918800 9.78987083 7.54960917 56.99659855 95.84157078 18600.7546 134775.623 73.9096985

2 1910 21,219 3648.1 450245.961 40528290 9.96265229 7.55485852 57.07588727 99.25444057 19028.6659 160306.543 75.2664285

3 1921 25,254 3690.241 637764.516 48512934 10.1367398 7.56060116 57.16268994 102.7534945 19472.6772 190935.422 76.639847

4 1930 29,380 3724.9 863184.4 56703400 10.2880694 7.56527528 57.23339009 105.844373 19855.974 222267.788 77.8320775

5 1940 32,117 3763.6 1031501.689 62306980 10.3771408 7.57044325 57.31161103 107.6850504 20131.6531 243139.926 78.5595553

6 1950 41,754 3802.5 1743396.516 81420300 10.6395505 7.57558465 57.38948281 113.2000356 20747.1235 316310.962 80.6008157

7 1960 75,751 3841.6 5738214.001 148471960 11.2352069 7.58069975 57.46700873 126.2298746 22021.0056 574245.587 85.1707303

8 1970 119,553 3880.9 14292919.81 235519410 11.6915151 7.58578882 57.54419205 136.6915246 23032.2847 906903.811 88.6893643

9 1980 199,830 3920.4 39932028.9 395663400 12.2052223 7.59085212 57.62103596 148.967451 24166.3401 1516879.98 92.6480375

10 1990 262,705 3960.1 69013917.03 522782950 12.478787 7.59588992 57.69754364 155.7201252 24832.7861 1995478.26 94.7874924

11 1995 302,808 3980.025 91692684.86 604101960 12.6208542 7.59839933 57.73567237 159.2859612 25178.6042 2300856.1 95.8982902

12 2000 327,989 4000 107576784.1 655978000 12.7007354 7.60090246 57.7737182 161.3086784 25401.4707 2493012.4 96.5370506

13 2005 352,471 4020.025 124235805.8 706704355 12.7727236 7.60339934 57.81168152 163.1424689 25609.3109 2679977.77 97.1161184

SUMA 25,451 1,808,683 49842.391 457527141.5 3.5926E+09 146.90 98.53 746.8205122 1675.925049 288,078.65 1.3735E+07 1113.65551


Con estos valores y la aplicación de las ecuaciones 1.2´ a la 1.17´ se obtienen los coeficientes "a" y "b", y el coeficiente de correlación "r", así como las ecuaciones de ajuste mostradas en el siguiente cuadro.

Cuadro 15. Ecuaciones de ajuste.

Tipo de ajuste Coeficiente "a" Coeficiente "b" Factor "r" Ecuación de ajuste

Lineal -6507934.659 3395.22351 0.922713333 P = a + b∙t Exponencial 6.84306E-23 0.0318404 0.982324271 P = a∙ebt Logarítmico -49999904.79 6615164.98 0.920017541 P = a + b (Lnt) Potencial 1.9972E-200 62.1585746 0.981373761 P = a∙tb




En el cuadro 15 se tiene que el coeficiente de correlación “r” es igual a 0.98 para el ajuste exponencial y potencial, lo que determina que el crecimiento de la población histórica tiende a alguno de estos dos tipos de ajuste. Las proyecciones de población hacia el año 2030, calculadas con las ecuaciones anteriores, se muestran en el siguiente cuadro. Cuadro 16. Proyección de población obtenida con las ecuaciones de ajuste.

Año Población histórica

Ajuste lineal

Ajuste exponencial

Ajuste logarítmico

Ajuste potencial

1900 17,852 -57,010 12,843 -57,995 12,679

1910 21,219 -23,058 17,658 -23,269 17,570

1921 25,254 14,290 25,064 14,719 25,108

1930 29,380 44,847 33,381 45,639 33,572

1940 32,117 78,799 45,897 79,826 46,291

1950 41,754 112,751 63,105 113,837 63,721

1960 75,751 146,703 86,765 147,675 87,573

1970 119,553 180,656 119,296 181,340 120,157

1980 199,830 214,608 164,023 214,834 164,601

1990 262,705 248,560 225,521 248,160 225,127

1995 302,808 265,536 264,440 264,760 263,130

2000 327,989 282,512 310,076 281,319 307,427

2005 352,471 299,488 363,587 297,836 359,043

2006 302,884 375,350 301,135 370,345

2007 306,279 387,494 304,432 381,998

2008 309,674 400,030 307,727 394,010

2009 313,069 412,973 311,020 406,395

2010 316,465 426,333 314,312 419,162

2011 319,860 440,126 317,603 432,324

2012 323,255 454,366 320,891 445,892

2013 326,650 469,066 324,178 459,879

2014 330,045 484,241 327,464 474,297

2015 333,441 499,908 330,748 489,160

2016 336,836 516,081 334,030 504,480

2017 340,231 532,778 337,310 520,273

2018 343,626 550,015 340,589 536,552

2019 347,022 567,809 343,866 553,332

2020 350,417 586,179 347,142 570,628

2021 353,812 605,144 350,416 588,456

2022 357,207 624,722 353,688 606,831

2023 360,603 644,933 356,959 625,770

2024 363,998 665,798 360,228 645,291

2025 367,393 687,339 363,496 665,411

2026 370,788 709,576 366,762 686,148

2027 374,183 732,533 370,026 707,520

2028 377,579 756,232 373,289 729,547

2029 380,974 780,699 376,550 752,248

2030 384,369 805,956 379,810 775,644




I.4 Proyecciones del Consejo Nacional de Población (CONAPO)

El Consejo Nacional de Población tiene la misión de regular los fenómenos que afectan a la población en cuanto a su volumen, estructura, dinámica y distribución en el territorio nacional, con el fin de lograr que ésta participe justa y equitativamente de los beneficios del desarrollo económico y social. Asimismo realiza proyecciones de población considerando los distintos factores que intervienen en el desarrollo de las mismas. En el siguiente cuadro se muestra la proyección de población de la localidad al año 2030, con datos extraídos de la página oficial de la CONAPO.

Cuadro 17. Proyección de población mediante la CONAPO.

Año Población

(Hab.) Año

Población (Hab.)

2005 355,732 2018 401,836

2006 358,752 2019 404,729

2007 362,948 2020 407,516

2008 367,025 2021 410,181

2009 370,987 2022 412,734

2010 374,846 2023 415,152

2011 378,587 2024 417,426

2012 382,218 2025 419,556

2013 385,756 2026 421,550

2014 389,169 2027 423,380

2015 392,495 2028 425,055

2016 395,703 2029 426,565

2017 398,825 2030 427,912

Fuente: CONAPO, Proyecciones de población.

I.5 Análisis de Resultados y Selección del Mejor Método

En el siguiente cuadro se resume los datos obtenidos aplicando los métodos antes descritos.

Cuadro 18. Resumen de datos de proyección de población.

Año

Población futura (habitantes)

Método Aritmético

Método Geométrico

Ajuste exponencial

Ajuste potencial

CONAPO

2010 376,953 413,304 426,333 419,162 374,846

2015 401,435 484,636 499,908 489,160 392,495

2020 425,917 568,280 586,179 570,628 407,516

2025 450,399 666,359 687,339 665,411 419,556

2030 474,881 781,367 805,956 775,644 427,912

Fuente: Elaboración propia, utilizando datos de INEGI y CONAPO.



Una vez que se determinó la población de proyecto aplicando los métodos anteriormente descritos, se observa que los valores de proyección en los métodos geométrico, exponencial y potencial se disparan. Los valores del método aritmético y las proyecciones de CONAPO presentan un comportamiento más acorde a las tendencias actuales de crecimiento; considerando que las proyecciones de CONAPO son datos oficiales y tienden a ser inferiores a datos reales, se llega a la conclusión que para cuestiones de diseño se utilizarán los datos del método aritmético. La población de diseño al año 2030 será de 474,881 habitantes.

Gasto de diseño de demanda


CAPÍTULO II.- GASTO DE DISEÑO DE DEMANDA II.1 Dotación Se entiende por dotación la cantidad de agua que se asigna a cada persona por día

y se expresa en (litros por habitante por día). Esta dotación es una consecuencia del estudio de las necesidades de agua de una población, quien la demanda para diferentes usos como: consumo doméstico, consumo público, consumo industrial, consumo comercial, fugas y desperdicios. La cantidad que constituye la “dotación normal” es el mínimo que debe darse a una población. La Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología (SEDUE) propone en sus “Normas de Proyecto para Obras de Abastecimiento de Agua Potable en la República Mexicana”, las siguientes dotaciones que están en función de la magnitud y el clima de las poblaciones.

Cuadro 19. Dotación normal según tipo de clima.

Habitantes Cálido Templado Frío Unidad

De 2,500 a 15,000 150 125 100 l/h/d

De 15 000 a 30,000 200 150 125 l/h/d

De 30,000 a 70,000 250 200 175 l/h/d

De 70,000 a 150,000 300 250 200 l/h/d

150,000 en adelante 350 300 250 l/h/d

Fuente: López Alegría, Pedro. (2006). Abastecimiento de agua potable y disposición y eliminación de excretas (4

ta reimpresión). Editorial Alfaomega. Página 48.

El clima predominante en la cabecera municipal de Mazatlán es cálido subhúmedo y como la proyección de la población para el año 2030 se encuentra dentro del rango de 150,000 en adelante (474,881 habitantes), la dotación a suministrar será de 350 lt/hab/día. En la ciudad de Mazatlán los usuarios del servicio de agua potable se clasifican de la manera siguiente: uso habitacional, industrial, comercial, servicios, hoteles y servicios públicos, se debe considerar también las pérdidas físicas en la red de distribución y tomas domiciliarias que para efectos prácticos se considera del 35%. En la figura siguiente se muestra la distribución de demandas por tipo de usuario.



Figura 7. Demanda de agua potable en el municipio de Mazatlán. (JUMAPAM).

II.2 GASTO DE DISEÑO Se toma como base el valor de la dotación para proyectar la demanda futura de agua, así como la proyección de la población al año de diseño. Debido a las variaciones en la demanda de agua, ocasionadas por las diferentes actividades que se desarrollan a lo largo del día, se producen fluctuaciones diarias y horarias y que afectan al diseño de las estructuras de suministro, ya que estas deben tener la capacidad de cubrir esas demandas. Para el cálculo del gasto máximo diario se asigna un coeficiente de 1.4 y para el gasto máximo horario se aplica un coeficiente de 1.55. Datos básicos de proyecto:

Dotación: 350 (Se obtiene este valor del cuadro de dotación normal).

II.2.1 Gasto medio (Qmed). Es la cantidad de agua requerida para satisfacer las necesidades de la población en un día de consumo promedio. Este valor se obtiene mediante la siguiente ecuación:

ó ó

í

Por lo tanto, aplicando la ecuación 2.1, se obtiene:

Demanda de Agua Potable

48%

3%6%5%3%

35%

Habitacional Industrial Comercial Hoteleria Serv. Publicos Pérdidas



II.2.2 Gasto máximo diario (Qmáx diario). Se utiliza para calcular el volumen de extracción diaria de la fuente de abastecimiento, el equipo de bombeo, la conducción y el tanque de regularización y almacenamiento. Se obtiene con la siguiente ecuación:

Donde:

Qmed; Gasto medio, en l.p.s.

C.V.D.; Coeficiente de variación diaria que equivale a 1.4. Aplicando la ecuación 2.2, se tiene:

II.2.3 Gasto máximo horario (Qmáx hor). Es el requerido para satisfacer las necesidades de la población en el día de máximo consumo y a la hora de máximo consumo. Este gasto se utiliza para calcular las redes de distribución, en algunos casos se utiliza también para líneas de conducción. Se obtiene con la siguiente ecuación:

á Donde:

Qmáx diario; Gasto máximo diario, en l.p.s.

C.V.H.; Coeficiente de variación horaria que equivale a 1.55. Aplicando la ecuación 2.3, se obtiene:

En el cuadro 20 se presenta un cuadro resumen de la demanda de agua potable hasta el año 2030 con una dotación de 350 litros/habitante/día.



Cuadro 20. Proyección de la demanda de agua potable al año 2030.

Año Población

(hab) Demanda

(l.p.s.) Gasto Máximo Diario

(l.p.s.) Gasto Máximo Horario

(l.p.s.)

2010 376,953 1,527.01 2,137.81 3,313.61 2012 386,746 1,566.68 2,193.35 3,399.69 2014 396,539 1,606.35 2,248.89 3,485.78 2016 406,331 1,646.02 2,304.43 3,571.86 2018 416,124 1,685.69 2,359.96 3,657.94 2020 425,917 1,725.36 2,415.50 3,744.03 2022 435,710 1,765.03 2,471.04 3,830.11 2024 445,503 1,804.70 2,526.58 3,916.19 2026 455,295 1,844.37 2,582.12 4,002.28 2028 465,088 1,884.04 2,637.65 4,088.36 2030 474,881 1,923.71 2,693.19 4,174.45

Fuente: Elaboración propia, utilizando datos de INEGI y SEDUE.

Para la propuesta de alternativas de captación y conducción de abastecimiento de agua potable para la Ciudad de Mazatlán y como se muestra en párrafos anteriores, para el diseño de los anteriores, se utilizará el dato de gasto máximo diario.

Figura 8. Proyección de la demanda de agua potable al año 2030. (Elaboración propia).

Con fines prácticos y utilizando un factor de seguridad en variación extraordinaria del consumo de agua potable, se utilizará un valor redondeado de 2.693 m3/s a 3.0 m3/s.

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

De

man

da

(l.p

.s.)

Año

Estudio de topografía


CAPÍTULO III.- ESTUDIO DE TOPOGRAFÍA

III.1 Vuelo aerofotogramétrico En base a la información proporcionada por la JUMAPAM, respecto al trazo probable del acueducto que se tenía indicado sobre la cartografía 1:50,000 del INEGI, se estableció un ancho de franja que cubriera las probables rutas para el trazo del acueducto. Con la franja establecida se propusieron varias líneas de vuelo para cubrir la fotografía aérea con la escala 1:10,000, cubriendo una extensión aproximada de 200 km2 con la toma de exposiciones en condiciones meteorológicas óptimas con la zona de estudio libre de nubosidad para efectuar el revelado fotográfico a color. En la siguiente figura se muestra el plan de vuelo que realizó la JUMAPAM.

Figura 9. Plan de vuelo establecido en imagen de satélite. (JUMAPAM).



III.2 Posicionamiento con GPS Con base en las fotografías aéreas se realizó la planeación de los puntos de control terrestre necesarios para ejecutar la aerotriangulación y de esta manera tener los puntos necesarios por modelo estereoscópico para apoyar la restitución. De acuerdo a los requerimientos del Software se establecieron 2 puntos por cada 3 modelos. Para el posicionamiento de los puntos de control, se utilizaron 2 equipos GPS de primer orden, doble banda que reciben las señales de 4 satélites mínimo, para asegurar la precisión requerida de 1:50,000. El tiempo de recepción será de 45 a 60 minutos en cada vértice. En cada punto se estableció una marca fija que indica el número de punto y se ubicó en sitios no susceptibles a ser removidos. La información obtenida por los Equipos GPS, será ligada a la red nacional realizando el cálculo de las coordenadas en proyecciones UTM en el sistema ITRF92 y transformadas a sistema Ortogonal para su utilización y aplicación en la Restitución. III.3 Restitución aerofotogramétrica Con las diapositivas y fotografías aéreas con los puntos GPS marcados en campo, así como con las coordenadas ortogonales, se realizó el proceso de aerotriangulación, que consiste en ligar las fotografías mediante la identificación de 2 puntos comunes entre una y otra, formando una red de cada línea de vuelo, y que de acuerdo a la formación de estas, se unen entre ellas, también mediante la identificación de puntos comunes, formando un bloque. De esta manera la red o bloque de fotografías queda unida por 4 puntos por modelo (par estereoscópico) con coordenadas instrumentales o fotográficas. A esta red o bloque se le suman los puntos GPS de control terrestre que tienen coordenadas ortogonales, teniendo de esta forma un modelo matemático-fotogramétrico, integrado por los puntos de coordenadas instrumentales y los puntos de control terrestre. Se efectuó un proceso de ajuste y compensación, mediante un software especializado dándonos por resultado las coordenadas terrestres ortogonales de los 4 puntos por modelo así como la precisión y desviaciones obtenidas en el proceso. Contando con los listados de coordenadas de los puntos de control, se procede a realizar el proceso de Restitución fotogramétrica, que inicia con la orientación interior de cada fotografía, de acuerdo a los datos de la cámara fotogramétrica que se utilizó en la toma de la fotografía aérea, la orientación relativa, realizando los movimientos de rotación y traslación en el instrumento fotogramétrico y la orientación absoluta con la que quedará el modelo estereoscópico a escala,



nivelado y orientado y listo para la restitución fotogramétrica mediante el trazo de los detalles planimétricos y altimétricos La restitución fotogramétrica se realizó a la escala 1:1,000 de una franja con el ancho establecido por las líneas de vuelo con el trazo de los detalles planimétricos que sean visibles en las fotografías, tales como vías de comunicación, (carreteras pavimentadas, caminos de terracerías, veredas, vías férreas, etc.) poblados, rancherías y construcciones aisladas, líneas y torres de energía eléctrica, líneas de conducción, áreas de vegetación y cultivos, etc. Las curvas de nivel se trazaron a cada metro distinguiendo a cada 5 metros las curvas maestras que serán graficadas con diferente color.

Figura 10. Fotografía aérea donde se observa parte del río “Presidio”, una localidad cercana y algunas vías de comunicación. (JUMAPAM).



Figura 11. Fotografía aérea donde se observa el proceso de construcción de la presa “Picachos”. (JUMAPAM).

Situación actual de infraestructura hidráulica


CAPÍTULO IV.- SITUACIÓN ACTUAL DE INFRAESTRUCTURA HIDRÁULICA Actualmente la Ciudad de Mazatlán se abastece con el agua subterránea del acuífero que se ubica sobre la margen derecha del río “Presidio”, aguas arriba de su descarga al Océano Pacífico, la extracción se efectúa con 40 pozos profundos que en conjunto aportan un caudal de alrededor de 1,400 lps. Las captaciones se agrupan en los sistemas denominados San Francisquito y El Pozole, bombeando su caudal hasta los cárcamos de bombeo que finalmente la envían a los tanques principales de regulación. La problemática del abastecimiento de agua, tiene dos variables que determinan la necesidad de plantear nuevas fuentes de abastecimiento. La primera es el incremento de la demanda que según proyecciones de la Junta Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Mazatlán (JUMAPAM), se requerirá de un caudal de 3 m3/s para el año 2030, siendo la demanda actual de 1,402 lps que es apenas el caudal de producción actual. La segunda variable se refiere a los problemas de calidad de la fuente actual de abastecimiento que proporciona agua con exceso de fierro y manganeso lo que implica un proceso de potabilización para quedar dentro de las normas de agua potable en los parámetros mencionados. Como parte de las recomendaciones del análisis de abastecimiento, se propondrá el caudal que debe explotarse, para recuperar el equilibrio hidráulico del acuífero. En la captación “El Pozole” la mayor parte de los pozos presentan un nivel dinámico en un rango de 20 a 27 metros y en la captación San Francisco se presentan niveles dinámicos de 7 a 22 metros. Actualmente la captación “El Pozole” produce un gasto medio de 729 lps con 20 pozos profundos y la captación San Francisco registra un caudal de 673 lps a través de 17 pozos profundos, con un caudal total de 1,402 lps. En el cuadro siguiente se muestra el caudal de explotación en cada uno de los pozos.

Cuadro 21. Producción estimada de la fuente de abastecimiento en el año 2005 por personal de operación de la JUMAPAM.

ZONA SAN FRANCISQUITO

No. Pozo Producción

Estimada (l.p.s.) No. Pozo

Producción Estimada (l.p.s.)

210 42.0 220 42.0

211 52.0 220-B 30.0

212 36.0 221 31.0

213 42.0 222 30.0

215 57.0 223 50.0

216 40.0 224 59.0

217 55.0 225 23.0

218 40.0 226 26.0

219 18.0 Total 673.0



Continuación Cuadro 21. Producción estimada de la fuente de abastecimiento en el año 2005 por personal de operación de la JUMAPAM.

ZONA EL POZOLE

No. Pozo Producción

Estimada (l.p.s.) No. Pozo

Producción Estimada (l.p.s.)

3 39.0 12 27.0

5 41.0 13 38.0

6 14.0 13-C 34.0

8 25.0 15-B 58.0

8-B 30.0 16 41.0

9 24.0 16-C 40.0

9B 54.0 17 39.0

10 32.0 18 36.0

10-C 55.0 19 38.0

11 30.0 41 34.0

Total 729.0

Fuente: JUMAPAM.

IV.1 Sistema de Pozos La captación de agua se lleva a cabo con pozos profundos perforados en un rango de 30 a 56 metros y conectados en batería para introducir el agua a los acueductos que la hacen llegar a la ciudad a dos cárcamos de bombeo. En la captación San Francisquito la mayor parte de los equipos de bombeo tienen una capacidad de 75 H.P. con solo dos equipos de 150 H.P., los diámetros de ademe son de 14” con diámetros de descarga de 8” en tubería de acero. La captación “El Pozole” cuenta con equipos de bombeo de 50, 75, 100, 125 y 150 H.P., los diámetros de ademe van de 14” a 18” en tubería de acero y los diámetros de descarga son de 6”, 8” y 10”. El problema principal de las captaciones se refiere al costo elevado de operación y mantenimiento reportando un importe mensual de 3´642,690 de pesos por mes incluyendo la operación, conservación y reposición de los equipos de todas las captaciones. A este costo se agrega un monto de 639,143.40 pesos por concepto de desinfección del agua, lo que nos arroja un total de 4´281,833 pesos que se traduce a un costo anual de 51´382,000 pesos. En los cuadros siguientes se muestran las características de cada una de las captaciones como profundidad de perforación, ademe, columna y tuberías de descarga, así como las características de los equipos de bombeo. Asimismo, en la figura 12 se muestra un esquema de la ubicación de pozos de las captaciones antes mencionadas.



Cuadro 22. Características de las captaciones de San Francisquito (Plan maestro de agua potable de la Ciudad de Mazatlán).

CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS DE CAPTACIÓN DE POZOS SISTEMA SAN FRANCISQUITO

Número 210 211 212 213 215 216 217 218

Profundidad Total (m) 55 50 42 40 48 40 42 42

Gasto Actual (l.p.s.) 32.2 28.3 27 27.03 36 14 27 17

Diámetro de ademe (pulg)

14 14 14 14 14 14 14 14

Diámetro de columna (pulg)

8 8 8 8 8 8 8 8

Diámetro de descarga (pulg)

8 8 8 8 8 8 8 8

BOMBA

Marca FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANK

S FAIRBANKS FAIRBANKS

Tipo VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL

No. de pasos 6 5 5 10 5 5 7 5

Lubricación AGUA AGUA AGUA AGUA AGUA AGUA AGUA AGUA

Modelo

MOTOR

Marca FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS OCELCO FAIRBANKS PEABODY FAIRBANKS FAIRBANKS

Potencia (HP) 75 150 75 75 75 75 75 75

Voltaje (Volts) 440 440 440 440 440 440 440 440

Número 219 220 222 223 224 226 227 41

Profundidad Total (m) 42 36 42 36 36 36 48 36

Gasto Actual (l.p.s.) 39 18.62 15 29 31.51 10.39 40 34


14 14 14 14 14 14 14 14

Diámetro de columna (pulg)

8 8 8 8 8 8 10 8

Diámetro de descarga (pulg)

8 8 8 8 8 8 8 8

BOMBA

Marca FAIRBANKS FAIRBANKS OCELCO FAIRBANKS FAIRBANKS PEABODY FAIRBANKS PEABODY

Tipo VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL

No. de pasos 9 9 9 8 8 4 6 5

Lubricación AGUA AGUA AGUA AGUA AGUA AGUA ACEITE AGUA

Modelo T6DA925T T6DA925T T6DA925T T6DA925T T6EA3445T

MOTOR

Marca FAIRBANKS FAIRBANKS OCELCO FAIRBANKS FAIRBANKS PEABODY FAIRBANKS PEABODY

Potencia (HP) 75 150 75 75 75 75 75 75

Voltaje (Volts) 440 440 440 440 440 440 440 440

Fuente: JUMAPAM.



Cuadro 23. Características de las captaciones de El Pozole (Plan maestro de agua potable de la Ciudad de Mazatlán).

CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS DE CAPTACIÓN DE POZOS SISTEMA EL POZOLE

Número 3 5 6 6-C 7 8 8-B 9 9-B 10 10-C 11

Profundidad Total (m)

34 49 29 50 30 31 30 26 26 34 32 31

Gasto Actual (l.p.s.)

28.81 15.35 25.75 42.03 13.43 18.78 15.67 26.76 38.44 30.29 20 43.22


18 12 14 14 18 16 16 16 14 18 14 18

Diámetro de columna

(pulg)

8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 8

Diámetro de descarga

(pulg)

8 8 10 8 8 8 8 6 6 8 8 8

BOMBA

Marca FAIRBANKS

FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS PEABODY FAIRBANKS FAIRBANKS

JACUSSI FAIRBANKS

Tipo VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL

No. de pasos

6 8 6 7 7 6 7 8 5 4 5 5

Lubricación AGUA AGUA ACEITE ACEITE AGUA ACEITE AGUA ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE

Modelo 12LCT4 63355 12LCT4 T6DA925T 1CLLA

1CLLA MCT6

T3FB100ST

MOTOR

Marca FAIRBANKS

FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS

JACUSSI FAIRBANKS

Potencia (HP)

75 75 100 150 50 75 75 75 100 100 150 75

Voltaje (Volts)

440 440 440 440 440 440 440 440 440 440 440 440

Número 12 12-C 13 13-C 14 15-B 16 16-C 17 18 19 41

Profundidad Total (m)

30 50 33 56 30 33 38 30 35 54 55 55

Gasto Actual (l.p.s.)

45 44.32 67.84 36.18 36.31 61 9.73 33.22 47.45 27.26 29.12 26


18 14 15 16 18 16 14 14 16 14 16 14

Diámetro de columna

(pulg) 8 8 10 8 8 10 8 8 10 8 8 8

Diámetro de descarga

(pulg)

8 8 8 8 8 8 8 6 8 8 8 8

BOMBA

Marca FAIRBANKS FAIRBANKS PEABODY FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS OCELCO FAIRBANKS FAIRBANKS

FAIRBANKS FAIRBANKS

Tipo VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL

No. de pasos

7 7 4 7 7 5 7 7 7

7 5

Lubricación ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE ACEITE

Modelo

T3EA341ST 14DCL T6EA92ST

T3TB100ST

T3TB100ST T3EA341ST

T3TB100ST T3EA341ST

MOTOR

Marca FAIRBANKS FAIRBANKS PEABODY FAIRBANKS FAIRBANKS FAIRBANKS OCELCO FAIRBANKS FAIRBANKS

FAIRBANKS FAIRBANKS

Potencia (HP)

125 100 125 75 125 150 125 100 150 75 75 75

Voltaje (Volts)

440 440 440 440 440 440 440 440 440 440 440 440

Fuente: JUMAPAM.



Figura 12. Ubicación de pozos de las captaciones El Pozole y San Francisquito. (Plan maestro de agua potable de la Ciudad de Mazatlán).

ZONA DE CAPTACION

SAN FRANCISQUITO

ZONA DE CAPTACION

EL POZOLE

ZONA DE CAPTACION

SAN FRANCISQUITO



IV.2 Líneas de conducción Actualmente se cuenta con tres líneas de conducción para llevar el agua de las captaciones a la ciudad, operando de la siguiente manera: Las tres líneas se ubican paralelas a la carretera Mazatlán - Villa Unión; en la parte sur de la misma se tiene una tubería de 30” de diámetro en material de concreto reforzado “Lock – Joint” la cual recibe una parte del caudal del sistema “El Pozole” haciendo llegar el agua al cárcamo de bombeo “Benito Juárez”. Al mismo cárcamo llega una línea de 30” en tubería de acero que recibe también una parte de la captación del sistema “El Pozole” y se ubica en la parte norte de la carretera mencionada. La tercera línea se ubica en la parte norte de la línea de acero y tiene un diámetro de 36” en material de asbesto cemento, haciendo llegar el caudal al rebombeo denominado “Flores Magón” que a su vez la hace llegar al tanque de regulación del mismo nombre. Se tienen varios rebombeos para hacer llegar el agua a los diversos tanques de regulación, sin embargo los dos principales son los que reciben el agua directamente de las captaciones mencionadas y operan de la manera siguiente: El cárcamo “Benito Juárez” recibe el agua de la captación “El Pozole” y la envía a los tanques de regulación “Loma Atravesada” y “Casamata”, el primero cuenta con una capacidad de 5,000 m3 y el segundo es el más antiguo del sistema y tiene una capacidad de 11,000 m3, el agua se conduce con tuberías de 24” hacia ambos tanques. El rebombeo “Flores Magón” que se ubica en la zona nororiente de la localidad, recibe el caudal de la captación denominada “San Francisquito” y alimenta al tanque denominado “Flores Magón” que tiene una capacidad de 5,000 m3. De la línea de alimentación al tanque “Flores Magón”, se alimenta por bombeo al tanque “Balcón de las Flores” a través de una línea de 10” de diámetro, venciendo un desnivel de 65 metros. En la figura siguiente se muestra la red de alimentación a los principales tanques de regulación, indicando los diámetros de las líneas de conducción y el sentido de flujo del agua.



Figura 13. Sistema de conducción de agua potable de la ciudad de Mazatlán, Sinaloa. (JUMAPAM).

220

41TANQUE BALCON DE

LAS FLORES

CAP= 650 m3

ELEV. PISO = 80.00 m

TANQUE FLORES

MAGON CAP= 5,000 m3


REBOMBEO FLORES

MAGON

CAP. = 800 m3, ELEV.

PISO = 14.47 m

ZONA DE CAPTACION

SAN FRANCISQUITO

ZONA DE CAPTACION

EL POZOLE

LINEA DE CONDUCCION

DE 36"Ø DE ASBESTO

CEMENTO

LINEA DE CONDUCCION

LOCK - JOINT DE 30"Ø

DE CONCRETO

LINEA DE CONDUCCION

DE 30"Ø DE ACERO

REBOMBEO VALLES

DEL EJIDO


TANQUE VALLES DEL EJIDO

CAP. = 1,562 m3


TANQUE CASAMATA

CAP.= 11,000 m3


REBOMBEO BENITO

JUAREZ CAP.=1,500 m3

ELEV. PISO = 5.9 m

LINEA DE CONDUCCION

LOCK - JOINT DE 30"Ø

DE CONCRETO

LINEA DE CONDUCCION

DE 36"Ø DE ASBESTO

CEMENTO

SISTEMA DE CONDUCCION DE AGUA POTABLE

PARA LA CIUDAD DE MAZATLAN SINALOA

TANQUE LOMA

ATRAVESADA

CAP. = 5,000 m3

ELEV. PISO = 41.6 m



IV.3 Cárcamos de bombeo

Como se menciona anteriormente, los cárcamos “Benito Juárez” y “Flores Magón” son los de mayor importancia dentro del sistema de agua potable, el primero tiene una capacidad de 1,500 m3 y está equipado con 4 bombas de la marca Fairbanks Morse y 2 bombas de la marca IEM, cada equipo tiene una potencia de 200 H.P. y se utilizan para bombear el agua a los tanques “Casamata” y “Loma Atravesada”. El cárcamo “Flores Magón” tiene una capacidad de 800 m3 y está equipado con tres equipos del tipo centrífugo horizontal de la marca Fairbanks Morse con una potencia de 200 H.P. para hacer llegar el agua al tanque de regulación del mismo nombre. Adicionalmente se tiene el rebombeo de agua del tanque “Flores Magón” al tanque “Balcón de Las Flores”, derivando de la línea principal de 30” una línea de 10” de diámetro y por otra parte el rebombeo “Valles del Ejido” para la alimentación del tanque “Valles del Ejido”. Para cuestiones del análisis económico de las alternativas de abastecimiento, se consideran los costos operativos de todos los rebombeos del sistema de agua potable para fines de comparación con otras alternativas de abastecimiento. Actualmente la Junta Municipal de Agua Potable reporta una erogación de 1,148,614.50 de pesos mensuales por concepto de operación y mantenimiento de todos los rebombeos del sistema de agua potable. En el cuadro siguiente se muestran las características de los dos rebombeos principales del sistema de agua potable de la ciudad de Mazatlán, Sinaloa.

Cuadro 24. Características de los cárcamos de bombeo principales.

CÁRCAMOS DE REBOMBEO DE AGUA POTABLE

Nombre Benito Juárez Flores Magón

Tipo de bomba Centrífuga - Horizontal Centrífuga - Horizontal

Marca de bomba (4) Fairbank Morse (2) IEM

(3) Fairbank Morse

Diámetro de impulsores 10" 10"

No. de equipos 6 3

Potencia por equipo (H.P.) 200 125

R.P.M. 1770 1770

Fuente: Plan maestro de agua potable de la Ciudad de Mazatlán.



IV.4 Tanques de Regulación

El más antiguo y de mayor capacidad es el tanque “Casamata” que se ubica en la parte sur de la Bahía con una elevación de 30.76 metros, es de tipo superficial con una capacidad de 11,000 m3. El tanque “Loma Atravesada” se ubica en la colonia del mismo nombre en la elevación 41.6 metros, tiene una capacidad de 5,000 m3 y es de tipo superficial. Ambos reciben el agua del cárcamo de bombeo “Benito Juárez”. El otro tanque principal se denomina “Flores Magón” y tiene una capacidad de 5,000 m3, es de tipo superficial y recibe el agua del cárcamo “Flores Magón”. De este tanque se bombea otra línea para alimentar al tanque denominado “Balcón de las Flores” que tiene una capacidad de 650 m3. El tanque “Valles del Ejido” se alimenta del rebombeo del mismo nombre, este tiene una capacidad de 1,562 m3, es de tipo superficial y se utiliza para alimentar toda la parte norte de la ciudad. En conjunto los cinco tanques existentes tienen una capacidad de 23,250 m3, dominan la mayor parte de la ciudad y su capacidad de regulación es suficiente para el gasto máximo diario que demanda el sistema, aunque se debe tomar en cuenta su zona de influencia respectiva para que esta afirmación tenga validez. En el cuadro siguiente se muestran las características de los cinco tanques principales de la localidad.

Cuadro 25. Características de los principales tanques del sistema de agua potable.

TANQUES DE REGULARIZACIÓN

Nombre Capacidad

(m3) Elevación m.s.n.m.

Tipo

Casamata 11,000 27.69 Superficial

Loma Atravesada 5,000 41.6 Superficial

Flores Magón 5,000 41.6 Superficial

Cárcamo B. Juárez 1,600 5.9 Superficial-Bombeo

Cárcamo F. Magón 800 14.47 Superficial-Bombeo

Balcón de las Flores 650 80 Superficial

Valles del Ejido 1,600 51.6 Superficial

Fuente: Plan maestro de agua potable de la Ciudad de Mazatlán.



IV.5 Planta Potabilizadora “Los Horcones” El agua de las baterías de pozos de “San Francisquito” y “El Pozole”, única fuente de abastecimiento de la ciudad de Mazatlán, tenía un alto contenido de hierro y manganeso con tendencia a irse incrementando, lo cual fue motivo de inconformidad y rechazo por la población. Para dar solución a esta problemática, se requirió construir una planta potabilizadora, con la cual se trata agua rodada de la presa “Picachos” para utilizarla en reemplazo del agua de aquellos pozos generadores de la mayor parte de fierro y manganeso, y además tratar el agua de los pozos de menor generación de éstos minerales. Se construyó la planta potabilizadora “Los Horcones” para dotar a la población con agua potable que cumpla con lo límites permisibles por la normatividad. Esta planta fue construida en las inmediaciones de la comunidad de “El Vainillo”, ubicada a 16 km al sur de la ciudad de Mazatlán, frente a la carretera que entronca al aeropuerto. La cota de plantilla de salida del agua es la suficiente para que el agua llegue por gravedad hasta los tanques de regulación. El agua que llega a la planta desde los pozos es mediante la potencia de los equipos de bombeo actuales, y el agua rodada proveniente de la “Presa Picachos” circula mediante una estación de bombeo que fue construida al pie del canal principal, la cual recibe el caudal total de explotación y lo bombea hacia los módulos de filtración de la planta. El dimensionamiento de las unidades se basa en las necesidades propias del gasto a tratar. El área en que se construyó la planta potabilizadora es aproximadamente 4.9 hectáreas. De acuerdo con la población actual y futura en la zona de estudio, las consideraciones previas indican que con la infraestructura ya construida se puede potabilizar hasta 3,000 lps, con la opción de poder potabilizar tanto el agua de los pozos profundos como el agua rodada del canal de la margen derecha del Río Presidio, ya sea de manera alternada o potabilizando 1,500 lps de cada fuente de abastecimiento. Para complementar la obra, se requirió la construcción de los módulos de coagulación y sedimentación con la finalidad de potabilizar el agua del canal, requiriendo además una obra de toma para la captación de esta fuente. En las figuras siguientes se muestran algunas imágenes durante el proceso de construcción de la planta potabilizadora.



Figura 14. Colado, instalación y construcción del módulo dos, P. P. “Los Horcones”. (JUMAPAM).

Figura 15. Módulo dos y Tubería en módulo uno en construcción, P. P. “Los Horcones”. (JUMAPAM).

Figura 16. Módulo de filtración y desarenador en construcción, P. P. “Los Horcones”. (JUMAPAM).



IV.6 Presa “Picachos” Se pretende que constituya una fuente de abastecimiento para la obra de conducción, con una cortina que originalmente se proponía con una elevación a la corona de 135.50 metros, pero de acuerdo a la información del fideicomiso responsable de la obra, se pretende dar mayor elevación a la cortina lo cual es benéfico para el proyecto de acueducto que tendrá mayor carga hidráulica en el punto de inicio. La presa “Picachos” sobre el río “Presidio” va a modificar el comportamiento actual del acuífero, reduciendo posiblemente la recarga de las captaciones existentes, lo que provocaría la reducción del gasto de extracción. Previendo esta condición del nuevo comportamiento del agua superficial y subterránea, se comprometió un caudal de 3,000 lps para el abastecimiento de agua potable a la ciudad de Mazatlán lo que se considera una buena alternativa para garantizar el abasto de la ciudad. Se presenta a continuación fotografías del sitio de la obra, mostrando el avance del proceso de construcción.

Figura 17. Vista Panorámica y cortina de la “Presa Picachos” en etapa de construcción. (JUMAPAM).

Figura 18. Vista del vertedor en construcción y Planta de concreto en el sitio de la obra. (JUMAPAM).



Figura 19. Vista del la obra de desvío y vista aguas arriba del río “Presidio”. (JUMAPAM).

Figura 20. Vista del puente para uso vehicular de una margen a otra del río. (JUMAPAM).

IV.7 Presa Derivadora “Siqueiros” Esta presa se construyó para la derivación de un gasto de 15 m3/s para la aplicación de riego agrícola, a través de la conducción por un canal a cielo abierto que se ubica en la margen derecha del río “Presidio”. El agua circula de norte a sur pasando por seis diques que recolectan el agua de algunos arroyos que se ubican perpendiculares a la margen derecha del canal. El canal termina en un punto muy cercano al sitio de la planta potabilizadora “Los Horcones” y en su recorrido cuenta con varios canales laterales que suministran el agua a las zonas de cultivo que se ubican entre el canal principal y la carretera que comunica a las localidades del Vainillo, Escamillas, San Francisco, La Tuna y otras localidades más lejanas de la costa. Con la construcción de la presa “Picachos” se modificarán los escurrimientos del río “Presidio” pero se dejará pasar el caudal que se plantea dentro de las políticas de operación de ambas presas, en relación con el estudio de alternativas, se debe tomar en cuenta la posibilidad de extracción de 1.5 m3/s del canal de la margen derecha, para su aprovechamiento como agua potable una vez tratada en la planta potabilizadora “Los Horcones”.



A continuación se presentan fotografías de la Presa Derivadora “Siqueiros”.

Figura 21. Presa derivadora “Siqueiros”. (JUMAPAM).

En las fotografías anteriores se muestra el represamiento que provoca la cortina y el canal que conduce el caudal mencionado, para la opción del aprovechamiento del agua de la presa para uso potable, se tomará del último tramo de este canal que se ubica muy cerca de la planta potabilizadora “Los Horcones”.

Figura 22. Canal principal de la margen derecha del río “Presidio”. (JUMAPAM).

Figura 23. Canal de llamada para alimentación del canal. (JUMAPAM).

Estudio hidrológico de aguas superficiales y subterráneas


CAPÍTULO V.- ESTUDIO HIDROLÓGICO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS V.1 Antecedentes De acuerdo con el objetivo principal de la presente tesis, la Ciudad y Puerto de Mazatlán cuenta con una concesión para la extracción de aguas subterránea de 1.6 m3/s, de los cuales en la actualidad extrae 1.4 m3/seg, que en base a los últimos análisis de las condiciones del acuífero, se observan aspectos que hacen pensar que este nivel de explotación está ocasionando efectos negativos en la calidad del agua. Con la finalidad de mantener una calidad adecuada del agua que la Junta Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Mazatlán (JUMAPAM), entrega a los pobladores de Mazatlán, encomendó la realización de un estudio que evalúe la utilización del agua bajo un esquema de aprovechamiento mixto, es decir, utilizar aguas subterráneas y aguas superficiales del río “Presidio”, de tal forma que se logre un equilibrio en los costos de operación y en la conservación de los recursos con los que cuenta la región. V.2 Disponibilidad de aguas superficiales La zona de estudio se localiza en la denominada Llanura Costera del Pacífico y, de acuerdo con la subdivisión administrativa del agua superficial, esta corresponde a la denominada Región III, la cual presenta condiciones características del noroeste de México, en el que el agua es un recurso muy apreciado debido a su alta demanda para diferentes usos, como: agricultura, dotación de agua potable a asentamientos humanos, dotación a industrias diversas, pastizales, generación de energía eléctrica, acuacultura, etc. La Región III, se subdividió en 13 cuencas principales relacionadas con los siguientes ríos: Fuerte, Sinaloa, Mocorito, Culiacán, San Lorenzo, Elota, Piaxtla, Quelite, Presidio, Baluarte, Cañas, Acaponeta, y San Pedro-Mezquital. Comprende a la totalidad del estado de Sinaloa y porciones de los estados de Sonora, Chihuahua, Durango, Zacatecas y Nayarit, abarcando una superficie total de 156 627 Km2. En el siguiente cuadro se presenta un desglose del área y el porcentaje que le corresponde a cada una de las cuencas de la Región III.

Cuadro 26.Cuencas hidrológicas en la Región III.

Clave Nombre Área (km2) Porcentaje

A Río Fuerte 43,135 27.5

B Río Sinaloa 12,678 8.1

C Río Mocorito 4,206 2.7

D Río Culiacán 22,056 14.1

E Río San Lorenzo 9,522 6.1



Continuación Cuadro 26.Cuencas hidrológicas en la Región III.

Clave Nombre Área (km2) Porcentaje

F Río Elota 4,408 2.8

G Río Piaxtla 7,867 5

H Río Quelite 918 0.6

Subregión 10 104,790 66.9

I Río Presidio 6,860 4.4

J Río Baluarte 5,180 3.3

K Río Cañas 2,375 1.5

L Río Acaponeta 8,324 5.3

M Río San Pedro 29,098 18.6

Subregión 11 51,837 33.1

Región III 156 627 100

Fuente: CNA, GASIR, Gerencias Estatales.

Como se observa en el anterior cuadro, la cuenca del río “Presidio” y el Puerto de

Mazatlán se localizan en la Subregión 11 denominada Presidio – San Pedro, de la

cual la Cuenca del río “Presidio” cubre un área de 6,860 Km2 y se localiza

abarcando la Llanura costera del Pacifico y la Sierra Madre Occidental, en los

estados de Sinaloa y Durango, como se muestra en la siguiente figura.

Figura 24. Localización de la cuenca del río “Presidio” en la Región Administrativa III, Subregión 11, comprendida entre los estados de Sinaloa y Durango. (CNA, GASIR, Gerencias Estatales).

A

B

DC

E

F

H

G

J

I

K

L

M

RH10 104,790. km 2

66.9 %

RH11 51,837. km 2

33.1 %

REGION III 156,627. km 2

SONORA

SINALOA

CHIHUAHUA

DURANGO

NAYARIT

ZACATECAS

OCEANO PACIFICO

N

I.- CUENCA RÍO

PRESIDIO



Para la subregión No. 11, la precipitación tiene las siguientes características: en la Llanura Costera, menores a los 1 000 mm; en el Pie de Sierra entre 1 000 y 1 200; en la Gran Meseta y las Cañadas hasta 1 550 mm, y en la Llanura de Durango, la precipitación oscila entre 400 y 700 mm. La zona de menor precipitación se ubica en la planicie costera del Río Fuerte, cuyo valor medio es de 300 mm y la mayor precipitación, en la Meseta y las Cañadas de los Ríos Acaponeta y San Pedro con valor que asciende hasta 1,550 mm. En virtud de que la distribución de la precipitación es bastante regular y los ríos corren en el mismo sentido, en todas las cuencas de la Región III, se presentan las mismas distribuciones estacionales, salvo pequeñas diferencias, como se muestra en el siguiente cuadro.

Cuadro 27. Distribución de la precipitación media mensual (mm).

Clave Cuenca ene feb Mar abr may jun jul ago sep oct nov dic Anual

A Río Fuerte 44 19 18 6 10 47 168 167 115 47 28 48 717

B Río Sinaloa 47 16 13 4 8 48 207 218 176 70 38 39 883

C Río Mocorito 24 9 4 1 2 16 158 190 132 57 30 28 650

D Río Culiacán 49 16 13 7 9 71 222 210 141 73 37 51 902

E Río San Lorenzo

55 18 14 11 13 89 211 192 137 67 36 61 903

F Río Elota 23 8 5 2 1 44 250 237 140 101 32 37 880

G Río Piaxtla 50 13 10 7 8 80 209 199 140 89 30 43 877

H Río Quelite 44 6 5 0 0 21 149 181 146 85 41 25 702

RH 10 42 13 10 5 6 52 196 198 140 73 34 41 809

I Río Presidio 40 7 5 0 3 32 248 261 208 87 45 27 963

J Río Baluarte 69 15 8 3 11 94 332 300 213 108 38 43 1233

K Río Cañas 30 5 1 0 5 60 287 276 196 81 30 14 985

L Río Acaponeta 39 9 2 1 8 101 320 309 251 75 28 22 1165

M Río San Pedro 30 7 3 4 11 71 168 151 118 38 17 21 639

RH 11 35 7 3 1 6 60 229 219 166 66 27 21 841

Región III 38 10 7 3 6 56 211 207 152 69 30 31 819


A nivel estacional, se presentan las principales épocas de lluvia: Lluvias de verano, entre los meses de junio a octubre. Éstas se caracterizan por ser lluvias intensas de corta duración influenciadas por sistemas convectivos locales y presencia de ciclones tropicales. El porcentaje de lluvia, en estos meses, es de 83 %. Lluvias de invierno, entre los meses de noviembre y enero. Se caracterizan por ser generalmente de poca intensidad y larga duración; son ocasionadas por convergencias, vaguadas y frentes fríos, provenientes del norte coinciden con zonas de baja presión que traen humedad del Océano Pacífico y que han generado avenidas extraordinarias en los años de 1949, 1991 y 1992. El porcentaje de lluvia, en esta temporada, es del 13 %.



Lluvias en meses secos: comprende los meses de febrero a mayo. Se caracterizan por lluvias esporádicas de baja intensidad y periodos de corta duración. El mes menos lluvioso es mayo, en algunos años es nula la precipitación; el porcentaje de lluvia, durante estos meses es de 4 %. V.2.1 Plano de Isoyetas En la Región III, Pacífico Norte, se identificaron 158 estaciones climatológicas. En virtud de que los periodos registrados son muy variables para el análisis de la precipitación, se seleccionaron 116 estaciones, distribuidas en la Región III, las cuales se homogeneizaron en un periodo de 21 años (de 1975 a 1995), completando todos los datos medios anuales faltantes en este periodo. Para homogeneizar los datos faltantes, se aplicó un método racional deductivo para el cual:

Se definen como estaciones pivote, las que cubren prácticamente el periodo indicado. Las estaciones pivote se ubican en el plano de isoyetas.

Se identifican y localizan las estaciones con datos faltantes. Sobre el plano, para cada estación con datos faltantes, se le asigna un factor de relación con las estaciones pivote cercanas, mínimo, dos estaciones. Para determinar el factor de ajuste, además de la cercanía con las estaciones piloto, se considera el nivel orográfico de la estación faltante respecto a las circundantes. Se complementan los datos faltantes, respetando los existentes. En la siguiente figura se muestra el plano de isoyetas de la región.

Figura 25. Plano de Isoyetas de la Región III, en mm/año. (CNA, GASIR, Gerencias Estatales).

N

OCEANO PACIFICO

m ayor a - 1500

200 - 300

300 - 600

600 - 1 000

1 000 - 1 500

300 - 600

600 - 1 000

1 000 - 1 500



En el siguiente cuadro se muestra el volumen medio anual precipitado en la región. Cuadro 28. Volumen medio anual de agua que se precipita sobre la Cuenca del

río “Presidio”.

Cuenca Precipitación media

(mm/año) Área total

(Km2) Volumen precipitado

(Hm3)

Río Presidio 963 6 860 6 609

Fuente: CNA, GASIR, Gerencias Estatales. V.2.2 Cuenca del río “Presidio” Llamado también Villa Unión, nace en el Estado de Durango con el nombre de El Salto; al ingresar al Estado de Sinaloa recorre la parte norte del poblado de Concordia y, después de recibir los Arroyos Tepalcates, Lasajería, San Julián, Jacobo, El Verde, Jaral, Arenales y Ventanas, desemboca en el Océano Pacífico, a unos 20 km al sur de Mazatlán. El área total de esta cuenca es de 6,860 Km2, incluyendo 1,004 Km2 del grupo de corrientes; hasta la estación hidrométrica “Siqueiros”, el área drenada es de 5,614 Km2 y el área de la corriente principal, hasta su desembocadura al Océano Pacífico, es de 5,856 Km2. Su cauce principal tiene una longitud de 215 Km. El escurrimiento medio anual es de 1,114 Hm3, de los cuales sólo se almacenan 5 Hm3; por lo que es una de las cuencas con mayor disponibilidad del recurso hídrico en la Región III. En la siguiente figura se muestra la cuenca del río “Presidio”.

Figura 26. Cuenca del río “Presidio”. (CNA, GASIR, Gerencias Estatales).

Pre

sidi

o

A. D

orado

A. A

rena

l

A. El Jaral

Presid

io

OCEANO

PACIFCO

CUENCA RIO PRESIDIO



En la siguiente figura se muestra el escurrimiento medio anual de la región.

Figura 27. Escurrimiento medio anual histórico, medido en la Estación “Siqueiros”, sobre el río “Presidio”, el volumen medio anual es de 1,114 Hm

3. (CNA, GASIR, Gerencias Estatales).

Aportaciones. Durante el periodo de 1966 a 1994, la estación “Siqueiros” registró un escurrimiento medio anual de 1 114 hm3, siendo 1994 el año con mayor volumen, del orden de los 2 846 Hm³. El año con menor escurrimiento, dentro del periodo de análisis, fue 1982 con 303 Hm3. Para 1993 no se reportan datos de escurrimientos.

En la siguiente figura se muestra el escurrimiento medio mensual de la región.

Figura 28. Escurrimiento medio mensual en la Estación “Siqueiros”. (CNA, GASIR, Gerencias Estatales).

Régimen de escurrimientos. La mayor parte de los escurrimientos se registra en los meses de julio, agosto, septiembre y octubre, que corresponde a la temporada de lluvias de verano. Los meses que presentan una considerable disminución en los escurrimientos son abril, mayo y junio. Los escurrimientos que se registran en temporadas de lluvias en la estación hidrométrica “Siqueiros” alcanzan el 88.3% de los escurrimientos totales, con una variabilidad que va desde el 59% en el año de 1972, hasta el 91% en el año de 1967.



Los escurrimientos de la temporada de lluvias de verano representan el 72.5% del total captado; mientras que los ocurridos en la temporada de lluvias de invierno, llegan apenas al 15.8%; en esta cuenca se definen mejor las dos temporadas de lluvia y la concentración de lluvias en verano no es tan marcada como sucede en las cuencas del los Ríos Quelite y Cañas. Para determinar el funcionamiento de la cuenca del Río Presidio, es necesario considerar varios factores en los que se encuentran los que evalúan la precipitación el escurrimiento y el área de la cuenca como lo son el rendimiento hídrico y el factor de escurrimiento, que a continuación se presentan:

Cuadro 29. Rendimiento hídrico (103 m³ / Km²).

Cuenca Precipitación

media (mm)

Área drenada

(Km²)

Volumen escurrido

(Hm³)

Rendimiento hídrico

(103 m³/Km²)

Río Presidio 963 5,614 1,114 198

Fuente: CNA, GASIR, Gerencias Estatales. En el cuadro anterior se presenta el cálculo del rendimiento hídrico para la cuenca del Río Presidio, que comparado con otros ríos de la Región III, se considera que tiene un buen rendimiento por Km2, de la misma forma en el siguiente cuadro se presenta el cálculo para el factor de escurrimiento. Cuadro 30. Análisis del Factor de Escurrimiento en la Cuenca del Río Presidio.

Cuenca Precipitación

media (mm)

Área drenada

(Km²)

Volumen precipitado

(Hm3)

Volumen escurrido

(Hm³)

Factor de escurrimiento

Río Presidio 963 5,614 5,406 1,114 0.21

Fuente: CNA, GASIR, Gerencias Estatales. En el cuadro anterior, el cálculo del factor de escurrimiento considera como área drenada hasta la Estación “Siqueiros”, por lo que el área de la cuenca es diferente de la reportada en las secciones anteriores, por otra parte para la determinación de la disponibilidad hace falta considerar la evaporación y los usos consuntivos por lo que los escurrimientos vírgenes son mayores que el escurrimiento medido en la estación de aforo del río. V.2.3 Balance de aguas superficiales El balance de aguas superficiales consiste en identificar, cuantificar y relacionar adecuadamente las entradas y salidas de agua, tomando como unidad o volumen de control una cuenca o subcuenca hidrológica y con la aplicación de cierta metodología, conocer las condiciones de disponibilidad hídrica de la cuenca o unidad en cuestión. El balance se realizó tomando como referencia el año 1995.



En el proceso de realización del balance intervienen algunos conceptos cuyo valor se considera en forma directa, cuando se tienen datos registrados, y otros que se estiman en forma indirecta si no se tienen los datos disponibles. El punto de referencia para determinar el volumen disponible de agua superficial en una cuenca es su escurrimiento por cuenca propia, esto es, el volumen total de agua que dicha cuenca es capaz de generar como escurrimiento a sus corrientes superficiales. Asimismo, es necesario conocer los usos consuntivos en la cuenca. En el siguiente cuadro se muestran los usos consuntivos en la cuenca.

Cuadro 31. Extracciones consuntivas, de aguas superficiales, en la Cuenca del

Río Presidio.

Cuenca Extracciones, en 106 m3/año (1995)

Uso para agua potable

Uso hidroagrícola

Uso industrial

Uso en ganadería

Total

Río Presidio 2.10 8.29 0.22 13.80 24.41


V.2.4 Estimación de los escurrimientos vírgenes en la cuenca La metodología utilizada para la estimación de los escurrimientos vírgenes fue la indicada en la "Guía para la Integración de la Información Base utilizada en la Estimación de los Escurrimientos Vírgenes" proporcionada por la Subdirección General de Programación, Gerencia de Planeación Hidráulica de la Comisión Nacional del Agua. De acuerdo con la división de la Región, que se utilizó en balances anteriores, para el presente balance se utilizan las cuencas y subcuencas mostradas en el cuadro 26. De acuerdo a la secuencia de cálculo para la estimación de la disponibilidad y según la metodología citada, se procede, en primer término, a estimar los escurrimientos vírgenes o por cuenca propia (Cp). Partiendo de la ecuación de continuidad:

Donde V es el almacenamiento en la cuenca y se supone igual a cero ya que el escurrimiento virgen implica, por definición, que todo el volumen escurre. Identificando las entradas y salidas, la ecuación de continuidad se puede escribir de la siguiente forma:



Despejando el término Cp de la anterior ecuación, se obtiene:

Donde:

Cp; Escurrimiento virgen o por cuenca propia, en hm3. Ab; Escurrimientos aguas abajo, en hm3. Ex; Exportaciones, en hm3. Ev; Volumen evaporado en vasos, en hm3. Uc; Usos consuntivos, en hm3. Ar; Escurrimiento aguas arriba, en hm3. Im; Importaciones, en hm3. R; Retornos, en hm3. En el siguiente cuadro se muestra la división de subcuencas de la subregión 11.

Cuadro 32. División en subcuencas de la Subregión 11, dentro de la que se encuentra la Cuenca del Río Presidio.

Cuenca Clave Subcuenca Est. hidrométrica Área (km²)

Ríos Presidio, Baluarte y

Cañas SRH 11G

G 1 Presidio “Siqueiros” 5,614

G 1D “Siqueiros” 1,246

G 2 Baluarte Baluarte II 4,653

G 2D Rosario 527

G 3 Cañas La Ballona 451

G 3D La Concha 1,924

Ríos Acaponeta, Rosamorada

y Bejuco SRH 11G

H 1 Acaponeta Acaponeta 5,092

H 1D Acaponeta-Des. 2,289

H 2 Rosamorada Rosamorada 215

H 2D Rosamorada-Des. 224

H 3 Bejuco El Bejuco 334

H 3D Bejuco - Des 170

Río San Pedro-Mezquital

SRH 11Y

I 1 La Sauceda Peña del Águila 2,616

I 2 Tunal San Felipe 2,008

I 3 Santiago Bayacora Refugio Salcido 1,052

I 4 Durango El Saltito 4,459

I 5 Poanas Narciso Mendoza 1,393

I 6 Suchil Vicente Guerrero 1,868

I 7 Graseros Graceros 598

I 8 San Pedro San Pedro 11,806

I 8D San Pedro - Des. 625

I 9 Cuencas cerradas 2,673




En virtud de que el escurrimiento virgen representa las condiciones naturales sin la intervención de obras hidráulicas que modifiquen a éste, se han considerado varios razonamientos:

Extracciones mínimas o nulas cuando se tienen datos con fechas muy posteriores y sin infraestructura.

Cuando se tienen registros de más de 30 años, antes de la existencia de infraestructura, se consideran éstos como representativos del escurrimiento virgen.

Se evitan extracciones cuando se deducen escurrimientos de registros que se consideran de escurrimiento virgen, es decir sin la intervención de la infraestructura hidráulica.

Cuando se aplican métodos indirectos, en este caso Langbein, se escoge uno de ellos para determinar el escurrimiento virgen, tomando como referencia la subcuenca más cercana en la cual se indica que método indirecto se aproximó más al directo.

Cuando se tienen almacenamientos en las subcuencas, se consideran como extracciones, las evaporaciones registradas en estos almacenamientos.

En los casos que no se tienen referencia de extracciones, estas se han supuesto considerando las extracciones al 95 y distribuyéndolas en los últimos años, de manera razonable.

Es importante hacer notar que cada subcuenca se ha analizado de manera razonada y es evidente que puede haber ajustes sin embargo, éstos no variarán significativamente los resultados finales.

Se muestran para cada una de las cuencas en primer término el nombre de cada subcuenca, su área correspondiente y el porcentaje, las estaciones hidrométricas su ubicación geográfica y el período de análisis para determinar el escurrimiento virgen así como el área total drenada hasta el punto de ubicación de la hidrométrica.

Para la aplicación de los métodos indirectos, se seleccionaron las estaciones climatológicas ubicadas dentro de la subcuenca analizada. El período de análisis fue de 1975 a 1995.

Se escogieron las estaciones climatológicas con el mayor período cubierto y se aplicó el método de polígonos de Thiessen para determinar los valores medios anuales de cada subcuenca.

Al principio de cálculo de cada cuenca, se muestra esquemáticamente el diagrama de cuenca, ubicado en él las estaciones hidrométricas mediante un pequeño rectángulo.



Por último se indica el cuadro de escurrimiento virgen de la cuenca indicando tipo de método, y el resultado del indirecto que más se aproxima al directo, cuando se tienen los dos.

La fuente de información relacionada con los datos registrados en las estaciones hidrométricas, es el Sistema de Información de Aguas Superficiales (SIAS). IMTA. CNA.

En el siguiente cuadro se muestran las características de la cuenca de análisis.

Cuadro 33. Características de la cuenca del río “Presidio”.

Cuenca hidrológica: SRH 11G Área ( km2) Porcentaje

Subcuenca G1 Río Presidio 5,614 81.8%

Subcuenca G1D Siqueiros 1,246 18.2%

Total de la cuenca: 6,860 100%

Fuente: CNA, IMTA, SIAS.

Figura 29. Diagrama de integración del Río Presidio, para el cual se consideran 2 Subcuencas, aforadas en la Estación “Siqueiros”. (Elaboración propia)

Localización de la Estación hidrométrica “Siqueiros”: Número: 1 Nombre: “Siqueiros” Longitud: 106°15'00" Latitud: 23°00'30" Periodo: 1966-1994 Aplicando la ecuación (5.3), para cada subcuenca, se obtienen los resultados, que se muestran en el siguiente cuadro.

G1

G1D



Cuadro 34. Escurrimiento virgen, de la cuenca del Río Presidio.

Clave Nombre Tramo Escurrimiento

virgen (Hm3)

Método indirecto

más próximo

G1 Presidio Desde su origen hasta la estación “Siqueiros”

1 140.52 Langbein

G1D “Siqueiros” Desde la estación “Siqueiros” hasta la desembocadura

42.92 Langbein

Río Presidio 1,183.44

Fuente: CNA.

V.2.5 Estimación de la disponibilidad superficial Cálculo de los escurrimientos aguas abajo Para estimar la disponibilidad superficial de cada una de las cuencas y subcuencas que conforman la región, se procedió al cálculo de los escurrimientos de aguas abajo (Ab) de cada uno de los tramos en los que fue dividida la región. Esto se hizo a través del principio de continuidad, es decir:

V representa el cambio anual del volumen de agua superficial almacenada, y se estima restando el volumen almacenado al final del año en estudio, del volumen inicial almacenado al principio del mismo, es decir:

Donde V1 y V2 son los volúmenes almacenados al principio y al final del año en

cuestión, por lo que V podría ser positivo o negativo. La ecuación de continuidad se expresa de la siguiente manera:

Despejando se obtiene:

En la siguiente página se muestra el procedimiento de cálculo del escurrimiento aguas abajo, para la cuenca, aplicando la ecuación 5.6.



Subcuenca Río Presidio (G1) Genera un escurrimiento virgen promedio de 1,140.52 hm3, resultado de un análisis en el periodo de 1966 a 1994. En esta subcuenca se tiene una demanda anual de 24.41 hm3. La expresión para calcular en escurrimiento aguas abajo de esta subcuenca queda simplificada de la siguiente manera:

Sustituyendo valores, se obtiene:

Subcuenca “Siqueiros” (G1D)

Figura 30. Escurrimiento virgen y usos consuntivos de la cuenca río “Presidio”. (Elaboración propia)

V.2.6 Distribución de las demandas aguas arriba Estimación de los volúmenes reservados Se entiende como escurrimiento reservado aguas abajo Rxy de una cuenca X, a la fracción del escurrimiento superficial que sale de la misma y que contribuye a satisfacer las extracciones de la cuenca aguas abajo Y escurrimiento reservado de cuenca propia, Rxx al que contribuye a la satisfacción de las extracciones dentro de la cuenca X.

G1

G1D

Cp =1140.52

Uc =24.41

Cp =42.92

Uc =0.0



El cálculo de la distribución de las demandas, se realiza en dirección de aguas abajo hacia aguas arriba en cada una de las cuencas analizadas. Volúmenes reservados, de la cuenca del Río Presidio Subcuenca “Siqueiros”. En esta subcuenca los volúmenes comprometidos son nulos ya que no se presentan usos consuntivos significativos por tal motivo, en la subcuenca “Siqueiros” no hay volúmenes reservados. Subcuenca Presidio. Al ser una cuenca independiente, la aportación la conforma el escurrimiento virgen de la misma subcuenca y el volumen comprometido viene a ser el de los mismos usos consuntivos:

Determinación de los volúmenes disponibles Los volúmenes disponibles de agua superficial en la desembocadura de una cuenca sin que causen problemas aguas abajo de la misma, se pueden estimar si a los escurrimientos aguas abajo de la cuenca se le disminuyen los volúmenes reservados con que dicha cuenca contribuye para satisfacer las extracciones aguas abajo. De acuerdo con lo anterior los volúmenes disponibles a la salida de una cuenca X para una cuenca Y son:

Asimismo, los volúmenes remanentes disponibles por cuenca propia son para la cuenca X:

Es importante aclarar que el balance hidráulico se aplicó a las demandas y condiciones de 1995, para este año los escurrimientos se presentaron bajo la condición de año seco, motivo por el cual las presas mostraron una variación negativa en su volumen almacenado, llegando a sumar -2,883.84 hm3. En virtud de que para determinar la disponibilidad, al escurrimiento virgen medio se le resta la variación de volumen en las presas, que para el año de 1995 fue negativo, ésta resulta incrementada por la variación negativa; sin embargo, para años en los cuales se tenga una variación positiva en los almacenamientos, el escurrimiento virgen medio resulta disminuido y por ende la disponibilidad. Por lo anterior es de esperarse que un balance hidráulico resulte representativo, para un año, cuando se relacione con las condiciones medias de escurrimiento y variación en los almacenamientos para ese año.



A fin de tener resultados acordes con las condiciones de 1995, se ha aplicado un factor de 0.7 al escurrimiento virgen medio a fin de que sea representativo de un año seco. Para la obtención de dicho factor, se han estimado los volúmenes medios, inferiores a la media considerando aquellas cuencas que se ven afectadas por la variación de volúmenes en sus almacenamientos: Este porcentaje se aplicó a las subcuencas afectadas por los cambios de almacenamiento, por lo tanto los valores de escurrimiento virgen se ajustan de acuerdo a lo indicado en el cuadro 34, y estos son los considerados para la estimación de la disponibilidad. En el siguiente cuadro se muestra el escurrimiento virgen ajustado.

Cuadro 35. Escurrimiento virgen ajustado (hm3/año).

Cuenca Esc. Virgen medio Esc. Virgen ajustado

Río Presidio 1 183.44 1 183.44

Fuente: Elaboración propia, utilizando datos de CNA. Con los valores ajustados se prosigue el cálculo para los volúmenes disponibles. Cuenca del Río Presidio.

Subcuenca Presidio:

Subcuenca “Siqueiros”:

V.3 Disponibilidad de Aguas Subterráneas En la Región Hidrológica Administrativa III Pacifico Norte, que comprende parte de los estados de Chihuahua, Durango, Nayarit, Zacatecas y la totalidad del territorio de Sinaloa se localizan por lo menos 21 sistemas hidrogeológicos compuestos por diversos acuíferos, cuyas características se pueden dividir en dos principales: acuíferos costeros y acuíferos en valles inter montanos, en la figura 31 se muestra la distribución de los sistemas hidrogeológicos de la RHA III, así como en el cuadro 36 la relación de las unidades hidrogeológicas divididas de acuerdo con la región hidrológica que les corresponde.



Figura 31. Localización de los acuíferos en la RHA III Pacífico Norte. (CNA)

Cuadro 36. Acuíferos de la RHA III Pacífico Norte.

Región Hidrológica

No Nombre del

acuífero Área de

estudio (km2) Tipo de acuífero

Condición Geohidrológica

10

1 El Fuerte 3,020 Libre Subexplotado

2 Sinaloa 4,070 Libre Subexplotado

3 Mocorito 1,180 Libre Subexplotado

4 Culiacán 2,720 Libre Subexplotado

5 San Lorenzo 2,110 Libre Subexplotado

6 Elota 380 Libre Subexplotado

7 Piaxtla 320 Libre Subexplotado

8 Quelite 140 Libre Subexplotado

Subtotal 13,940

11

9 Presidio 451 Libre Subexplotado

10 Baluarte 230 Libre Subexplotado

11 Valle de Escuinapa 80 Libre Subexplotado

12 Cañas 100 Libre Subexplotado

13 Acaponeta 3,275 Libre Subexplotado

14 San Pedro 2,844 Libre Subexplotado

15 Teacapán 90 Libre Subexplotado

16 Santiaguillo 1,500 Libre Sobrexplotado

17 Canatlán 1,150 Libre Sobrexplotado

18 V. Guadiana 1,000 Libre Sobrexplotado

19 V. Poanas 1,200 Libre Sobrexplotado

20 M. Victoria 1,000 Libre Subexplotado

21 El Mezquital 274 Libre Subexplotado

Subtotal 15,995

Total 29,935

Fuente: CNA.

SONORA

SINALOA

CHIHUAHUA

DURANGO

NAYARIT

ZACATECAS

OCEANO PACIFICO

N

ACUIFEROS REGIÓN III 23

AREA (km 2) 30 015

RECARGA (hm 3) 1 442

EXTRACCIÓN (hm 3) 976

DISPONIBILIDAD(hm 3) 466

12

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1718

20

21



En la figura 31, la unidad número 9 corresponde al acuífero del río “Presidio”, que a grandes rasgos ocupa un territorio que se localiza entre las coordenadas geográficas 23°05‟ a 24°15‟ de Latitud Norte y 105°05‟ a 106°20‟ de Longitud Oeste, la definición de la Unidad Hidrogeológica fue publicada en el Diario Oficial de la Federación (DOF), el año 2000 junto con la determinación de la disponibilidad acuífera mediante la realización del Expediente Técnico Justificativo del Acuífero del Río Presidio para la publicación de la Disponibilidad en el DOF, realizado por la Jefatura de Proyecto de Aguas Subterráneas, de la Subgerencia Técnica de la Gerencia Regional Pacífico Norte en abril de 2000.

Se localiza en la cuenca hidrográfica del río “Presidio”, al sureste del estado de Sinaloa y al suroeste de la región hidrológica No. 11 Presidio-San Pedro; por las características de la zona se considera que la superficie del sistema hidrogeológico completo (área de recarga, zona de almacenamiento de aguas subterráneas y área de descarga) comprende los mismos límites da la cuenca del río “Presidio”, más los arroyos independientes que desembocan a la laguna “El Huizache-estero La Sirena”, hasta el Puerto de Mazatlán; sin embargo, la zona que se ha estudiado comprende una superficie de 450.9 Km2 en el Valle del río “Presidio”, que es propiamente la Planicie Costera del Pacífico. En el siguiente cuadro se presenta la lista de las coordenadas de los vértices de la poligonal envolvente que limita a la Unidad Hidrogeológica No. 9 río “Presidio”, misma se representa en la figura 31.

Cuadro 37. Relación de vértices que definen la poligonal que limita la unidad hidrogeológica Río Presidio. (Publicado en el DOF).

Regional Clave U.H. Vértice X

L.W. Y

L.N.

3 2509 Río Presidio 1 -106.23 23.03

3 2509 Río Presidio 2 -106.19 23.08

3 2509 Río Presidio 3 -106.03 23.20

3 2509 Río Presidio 4 -106.00 23.26

3 2509 Río Presidio 5 -106.02 23.30

3 2509 Río Presidio 6 -106.05 23.32

3 2509 Río Presidio 7 -106.05 23.48

3 2509 Río Presidio 8 -105.71 23.75

3 2509 Río Presidio 9 -105.58 23.77

3 2509 Río Presidio 10 -105.43 23.70

3 2509 Río Presidio 11 -105.33 23.87

3 2509 Río Presidio 12 -105.00 23.90

3 2509 Río Presidio 13 -105.13 24.37

3 2509 Río Presidio 14 -105.30 24.38

3 2509 Río Presidio 15 -105.95 23.95

3 2509 Río Presidio 16 -106.20 23.77

3 2509 Río Presidio 17 -106.22 23.63

3 2509 Río Presidio 18 -106.34 23.52

3 2509 Río Presidio 19 -106.40 23.37

3 2509 Río Presidio 20 -106.50 23.30

Fuente: CNA, Subgerencia Técnica de la Gerencia Regional Pacífico Norte.



La poligonal definida por los vértices del cuadro anterior, comprende una superficie de 7,300.07 Km2 que es incluso un poco mayor que la superficie de la cuenca del Río Presidio, por que se incluyen las cuencas de corrientes que desembocan a la laguna El Huizache, al estero La Sirena y al estero del Sábalo.

Figura 32.Parte de la poligonal que muestra los limites oficiales de la Unidad Hidrogeológica río “Presidio”. (CNA, Subgerencia Técnica de la Gerencia Regional Pacífico Norte).

En la figura anterior, se observa parte de la poligonal publicada en el DOF, y en la

figura 33, se muestra la zona estudiada, que se considera la zona productora de

aproximadamente 450.9 Km2; sin embargo, la CNA indica que la zona de balance

empleada para la determinación de la disponibilidad es aún menor debido a la

disponibilidad de puntos de observación de la carga hidráulica resultando que el

área que define la disponibilidad en esta unidad comprende solamente 214 Km2

como se muestra en la figura 34.



Figura 33. Zona que abarca los estudios de Unidad Hidrogeológica Río Presidio. (CNA, Subgerencia Técnica de la Gerencia Regional Pacífico Norte).

Figura 34. Área de Balance para determinar la disponibilidad de agua subterránea de la Unidad Hidrogeológica río “Presidio”. (CNA, Subgerencia Técnica de la Gerencia Regional Pacífico Norte).



Después de definir la zona de evaluación, se determinaron las zonas de disponibilidad del acuífero con base a la metodología establecida por CNA, considerando los siguientes aspectos:

Extensión que ocupa cada municipio en la zona de extracción de agua subterránea en la unidad acuífera.

El grado de extracción de aguas subterráneas.

El rendimiento permanente y disponibilidad del acuífero.

El abatimiento medio anual de los niveles de agua en el acuífero.

La vulnerabilidad del acuífero a la contaminación. La zona de producción del acuífero está conformada por lomas bajas con pendientes suaves que resultan de la respuesta de las condiciones tectónicas en donde se observan lineamientos estructurales que condicionan la zona de acumulación de aguas subterráneas a los valles formados en el cauce del río “Presidio”. En la siguiente figura se muestran los controles estructurales en la cuenca del río “Presidio”.

Figura 35. Controles estructurales que limitan la zona de aprovechamiento de aguas subterráneas en la Cuenca del río “Presidio”. (CNA, JUMAPAM).



En la figura anterior, se observa el valle del río “Presidio” en la porción que define la zona de extracción de aguas subterráneas, las líneas verdes indican los controles estructurales, se resaltan con tonos rojo intenso las zonas que tienen mayor humedad y por consiguiente concentración de cobertura vegetal, que se asocian a zonas de cultivo, el relieve de los elementos montañosos se presenta en tonos café obscuro a café rojizo, los cuerpos de agua en tonos que van del azul al negro, con líneas azules y puntos rosas indican las líneas de conducción y la red de pozos de JUMAPAM, en líneas azul claro los límites de la zona urbana de la Ciudad de Mazatlán, la línea de color magenta representa la poligonal que limita la Unidad Hidrogeológica del Río Presidio. Es importante tener en cuenta que la zona definida entre dos estructuras lineales forma un valle. Los estratos acuíferos están representados por depósitos fluviales del Cuaternario y por depósitos clásticos del Terciario. Los depósitos del Cuaternario son sedimentos aluvio-fluviales, constituidos por limos, arcillas, arenas y gravas, así como por antiguos deltas compuestos por gravas, conglomerados, arenas y areniscas tobáceas, localizadas en los cauces y zonas de inundación del río y arroyos. En general el acuífero es permeable. El volumen medio anual de extracción de aguas subterráneas asciende a los 55.70 hm3; se censaron en total de 184 obras de las cuales 79 son pozos y 105 norias; con profundidades promedio de 45 metros. La mayor parte de los aprovechamientos se localizan en la zona de El Pozole, sobre la margen derecha del Río Presidio. Los diámetros de las tuberías de descarga varían de 2.5 a 25.4 cm (1” a 10”). La recarga anual del acuífero es de 97.50 hm3, originadas en su mayor parte por el flujo subterráneo, la precipitación pluvial, por la filtración del río, por las filtraciones de la red hidroagrícola y de la zona de riego, por los efectos de los retornos de riego. A la vez, se producen descargas por medio de los sistemas de drenaje, del bombeo de pozos, y por el flujo horizontal subterráneo, ya que el mismo río actúa como dren. La porción noroeste del valle se beneficia con el agua que se extrae de la presa Los Horcones. La disponibilidad del acuífero es de 41.80 hm3; por lo que actualmente corresponde a la categoría de no sobreexplotado. La evolución de los niveles estáticos varía, debido a los efectos producidos por la recarga; así en el periodo de 1978 a 1985, se observan recuperaciones de 5 metros, y descensos hasta de 4 metros, lo que sitúa al nivel estático a profundidades que fluctúan entre 1.5 y 14 metros. El acuífero se encuentra en una zona de veda de control, decretada para una parte del municipio de Mazatlán, por medio de la publicación impresa en el Diario Oficial de la Federación del 25 de abril de 1962. El agua subterránea en la región se destina esencialmente para abastecer de agua potable a la ciudad de Mazatlán, lo que ha propiciado un cono de abatimiento local a la altura del poblado el Pozole, debido a una explotación intensiva en el acuífero; sus usos principales son: doméstico y agrícola.



El agua se considera de buena calidad, ya que la concentración de sólidos totales disueltos (STD) va de 100 a 400 ppm, en las proximidades de este río, incrementándose a más de 700 ppm, en los sitos alejados del mismo; en forma puntual se tienen valores de hasta 1 800 ppm, debido a la presencia de antiguos depósitos lacustres, incrementándose estos valores hacia la zona costera. Los niveles más altos de STD se presentan hacia la costa después del poblado de Villa Unión, al sur de los poblados de San Francisquito, lomas del Rey, El Roble y Escamillas. Se ha observado que el flujo subterráneo sigue sensiblemente el curso del río “Presidio”, hasta su desembocadura en el mar. Las aguas de este acuífero no presentan problemas con respecto a su calidad y los niveles de salinidad se encuentran aceptables, a excepción de las zonas de los conos de sobrexplotación. Los tipos de contaminación más comunes son los producidos por las actividades urbana y agrícola, mientras que las principales causas son las descargas de aguas residuales, retornos de riego y drenes, la ambiental y por contacto, determinando que los diferentes servicios que conlleva la utilización de las aguas subterráneas son afectadas en forma puntual en algunos casos por coliformes y en menor proporción por otros tipos de contaminantes, entre los que se encuentran principalmente los agroquímicos. Se tienen indicios de intrusión y de hidrocarburos, provenientes de la actividad portuaria de Mazatlán. Es importante notar que si al construir diques para cerrar el estero del Camarón para convertirlo en una laguna, no se previeron elementos contra la filtración, es muy factible que se presenten considerables infiltraciones de agua salada al acuífero. V.4 Tipo de acuífero De acuerdo con las condiciones geohidrológicas existentes dentro de la zona, se considera al acuífero del río “Presidio” como un acuífero libre, que se localiza dentro de una cuenca hidrológica abierta, donde se puede apreciar que la circulación del agua en el subsuelo tiene lugar de la Sierra Madre Occidental, que comprende la zona de recarga, hacia el Océano Pacifico, con una dirección principal perpendicular a la línea de costa. Localmente el sitio donde se localiza el acuífero, descansa sobre un basamento impermeable, el cual esta intrusionado y cubierto por rocas muy de baja permeabilidad, que a su vez subyacen a conglomerados del Terciario y en proceso de compactación de baja permeabilidad todo este conjunto de materiales, están parcialmente cubiertos en las partes bajas, por materiales aluviales y depósitos fluviales del Cuaternario, que ocupan el subsuelo de toda la planicie con espesores variables, aunque son muy heterogéneos en cuanto a su litología, grado de cementación y características hidráulicas.



V.5 Modelo conceptual Como se menciona anteriormente, el sistema acuífero comprende casi la totalidad de la superficie de la cuenca superficial del Río Presidio, en la cual las rocas que constituyen la Sierra Madre Occidental son propiamente el conducto de la recarga de agua al sistema acuífero, el valle del río conforma la zona de captación la cual se encuentra en la Planicie Costera del Pacífico, de tal forma que el Río Presidio tiene escurrimientos superficiales que normalmente transitan por el cauce y se infiltran al acuífero en el tramo aguas arriba del Puente localizado sobre la Carretera Federal 15, durante gran parte del estiaje. En la época de lluvias se presentan escurrimientos de avenidas que transitan hasta la desembocadura, para descargar finalmente al mar, cuya energía rompe una barra de material fino que tiene un ancho aproximado de 100 metros. Durante esta época de escurrimientos de avenida el lecho del río es socavado hasta elevaciones por abajo del nivel medio del mar, principalmente entre Barrón y la Barra Costera, lo que permite la descarga del mar en presencia de bajamar; cuando hay pleamar se descarga el Río hasta esa elevación y al bajar el caudal de descarga del río, con la barra abierta se propicia la entrada de agua de mar en pleamar y salida en bajamar. Las fronteras laterales corresponden a rocas ígneas, las cuales afloran por fallas normales y de desplazamiento horizontal como se observa en la figura siguiente.



Figura 36. Elevación del nivel estático en la zona de aprovechamiento y direcciones preferenciales del flujo subterráneo. (CNA, JUMAPAM).

El flujo subterráneo sigue preferentemente la dirección del escurrimiento del río “Presidio” como se observa en la figura anterior, y solo en áreas muy pequeñas la dirección del flujo de concentra en conos de abatimiento originadas por la concentración de pozos de extracción de agua, lo importante es eliminar dichos conos ya que generan gradientes contrarios a la dirección original y pueden ser precursores de la intrusión salina en dichas zonas. En la figura siguiente se muestra la ubicación de los pozos en la zona del río “Presidio”.



Figura 37. Distribución de los pozos en la zona de captación del río “Presidio”. (CNA, JUMAPAM).

En la figura anterior, se muestra la distribución de los pozos en el acuífero del río “Presidio”, los puntos en color magenta representan los pozos y las líneas en azul obscuro representan las conducciones de los pozos que trabaja JUMAPAM, los puntos de color cian representan zonas de mayor humedad. Al comparar las figuras 36 y 37, se observa que el cono de abatimiento que se forma por extracción y concuerda con los pozos de agua potable.

Estudio de geotecnia


CAPÍTULO VI.- ESTUDIO DE GEOTECNIA VI.1 Introducción El presente informe proporcionado por la JUMAPAM, contiene los resultados obtenidos del reconocimiento geotécnico efectuado en el área de las posibles alternativas de trazo para el abastecimiento de agua potable para la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa. El objetivo fundamental del reconocimiento fue el de zonificar tentativamente los diferentes materiales geológicos que serían excavados a lo largo de la línea de conducción y establecer su clasificación con fines de presupuesto. Enseguida se describen los trabajos de campo realizados y se exponen las conclusiones de carácter geotécnico que se consideran convenientes para la construcción de las zanjas donde se alojará el acueducto. VI.2 Geología general El área de estudio se encuentra en las estribaciones occidentales de la Sierra Madre Occidental. En esta zona se tienen esencialmente terrenos volcánicos de variada composición, formados principalmente por riolitas, tobas soldadas (ignimbritas) y tobas arenosas. Frecuentemente estas rocas se encuentran cubiertas por rocas sedimentarias de grano grueso entre las que destacan diversas generaciones de conglomerados, los cuales se han derivado de la erosión de los terrenos volcánicos ya señalados. La actividad erosiva más reciente se debe al río “Presidio”, el cual ha formado una planicie aluvial en la que es común encontrar suelos areno limosos o gravas y cantos rodados mezclados con arena y limo. VI.3 Trabajos de campo Con apoyo en la cartografía topográfica de INEGI, la JUMAPAM efectuó un recorrido de campo para tratar de zonificar los distintos materiales geológicos que serían afectados por la excavación de las zanjas para alojar la tubería. La diferenciación de los materiales geológicos se apoyó sobretodo en la observación de los cortes de la carretera pavimentada con origen en el entronque carretera Mazatlán-Villa Unión y destino final en el sitio de la presa “Picachos”. VI.4 Zonificación geotécnica En la figura 38 se presenta gráficamente la zonificación geotécnica obtenida de la visita de campo y en el cuadro 38 la descripción de los materiales identificados de acuerdo con la simbología que aparece en el plano citado, la clasificación para presupuesto, taludes de excavación de las zanjas, empleo del suelo producto de excavación y observaciones particulares. La zonificación presentada es resultado de la observación directa de los materiales geológicos en diferentes puntos del área y su correlación con el comportamiento morfológico del terreno, expresado en los cambios topográficos relevantes que muestra la cartografía INEGI.



Figura 38. Zonificación geotécnica de la ruta de trazo en el municipio de Mazatlán, Sinaloa. (JUMAPAM).

Al1

Al1

Al1

Al1

Al1

Al1

Al2

Al2

Al2

Al2

Al2

Cg

Cg

Cg

Cg

Cg

Cg

CgCg

Cg

Rv

Rv

Tar

Tar

Tar

Rv

Tbr

TbrTbr

Cg

Cg

Rv

PLANO DE ZONIFICACION GEOTECNICA.

ESTUDIO TECNICO Y ECONOMICO DE ALTERNATIVAS

DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE A LA CIUDAD

DE MAZATLAN, SIN.

NOTA: El significado de cada zona se explica en la

Tabla 1 del informe correspondiente.



Cuadro 38. Zonificación geotécnica de la ruta de trazo en el municipio de Mazatlán, Sinaloa.

Unidad Descripción Clasificación

Talud Empleo OBSERVACIONES

MC RF

Al1 Suelos areno limosos con grava, de compacidad suelta a media, que forman la planicie aluvial actual del Río Presidio.

100 0 0.5:1 R Problemas con la presencia del nivel freático a poca profundidad. Se

requerirá posiblemente bombeo continuo.

Al2

Suelos areno limosos o arcillo arenosos de compacidad media a densa o de consistencia media a firme, resultado esencialmente de depósitos antiguos del Río Presidio.

90 10 Vertical R

Cg

Conglomerados antiguos formados por grava media a gruesa empacados en matriz areno arcillosa, de compacidad densa y moderadamente cementados.

70 30 Vertical Rs

Si la alternativa de trazo se aloja sobre la carretera pavimentada, se tendrán dificultades constructivas, después del poblado de El Recodo en dirección a Mazatlán, ya que dicha carretera es de dos carriles, con ancho de calzada del orden de 7 metros y no cuenta con acotamiento. El procedimiento constructivo de zanjas y colocación de tubería invadiría totalmente la carretera en un tramo de aproximadamente 8 km. A lo anterior hay que añadir que paralela a la carretera se tiene una línea de energía eléctrica y una línea de fibra óptica.

Rv

Serie de rocas volcánicas, riolitas y tobas soldadas, entre las cuales pueden existir conglomerados bien cementados. Las rocas se hallan generalmente fracturadas y con cierto grado de intemperismo en la parte superior.

0 100 Vertical Rs

Tar Tobas areno limosas suaves 100 0 Vertical R Misma problemática externada en el caso del material Cg, para el tramo de carretera de 8 km en zona cerril que va de El Recodo hacia Mazatlán.

Tbr Tobas, brechas y conglomerados, cementadas y medianamente intemperizadas.

25 75 Vertical Rs

Fuente: JUMAPAM.

NOTAS:

- MC igual a material común; RF igual a roca fija. - R igual a relleno que se puede emplear en toda la zanja. - Rs igual a relleno que por su contenido de grava o de fragmentos de roca sólo conviene usarlo sobre el material de acostillamiento de la tubería. - El talud de la zanja está dado por la relación horizontal (primer número) a vertical (segundo número).



VI.5 Criterio de clasificación de suelos para fines de presupuesto Para la clasificación de las excavaciones por cuanto a la dureza del material, se entenderá por “material común”, la tierra, arena, grava, arcilla y limo o bien todos aquellos materiales que puedan ser aflojados manualmente con el uso del zapapico, así como todas las fracciones de roca, piedras sueltas, peñascos, etc., que cubiquen aisladamente menos de 0.75 de metro cúbico y en general todo tipo de material que no pueda ser clasificado como “roca fija”. Se entenderá por “roca fija” la que se encuentra con mantos de dureza y textura tales que no pueda ser aflojada o resquebrajada económicamente con el solo uso del zapapico y que solo pueda removerse con el empleo previo de explosivos, cuñas o dispositivos mecánicos de otra índole. También se consideran dentro de esta clasificación aquellas fracciones de roca, piedra suelta o peñascos que cubiquen aisladamente más de 0.75 de metro cúbico. Cuando el “material común” se encuentre entremezclado con la “roca fija” en una proporción igual o menor al 25% del volumen de ésta y en tal forma que no pueda ser excavado por separado, todo el material será considerado como “roca fija”. Para clasificar el material se tomará en cuenta la dificultad que haya presentado para su extracción. En caso de que el volumen por clasificar esté compuesto por volúmenes parciales de “material común” y “roca fija” se determinará en forma estimativa el porcentaje en que cada uno de estos materiales interviene en la composición del volumen total. En las figuras siguientes, se muestran ejemplos de suelo y roca que se encuentran en el sitio de estudio.

Figura 39. Aspecto de roca volcánica sobre el camino de acceso a la zona de la cortina de la presa “Picachos”. Esta roca quedó referida como Rv en la zonificación geotécnica. (JUMAPAM).



Figura 40. Aspecto de la unidad denominada Cg. Consiste de conglomerado compacto y medianamente cementado. (JUMAPAM).

Figura 41. Planicie aluvial del río “Presidio”. Los suelos que predominan aquí son recientes de tipo areno limoso o limo arenoso de compacidad suelta a media (Unidad Al1). (JUMAPAM).

Figura 42. Vista de la carretera pavimentada que conduce a la presa “Picachos”. La vista es en dirección hacia Mazatlán. El tipo de terreno geológico corresponde a la unidad Al2, formada por

suelos aluviales antiguos. (JUMAPAM).



Figura 43. Tramo carretero en zona de cerro, antes de llegar al El Recodo. En el corte aflora la unidad Cg (conglomerados). Se observa la ausencia de acotamiento. (JUMAPAM).

Figura 44. Unidad denominada Tar constituida por tobas areno limosas suaves. (JUMAPAM).

Figura 45. Aspecto de la terracería que va de Cofradía hacia el poblado de Miravalles. El terreno geológico está compuesto por la unidad Cg (conglomerados). (JUMAPAM).



Figura 46. Roca volcánica (Unidad Rv) que aparece en los cortes de la terracería a Miravalles. (JUMAPAM).

Figura 47. Entrada al poblado de Miravalles. Aflora una secuencia de tobas soldadas y conglomerados cementados (Unidad Tbr). (JUMAPAM).

Figura 48. Aspecto de una toba soldada fracturada e intemperizada (Unidad Tbr) que aflora a las afueras del poblado de Miravalles. (JUMAPAM).

Análisis de alternativas de abastecimiento de agua potable


CAPÍTULO VII.- ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Con base en la proyección de la demanda de agua potable, se establece la necesidad de incrementar el caudal de oferta para garantizar el suministro a la ciudad de Mazatlán, incluso si se plantea el abatimiento de los pozos actuales y el deterioro de la calidad del agua de dicha fuente, son prioritarias las acciones para la construcción de las obras que resulten factibles. Las alternativas probables para el abastecimiento futuro de agua potable, se pueden plantear a partir de las fuentes de abastecimiento potenciales dentro de la región, describiéndolas a continuación: Fuente Actual de Abastecimiento. Está formada por 40 pozos del sistema “San Francisquito” y el “Pozole” con un caudal disponible de alrededor de los 1,400 lps que es insuficiente para cubrir los incrementos de demanda debido al crecimiento de la ciudad (a 2010 con 2,138 lps y para 2030 3,000 lps). Fuente Potencial Futura (1). Caudal de extracción del canal principal de la margen derecha del río “Presidio”, que actualmente se aplica para el uso agrícola de algunas zonas de cultivo, por lo que la factibilidad técnica para el aprovechamiento como agua potable dependerá de los criterios de operación para uso agrícola y de la puesta en operación de la planta potabilizadora “Los Horcones” con todos los módulos necesarios para potabilizar el agua rodada. Fuente Potencial Futura (2). Caudal de extracción del acuífero propuesto por la Comisión Nacional del Agua que se ubica cerca del poblado “Siqueiros”, cuya factibilidad técnica depende de la disponibilidad y calidad del agua del acuífero y en caso de ser factible se requerirá la construcción de los pozos profundos y el tramo de acueducto para hacer llegar el agua hasta el sitio de la planta “Miravalles” y aún cuando no se potabilice es adecuado distribuirla desde este punto para contar con la carga hidráulica suficiente para la distribución a los tanques existentes y de proyecto. Fuente Potencial Futura (3). Extracción del agua de la presa “Picachos”, cuya factibilidad dependerá de los criterios de operación para fines de riego, control de avenidas y agua potable y en caso de contar con el caudal requerido, se requiere la construcción de una segunda etapa del acueducto y la potabilizadora “Miravalles” con una capacidad de 3,000 ó 1,500 lps, dependiendo de la alternativa seleccionada. A partir de las fuentes actuales y potenciales para el abastecimiento de agua potable, se plantean los escenarios de suministro por periodos calculados, proponiendo los caudales de aportación de cada fuente y tomando en cuenta de que la llegada de los volúmenes de agua siempre se hará hacia las plantas potabilizadoras aún cuando no se requiera de potabilización, considerándolos como sitios estratégicos para la distribución hacia los tanques de regulación.



Incluso debido a las tendencias de crecimiento de la localidad, se facilita el ingreso de agua desde dos sitios con la finalidad de aprovechar la mayor parte de la infraestructura existente.

Para determinar la mejor alternativa desde el punto de vista económico, se planteará su evaluación en función de las variables que intervienen como es el caso del monto de la inversión para la ejecución de las obras y los costos que normalmente intervienen en la vida útil de operación de la infraestructura hidráulica como los costos del personal de operación y mantenimiento, el costo de la energía eléctrica para la operación de motores de los equipos de bombeo, la reposición de los mismos y los costos de potabilización para el caso del agua superficial que requiere este tipo de tratamiento. VII.1 Operación de la presa “Picachos” Previo a la descripción de las alternativas de abastecimiento de agua potable se recopiló información de la presa “Picachos” que fue solicitada al fideicomiso que se encarga de la construcción de la misma a través de la JUMAPAM, obteniendo las características principales de sus componentes que se indican a continuación.

Cuadro 39. Datos de diseño de la presa “Picachos”.

No. CARACTERÍSTICAS DATOS 1 CORTINA-VERTEDORA

1.1 CORTINA

Tipo de material (mayor volumen es CCR) CCR (340,000 m3) Altura Máx. de cortina (Elev. Desp. 55 msnm) 80.00 m Longitud corona en CCR y Convencional 319.00 m Longitud relleno de cierre en M.I. 62.00 m Ancho de la corona 7.40 m Ancho de cortina al nivel de desplante 80.00 m Nivel de desplante 55.00 m.s.n.m. Elevación del cauce 75.00 m.s.n.m. Elevación de la corona 136.30 m.s.n.m. NAME 134.30 m.s.n.m. NAMO 124.70 m.s.n.m. NAMINO (Elev. Azolves) 103.85 m.s.n.m.

1.2 VERTEDOR

Gasto de diseño (Para Tr=10,000 años) 16,560 m3/seg Ancho libre del vertedor 256.00 m Gasto unitario 64.78 m3/seg Elevación de la cresta vertedora 124.70 m.s.n.m. Carga máxima del agua sobre la cresta 9.60 m

2 OBRAS DE DESVÍO 2.1 ATAGUÍA AGUAS ARRIBA

Longitud de corona 166.00 m Altura máxima de la ataguía 16.00 m Nivel de corona 90.50 m.s.n.m. Longitud de la pantalla impermeable 101.50 m



Continuación Cuadro 39. Datos de diseño de la presa “Picachos”.

No. CARACTERÍSTICAS DATOS

2.2 ATAGUÍA AGUAS ABAJO

Longitud de corona 161.00 m Altura máxima de la ataguía 10.00 m Nivel de corona 78.50 m.s.n.m. Longitud de la pantalla impermeable 151.00 m Longitud del túnel 290.00 m Control y cierre con compuertas planas 3.80 x 8.50 m Cierre definitivo Tapón de concreto Sección del tapón 8.50 x 8.50 m Longitud del tapón 10.00 m

3 TÚNEL O. DE TOMA Y DESAGÜE DE F.

Gasto de diseño de obra de toma 40 m3/seg Gasto de diseño del desagüe de fondo 30 m3/seg Sección tipo Portal 9.50 x 9.0 m Longitud del túnel antes de la toma 55.15 m Longitud de toma y transición en túnel 7.00 m Longitud del túnel después de la transición 50.20 m Longitud total del túnel 112.35 m Tubería Φ=3.5 m después de la transición 91.30 m Control de toma (Válvulas Φ=2.75 m) Mariposa y divergente

Control toma para riego (Tableros agujas) 3.00 x 4.00 m

4 CAPACIDADES DEL VASO

Almacenamiento al NAME 580 millones de m3 Almacenamiento al NAMO 322 millones de m3 Almacenamiento al NAMINO 75 millones de m3

Almacenamiento útil 247 millones de m3

Fuente: JUMAPAM.

Con la finalidad de establecer el nivel operativo para el suministro de agua potable se presenta el siguiente análisis consistente en la propuesta de la distribución de volúmenes para el caso crítico de almacenar en un año solamente el volumen de la capacidad útil de la presa.



Cuadro 40. Propuesta de operación para la presa “Picachos”.

Política de operación propuesta para el suministro de la presa "Picachos" al acueducto de proyecto.

Se propone suspender el suministro en el nivel 110.0 metros por las siguientes razones:

1.- El nivel de azolves se fija en la elevación 103.85 m. 2.- Una obra de agua potable debe ubicarse por lo menos 5 metros arriba del nivel de

azolves para evitar el arrastre de volúmenes excesivos de sólidos.

3.- Para el nivel 110, se puede conservar el flujo de un caudal por el cauce del río hasta el nivel fijado para la retención de azolves, por cuestiones de ecología y de hecho se plantea un cálculo aproximado con base en los volúmenes de la presa.

4.- Con un gasto constante por el cauce del río, se propicia la infiltración de agua para una recarga continua del acuífero que constituye la fuente de abastecimiento actual de la Ciudad de Mazatlán.

Volúmenes:

A la elevación 110.0 = 107.428 Millones de m3

A la elevación 103.85 = 75.000 Millones de m3

Volumen disponible = 32.428 Millones de m3

Considerando un periodo de estiaje de 5 meses: Se hará circular un volumen de 32,428,000 m3

Para 5 meses se tienen 12,960,000 segundos

Obteniendo un caudal de 2.50 m3/s

El volumen medio anual de escurrimiento del río "Presidio" es de:

Volumen de escurrimiento 1,114 Millones de m3

El caudal medio es de 35.32 m3/s

Con estos valores se obtiene un gasto ecológico de 2.50 m3/s, que representa un 7% del gasto medio anual que conduce el río "Presidio" (35.32 m3/s).

Para el gato de 3 m3/s que se pretende suministrar al acueducto, se requiere:

Gasto del acueducto 3.00 m3/s

Un volumen de 94,608,000 m3

94.608 Millones de m3

Para la presa se fija un volumen útil de 247 Millones de m3 Para otros usos como riego agrícola se tendrá 119.964 Millones de m3 Gasto medio anual disponible 3.804 m3/s

Con lo que se traduce que para las condiciones más críticas de un volumen disponible igual a la capacidad útil de la presa, se distribuirá el agua de la siguiente manera:

Tipo de uso Volumen (Millones de m3) Porcentaje

Uso Agrícola 119.964 49%

Uso Potable 94.608 38%

Volumen Ecológico 32.428 13%

Volumen Total 247 100%

Para los escenarios de mayor volumen anual disponible, se podrá incrementar la aplicación al uso agrícola.

Fuente: JUMAPAM.



VIII.2 Primera Alternativa Con esta opción se propone tomar un caudal de 3.0 m3/s de la presa “Picachos” y conducirlo de manera completa hasta el sitio Miravalles, lo que implica un acueducto de 40 km de longitud para conducir el agua hasta este punto. La factibilidad de esta opción dependerá de la disponibilidad de volúmenes del río “Presidio” para los usos que se tienen planteados al iniciar la operación de la presa, en principio se cree que dichos volúmenes serán suficientes para los compromisos establecidos. Para el cálculo hidráulico de esta opción se toma como base la propuesta de operación debido a que el fondo de infraestructura hidráulica que tiene a cargo la construcción de la presa no respondió a la solicitud de esta información. Con la carga hidráulica establecida para un funcionamiento hidráulico adecuado por gravedad se asigna una cota piezométrica inicial de 110 metros, considerando la obra de toma en el nivel 97.90 msnm con un tirante mínimo en la presa de al menos 12.10 metros para el suministro de agua potable. La longitud total del trazo es de 39,457.92 metros hasta el sitio denominado “Miravalles”, con un tanque receptor ubicado en la elevación 70 msnm, lo que implica tener una carga hidráulica suficiente para hacer llegar el agua a los tanques de distribución; el trazo propuesto se llevó a cabo en la restitución fotogramétrica obteniendo el perfil del terreno natural con lo que se presenta una carga máxima de operación de 6.4 kg/cm2. El criterio del trazo, se basa principalmente en la ubicación de la tubería a un costado de los caminos o carreteras existentes, siempre y cuando no se rebase la cota de 110 msnm, para conducir el agua por gravedad desde la presa “Picachos”, conservando siempre las presiones de operación positivas a lo largo del tramo para tener un funcionamiento hidráulico adecuado. En el primer tramo del acueducto, el trazo se ubica muy cercano al río “Presidio” y será necesaria la construcción de caminos de operación tanto para el proceso constructivo como para la operación y mantenimiento futuro del acueducto, considerando una longitud mínima de 20 km, por lo que el presupuesto incluye el desmonte, desyerbe y despalme de toda la franja que alojara al acueducto y su camino de operación. Posteriormente al primer tramo de 15 km, el trazo se ubica sobre la carretera que comunica a diversas localidades ubicadas hacia la zona norponiente de la ciudad de Mazatlán. Se propone una tubería alojada en zanja con un material de concreto presforzado que se acoplará con junta hermética, seleccionando la clase 7 para resistir presiones hasta de 70 metros de columna de agua.



Los diámetros se calcularon para conducir el gasto de 3.0 m3/s, aplicando la ecuación de Manning con un coeficiente de rugosidad de 0.012 según la JUMAPAM y con una carga disponible de 35 metros. Con base en el cálculo hidráulico se requiere un acueducto con tuberías de concreto de 72” y 60” de diámetro para operar con una carga máxima de 70 metros, en el cuadro siguiente se muestran las características geométricas e hidráulicas de la conducción. Cuadro 41. Características geométricas e hidráulicas de la primera alternativa.

CONDUCCIÓN A PRESIÓN POR GRAVEDAD

Longitud total de la línea Tramo 1 26,633.00 m

Gasto de conducción 3.00 m3/s

Coeficiente de pérdidas de Manning 0.012

Diámetro de tubería 1 1.8288 m

Longitud de la línea 1 26,633.00 m

Constante de pérdidas (k1) 1.33

Pérdidas de energía 1 11.93 m

Velocidad 1.14 m/s








Velocidad 1.64 m/s

Fuente: JUMAPAM.

El presupuesto de la obra considera los conceptos principales como suministro e instalación de tuberías, excavaciones, plantillas, rellenos, acarreos y los caminos de operación que implican la construcción de terraplenes y revestimientos compactados. Adicionalmente se considera un lote de piezas especiales para la colocación de desfogues, válvulas de admisión y expulsión de aire (VAEA´S) y dispositivos de amortiguamiento de fenómenos transitorios. Además del acueducto se deberá construir una planta potabilizadora para tratar el caudal de 3.0 m3/s, ubicándola en una cota adecuada que permita distribuir el agua por gravedad a los tanques principales de regulación la cual se define en el nivel de 75 msnm. La planta potabilizadora deberá contar con una caja receptora, los módulos de coagulación, sedimentación, filtración y desinfección para cumplir con las normas establecidas para los componentes químicos del agua potable.



Con base en las condiciones actuales del sistema de agua potable y el planteamiento de la primera alternativa se pueden mencionar las ventajas y desventajas de la misma: Ventajas:

Funcionamiento por gravedad de todo el sistema de agua potable.

Costos mínimos de operación al suprimir bombeos desde la fuente de abastecimiento y rebombeos interiores del sistema de agua potable.

Volumen constante de suministro con las políticas de operación de la presa.

Disminución del personal de operación del sistema de alimentación de agua potable.

Desventajas:

Requerimiento de una planta de potabilización de 3.0 m3/s, desperdiciando la Planta Potabilizadora “Los Horcones” que sólo requiere de algunas obras para operar de manera completa potabilizando un caudal de 3,000 lps.

Alto costo de inversión del acueducto de agua potable con costos anuales de amortización muy altos.

Entrada del agua en bloque por un solo punto de la ciudad, desaprovechando en gran parte la infraestructura existente.

Requerimiento de operar de manera completa, para el gasto total lo que requiere un financiamiento muy alto para la construcción de la obra en un corto plazo.

Requerimiento de mayor infraestructura nueva al hacer llegar todo el caudal al sitio Miravalles lo que implica construir nuevas líneas de conducción para hacer llegar el agua a los tanques existentes.

A continuación se presenta la gráfica de la piezometría y nivel de terreno natural a lo largo del trazo del acueducto. Con base en el análisis hidráulico se determinaron las presiones de operación a lo largo del acueducto, teniendo valores de 5 a 65 metros, lo que implicaría seleccionar tuberías para diversas cargas de operación, sin embargo por condiciones de normatividad se selecciona como mínimo una tubería de clase 7 para cargas máximas de operación de 7 kg/cm2. Es importante señalar que para las condiciones de paro del acueducto, se deben establecer procedimientos específicos de cierre en las válvulas de seccionamiento que ayuden a minimizar los efectos del golpe de ariete, por lo que se llevarán a cabo algunas corridas del mismo, para determinar las cargas de sobrepresión y sub-presión y la manera de amortiguarlos.



Figura 49. Línea piezométrica del tramo Picachos a Miravalles. (JUMAPAM).

En la figura anterior se observa que en el tramo del km 0+000 al 26+633 el gradiente de pérdidas es pequeño debido a que la tubería de 72” de diámetro genera pérdidas mínimas en el acueducto. A partir del km 26+633, este gradiente se incrementa de manera notable al reducir el diámetro de la tubería, lo que implica mayor magnitud de las pérdidas de energía en la tubería del acueducto. Los valores del cálculo hidráulico se presentan en el cuadro siguiente y sirvieron de base para la gráfica anterior de los resultados. En toda la longitud del acueducto se recomienda la instalación de la tubería en zanja con la finalidad de evitar la facilidad de instalación de tomas clandestinas o ruptura de la tubería que propicien la disminución del caudal proyectado para la ciudad de Mazatlán. En pequeños tramos con relieve topográfico que implica la ubicación de la piezométrica abajo del terreno natural, se plantea la construcción de túnel excavado con escudo por lo que se incluye el costo en el catálogo de antepresupuesto de la obra. En los cruces con vías de comunicación se propone también la ubicación en zanja o el cruce hincado con una tubería de acero como camisa de protección. En las figuras siguientes se muestra la construcción de túnel, así como la zanja tipo y caminos de operación.

Perfil Topografico Picachos - Miravalles

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

120.00

0 5,0

00

10,0

00

15,0

00

20,0

00

25,0

00

30,0

00

35,0

00

40,0

00

Distancia (m)

Ele

vació

n

26,633

Perfil del terreno

Línea piezométrica

Cambio de diámetro en tubería

Carga disponible



Figura 50. Instalación de tubería en túnel.

Figura 51. Zanja tipo para instalación de tubería y caminos de operación. (Elaboración propia).

Construcción de túnel en casos de relieve topográfico ubicado sobre la línea piezométrica

6 m

Terreno Natural

Profundidad Variable

Túnel Revestido de Concreto

3 m

Diam. Tubería de Acero Soldada

del tubo

Corte Longitudinal Corte transversal

Lumbrera

Constructiva

Escudo para Excav.

1.5 m = Colchón Mínimo

D = Diámetro

0.2 m = Plantilla

0.6 m D 0.6 m

Zanja Tipo para Instalación de Tubería

4.5 m

Revestimiento 0.30 m

Terraplen 0.50 m

5.0 m

Caminos de operación



En el siguiente cuadro se muestra el cálculo del acueducto.

Cuadro 42. Cálculo hidráulico de la primera alternativa (Acueducto).

Cadenamiento Elevación (m) C.Piezom. Presión (m)

0 93.75 110.000 16.250

500 100.10 109.776 9.676

1000 96.24 109.552 13.312

1500 90.00 109.328 19.328

2000 81.17 109.104 27.934

2500 75.63 108.880 33.250

3000 87.29 108.656 21.366

3500 83.46 108.432 24.972

4000 87.92 108.208 20.288

4500 79.96 107.984 28.024

5000 79.70 107.759 28.059

5500 69.67 107.535 37.865

6000 69.28 107.311 38.031

6500 68.59 107.087 38.497

7000 65.27 106.863 41.593

7500 57.10 106.639 49.539

8000 52.35 106.415 54.065

8500 50.00 106.191 56.191

9000 60.96 105.967 45.007

9500 58.52 105.743 47.223

10000 68.05 105.519 37.469

10500 50.00 105.295 55.295

11000 81.77 105.071 23.301

11500 75.96 104.847 28.887

12000 80.34 104.623 24.283

12500 76.75 104.399 27.649

13000 60.89 104.175 43.285

13500 53.03 103.951 50.921

14000 55.00 103.727 48.727

14500 50.93 103.503 52.573

15000 50.69 103.278 52.588

15500 63.61 103.054 39.444

16000 70.26 102.830 32.570

16500 72.25 102.606 30.356

17000 90.00 102.382 12.382

17500 91.93 102.158 10.228

18000 70.21 101.934 31.724

18500 55.00 101.710 46.710

19000 57.42 101.486 44.066

19500 75.60 101.262 25.662

20000 89.25 101.038 11.788

20500 87.83 100.814 12.984

21000 67.75 100.590 32.840

21500 105.00 100.366 -4.634

22000 100.00 100.142 0.142

22500 77.85 99.918 22.068

23000 65.00 99.694 34.694

23500 39.69 99.470 59.780

24000 38.94 99.246 60.306

24500 39.25 99.022 59.772

25000 43.16 98.797 55.637

Acueducto Picacho Miravalles Alternativa 1

Picachos-Miravalles

[

E

s

c

r

i

b

a

u

n

a



Continuación Cuadro 42. Cálculo hidráulico de la primera alternativa (Acueducto).

Fuente: JUMAPAM. Los presupuestos de obra se presentan con una lista de conceptos que intervendrán en el proceso de construcción del acueducto y para su elaboración se tomaron en cuenta los puntos que se indican en el cuadro siguiente.


0 93.75 110.000 16.250

500 100.10 109.776 9.676

1000 96.24 109.552 13.312

1500 90.00 109.328 19.328

2000 81.17 109.104 27.934

2500 75.63 108.880 33.250

3000 87.29 108.656 21.366

3500 83.46 108.432 24.972

4000 87.92 108.208 20.288

4500 79.96 107.984 28.024

5000 79.70 107.759 28.059

5500 69.67 107.535 37.865

6000 69.28 107.311 38.031

6500 68.59 107.087 38.497

7000 65.27 106.863 41.593

7500 57.10 106.639 49.539

8000 52.35 106.415 54.065

8500 50.00 106.191 56.191

9000 60.96 105.967 45.007

9500 58.52 105.743 47.223

10000 68.05 105.519 37.469

10500 50.00 105.295 55.295

11000 81.77 105.071 23.301

11500 75.96 104.847 28.887

12000 80.34 104.623 24.283

12500 76.75 104.399 27.649

13000 60.89 104.175 43.285

13500 53.03 103.951 50.921

14000 55.00 103.727 48.727

14500 50.93 103.503 52.573

15000 50.69 103.278 52.588

15500 63.61 103.054 39.444

16000 70.26 102.830 32.570

16500 72.25 102.606 30.356

17000 90.00 102.382 12.382

17500 91.93 102.158 10.228

18000 70.21 101.934 31.724

18500 55.00 101.710 46.710

19000 57.42 101.486 44.066

19500 75.60 101.262 25.662

20000 89.25 101.038 11.788

20500 87.83 100.814 12.984

21000 67.75 100.590 32.840

21500 105.00 100.366 -4.634

22000 100.00 100.142 0.142

22500 77.85 99.918 22.068

23000 65.00 99.694 34.694

23500 39.69 99.470 59.780

24000 38.94 99.246 60.306

24500 39.25 99.022 59.772

25000 43.16 98.797 55.637


Picachos-Miravalles

25500 40.43 98.573 58.143

26000 40.10 98.349 58.249

26500 40.00 98.125 58.125

26,633.00 40.00 98.066 58.066

27000 40.00 97.587 57.587

27500 40.00 96.936 56.936

28000 40.00 96.284 56.284

28500 42.83 95.633 52.803

29000 55.00 94.981 39.981

29500 58.00 94.330 36.330

30000 55.00 93.678 38.678

30500 57.64 93.027 35.387

31000 60.44 92.375 31.935

31500 63.19 91.724 28.534

32000 65.00 91.072 26.072

32500 55.00 90.421 35.421

33000 82.25 89.769 7.519

33500 56.33 89.118 32.788

34000 53.95 88.466 34.516

34500 70.14 87.815 17.675

35000 60.00 87.163 27.163

35500 65.14 86.512 21.372

36000 59.27 85.860 26.590

36500 62.56 85.208 22.648

37000 61.04 84.557 23.517

37500 66.97 83.905 16.935

38000 75.00 83.254 8.254

38500 81.96 82.602 0.642

39000 84.55 81.951 -2.599

39457.92 75.00 81.354 6.354[

E

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Cuadro 43. Consideraciones para elaboración de presupuesto.

Consideraciones para la elaboración del presupuesto de las alternativas analizadas

1. La tubería se alojará en zanja considerando un colchón mínimo de 1.50 metros y una plantilla apisonada de 0.20 metros, teniendo profundidades en un rango de 3 a 3.5 metros.

2. Para fines de presupuesto y con base en la inspección física del tipo de suelos, se estima un porcentaje del 60% para un material común y del 40% para material rocoso.

3. La tubería propuesta será de concreto reforzado en el diámetro obtenido con el cálculo hidráulico del acueducto con la clase A7 para presiones máximas de 7.0 kg/cm

2.

4. Para complementar el costo de la tubería se incluye un lote de piezas especiales como Tees, válvulas de desagüe, válvulas de admisión y expulsión de aire o cualquier otra, para fines de presupuesto y con base en la experiencia de otros proyectos se considera un 20% del costo de suministro de tuberías.

5. El relleno se considera como material de banco con una compactación al 90% de la prueba próctor y en caso de obtener material de excavación apto para el relleno, se pondrá a consideración de la obra en la etapa de construcción.

6. Para el acarreo de material se considera un desecho del 100% de la excavación con un sitio de tiro a 5 km del tramo de obra, a reserva de afinar el dato en la etapa de proyecto ejecutivo con un estudio de los bancos de material y los sitios de tiro.

7. La mayor parte del acueducto se propone paralelo al derecho de vía de las carreteras que pueden utilizarse para tal fin, sin embargo en tramos paralelos y muy cercanos al Río Presidio se cuantifica el terraplén para la construcción de caminos de acceso con una capa de revestimiento.

8. Para el acarreo de material de banco para el relleno de la zanja y formación de terraplenes, considera una longitud de 10 km para fines de ubicación de bancos que se llevará a cabo en la fase de proyecto.

9. Se incluye un concepto de indemnización de parcelas para el derecho de paso del acueducto, estimando la longitud aproximada a las zonas que no constituyen un derecho de vía y la superficie que se ocupará para la construcción de la Planta Potabilizadora Miravalles.

10. Se incluye un lote de cruces para el paso de la tubería en arroyos, vías de comunicación como carreteras, vías férreas, etc.

11. Debido a las condiciones topográficas de algunos tramos propuestos para el trazo del acueducto, la línea piezométrica queda ubicada bajo la plantilla de la tubería en caso de alojarla en zanja, por lo que en estos casos se propondrá la construcción de un túnel para alojar la línea.

12. Para el análisis de las alternativas, se calculó el costo de los acueductos y de las obras complementarias como la Planta Potabilizadora Miravalles, obras de toma en el canal de riego y plantas de bombeo requeridas según la alternativa analizada.

13. La mayor parte de los costos se obtuvieron de la última versión del catálogo de precios unitarios de la Comisión Nacional del Agua, incrementado en un 50% por factor anual inflacionario y dificultad del proceso constructivo en la zona de obra.

14. El costo de instalación de la tubería se incrementa para considerar el acarreo local a los tramos más inaccesibles del proyecto.

15. Para obtener el costo del metro lineal de túnel, se consideraron los conceptos que se agregan en el desglose de conceptos con la dimensión indicada.

16. Los costos de construcción y operación de las plantas potabilizadoras se obtuvieron de la obra de la Planta Potabilizadora “Los Horcones” y fueron proporcionadas por personal técnico de la JUMAPAM.

17. Para el costo de tuberías y cálculo de cantidades de obra, se incrementó la longitud del trazo en planta con un 5% adicional debido a que por el relieve topográfico de algunos tramos, se requerirá de mayor longitud de tubería por las pendientes topográficas.

Fuente: Elaboración propia, utilizando datos de normatividad para construcción de la CNA.



En el siguiente cuadro se muestra el presupuesto de obra.

Cuadro 44. Presupuesto de obra de la primera alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

ALTERNATIVA 1

Clave Concepto Cantidad Unidad P.U. ($) Importe ($)EXCAVACIÓN CON EQUIPO PARA ZANJAS EN MATERIAL

COMUN, EN SECO...

1100 01 EN ZONA A DE 0 A 6.00 MTS. DE PROFUNDIDAD. 243,017.74 M3 16.64 4,042,600.06

EXCAVACION EN ROCA FIJA, P/ ZANJAS, EN SECO, EN ZONA

A...

1019 04 DE 2.01 A 4.00 MTS. DE PROFUNDIDAD. 162,011.82 M3 220.08 35,655,562.41

PLANTILLA APISONADA AL 85% PROCTOR EN ZANJAS

1130 02CON MATERIAL PRODUCTO DE BANCO.

23,549.65 M3 127.19 2,995,161.99

8006 25 1.82 m. DE DIAMETRO PARA 70 m. DE CARGA. 27,523.65 M 9,872.00 271,713,472.80


S/C 60" DE DIAMETRO 803.25 M 7,118.01 5,717,541.53

S/C 72" DE DIAMETRO 420.00 M 8,884.80 3,731,616.00

INSTALACION DE TUBERIA DE CONCRETO PRESFORZADO

2080 04 DE 1800 MM. DE DIAMETRO. 27,523.65 M 2,973.00 81,827,811.45


S/C

INSTALACION DE TUBERIA DE ACERO INCLUYE PRUEBA

HIDROSTATICA.

2080 04 DE 1800 MM. DE DIAMETRO. 420.00 M 3,270.30 1,373,526.00


SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE PZAS. ESPECIALES DE

CONCRETO REFORZADO Y VÁLVULAS1.00 LOTE 76,199,077.97 76,199,077.97

PRUEBA HIDROSTATICA DE TUBERIA DE CONCRETO

PRESFORZADO...

2081 04 DE 1800 MM. DE DIAMETRO. 27,523.65 M 69.12 1,902,434.69

2081 03 DE 1500 MM. DE DIAMETRO. 12,622.84 M 51.87 654,746.58

RELLENO EN ZANJAS...

1131 03 COMPACTADO AL 90% PROCTOR, CON MATERIAL DE BANCO 286,155.44 M3 103.32 29,565,580.01

CARGA Y ACARREO 1er. KM. DE MATERIALES PRODUCTO

DE EXCAVACIÓN EN CAMIÓN A VOLTEO

9000 01 PLANO REVESTIDO Y LOMERÍO SUAVE 405,029.56 M3 22.00 8,910,650.36

ACARREO KM. SUBSECUENTES AL 1o. DE MATERIALES

PRODUCTO DE EXCAVACIÓN EN CAMIÓN A VOLTEO

9002 01 PLANO REVESTIDO Y LOMERÍO SUAVE 2,025,147.81 M3 4.38 8,870,147.41

DESMONTE, DESENRAICE, DESYERBE Y LIMPIA DE

TERRENO P/PROPOSITOS DE CONSTRUCCION EN

VEGETACION TIPO.......

1002 02 MONTES DE REGIONES ARIDAS O SEMIARIDAS 21.51 HA 12,000.00 258,067.20

DESPALME DE MATERIAL NO APTO P/CIMENTACION Y/O

DESPLANTE DE TERRAPLENES Y EN BANCOS DE

PRESTAMO

1003 02 CON CARGA Y ACARREO A UN KILOMETRO. 40,000.00 M3 36.86 1,474,200.00

TERRAPLENES Y REVESTIMIENTOS PARA CAMINOS DE

ACCESO

1121 02

TERRAPLEN COMPACTADO AL 90% PROCTOR CON

MATERIAL DE BANCO, INCLUYE: EXTRACCION, CARGA, Y

ACARREO 1er. KM.

47,500.00 M3 100.00 4,750,000.00

1121 05

REVESTIMIENTO COMPACTADO AL 90% PROCTOR, CON


ACARREO 1er. KM.

27,000.00 M3 120.00 3,240,000.00

9000 01 ACARREO DE MATERIAL DE BANCO 360,655.44 M3 22.00 7,934,419.67

9002 01 ACARREO KM. SUBSECUENTES 3,606,554.39 M3 4.38 15,796,708.25

S/C

INDEMNIZACIÓN DE DERECHOS DE PASO EN TERRENOS

PARTICULARES197,500.00 M2 250.00 49,375,000.00

SC

CONSTRUCCIÓN DE CRUCES EN RIOS, ARROYOS,

CARRETERAS Y PUENTES VEHICULARES29.00 CRUCE 400,000.00 11,600,000.00

SC

CONSTRUCCION DE TUNEL DE CONCRETO REFORZADO

PARA PASO DE TUBERIA DE ACUEDUCTO.1,165.00 M 37,797.10 44,033,619.17

S/C

CONSTRUCCIÓN DE LUMBRERA CONSTRUCTIVA Y DE

INSPECCIÓN PARA MOVIMIENTO DE MAQUINARIA Y

MATERIALES

48.00 M 75,594.20 3,628,521.41

S/C

CONSTRUCCION DE PLANTA POTABILIZADORA PARA UN

CAUDAL DE 3.0 M3/S, INCLUYE MODULOS DE PROCESO,

OFICINAS, LABORATORIO Y SERVICIOS COMPLEMENTARIOS

1.00 PLANTA 240,000,000.00 240,000,000.00

TOTAL $ 1,047,165,006.06

IVA (15%) 157,074,750.91

TOTAL $ 1,204,239,756.97

Ante presupuesto de obra

SUMINISTRO DE TUBERIA DE CONCRETO PRESFORZADO,

SEGUN PRECIOS DE LISTA, PUESTA EN OBRA

SUMINISTRO DE TUBERIA DE ACERO SOLDADA DE 9.2 mm

DE ESPESOR Y DE:



En la siguiente figura se muestra el trazo del acueducto Picachos – Miravalles.

Figura 52. Trazo del acueducto para la primera alternativa. (JUMAPAM).

ALTERNATIVA UNO:

ACUEDUCTO PARA Q=3 m/s LLEGANDO

PLANTA POTABILIZADORA MIRAVALLES

(ACUEDUCTO PICACHO-MIRAVALLES)

OBRAS REQUERIDAS:

-Construcción de un acueducto para Q=3 m³/s-Construcción de una planta potabilizadora para Q=3 m³/s

ALTERNATIVA UNO

ACUEDUCTO PARA Q=3 m3/s LLEGANDO



VIII.2.1 Evaluación económica de la primera alternativa Esta opción considera exclusivamente la utilización del agua superficial que será captada en la presa “Picachos” por lo que se evaluarán los montos anuales que implica, con base en el costo de inversión obtenido con el cálculo del presupuesto de la obra, adicionalmente se incluyen los costos de operación de la planta potabilizadora “Miravalles” para una capacidad de 3.0 m3/s, incluyendo los costos de energía eléctrica, consumo de reactivos y sueldos del personal requerido para la operación de la misma, estos tienen como base los costos calculados para la presa “Horcones” y fueron proporcionados por la JUMAPAM. La ventaja de esta opción consiste en el ahorro de energía eléctrica al no requerir bombeos, e incluso se puede llevar a cabo la distribución de agua dentro de la planta potabilizadora, aprovechando la carga hidráulica a la llegada del acueducto y en lo referente a la distribución dentro de la ciudad, implicará el ahorro de bombeos al hacer llegar el agua por gravedad hacia los tanques principales. En el cuadro 47 se muestra el cálculo del costo anual a un periodo de 10 años fijando una tasa de interés del 12% anual para la amortización de la inversión total. El mayor componente del costo anual corresponde al pago anual amortizado del total de la inversión que asciende a un monto de 169.19 millones de pesos, el resto corresponde a 7.9 millones de pesos correspondientes a la operación de la planta potabilizadora. Además de la inversión para la construcción del acueducto, se llevó a cabo un análisis para determinar los costos de la infraestructura requerida y hacer llegar el agua a los tanques existentes y de proyecto. Para el caso de la Potabilizadora Miravalles, en primera instancia se alimentará a dos tanques existentes y tres de proyecto para recibir un caudal de 3 m3/s que es el caudal que se maneja para esta alternativa. En la siguiente figura se muestran las características de las líneas de conducción requeridas con longitudes y diámetros que se prediseñaron a través de una modelación hidráulica.



Figura 53. Ampliación de infraestructura para recibir el caudal del acueducto “Picachos”. (JUMAPAM).



Para esta red de líneas se calculó el presupuesto de obra a través de un costo índice por metro lineal de tubería a partir del diámetro y material de la línea el cual incluye todos los conceptos como suministro, instalación, excavaciones, rellenos, piezas especiales, etc. Para la infraestructura de la planta potabilizadora “Los Horcones” no se propone ampliación o rehabilitación de líneas debido a que esta alternativa implica la entrada del caudal total en el sitio Miravalles por lo que en muchas líneas existentes se invertirá el sentido de flujo en relación a su funcionamiento actual para hacer llegar el agua a los tanques de regulación desde esta fuente. En el cuadro siguiente se muestra un costo estimado para los tanques y líneas de conducción requeridos para la primera alternativa.

Cuadro 45. Presupuesto para la ampliación de Infraestructura de la primera alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

Para el caso de los tanques de proyecto Pacifico, Nuevo Mazatlán y Cerritos se incrementó su capacidad con respecto a la que propone el Plan Maestro de la Ciudad de Mazatlán por considerar que recibirán un mayor caudal.

Clave Concepto Cantidad Unidad P.U. ($) Importe ($)

ACUEDUCTO DEL CANAL DE RIEGO AL SITIO MIRAVALLE

S/C

SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TUBERIAS PARA LAS

LINEAS DE CONDUCCIÓN DE POTABILIZADORA MIRAVALLE A

TANQUES, INCLUYE EXCAVACIONES, PLANTILLA, RELLENOS,

VALVULAS Y PIEZAS ESPECIALES PARA UN DIÁMETRO DE:

60 pulgadas en concreto presforzado 4,183.00 M 9,783.90 40,926,053.70


36 pulgadas en asbesto cemento 3,119.00 M 5,657.40 17,645,430.60


24 pulgadas en pvc 1,856.62 M 3,547.10 6,585,616.80

18 pulgadas en pvc 1,060.80 M 1,791.72 1,900,656.58

S/C

S/C 7500 M3 (Tanques Nuevo Mazatlan y Cerritos) 2.00 Tanque 9,500,000.00 19,000,000.00

S/C 7500 M3 (tanque pacifico) 1.00 Tanque 9,500,000.00 9,500,000.00

S/C

S/C 4500 M3 (Tanque Zona Industrial) 1.00 Tanque 5,650,000.00 5,650,000.00

S/C 1500 M3 (Tanque Castillo) 1.00 Tanque 2,050,000.00 2,050,000.00

S/C 2000 M3 (Tanque Residencial del Real) 1.00 Tanque 2,650,000.00 2,650,000.00

S/C 1300 M3 (Tanque Urias) 1.00 Tanque 1,810,000.00 1,810,000.00

S/C

PROYECTO EJECUTIVO DE LA OBRA INCLUYE ACUEDUCTO,

CARCAMO DE BOMBEO, LINEAS DE CONDUCCIÓN, TANQUES

DE REGULACIÓN, PLANTA DE BOMBEO Y PLANTA

POTABILIZADORA PARA UN Q=1.5 M3/S

1.00 PROYECTO 12,000,000.00 12,000,000.00

TOTAL $ 211,670,980.41

IVA (15%) 31,750,647.06

TOTAL $ 243,421,627.47

para un caudal de 3,000 lps aplicando la alternativa 1

Infraestructura Hidráulica para la Alimentación a Tanques de Proyecto a través de líneas de conducción

TANQUES DE REGULACIÓN PARA LA ZONA HORCONES

ALIMENTADOS DESDE LA ZONA MIRAVALLES CON

CAPACIDADES DE:

TANQUES DE REGULACIÓN PARA LA ZONA MIRAVALLES

CON CAPACIDADES DE:

Ante presupuesto de obra con costos indice



Por lo que respecta a los costos de personal, se integró una plantilla básica para la operación de la planta potabilizadora, el acueducto y las líneas de alimentación a los tanques principales, en el siguiente cuadro se muestra el desglose en función de la categoría y sueldo de cada especialista u operario. El costo del personal para la potabilizadora fue proporcionado por la JUMAPAM con base en el diseño de la presa “Horcones” y fue propuesto para una planta con capacidad de 1.5 m3/s, para este caso se modifica el monto incrementándolo en un 60% adicional por la capacidad de potabilización de la planta “Miravalles” para un caudal de 3 m3/s, agregando el costo del personal que operará el acueducto.

Cuadro 46. Costos del personal de operación de la planta potabilizadora y acueducto.

Fuente: JUMAPAM.

Personal de Operación y

MantenimientoPlazas Sueldo ($/mes)

Factor de salario

realMensual Anual

Planta Potabilizadora

Ingeniero Encargado de la

planta 1 8,000.00 1.55 12,400.00 148,800.00

Secretaria 1 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Chofer 1 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Cocinero 1 4,000.00 1.60 6,400.00 76,800.00

Ayudante de Cocinero 1 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Jefe de turno 3 5,000.00 1.58 23,700.00 284,400.00

Operador de tratamiento de

agua 3 4,000.00 1.60 19,200.00 230,400.00


lodos 3 4,000.00 1.60 19,200.00 230,400.00

Ayudante de tratamiento de

agua 3 3,000.00 1.63 14,670.00 176,040.00


lodos 3 3,000.00 1.63 14,670.00 176,040.00

Vigilante 3 3,000.00 1.63 14,670.00 176,040.00

Jefe de mantenimiento 1 6,000.00 1.57 9,420.00 113,040.00

Ingeniero electromecánico 1 5,000.00 1.58 7,900.00 94,800.00

Tecnico electromecánico 1 4,000.00 1.60 6,400.00 76,800.00

Laboratorista 1 4,500.00 1.60 7,200.00 86,400.00

Subtotal 2,046,000.00

Acueducto y Lineas

Ingeniero Encargado del

acueducto y líneas de cond. 1 8,000.00 1.55 12,400.00 148,800.00

Fontanero 1 5,000.00 1.55 7,750.00 93,000.00

Ayudante de fontaneria 2 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Chofer 1 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Subtotal 359,160.00

Total 32 2,405,160.00

Para una planta con capacidad de 3 m3/s se incrementa el costo del personal en un 60% adicional

obteniendo un monto de 3,273,600.00 mas el costo del personal del acueducto y líneas

obteniendo un total de: 3,632,760.00

Importe Total ($)

Plantilla del personal de operación para una planta potabilizadora de 1.5 m3/s



Los costos de reactivos y energía eléctrica se obtuvieron de la información proporcionada por la JUMAPAM del proyecto de la planta potabilizadora “Los Horcones”, incrementándolos para esta alternativa de manera proporcional al caudal potabilizado. El análisis consiste en determinar el costo anualizado de la alternativa sumando los costos operativos al costo de la amortización del costo de la obra que se maneja como un crédito con tasa preferencial del 12% anual a un periodo de pago de 10 años. En el siguiente cuadro se presentan los resultados de la primera alternativa que presenta un costo anual total de 265.9 millones de pesos con un costo unitario de producción del agua de 2.81 $/m3.

Cuadro 47. Costo anual total de la primera alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

Periodo de amortización 10 Años

Tasa de interés 0.12 12%

Alternativa 1No.

1.-

Inversión del

Acueducto

Inversión de líneas

y tanques

Amortización de

la obraPersonal Reactivos Energía Eléctrica Reparaciones

Costo Total

Anual

1,204,239,756.97 243,421,627.47 $256,213,140.11 3,632,760.00 2,808,972.84 1,000,000.00 2,240,000.00 265,894,872.95

Inversión total, acueducto, líneas y tanques 1,447,661,384.45 Pesos

Operación y mantenimiento anual 9,681,732.84 Pesos

Gasto de diseño 3.00 m3/s

Volumen anual producido 94,608,000.00 m3

2.81 $/m3

4

5

6

Costos de Operación de la Planta PotabilizadoraCosto de la Obra

Costo Unitario de Producción durante el periodo de

amortización

Distribución Porcentual de Costos

1.4%

1.1%

0.4%

96.4%

0.8%

Amortización de la obra Personal Reactivos Energía Eléctrica Reparaciones



VIII.3 Segunda Alternativa Esta opción consiste fundamentalmente en tomar el volumen total del agua requerida por la ciudad de Mazatlán de la misma presa “Picachos”, e incluso se maneja el mismo trazo, de la presa hasta el punto de bifurcación que deriva el caudal total hacia dos puntos de entrega con la finalidad de ingresar el agua a la planta potabilizadora “Los Horcones” y a una nueva planta ubicada en el sitio Miravalles. La segunda alternativa presenta el mismo trazo en el tramo de la presa “Picachos” al sitio Miravalles, con la diferencia de que en este punto se entrega un caudal en bloque de 1.5 m3/s, por otra parte se agrega un tramo de tubería de 17.7 km para hacer llegar un caudal de 1.5 m3/s a la planta potabilizadora “Los Horcones”. De la misma manera que en la primera alternativa se proponen tuberías de concreto presforzado con el diámetro que arroja el cálculo hidráulico del acueducto, que fue elaborado con base en las condiciones iniciales de carga, que en primera instancia se propuso un tirante mínimo de 17.10 metros en la presa “Picachos”. En el siguiente cuadro se presenta el cálculo hidráulico con los diámetros necesarios para la conducción de los caudales, con un primer tramo de la presa hasta el punto de bifurcación para un caudal de 3 m3/s y dos ramales hacia los puntos de entrega para conducir un caudal de 1.5 m3/s.

Cuadro 48. Características geométricas e hidráulicas de la segunda alternativa.








Pérdidas de energía 1 12.65

Velocidad 1.14 m/s

Longitud total de la línea Tramo Miravalles 11,219.56 m







Velocidad 1.28 m/s



Continuación Cuadro 48. Características geométricas e hidráulicas de la segunda alternativa.


Longitud total de la línea Tramo Horcones 17,678.59 m







Velocidad 1.28 m/s

Fuente: JUMAPAM. El nuevo trazo que presenta la segunda alternativa se propone por la margen derecha del canal principal que se ubica cerca de la margen derecha del río “Presidio” con la ventaja de no requerir la construcción de caminos de operación para la colocación de la tubería del acueducto, la cual sed calcula en 48” de diámetro. En este tramo se requiere de una tubería de 48” de diámetro que puede alojarse sobre el mismo camino que esta constituido por material compactado de banco. El presupuesto de la obra considera los conceptos principales como suministro e instalación de tuberías, excavaciones, plantillas, rellenos, acarreos y los caminos de operación que implican la construcción de terraplenes y revestimientos compactados. Adicionalmente se considera un lote de piezas especiales para la colocación de desfogues, VAEA´S y dispositivos de amortiguamiento de fenómenos transitorios. Para esta alternativa se debe construir también una planta potabilizadora para una capacidad de 1.5 m3/s en el sitio Miravalles en la elevación 75 msnm la cual es suficiente para hacer llegar el agua a los tanques principales de regulación. Entre las ventajas principales de esta alternativa pueden mencionar las siguientes: Ventajas:

Funcionamiento por gravedad de todo el sistema de agua potable.

Costos mínimos de operación al suprimir bombeos desde la fuente de abastecimiento y rebombeos interiores del sistema de agua potable.

Volumen constante de suministro con las políticas de operación de la presa.

Disminución del personal de operación del sistema de alimentación de agua potable.



Aprovechamiento de la planta potabilizadora “Los Horcones” para potabilizar un gasto de 1.5 m3/s.

Se puede construir por etapas el acueducto Picacho Miravalles si se decide utilizar algún ramal hacia las plantas potabilizadoras para conducir agua de pozos.

Desventajas:

Requerimiento de una planta de potabilización adicional de 1.5 m3/s en el sitio Miravalles, para complementar el caudal de potabilización de la planta potabilizadora “Los Horcones” de 1.5 m3/s y contar con 3 m3/s de agua potabilizada.

Mayor costo de inversión del acueducto de agua potable con respecto a la primera alternativa (5.47% adicional).

Mayor longitud del acueducto al agregar un tramo de 17,678 metros para alimentar la Planta Potabilizadora “Los Horcones”.

A continuación se presenta una figura de la piezometría y nivel de terreno natural dividido en dos tramos de la manera siguiente: el tramo que abarca desde la presa “Picachos” hasta el sitio Miravalles que es donde se ubicará una planta potabilizadora para complementar la existente planta potabilizadora “Los Horcones”. El segundo tramo inicia desde el punto de bifurcación hasta la planta potabilizadora “Los Horcones”, con una longitud de 17.7 km, ubicando la tubería, sobre la margen derecha del canal principal.

Figura 54. Línea piezométrica de la presa “Picachos” al punto de bifurcación. (JUMAPAM).


20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

120.00

0 5,0

00

10,0

00

15,0

00

20,0

00

25,0

00

30,0

00

35,0

00

40,0

00

Distancia (m)

Ele

vació

n

28,238


Perfil del terreno


Carga disponible



Figura 55. Línea piezométrica del tramo Bifurcación a la planta “Horcones”. (JUMAPAM).

En el primer tramo se requiere una tubería de 72” de diámetro con una longitud de 28,238 metros hasta el punto de bifurcación, con dos salidas independientes con tuberías de 48” de diámetro, llegando en ambos casos a las plantas potabilizadoras con presiones positivas, que se refleja en la línea piezométrica que siempre tiene un valor mayor a la cota topográfica de terreno natural. Es importante señalar que los datos del perfil topográfico se obtuvieron de la restitución fotogramétrica. A continuación se presenta el cálculo hidráulico de la segunda alternativa, ramal principal.

Cuadro 49. Cálculo hidráulico de la segunda alternativa, ramal principal.

Perfil Topografico Derivación Horcones

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

0 2,0

00

4,0

00

6,0

00

8,0

00

10,0

00

12,0

00

14,0

00

16,0

00

18,0

00

20,0

00

Distancia

Ele

vac

ión

(m

)

Perfil del terreno


Carga disponible


0 93.75 110.00 16.250

500 100.10 109.78 9.676

1000 96.24 109.55 13.312

1500 90.00 109.33 19.328

2000 81.17 109.10 27.934

2500 75.63 108.88 33.250

3000 87.29 108.66 21.366

3500 83.46 108.43 24.972

4000 87.92 108.21 20.288

4500 79.96 107.98 28.024

5000 79.70 107.76 28.059

5500 69.67 107.54 37.865

6000 69.28 107.31 38.031

6500 68.59 107.09 38.497

7000 65.27 106.86 41.593

7500 57.10 106.64 49.539

8000 52.35 106.42 54.065

8500 50.00 106.19 56.191

9000 60.96 105.97 45.007

9500 58.52 105.74 47.223

10000 68.05 105.52 37.469

10500 50.00 105.29 55.295

11000 81.77 105.07 23.301

11500 75.96 104.85 28.887

12000 80.34 104.62 24.283

12500 76.75 104.40 27.649

13000 60.89 104.17 43.285

13500 53.03 103.95 50.921

14000 55.00 103.73 48.727

14500 50.93 103.50 52.573

15000 50.69 103.28 52.588

15500 63.61 103.05 39.444

16000 70.26 102.83 32.570

16500 72.25 102.61 30.356

17000 90.00 102.38 12.382

17500 91.93 102.16 10.228

18000 70.21 101.93 31.724

18500 55.00 101.71 46.710

19000 57.42 101.49 44.066

19500 75.60 101.26 25.662

20000 89.25 101.04 11.788

20500 87.83 100.81 12.984

21000 67.75 100.59 32.840

21500 105.00 100.37 -4.634

22000 100.00 100.14 0.142

22500 77.85 99.92 22.068

23000 65.00 99.69 34.694

23500 39.69 99.47 59.780

24000 38.94 99.25 60.306

24500 39.25 99.02 59.772

25000 43.16 98.80 55.637


Picachos-Miravalles



Continuación Cuadro 49. Cálculo hidráulico de la segunda alternativa, ramal

principal.

Fuente: JUMAPAM.


0 93.75 110.00 16.250

500 100.10 109.78 9.676

1000 96.24 109.55 13.312

1500 90.00 109.33 19.328

2000 81.17 109.10 27.934

2500 75.63 108.88 33.250

3000 87.29 108.66 21.366

3500 83.46 108.43 24.972

4000 87.92 108.21 20.288

4500 79.96 107.98 28.024

5000 79.70 107.76 28.059

5500 69.67 107.54 37.865

6000 69.28 107.31 38.031

6500 68.59 107.09 38.497

7000 65.27 106.86 41.593

7500 57.10 106.64 49.539

8000 52.35 106.42 54.065

8500 50.00 106.19 56.191

9000 60.96 105.97 45.007

9500 58.52 105.74 47.223

10000 68.05 105.52 37.469

10500 50.00 105.29 55.295

11000 81.77 105.07 23.301

11500 75.96 104.85 28.887

12000 80.34 104.62 24.283

12500 76.75 104.40 27.649

13000 60.89 104.17 43.285

13500 53.03 103.95 50.921

14000 55.00 103.73 48.727

14500 50.93 103.50 52.573

15000 50.69 103.28 52.588

15500 63.61 103.05 39.444

16000 70.26 102.83 32.570

16500 72.25 102.61 30.356

17000 90.00 102.38 12.382

17500 91.93 102.16 10.228

18000 70.21 101.93 31.724

18500 55.00 101.71 46.710

19000 57.42 101.49 44.066

19500 75.60 101.26 25.662

20000 89.25 101.04 11.788

20500 87.83 100.81 12.984

21000 67.75 100.59 32.840

21500 105.00 100.37 -4.634

22000 100.00 100.14 0.142

22500 77.85 99.92 22.068

23000 65.00 99.69 34.694

23500 39.69 99.47 59.780

24000 38.94 99.25 60.306

24500 39.25 99.02 59.772

25000 43.16 98.80 55.637


Picachos-Miravalles

25500 40.43 98.57 58.143

26000 40.10 98.35 58.249

26500 40.00 98.13 58.125

27000 40.00 97.90 57.901

27500 40.00 97.68 57.677

28000 40.00 97.45 57.453

28238.36 40.00 97.35 57.346

28500 42.83 97.09 54.262

29000 55.00 96.60 41.605

29500 58.00 96.12 38.118

30000 55.00 95.63 40.631

30500 57.64 95.14 37.504

31000 60.44 94.66 34.217

31500 63.19 94.17 30.980

32000 65.00 93.68 28.683

32500 55.00 93.20 38.196

33000 82.25 92.71 10.459

33500 56.33 92.22 35.893

34000 53.95 91.74 37.786

34500 70.14 91.25 21.109

35000 60.00 90.76 30.762

35500 65.14 90.27 25.135

36000 59.27 89.79 30.518

36500 62.56 89.30 26.741

37000 61.04 88.81 27.774

37500 66.97 88.33 21.357

38000 75.00 87.84 12.840

38500 81.96 87.35 5.394

39000 84.55 86.87 2.317

39457.916 75.00 86.42 11.421


Picachos-Miravalles



En el siguiente cuadro se muestra el cálculo hidráulico de la segunda alternativa, ramal “Horcones”.

Cuadro 50. Cálculo hidráulico de la segunda alternativa, ramal “Horcones”.

Fuente: JUMAPAM.

En el siguiente cuadro se presenta el presupuesto de obra de la segunda alternativa analizada.

Cadenamiento Elevación C.Piezom. Presión (m)

0 39.98 97.346 57.366

500 40.00 96.720 56.720

1000 38.91 96.093 57.183

1500 39.05 95.466 56.416

2000 35.00 94.840 59.840

2500 32.81 94.213 61.403

3000 27.97 93.586 65.616

3500 26.27 92.960 66.690

4000 29.11 92.333 63.223

4500 30.00 91.707 61.707

5000 30.00 91.080 61.080

5500 30.00 90.453 60.453

6000 30.00 89.827 59.827

6500 32.37 89.200 56.830

7000 30.00 88.573 58.573

7500 28.00 87.947 59.947

8000 28.46 87.320 58.860

8500 29.83 86.693 56.863

9000 28.58 86.067 57.487

9500 45.19 85.440 40.250

10000 36.96 84.813 47.853

10500 31.35 84.187 52.837

11000 33.02 83.560 50.540

11500 30.00 82.933 52.933

12000 36.40 82.307 45.907

12500 35.82 81.680 45.860

13000 48.73 81.053 32.323

13500 35.02 80.427 45.407

14000 34.41 79.800 45.390

14500 34.02 79.173 45.153

15000 32.52 78.547 46.027

15500 34.46 77.920 43.460

16000 32.87 77.294 44.424

16500 32.89 76.667 43.777

17000 31.33 76.040 44.710

17500 46.27 75.414 29.144

17678.588 75.00 75.190 0.190

Ramal Horcones



Cuadro 51. Presupuesto de obra de la segunda alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

ALTERNATIVA 2


COMUN, EN SECO...



A...




32,229.19 M3 127.19 4,099,069.89



S/C 48" DE DIAMETRO 279.30 M 5,371.20 1,500,176.16

S/C 72" DE DIAMETRO 420.00 M 8,884.80 3,731,616.00




S/C


HIDROSTATICA.


2080 03 DE 1200 MM. DE DIAMETRO. 279.30 M 1,450.38 405,091.97

S/C


CONCRETO Y VÁLVULAS1.00 LOTE 94,642,720.27 94,642,720.27


PRESFORZADO...

















PRESTAMO


TERRAPLENES Y REVESTIMIENTOS

1121 02



ACARREO 1er. KM.

47,500.00 M3 100.00 4,750,000.00

1121 05



ACARREO 1er. KM.

27,000.00 M3 120.00 3,240,000.00



S/C


PARTICULARES197,500.00 M2 250.00 49,375,000.00

SC



SC


PARA PASO DE TUBERIA DE ACUEDUCTO.666.00 M 37,797.10 25,172,867.27

S/C



MATERIALES

24.00 M 75,594.20 1,814,260.70

S/C

COMPLEMENTO DE LA CONSTRUCCION DE PLANTA

POTABILIZADORA HORCONES PARA UN CAUDAL DE 1.5

M3/S, INCLUYE MODULOS DE FLOCULACIÓN Y

SEDIMENTACIÓN.

1.00 LOTE 40,000,000.00 40,000,000.00

S/C




1.00 PLANTA 120,000,000.00 120,000,000.00

TOTAL $ 1,104,411,984.49

IVA (15%) 165,661,797.67

TOTAL $ 1,270,073,782.17




DE ESPESOR Y DE:




En la siguiente figura se muestra el trazo de los acueductos.

Figura 56. Trazo del acueducto para la segunda alternativa. (JUMAPAM).

(HORCONES)

CARCAMO

Acueducto Principal

Acueducto Principal

Acueducto Principal

PRESA PICACHOS

Ramal Horcones

Ramal Miravalle

SITIO MIRAVALLES

BATERIA DE POZOS

(EXISTENTE)

ALTERNATIVA DOS:

Acueducto Picacho-Miravalles con un ramal

hacia la planta potabilizadora Horcones,

Para un gasto de 1.5. m³/s hacia cada ramal.

BATERIA DE POZOS (Proy.)

PLANTA POTABILIZADORA

OBRAS REQUERIDAS:

-Construcción de un acueducto para Q=3 m³/s hasta el punto de derivación y dos ramales de 1.5. m³/s hacia cada planta

-Construcción de planta potabilizadora Miravalles para un

potabilizadora.

Q=1.5 m³/s.

Q=1.5 m3/s.

Q=3.0 m3/s.

Q=3.0 m3/s.

Q=1.5 m3/s.

CANAL DE RIEGO

ALTERNATIVA DOS

72" Ø

72" Ø

72" Ø

48" Ø

48" Ø

48" Ø

48" Ø

72" Ø

RIO PRESIDIO

m3/s

m3/s

m3/s

m3/s



VIII.3.1 Evaluación económica de la segunda alternativa Con esta opción se pretende distribuir el agua a través de dos ramales para contar con dos sitios de entrada al sistema de distribución, el monto total de la inversión asciende a 1,014.85 millones de pesos y el monto anual de la operación y mantenimiento ligeramente mayor a la primera alternativa ya que se trata un caudal de 3.0 m3/s distribuido en dos ramales requiriendo mayor personal para la distribución del caudal hacia las dos plantas potabilizadoras. Como en el caso anterior se incluye el costo de la ampliación de la infraestructura considerando que de la potabilizadora Miravalles suministra un caudal de 1.5 m3/s, por lo que se reducen los diámetros de las líneas de conducción y la capacidad de los tanques de regularización. Tomando en cuenta que esta opción permite el ingreso de agua desde la planta potabilizadora “Los Horcones” con un gasto de 1.5 m3/s, se incluye la construcción de una nueva línea para el abastecimiento de tres tanques de proyecto ubicados a un costado de la carretera Mazatlán-Villa Unión, dejando las tres líneas actuales para hacer llegar el agua a los tanques existentes. Por lo que respecta a los costos de operación, se tomaron de la información recopilada en la JUMAPAM que llevo a cabo el análisis de costos para la planta potabilizadora “Los Horcones” para un caudal de 1.5 m3/s. En la figura 57 se presenta la red de líneas de alimentación a tanques con sus características de longitud y diámetros que se calcularon con base en simulaciones hidráulicas. Los resultados de esta alternativa son muy similares geométricamente a los de la primera ya que la única diferencia se debe a la división del acueducto de la Presa Picachos en dos ramales de menor diámetro con relación al primer tramo. Aún cuando el valor de la inversión es ligeramente mayor a la de la primera opción, se considera de mayor versatilidad sobre todo para el aprovechamiento de la infraestructura existente para hacer llegar el agua a los tanques principales del sistema de conducción y distribución.



Figura 57. Ampliación de infraestructura para recibir el caudal del acueducto “Picachos”. (JUMAPAM).



En el cuadro siguiente se muestra un costo estimado para la segunda alternativa.

Cuadro 52. Presupuesto para la ampliación de Infraestructura de la segunda alternativa.

Fuente: JUMAPAM.


ACUEDUCTO DEL CANAL DE RIEGO AL SITIO MIRAVALLE

S/C

SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TUBERIAS PARA LAS

LINEAS DE CONDUCCIÓN DE POTABILIZADORA MIRAVALLE A

TANQUES, INCLUYE EXCAVACIONES, PLANTILLA,

RELLENOS, VALVULAS Y PIEZAS ESPECIALES PARA UN

DIÁMETRO DE:




24 pulgadas en pvc 2,426.47 M 3,547.10 8,606,931.74

20 pulgadas en pvc 4,995.23 M 2,239.97 11,189,165.34

S/C

S/C 2800 M3 (Tanques Nuevo Mazatlan y Cerritos) 2.00 Tanque 3,610,000.00 7,220,000.00

S/C 4000 M3 (tanque pacifico) 1.00 Tanque 5,050,000.00 5,050,000.00

S/C

S/C 4500 M3 (Tanque Zona Industrial) 1.00 Tanque 5,650,000.00 5,650,000.00

S/C 1500 M3 (Tanque Castillo) 1.00 Tanque 2,050,000.00 2,050,000.00

S/C 2000 M3 (Tanque Residencial del Real) 1.00 Tanque 2,650,000.00 2,650,000.00

S/C 1300 M3 (Tanque Urias) 1.00 Tanque 1,810,000.00 1,810,000.00

S/C

SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TUBERIA PARAUNA LINEA

DE CONDUCCIÓN DE POTABILIZADORA HORCONES A LOS

TANQUES DE PROYECTO CASTILLO, RESIDENCIAL DEL REAL

E URIAS, INCLUYE EXCAVACIONES, PLANTILLA, RELLENOS,

VALVULAS Y PIEZAS ESPECIALES PARA UN DIÁMETRO DE:


S/C

PROYECTO EJECUTIVO DE LA OBRA INCLUYE ACUEDUCTO,

CARCAMO DE BOMBEO, LINEAS DE CONDUCCIÓN, TANQUES

DE REGULACIÓN, PLANTA DE BOMBEO Y PLANTA

POTABILIZADORA PARA UN Q=1.5 M3/S

1.00 PROYECTO 12,000,000.00 12,000,000.00

TOTAL $ 206,444,784.32

IVA (15%) 30,966,717.65

TOTAL $ 237,411,501.97

Ante presupuesto de obra con costos indice

Infraestructura Hidráulica para la Alimentación a Tanques de Proyecto a través de líneas de conducción

para un caudal de 1,500 lps aplicando la alternativa 2, 3, 4, 5 Y 6

TANQUES DE REGULACIÓN PARA LA ZONA MIRAVALLES

CON CAPACIDADES DE:

TANQUES DE REGULACIÓN PARA LA ZONA HORCONES

ALIMENTADOS DESDE LA ZONA MIRAVALLES CON

CAPACIDADES DE:



En el siguiente cuadro se muestran costos de personal para operación del sistema.

Cuadro 53. Costos del personal de operación de la planta potabilizadora y acueducto.

Fuente: JUMAPAM. En el cuadro 54 se muestran los resultados del análisis con base en el periodo de pago de 10 años y una tasa de interés del 12%, esta tiene un costo total anual de 278.22 millones de pesos con un costo unitario de producción de agua de 2.94 $/m3.



Factor de salario

realMensual Anual


Ingeniero Encargado de la

planta 1 8,000.00 1.55 12,400.00 148,800.00

Secretaria 1 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Chofer 1 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Cocinero 1 4,000.00 1.60 6,400.00 76,800.00

Ayudante de Cocinero 1 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Jefe de turno 3 5,000.00 1.58 23,700.00 284,400.00


agua 3 4,000.00 1.60 19,200.00 230,400.00


lodos 3 4,000.00 1.60 19,200.00 230,400.00


agua 3 3,000.00 1.63 14,670.00 176,040.00


lodos 3 3,000.00 1.63 14,670.00 176,040.00

Vigilante 3 3,000.00 1.63 14,670.00 176,040.00

Jefe de mantenimiento 1 6,000.00 1.57 9,420.00 113,040.00

Ingeniero electromecánico 1 5,000.00 1.58 7,900.00 94,800.00


Laboratorista 1 4,500.00 1.60 7,200.00 86,400.00

Subtotal 2,046,000.00

Acueducto y Lineas

Ingeniero Encargado del

acueducto y líneas de cond. 1 8,000.00 1.55 12,400.00 148,800.00

Fontanero 1 5,000.00 1.55 7,750.00 93,000.00


Chofer 1 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Subtotal 359,160.00

Total 32 2,405,160.00

Importe Total ($)

Plantilla del personal de operación para una planta potabilizadora de 1.5 m3/s



Cuadro 54. Costo anual total de la segunda alternativa.

Fuente: JUMAPAM.


Tasa de interes 0.12 12%

Alternativa 2No.

1.-

Inversión del

Acueducto


y tanques

Amortización de

la obraPersonal Reactivos Energía Electrica Reparaciones

Costo Total

Anual

1,270,073,782.17 237,411,501.97 $266,801,023.00 4,810,320.00 2,808,972.84 1,000,000.00 2,800,000.00 278,220,315.84





2.94 $/m3


amortización

Costo de la Obra Costos de Operación de la Planta Potabilizadora


1.7%

1.0%

0.4%

95.9%

1.0%




VIII.4 Tercera Alternativa En esta opción se propone un acueducto para la presa “Picachos” al sitio Miravalles, únicamente para un caudal de 1.5 m3/s, complementados con un caudal de igual magnitud extraído del canal principal de riego margen derecha del río “Presidio” en su tramo final que inicia en la presa “Siqueiros”, cuyo caudal se potabilizará en la planta potabilizadora “Los Horcones”. El trazo de esta opción es similar al de la primera alternativa con la misma longitud, con la diferencia de conducir un caudal menor en el acueducto, por lo que se propone una potabilizadora de proyecto de 1.5 m3/s. Por lo que respecta al resto del caudal, implica construir la obra de toma y cárcamo de bombeo para elevar el agua a la planta potabilizadora “Los Horcones” por lo que se incluyen estos costos en el presupuesto de la alternativa siendo calculados con un prediseño conceptualizado en el esquema siguiente: La ubicación y longitud de de los componentes mostrados en la siguiente figura, se obtuvieron de la planimetría de la restitución aerofotogramétrica, también se incluyó una longitud faltante del canal principal de riego que debe construirse para hacer llegar el caudal de la presa “Siqueiros” a la obra de toma indicada.

Figura 58. Trazo del acueducto para la tercera alternativa. (JUMAPAM).

Canal de Riego

Compuerta

Conducción de Pozos

Obras Faltantes en la potabilizadora Horcones

Carcamo de

bombeo

Obra de toma

Entrega en potabilizadora

Linea a presión



Para la alternativa se requiere construir el acueducto para la capacidad indicada de 1.5 m3/s, la planta potabilizadora en el sitio Miravalles para el caudal mencionado. El presupuesto se elaboró como en las alternativas anteriores, con base en el catálogo de la CNA, considerando las tuberías de concreto presforzado, las excavaciones, plantillas, rellenos y los caminos de operación necesarios para el primer tramo del acueducto. En el cuadro siguiente se presenta el cálculo hidráulico para la conducción por gravedad, arrojando dos tramos con diámetros de 60” y 48” que implica pérdidas totales de energía de 23 a 26 metros, llegando con una elevación piezométrica de 83.8 metros que se considera suficiente para entregar a la potabilizadora ubicada en la misma cota. Cuadro 55. Características geométricas e hidráulicas de la tercera alternativa.








Pérdidas de energía 1 5.33

Velocidad 0.82 m/s








Velocidad 1.28 m/s

Fuente: JUMAPAM. En la figura siguiente se muestra la elevación piezométrica de la tercera alternativa, mostrando las pérdidas de fricción más altas respecto a las alternativas anteriores llegando con la presión necesaria para la conducción del caudal de proyecto.



Figura 59. Línea piezométrica de la tercera alternativa. (JUMAPAM).

Entre las ventajas y desventajas, se pueden considerar las siguientes: Ventajas:

Funcionamiento por gravedad del acueducto para el caudal de 1.5 m3/s.

Costos menores de operación con relación a la operación actual reducidos en un 50%, al suprimir bombeos desde la fuente de abastecimiento y rebombeos interiores del sistema de agua potable.

Volumen constante de suministro con las políticas de operación de la presa y la zona de riego.


Se puede construir por etapas el acueducto Picachos Miravalles si se decide utilizar algún ramal hacia las plantas potabilizadoras para conducir agua de pozos.

Desventajas:

Requerimiento de una planta de potabilización adicional de 1.5 m3/s, para complementar el caudal de potabilización de la planta “Los Horcones”.

Alto costo de inversión del acueducto con relación a las primeras dos alternativas en proporción al caudal de agua potable que se reduce a un valor de 1.5 m3/s con costos anuales de amortización altos.

Costos anuales operativos debido al bombeo del caudal de 1.5 m3/s para tratar en la planta potabilizadora “Los Horcones”.

A continuación se presenta el cálculo hidráulico del acueducto para el caudal de 1.5 m3/s, para las tuberías de 60” y 48” de diámetro.


20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

120.00

0 5,0

00

10,0

00

15,0

00

20,0

00

25,0

00

30,0

00

35,0

00

40,0

00

Distancia (m)

Ele

vació

n

18,000

Perfil del terreno



Carga disponible



Cuadro 56. Cálculo hidráulico de la tercera alternativa.


0 93.75 110.000 16.250

500 100.10 109.852 9.752

1000 96.24 109.704 13.464

1500 90.00 109.556 19.556

2000 81.17 109.408 28.238

2500 75.63 109.259 33.629

3000 87.29 109.111 21.821

3500 83.46 108.963 25.503

4000 87.92 108.815 20.895

4500 79.96 108.667 28.707

5000 79.70 108.519 28.819

5500 69.67 108.371 38.701

6000 69.28 108.223 38.943

6500 68.59 108.075 39.485

7000 65.27 107.926 42.656

7500 57.10 107.778 50.678

8000 52.35 107.630 55.280

8500 50.00 107.482 57.482

9000 60.96 107.334 46.374

9500 58.52 107.186 48.666

10000 68.05 107.038 38.988

10500 50.00 106.890 56.890

11000 81.77 106.742 24.972

11500 75.96 106.593 30.633

12000 80.34 106.445 26.105

12500 76.75 106.297 29.547

13000 60.89 106.149 45.259

13500 53.03 106.001 52.971

14000 55.00 105.853 50.853

14500 50.93 105.705 54.775

15000 50.69 105.557 54.867

15500 63.61 105.409 41.799

16000 70.26 105.260 35.000

16500 72.25 105.112 32.862

17000 90.00 104.964 14.964

17500 91.93 104.816 12.886

18000 70.21 104.668 34.458

18500 55.00 104.181 49.181

19000 57.42 103.694 46.274

19500 75.60 103.207 27.607

20000 89.25 102.720 13.470

20500 87.83 102.234 14.404

21000 67.75 101.747 33.997

21500 105.00 101.260 -3.740

22000 100.00 100.773 0.773

22500 77.85 100.286 22.436

23000 65.00 99.799 34.799

23500 39.69 99.312 59.622

24000 38.94 98.825 59.885

24500 39.25 98.338 59.088

25000 43.16 97.851 54.691


Picachos-Miravalles

[

E

s

c

r

i

b

a

u

n

a



Continuación Cuadro 56. Cálculo hidráulico de la tercera alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

Las presiones de operación del acueducto varían en un intervalo de 5 a 60 metros, sin embargo se propone tubería de concreto presforzado para una carga de operación de 7 kg/cm2 debido a las reglas establecidas para acueductos. En el siguiente cuadro se muestra el presupuesto de obra para la tercera alternativa.

25500 40.43 97.365 56.935

26000 40.10 96.878 56.778

26500 40.00 96.391 56.391

27000 40.00 95.904 55.904

27500 40.00 95.417 55.417

28000 40.00 94.930 54.930

28500 42.83 94.443 51.613

29000 55.00 93.956 38.956

29500 58.00 93.469 35.469

30000 55.00 92.982 37.982

30500 57.64 92.496 34.856

31000 60.44 92.009 31.569

31500 63.19 91.522 28.332

32000 65.00 91.035 26.035

32500 55.00 90.548 35.548

33000 82.25 90.061 7.811

33500 56.33 89.574 33.244

34000 53.95 89.087 35.137

34500 70.14 88.600 18.460

35000 60.00 88.113 28.113

35500 65.14 87.627 22.487

36000 59.27 87.140 27.870

36500 62.56 86.653 24.093

37000 61.04 86.166 25.126

37500 66.97 85.679 18.709

38000 75.00 85.192 10.192

38500 81.96 84.705 2.745

39000 84.55 84.218 -0.332

39457.92 75.00 83.772 8.772


Acueducto Picacho Miravalle Alternativa 3

Picachos-Miravalles

[

E

s

c

r

i

b

a

u

n

a

c

i

t

a

d

e

l

d

o

c



Cuadro 57. Presupuesto de obra de la tercera alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

ALTERNATIVA 3


COMUN, EN SECO...



A...




21,182.91 M3 127.19 2,694,148.41



S/C 60" DE DIAMETRO 395.85 M 7,118.01 2,817,664.26

S/C 48" DE DIAMETRO 508.20 M 5,371.20 2,729,643.84




S/C


HIDROSTATICA.


2080 03 DE 1200 MM. DE DIAMETRO. 395.85 M 1,450.38 574,134.11




PRESFORZADO...

















PRESTAMO



1121 02



ACARREO 1er. KM.

47,500.00 M3 100.00 4,750,000.00

1121 05



ACARREO 1er. KM.

27,000.00 M3 120.00 3,240,000.00

9000 01 CARGA Y ACARREO DE MATERIAL DE BANCO 317,366.90 M3 22.00 6,982,071.83


S/C


PARTICULARES197,500.00 M2 250.00 49,375,000.00

S/C

CONSTRUCCION DE OBRA CIVIL DE LA TOMA Y CARCAMO

DE BOMBEO PARA UN CAUDAL DE 1.5 M3/S DEL CANAL

PRINCIPAL DE RIEGO A LA PLANTA POTABILIZADORA LOS

HORCONES

1.00 CARCAMO 813,613.01 813,614.01

S/C

EQUIPAMIENTO ELECTROMECANICO DE CARCAMO DE

BOMBEO, INCLUYE SUBESTACION ELECTRICA,

EQUIPAMIENTO, COLUMNAS DE BOMBA, VALVULAS Y PIEZAS

ESPECIALES

1.00 LOTE 6,800,000.00 6,800,000.00

S/C

CONSTRUCCION DE CANAL DE RIEGO FALTANTE PARA

HACER LLEGAR EL AGUA AL CARCAMO DE BOMBEO1.00 LOTE 1,169,890.50 1,169,890.50

S/C

CONSTRUCCION DE LINEA A PRESION PARA LA

CONDUCCION DEL AGUA DE CANAL A LA PLANTA

POTABILIZADORA

1.00 LOTE 1,350,000.00 1,350,000.00

SC



SC



S/C



MATERIALES

36.00 M 75,594.20 2,721,391.06

S/C




SEDIMENTACIÓN.

1.00 LOTE 40,000,000.00 40,000,000.00

S/C




1.00 PLANTA 120,000,000.00 120,000,000.00

TOTAL $ 795,207,674.26

IVA (15%) 119,281,151.14

TOTAL $ 914,488,825.40


DE ESPESOR Y DE:






En la siguiente figura se muestra el trazo de la tercera alternativa.

Figura 60. Trazo del acueducto para la tercera alternativa. (JUMAPAM).

(HIRCONES)

CARCAMO

Acueducto Principal

Acueducto Principal

PRESA PICACHOS

Acueducto Principal

SITIO MIRAVALLES

BATERIA DE POZOS

(EXISTENTE)

ALTERNATIVA TRES:

ACUEDUCTO PARA Q=1.5 m3/s LLEGANDO





Q=1.5 m3/s.

Q=1.5 m3/s.

Q=1.5 m3/s.

CANAL DE RIEGO

ALTERNATIVA TRES RIO PRESIDIO

60" Ø

48" Ø

OBRAS REQUERIDAS:

- Construcción del acueducto para Q=1.5 m³/s

- Construcción de la obra de toma y cárcamo de bombeo para un Q=1.5 m³/s.

* considerar consumo de energia y costos de los

equipos de bombeo.

BOMBEO DE 1.5 M3/S

48" Ø

(HORCONES)

ACUEDUCTO PARA Q=3 m3/s LLEGANDO A Q=1.5 m3/s

Q=1.5 m3/s

Q=1.5 m3/s

BOMBEO DE Q=1.5 m3/s



VIII.4.1 Evaluación económica de la tercera alternativa Esta opción considera la inversión de un acueducto para 1.5 m3/s para hacer llegar el agua al sitio Miravalles, con el costo correspondiente de operación y mantenimiento de una planta potabilizadora de proyecto que se ubicará en este sitio, el caudal complementario se tomará del canal principal para elevar el agua a la planta potabilizadora “Los Horcones”. Para la conducción del agua del canal a la potabilizadora, se propone una tubería de 48” con base en el cálculo del diámetro económico que considera los costos de la obra, incluidos el equipamiento electro-mecánico del cárcamo de bombeo. En la misma hoja se efectúa el cálculo del costo y consumo de la energía eléctrica requerida para hacer llegar el agua a la planta potabilizadora que se ubica en una cota más alta, en relación al canal de riego que termina en un sitio cercano a dicha planta. Para la evaluación de los costos de operación, se toman los montos del cuadro de la segunda alternativa ya que se requiere de igual manera de dos plantas potabilizadoras y el acueducto aunque se incluye el costo operativo del bombeo del canal principal margen derecha del río “Presidio”, mostrando los resultados en el cuadro 58, que presenta el cálculo del diámetro económico de conducción y el costo anual de energía eléctrica.



Cuadro 58. Costo de energía eléctrica del bombeo del canal principal a la planta potabilizadora “Los Horcones”.

Fuente: JUMAPAM.

DATOS DE PROYECTO

============== ===============

LOCALIDAD: Mazatlan sinaloa Línea de Conducción del cárcamo de

bombeo a potabilizadora Horcones

LONGITUD DE LA LINEA (M) 250.00

DESNIVEL DE BOMBEO (M) 30.00 MODULOS DE ELASTICIDAD

GASTO DE CONDUC. (M3/S) 1.500 MATERIAL VALOR

(kg/cm2)

COEF. DE PERD. DE MANNING 0.0100

ACERO 2,100,000

COSTO DE LA EXCAV. ($) 13.00 COBRE 1,300,000

Fo.Fo. 1,050,000

COSTO DEL RELLENO ($) 70.00 A-C 328,000

CONCRETO 175,000

COSTO DEL KW. HR. ($) 1.80 PVC 33,000

AGUA 20,670

INTERES APLICABLE (DEC.) 0.15 CONCRETO PREESFORZADO 396,000

PER. DE AMORTIZ. EN AÑOS. 20

MATERIAL DE TUBERIA ACERO

MODULO DE ELAST. DEL TUBO 2100000

COSTO DEL EQUIPAMIENTO ELECTRO-MECANICO 7000 $/H.P.

CALCULO DEL DIAMETRO ECONOMICO EN LINEAS DE CONDUCCION

CALCULO HIDRAULICO

DIAMETRO NOMINAL AREA GASTO VELOC. LONG. N DE K HF HL H NETA

(mm) (plg) (m2) (m3/s) (m/s) (mts) MANNING (m) (m) (m)

914.4 36.0 0.6567 1.50000 2.284 250.00 0.010 0.001659 0.93 0.09 31.03

1066.8 42 0.8938 1.50000 1.678 250.00 0.010 0.000729 0.41 0.04 30.45

1219.2 48 1.1675 1.50000 1.285 250.00 0.010 0.000358 0.20 0.02 30.221371.6 54 1.4776 1.50000 1.015 250.00 0.010 0.000191 0.11 0.01 30.12

GOLPE DE ARIETEh=

Ea D 145 V SOBP.ABS. SOBP.ABS. CARG.NORM. PR.TOT.=20%

DIAMETRO ESPESOR 145 V Ea D Et e 1 + ------ ========== VALVULA TUBERIA OPERACION H+C.N.OP.

(CMS) TUBO Et e | Ea D 90% h 10% h (m) (m)

(CM) | 1 + ----

\| Et e

91.44 2.30 331.20 1890065 4830000 1.3913 280.7907 252.7117 28.0791 31.026 59.106

106.68 2.80 243.33 2205076 5880000 1.3750 207.5147 186.7633 20.7515 30.451 51.203

121.92 3.20 186.30 2520086 6720000 1.3750 158.8785 142.9906 15.8878 30.221 46.109137.16 3.75 147.20 2835097 7875000 1.3600 126.2240 113.6016 12.6224 30.118 42.740

PRESUPUESTO

P.U.INS. ANCHO PROF. VOLUMEN VOLUMEN COSTO COSTO COSTO COSTO

DIAM. P.U.TUBO JUNTEO Y DE DE DE LA DEL EXCAV. RELLENO INSTALACION TUBERIA

CMS $ PRUEBA ZANJA ZANJA EXCAV. RELLENO ($) ($) ($) ($)

$ M M M3 M3

91.44 3083.00 77.00 1.71 2.01 863.4 656.3 11,224 45,944 19,250 770,750

106.68 4105.00 93.00 1.87 2.17 1011.2 741.1 13,146 51,878 23,250 1,026,250

121.92 5250.00 110.00 2.02 2.32 1170.7 828.4 15,220 57,987 27,500 1,312,500 137.16 6500.00 130.00 2.17 2.47 1341.8 918.2 17,444 64,271 32,500 1,625,000

RESUMEN

DIAMETRO NOMINAL Pot. KWatt H.din. C.HOR MATERIAL CARGO ANUAL COSTO TOT. C.A.AMORTIZ COS.AN.BOM.

(mm) (plg) (HP) Hora (m) BOMBEO TUBERIA DE BOMBEO CONDUCC. (CONDUCC.) 365 DIAS AÑO

($) (MIL.$) (MIL.$) (MIL.$) (MIL.$)

914.4 36.0 816.49 608.85 31.03 1,095.94 ACERO 9,600.39 6,562.56 1,048.44 10,648.84

1066.8 42.0 801.34 597.56 30.45 1,075.61 ACERO 9,422.37 6,723.94 1,074.23 10,496.60

1219.2 48.0 795.30 593.05 30.22 1,067.50 ACERO 9,351.27 6,980.29 1,115.18 10,466.451371.6 54.0 792.58 591.03 30.12 1,063.85 ACERO 9,319.33 7,287.28 1,164.23 10,483.55

NOTA: EL DIAMETRO MAS ECONOMICO ESTA DADO POR EL Costo.min= 10,466.45

MENOR COSTO DETERMINADO EN LA ULTIMA COLUMNA

0.012

0.012



El costo de inversión de esta opción es de 1,151.9 millones de pesos con un costo anual amortizado de 225.7 millones agregando un costo de 21.9 millones para la operación y mantenimiento del sistema. Por lo que respecta al consumo de energía eléctrica se estima un importe de 11.5 millones de pesos al año sumando la operación de las plantas potabilizadoras y el bombeo de agua del canal principal. En el siguiente cuadro se muestra el costo anual total de la tercera alternativa, en un periodo de amortización de 10 años y con una tasa de interés del 12%.

Cuadro 59. Costo anual total de la tercera alternativa.

Fuente: JUMAPAM.



Alternativa 3No.

1.-

Inversión del

Acueducto


y tanques

Amortización de


Costo Total

Anual

914,488,825.40 237,411,501.97 $203,868,116.64 4,810,320.00 2,808,972.84 11,466,446.84 2,800,000.00 225,753,856.32





2.39 $/m3


amortización

Costo de la Obra Costos de Operación de la Potabilizadora y cárcamo de bombeo


2.1%

1.2%5.1%

90.3%

1.2%




VIII.5 Cuarta Alternativa En esta opción se propone un acueducto para la presa “Picachos” al sitio Miravalles, únicamente para un caudal de 1.5 m3/s, complementados con un caudal de 1.0 m3/s extraído de una nueva batería de pozos y 0.5 m3/s operando algunos pozos de la batería existente. El trazo de esta opción es similar al de la tercera alternativa en lo que se refiere al acueducto de la presa “Picachos”, incluso con la misma longitud, con la diferencia del requerimiento de un segundo acueducto para conducir el agua de la batería propuesta cercana a la presa “Siqueiros” para la conducción de 1 m3/s, adicionalmente se propone utilizar un caudal de 0.5 m3/s de la batería de pozos existente, conduciendo el agua por las tuberías existentes. De la misma manera que la tercera alternativa se requiere la construcción de una planta potabilizadora en el sitio Miravalles para el tratamiento del agua de la presa “Picachos”, por otra parte el caudal de la nueva batería se canalizará únicamente a un tanque receptor o el tanque de salida de la planta potabilizadora de los Horcones para contar con la carga hidráulica que permita conducir el caudal a los tanques principales de regulación estimando una cota de 75 msnm. La factibilidad de esta opción depende en gran medida de la disponibilidad de agua de buena calidad en el sitio propuesto para la explotación de pozos profundos, ya que al contar con agua potable con los parámetros establecidos por las normas, no se requerirá ningún proceso de potabilización. El presupuesto se elaboró como en las alternativas anteriores, con base en el catálogo de la CNA, considerando las tuberías de concreto presforzado, las excavaciones, plantillas, rellenos y los caminos de operación necesarios para el primer tramo del acueducto. En el cuadro siguiente se presenta el cálculo hidráulico para la conducción por gravedad desde la presa “Picachos”, arrojando diámetros de 60” y 48” que implica pérdidas totales de energía de 26.23 metros, llegando con una elevación piezométrica de 88.7 metros que se considera suficiente para entregar a la potabilizadora que se ubicará en la cota 75 msnm.



Cuadro 60. Características geométricas e hidráulicas de la cuarta alternativa.

CONDUCCIÓN A PRESIÓN POR GRAVEDAD Longitud total de la línea Tramo 1 18,000.00 m


Coeficiente de pérdidas de Manning 0.012 Diámetro de tubería 1 1.5240 m Longitud de la línea 1 18,000.00 m Constante de pérdidas (k1) 2.37 Pérdidas de energía 1 5.33 Velocidad 0.82 m/s



Coeficiente de pérdidas de Manning 0.012 Diámetro de tubería 1 1.2192 m Longitud de la línea 1 21,457.92 m Constante de pérdidas (k1) 9.29 Pérdidas de energía 1 20.90 m Velocidad 1.28 m/s

TRAMO DE POZOS Longitud total de la línea Tramo 2 1,930.59 m



Fuente: JUMAPAM.

En las figuras siguientes se muestran las elevaciones piezométricas de la cuarta alternativa, mostrando las pérdidas de fricción para ambas tuberías llegando con la presión necesaria para la conducción del caudal de proyecto.

Figura 61. Línea Piezométrica de la presa “Picachos” al sitio Miravalles. (JUMAPAM).


20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

120.00

0 5,0

00

10,0

00

15,0

00

20,0

00

25,0

00

30,0

00

35,0

00

40,0

00

Distancia (m)

Ele

vació

n

18,000

Perfil del terreno



Carga disponible



Figura 62. Línea Piezométrica de Pozos a potabilizadora “Los Horcones”. (JUMAPAM).

Entre las ventajas que se pueden considerar para esta alternativa, se tienen las siguientes: Ventajas:


Disponibilidad de agua de dos fuentes independientes, contando incluso con los pozos existentes, como fuente de reserva en los casos de contingencia que se presenten en el acueducto.

Menor volumen de agua que requiere potabilización al incorporar agua de mejor calidad del acuífero de la zona de la Presa “Siqueiros”, requiriendo únicamente la Potabilizadora de proyecto en el sitio Miravalles.

Flexibilidad operativa al contar con tres fuentes independientes de abastecimiento con la posibilidad de tener volúmenes de reserva para su aplicación a largo plazo.

Desventajas:

Requerimiento de una planta de potabilización adicional de 1.5 m3/s, para complementar el caudal de la nueva batería de pozos.

Costos anuales operativos altos debido al bombeo del caudal de 1.5 m3/s de ambas baterías de pozos profundos.

Altos costos de inversión con la construcción de los acueductos para la conducción del agua de la presa y la conducción del agua de los pozos.

A continuación se presenta el cálculo hidráulico del acueducto para el caudal de 1.5 m3/s, para una tubería de 60” y 48” de diámetro y para el acueducto de la batería de pozos con 42” de diámetro para conducir un caudal de 1.0 m3/s.

Perfil Topografico Picachos - Miravalle

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

0 2,0

00

4,0

00

6,0

00

8,0

00

10,0

00

12,0

00

14,0

00

16,0

00

18,0

00

20,0

00

Distancia (m)

Ele

vació

nLínea piezométrica

Perfil del terreno

Carga disponible



Cuadro 61. Análisis hidráulico de la cuarta alternativa.


0 93.75 110.000 16.250

500 100.10 109.852 9.752

1000 96.24 109.704 13.464

1500 90.00 109.556 19.556

2000 81.17 109.408 28.238

2500 75.63 109.259 33.629

3000 87.29 109.111 21.821

3500 83.46 108.963 25.503

4000 87.92 108.815 20.895

4500 79.96 108.667 28.707

5000 79.70 108.519 28.819

5500 69.67 108.371 38.701

6000 69.28 108.223 38.943

6500 68.59 108.075 39.485

7000 65.27 107.926 42.656

7500 57.10 107.778 50.678

8000 52.35 107.630 55.280

8500 50.00 107.482 57.482

9000 60.96 107.334 46.374

9500 58.52 107.186 48.666

10000 68.05 107.038 38.988

10500 50.00 106.890 56.890

11000 81.77 106.742 24.972

11500 75.96 106.593 30.633

12000 80.34 106.445 26.105

12500 76.75 106.297 29.547

13000 60.89 106.149 45.259

13500 53.03 106.001 52.971

14000 55.00 105.853 50.853

14500 50.93 105.705 54.775

15000 50.69 105.557 54.867

15500 63.61 105.409 41.799

16000 70.26 105.260 35.000

16500 72.25 105.112 32.862

17000 90.00 104.964 14.964

17500 91.93 104.816 12.886

18000 70.21 104.668 34.458

18500 55.00 104.181 49.181

19000 57.42 103.694 46.274

19500 75.60 103.207 27.607

20000 89.25 102.720 13.470

20500 87.83 102.234 14.404

21000 67.75 101.747 33.997

21500 105.00 101.260 -3.740

22000 100.00 100.773 0.773

22500 77.85 100.286 22.436

23000 65.00 99.799 34.799

23500 39.69 99.312 59.622

24000 38.94 98.825 59.885

24500 39.25 98.338 59.088

25000 43.16 97.851 54.691


Picachos-Miravalles



Continuación Cuadro 61. Análisis Hidráulico de la cuarta alternativa.

Fuente: JUMAPAM.


Acueducto Picacho Miravalle Alternativa 4

Picachos-Miravalles

25500 40.43 97.365 56.935

26000 40.10 96.878 56.778

26500 40.00 96.391 56.391

27000 40.00 95.904 55.904

27500 40.00 95.417 55.417

28000 40.00 94.930 54.930

28500 42.83 94.443 51.613

29000 55.00 93.956 38.956

29500 58.00 93.469 35.469

30000 55.00 92.982 37.982

30500 57.64 92.496 34.856

31000 60.44 92.009 31.569

31500 63.19 91.522 28.332

32000 65.00 91.035 26.035

32500 55.00 90.548 35.548

33000 82.25 90.061 7.811

33500 56.33 89.574 33.244

34000 53.95 89.087 35.137

34500 70.14 88.600 18.460

35000 60.00 88.113 28.113

35500 65.14 87.627 22.487

36000 59.27 87.140 27.870

36500 62.56 86.653 24.093

37000 61.04 86.166 25.126

37500 66.97 85.679 18.709

38000 75.00 85.192 10.192

38500 81.96 84.705 2.745

39000 84.55 84.218 -0.332

39457.92 75.00 83.772 8.772



En el siguiente cuadro se muestra el análisis hidráulico del acueducto.

Cuadro 62. Análisis hidráulico del acueducto a planta “Los Horcones”.

Fuente: JUMAPAM. Las presiones de operación del acueducto varían en un intervalo de 1 a 65 metros, sin embargo se propone tubería de concreto presforzado para una carga de operación de 7 kg/cm2 debido a las reglas establecidas para acueductos.


0 29.54 98.000 68.46

500 31.00 97.559 66.56

1000 34.00 97.118 63.12

1500 36.54 96.677 60.14

2000 39.05 96.236 57.19

2500 38.84 95.794 56.95

3000 38.25 95.353 57.10

3500 38.56 94.912 56.35

4000 31.37 94.471 63.10

4500 30.00 94.030 64.03

5000 28.15 93.589 65.44

5500 28.60 93.148 64.55

6000 30.00 92.707 62.71

6500 34.02 92.266 58.25

7000 36.62 91.824 55.20

7500 30.00 91.383 61.38

8000 30.00 90.942 60.94

8500 35.00 90.501 55.50

9000 30.00 90.060 60.06

9500 26.86 89.619 62.76

10000 27.06 89.178 62.12

10500 27.30 88.737 61.44

11000 27.68 88.296 60.62

11500 25.58 87.854 62.27

12000 37.71 87.413 49.70

12500 30.77 86.972 56.20

13000 34.51 86.531 52.02

13500 31.24 86.090 54.85

14000 30.00 85.649 55.65

14500 30.00 85.208 55.21

15000 40.91 84.767 43.86

15500 30.93 84.326 53.40

16000 35.01 83.884 48.87

16500 33.42 83.443 50.02

17000 33.98 83.002 49.02

17500 35.03 82.561 47.53

18000 31.98 82.120 50.14

18500 33.58 81.679 48.10

19000 32.02 81.238 49.22

19500 31.39 80.797 49.41

19930.586 75.00 80.417 5.42

Acueducto Siqueros Horcones



Cuadro 63. Presupuesto de obra de la cuarta alternativa (Picachos-Miravalles).

Fuente: JUMAPAM.

Alternativa 4Acueducto Picacho Miravalles para Q = 1.5 m 3/s y bateria de pozos a tanque Horcones Q = 1.0 m3/s


COMUN, EN SECO...



A...



1130 02CON MATERIAL PRODUCTO DE BANCO. 21,186.51 M3 127.19 2,694,606.90



S/C 48" DE DIAMETRO 800.00 M 5,371.20 4,296,960.00



2080 02 DE 1200 MM. DE DIAMETRO.22,530.82 M

1,318.5329,707,556.82

S/CINSTALACION DE TUBERIA DE ACERO INCLUYE PRUEBA

HIDROSTATICA.


S/C




PRESFORZADO...




1131 03 COMPACTADO AL 90% PROCTOR, CON MATERIAL DE BANCO242,925.00 M3 103.32 25,099,011.29













PRESTAMO



1121 02



ACARREO 1er. KM.

47,500.00 M3 100.00 4,750,000.00

1121 05



ACARREO 1er. KM.

27,000.00 M3 120.00 3,240,000.00

9000 01 CARGA Y ACARREO DE MATERIAL DE BANCO 317,425.00 M3 22.00 6,983,350.06


S/C


PARTICULARES197,500.00 M2 250.00 49,375,000.00

SC



SC



S/C



MATERIALES

36.00 M 75,594.20 2,721,391.06

S/C




1.00 PLANTA 120,000,000.00 120,000,000.00

TOTAL $ 741,646,185.03

IVA (15%) 111,246,927.75

TOTAL $ 852,893,112.79


DE ESPESOR Y DE:






En el siguiente cuadro se muestra el presupuesto de obra de la batería de pozos existentes a la planta potabilizadora “Los Horcones”.

Cuadro 64. Presupuesto de obra de la cuarta alternativa (Pozos a Horcones).

Fuente: JUMAPAM.

El costo total del proyecto sin IVA es de 1,012.97 Millones de pesos y de 1,164.92 Millones de pesos con el impuesto mencionado.

Acueducto Pozos nuevos a Tanque Horcones para Q = 1.0 m 3/s ALTERNATIVA 4


COMUN, EN SECO...

1100 01 EN ZONA A DE 0 A 6.00 MTS. DE PROFUNDIDAD. 74,591.43 M3 16.64 1,240,828.42EXCAVACION EN ROCA FIJA, P/ ZANJAS, EN SECO, EN ZONA

A...



1130 02 CON MATERIAL PRODUCTO DE BANCO. 9,008.63 M3 127.19 1,145,762.18







PRESFORZADO...
















PRESTAMO

1003 02 CON CARGA Y ACARREO A UN KILOMETRO. 7,000.00 M3 36.86 257,985.00


1121 02



ACARREO 1er. KM.

8,312.50 M3 100.00 831,250.00

1121 05



ACARREO 1er. KM.

4,725.00 M3 120.00 567,000.00



S/C

BATERIA DE POZOS PROFUNDOS A 40 METROS DE

PROFUNDIDAD, INCLUYE PERFORACION, EQUIPAMIENTO Y

TUBERÍAS DE INTERCONEXION.

22.00 POZO 3,417,279.20 75,180,142.40

S/C


PARTICULARES57,500.00 M2 250.00 14,375,000.00

SC


CARRETERAS Y PUENTES VEHICULARES 15.00 CRUCE 400,000.00 6,000,000.00

TOTAL $ 271,328,464.39

IVA (15%) 40,699,269.66

TOTAL $ 312,027,734.05



Catalogo de Conceptos



En el siguiente cuadro se muestra el presupuesto de obra de la nueva batería de pozos.

Cuadro 65. Presupuesto de obra de la cuarta alternativa (Costo unitario de pozo).

CATÁLOGO DE CONCEPTOS

Fuente: JUMAPAM.

En la figura siguiente se muestra el trazo del acueducto Picachos al sitio Miravalles para un caudal de 1.5 m3/s, la batería de pozos existente para 0.5 m3/s y la nueva batería de pozos para un caudal de 1.0 m3/s.

Precio Unitario de Pozos de Agua Potable


5000 00 MOVIMIENTO DEL EQUIPO DE PERFORACION HASTA

UNA DISTANCIA DE 15 KM.....

5000 01EQUIPO CON CAPACIDAD HASTA 450 METROS DE

PROFUNDIDAD1.00 LOTE. 5,000.00 5,000.00

5001 00 INSTALACION Y DESMANTELAMIENTO DEL EQUIPO

DE PERFORACION.....

5001 01

EQUIPO CON CAPACIDAD HASTA 450 METROS DE

PROFUNDIDAD1.00 LOTE. 5,000.00 5,000.00

5002 00

TRANSPORTE DE EQUIPO DE PERFORACION EN KM´S

SUBSECUENTES

5002 01 EN CAMINO PAVIMENTADO. 200.00 KM 50.00 10,000.00

5004 00 EQUIPO DE PERFORACION TRABAJANDO EN

OPERACIONES ORDENADAS POR LA COMISION...

5004 01 TIPO ROTATORIO. 2.00 HR 1,500.00 3,000.00

5030 00 PERFORACION DE POZOS EN 12" EN MATERIAL....

5030 09 TIPO II DE 0 A 100 M. 80.00 M 1,250.00 100,000.00

5040 00 AMPLIACION DE PERFORACION DE POZO DE 12"

A 14" EN MATERIAL....

5040 01 TIPO I DE 0 A 100 M. 80.00 M. 850.00 68,000.00

5050 00 REGISTRO ELECTRICO CON GRAFICAS DE

RESISTIVIDAD Y POTENCIAL NATURAL.....

5050 01 PARA PROFUNDIDADES HASTA DE 450 MTS. 1.00 PZA. 15000.00 15,000.00

5061 00 COLOCACION DE TUBERIA DE ACERO PARA

ADEME SOLDANDO LAS JUNTAS CON DOBLE

ARCO ELECTRICO ....

5061 03 DE 8 5/8" DE DIAMETRO X 1/4" DE ESPESOR. 80.00 M. 150.00 12,000.00

5064 01 CEMENTACION DE TUBERIA PARA ADEME CON

EQUIPO DE PERFORACION. 2.00 M3. 2,880.00 5,760.00

5065 01 SUM. Y COLOCACION DE FILTRO DE GRAVA PARA POZO. 2.00 M3. 2,500.00 5,000.00

5066 01 TRATAMIENTO DE POZO CON DISPERSOR DE ARCILLAS 100.00 LT 60.00 6,000.00

5080 00 DESARROLLO Y AFORO O PRUEBA DE BOMBEO EFECTIVA

CON BOMBA VERTICAL TIPO TURBINA P/MOTOR DE

COMBUSTION INTERNA POR UN LAPSO DE 24 HRS.

5080 05 203 MM. (8") HASTA 100.65 M. (33 TRAMOS) DE 1.00 P.G. 40,000.00 40,000.00

LONGITUD Y MOTOR DE 180 H.P. NOMINALES

MINIMOS.

5081 00 HORA EFECTIVA BOMBEO POZO EMPLEANDO

BOMBA VERTICAL TIPO TURBINA ACCIONADA

POR MOTOR DE COMBUSTION INTERNA, EN

TIEMPOS ADICIONALES A LAS 1eras 24 HRS....

5081 06 203 MM. (8") COMPRENDIDA ENTRE 103.7 Y 72.00 HR 658.60 47,419.20

152.5 M. (34 A 50 TRAMOS) DE LONGITUD.

s/c SUMINISTRO DE TUBOS DE ACERO 80.00 M 1,800.00 144,000.00

s/cEQUIPAMIENTO ELECTROMECANICO DE POZO, PARA UN

CAUDAL DE 50 LPS Y UNA CARGA DINAMICA DE 100 M.125.00 H.P. 12,000.00 1,500,000.00

s/c

COSTO DE TUBERÍAS DE INTERCONEXIÓN PARA LA BATERÍA

DE POZOS, INCLUYE SUMINISTRO E INSTALACIÓN,

EXCAVACIONES, RELLENOS, VALVULAS Y PIEZAS

ESPECIALES

350.00 M 4,146.00 1,451,100.00

TOTAL 3,417,279.20

Catalogo de Conceptos



Figura 63. Trazo de los acueductos de la cuarta alternativa. (JUMAPAM).

(HIRCONES)

CARCAMO

Acueducto Principal

Acueducto Principal

PRESA PICACHOS

Acueducto Principal

SITIO MIRAVALLES

42"

BATERIA DE POZOS

(EXISTENTE)

ALTERNATIVA CUATRO:

ACUEDUCTO PARA Q=1.5 m3/s LLEGANDO




Q=1.5 m3/s.

Q=1.5 m3/s.

Q=1.5 m3/s.

ACUEDUCTO POZOS - HORCONES

ALTERNATIVA CUATRO RIO PRESIDIO

60" Ø

48" Ø

OBRAS REQUERIDAS:


De la presa Picachos a Miravalle

- Construcción de un acueducto de 1.0 m3/s

De la bateria de pozos de proyecto al sitio Horcones

48" Ø

Q=1.0 m3/s.

30"

42"

SITIO

30"

36"

Q=0.5 m3/s.

LINEAS A TANQUES

ACUEDUCTO PARA Q=3 m3/s LLEGANDO A Q=1.5 m3/s

Q=1.5 m3/s

Q=1.5 m3/s

Q=1.0 m3/s

SITIO HORCONES

Q=0.5 m3/s

m3/s



VIII.5.1 Evaluación económica de la cuarta alternativa Esta opción considera de igual manera el acueducto Picachos a Miravalles para un caudal de 1.5 m3/s, complementándolo con 1 m3/s de una nueva batería de pozos que se hará llegar al sitio de la potabilizadora “Los Horcones” por lo que la inversión total incluye el importe de los dos acueductos, adicionalmente se maneja un caudal de 0.5 m3/s que se obtendrá de la batería actual de pozos. Por lo que se refiere a los costos de operación y mantenimiento, en primera instancia se considera el costo de la energía eléctrica por el bombeo del caudal de las baterías de pozos y en segundo término intervienen los costos de operación de la planta potabilizadora “Miravalles”. Para calcular el consumo de la energía eléctrica y su costo correspondiente se aplicó el criterio del diámetro económico para el bombeo de conducción del agua de la batería de proyecto al sitio de la Potabilizadora Horcones, adicionalmente se agregaron los costos de energía debida a la extracción del agua subterránea a través de los pozos profundos. En los cuadros siguientes se muestran los resultados correspondientes al consumo de energía eléctrica. Se incluye también los costos para la construcción de líneas de conducción y tanques de regularización como en el caso de las alternativas 2 y 3. Por lo que respecta a los costos de personal, reactivos y energía eléctrica en planta potabilizadora se incluyen los costos recopilados en la JUMAPAM y se agrega una plantilla de personal para la operación de la batería de pozos y líneas de interconexión.



Cuadro 66. Costo de energía eléctrica para la conducción del agua de la batería de proyecto al sitio de la planta potabilizadora “Los Horcones”.

Fuente: JUMAPAM.

Cuadro 67. Costo de energía eléctrica para la conducción del agua de la batería de proyecto al sitio de la potabilizadora “Los Horcones”.

Fuente: JUMAPAM.

DATOS DE PROYECTO

============== =================

LOCALIDAD: Mazatlan sinaloa Línea de Conducción de la Batería

de pozos a Tanque Horcones




(kg/cm2)


ACERO 2,100,000


Fo.Fo. 1,050,000


CONCRETO 175,000


AGUA 20,670



MATERIAL DE TUBERIA CONCRETO PRESFORZADO




Alternativa 4

DATOS DE PROYECTO

============== =================


de pozos a Tanque Horcones




(kg/cm2)


ACERO 2,100,000


Fo.Fo. 1,050,000


CONCRETO 175,000


AGUA 20,670



MATERIAL DE TUBERIA CONCRETO PRESFORZADO




Alternativa 4

CALCULO HIDRAULICO



914.4 36.0 0.6567 1.00000 1.523 19,930.58 0.010 0.001659 33.06 3.31 76.37

1066.8 42 0.8938 1.00000 1.119 19,930.58 0.010 0.000729 14.53 1.45 55.981219.2 48 1.1675 1.00000 0.857 19,930.58 0.010 0.000358 7.13 0.71 47.84

1371.6 54 1.4776 1.00000 0.677 19,930.58 0.010 0.000191 3.80 0.38 44.18

GOLPE DE ARIETEh=




(CM) | 1 + ----

\| Et e

91.44 2.30 220.80 1890065 910800 3.0752 125.9129 113.3216 12.5913 76.369 88.960

106.68 2.80 162.22 2205076 1108800 2.9887 93.8360 84.4524 9.3836 55.984 65.367121.92 3.20 124.20 2520086 1267200 2.9887 71.8432 64.6589 7.1843 47.841 55.026

137.16 3.75 98.13 2835097 1485000 2.9092 57.5359 51.7823 5.7536 44.184 49.937

PRESUPUESTO




$ M M M3 M3 º

91.44 3083.00 77.00 1.71 2.01 68830.0 52324.8 894,790 3,662,739 1,534,655 61,445,978

106.68 4105.00 93.00 1.87 2.17 80618.8 59083.6 1,048,045 4,135,853 1,853,544 81,815,031 121.92 5250.00 110.00 2.02 2.32 93333.5 66041.1 1,213,335 4,622,875 2,192,364 104,635,545

137.16 6500.00 130.00 2.17 2.47 106973.9 73197.2 1,390,661 5,123,804 2,590,975 129,548,770

RESUMEN



($) (MIL.$) (MIL.$) (MIL.$) (MIL.$)

914.4 36.0 1339.80 999.09 76.37 1,798.36 CONCRETO 15,753.64 84,285.67 13,465.60 29,219.24

1066.8 42.0 982.17 732.41 55.98 1,318.33 CONCRETO 11,548.57 101,129.62 16,156.62 27,705.181219.2 48.0 839.32 625.88 47.84 1,126.59 CONCRETO 9,868.91 123,155.64 19,675.53 29,544.44

1371.6 54.0 775.16 578.03 44.18 1,040.46 CONCRETO 9,114.44 148,343.66 23,699.60 32,814.04



0.012

0.012

CÁLCULO DEL DIÁMETRO ECONÓMICO EN LÍNEAS DE CONDUCCIÓN



Cuadro 68. Costo total de energía eléctrica para la extracción del agua de la batería de proyecto, incluyendo el bombeo.

Fuente: JUMAPAM.

El cuadro anterior se elaboró proponiendo una batería de 22 pozos con 20 operando y dos de reserva, estableciendo una potencia media de 125 H.P. para una carga dinámica de 100 m que incluye desnivel de bombeo y pérdidas por fricción hasta el cárcamo de bombeo, esto resulta congruente con las características de la captación San Francisquito que cuenta con equipos de bombeo de capacidad similar. Para esta opción se considera un caudal de 0.5 m3/s de la batería de pozos existentes por lo que se calcula un costo operativo de 17.45 millones de pesos de acuerdo a los datos del cuadro siguiente.

Cuadro 69. Costo total de energía eléctrica pozos existentes.

** Dato de la JUMAPAM.

Cuadro 70. Plantilla de personal para la operación de pozos profundos.

Fuente: JUMAPAM.

CONSUMO DE ENERGIA ELECTRICA TOTAL EN POZOS Y CARCAMO DE BOMBEO

Potencia de las bombas 107.53 H.P

Caudal 0.0500 m3/s

Carga Dinámica Total 100.00 m

Densidad del agua 1000.00 kg/m3

Eficiencia 0.62

Potencia Comercial 125 H.P. Por Pozo

Consumo 93 kw/hr

Costo Horario 168 Pesos Por Pozo

Costo Anual de Bombeo 1,469,774.70 Pesos Por Pozo

Costo Anual de Batería de Pozos 29,395,494.00 Pesos Por Bateria

Costo Anual de Bombeo de cárcamo a potabilizadora 11,548,567.51

Costo Anual Total de Extracción y Conducción 40,944,061.51 Pesos Anuales

ANALISIS PARA 20 POZOS

** PARA UN GASTO DE 1.250 m3/s

** SE TIENE UN COSTO DE 3,642,690.0 Pesos / Mes

PARA Q = 0.5 1,457,076.0 Pesos / Mes

COSTO ANUAL 17,484,912.0 Pesos / Año

**DATO DE JUMAPAM

CALCULO DE COSTOS DE OPERACIÓN DE POZOS

EXISTENTES PARA UN CAUDAL DE 0.5 M3/S



Factor de salario

realMensual Anual


Ingeniero Encargado de los

pozos 1 8,000.00 1.55 12,400.00 148,800.00

Chofer 1 3,000.00 1.63 4,890.00 58,680.00

Operador de pozo (1 por cada

2 pozos) 15 3,000.00 1.63 73,350.00 880,200.00

Fontanero 1 5,000.00 1.55 7,750.00 93,000.00



Tecnico en cloración 1 4,000.00 1.60 6,400.00 76,800.00

Total 22 1,451,640.00

Plantilla del personal de operación para una bateria de 20 pozos profundos de proyecto y 10

pozos existentes

Importe Total ($)

0.5 100

m3/s

m kg/m

3

m3/s



En el cuadro siguiente se presenta en costo anual de la cuarta alternativa considerando los montos de inversión, operación y mantenimiento calculados en los apartados anteriores, nótese que se incrementa notablemente el porcentaje del consumo de energía eléctrica a un valor del 19.06%, disminuyendo el porcentaje anual de la inversión a un 78.34%. El costo de inversión de esta opción es de 1,368.8 millones de pesos con un costo anual amortizado de 308.7 millones agregando un costo de 66.9 millones para la operación y mantenimiento del sistema.

Cuadro 71. Costo anual total de la cuarta alternativa.

Fuente: JUMAPAM.



Alternativa 4No.

1.-

Inversión del

Acueducto


y tanques

Amortización de


Costo Total

Anual

1,164,920,846.84 203,868,116.64 $242,253,970.61 3,856,800.00 1,404,486.42 58,928,973.51 2,800,000.00 309,244,230.54





3.27 $/m3

Costo de la Obra Costos de Operación de la Potabilizadora y Batería de Pozos


amortización


1.25%

0.45%

19.06% 0.91%

78.34%




VIII.6 Quinta Alternativa En esta opción se propone un acueducto para conducir el agua a la planta potabilizadora de proyecto ubicada en el sitio Miravalles a partir de una nueva batería de pozos ubicada en el poblado de “Siqueiros” con una aportación de 1.0 m3/s, el caudal restante se complementará con agua del canal principal de riego en su tramo final, potabilizando 1.5 m3/s en la planta potabilizadora “Los Horcones”, adicionalmente se incluirá un caudal de 0.5 m3/s de la batería de pozos existentes directo a los cárcamos de la ciudad. El trazo de esta opción sigue la ruta del acueducto en el último tramo hacia Miravalles con una longitud de 13,472 metros con tubería de concreto de 42” de diámetro. Para esta alternativa no se requiere planta potabilizadora en el sitio Miravalles debido a que se contará con agua de pozos de buena calidad y solamente se ubicará un tanque receptor en el mismo sitio propuesto para la planta potabilizadora a manera de contar con la carga hidráulica suficiente para distribuir el agua a los tanques principales de la ciudad, estableciendo la cota 75 msnm como desplante del tanque. La factibilidad de esta opción depende en gran medida de la disponibilidad de agua de buena calidad en el sitio propuesto para la explotación de pozos profundos. El presupuesto se elaboró como en las alternativas anteriores, con base en el catálogo de la CNA, considerando las tuberías de concreto presforzado, las excavaciones, plantillas, rellenos y los caminos de operación necesarios para el primer tramo del acueducto. En el cuadro siguiente se presenta el cálculo hidráulico para la conducción por bombeo desde el sitio de la batería hasta el sitio mencionado, arrojando un diámetro de 42” que implica pérdidas totales de energía de 14.14 metros, llegando con una elevación piezométrica de 90 metros que se considera suficiente para entregar al tanque receptor ubicado en la cota 75 msnm. Por lo que respecta al agua del canal, únicamente se bombeará una distancia corta desde el final del canal principal hasta la planta potabilizadora “Los Horcones” para enviarla posteriormente a los tanques de regulación. Por último se enviará un caudal de 0.5 m3/s de la batería existente de pozos a una de las líneas de conducción que en primera instancia se propone la de lock-joint de 30” para descargar en el tanque Loma Atravesada.



Cuadro 72. Características geométricas e hidráulicas de la quinta alternativa.

QUINTA ALTERNATIVA (POZOS) Longitud total de la línea Tramo 1 13,472.00 m



Fuente: JUMAPAM.

En la figura siguiente se muestra la elevación piezométrica de la quinta alternativa, mostrando las pérdidas de fricción para la tubería de 42” llegando con la presión necesaria para la conducción del caudal de proyecto.

Figura 64. Elevación piezométrica de la quinta alternativa. (JUMAPAM).

Ventajas:

Diversificación de fuentes de abastecimiento independientes que permiten una operación flexible en caso de contingencia en alguna de estas.

Requerimiento de una sola planta potabilizadora que actualmente ya está construida y operará una vez que se concluyan las obras de cárcamo, obra de toma y línea de impulsión.

Costo moderado de la inversión con una amortización más baja con respecto a las alternativas anteriores.

Desventajas:

Altos costos de operación y mantenimiento sobre todo referentes al consumo de energía eléctrica que representa la erogación más fuerte.

Perfil topográfico Pozos a Pot. Miravalles

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

0.00 2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 10,000.00 12,000.00 14,000.00

Distancia (m)

Ele

va

ció

n

Nivel de Terreno Nivel piezométrico

Perfil del terreno


Carga disponible



Requerimiento de mayor número de personal para la operación de la nueva batería de pozos.

Riesgo probable del abatimiento de los mantos acuíferos con la consecuencia de disminución de caudal.

Solo se potabilizarán 1500 lps, llevando los 1500 lps restantes sin potabilizar a los tanques de la ciudad.

A continuación se presenta el cálculo hidráulico del acueducto para el caudal de 1.0 m3/s, para una tubería de 42” de diámetro.

Cuadro 73. Análisis hidráulico de la quinta alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

Las presiones de operación del acueducto varían en un intervalo de 3 a 70 metros, sin embargo se propone tubería de concreto presforzado para una carga de operación de 7 kg/cm2 debido a las reglas establecidas para acueductos. En el siguiente cuadro se presenta el costo de la obra para el acueducto de 13,472.00

metros de longitud.

ALTERNATIVA 5


0.00 29.54 105.000 75.460

500.00 31.00 104.475 73.475

1,000.00 34.00 103.950 69.950

1,500.00 36.54 103.425 66.885

2,000.00 42.02 102.900 60.880

2,500.00 53.44 102.375 48.935

3,000.00 58.00 101.850 43.850

3,500.00 55.00 101.325 46.325

4,000.00 59.68 100.800 41.120

4,500.00 55.38 100.275 44.895

5,000.00 57.86 99.750 41.890

5,500.00 64.58 99.225 34.645

6,000.00 56.17 98.701 42.531

6,500.00 80.69 98.176 17.486

7,000.00 56.66 97.651 40.991

7,500.00 54.11 97.126 43.016

8,000.00 72.52 96.601 24.081

8,500.00 60.00 96.076 36.076

9,000.00 63.64 95.551 31.911

9,500.00 58.03 95.026 36.996

10,000.00 65.00 94.501 29.501

10,500.00 61.25 93.976 32.726

11,000.00 65.57 93.451 27.881

11,500.00 75.00 92.926 17.926

12,000.00 82.41 92.401 9.991

12,500.00 84.94 91.876 6.936

13,000.00 85.00 91.351 6.351

13,472.00 75.00 90.856 15.856

Bateria de Pozos Ramal Miravalles



Cuadro 74. Presupuesto de obra de la quinta alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

Alternativa 5Acueducto Pozos nuevos a Tanque Miravalles para Q = 1.0 m 3/s y canal a potab. Horcones Q= 1.5 m3/s


COMUN, EN SECO...

1100 01 EN ZONA A DE 0 A 6.00 MTS. DE PROFUNDIDAD. 52,940.76 M3 16.64 880,669.49EXCAVACION EN ROCA FIJA, P/ ZANJAS, EN SECO, EN ZONA

A...



1130 02 CON MATERIAL PRODUCTO DE BANCO. 6,393.81 M3 127.19 813,196.88







PRESFORZADO...




ACARREO 1er. KM. DE MATERIALES PRODUCTO DE

EXCAVACIÓN EN CAMIÓN A VOLTEO











PRESTAMO



1121 02



ACARREO 1er. KM.

11,875.00 M3 100.00 1,187,500.00

1121 05



ACARREO 1er. KM.

6,750.00 M3 120.00 810,000.00


9002 01 ACARREO KM. SUBSECUENTES 879,826.39 M3 4.38 3,853,639.58

S/C

BATERIA DE POZOS PROFUNDOS A 40 METROS DE

PROFUNDIDAD, INCLUYE PERFORACION, EQUIPAMIENTO Y

TUBERÍAS DE INTERCONEXION.

22.00 POZO 3,417,279.20 75,180,142.40

S/C


PARTICULARES74,300.00 M2 250.00 18,575,000.00

SC



S/C

CONSTRUCCION DE OBRA CIVIL PARA LA TOMA Y CARCAMO



HORCONES

1.00 CARCAMO 813,613.01 813,614.01

S/C




ESPECIALES

1.00 LOTE 6,800,000.00 6,800,000.00

S/C


HACER LLEGAR EL AGUA AL CARCAMO DE BOMBEO1.00 LOTE 1,169,890.50 1,169,890.50

S/C



POTABILIZADORA

1.00 LOTE 1,350,000.00 1,350,000.00

S/C




SEDIMENTACIÓN.

1.00 LOTE 40,000,000.00 40,000,000.00

S/C

CONSTRUCCION DE TANQUE RECEPTOR PARA UN CAUDAL

DE 1.0 M3/S, DE LA NUEVA BATERIA DE POZOS. 1.00 TANQUE 5,400,000.00 5,400,000.00

TOTAL $ 283,058,619.00

IVA (15%) 42,458,792.85

TOTAL $ 325,517,411.85






A continuación se presenta el trazo de la batería de pozos de proyecto al tanque receptor de Miravalles.

Figura 65. Ruta de trazo de la quinta alternativa. (JUMAPAM).

CARCAMO

Acueducto Principal

SITIO MIRAVALLES

42"

BATERIA DE POZOS

(EXISTENTE)


Q=1.0 m3/s.

CANAL DE RIEGO

42" Ø

30"

30"

36"

Q=0.5 m3/s.LINEAS A TANQUES

RIO PRESIDIO

PRESA SIQUEROS

ALTERNATIVA CINCO

OBRAS REQUERIDAS:


- Bombeo de 1.5 m3/s a potabilizadora Horcones

(HIRCONES)


BOMBEO DE 1.5 M3/S

(HORCONES)

-Bombeo de 1.5 m3/s a potabilizadora Horcones

Q=1.0 m3/s

PLANTA POTABILIZADORA (HORCONES)


Q=0.5 m3/s



VIII.6.1 Evaluación económica de la quinta alternativa Esta opción considera la construcción de un acueducto para hacer llegar el agua de la nueva batería de pozos al sitio Miravalles, donde se requerirá un tanque receptor para distribuir el agua a los tanques de regulación de la ciudad, adicionalmente se mantendrá un caudal de 1.5 m3/s tomando el agua del canal principal bombeado a la planta potabilizadora “Los Horcones” y 0.5 m3/s de la batería existente de pozos. En todos los casos se tiene un alto consumo de energía eléctrica debido a la extracción y conducción del agua subterránea. Para calcular el costo de energía eléctrica para la conducción de la nueva batería de pozos, se aplicó el criterio del diámetro económico, obteniendo los resultados que se muestran en los siguientes cuadros.



Cuadro 75. Costo de energía eléctrica para la conducción del agua de la batería de proyecto.

Fuente: JUMAPAM.

DATOS DE PROYECTO

============== =================


de pozos a Tanque Miravalles




(kg/cm2)


ACERO 2,100,000


Fo.Fo. 1,050,000


CONCRETO 175,000


AGUA 20,670



TIPO DE TUBERIA CONCRETO




Alternativa 5

CALCULO HIDRAULICO



914.4 36.0 0.6567 1.00000 1.523 13,472.00 0.010 0.001659 22.35 2.23 69.58

1066.8 42 0.8938 1.00000 1.119 ######### 0.010 0.000729 9.82 0.98 55.801219.2 48 1.1675 1.00000 0.857 13,472.00 0.010 0.000358 4.82 0.48 50.30

1371.6 54 1.4776 1.00000 0.677 13,472.00 0.010 0.000191 2.57 0.26 47.83

GOLPE DE ARIETEh=




(CM) | 1 + ----

\| Et e

91.44 2.30 220.80 1890065 402500 5.6958 92.5181 83.2663 9.2518 69.583 78.835

106.68 2.80 162.22 2205076 490000 5.5002 69.1709 62.2538 6.9171 55.804 62.721121.92 3.20 124.20 2520086 560000 5.5002 52.9590 47.6631 5.2959 50.300 55.596

137.16 3.75 98.13 2835097 656250 5.3201 42.5462 38.2915 4.2546 47.828 52.083

PRESUPUESTO




$ M M M3 M3

91.44 3083.00 77.00 1.71 2.01 46525.4 35368.8 604,830 2,475,814 1,037,344 41,534,176

106.68 4105.00 93.00 1.87 2.17 54494.0 39937.3 708,422 2,795,614 1,252,896 55,302,560 121.92 5250.00 110.00 2.02 2.32 63088.4 44640.2 820,149 3,124,815 1,481,920 70,728,000

137.16 6500.00 130.00 2.17 2.47 72308.6 49477.4 940,012 3,463,416 1,751,360 87,568,000

RESUMEN

DIAMETRO NOMINAL Pot. KWatt H.din. C.HOR TIPO DE CARGO ANUAL COSTO TOT. C.A.AMORTIZ COS.AN.BOM.


($) (MIL.$) (MIL.$) (MIL.$) (MIL.$)

914.4 36.0 1220.76 910.32 69.58 1,638.58 CONCRETO 14,353.92 60,301.27 9,633.82 23,987.74

1066.8 42.0 979.02 730.06 55.80 1,314.10 CONCRETO 11,511.52 71,807.74 11,472.11 22,983.631219.2 48.0 882.46 658.05 50.30 1,184.49 CONCRETO 10,376.16 86,744.43 13,858.42 24,234.58

1371.6 54.0 839.09 625.71 47.83 1,126.28 CONCRETO 9,866.18 103,791.86 16,581.94 26,448.12



0.012

0.012

13,472



Con el cálculo anterior se obtiene un monto de energía eléctrica para la conducción de 11.5 millones de pesos anuales, en los cuadros siguientes se indica el cálculo de los montos de energía eléctrica para la extracción de agua potable de ambas baterías y el costo de bombeo del agua del canal principal hacia la Planta Potabilizadora “Los Horcones”, sumando el costo total de energía 67.7 millones de pesos anuales.

Cuadro 76. Costo de energía eléctrica para la extracción del agua de la nueva batería de proyecto.

Fuente: JUMAPAM.

Cuadro 77. Costo de energía eléctrica para la extracción del agua de la batería existente.

**Dato de la JUMAPAM.

Cuadro 78. Resumen de costos de energía eléctrica para la quinta alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

Como en el caso de la alternativa anterior, se incluye también los costos para la construcción de líneas de conducción y tanques de regularización para la distribución de agua a la Ciudad de Mazatlán.

CONSUMO DE ENERGIA ELECTRICA EN POZOS DE BATERIA DE PROYECTO

Potencia de las bombas 107.53 H.P

Caudal 0.0500 m3/s

Carga Dinámica Total 100.00 m

Densidad del agua 1000.00 kg/m3

Eficiencia 0.62

Potencia Comercial 125 H.P. Por Pozo

Consumo 93 kw/hr

Costo Horario 168 Pesos Por Pozo

Costo Anual de Bombeo 1,469,774.70 Pesos Por Pozo

Costo Anual de Batería de Pozos 29,395,494.00 Pesos Por Bateria

Costo Anual de Bombeo de cárcamo a potabilizadora 11,511,517.94

Costo Anual Total de Extracción y Conducción 40,907,011.94 Pesos Anuales

ANALISIS PARA 20 POZOS



PARA Q = 0.5 1,457,076.0 Pesos / Mes


**DATO DE JUMAPAM


CUADRO RESUMEN

9,351,270.0

17,484,912.0

29,395,494.0

11,511,517.9

500,000.0

68,243,193.9COSTO TOTAL

OPERACIÓN DE LA PLANTA POTABILIZADORA

EXTRACCIÓN DE AGUA DEL CANAL PRINCIPAL

EXTRACCIÓN DE AGUA DE BATERIA DE POZOS

EXTRACCIÓN DE AGUA DE POZOS DE PROYECTO

CONDUCCIÓN DE POZOS DE PROYECTO A SITIO

MIRAVALLES

0.5 m3/s

m3/s



Por lo que respecta a los costos de personal, reactivos y energía eléctrica en planta potabilizadora se incluyen los costos recopilados en la JUMAPAM y se agrega la misma plantilla de personal para la operación de la batería de pozos y líneas de interconexión de la cuarta alternativa.

En el cuadro siguiente se presenta en costo anual de la quinta alternativa considerando los montos de inversión, operación y mantenimiento calculados en los apartados anteriores, nótese que se incrementa notablemente el porcentaje del consumo de energía eléctrica a un valor del 39.3%, disminuyendo el porcentaje anual de la inversión a un 56.03%. El costo de inversión de esta opción es de 312.03 millones de pesos con un costo anual amortizado de 174.04 millones agregando un costo de 76.8 millones para la operación y mantenimiento del sistema.

Cuadro 79. Costo anual total de la quinta alternativa.

Fuente: JUMAPAM.



Alternativa 5No.

1.-

Inversión del

Acueducto


y tanques

Amortización de


Costo Total

Anual

312,027,734.05 237,411,501.97 $97,242,043.94 3,856,800.00 1,404,486.42 68,243,193.94 2,800,000.00 173,546,524.30

Inversión total, acueducto, líneas y tanques 549,439,236.02 Pesos




1.83 $/m3

Costo de la Obra Costos de Operación de la Potabilizadora y batería de Pozos


amortización


2.22%

0.81%

39.32%

56.03%

1.61%




VIII.7 Sexta Alternativa Se planteó una sexta alternativa que consiste básicamente en tomar un caudal de 1.5 m3/s del canal principal margen derecha del río “Presidio” a la altura del km 5+800 cercano a la localidad de El Tecomate de “Siqueiros”, donde se propone la ubicación de la obra de toma y cárcamo de bombeo para la extracción del caudal mencionado. La línea de conducción se propone con un trazo muy similar al de las alternativas anteriores con una longitud de 11.19 km hasta el sitio de la planta potabilizadora “Miravalles”. El complemento del gasto se dará con el agua rodada del canal conduciendo 0.75 m3/s hacia la planta potabilizadora “Los Horcones”, por lo que se incluyen los costos de la obra de toma, cárcamo de bombeo y línea de impulsión para hacer llegar el agua hasta el sitio de la Potabilizadora.

Por otra parte se propone la extracción de un caudal de 0.75 m3/s de la batería de pozos de existentes lo que permitirá la conservación del acuífero al reducir el gasto de explotación actual que es de 1.4 m3/s. Para esta alternativa se requiere una planta potabilizadora en el sitio de Miravalles ya que se debe potabilizar el agua rodada del canal principal margen derecha del río “Presidio” en el km 5+800, además de la operación de la planta potabilizadora “Los Horcones”. El presupuesto se elaboró como en las alternativas anteriores, con base en el catálogo de la CNA, considerando las tuberías de concreto presforzado, para el acueducto a la planta potabilizadora Miravalles.

En el cuadro siguiente se presenta el cálculo hidráulico para la conducción por bombeo desde el sitio del bombeo a la potabilizadora de proyecto, arrojando un diámetro de 48” que implica pérdidas totales de energía de 10.8 metros, llegando con una elevación piezométrica de 92.10 metros que se considera suficiente para entregar al tanque receptor ubicado en la cota 75 msnm.

Cuadro 80.Características geométricas e hidráulicas de la sexta alternativa.

SEXTA ALTERNATIVA (CANAL) Longitud total de la línea Tramo 1 11,188.05 m Gasto de conducción 1.50 m3/s Coeficiente de pérdidas de Manning 0.012 Diámetro de tubería 1 1.2192 m Longitud de la línea 1 11,188.05 m Constante de pérdidas (k1) 4.84 Pérdidas de energía 1 10.89 Velocidad 1.28 m/s

Fuente: JUMAPAM.



En la figura siguiente se muestra la elevación piezométrica de la sexta alternativa, mostrando las pérdidas de fricción para la tubería de 48” llegando con la presión necesaria para la conducción del caudal de proyecto.

Figura 66. Elevación piezométrica de la sexta alternativa. (JUMAPAM).

Ventajas:

Disminución del caudal de extracción de los pozos para preservar la durabilidad del acuífero.

Aprovechamiento de la planta potabilizadora “Los Horcones” que sólo requiere las obras complementarias de cárcamo y línea de conducción para iniciar la operación enviándole un caudal de 750 lps del canal que conduce agua de riego.

Costo moderado de la inversión con una amortización más baja con respecto a las alternativas anteriores.

Desventajas:

Altos costos de operación y mantenimiento sobre todo referentes al consumo de energía eléctrica para las plantas de bombeo, pozos y plantas potabilizadoras.

Requerimiento de mayor número de personal para la operación de las dos plantas potabilizadoras y la batería de pozos.

Probabilidad de disminución de caudal en el canal en años de sequía al entrar en operación la Presa Picachos.

Perfil topográfico Pozos a Pot. Miravalles

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

0.00 2,000.00 4,000.00 6,000.00 8,000.00 10,000.00 12,000.00 14,000.00

Distancia (m)

Ele

va

ció

n

Nivel de Terreno Nivel piezométrico

Carga disponible

Perfil del terreno



A continuación se presenta el cálculo hidráulico del acueducto para el caudal de 1.5m3/s, para una tubería de 48” de diámetro.

Cuadro 81. Análisis hidráulico de la sexta alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

Las presiones de operación del acueducto varían en un intervalo de 3 a 63 metros, sin embargo se propone tubería de concreto reforzado para una carga de operación de 7 kg/cm2 debido a las reglas establecidas para acueductos. En el siguiente cuadro se presenta el presupuesto de la obra tomando como base el catálogo de la CNA con una actualización de precios unitarios.

ALTERNATIVA 6


0.00 40.00 103.000 63.000

500.00 47.92 102.513 54.593

1,000.00 56.84 102.026 45.186

1,500.00 64.76 101.539 36.779

2,000.00 53.17 101.052 47.882

2,500.00 61.24 100.566 39.326

3,000.00 53.85 100.079 46.229

3,500.00 59.02 99.592 40.572

4,000.00 66.92 99.105 32.185

4,500.00 66.96 98.618 31.658

5,000.00 65.00 98.131 33.131

5,500.00 50.11 97.644 47.534

6,000.00 57.57 97.157 39.587

6,500.00 65.98 96.670 30.690

7,000.00 58.17 96.183 38.013

7,500.00 62.02 95.697 33.677

8,000.00 67.14 95.210 28.070

8,500.00 59.98 94.723 34.743

9,000.00 63.83 94.236 30.406

9,500.00 70.00 93.749 23.749

10,000.00 80.00 93.262 13.262

10,500.00 90.00 92.775 2.775

11,000.00 81.48 92.288 10.808

11,188.05 75.00 92.105 17.105

Bateria de Pozos Ramal Miravalles



Cuadro 82. Presupuesto de obra de la sexta alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

Alternativa 6Acueducto del canal de riego a Tanque Miravalles para Q = 1.5 m 3/s y canal a potab. Horcones Q= 0.75 m3/s

y pozos existentes con Q = 0.75 m3/s


COMUN, EN SECO...

1100 01 EN ZONA A DE 0 A 6.00 MTS. DE PROFUNDIDAD. 49,807.32 M3 16.64 828,544.75EXCAVACION EN ROCA FIJA, P/ ZANJAS, EN SECO, EN ZONA

A...



1130 02 CON MATERIAL PRODUCTO DE BANCO. 5,685.77 M3 127.19 723,144.28







PRESFORZADO...




ACARREO 1er. KM. DE MATERIALES PRODUCTO DE

EXCAVACIÓN EN CAMIÓN A VOLTEO











PRESTAMO



1121 02



ACARREO 1er. KM.

7,125.00 M3 100.00 712,500.00

1121 05



ACARREO 1er. KM.

4,050.00 M3 120.00 486,000.00


9002 01 ACARREO KM. SUBSECUENTES 747,687.84 M3 4.38 3,274,872.75

S/C


PARTICULARES35,000.00 M2 250.00 8,750,000.00

SC



S/C

CONSTRUCCION DE OBRA CIVIL PARA LA TOMA Y CARCAMO



HORCONES

1.00 CARCAMO 813,613.01 813,614.01

S/C




ESPECIALES (PLANTA HORCONES)

1.00 LOTE 6,800,000.00 6,800,000.00

S/C


HACER LLEGAR EL AGUA AL CARCAMO DE BOMBEO

(PLANTA HORCONES)

1.00 LOTE 1,169,890.50 1,169,890.50

S/C



POTABILIZADORA (PLANTA HORCONES)

1.00 LOTE 1,350,000.00 1,350,000.00

S/C




SEDIMENTACIÓN.

1.00 LOTE 40,000,000.00 40,000,000.00

S/C

CONSTRUCCION DE OBRA DE TOMA Y CARCAMO DE

BOMBEO PARA UN CAUDAL DE 1.5 M3/S DEL CANAL

PRINCIPAL DE RIEGO A LA PLANTA POTABILIZADORA

MIRAVALLES

1.00 LOTE 813,613.01 813,613.01

S/C




ESPECIALES. (PLANTA MIRAVALLES)

1.00 LOTE 11,250,000.00 11,250,000.00

S/C

CONSTRUCCION DE PLANTA POTABILIZADORA MIRAVALLES

PARA UN CAUDAL DE 1.5 M3/S, INCLUYE MODULOS DE

PROCESO, OFICINAS, LABORATORIO Y SERVICIOS

COMPLEMENTARIOS

1.00 PLANTA 120,000,000.00 120,000,000.00

TOTAL $ 320,355,528.58

IVA (15%) 48,053,329.29

TOTAL $ 368,408,857.87






En la siguiente figura se muestra el trazo de la infraestructura para la sexta alternativa.

Figura 67. Ruta de trazo de la sexta alternativa. (JUMAPAM).

CARCAMO

Acueducto Principal

SITIO MIRAVALLES

42"

BATERIA DE POZOS

(EXISTENTE)


Q=1.5 m3/s.

CANAL DE RIEGO

48" Ø

30"

30"

36"

Q=0.75 m3/s.LINEAS A TANQUES

RIO PRESIDIO

PRESA SIQUEROS

ALTERNATIVA SEIS

OBRAS REQUERIDAS:


- Bombeo de 0.75 m3/s a potab. Horcones

(HIRCONES)


BOMBEO DE 0.75 M3/S

para bombeo de canal a Miravalle

-Bombeo de 0.75 m3/s a Pot. Horcones

Q=1.5 m3/s

PLANTA POTABILIZADORA (HORCONES)


Q=0.75 m3/s



VIII.7.1 Evaluación económica de la sexta alternativa Esta opción considera la inversión de un acueducto para hacer llegar el agua rodada del canal de riego al sitio Miravalles con un caudal de 1.5 m3/s, donde se requerirá una planta potabilizadora, adicionalmente se mantendrá un caudal de 0.75 m3/s para alimentar la planta potabilizadora “Los Horcones” y 0.75 m3/s de la batería existente de pozos. Se incluye el cálculo del diámetro económico para hacer llegar el agua al sitio Miravalles para el cálculo del costo de energía eléctrica.

Cuadro 83. Diámetro económico de las líneas de conducción.

Fuente: JUMAPAM.

DATOS DE PROYECTO

============== =================

LOCALIDAD: Mazatlan sinaloa Línea de Conducción del canal

principal a Tanque Miravalles




(kg/cm2)


ACERO 2,100,000


Fo.Fo. 1,050,000


CONCRETO 175,000


AGUA 20,670



MATERIAL DE TUBERIA CONCRETO




Alternativa 6

PRESFORZADO

CALCULO HIDRAULICO



914.4 36.0 0.6567 1.50000 2.284 11,188.05 0.010 0.001659 41.76 4.18 90.94

1066.8 42 0.8938 1.50000 1.678 11,188.05 0.010 0.000729 18.35 1.84 65.191219.2 48 1.1675 1.50000 1.285 11,188.05 0.010 0.000358 9.00 0.90 54.90

1371.6 54 1.4776 1.50000 1.015 11,188.05 0.010 0.000191 4.80 0.48 50.28

GOLPE DE ARIETEh=




(CM) | 1 + ----

\| Et e

91.44 2.30 331.20 1890065 910800 3.0752 188.8693 169.9824 18.8869 90.935 109.822

106.68 2.80 243.33 2205076 1108800 2.9887 140.7540 126.6786 14.0754 65.188 79.264121.92 3.20 186.30 2520086 1267200 2.9887 107.7648 96.9883 10.7765 54.904 65.680

137.16 3.75 147.20 2835097 1485000 2.9092 86.3038 77.6734 8.6304 50.284 58.915

DATOS DE PROYECTO

============== =================

LOCALIDAD: Mazatlan sinaloa Línea de Conducción del canal

principal a Tanque Miravalles




(kg/cm2)


ACERO 2,100,000


Fo.Fo. 1,050,000


CONCRETO 175,000


AGUA 20,670



MATERIAL DE TUBERIA CONCRETO




Alternativa 6

PRESFORZADO

CALCULO HIDRAULICO



914.4 36.0 0.6567 1.50000 2.284 11,188.05 0.010 0.001659 41.76 4.18 90.94

1066.8 42 0.8938 1.50000 1.678 11,188.05 0.010 0.000729 18.35 1.84 65.191219.2 48 1.1675 1.50000 1.285 11,188.05 0.010 0.000358 9.00 0.90 54.90

1371.6 54 1.4776 1.50000 1.015 11,188.05 0.010 0.000191 4.80 0.48 50.28

GOLPE DE ARIETEh=




(CM) | 1 + ----

\| Et e

91.44 2.30 331.20 1890065 910800 3.0752 188.8693 169.9824 18.8869 90.935 109.822

106.68 2.80 243.33 2205076 1108800 2.9887 140.7540 126.6786 14.0754 65.188 79.264121.92 3.20 186.30 2520086 1267200 2.9887 107.7648 96.9883 10.7765 54.904 65.680

137.16 3.75 147.20 2835097 1485000 2.9092 86.3038 77.6734 8.6304 50.284 58.915

PRESUPUESTO




$ M M M3 M3

91.44 3083.00 77.00 1.71 2.01 38637.8 29372.6 502,291 2,056,082 861,480 34,492,758

106.68 4105.00 93.00 1.87 2.17 45255.5 33166.6 588,321 2,321,665 1,040,489 45,926,945 121.92 5250.00 110.00 2.02 2.32 52392.8 37072.2 681,107 2,595,055 1,230,686 58,737,263

137.16 6500.00 130.00 2.17 2.47 60049.9 41089.3 780,649 2,876,252 1,454,447 72,722,325

RESUMEN



($) (MIL.$) (MIL.$) (MIL.$) (MIL.$)

914.4 36.0 2393.03 1784.48 90.94 3,212.06 CONCRETO 28,137.68 66,628.93 10,644.74 38,782.41

1066.8 42.0 1715.48 1279.23 65.19 2,302.62 CONCRETO 20,170.92 70,463.15 11,257.30 31,428.22

1219.2 48.0 1444.84 1077.42 54.90 1,939.35 CONCRETO 16,988.72 80,582.20 12,873.93 29,862.65

1371.6 54.0 1323.27 986.77 50.28 1,776.18 CONCRETO 15,559.32 93,712.96 14,971.72 30,531.04



0.012

0.012



El costo de la energía para la conducción del canal principal a la potabilizadora “Los Horcones” es equivalente al 50% del costo calculado en la tercera alternativa ya que se bombeará la mitad del caudal, el costo anual tiene un importe de 4,675,630 pesos. La aportación propuesta para los pozos existentes es de 0.75 m3/s y se calcula el costo de la energía con base en el costo que reporta la JUMAPAM para la extracción de un caudal de 1.5 m3/s.

Cuadro 84. Costo de energía eléctrica en pozos existentes.

** Dato de la JUMAPAM.

El total del costo de energía eléctrica tiene un importe de 48´891,718 pesos y se incluye un costo adicional de 1´000,000 de pesos para la operación de la planta potabilizadora. El costo del personal se obtiene de la plantilla de sueldos para la planta potabilizadora “Los Horcones”, considerando un costo doble ya que intervienen las dos plantas potabilizadoras. De igual manera que en las alternativas anteriores se incluye la inversión para el incremento de la infraestructura hidráulica de tanques y líneas de conducción para hacer llegar el agua a la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa. El costo de inversión de esta opción es de 605.8 millones de pesos con un costo anual amortizado de 174.04 millones agregando un costo de 76.8 millones para la operación y mantenimiento del sistema como se muestra en el siguiente cuadro.



PARA Q = 0.75 2,185,614.0 Pesos / Mes


**DATO DE JUMAPAM


m3/s



Cuadro 85. Costo anual total de la sexta alternativa.

Fuente: JUMAPAM.

Alternativa 6No.

1.-

Inversión del

Acueducto


y tanques

Amortización de


Costo Total

Anual

368,408,857.87 237,411,501.97 $107,220,610.02 4,810,320.00 2,808,972.84 48,891,718.00 2,800,000.00 166,531,620.86

Inversión total, acueducto, líneas y tanques 605,820,359.84 Pesos




1.76 $/m3


amortización

Costo de la Obra Costos de Operación de las Potabilizadoras


2.9%

1.7%

29.4%

64.4%

1.7%




VIII.8 Análisis de Costos de las Seis Alternativas Con base en los resultados de las seis alternativas analizadas, se presenta un cuadro resumen y gráfico comparativo que indica los costos de cada opción con la finalidad de establecer un criterio de selección de la alternativa de mayor ventaja económica funcional y operativa. Aparentemente, sexta la alternativa corresponde a la mejor opción por tener el costo anualizado de menor valor; sin embargo, debe considerarse que el análisis se efectúa considerando que la inversión de la obra se pagará a 10 años con un interés preferencial del 12% para programas de tipo social. Debe tenerse en cuenta que una vez liquidada la inversión se mantienen los costos de operación y mantenimiento de manera constante a través de los años, por lo que se efectuó una proyección de egresos a un periodo de 30 años con la finalidad de determinar la conveniencia de la opción que presente las mayores ventajas de tipo económico.



La siguiente figura muestra el costo anual total de las alternativas propuestas.

Figura 68. Costo anual total de las seis alternativas. (JUMAPAM).

Costo anual total de las seis alternativas

309,244,230.5

225,753,856.3

278,220,315.8

166,531,620.9

174,046,524.3

265,894,873.0

80,000,000

130,000,000

180,000,000

230,000,000

280,000,000

330,000,000

Acu

ed

ucto

(3

m3/s

)

Acu

ed

ucto

(2

de 1

.5 m

3/s

)

Acu

ed

ucto

y

Can

al P

rinc.

Acu

ed

ucto

,

Po

zo

s p

roy. y

Exis

t.

Po

zo

s p

roy.

Exis

t y C

an

al

Can

al a

do

s

po

tab

ilizad

ora

s

Peso

s

Prim

era

Alte

rna

tiva

Se

gu

nd

a

Alte

rna

tiva

Terc

era

Alte

rna

tiva

Cu

art

a

Alte

rna

tiva

Qu

inta

Alte

rna

tiva

Se

xta

Alte

rna

tiva



El siguiente cuadro muestra el resumen de obras requeridas, así como sus costos.

Cuadro 86. Resumen de costos de las alternativas analizadas.

Fuente: JUMAPAM.

Costo Unit de

No. Descripción Presa Bateria Exist. Batería Proy.Canal Presa

SiquerosInversión Oper. y Mto Amort. Anual

Costo

Anualizado

Agua Pot.

($/m3)

1 Acueducto Presa Picachos a

Potabilizadora de Proyecto Miravalle 3 - - 1,447,661.38 9,681.73 256,213.14 265,894.87 2.81

2Acueducto en dos ramales hacia

potabilizadora Horcones y pot. De Proy.

Miravalles 3 1,507,485.28 11,419.29 266,801.02 278,220.32 2.94

3Acueducto Presa Picachos a Miravalles

y Canal Principal de Presa Siqueros a

Horcones 1.5 1.5 1,151,900.33 21,885.74 203,868.12 225,753.86 2.39

4Acueducto Presa Picachos a Miravalles

y Baterías de pozos de proyecto a

Horcones y pozos existentes. 1.5 0.5 1.0 1,368,788.96 66,990.26 242,253.97 309,244.23 3.27

5Acueducto de bateria de pozos de

proyecto a Miravalles y Canal de Presa

Siqueros a Horcones 1.5 1.5 549,439.24 76,804.48 97,242.04 174,046.52 1.84

6

Acueducto de canal de riego a

Miravalles, Canal de riego a Horcones y

pozos existentes 0.75 2.25 605,820.36 59,311.01 107,220.61 166,531.62 1.76

Caudales (m3/s) Costos (miles $)

Cuadro Resumen de Alternativas para suministro de Agua Potable



La siguiente figura muestra la proyección de los costos acumulados en un periodo de 40 años de las seis alternativas propuestas.

Figura 69. Costos anuales acumulados de las seis alternativas analizadas. (JUMAPAM).

Proyección de Costos Acumulados

0.00

1,000,000.00

2,000,000.00

3,000,000.00

4,000,000.00

5,000,000.00

6,000,000.00

7,000,000.00

8,000,000.00

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Año

Mile

s d

e $

Alter-1 Alter-2 Alter-3 Alter-4 Alter-5 Serie6--- Alter-1 --- Alter-2 --- Alter-3 --- Alter-4 --- Alter-5 --- Alter-6



En el gráfico anterior es importante enfatizar los siguientes aspectos: La gráfica muestra los costos anuales acumulados en un periodo de 40 años, en los primeros tres años se acumula únicamente el costo de amortización suponiendo que en este periodo se construye la totalidad de las obras requeridas para aplicar la alternativa correspondiente. A partir del cuarto año se incluye la operación anual de cada opción la cual se suma al costo amortizado hasta el décimo año. A partir del año 11 solamente se consideran los costos anuales de operación y mantenimiento aplicándoles un incremento porcentual del 2.5% anual considerando el factor inflacionario. La primera y segunda alternativa que corresponden al acueducto de la presa “Picachos” conduciendo el agua por gravedad, con dos variantes en función de los puntos de alimentación tienen un comportamiento muy similar siendo a los 10 años superiores en monto con relación a la tercera, quinta y sexta alternativa. A los 20 años se observa que la primera, segunda, tercera y sexta alternativa presentan valores muy semejantes y la cuarta y quinta alternativa se disparan en cuanto al costo acumulado por lo que se descartan completamente. En el año 30, las tres primeras alternativas compiten en costo acumulado, siendo factibles por tener los menores costos de operación presentando los valores más bajos la primera y tercera alternativa, el resto de las opciones siguen su incremento en costo con lo que se descarta en esta etapa la sexta alternativa que sólo se justificaría como una primera etapa de la primera o segunda alternativa. En el año 40, la primera y segunda alternativa constituyen la mejor opción, presentando los costos menores, siguiendo en orden ascendente la tercera alternativa, que corresponde a la opción combinada con un caudal de 1.5 m3/s de la presa “Picachos” a la planta potabilizadora “Miravalles” y 1.5 m3/s con agua rodada por bombeo del canal principal a la planta potabilizadora “Los Horcones”. En lo referente a la sexta alternativa, se puede implementar como una primera etapa del acueducto “Picachos”, construyendo la línea a partir de un cárcamo de bombeo que reciba un caudal de 1.5 m3/s del canal principal margen derecha del río “Presidio”, tomando en cuenta que en los primeros 15 años presenta el menor costo anual acumulado. Es importante mencionar que las tres primeras alternativas compiten en rentabilidad a partir del año 20 por lo que se consensó la opción que se consideró más conveniente. Se considera que la tercera alternativa es la de mayor viabilidad desde el punto de vista técnico y económico con un costo de inversión intermedio entre las opciones analizadas, presentado costos anuales acumulados de menor magnitud del año 17 al año 27.



Adicionalmente la tercera alternativa presenta la ventaja de diversificar las fuentes de abastecimiento con agua del canal principal y de la presa “Picachos”. A continuación se presentan los costos acumulados durante los años del periodo analizado, las columnas de la 1 a la 6 representan cada alternativa tomando como base el costo total anual que representa cada opción que se integra con el costa anual amortizado correspondiente al costo total de la obra sumándole los costos de operación y mantenimiento con un incremento anual del 2.5% por concepto de inflación. Los costos indicados con sombra cian representan la mejor opción al año indicado en la primera columna y la sombra verde corresponde a la segunda alternativa en costo respecto al año indicado.

Cuadro 87. Costos anuales acumulados de las seis alternativas analizadas.

Fuente: JUMAPAM.

Año

Alter. 1 Alter. 2 Alter. 3 Alter. 4 Alter. 5 Alter. 6

1 265,894.87 278,220.32 225,753.86 309,244.23 174,046.52 166,531.62

2 531,789.75 556,440.63 451,507.71 618,488.46 348,093.05 333,063.24

3 797,684.62 834,660.95 677,261.57 927,732.69 522,139.57 499,594.86

4 1,073,261.22 1,124,300.56 924,901.16 1,303,967.18 772,990.58 725,437.49

5 1,349,079.87 1,414,225.65 1,173,087.90 1,681,876.43 1,025,761.69 952,762.90

6 1,625,146.62 1,704,443.36 1,421,835.47 2,061,502.30 1,280,500.93 1,181,608.15

7 1,901,467.66 1,994,961.00 1,671,157.87 2,442,887.71 1,537,257.47 1,412,011.25

8 2,178,049.35 2,285,786.08 1,921,069.49 2,826,076.66 1,796,081.77 1,644,011.12

9 2,454,898.22 2,576,926.28 2,171,585.05 3,211,114.22 2,057,025.52 1,877,647.71

10 2,732,020.93 2,868,389.47 2,422,719.65 3,598,046.61 2,320,141.69 2,112,961.92

11 2,743,529.47 2,881,963.42 2,448,734.92 3,677,676.98 2,411,438.09 2,183,464.07

12 2,755,325.72 2,895,876.72 2,475,400.57 3,759,298.11 2,505,016.89 2,255,728.78

13 2,767,416.88 2,910,137.86 2,502,732.86 3,842,959.76 2,600,935.16 2,329,800.11

14 2,779,810.32 2,924,755.52 2,530,748.46 3,928,712.96 2,699,251.39 2,405,723.21

15 2,792,513.59 2,939,738.62 2,559,464.44 4,016,609.98 2,800,025.52 2,483,544.40

16 2,805,534.44 2,955,096.30 2,588,898.33 4,106,704.44 2,903,319.01 2,563,311.12

17 2,818,880.82 2,970,837.92 2,619,068.06 4,199,051.25 3,009,194.83 2,645,072.00

18 2,832,560.85 2,986,973.08 2,649,992.04 4,293,706.73 3,117,717.55 2,728,876.91

19 2,846,582.89 3,003,511.62 2,681,689.12 4,390,728.60 3,228,953.34 2,814,776.93

20 2,860,955.48 3,020,463.63 2,714,178.62 4,490,176.02 3,342,970.02 2,902,824.46

21 2,875,687.38 3,037,839.43 2,747,480.36 4,592,109.62 3,459,837.12 2,993,073.18

22 2,890,787.58 3,055,649.63 2,781,614.65 4,696,591.57 3,579,625.90 3,085,578.11

23 2,906,265.28 3,073,905.08 2,816,602.29 4,803,685.56 3,702,409.40 3,180,395.67

24 2,922,129.93 3,092,616.93 2,852,464.62 4,913,456.90 3,828,262.48 3,277,583.67

25 2,938,391.19 3,111,796.56 2,889,223.51 5,025,972.52 3,957,261.89 3,377,201.37

26 2,955,058.98 3,131,455.69 2,926,901.38 5,141,301.04 4,089,486.29 3,479,309.51

27 2,972,143.47 3,151,606.30 2,965,521.19 5,259,512.77 4,225,016.30 3,583,970.35

28 2,989,655.07 3,172,260.67 3,005,106.49 5,380,679.79 4,363,934.55 3,691,247.72

29 3,007,604.47 3,193,431.40 3,045,681.43 5,504,875.99 4,506,325.77 3,801,207.01

30 3,026,002.59 3,215,131.40 3,087,270.74 5,632,177.09 4,652,276.76 3,913,915.29

31 3,044,860.67 3,237,373.90 3,129,899.79 5,762,660.72 4,801,876.53 4,029,441.28

32 3,064,190.20 3,260,172.46 3,173,594.56 5,896,406.44 4,955,216.29 4,147,855.42

33 3,084,002.97 3,283,540.98 3,218,381.70 6,033,495.80 5,112,389.55 4,269,229.91

34 3,104,311.06 3,307,493.72 3,264,288.51 6,174,012.40 5,273,492.13 4,393,638.77

35 3,125,126.85 3,332,045.28 3,311,343.00 6,318,041.91 5,438,622.29 4,521,157.84

36 3,146,463.04 3,357,210.62 3,359,573.85 6,465,672.16 5,607,880.69 4,651,864.89

37 3,168,332.63 3,383,005.10 3,409,010.48 6,616,993.17 5,781,370.56 4,785,839.62

38 3,190,748.96 3,409,444.44 3,459,683.01 6,772,097.20 5,959,197.67 4,923,163.72

39 3,213,725.70 3,436,544.77 3,511,622.36 6,931,078.83 6,141,470.46 5,063,920.91

40 3,237,276.86 3,464,322.60 3,564,860.20 7,094,035.00 6,328,300.07 5,208,197.04

Costos Acumulados de las alternativas analizadas (Amortización + operación y mantenimiento)

Análisis de resultados

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxvii

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Primera alternativa. Se propone tomar un caudal de 3.0 m3/s de la presa “Picachos” y conducirlo de manera completa hasta el sitio Miravalles, implica un acueducto de 40 km de longitud con tuberías de concreto presforzado de 72” y 60” de diámetro para operar con una carga máxima de 70 metros. Inversión: $1,447´661,384.45, con un costo anual total de 265´894,873 pesos, en un periodo de amortización de 10 años y con una tasa de interés del 12%.

Segunda alternativa. Consiste tomar el volumen total del agua requerida de la misma presa que la anterior alternativa, presenta el mismo trazo en el tramo de la presa “Picachos” al sitio Miravalles, con la diferencia de que en este punto se entrega un caudal en bloque de 1.5 m3/s; por otra parte, se agrega un tramo de tubería de 17.7 km para hacer llegar un caudal de 1.5 m3/s a la planta potabilizadora “Los Horcones”. Se proponen tuberías de concreto presforzado de 72” y 48”. Inversión: $1,507´485,284.14, con un costo anual total de 278´220,315.84 pesos, en un periodo de amortización de 10 años y con una tasa de interés del 12%.

Tercera alternativa. Se propone un acueducto desde la presa “Picachos” al sitio Miravalles, únicamente para un caudal de 1.5 m3/s, similar al de la primera alternativa, complementados con un caudal de igual magnitud extraído del canal principal de la margen derecha del río “Presidio” en su tramo final que inicia en la presa “Siqueiros”, cuyo caudal se potabilizará en la planta potabilizadora “Los Horcones”. Se requiere la construcción de una planta potabilizadora en el sitio Miravalles para el tratamiento del agua de la presa “Picachos”. Se utilizan tuberías de concreto presforzado de 60” y 48”. Inversión total: $1,151´900,327.37, con un costo anual total de 225´753,856.32 pesos, en un periodo de amortización de 10 años y con una tasa de interés del 12%.

Cuarta alternativa. Consiste en un acueducto para la presa “Picachos” al sitio Miravalles, únicamente para un caudal de 1.5 m3/s, complementados con un caudal de 1.0 m3/s extraído de una nueva batería de pozos y 0.5 m3/s operando algunos pozos de la batería existente. De la misma manera que la tercera alternativa se requiere la construcción de una planta potabilizadora en el sitio Miravalles. Se utiliza tuberías de concreto presforzado de 60” y 48”. Inversión total: $1,368´788,963.47, con un costo anual total de 309´244,230.54 pesos, en un periodo de amortización de 10 años y con una tasa de interés del 12%.

Quinta alternativa. Se propone un acueducto para conducir el agua a la planta potabilizadora de proyecto, ubicada en el sitio Miravalles, con una nueva batería de pozos en el poblado de “Siqueiros”, con una aportación de 1.0 m3/s, el caudal restante se complementa con agua del canal principal de riego en su tramo final, potabilizando 1.5 m3/s en la planta potabilizadora “Los Horcones”, adicionalmente, se incluirá un caudal de 0.5 m3/s de la batería de pozos existentes directo a los cárcamos de la ciudad. Se tendrán tuberías de concreto presforzado de 42” y de 30”. Inversión total: $549´439,236.02, con un costo anual total de 173´546,524.30 pesos, en un periodo de amortización de 10 años y con una tasa de interés del 12%.

Análisis de resultados

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxviii

Sexta alternativa. Consiste tomar un caudal de 1.5 m3/s del canal principal margen derecha del río “Presidio” al sitio Miravalles, complementando el gasto se dará con el agua rodada del canal conduciendo 0.75 m3/s hacia la planta potabilizadora “Los Horcones” y la extracción de un caudal de 0.75 m3/s de la batería de pozos de existentes. Se utilizará tubería de concreto presforzado de 42”. Inversión: $605´820,359.84, con un costo anual total de 166´531,620.86 pesos, en un periodo de amortización de 10 años y con una tasa de interés del 12%. Cabe mencionar que la inversión total mostrada anteriormente incluye acueductos, líneas y tanques. Se excluye los costos de operación y mantenimiento anual de las plantas potabilizadoras, que incluye personal, energía eléctrica y reparaciones. Como se menciona en el capítulo anterior, aparentemente la sexta la alternativa corresponde a la mejor opción por tener el costo anualizado de menor valor; sin embargo, debe considerarse que el análisis se efectúa considerando que la inversión de la obra se pagará a 10 años con un interés preferencial del 12%, y se mantienen los costos de operación y mantenimiento de manera constante a través de los años en un periodo de 30 años. La tercera alternativa, aunque no es la más económica, presenta un costo intermedio entre las opciones analizadas, asimismo, ofrece diversas ventajas:


Costos menores de operación con relación a la operación actual reducidos en un 50%, al suprimir bombeos desde la fuente de abastecimiento y rebombeos interiores del sistema de agua potable.

Volumen constante de suministro con las políticas de operación de la presa y la zona de riego.


Se puede construir por etapas el acueducto Picachos-Miravalles si se decide utilizar algún ramal hacia las plantas potabilizadoras para conducir agua de pozos.

Conclusiones

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxix

CONCLUSIONES Con base en los cálculos de población y la demanda de agua potable al año 2030, y comparándolo con la situación actual de la infraestructura hidráulica, se concluye lo siguiente:

Para condiciones actuales el volumen de producción de agua potable de la fuente actual, es insuficiente para cubrir los requerimientos de demanda de los diversos usuarios del sistema.

La proyección de la demanda se calculó con base en la dotación obtenida con el cálculo de los consumos teóricos según el tipo de clima.

Con el gasto de proyecto propuesto para el diseño del acueducto de la presa “Picachos”, se puede cubrir la demanda al año 2030, siempre y cuando se cumpla la hipótesis de crecimiento de la población.

Con la capacidad de 3.0 m3/s de las fuentes alternas de abastecimiento, se cubre el gasto máximo diario al año 2030.

Se proponen seis alternativas de conducción del vital líquido, considerando que la tercera es la de mayor viabilidad desde el punto de vista técnico y económico, con un costo de inversión intermedio entre las opciones analizadas. En esta alternativa se propone un acueducto desde la presa “Picachos” al sitio Miravalles, únicamente para un caudal de 1,500 litros por segundo, complementados con un caudal de igual magnitud extraído del canal principal margen derecha del río “Presidio”, en su tramo final que inicia en la presa “Siqueiros”, cuyo caudal se potabilizará en la planta potabilizadora “Los Horcones”. Asimismo, presenta costos anuales acumulados de menor magnitud del año 17 al año 27. Adicionalmente la tercera alternativa cubre en su totalidad el gasto requerido al año 2030 y presenta la ventaja de diversificar las fuentes de abastecimiento con agua del canal principal y de la presa “Picachos”.

Recomendaciones

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxx

RECOMENDACIONES Se recomienda continuar con el estudio, realizando un proyecto más integral y proponer los estudios faltantes que incluyan desde la red de distribución hasta tomas domiciliarias; lo anterior, para solucionar la problemática existente en la localidad de Mazatlán, objeto por el cual se decidió realizar este trabajo. Asimismo, se hace especial énfasis en el problema que genera que el gobierno subsidie en demasía el servicio de agua potable, pues contrariamente a lo que se opina con el uso responsable del mismo, crea una cultura de depredación del tan preciado líquido.

Bibliografía

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxxi

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Índice de figuras

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxxii

ÍNDICE DE FIGURAS

No. Nombre Pág.

1 Ubicación del municipio de Mazatlán…………………………………………. xiv

2 Orografía del municipio de Mazatlán………………………………………….. xv

3 Climas del municipio de Mazatlán…………………………………………….. xvi

4 Geología del municipio de Mazatlán………………………………………….. xviii

5 Hidrología existente en el municipio de Mazatlán…………………………… xx

6 Infraestructura existente para el transporte………………………………….. xxiv

7 Demanda de agua potable en el municipio de Mazatlán…………………… 12

8 Proyección de la demanda de agua potable al año 2030…………………... 14

9 Plan de vuelo establecido en imagen de satélite……………………………. 15

10 Fotografía aérea donde se observa parte del río “Presidio”, una localidad cercana y algunas vías de comunicación…………………………………….. 17

11 Fotografía aérea donde se observa el proceso de construcción de la presa “Picachos”………………………………………………………………… 18

12 Ubicación de pozos de las captaciones El Pozole y San Francisquito (Plan maestro de agua potable de la ciudad de Mazatlán)………………… 23

13 Sistema de conducción de agua potable de la ciudad de Mazatlán, Sinaloa……………………………………………………………………………. 25

14 Colado, instalación y construcción del módulo dos, planta potabilizadora “Los Horcones”………………………………………………………………….. 29

15 Módulo dos y Tubería en módulo uno, planta potabilizadora “Los Horcones”………………………………………………………………………… 29

16 Módulo de filtración y desarenador, planta potabilizadora “Los Horcones.. 29

17 Vista Panorámica y cortina de la presa “Picachos” en etapa de construcción……………………………………………………………………… 30

18 Vista del vertedor en etapa de construcción y planta de concreto en el sitio de la obra…………………………………………………………………… 30

19 Vista del la obra de desvío y vista aguas arriba del río “Presidio”…………. 31

20 Vista del puente para uso vehicular de una margen a otra del río………... 31

21 Presa derivadora “Siqueiros”…………………………………………………... 32

22 Canal principal de la margen derecha del río “Presidio”……………………. 32

23 Canal de llamada para alimentación del canal………………………………. 32

24 Localización de la cuenca del río “Presidio” en la Región Administrativa III, Subregión 11…………………………………………………………………. 34

25 Plano de Isoyetas de la Región III…………………………………………….. 36

26 Cuenca del río "Presidio"………………………………………………………. 37

27 Escurrimiento medio anual histórico, medido en la Estación “Siqueiros”, sobre el río “Presidio”…………………………………………………………… 38

28 Escurrimiento medio mensual medido en la Estación “Siqueiros”………… 38

29 Diagrama de integración del río “Presidio”…………………………………… 43

30 Diagrama de escurrimiento virgen y usos consuntivos de la cuenca del río “Presidio”……………………………………………………………………... 45

Índice de figuras

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxxiii

No. Nombre Pág.

31 Localización de los acuíferos en la RHA III Pacifico Norte…………………. 48

32 Poligonal que muestra los limites oficiales de la Unidad Hidrogeológica río “Presidio”……………………………………………………………………... 50

33 Zona que abarca los estudios de Unidad Hidrogeológica río “Presidio”….. 51

34 Área de Balance para determinar la disponibilidad de agua subterránea de la Unidad Hidrogeológica río “Presidio”…………………………………… 51

35 Controles estructurales que limitan la zona de aprovechamiento de aguas subterráneas en la Cuenca del río “Presidio”………………………………… 52

36 Elevación del nivel estático en la zona de aprovechamiento y direcciones preferenciales del flujo subterráneo…………………………………………… 56

37 Distribución de los pozos en la zona de captación del río “Presidio”……… 57

38 Zonificación geotécnica de la ruta de trazo en el municipio de Mazatlán, Sinaloa……………………………………………………………………………. 59

39 Aspecto de roca volcánica sobre el camino de acceso a la zona de la cortina de la presa “Picachos”…………………………………………………. 61

40 Aspecto de la unidad denominada Cg………………………………………... 62

41 Planicie aluvial del río “Presidio”………………………………………………. 62

42 Vista de la carretera pavimentada que conduce a la presa “Picachos”….. 62

43 Tramo carretero en zona de cerro, antes de llegar al El Recodo………….. 63

44 Unidad denominada Tar, constituida por tobas areno limosas suaves…… 63

45 Aspecto de la terracería que va de Cofradía hacia el poblado de Miravalles. El terreno geológico está compuesto por la unidad Cg……….. 63

46 Roca volcánica (Unidad Rv), que aparece en los cortes de la terracería a Miravalles………………………………………………………………………… 64

47 Entrada al poblado de Miravalles. Aflora una secuencia de tobas soldadas y conglomerados cementados (Unidad Tbr)……………………… 64

48 Aspecto de una toba soldada fracturada e intemperizada (Unidad Tbr) que aflora a las afueras del poblado de Miravalles………………………….. 64

49 Línea piezométrica del tramo Picachos a Miravalles (primera alternativa).. 72

50 Instalación de tubería en túnel………………………………………………… 73

51 Zanja tipo para instalación de tubería y caminos de operación……………. 73

52 Trazo del acueducto para la primera alternativa…………………………….. 78

53 Ampliación de infraestructura para recibir el caudal del acueducto “Picachos”………………………………………………………………………... 80

54 Línea piezométrica de la presa “Picachos” al punto de bifurcación……….. 86

55 Línea piezométrica del tramo Bifurcación a la planta “Horcones” (segunda alternativa)…………………………………………………………… 87

56 Trazo del acueducto para la segunda alternativa…………………………… 91

57 Ampliación de infraestructura para recibir el caudal del acueducto “Picachos”………………………………………………………………………... 93

58 Trazo del acueducto para la tercera alternativa……………………………... 97

59 Línea piezométrica de la tercera alternativa…………………………………. 99

60 Trazo del acueducto para la tercera alternativa……………………………... 103

Índice de figuras

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxxiv

No. Nombre Pág.

61 Línea Piezométrica de la presa “Picachos” al sitio Miravalles……………... 108

62 Línea Piezométrica de Pozos a potabilizadora “Los Horcones”…………… 109

63 Trazo de los acueductos de la cuarta alternativa……………………………. 116

64 Elevación piezométrica de la quinta alternativa……………………………… 122

65 Ruta de trazo de la quinta alternativa…………………………………………. 125

66 Elevación piezométrica de la sexta alternativa………………………………. 131

67 Ruta de trazo de la sexta alternativa………………………………………….. 134

68 Costo anual total de las seis alternativas…………………………………….. 139

69 Costos anuales acumulados de las seis alternativas analizadas………….. 141

Índice de cuadros

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxxv

ÍNDICE DE CUADROS

No. Nombre Pág.

1 Elevaciones principales del municipio de Mazatlán…………………………. xv

2 Principales climas del municipio de Mazatlán……………………………….. xvi

3 Geología general del municipio de Mazatlán………………………………… xvii

4 Regiones hidrológicas del municipio de Mazatlán…………………………... xix

5 Cuerpos de agua del municipio de Mazatlán………………………………… xix

6 Corrientes de agua del municipio de Mazatlán……………………………… xx

7 Volumen de la producción de los principales cultivos en toneladas………. xxi

8 Volumen de la producción de ganado y aves en pie en toneladas………... xxi

9 Unidades económicas de la razón social en las actividades manufactureras………………………………………………………………….. xxii

10 Población Histórica de Mazatlán………………………………………………. xxiii

11 Proyección de población mediante el Método Aritmético…………………... 2

12 Incremento de población histórica en porciento……………………………... 3

13 Proyección de población mediante el Método Geométrico………………… 3

14 Variables y sumatorias para uso de ecuaciones de proyección de población…………………………………………………………………………. 7

15 Ecuaciones de ajuste…………………………………………………………… 7

16 Proyección de población obtenida con las ecuaciones de ajuste…………. 8

17 Proyección de población mediante la CONAPO…………………………….. 9

18 Resumen de datos de proyección de población…………………………….. 9

19 Dotación normal según tipo de clima…………………………………………. 11

20 Proyección de la demanda de agua potable al año 2030………………...... 14

21 Producción estimada de la fuente de abastecimiento en el año 2005 por personal de operación de la JUMAPAM……………………………………… 19

22 Características de las captaciones de San Francisquito (Plan maestro de agua potable de la ciudad de Mazatlán)……………………………………… 21

23 Características de las captaciones de El Pozole (Plan maestro de agua potable de la ciudad de Mazatlán)…………………………………………….. 22

24 Características de los cárcamos de bombeo principales…………………… 26

25 Características de los principales tanques del sistema de agua potable…. 27

26 Cuencas hidrológicas en la Región III………………………………………… 33

27 Distribución de la precipitación media mensual (mm)………………………. 35

28 Volumen medio anual de agua que se precipita sobre la Cuenca del río “Presidio”…………………………………………………………………………. 37

29 Rendimiento hídrico (103 m³ / Km²)…………………………………………… 39

30 Análisis del Factor de Escurrimiento en la Cuenca del río “Presidio”……... 39

31 Extracciones consuntivas, de aguas superficiales, en la Cuenca del río “Presidio”…………………………………………………………………………. 40

32 División en subcuencas de la Subregión 11, dentro de la que se encuentra la Cuenca del río “Presidio”……………………………………….. 41

33 Características de la cuenca del río “Presidio”………………………………. 43

Índice de cuadros

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxxvi

34 Escurrimiento virgen, de la cuenca del río “Presidio”……………………….. 44

35 Escurrimiento virgen ajustado (hm3/año)…………………………………….. 47

36 Acuíferos de la RHA III, Pacífico Norte……………………………………….. 48

37 Relación de vértices que definen la poligonal que limita la unidad hidrogeológica río “Presidio”. (Publicado en el DOF)……………………….. 49

38 Zonificación geotécnica de la ruta de trazo en el municipio de Mazatlán, Sinaloa………………………………………………………………………........ 60

39 Datos de diseño de la presa “Picachos”……………………………………… 66

40 Propuesta de operación para la presa “Picachos”…………………………... 68

41 Características geométricas e hidráulicas de la primera alternativa………. 70

42 Cálculo hidráulico de la primera alternativa (Acueducto)…………………… 74

43 Consideraciones para elaboración de presupuesto………………………… 76

44 Presupuesto de obra de la primera alternativa………………………………. 77

45 Presupuesto para la ampliación de Infraestructura de la primera alternativa………………………………………………………………………... 81

46 Costos del personal de operación de la planta potabilizadora y acueducto 82

47 Costo anual total de la primera alternativa…………………………………… 83

48 Características geométricas e hidráulicas de la segunda alternativa……... 84

49 Cálculo hidráulico de la segunda alternativa, ramal principal……………… 87

50 Cálculo hidráulico de la segunda alternativa, ramal “Horcones”…………... 89

51 Presupuesto de obra de la segunda alternativa……………………………... 90

52 Presupuesto para la ampliación de Infraestructura de la segunda alternativa………………………………………………………………………... 94

53 Costos del personal de operación de la planta potabilizadora y acueducto 95

54 Costo anual total de la segunda alternativa………………………………….. 96

55 Características geométricas e hidráulicas de la tercera alternativa……….. 98

56 Cálculo hidráulico de la tercera alternativa…………………………………... 100

57 Presupuesto de obra de la tercera alternativa……………………………….. 102

58 Costo de energía eléctrica del bombeo del canal principal a la planta potabilizadora “Los Horcones”………………………………………………… 105

59 Costo anual total de la tercera alternativa……………………………………. 106

60 Características geométricas e hidráulicas de la cuarta alternativa………... 108

61 Análisis hidráulico de la cuarta alternativa…………………………………… 110

62 Análisis hidráulico acueducto a planta “Los Horcones”…………………….. 112

63 Presupuesto de obra de la cuarta alternativa (Picachos-Miravalles)……… 113

64 Presupuesto de obra de la cuarta alternativa (Pozos a Horcones)……….. 114

65 Presupuesto de obra de la cuarta alternativa (Costo unitario de pozo)…... 115

66 Costo de energía eléctrica para la conducción del agua de la batería de proyecto al sitio de la planta potabilizadora “Los Horcones”……………….. 118

67 Costo de energía eléctrica para la conducción del agua de la batería de proyecto al sitio de la potabilizadora “Los Horcones”……………………….. 118

68 Costo total de energía eléctrica para la extracción del agua de la batería de proyecto, incluyendo el bombeo…………………………………………… 119

69 Costo total de energía eléctrica pozos existentes…………………………… 119

70 Plantilla de personal para la operación de pozos profundos………………. 119

Índice de cuadros

“Análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la Ciudad de Mazatlán, Sinaloa” xxxvii

No. Nombre Pág.

71 Costo anual total de la cuarta alternativa…………………………………….. 120

72 Características geométricas e hidráulicas de la quinta alternativa………... 122

73 Análisis hidráulico de la quinta alternativa…………………………………… 123

74 Presupuesto de obra de la quinta alternativa………………………………... 124

75 Costo de energía eléctrica para la conducción del agua de la batería de proyecto………………………………………………………………………….. 127

76 Costo de energía eléctrica para la extracción del agua de la batería de proyecto………………………………………………………………………….. 128

77 Costo de energía eléctrica para la extracción del agua de la batería existente………………………………………………………………………….. 128

78 Resumen de costos de energía eléctrica para la quinta alternativa………. 128

79 Costo anual total de la quinta alternativa…………………………………….. 129

80 Características geométricas e hidráulicas de la sexta alternativa…………. 130

81 Análisis hidráulico de la sexta alternativa…………………………………….. 132

82 Presupuesto de obra de la sexta alternativa…………………………………. 133

83 Diámetro económico de la línea de conducción de canal principal a Miravalles………………………………………………………………………… 135

84 Costo de energía eléctrica en pozos existentes…………………………….. 136

85 Costo anual total de la sexta alternativa…………………………………….. 137

86 Resumen de costos de las alternativas analizadas…………………………. 140

87 Costos anuales acumulados de las seis alternativas analizadas………….. 143

análisis hidráulico del abastecimiento de agua en la

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