calculo demanda poblacional

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADMICO DE HIDRULICA E HIDROLOGA

SEMINARIO 01:

DEMANDA DE AGUA PARA ABASTECIMIENTO

DOMSTICO

CICLO: 2015-I

LIMA-PERU

PARTES DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

CLCULO POBLACIONAL

Curva de crecimiento Poblacional (Vegetativo)

Mtodo de crecimiento aritmtico El crecimiento poblacional se estima asumiendo una relacin lineal: Donde: P: poblacin t. tiempo (aos) Esta expresin conduce a: Pf: Poblacin final. Puc: Poblacin ultimo censo. Ka: pendiente de la recta. Tf: Tiempo final. Tuc: Tiempo ultimo censo.

ESTIMACIONES A CORTO PLAZO (2)

aKdt

dP

ucfaucf TTKPP

1. Ejemplo: Dadas las poblaciones del Per, estimadas al 30 de Junio de los aos 1970 y 1980, obtener mediante el mtodo de las proporciones aritmticas, la poblacin al 30 de Junio de 1986.

P(1970) = 13 192 800 habitantes

P(1980) = 17 295 300 habitantes


2. Ejemplo: determinar por el mtodo aritmtico, para 1950 la poblacin de la ciudad X, si se tienen los siguientes datos censales:


Ao Poblacin

1940 1125

1950 ?

1960 3250

1970 4970

1980 5867

Mtodo de crecimiento geomtrico


)T-(T K = P Log - P Log ucfpucf

ucf TTucf rPP 1

r)Log(1 Kp

ucf

uc

f

pT-T

P

P Log

K

Donde Tf : tiempo final Tuc: tiempo ultimo censo.

3. Ejemplo: Dadas las poblaciones del Per, estimadas a Junio de los aos 1970 y 1980, obtener mediante el mtodo de las proporciones geomtricas, la poblacin al 30 de Junio de 1986.

P(1970) = 13 192 800 habitantes

P(1980) = 17 295 300 habitantes


4. Se quiere calcular por e mtodo geomtrico, la poblacin para el ao 2000 de una ciudad X que tiene los siguientes datos censales:


Ao Poblacin

1940 53000

1950 72000

1960 85000

1970 92000

1980 120000

2000 ?

Mtodo de crecimiento declinante

El crecimiento poblacional es:

ci: censo inicial

La poblacin final ser:


PPKdt

dPsatD

cisat

ucsat

ciucD

PP

PPLn

TTK

1

ucfD TTKucsatucf ePPPP 1

Psat P: dficit de Poblacin

5. EJEMPLO:

La poblacin de una ciudad fue censada en 1970 y 1985 obtenindose valores de 100 000 y 110 000 habitantes respectivamente. Estimar la poblacin en 1995 con los tres mtodos diferentes. Considerar que la poblacin de saturacin es 200 000 habitantes.


Mtodo de la curva logstica (grandes ciudades)

Donde: Pt: poblacin en el tiempo t desde un origen asumido, to. Psat: Poblacin de saturacin. a, b: constantes. Proviene de:

Determinacin de la Poblacin de saturacin: Para esto se determinan tres poblaciones: una al inicio P0, una al medio P1 y la otra cercana al final del registro P2, asociados con los aos T0, T1, y T2. de modo que el intervalo de tiempo entre cada una se constante (n) ; Psat > 0 y Psat > que la ltima poblacin conocida, Po*P2

6. EJEMPLO

En dos periodos de 20 aos una ciudad creci de 4 500 a 258 000 y 438 000 habitantes. Estimar:

La poblacin de saturacin

La ecuacin de la curva logstica

La poblacin 40 aos despus del ltimo censo.

ESTIMACIONES A LARGO PLAZO (2)

7. Calcular la poblacin para el ao 1990 y 2000 con los datos registrados, segn el mtodo logistico.

ESTIMACIONES A LARGO PLAZO (3)

Ao Poblacin (hab.)

1960 120000

1970 198000

1980 272000

1990 ?

2000 ?

Consumo Unitario (uso per cpita o dotacin) Tasa diaria equivalente al uso medio anual (l/hab/da)

Uso promedio El uso tpico se puede dar como en los siguientes ejemplos:

Las prdidas se estiman en los siguientes rangos: 45% Poblaciones con poca capacidad tcnica. 5% Poblaciones con alto grado de desarrollo tcnico y administrativo.

http://www.aqua-explore.com/calculadora.html http://www.consumodeagua.com/ http://www.bbc.co.uk/spanish/flash/swf/water_calculator/water_calculator2.swf

CONSUMO PERCPITA O DOTACIN (1)

USO Ciudad 1 Ciudad 2

l/hab/da % l/hab/da %

Domstico 228 40 135 68

Comercial 76 13 4 2

Industrial 171 30 12 6

Pblico 57 10 21 10

Prdidas 38 (7%) 7 28 (17%) 14

TOTAL 570 100 200 100

Se puede usar como referencia:

A. Habilitaciones urbanas

Tipo de habilitacin Dotacin

- Residencial(> 120 m2 rea lote) 250 l/hab/da

- Popular( 120 m2 rea lote) 200 l/hab/da

- Asentamientos humanos y pueblos jvenes 150 l/hab/da

B. Pequeas industrias

Tipo de Industria Dotacin

- No pesada 1 l/s/ha/da

- Pesada 2 l/s/ha/da


Consumo futuro dotacin futura: A. ( ) =

.

.

Donde: P: Poblacin actual o futura B. Tambin se puede estimar como un incremento anual entre el 0,50% y el 2% de la dotacin media diaria, aplicando la frmula del mtodo geomtrico. Donde: Df: Dotacin futura en l/hab/da Do: Dotacin inicial en l/hab-d d: Variacin anual de la dotacin en porcentaje t: Nmero de aos de estudio en aos C. EEUU: Incremento del consumo = 10% del incremento de la poblacin.


CAUDALES DE DISEO

8. EJEMPLO

Una ciudad tiene una poblacin de 200 000 habitantes con un consumo medio diario de 570 l/hab/da. Determinar la demanda de diseo para un proyecto de abastecimiento de agua para el periodo actual y para un horizonte de 20 aos cuando se proyecta que la poblacin ser de 220 000 habitantes.

DEMANDA POBLACIONAL

9. Con aforos realizados hasta este ao en el ro Jarabacoa, se desarroll la curva duracin presentada en el cuadro siguiente:

Este ro ha abastecido de agua potable a la poblacin de Alto Cerro desde sus orgenes hace ya 50 aos cuando la poblacin era de 1 400 hab. Luego de un censo realizado hace 25 aos supo que la poblacin era de 85 000 hab. y en la actualidad la poblacin censada fue de 495 000 hab. Se desea saber: 1. Estadsticamente, Cunto ms podr seguir creciendo esta poblacin?

2. Si en la actualidad por poca capacidad tcnica se pierde el 40% de la dotacin, el caudal ofertado por el ro

abastece la demanda domstica?. Considerar el caudal ecolgico (QE) necesario igual al 20% de la posible oferta actual.

3. En 25 aos, gracias a un buen manejo administrativo, se piensa reducir las prdidas a un 10 % de la dotacin; y conociendo que, segn tendencias climticas, el caudal de oferta ser un 60 % del ofertado actualmente Se abastecer la demanda domstica? (QE= 16% de la oferta futura).

*En ningn caso considerar la demanda por incendio.

DEMANDA POBLACIONAL

Flujo (m3/s) 2.60 5.50 8.95 11.60 16.80 19.60 21.30 23.90

Porcentaje del tiempo en que el flujo es excedido (%) 100 90 80 70 50 30 20 15

a) Caudal Mximo diario: Consumo mximo registrado durante 24 horas en el periodo de un ao Q max diario = 1.2 Q medio b) Caudal Mximo horario: Consumo mximo registrado durante una hora en un periodo de un ao Q max horario = K MAX Q medio donde, KMAX = 1,8 1,5 c) Caudal Mnimo Horario Q mnimo horario = K MIN Q medio donde, KMIN = 0,25 0,50 (*) No se debe tener en cuenta el caudal demandado para incendio.

VARIACIONES EN EL CONSUMO (3)

REQUERIMIENTOS DE DILUCIN

10. Segn datos censales del INEI para la ciudad de Ica, se tiene: El crecimiento poblacional sigue una tendencia geomtrica. Se pide determinar: a) La demanda de diseo para el abastecimiento en el ao 2020.

b) El caudal de desecho con necesidad de tratamiento, para el ao 2020.

c) El caudal de deshecho con posibilidad de dilucin en el ao 2020.

d) La cantidad de plantas de tratamiento residual (PTAR), si la capacidad de una planta

de tratamiento es de 250 l/s. * Considere que segn proyecciones hidrolgicas, se ha asegurado para el ao 2020 un caudal promedio mensual de 6.2 m3/s para el ro Icane:

GRACIAS!!!

calculo demanda poblacional

Documents