coyaima diseño definitivo acueducto

ESTUDIOS Y DISEÑOS DEFINITIVOS PARA EL ACUEDUCTO DEL MUNICIPIO DE COYAIMA

DEPARTAMENTO DEL TOLIMA

NIT. 900 235 058 -0

Consorcio Planes y Diseños del Tolima

MUNICIPIO DE COYAIMA

ESTUDIOS Y DISEÑOS DEFINITIVOS

TOMO I DE I

2I-IT-013 Rev. 0

OCTUBRE DE 2011

Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811 Bogotá, Colombia

I



REGISTRO DE REVISIÓN Y APROBACIÓN

TITULO DEL DOCUMENTO: ESTUDIOS Y DISEÑOS DEFINITIVOS PARA EL ACUEDUCTO

DEL MUNICIPIO DE COYAIMA, DEPARTAMENTO DEL TOLIMA.

CÓDIGO DEL DOCUMENTO: 2I-IT-013 Rev. 0.

RESPONSABLESREVISIONES

No. 0 No. 1 No. No.

ELABORA

Nombre: Camilo Díaz Zerrate Diana Barrera Martínez

Firma:

Fecha:

REVISA

Nombre: Jaime Prieto Moreno Jaime Prieto Moreno

Firma:

Fecha:

APRUEBA

Nombre: Cesar A. Zapata V. Cesar A. Zapata V.

Firma:

Fecha:

MODIFICACIONES

REVISIÓN

No.

CAPÍTULO

MODIFICADO

FECHA DE

REVISIÓN OBSERVACIONES

F02-053 Rev. 1

Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811 Bogotá, Colombia 1



TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................................. 8

2 ANTECEDENTES................................................................................................................................. 9

2.1 INFORMACIÓN BASE UTILIZADA.......................................................................................................9

3 OBJETIVOS...................................................................................................................................... 11

3.1 OBJETIVO GENERAL........................................................................................................................11

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.................................................................................................................11

4 LOCALIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA............................................................................................12

4.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA ACTUAL...............................................................................12

4.2 LÍMITE URBANO Y ZONAS DE DESARROLLO....................................................................................12

5 DIAGNÓSTICO Y ALTERNATIVA ÓPTIMA ESCOGIDA..........................................................................16

6 CRITERIOS DE DISEÑO..................................................................................................................... 19

6.1 POBLACIÓN....................................................................................................................................19

6.2 NIVEL DE COMPLEJIDAD.................................................................................................................22

6.3 DOTACIÓN NETA............................................................................................................................22

6.4 DOTACIÓN BRUTA..........................................................................................................................23

6.6 MODELACIÓN.................................................................................................................................27

7 ESTUDIOS Y DISEÑOS DEFINITIVOS..................................................................................................44

7.1 TOPOGRAFÍA..................................................................................................................................44

7.2 ESTUDIOS DE SUELOS.....................................................................................................................46

7.3 DISEÑO HIDRÁULICO......................................................................................................................46

7.3.1 Sistema de captación…………………………………………………………………………………….46

7.3.2 Línea de aducción………………………………………………………………………………………….50

7.3.3 Desarenador………………………………………………………………………………………………….51

7.3.4 Línea de conducción……………………………………………………………………………………..53

7.3.5 Sistema de tratamiento…………………………………………………………………………………55




7.3.6 Almacenamiento……………………………………………………………………………………………61

7.3.7 Sistema de distribución ………………………………………………………………………………..65

7.4 DISEÑO ESTRUCTURAL...................................................................................................................81

7.5 OBRAS COMPLEMENTARIAS...........................................................................................................81

8 PROPIEDADES, DERECHOS Y SERVIDUMBRES...................................................................................85

9 ASPECTOS AMBIENTALES................................................................................................................ 86

10 PLAN DE GESTIÓN OPERACIÓN........................................................................................................ 88

10.1 SISTEMA DE DISTRIBUCION ACTUAL...............................................................................................88

10.1.1 Cobertura del servicio…………………………………………………………………………………88

10.1.2 Continuidad…………………………………………………………………………………………………89

10.1.3 Calidad………………………………………………………………………………………………………..89

10.1.4 Índice de pérdidas………………………………………………………………………………………91

10.2 MODELACIÓN DEL SISTEMA ACTUAL..............................................................................................91

10.2.1 Demandas……………………………………………………………………………………………………91

10.2.2 Presión de servicio………………………………………………………………………………………95

10.2.3 Restricciones del sistema……………………………………………………………………………95

10.3 MODELACIÓN DEL SISTEMA OPTIMIZADO.....................................................................................96

10.4 PROGRAMA DE CONTROL DE PÉRDIDAS......................................................................................100

10.4.1 Formulación del sistema matriz………………………………………………………………….108

10.4.2 Formulación de la sectorización………………………………………………………………..110

10.4.3 Formulación de la macromedicion…………………………………………………………….110

10.4.4 Renovación de redes…………………………………………………………………………………118

10.4.4.1 Por capacidad hidráulica……………………………………………………………..119

10.4.4.2 Por material o daños……………………………………………………………………119

10.4.4.3 Por diámetros………………………………………………………………………………120

10.4.5 Control de presiones…………………………………………………………………………………120

10.4.5.1 Proceso de presurización…………………………………………………………….121

10.4.5.2 Estación de control………………………………………………………………….…122

10.4.5.3 Cartilla de válvulas………………………………………………………………………...122




10.4.6 Formulación del proceso de socialización ……………………………………………………………132

10.4.6.1 Micromedición……………………………………………………….…………………..125

10.4.6.2 Facturación…………………………………………………………………………………129

10.5 OPERACIÓN DEL SISTEMA............................................................................................................136

10.6 CONCLUSIONES............................................................................................................................137

11 PLAN DE OBRAS E INVERSIONES....................................................................................................138

12 PLAN DE DESARROLLO INSTITUCIONAL..........................................................................................139

12.1 ASPECTOS JURIDICOS...................................................................................................................139

12.2 APECTOS DE ORGANIZACIÓN Y ADMINISTRACIÓN.......................................................................139

12.3 ASPECTOS ECONÓMICOS-FINANCIEROS.......................................................................................141

12.4 ACCIONES PRIORITARIAS..............................................................................................................142

13 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..........................................................................................144

BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................................................ 146

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Planteamiento de Alternativas..........................................................................................................17

Tabla 2. Costo de alternativas.........................................................................................................................18

Tabla 3 Tasas de crecimiento..........................................................................................................................20

Tabla 4 Proyecciones de Población Incluyendo Población Flotante.................................................................21

Tabla 5. Tabla A.3.1. Asignación del nivel de complejidad..............................................................................22

Tabla 6. Dotación Neta Máxima según clima y nivel de complejidad..............................................................23

Tabla 7. Caudal medio diario...........................................................................................................................24

Tabla 8. Caudal máximo diario........................................................................................................................24

Tabla 9. Caudal máximo horario.....................................................................................................................25

Tabla 10. Parámetros analizados para los años 2011 y 2036..........................................................................25

Tabla 11. Calculo de Caudales por Componentes del Sistema de acueducto según el RAS 2000.....................26

Tabla 12. Caudales por Componentes del Sistema del municipio de Coyaima.................................................26

Tabla 13.Parámetros de diseño –pozo de amortiguamiento...........................................................................48

Tabla 14.Coordenadas relativas perfil Vertedero-Presa..................................................................................49




Tabla 15. Aspectos generales- Línea de aducción............................................................................................51

Tabla 16.Dimensiones desarenador................................................................................................................52

Tabla 17. Calculo orificios Pantalla deflectora.................................................................................................52

Tabla 18. Otras Especificaciones Técnicas Planta Minipack............................................................................59

Tabla 19. Parámetros de diseño del nuevo almacenamiento..........................................................................64

Tabla 20. Diámetros mínimos Red Matriz.......................................................................................................70

Tabla 21. Diámetros internos mínimos en las redes de distribución................................................................70

Tabla 22. Presión mínima en la red.................................................................................................................72

Tabla 23. Aspectos generales del sistema de viaductos..................................................................................81

Tabla 24. Evaluación de cargas.......................................................................................................................82

Tabla 25. Resumen diseño pendolones............................................................................................................82

Tabla 26. Calcificación de riesgo en salud según el IRCA.................................................................................88

Tabla 27. Resultados de IRCA Municipio de Coyaima......................................................................................89

Tabla 28. Proyección de demanda sistema de acueducto...............................................................................91

Tabla 29. Valores de N1 para diferentes tipos de fugas................................................................................102

Tabla 30.Perdidas Físicas...............................................................................................................................102

Tabla 31. Niveles inevitables de pérdidas para los diferentes componentes de un sistema de agua potable.

......................................................................................................................................................................103

Tabla 32. Costos y acciones según la clase de pérdida..................................................................................105

Tabla 33.Parámetros de desarrollo de macromedición.................................................................................110

Tabla 34. Localización y función de macromedición......................................................................................116

Tabla 35. Porcentaje de causas de daño en las tuberías dependiendo del material......................................118

Tabla 36. Red de acueducto del municipio de Coyaima.................................................................................119

Tabla 37. Etapa de construcción de obras.....................................................................................................120

Tabla 38.Listado de válvulas de cierre permanente VCP...............................................................................121

Tabla 39.Listado de válvulas de corte VC.......................................................................................................121

Tabla 40.Tipos y causas de pérdidas comerciales..........................................................................................123

Tabla 41. Clases de micromedición por metrología.......................................................................................125

Tabla 42. Diámetro de medidores según consumo........................................................................................126

Tabla 43.Facturación actual..........................................................................................................................128




ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Localización Municipio Coyaima- Tolima..........................................................................................13

Figura 2. Gráfico de Proyecciones de Población del municipio de Coyaima.....................................................20

Figura 3. Distribución de diámetros en la red del Municipio de Coyaima........................................................28

Figura 4. Distribución de materiales en la red del Municipio de Coyaima.......................................................29

Figura 5. Patrón de consumo típico en una red de distribución.......................................................................31

Figura 6. Superficie topográfica del Municipio de Coyaima y la red de distribución de agua potable.............32

Figura 7.Localización de válvulas.....................................................................................................................33

Figura 8. Planta del trazado de la conducción de la quebrada Meche.............................................................34

Figura 9. Planta de la línea de bombeo desde el Río Saldaña..........................................................................35

Figura 10. Polígonos de Thiessen Red de distribución......................................................................................37

Figura 11. Ubicación espacial de los suscriptores con micromedición.............................................................38

Figura 12. Modelo hidráulico de las redes de Coyaima...................................................................................39

Figura 13. Nodos de la red de Coyaima que demandan agua en el Escenario1...............................................40

Figura 14. Comportamiento del almacenamiento, Escenario 1.......................................................................41

Figura 15. Comportamiento del almacenamiento, Escenario 2.......................................................................42

Figura 16. Presiones en el momento de máximo consumo 7:00am. Escenario 2.............................................42

Figura 17. Comportamiento del tanque de almacenamiento, Escenario 3......................................................43

Figura 18. Presiones en el momento de máximo consumo 7:00 am. Escenario 3............................................43

Figura 19. Relación F vs l/Y1............................................................................................................................50

Figura 20.Esquema general de la planta de tratamiento propuesta...............................................................55

Figura 21. Esquema del análisis gráfico para el cálculo de almacenamiento..................................................61

Figura 22. Patrones de consumo.....................................................................................................................62

Figura 23. Comportamiento de la capacidad de almacenamiento..................................................................63

Figura 24. Comportamiento de la capacidad de almacenamiento..................................................................64

Figura 25. Red de acueducto propuesta. Municipio de Coyaima.....................................................................66

Figura 26. Red de distribución del Sistema Existente del Municipio de Coyaima.............................................67

Figura 27. Red de distribución del Sistema Nuevo del Municipio de Coyaima.................................................68

Figura 28. Área de influencia del proyecto. Municipio de Coyaima.................................................................69

Figura 29. Diámetros de la red de distribución actual del Municipio de Coyaima...........................................71

Figura 30. Presiones de la red de distribución de los sistemas a periodo de diseño.........................................74




Figura 31. Comportamiento de la presión del Nodo 1589...............................................................................75

Figura 32. Evaluación cubrimiento de hidrantes..............................................................................................76

Figura 33. Sectores operativos del Municipio de Coyaima...............................................................................77

Figura 34. Sectores hidráulicos. Sistema Existente y Sistema Nuevo...............................................................80

Figura 35. Esquema básico de los viaductos....................................................................................................82

Figura 36. Cobertura servicios públicos del Municipio de Coyaima.................................................................87

Figura 37. Producto del catastro de usuarios..................................................................................................92

Figura 38.Construcción de los Polígonos de Thiessen......................................................................................93

Figura 39. Modelo Hidráulico Optimizado del Sistema de Acueducto del Municipio de Coyaima....................96

Figura 40. Distribución de presiones a periodo de diseño................................................................................97

Figura 41. Velocidad media de flujo a periodo de diseño................................................................................97

Figura 42. Esquema de balance hidráulico- Sistema proyectado...................................................................107

Figura 43.Tipos de medidores Woltman........................................................................................................113

Figura 44. Características de los medidores tipo Woltman recomendados...................................................114

Figura 45.Esquema general de macromedicion.............................................................................................116

Figura 46.Distribución de las Válvulas de Cierre Permanente VCP................................................................122

Figura 47. Organigrama Empresa de Servicios Públicos del municipio de Coyaima.......................................139




1 INTRODUCCIÓN

El presente documento corresponde al informe de estudios y diseños definitivos del

acueducto para el Municipio Coyaima, en el marco del proyecto AJUSTE,

ACTUALIZACION Y/O FORMULARIO DE PLANES MAESTROS Y DISEÑOS DE LOS

SISTEMAS DE ACUEDUCTO EN EL DEPARTAMENTO DEL TOLIMA, ZONA SUR, de

acuerdo al contrato 061 de 2010, suscrito entre las Empresas Públicas del Tolima EDAT

S.A. E.S.P. y el consorcio PLANES Y DISEÑOS DEL TOLIMA.

Este informe corresponde a la tercera etapa del desarrollo del proyecto para la

formulación del Plan Maestro de Acueducto del casco urbano del Municipio de Coyaima,

en donde se presentan trece (13) capítulos, en los cuales se encuentra la descripción e

información general del municipio y del sistema actual de acueductos, los diseños y

estudios definitivos de la alternativa seleccionada. Igualmente se presentan en síntesis los

criterios de diseño, los aspectos ambientales y la modelación hidráulica tanto del sistema

actual como del sistema optimizado.

Además se realiza el análisis de costo mínimo, teniendo en cuenta la disponibilidad de

recursos del municipio y se dan recomendaciones de las acciones prioritarias para la

optimización del acueducto, representado en el plan de gestión de operación, de

desarrollo institucional y plan de obras e inversiones.




2 ANTECEDENTES

El servicio de Acueducto en el Municipio de Coyaima es prestado por la Empresa de

Servicio Públicos de Coyaima EMPUCOY ESP. Este acueducto tiene como fuente de

abastecimiento de agua, la Quebrada Meche captación por gravedad, y el Rio Saldaña,

captación por bombeo. Las dos líneas de conducción, envían el agua a un mismo

desarenador y enviada a una PTAP, la cual es de tipo convencional y se encuentra en

funcionamiento, consta de floculadores, sedimentadores y filtros. Contigua a la PTAP, se

encuentra el tanque de almacenamiento, desde donde se realiza la distribución a la

población del Municipio de Coyaima.

2.1 INFORMACIÓN BASE UTILIZADA

La información utilizada para la realización del presente informe, se basó en:

Recopilación de información existente en entes gubernamentales (Alcaldía de

Coyaima), oficina de Planeación Municipal y la oficina de Servicios Públicos de

Coyaima.

Revisión y Evaluación del Diagnostico técnico e institucional de la prestación de los

servicios de acueducto, alcantarillado y aseo, resumen informe final, realizado por la

UT FORDES, para el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial,

MAVDT, año 2008, del cual retomaron algunos numerales para la elaboración del

diagnóstico, como: Descripción general de los servicios, ambiente, diagnóstico técnico

del acueducto, alcantarillado y aseo.

Reuniones realizadas con la oficina de servicios públicos, y personal de la Alcaldía

con el fin de dar a conocer la información, divulgación, comunicación de los trabajos a

realizar en el Municipio de Coyaima.

Evaluación del estado, operación, detalles de todas las estructuras, accesorios y

componentes de los sistemas de aducción, tratamiento y distribución del acueducto de

Coyaima.

Levantamiento topográfico con GPS (Geografical Position System) y estaciones

topográficas de las estructuras hidráulicas y redes del sistema del acueducto del

Municipio de Coyaima, así como las redes de acueducto existentes dentro del

perímetro urbano y las diferentes redes de aducción.




Levantamiento topográfico para llevar a cabo el censo de usuarios de la parte urbana

del Municipio de Coyaima.

Planos catastrales IGAC Municipio de Coyaima.

Levantamiento topográfico (planimetría y altimetría) del catastro de redes de

acueducto dentro del Municipio de Coyaima.

Catastro de accesorios y redes de acueducto de las aducciones existentes.

Toma de muestras de agua captada en las diversas fuentes de suministro para la

realización de análisis físico – químico total.

Análisis microbiológico en la red de distribución.

Revisión detallada de las estructuras hidráulicas existentes del sistema, así como su

estado, edad, ubicación, operación, capacidad, uso, entre otros aspectos.




3 OBJETIVOS

3.1 OBJETIVO GENERAL

Realizar el ajuste, actualización, y/o formulación del plan maestro y diseño del sistema

de acueducto del Municipio de Coyaima.

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Diseño y/o optimización del sistema de acueducto del Municipio de Coyaima.

Evaluar la magnitud e impacto que tiene cada uno de los componentes hidráulicos en

el servicio y continuidad del sistema de acueducto.

Recomendar acciones para garantizar un adecuado funcionamiento del sistema de

abastecimiento de agua.

Optimizar el sistema de acueducto para que la calidad del agua captada, tratada y

suministrada a los usuarios del sistema de acueducto en la zona, sea apta para el

consumo humano.

Elaborar un plan de operación para optimizar el sistema de acueducto del Municipio

de Coyaima y lograr que a futuro el porcentaje de pérdidas sea menor al 25%.




4 LOCALIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA

4.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA ACTUAL

El acueducto cuenta actualmente con dos bocatomas. La bocatoma de la Quebrada

Meche, queda localizada a 14.3 km al sur occidente del municipio y la planta de

tratamiento. Es una bocatoma de fondo se encuentra en mal estado debido a las últimas

crecientes que han tenido efectos estructurales en la misma.

La bocatoma del Rio Saldaña, ubicada a 1.5 km al sur occidente de la planta de

tratamiento. Cuenta con dos tuberías de 4” y un sistema de bombeo el cual no se

encuentra en buenas condiciones y presenta problemas por los continuos arrastres de

arena que provienen del Rio Saldaña.

La línea de aducción de la Quebrada Meche, tiene una distancia de 14.5 km, se encuentra

construida en PVC y Asbesto cemento, y pasa por zonas de riesgo geológico y ambiental

como ríos y quebradas.

La Línea de impulsión del Rio Saldaña tiene una distancia de 1.5 km, la cual pasa por

medio del municipio. Esta se encuentra enterrada y construida en PVC.

Las dos líneas de conducción, envían el agua a un mismo desarenador y enviada a una

PTAP, la cual es de tipo convencional y se encuentra en funcionamiento, consta de

floculadores, sedimentadores y filtros. Contigua a la PTAP, se encuentra el tanque de

almacenamiento, desde donde se realiza la distribución a la población del Municipio de

Coyaima.

4.2 LÍMITE URBANO Y ZONAS DE DESARROLLO

El Municipio de Coyaima, se encuentra situado al sur del Departamento del Tolima. (Ver

Figura 1).




Figura 1. Localización Municipio Coyaima- TolimaFuente: Consultor

4.2.1 Cabecera municipal

Su cabecera está localizada sobre 3°48' de latitud norte y los 75°12' de longitud al oeste

de Greenwich, a 114 kilómetros de la ciudad de Ibagué, capital del departamento.

4.2.2 Limites

Norte: Con el Departamento de Caldas. Desde la desembocadura del Río Guarino en

el Magdalena hasta el pico central en el Nevado de Santa Isabel. Longitud: 125

kilómetros

Sur: Con el Departamento del Huila. Desde el Nevado del Huila hasta el nacimiento

del Río Riachón. Longitud: 260 Kilómetros.

Oriente: Con el Departamento de Cundinamarca. Desde el nacimiento del Río

Riachón en el cerro Cara de Zorro, sobre la cuchilla Altamizal, hasta la

desembocadura del Río Guarino en el Magdalena. Longitud: 240 Kilómetros.Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811

Bogotá, Colombia 13



Occidente: Con el Departamento del Cauca. Desde el nacimiento del Río Desbaratado

hasta la cima del Nevado del Huila. Longitud: 23 Kilómetros

4.2.3 Zonas de desarrollo

Zona Urbana Desarrollada (ZUD):

Comprende la cabecera municipal y los caseríos de Castilla, Totarco Piedras, Totarco

Dinde, Mesas de Inca y Guayaquil, asentamientos humanos nucleados que cubren una

superficie de 620.50 has, equivalentes al 0.93% del territorio municipal.

Zona Verde de Reserva (ZVR):

Se constituye en una de las categorías de mayor importancia, dadas sus características

de vegetación leñosa productora, protectora y reguladora de agua. Corresponde 84 has

de reforestación protectora productora, con las especies Guadua (Guadua angustifolia) e

Igua (Pseudosamanea guachapele), las cuales en algunos sectores se encuentran

asociadas con frutales como el mango y el limón, formando sistemas agroforestales;

dichas plantaciones han sido ejecutadas por la Corporación Autónoma Regional del

Tolima “CORTOLIMA” y la Alcaldía Municipal de Coyaima a través de la UMATA.

Zona de Ronda de Ríos (ZRR):

Ocupa una superficie de 3011.35 has, equivalente al 4.53 % del área total. Corresponde a

pequeñas manchas dispersas, localizadas en el sector suroccidental del municipio,

específicamente en zonas de nacimiento del Río Meche y de las Quebradas Meche,

Lemaya y Coya, así como sobre las márgenes de los Ríos Chenche, Hilarco y Guaguarco.

Zona de Expansión Urbana (ZEU):

Hace referencia a la delimitación de las áreas de expansión que puedan presentar los

actuales centros poblados, como una previsión de su crecimiento, basado ello en

características topográficas (terrenos planos), de estabilidad de suelo, de posición

geográfica estratégica, de ubicación con muy baja a nula vulnerabilidad ante la ocurrencia

de riesgos naturales, y de posibilidad de adecuación y habilitaciones urbanística (provisión

de servicios públicos y sociales). Todo ello partiendo de una previa redefinición de los

límites urbanos, procedimiento efectuado de acuerdo al alcance real de perímetro de

servicios que ellos tienen.




Zona de Desarrollo Agropecuario y/o de Abastecimiento (ZDAG/A):

Corresponde a las áreas dedicadas al desarrollo de la actividad agrícola. Cubre

7919.7 has equivalentes al 11.92 % del área municipal. Los pastizales hace referencia a

la vegetación de tipo herbáceo cuyas especies que la conforman pertenecen básicamente

a la familia de las gramíneas, categoría de uso que cubre una superficie de 41699.23 has,

equivalentes al 62.77% del área municipal.

Zona de Conservación y/o Protección (ZCP):

Teniendo en cuenta que el ordenamiento del territorio no solo implica el manejo de la

variable cobertura vegetal - suelo, se hace necesario además de las categorías de uso

propuestas a través de la C.D.M.B, incluir una quinta categoría, denominada “Otros Usos”,

donde se involucra aquellas ocupaciones y uso del espacio diferentes a cobertura:

vegetal, que siendo unas de carácter obligatorio (centros poblados, localizaciones para

desarrollo de macroproyectos, etc.) y otras de gran potencial benéfico para el desarrollo

de la región, deben ser contempladas, puesto que ellas no ocasionaran mediante un

adecuado manejo el deterioro de la base natural. Dentro de ésta categoría, se tiene:

Cuerpos de Agua (Ca). Adicional a los lagos existentes, se involucra dentro de esta

unidad el área de inundación demandada en el proyecto “Triángulo del Tolima”

(460.0 has), espejo de agua que será obtenido a través del embalse “Zanja Honda”,

sistema artificial cuya presa y fuente de alimentación (toma, conducción y entrega para

transvase de aguas del Río Saldaña), se encuentra actualmente en la etapa inicial de

construcción.




5 DIAGNÓSTICO Y ALTERNATIVA ÓPTIMA ESCOGIDA

Las alternativas que se plantearon tuvieron en cuenta todos los componentes del sistema,

de acuerdo con los resultados del diagnóstico, de esta forma se establece la toma de

decisiones generando la mejor solución para el municipio.

Algunos de estos componentes son de alta prioridad y deberán desarrollarse a corto

plazo.

Se realizaron alternativas en los componentes de aducción y almacenamiento. Esta última

va encaminada al suministro en las zonas de expansión del municipio, como son la

Urbanización Coyaima Vive.

Se realizaron las alternativas considerando cada una de las áreas involucradas en la

elaboración del diagnóstico como: estado estructural, suelos, funcionamiento de la planta,

funcionamiento hidráulico y diagnóstico institucional, bajo los siguientes aspectos:

Vulnerabilidad del sistema.

Ahorro del Agua.

Calidad del servicio.

Prestación del servicio.

Cobertura del servicio

De acuerdo a lo anterior, las alternativas del sistema se plantean de acuerdo a los

siguientes criterios:

La planta de tratamiento de agua potable actual se encuentra en buenas

condiciones pero presenta problemas estructurales y de asentamiento.

Se realizara la construcción de una planta de tratamiento compacta, tanque de

abastecimiento para abastecer principalmente la población futura (Barrios Benigno

Capera y Coyaima Vive).

Se mantiene como fuente principal la Quebrada Meche, por consiguiente es

necesaria la construcción de una nueva bocatoma.




La conducción existente se encuentra en buen funcionamiento, con capacidad

suficiente, se debe efectuar la optimización de las conducciones instalando

válvulas de purga y ventosa requeridas, para la operación de la misma.

De la línea de conducción existente se realizara una derivación hasta el sitio

destinado para la nueva PTAP compacta que abastecerá principalmente los

Barrios Benigno Capera y Coyaima Vive (actual zona de expansión).

Se implementa la Macromedición en la salida del tanque existente.

Se implementa la Micromedición en el sistema de distribución, como plan de

reducción de pérdidas.

Implementación del plan de ahorro de agua, debido a que el componente más

importante en este diagnóstico es la reducción de pérdidas en el sistema.

Implementación del plan de sectorización.

Fortalecimiento comercial de la empresa prestadora del servicio.

Implementación de la gestión operacional del sistema.

En la Tabla 1 se presenta de forma resumida el planteamiento de cada una de las

alternativas.

Tabla 1. Planteamiento de Alternativas

ALTERNATIVA 1Adecuar el sistema existente

ALTERNATIVA 2Planta Cerro Biana

BOCATOMA Y SISTEMAS DE

BOMBEO

Construcción nueva bocatoma Q. MecheConstrucción de nuevo sistema de bombeo Rio Saldaña.

Construcción nueva bocatoma Q. MecheConstrucción de nuevo sistema de bombeo canal el Triángulo (1700 m).

ADUCCIÓN Construcción línea de aducción. Construcción línea de aducción.

DESARENADOR Construcción del desarenador Construcción del desarenador

CONDUCCION

Construcción de viaductos y pasos especiales.Instalación y cambio de válvulas de purgas y ventosas.Cambio de tubería asbesto cemento y HD por tubería flexible en pasos y fallas geotécnicas.Implementación de válvulas de corte-

Construcción de viaductos y pasos especiales.Instalación y cambio de válvulas de purgas y ventosas.Cambio de tubería asbesto cemento y HD por tubería flexible en pasos y fallas geotécnicas.Implementación de válvulas de corte.

PLANTA DE TRATAMIENTO

Ampliación y adecuación de la PTAP existente.Construcción de obras de protección para la PTAP

Construcción de nueva PTAP cerro de Biana.

TANQUE

Construcción de tanque de almacenamiento de 300 m3.y conexión tanques existentes.

Construcción tanque barrios cota alta Benigno, Capera y Coyaima vive.

BOMBEO Construcción sistema de bombeo PTAP,. No se requiereREDES DE

DISTRIBUCIÓNPlan de reducción de pérdidas y optimización de presiones.

Plan de reducción de pérdidas y optimización de presiones.




Se han analizado los costos de las alternativas planteadas, basados en costos de

referencia, como se muestra en la Tabla 2.

Tabla 2. Costo de alternativas

ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2

BOCATOMA Y SISTEMAS DE BOMBEO

$ 150.000.000 $ 290.000.000

ADUCCIÓN $40.000.000 $ 40.000.000

DESARENADOR $ 150.000.000 $ 150.000.000

PLANTA DE TRATAMIENTO $350.000.000 $ 700.000.000

TANQUE $540.000.000 $ 670.000.000

BOMBEO $150.000.000 -

REDES DE DISTRIBUCIÓN $200.000.000 $200.000.000

TOTAL $ 1.580.000.000 $ 2.050.000.00

De las alternativas presentadas, la Alternativa 2, fue escogida por el Alcalde del Municipio

de Coyaima , el señor Jorge Arturo Aragón, secretario de obras públicas, gerente de

EMPUCOY y demás funcionarios de planeación, como solución a la optimización del

sistema de acueducto, debido a que está alternativa presenta el diseño de una nueva

bocatoma, línea de aducción, desarenador, conducción, PTAP compacta y tanque de

almacenamiento con capacidad para abastecer agua potable a la población futura.

Igualmente se realizaran la optimización de la red de distribución y un plan de gestión

para la instalación de micromedidores y macromedidores. Esta alternativa se dio

viabilidad debido a que el abastecimiento de agua que existe actualmente no sería

suficiente para la población futura e igualmente fortalece y ofrece una mayor solides que

el sistema existente.

En el plano 1 se muestra el esquema de operación del sistema de acueducto proyectado.

Adicionalmente a la alternativa escogida de la construcción de una nueva bocatoma, línea

de conducción, aducción y desarenador, la consultoría contemplará el funcionamiento

alterno con lo que existe actualmente. En el Anexo 1, se presenta el acta de socialización

del Municipio de Coyaima y la selección de la alternativa.




6 CRITERIOS DE DISEÑO

Los criterios de diseño utilizados para la optimización del sistema de acueducto del

Municipio de Coyaima, están basados por el Título B del Reglamento Técnico del Sector

de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS-2000 y sus modificaciones de acuerdo a la

Resolución 2023 de Noviembre de 2009.

6.1 POBLACIÓN

El cálculo de la población futura se realizó utilizando los modelos matemático, geométrico,

aritmético y exponencial, de acuerdo con las metodologías presentadas en el RAS 2000 –

Reglamento Técnico para el sector de Agua Potable y Saneamiento Básico – Resolución

No. 1096 del 17 de noviembre de 2000 (Titulo B, Tabla B.2.1) y la Resolución 2320 del 27

de noviembre de 2009.

La consultoría seleccionó el modelo geométrico, que es el que más se ajustó al

comportamiento histórico de la población. De acuerdo a lo a los lineamientos de la norma

técnica RAS 2000 y teniendo en cuenta que la población tienen una alta actividad turística

y comercial se ajustan las proyecciones de población en un 5%. Estos incrementos se

realizaron para todos métodos de estimación expuestos.

Se realizaron proyecciones de población tomando 5 rangos inter-censales con los

respectivos años de censo usados (1951-1964, 1964-1973, 1973-1985, 1985-1993, 1993-

2005), de acuerdo con los datos de la siguiente Tabla 3, el municipio presenta tasas de

crecimiento positivas a lo largo de los periodos intercensales, por tal motivo se toma el

promedio de las tasas de crecimiento intercensales para representar la dinámica

demográfica actual del municipio, con este promedio se tiene una tasa de 1.92% para el

método Geométrico.




Tabla 3 Tasas de crecimiento

TASAS DE CRECIMIENTO

PeriodoAritmético Geométrico ExponencialPendiente r k

1951 - 196458,85 4,63% 4,52

1964 - 1973-17,33 -1,05% -1,06

1973 - 1985107,58 5,14% 5,01

1985 - 199325,50 0,87% 0,86

1993 - 200597,00 2,72% 2,69

Promedio53,19 1,92% 1,88

Fuente: Consultor

A continuación se muestra la gráfica de los resultados obtenidos en las proyecciones de

población, sin tener en cuenta la población flotante.

Figura 2. Gráfico de Proyecciones de Población del municipio de Coyaima.

Fuente: Consultor.

En la siguiente tabla se presentan las proyecciones de población para cada uno de los 25

años, incluyendo la población flotante.




Tabla 4 Proyecciones de Población Incluyendo Población Flotante.

PROYECCIONES DE POBLACION

AÑOARITMETICO GEOMETRICO EXPONENCIAL

POBLACIÓN P+PF POBLACIÓN P+PF POBLACIÓN P+PF2011 4543 4770 4735 4971 4727 4964

2012 4596 4826 4825 5067 4817 5058

2013 4650 4882 4918 5164 4908 5154

2014 4703 4938 5012 5263 5001 5251

2015 4756 4994 5109 5364 5096 5351

2016 4809 5050 5207 5467 5192 5452

2017 4862 5105 5307 5572 5291 5555

2018 4915 5161 5409 5679 5391 5661

2019 4969 5217 5512 5788 5493 5768

2020 5022 5273 5618 5899 5597 5877

2021 5075 5329 5726 6012 5703 5988

2022 5128 5385 5836 6128 5811 6102

2023 5181 5440 5948 6246 5921 6217

2024 5235 5496 6062 6365 6033 6335

2025 5288 5552 6179 6488 6148 6455

2026 5341 5608 6297 6612 6264 6577

2027 5394 5664 6418 6739 6383 6702

2028 5447 5720 6541 6869 6504 6829

2029 5501 5776 6667 7000 6627 6958

2030 5554 5831 6795 7135 6752 7090

2031 5607 5887 6925 7272 6880 7224

2032 5660 5943 7058 7411 7011 7361

2033 5713 5999 7194 7554 7143 7501

2034 5766 6055 7332 7699 7279 7643

2035 5820 6111 7473 7846 7417 7787

Fuente: Consultor.




6.2 NIVEL DE COMPLEJIDAD

El nivel de complejidad se define de acuerdo al número de habitantes proyectado para el

periodo de diseño, su capacidad económica y el grado de exigencia técnica requerida

para adelantar el proyecto. En la Tabla A.3.1 del título A del RAS 2000, se encuentran los

rangos de asignación del nivel de complejidad, que de acuerdo con las proyecciones de

población realizadas, corresponden a un nivel de complejidad MEDIO.

Tabla 5. Tabla A.3.1. Asignación del nivel de complejidad.

Nivel de Complejidad Población en la zona urbana (1)

(habitantes)Capacidad económica

de los usuarios (2)

Bajo < 2500 BajaMedio 2501 a 12500 Baja

Medio Alto 12501 a 60000 MediaAlto > 60000 Alta

(1) Proyectando al período de diseño. Incluida población flotante(2) Incluye capacidad económica de población Flotante

Fuente: Titulo A, Capitulo A.3, RAS 2000.

De acuerdo al Artículo 2 la Resolución 2320 de 27 de noviembre de 2009 en el cual se

modifica el Artículo 69 del Resolución 1069/00 (RAS 2000), se tiene que el periodo de

diseño para todos los componentes de los sistemas de acueducto a nivel de complejidad

medio es de 25 años.

6.3 DOTACIÓN NETA

Para determinar la dotación neta, la Resolución 2320 de noviembre de 2009, modificó el

Artículo 67 de la Resolución 1069/00 (RAS 2000), se tiene que para un nivel de

complejidad MEDIO, y teniendo en cuenta que Coyaima está ubicado a una altura por

debajo de 1000 msnm (de clima cálido), la dotación máxima neta para el Municipio de

Coyaima será de 125 L/Hab-día. En la siguiente tabla se muestra la dotación neta

máxima según la Resolución 2023.




Tabla 6. Dotación Neta Máxima según clima y nivel de complejidad.

NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA

DOTACIÓN NETA MÁXIMA PARA POBLACIÓN CON CLIMA FRIO O

TEMPLADO (L/Hab-día)

DOTACIÓN NETA MÁXIMA PARA POBLACIÓN CON CLIMA

CÁLIDO (L/Hab-día)Bajo 90 100

Medio 115 125

Medio alto 125 135

Alto 140 150

Fuente: Resolución 2023, Articulo 1, 2009

6.4 DOTACIÓN BRUTA

La Dotación Bruta es la cantidad de agua máxima requerida para satisfacer las

necesidades básicas de un habitante, considerando para su cálculo el porcentaje de

pérdidas que ocurran en el sistema de acueducto. Según la resolución 2320 de 2009, el

porcentaje de pérdidas técnicas máximas admisibles para el cálculo de la Dotación Bruta,

no deberá superar el 25%.

Para el cálculo de la dotación bruta, según el Numeral B.2.6 del RAS 2000, se debe

calcular con la siguiente ecuación:

Ec. 1 DBruta=DNeta

1−%PPor lo tanto,

DBruta=125

1−0.25=167 L/Hab-día

6.5 DEMANDA

Caudal medio diario (Qmd)

El Qmd es el caudal medio demandado por la población, de acuerdo a la dotación bruta

asignada y puede calcularse mediante la siguiente ecuación:

Ec. 2 Qmd=P×DBruta

86400

En la Tabla 7, se muestra el caudal medio diario para la población actual y futura.




Tabla 7. Caudal medio diario

Escenarios AñoPoblación

(hab)d bruta

(L/hab. día)Qmd(L/s)

Actual 2011 4971 167 9.59Futuro 2036 7997 167 15.43

Caudal máximo diario (QMD)

Se calcula mediante la siguiente fórmula:

QMD=Qmd×k1

k1 = 1.3 (coeficiente de consumo máximo diario), correspondiente a un valor de nivel de

complejidad medio (Ver Tabla B.2.5 Ras 2000). En Tabla 8, se muestra el caudal medio

diario para la población actual y futura.

Tabla 8. Caudal máximo diario.

Escenarios AñoQmd (L/s)

K1QMD(L/s)

Actual 2011 9.59 1.3 12.47Futuro 2036 15.43 1.3 20.05

Caudal máximo horario (QMH)

Se calcula mediante la siguiente ecuación:

QMH=QMD×k2

Según el nivel de complejidad adoptado para este diseño, y teniendo en cuenta que el

diseño es para una red de distribución menor, el coeficiente de consumo máximo horario

será k2= 1.60 (RAS 2000 en el Numeral B.2.7.5). En Tabla 9, se muestra el caudal medio

diario para la población actual y futura.




Tabla 9. Caudal máximo horario.

Escenarios AñoQMD (L/s)

K2QMH(L/s)

Actual 2011 12.47 1.6 19.95Futuro 2036 20.05 1.6 32.09

En la Tabla 10 se muestra un cuadro resumen de los parámetros analizados

anteriormente, para la población actual (2011) y futura (2036).

Tabla 10. Parámetros analizados para los años 2011 y 2036.

Parámetro Unidad 2011 2036

Periodo de diseño - 25 25

Nivel de Complejidad Medio Medio

Población total hab 4971 7997

Dotación neta L/ hab.dia 125 125

Dotación Bruta L/ hab.dia 167 167

Pérdidas totales (%) % 25 25

Caudal medio diario , Qmd L/s 9.59 15.43

Caudal Máximo Diario, QMD L/s 12.47 20.05

Coeficiente de consumo máximo diario, K1 - 1.3 1.3

Caudal Máximo Horario, QMH L/s 19.95 32.09

Coeficiente de consumo máximo horario, K2 - 1.6 1.6

Caudales por componente del sistema

Una vez calculado los caudales de diseño (Qmd, QMD y QMH), se procede a calcular los

caudales de cada uno de los componentes que integran el sistema de acueducto del

municipio. Según el RAS 2000, cada uno de los componentes como son captación,

aducción, desarenador, conducción y PTAP tiene unos parámetros de diseño que se

muestran en la Tabla 11.




Tabla 11. Calculo de Caudales por Componentes del Sistema de acueducto según el RAS 2000

COMPONENTE NORMATIVIDADNIVEL DE

COMPLEJIDADQ DISEÑO

PERDIDAS A TENER EN CUENTA.

Captación RAS A.11.1.4Bajo y Medio QMD

Aducción 5% y PTAP 5%

Medio Alto 2 * QMD -Alto 2.5 QMD -

Aducción RAS A.11.1.12 Bajo y Medio QMD PTAP 5%Medio Alto y

AltoQMD

Aducción 5% y PTAP 5%

DesarenadorRAS A.11.2.4 Y

B.4.4.6.2

Bajo, Medio, Medio Alto y

AltoQMD

Aducción 5%,PTAP 5% y Conducción 5%

Conducción RAS A.11.1.12Medio Alto 2 * QMD -

Alto 2.5 QMD -

PTAP RAS A.11.2.1.1Bajo, Medio, Medio Alto y

AltoQMD -

Almacenamiento RAS B.9.4.4

Bajo 1/3(QMD/1 día) -

Medio y Medio Alto

1/3(QMD/1 día)+(Qmd*tiempo fuera

de servicio)-

Alto 1/4(QMD/1 día) -

Distribución RAS A 11.1.15

Bajo QMH -Medio y Medio

AltoQMH o Qmd +Qincendio

-

Alto QMH -

Fuente: Titulo A y Titulo B, RAS 2000

Dada la anterior tabla se procedió a calcular los caudales para cada estructura para la

demanda actual y futura como se muestra en la siguiente tabla.

Tabla 12. Caudales por Componentes del Sistema del municipio de Coyaima

AñoCaptació

n (l/s)Aducció

n (l/s)Desarenado

r (l/s)Conducció

n (l/s)

PTAP

(l/s)

Almacenamiento

(m3)

Distribución

2011

31.17 12.47 12.47 12.47 12.47 359.03 19.95

2036

50.14 20.05 20.05 20.05 20.05 577.57 32.09

Fuente: Consultor




6.6 MODELACIÓN

En este capítulo se presentan los resultados de la modelación hidráulica de las redes que

prestan el servicio de distribución de agua potable en el Municipio de Coyaima.

Actualmente, en el interior del casco urbano se encuentran en funcionamiento dos

sistemas separados: uno alimentado directamente desde la planta de tratamiento de agua

potable (para abastecer a el Barrio Benigno Capera) y el otro alimentado desde los

tanques de almacenamiento, aguas abajo de la planta (para abastecer el resto de la

cabecera urbana).

Métodos de cálculo de redes de distribución

Los sistemas de distribución de agua potable están conformados por la unión de una gran

cantidad de tuberías simples, las cuales interactúan entre sí para transportar el líquido a

través de grandes distancias. Para establecer con certeza el comportamiento de la masa

y energía en cualquier momento y en todo lugar dentro de éstas, es necesario resolver de

manera simultánea, un conjunto de sistemas de ecuaciones no lineales que resulta como

producto del comportamiento de cada uno de los elementos que conforman la red.

Para dar cumplimiento a esta tarea se han venido desarrollando una serie de métodos de

solución iterativos, entre los que se destaca el Método de Cross, el Método de Newton

Raphson, el Método de la Teoría Lineal, los cuales evolucionaron con el tiempo a la par

del crecimiento de la tecnología y los métodos numéricos disponibles.

En la actualidad, las redes de distribución de agua potable se simulan a través del Método

del Gradiente, el cual es de tipo matricial y hace uso del entendimiento de la hidráulica del

fenómeno para minimizar el número de operaciones que deben realizarse.

Elementos que intervienen en la simulación de redes de distribución

Para conseguir que un modelo hidráulico digital represente adecuadamente el

comportamiento del prototipo instalado en campo, se requiere que cada uno de sus

elementos pueda ser simulado con suficiente precisión. A continuación se presenta la

forma en la cual se representan en un modelo hidráulico digital las diferentes partes de

una red de distribución.




Tubos

Representan los conductos a través de los cuales se desplaza el fluido a lo largo de la

red, por lo cual su presencia es indispensable en todo modelo. Las principales

propiedades asociadas a los tubos son:

Identificador del tramo

Longitud del tramo

Diámetro

Rugosidad

Nodo inicial, nodo final

Velocidad de flujo

Caudal

Coeficiente de pérdidas menores

Estado: Permite establecer si la tubería se encuentra abierta o cerrada en el

momento de la simulación.

En el caso del Municipio de Coyaima, la red de distribución cuenta con un total de

10.614 m de tuberías construidas principalmente PVC y en proporción menor en Asbesto

Cemento, con diámetros que oscilan entre 1” y 6”, como se muestra en la Figura 3 y en la

Figura 4.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1" 1.5" 2" 2.5" 3" 4" 6"

Núm

ero

de tr

amos

Diámetro (inch)

Distribución de diámetros

Figura 3. Distribución de diámetros en la red del Municipio de Coyaima.




0

2000

4000

6000

8000

10000

PVC AC

Long

itud

(m)

Material

Materiales en la red

Figura 4. Distribución de materiales en la red del Municipio de Coyaima.

Nodos

Representan las uniones entre los tubos que conforman la red, además de encargarse de

reportar la presión disponible en las distintas zonas. Las propiedades asociadas a los

nodos en una red de distribución son:

Identificador del nodo

Coordenadas X y Y: Permiten establecer la localización espacial del elemento.

Cota: Elevación topográfica del sitio en el cual se produce la unión entre las

tuberías.

Demanda: Consumo promedio de los suscriptores cercanos.

Curva de modulación: Conjunto de factores multiplicadores que afectan la

demanda base.

Coeficiente de emisor: Representa el tamaño de una fuga localizada en las

inmediaciones del nodo.

Vértices

Se utilizan para incluir los cambios de dirección que presentan las tuberías a lo largo de

su longitud.

Identificador del tubo al que pertenece.

Coordenada X y Y del vértice.




Embalses

Encargados de representar la fuente de agua a través de la cual se alimenta la red. Las

principales propiedades de los embalses son:

Identificador del embalse.

Coordenadas X y Y.

Cota: Altura del agua a la salida del embalse.

Tanques de almacenamiento

Los tanques de almacenamiento se encargan de garantizar la presencia de líquido en el

sistema en todo momento, aprovechando las horas de bajo consumo para acumular un

volumen de agua, el cual es consumido posteriormente durante las horas pico.

Identificador del tanque.

Coordenadas X y Y.

Cota de fondo.

Nivel inicial, máximo y mínimo

Geometría

Curva de descarga: Se utiliza para establecer la variación del volumen en

función de la altura.

Bombas

Se emplean especialmente en aquellos casos en los cuales las diferencias topográficas

no son suficientes para abastecer una parte o la totalidad de los usuarios:

Identificador de la bomba.

Nodo inicial, nodo final a los que se encuentra conectada.

Curvas de la bomba: A través de las cuales se establece la capacidad y el

rendimiento del equipo instalado.

Válvulas de control

Se encargan de controlar la energía o la masa disponible en algún sector específico. Para

representar una válvula de control se necesita:

Identificador de la válvula.

Nodo inicial y nodo final a los que se encuentra conectada.

Diámetro.




Tipo: Permite establecer si se trata de una reguladora de presión o de caudal y

qué clase de comportamiento presenta.

Coeficiente de pérdidas menores.

Curvas de modulación

También conocidas como patrones de consumo, consisten en una serie de factores

multiplicadores que se aplican a la demanda base de los diferentes nodos de la red, para

simular la variación en el consumo a lo largo del día. Cada suscriptor perteneciente a un

sistema de distribución posee un patrón de consumo propio de acuerdo a sus hábitos y

necesidades, sin embargo, en la práctica dicha curva no puede conocerse de manera

particular. Debido a lo anterior, en términos de modelación se aprovecha el hecho de que

está es muy similar para todos los suscriptores de tipo residencial, construyéndose así ya

curva típica común. Para su fabricación se utilizan los valores de caudales promedios

diarios registrados en la entrada de la zona, los cuales se transforman en una curva

unitaria (conocida así porque la suma del promedio de todos sus elementos es igual a

uno).

Figura 5. Patrón de consumo típico en una red de distribución.

Por intermedio de la topografía se determina la posición y elevación de todas las

estructuras ubicadas en campo, así como las características del terreno en el que se

encuentran. Durante la elaboración del presente estudio, se realizó un levantamiento

topográfico exhaustivo. Con base en este trabajo se generó la superficie del terreno,

mostrada en la Figura 6, la cual sirvió como base para la elaboración de los modelos de

acueducto del municipio.




Figura 6. Superficie topográfica del Municipio de Coyaima y la red de distribución de agua

potable.

Leyes de control

Por este nombre se conoce al conjunto de órdenes que se utilizan para simular

acontecimientos especiales; estas pueden ocurrir de forma periódica en el sistema, tales

como apertura o cierre de válvulas, encendido o apagado de sistemas de bombeo o

cualquier otro suceso sobre algún elemento del sistema.

Válvulas de cierre

El sistema cuenta con 13 válvulas de cierre, a través de las cuales se genera la

sectorización operativa necesaria para prestar el servicio a todo el municipio. Su

localización se puede apreciar en la Figura 7.




Figura 7.Localización de válvulas.

Asignación de demandas

La asignación de las demandas se realiza mediante la determinación de los polígonos de

Thiessen, los cuales son una construcción geométrica que usa un plano euclideo y unos

puntos de control. Un plano euclideo es de dimensión finita, por lo que en el presente

municipio, el límite es definido por el perímetro urbano y los puntos de control son los

nodos de la red de acueducto sobre los cuales se puede realizar la asignación de la

demanda.




Resultados de la simulación hidráulica

Aducciones y conducciones

El sistema de distribución de agua potable del Municipio de Coyaima en la actualidad está

siendo abastecido a través de dos fuentes superficiales (Quebrada Meche y Río Saldaña)

localizadas al sur de la cabecera municipal. A continuación se presenta la evaluación

hidráulica de cada una de éstas.

Aducción quebrada Meche

Sobre esta línea se aprovecha la diferencia de niveles de 44.7 m existentes entre el

desarenador y la entrada a la planta de tratamiento, para transportar aproximadamente

20 L/s hacia la cabecera urbana del municipio, a través de 15300 m de tubería de 8” y 6”

en PVC (ver Figura 8).

1

Diameter

150.00

174.00

186.00

200.00

mm

Figura 8. Planta del trazado de la conducción de la quebrada Meche.

Para la evaluación hidráulica de la línea de aducción se utilizó el QMD requerido para

abastecer la demanda de caudal en el caso urbano, al final del período de diseño

(Numeral B.6.4.2 del RAS 2000), el cual es de 19.3 l/s.




Para transportar este caudal a través de la línea, se demandan 10.7 m de la energía total

en pérdidas por fricción, mientras los 34 m restantes se consumen en pérdidas menores

Conducción Río Saldaña

La otra fuente de abastecimiento que en la actualidad dispone el sistema de acueducto

del Municipio de Coyaima, es el Río Saldaña, cuya bocatoma se encuentra ubicada al sur

de la cabecera municipal, unos 44 m por debajo de la planta de tratamiento. Esta

diferencia topográfica se vence por intermedio de un sistema de bombeo, que tiene la

capacidad de impulsar 20 l/s.

Esta línea tiene una longitud de 1.500 m y está construida en tubería de PVC de 6”. En la

Figura 9 se presenta el alineamiento de las tuberías de este bombeo.

Figura 9. Planta de la línea de bombeo desde el Río Saldaña

Redes de distribución

Como parte del diagnóstico de las redes de transporte y distribución de agua potable del

Municipio de Coyaima, se planteó un grupo de escenarios hidráulicos, a través de los

cuales se evaluó la respuesta de la infraestructura instalada ante diferentes hipótesis

operativas.




En el primer Escenario se buscan reproducir las condiciones que actualmente se están

presentando en el sistema, las cuales conllevan a la creación de cuatro sectores

operativos, debido a los altos consumos reportados.

Mientras que los otros dos escenarios plantean un QMD de 12.37 L/s para el año 2011 y

un QMD de 19.3 L/s para el año 2036; cálculos hechos a partir de las demandas

recomendadas en la resolución 2320 del MAVDT (167 l/hab-día). Dichos modelos no

presentan ninguna regla de operación y buscan simular la prestación continua del servicio

de agua potable al municipio.

Escenario 1: Funcionamiento condiciones actuales

En la actualidad en la cabecera urbana del municipio de Coyaima habitan 4935 personas,

a las cuales se les presta el suministro de agua potable a través de dos fuentes

superficiales conocidas con el nombre de río Saldaña y quebrada Meche, las cuales

proporcionan en conjunto 20 L/s en promedio.

Teniendo en cuenta estos datos el consumo medio por habitante sería:

Este valor es 2.35 veces más grande que el que recomienda el MAVDT en la resolución

2320, lo que corresponde a un manejo inadecuado del recurso y además generará

dificultades operativas.

De igual forma es necesario tener en cuenta que en la actualidad el servicio se ofrece de

forma fraccionada a diferentes zonas del municipio, lo que significa que en cada momento

los 20 l/s están siendo proporcionados a una población menor, lo que aumenta

significativamente el consumo real.

Se crearon Polígonos de Thiessen a lo largo de todo el perímetro urbano, utilizando como

base la topología de la red, tal como se presenta en la Figura 10. Posteriormente se Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811




realizó un conteo de suscriptores ubicados sobre cada polígono, para determinar el

consumo que debe asignarse a cada nodo de la red.

Figura 10. Polígonos de Thiessen Red de distribución.

En la actualidad en el Municipio de Coyaima no se realiza ninguna actividad de

micromedición de consumos, lo cual probablemente es la principal causa de los altos

consumos registrados. Según los resultados de la encuesta, tan sólo 35 (cuya ubicación

se muestra en la Figura 11 ) usuarios tienen instalados dispositivos de micromedición

(que corresponden al 2.7 %).




Figura 11. Ubicación espacial de los suscriptores con micromedición.

Para evaluar las condiciones operativas actuales (Escenario 1), en las cuales los altos

consumos imposibilitan prestar servicio de forma simultánea a todo el municipio, se creó

el modelo hidráulico presentado en la Figura 12, en el que se implementaron los 4

sectores operativos.




Base Demand

0.05

0.15

0.25

0.41

LPS

Figura 12. Modelo hidráulico de las redes de Coyaima.

Cabe resaltar que los constantes movimientos efectuados crean en algunas ocasiones

condiciones especiales de flujo no permanente o flujo no presurizado, para las cuales no

están diseñados los programas de simulación de redes de acueducto. No obstante, con el

fin de reproducir lo mejor posible el movimiento de válvulas por intermedio del cual se

materializa la sectorización, se incorporaron 61 leyes de control en el modelo hidráulico,

así como 4 patrones de consumo.

En la Figura 14 se muestra la variación en el servicio en las redes a lo largo de un ciclo

típico. Como se puede observar, el esquema de operación actual ofrece un servicio

fraccionado, que además requiere mucho trabajo operativo.




Día 1 7:00 am – hora 7 Día 2 7:00 am – hora 31

Día 3 7:00 am – hora 55Figura 13. Nodos de la red de Coyaima que demandan agua en el Escenario1.

Con respecto al comportamiento del tanque de almacenamiento, en la Figura 154 se

puede apreciar el rápido abatimiento que se presenta una vez entra en funcionamiento el

Sector 1 y que permanece hasta que se implementa al Sector 3 (en el tercer día). Esta

situación se presenta porque la demanda supera el caudal que se produce en la planta.

Lo anterior significa que durante la mayor parte del tiempo el tanque permanece vacío, lo

que propicia la despresurización de las redes.




Pressure for Node 5

Time (hours)21521020520019519018518017517016516015515014514013513012512011511010510095908580757065605550454035302520151050

Pre

ssur

e (m

)

1.0

Figura 14. Comportamiento del almacenamiento, Escenario 1.

Escenario 2: Funcionamiento de la infraestructura actual, población actual y

consumos según la Resolución 2320 del MAVDT

Por intermedio de este escenario se busca evaluar el funcionamiento de la infraestructura

instalada, si se atiende a la población existe con base en los consumos propuestos en la

Resolución 2320. Como se ha venido mencionando, en la actualidad se están registrando

demandas muy altas, que están afectando el comportamiento de las redes.

La alimentación hidráulica del modelo se realizó a partir de los dos tanques que se

encuentran aguas abajo de la PTAP, cuya capacidad agregada es de 283 m3. La siguiente

figura muestra el comportamiento del almacenamiento frente a la demanda del sistema.

Como se muestra en la Figura 16, el tanque de almacenamiento existente tiene un

volumen suficiente para regular los caudales requeridos, teniendo como base las

dotaciones recomendadas.




Pressure for Node 5

Time (hours)7065605550454035302520151050

Pre

ssur

e (m

)

2.0

1.0

Figura 15. Comportamiento del almacenamiento, Escenario 2.

El comportamiento de las presiones en la red a la hora de máximo consumo se presenta

en la Figura 176, en las cuales se evidencia que los consumos asignados para este

escenario generan presiones suficientes para que todo el sistema esté abastecido.

Figura 16. Presiones en el momento de máximo consumo 7:00am. Escenario 2




Escenario 3: Funcionamiento de la infraestructura actual, población a 2036 y consumos según la resolución 2320

En este caso se planteó la respuesta la topología actual para atender a la población futura

si el consumo del agua se racionaliza y se ajusta a los valores esperados. Como se

aprecia en la Figura 187, en algunos momentos del día el tanque almacenamiento se

queda sin agua, mientras que en otros se desborda. Esta situación demuestra que el

volumen de almacenamiento actual no es suficiente para atender la demanda proyectada,

por lo que es necesario aumentar su capacidad en un futuro.Pressure for Node 5

Time (hours)727068666462605856545250484644424038363432302826242220181614121086420

Pre

ssur

e (m

)

2.0

1.0

Figura 17. Comportamiento del tanque de almacenamiento, Escenario 3.

Con respecto al comportamiento de las presiones (Figura 18), en el Escenario 3 se

encontró que a través de las redes existentes es posible suministrar los caudales que

demandará la población a lo largo del horizonte de diseño.

Pressure

0.00

15.00

30.00

60.00

m

Figura 18. Presiones en el momento de máximo consumo 7:00 am. Escenario 3.




7 ESTUDIOS Y DISEÑOS DEFINITIVOS

7.1 TOPOGRAFÍA

Las actividades para el levantamiento de la topografía realizadas para el Mmunicipio de

Coyaima se manejaron de la siguiente manera:

Equipo de trabajo:

En el desarrollo de estas En el desarrollo de estas actividades se utilizó una comisión

topográfica para planimetría y para investigación de redes o catastro. En el informe

topográfico del Diagnóstico del Mmunicipio de Coyaima, se incluye la certificación de la

calibración de los equipos utilizados y las hojas de vida de los topógrafos.

Reconocimiento del terreno :

Antes de iniciar con los trabajos topográficos, se realizó un recorrido por la zona

delimitando el perímetro urbano y ubicación de estructuras hidráulicas del Mmunicipio de

Coyaima, de los cuales posteriormente se realizó el levantamiento topográfico detallado.

Amarre del proyecto en coordenadas:

Se arma el receptor en el vértice geodésico GPS-T-T-24 ubicada en el Municipio de

Saldaña Tolima, este fue amarrado a los puntos GPS1 y GPS 2 del Municipio de

Coyaima.

El levantamiento se realizó teniendo en cuenta los lineamientos que contemplan los

anexos técnicos del pliego de condiciones.

Poligonal diseñada para el trabajo :

Una vez post-procesada la información geodésica se procede a realizar el cálculo de las

poligonales y detalles tomados con estación total tomando como referente los puntos de

GPS mediante la implementación del software TOPCONLINK a fin de obtener

coordenadas planas de Gauss para los deltas y todos los detalles. Con la estación de

topografía también se realizó el trabajo altimétrico y la nube de puntos que se descarga

con el programa TOPCONLINK quedo registrada en cada una de las carteras de campo.




Las coordenadas para el GPS1 son N: 911757.749 E: 876189.242 y para el GPS2 N:

911835.370 E: 876444.043.

Poligonal 1: Esta poligonal se inició tomando como punto de partida los GPS 1 y 2 el

recorrido de esta poligonal es de 1630 metros lineales y se compone de doce deltas los

cuales inician en el DELTA PLG 1 y terminan en el DELTA PLG 12.

Poligonal 2: Esta poligonal se inicia en la bocatoma sobre la Quebrada Meche la cual

hace el recorrido a lo largo de la tubería existente en un recorrido aproximado de cinco

kilómetros los cuales terminan sobre la vía que conduce del Municipio de Coyaima al

municipio de ataco, en este sitio se empalma con el levantamiento que se hizo con los

GPS RTK , el cual hace un recorrido aproximado de doce kilómetros llegando al casco

urbano, cabe mencionar que a lo largo de la línea de distribución de gravedad se dejaron

ubicados doce mojones en concreto con su respectiva placa en aluminio.

Los archivos crudos y las carteras digitales de los levantamientos topográficos se

presentan en el informe topográfico del Diagnóstico del Mmunicipio de Coyaima.

Desarrollo del levantamiento :

El Levantamiento Topográfico se inició desde los puntos o mojones establecidos en el

lugar GPS1 Y GPS2, levantando los elementos urbanísticos y constitutivos de la red de

acueducto.

Inicialmente se iniciaron las labores topográficas planimétricas y altimétricas desde la

planta de tratamiento hacia la bocatoma de la quebrada Meche. Se inició la topografía

partiendo de los GPS 1 y GPS 2 en poligonal abierta hacia la bocatoma.

Una vez terminada la tarea en la conducción, se inició el levantamiento del casco urbano

a nivel urbanístico y adicionalmente se identificaron los elementos constitutivos de la red

de acueducto municipal. Para este levantamiento se realizaron dos poligonales cerradas

en el casco urbano, ajustándolas y obteniendo los errores permitidos para la realización

del trabajo.




En el informe de diagnóstico anteriormente entregado, se presenta el informe topográfico

realizado para el Mmunicipio de Coyaima (remitirse al Anexo 2-informe Diagnóstico).

Una vez el Municipio de Coyaima establezca los predios destinados para la construcción

de la nueva bocatoma, desarenador , línea de conducción y la planta de tratamiento

compacta ,se procederá a realizar la topografía de detalle de los sitios establecidos.

7.2 ESTUDIOS DE SUELOS

De acuerdo a la alternativa escogida, se realizó estudio de suelos en el sitio escogido

para el diseño de la nueva bocatoma, desarenador, línea de conducción y de la Planta de

Tratamiento de Agua Potable actual y diseñada.

En el Anexo 3, se presenta el estudio de suelos realizado por esta consultoría.

7.3 DISEÑO HIDRÁULICO

7.3.1 Sistemas de captación

A continuación se presenta el dimensionamiento correspondiente al sistema de captación

de la Quebrada Meche.

Para el diseño de la Bocatoma en concordancia por lo establecido en el RAS 2000, el

Caudal de diseño es 2 QMD, el cual para este caso es 38,61 l/s.

Área Neta Requerida

Se asumió una velocidad de paso promedio a través de la rejilla de captación de 0,15 m/s

con el fin de reducir el arrastre de arenas especialmente. Con el caudal de diseño,la

velocidad de paso y el coeficiente de descarga (0,9) se determina el área neta requerida.

A=Q /V

Aneta = 0.57 m2




Longitud de la rejilla y número de orificios

Para determinar la longitud de la rejilla se asume una separación entre barrotes igual a

a=0.0254 m y diámetro de cada barrote igual a b=0.0254 m (1 pulg.) y A Ancho B=0.30 m

Lr=An× (a+b )a×B

Lr=0.57m2×(0.0254m+0.0254m)

0.0254m×0.30m

Lr=1.91m=1.90m

Se adopta un longitud de rejilla igual a Lr=1.90m. Recalculando el área neta en función de

la longitud de la rejilla, Lr se tiene.

Se procede a calura el número de separaciones entre barrotes con la siguiente ecuación.

N= Ana×B

N= 0.57 m20.0254 m×0.30m

N=39

Se adoptan 39 separaciones de 2,54 cm, con lo cual se tienen un número total de

barrotes de 38.

Vertedero de Control y de excesos

Para el cálculo del Vertedero de Control de y de excesos para la bocatoma se utilizó el

Caudal máximo diario el cual es de 19.30 l/s, y utilizando la Ecuación de Francis para

vertederos de cresta delgada con contracciones se obtuvo el siguiente resultado:

Q=1.84 (L−0,1nh )h2 /3




dónde:

Q Caudal (m3/s)

L Longitud de Vertedero (m)

n número de contracciones

h altura de lámina de agua (m)

Vertedero de Control

Longititud del vertedero 0.46 m

Altura de lámina de agua 0,08 m

Vertedero de Excesos

Longititud del vertedero 1.31 m


Pozo de Amortiguamiento

Para el cálculo del pozo de amortiguamiento se tuvo en cuenta un caudal de creciente de

3 m3/s, la altura de Prese de 1.5 m y el ancho bocatoma 9.00 m.

Tabla 13.Parámetros de diseño –pozo de amortiguamiento.

Q 3 m3/s Q máximo creciente

L 9 m Ancho del cauce

h 1,5 m Altura presa

He=Hd+Hv

hd 0,32 m

h/hd 4,69 hv no significativo

A continuación se presenta el perfil de vertedero de salida de la presa, para lo cual se

utilizó la siguiente ecuación




Donde:

n 1.85 Talud Vertical

K 2 Talud Vertical

Tabla 14.Coordenadas relativas perfil Vertedero-Presa

X Y X Y

0,171 0,05 0,789 0,85

0,248 0,1 0,814 0,9

0,309 0,15 0,838 0,95

0,361 0,2 0,862 1

0,407 0,25 0,885 1,05

0,450 0,3 0,907 1,1

0,489 0,35 0,930 1,15

0,525 0,4 0,951 1,2

0,560 0,45 0,972 1,25

0,593 0,5 0,993 1,3

0,624 0,55 1,014 1,35

0,654 0,6 1,034 1,4

0,683 0,65 1,054 1,45

0,711 0,7 1,073 1,5

0,738 0,75

0,764 0,8

Para encontrar las condiciones de velocidad V1 al final del vertedero se utilizó la

siguiente ecuación:

Donde Z = H + Hd

g = 9,81 m/s2

Una vez encontrada la velocidad V1, se hallo la altura de lámina de agua Y1, en número

de Froude F1. A partie de F1 se determino la relación l/Y1 en la Figura 19




Figura 19. Relación F vs l/Y1

El siguiente paso fue encontrar las condiciones al final del pozo de amortiguación a través

de la siguiente ecuación:

Y finalmente se encontraron las condiciones de normalización a la entrada nuevamente al

cauce de la quebrada por medio de la siguiente expresión:

Una vez determinada Y3, se es calculó la longitud del pozo de amortiguamiento L.

La longitud del Pozo de amortiguamiento es 3.56 m, aproximándola a 3.60 m. Los detalles

de la estructura de amortiguamiento se pueden ver en el plano de detalle de la bocatoma.

7.3.2 Línea de aducción

La línea de aducción se presentara desde la bocatoma de la Quebrada Meche hasta el

desarenador. En la Tabla se observan las principales características de la línea de

aducción diseñada.




Tabla 15. Aspectos generales- Línea de aducción.

Parámetro Unidad Valor

Diámetro pulgadas 10

Longitud metros 60

7.3.3 Desarenador

A continuación se presenta el dimensionamiento correspondiente al desarenador para el

sistema de la Quebrada Meche teniendo en cuenta una remoción de partículas de

diámetro de 0.1 mm, una temperatura de 25°, un peso específico de 2.65 gr/cm3, y una

eficiencia mayor al 80%. A partir de los parámetros anteriores se obtiene una velocidad de

sedimentación de 0.00322 m/s con un número de Reynolds de 0.68 (Re > 1 aplica la Ley

de Stokes).

dónde:

= Velocidad de sedimentación (cm/s).

= Densidad de la partícula de arena (g/m3).

= Densidad del agua (g/m3).d = Diámetro de la partícula de arena (cm).

= Aceleración de la gravedad (cm/s2).

= Viscosidad cinemática del agua (cm2/s).

Tomando una profundidad útil, H, de 2.0 m se obtiene un tiempo de caída de la partícula,

t, de 622 segundos, y mediante una relación de 2.75 para el período de retención y el

tiempo de caída en condiciones de depósitos con buenos deflectores y una eficiencia del

87.5 %, se obtiene un periodo de retención, p, de 1710.15 segundos,

t= HV s

= 2 .00 .00322

=622 s




θt=2 .75→θ=2. 75×t=2. 75×622=1710 ,15 s

La capacidad del desarenador está dada por el caudal de diseño multiplicado por el

periodo de retención obteniendo un valor de 33.01 m3. Por lo tanto el área superficial del

desarenador se encuentra a partir de la relación entre la capacidad y la profundidad útil,

C/H, de lo cual se obtiene un valor de 16.50 m2. La carga hidráulica superficial, Q/As, del

tanque es de 258.33 m3/m2*día, valor menor al máximo recomendado en la literatura de

1000 m3/m2*día.

Luego para el dimensionamiento del tanque de sedimentación se contempla una relación

entre la longitud y el ancho de 4:1, obteniendo así un ancho de 1.9 m y una longitud de

7.60 m, considerando un borde libre de 20 cm y una altura para almacenamiento de

30 cm se obtuvo una altura total de 2.50 m. En la Tabla 16 se presentan las dimensiones

generales del desarenador.

Tabla 16.Dimensiones desarenador

Parámetro Valor Unidad

Largo 7.60 m

Ancho 1.90 m

Profundida

d2.50 m

A continuación se presentan los cálculos de los orificios de paso en a través de las

pantallas deflectoras:

Tabla 17. Calculo orificios Pantalla deflectora

Parámetro Valor Unidad

Q 0.019 m3/s

A 0.129 m2

V 0.15 m/s

C.C 0.9

Diámetro Orificio 2.5 in

Área orificios 0.00316 m2




No. Orificios 46 orificios

Orificios/fila 9

Long. Orificios 0.5715 m

Sep orificios 0.14 m

Para el calculo del Vertedero de Control de salida del desarenador se utilizó el Caudal

Máximo Diario el cual es de 19.30 l/s, y utilizando la Ecuación de Francis para vertederos

de cresta delgada con contracciónes se obtuvo el siguiente resultado:

Q=1.84 (L−0,1nh )h2 /3

Donde:

Q Caudal (m3/s)

L Longitud de Vertedero (m)

n número de contracciones

h altura de lámina de agua (m)

Longititud del vertedero 2,00 m


En los planos 2 de 2 , se presenta la planta perfil y detalles del desarenador proyectado.

7.3.4 Línea de conducción

Optimización línea de conducción

Con el objeto de mejorar las características operativas y de protección de las líneas de

conducción existente, se analiza la necesidad de instalar, ventosas y/o purgas, resultando

las siguientes consideraciones:




- Se proyecta la instalación de 13 válvulas de purga ubicadas antes de las

estructuras hidráulicas existentes y en los puntos bajos de la línea.

- Se proyecta la instalación de 14 válvulas ventosas, ubicadas en los puntos altos

de la línea.

En los planos plantas perfiles Pv 1 de 1 se detalla la ubicación de las válvulas

proyectadas sobre las líneas de conducción existente y el perfil hidráulico corresponde a

las condiciones de caudal esperada al año 2036 y al esquema de funcionamiento óptimo

del sistema.

Igualmente para la optimización de la línea de conducción existente se implantara un

sistema de viaductos con las siguientes consideraciones.

- Se construirá un viaducto tipo colgante sobre la Quebrada Meche, el cual tendrá

una longitud de 20 m y un diámetro de 8”. Estará compuesto por columnas y

zapatas en concreto; estructuras de contraviento y un cable principal de 1” y

pendolones de ¼ “

- Se realizaran las siguientes adecuaciones al viaducto existente, el cual se

encuentra ubicado sobre la Quebrada Coya.

Instalación de tubería de 8” en hierro dúctil.

Construcción de una nueva torre de soporte en concreto reforzado.

Construcción de muertos y estructuras de cortavientos.

Instalación de dos cables principales de 1” y pendolones en ½”.

Los parámetros requeridos y diseños del sistema de viaductos se presentan en el

Numeral 7.5.

Por otra parte en la abscisa K11+880 m se realizara una derivación de la línea de

conducción existente hasta el sitio destinado para la construcción de la nueva planta de

tratamiento compacta que abastecerá la zona de expansión. Este nuevo tramo tendrá una

longitud de 880 m en tubería de 4 pulgadas.




Los resultados hidráulicos de la línea de conducción y con el caudal esperado al año

2036, respecto a velocidades, presiones, diámetros, longitudes, cotas, etc. se pueden

observar en el Anexo 4 que hace parte integral de este informe.

7.3.5 Sistema de tratamiento

Se construirá una planta compacta con una capacidad de tratamiento de 4.42 l/s en

Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio (PRFV) por su fácil construcción y mantenimiento.

La cual se muestra y describe a continuación:

Figura 20.Esquema general de la planta de tratamiento propuesta.

Componentes del sistema de tratamiento propuesto




Contenedor de la unidad total construido en acero calificado norma ASTM A-283 calibre

1/4, de 2.30 m de altura, CIRCULAR, para trabajar a presión conteniendo:

Mezclador: En Línea vortex, para iniciar contacto del coagulante con el agua, ubicado

en la base del dosador.

Separador: de sólidos disueltos del tipo Hidrociclón de alta eficiencia.

Floculador: compuesto por cámara interna conoide, de flujo decreciente. con su

pantalla deflectora.

Sedimentador: construido en compartimiento interno en acero, con bafle de

separación, y módulo de sedimentación en bloque en material plástico tipo Colmena.

Cámaras de filtros a presión: sumergidos en compartimiento interno, bajo el

sedimentador, construidos para operación, vertical descendente. Llevarán sus falsos

fondos provistos de boquillas (hidroesferas microranura) balanceadas hidráulicamente

para producir en el retrolavado un efecto de frote de partículas, construidos en

material inerte a la corrosión, hechos en ABS o Kinar de alto impacto, llevarán su

trampa de desfogue de aire, lechos filtrantes, conducto interno para su retrolavado,

flauta rociadora de entrada juego de válvulas de operación e inversión de flujo tipo

esfera con giro de 90º.

Dosificadores: serán del tipo Poot-feeder cerrados para dosificar en línea sulfato de

alúmina en cristal e hipoclorito de Calcio en pastilla. Y el tercero para aplicar Cal.

Controles: que comprenden el suministro de las válvulas de tipo waffle con giro de 90º

de apertura rápida, con sus conexiones y accesorios, para control de entrada de agua

cruda, salida de agua tratada, desfogue de lodos del floculador y del sedimentador.

Manómetro indicador de pérdida de presión y aforador de agua tratada tipo flujómetro

en línea.




Acabados: Limpieza general de superficies, con rasqueta, desoxidantes y

desengrasantes químicos, pintura general de superficies con cromato de zinc y

epóxico para las partes internas y esmalte de presentación blanco para las externas.

Límites: Nuestro trabajo comprende entregar la planta totalmente lista para su

funcionamiento, en brida de entrada de agua cruda y brida de salida de agua tratada

y desagüe a cero metros de distancia de la planta.

Los procesos y etapas con los cuales cuenta la planta Compacta:

Zona de Floculación: La planta incluye una estructura de entrada que recibe el

agua en una cámara separadora tipo hidrociclón donde en un cuerpo cónico

degrada velocidad produciendo una alta sedimentación que es recogida en una

cámara tronco piramidal inferior que dispone de su drenaje manual. Se anota que

previa la entrada de agua al hidrociclón ha recibido la adición de sulfato de

aluminio para efectuar la floculación por adsorción, el floculador está diseñado con

base a una velocidad de 0.6 m/s. la cual presentó un buen funcionamiento durante

la prueba de jarras.

Zona de Decantación: El efecto hidrociclón logra eficiencias hasta del 90% que

harían innecesaria la sedimentación adicional, sin embargo la planta está dotada

en la cámara o zona ascensional que conduce a los filtros de un módulo de

seguridad del tipo colmena o tubular inclinado, para recoger algunas partículas

que escapen a la etapa anterior y así mejorar el rendimiento de los filtros.Para el

diseño del sedimentador de flujo ascendente se tuvo en cuenta una velocidad de

5.5 m3/m2/hora.

Zona de Filtración: La planta incluye dos cámaras o unidades internas de filtración

autolavantes de diseño de última generación que incorpora sistema de

hidroesferas microranuradas construidas en Kinar balanceadas hidráulicamente

para producir en el retrolavado un efecto de frote de partículas que hacen un

retrolavado eficiente sin zonas negras como ocurre en filtros a presión

convencionales. La unidad incluye trampas de desfogue de aire para evitar




canalizaciones en todos sus sistemas internos, la operación se hace por medio de

la manipulación de válvulas tipo Waffle o esfera con giro de 90º, el lecho filtrante

es dual compuesto por arenas silíceas y antracita de selección y gradación

especial:

La velocidad de filtración es de 3 a 4 gpm/pie2 (180 -240 m3/m2/día)

La profundidad de lecho es de 0.75 m.

La carrera de filtración es de 24 horas.

El sistema de lavado es hidráulico.

El tiempo de lavado es de 5 minutos por filtro

Sistema de dosificación

La Planta MINIPACK está diseñada para flujo confinado, en consecuencia el sistema de

dosificación también es cerrado en línea del tipo Poot –feeder de operación hidráulica.

Se emplea para dosar sulfato A, cloro y eventualmente un corrector de pH .Las unidades

de dosificación incluyen un mezclador en línea con difusor Venturi y regulación con su

válvula.

Materiales de construcción

El material de construcción es Acero A 283 Gr C de ¼” cuyas superficies son recubiertas

con pintura epóxica tipo marino, los acabados exteriores son con película de esmalte

martillado aguamarina o según indicaciones

Operación y control

La planta se controla manualmente con juego de válvulas de operación hidráulica tipo

Waffle o lenteja o bola (según dimensiones) de apertura rápida giro de 90º para control de

entrada de agua cruda, salida de agua tratada, lavado de filtros, drenaje de lodos, etc.

La planta dispone de medidor de caudal o caudalímetro de salida de agua tratada,

manómetros de presión para control de lavado, etc.




La operación de la planta MINIPACK es supremamente sencilla, el manual de operación

cabe en una hoja de muy fácil comprensión, el operario no requiere de escolaridad

especial sino simplemente que disponga de buen sentido común.

Dosificación de químicos

Para poner en funcionamiento se debe colocar una libra de sulfato de aluminio A en forma

de bolas (sólida) para controlar la dosificación el aparato dispone de una llave que permite

graduar la dosificación, dependiendo de la turbiedad del agua

La dosificación de cloro se efectúa adicionando dos pastillas de cloro concentrado (HTH),

con el comparador de cloro se mide la concentración presente en la salida de agua

tratada.

Estimación consumo de químicos

Se toman los datos medios para aguas decantadas así: Sulfato 20 ppm cloro 2 ppm.

Energía eléctrica

La planta MINIPACK no requiere de energía eléctrica para su funcionamiento (utiliza la

cabeza hidráulica disponible en el sitio.

Mantenimiento

A la planta se le efectuara el lavado de filtros cada 24 horas y/o cuando se note

desmejora en el efluente y se le hará purga del sedimentador cada dos días y este

procedimiento puede generar un volumen de vertimientos de 0.5 m3

En la Tabla 18, se muestras otras especificaciones para la instalaciónón y operación de la

planta compacta.

Tabla 18. Otras Especificaciones Técnicas Planta Minipack

Área Requerida 5,0 X 5,0 mPeso de la planta en operación 12 TonSeparación del floculador Tipo micro turbulencia - centrifugaSedimentacion En medio granular o contacto




Filtración Rápida a presiónOperación filtros Válvula Wafle giro 90ºDosificación POOT-FEEDER, en línea a presiónConexión de entrada y salida Diámetro 3”Válvulas de control Tipo Wafle de apertura rápidaLecho Filtrante Profundo multicapa, arena - antracita

Información general de funcionamiento

El sistema MINIPACK propuesto, es un diseño de tecnología y geometría avanzada, a la

vez que en extremo sencilla y lógica en su operación. Incluye en una misma unidad

compacta, con espacios muy bien aprovechados los procesos de adición de productos

químicos, mezcla, floculación, sedimentación acelerada en módulos inclinados, filtración y

cloración. Prácticamente no tiene partes sujetas a desgastes mecánicos y puede ser

operada por personal no calificado.

La Planta MINIPACK, es producida en Colombia exclusivamente por ACUATECNICA,

bajo licencia, y el producto está debidamente registrado en el Ministerio de Desarrollo.

Con respecto a otros sistemas, la Planta MINIPACK presenta ventajas sumamente

importantes, algunas de ellas son:

OPERACIÓN SIMPLIFICADA, lograda mediante el accionamiento muy simple de

válvulas de apertura rápida tipo Waffle y una alarma sonora de desborde que

indica al operador cuando es necesario operarla.

DESGASIFICACIÓN incorporada que le permite eliminar constantemente aire y

gases, lo que produce un funcionamiento seguro y eficiente de sus dos unidades

de filtración ya que prácticamente elimina el fenómeno de los cortos-circuitos

hidráulicos y la canalización.

RETROLAVADO muy rápido, pues incorpora la técnica del frote de partículas,

proporcionado por el diseño balanceado de las HIDROESFERAS de fondo y

usando agua limpia que la misma unidad prepara para su propio retrolavado.




FLOCULACION acelerada, usando la técnica de la micro turbulencia en un medio

granular ascendente de forma conoide, de efecto rápido.

SEDIMENTACION complementaria, producida con la ayuda de módulos

sedimentadores compuestos por placas inclinadas o pisos múltiples.

FILTRACIÓN, compuesta por dos unidades operando a presión sobre un lecho de

material inerte de gradación especial para rata decadente y flujos altos relativos

que produce un efluente cristalino.

7.3.6 Almacenamiento

El Sistema Existente presenta un tanque con un volumen de almacenamiento efectivo de

236 m3. El tanque se ubica inmediatamente aguas abajo de la PTAP, por lo cual recibe

exclusivamente agua tratada.

Es un tanque enterrado en concreto que cuenta con dos compartimentos independientes,

ambos de 6 m de ancho; uno de los compartimentos tiene 8.2 m de largo y el otro 8.3 m

de largo. La altura total del tanque es de 2.85 m, por lo cual la altura efectiva corresponde

a 2.55 m. Las dimensiones son el resultado del levantamiento efectuado en campo por la

consultoría de las estructuras existentes.

El tanque presenta filtraciones ocasionadas por deficiencias en el proceso constructivo.

Por lo tanto, se recomienda impermeabilización para su recuperación. Sin embargo,

dichas obras no afectan la capacidad ni comportamiento hidráulico del tanque.

La evaluación de la capacidad de almacenamiento requerida para suplir las demandas

actuales y futuras, se realizó considerando la variación en la demanda a lo largo del día.

Así, teniendo en cuenta que el caudal de entrada del tanque proveniente de la planta es

un valor constante (en este caso QMD), el volumen requerido de almacenamiento es

aquel que debe compensar el caudal deficitario en el tiempo de mayor consumo (volumen

déficit) con el caudal excedente en el tiempo de menor consumo (volumen excedente). El

volumen hallado analíticamente se multiplica por un factor de 1.2 (Numeral 9.4.4, RAS

2000). Figura 21 presenta esquemáticamente el método descrito.




Figura 21. Esquema del análisis gráfico para el cálculo de almacenamiento.

Debido a que el Municipio de Coyaima no cuenta con registros de la variación del

consumo ni globalmente ni a nivel de usuarios, se optó por utilizar un patrón típico de

consumo para realizar los análisis. Se tuvo como referencia el patrón de Bugalagrande,

Valle del Cauca, debido a la similitud en las características de población, nivel

socioeconómico y clima con el área de estudio del presente proyecto.

En la Figura 22 se presenta el patrón de consumo total y el caudal máximo diario

requerido para la totalidad del Municipio de Coyaima (19.30 l/s).




0

5

10

15

20

25

30

35

0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00

Cau

dal [

l/s]

Hora

Patrón de consumo en Coyaima

Patrón consumo [L/s] QMD [l/s]

Figura 22. Patrones de consumo.

Con base en los modelos hidráulicos y considerando la racionalización del consumo en el

municipio, el sistema no requiere almacenamiento adicional en la actualidad. La Figura 23

presenta el almacenamiento requerido en el sistema a través del periodo de diseño.

180

200

220

240

260

280

300

2011 2016 2021 2026 2031 2036

Alm

ace

nam

ien

to [

m3

]

Almacenamiento - Municipio de Coyaima

Alm existente [m3] Alm requerido [m3]

Figura 23. Comportamiento de la capacidad de almacenamiento.




Como se observa, se empieza a presentar déficit de almacenamiento durante el tiempo de

desarrollo del proyecto, por lo cual se hace indispensable aumentar la capacidad de

almacenamiento del sistema.

Sin embargo, debido al planteamiento general del proyecto, el Sistema Existente de PTAP

y almacenamiento solo abastecerá una parte de la red, dado que otra parte será

abastecida por un nuevo sistema de tratamiento y almacenamiento. Por lo tanto, la

capacidad de almacenamiento existente debe ser evaluada de acuerdo a los

requerimientos del área y demanda que abastecerá (caudal máximo diario de 14.88 l/s).

La Figura 24 presenta el requerimiento de almacenamiento a lo largo del desarrollo del

proyecto para el Sistema Existente.

120

140

160

180

200

220

240

260

2011 2016 2021 2026 2031 2036

Alm

ace

nam

ien

to [

m3

]

Almacenamiento - Municipio de Coyaima

Alm existente [m3] Alm requerido [m3]

Figura 24. Comportamiento de la capacidad de almacenamiento.

Tal como se aprecia en la figura anterior, el almacenamiento existente (volumen efectivo

de 235.6 m3) posee la capacidad requerida para abastecer al horizonte del proyecto las

demandas proyectadas para el sistema respectivo.

El Sistema Nuevo se proyecta con un caudal máximo diario de 4.42 l/s. Para mencionado

caudal, una vez realizado el procedimiento anteriormente descrito y de acuerdo con las

recomendaciones del RAS, se estima un volumen de almacenamiento requerido de

85.46 m3 efectivos.




La Tabla 19. Parámetros de diseño del nuevo almacenamiento presenta los cálculos de

dimensionamiento del tanque nuevo de almacenamiento

Tabla 19. Parámetros de diseño del nuevo almacenamiento.

Parámetro Descripción [unidad] ValorVe Volumen estimado [m3] 85.46V Volumen diseño [m3] 90k Constante 2

H Altura Total [m]H=(V/100)/3.6 + k

2.25He Altura efectiva [m] 1.95

A Área [m2]A=V/He

46.15a Ancho [m] a=A/LL Largo [m] L=2*a

a Ancho [m]a=(A/2)^0.5

4.8

L Largo [m]L=a*2

9.6

Por lo tanto, las dimensiones internas del tanque de almacenamiento son 9.6x4.8x2.25. El

detalle del nuevo tanque de almacenamiento se puede apreciar en el Plano 2/2.

Los requerimientos de almacenamiento se desarrollan de la siguiente manera:

- Realizar impermeabilización al tanque de almacenamiento de la PTAP existente.

- Construir e implementar un tanque de almacenamiento inmediatamente aguas abajo de

la nueva PTAP.

-El nuevo tanque de almacenamiento tendría una capacidad de diseño efectiva de 90 m3,

con una altura efectiva de 1.95 m, altura total de 2.25 m, ancho de 4.80 m y longitud de

9.60 m.

7.3.7 Redes de distribución

Es necesario resaltar que la solución aquí planteada es viable siempre y cuando se

racionalicen los consumos presentados en el municipio. Según la alternativa escogida

para el Municipio de Coyaima, la distribución se realizará a través de dos sistemas

independientes. Un sistema, abastecido por la PTAP existente se denominará Sistema

Existente y cubre la mayoría del área que se debe abastecer actualmente. El otro sistema,




denominado Sistema Nuevo, será abastecido por una nueva PTAP y tanque de

almacenamiento ubicados en el sitio establecido por el municipio y se conforma con la

distribución del Barrio Benigno Capera, el proyecto Coyaima Vive y en general la zona de

expansión ubicada al oriente de la actual PTAP.

Figura 25. Red de acueducto propuesta. Municipio de Coyaima.

En la Figura 26, se muestra esquemáticamente la red de distribución del Sistema

Existente del Municipio de Coyaima.




Figura 26. Red de distribución del Sistema Existente del Municipio de Coyaima.

En la actualidad, la red de distribución del Sistema Nuevo, solamente tiene construida la

red del Barrio Benigno Capera. Por lo tanto, las redes de las zonas que no se han

desarrollado, deben ser diseñadas de acuerdo con el desarrollo gradual. En el presente

proyecto, se diseña la red matriz del sistema, que debe permanecer de manera expresa

hasta el horizonte del proyecto. La red de distribución del Sistema Nuevo se presenta en

la Figura 27.




Figura 27. Red de distribución del Sistema Nuevo del Municipio de Coyaima.

Las adecuaciones requeridas para el correcto funcionamiento de los dos sistemas, deben

desarrollarse de manera inmediata. Para el diseño de los nuevos elementos se tuvieron

en cuenta criterios hidráulicos expresados a través de la modelación de la red de

distribución la cual se realizó utilizando la información recolectada en campo.

Las obras requeridas para el correcto funcionamiento de las redes de Coyaima deben

desarrollarse de manera inmediata e incluyen los siguientes aspectos:

- Políticas educativas para reducción de consumo.

- Instalación de flotadores en tanques domiciliarios.

- Instalación y puesta en marcha de micromedición para la totalidad de usuarios de la red.

- Instalación de macromedición en la salida de los tanques y en la entrada de los sectores hidráulicos.

- Establecimiento de la línea expresa de alimentación de los sectores hidráulicos del Sistema Existente.




- Construcción de la línea expresa para el abastecimiento de las redes del Sistema Nuevo.

- Conexión de la red del Barrio Benigno Capera al Sistema Nuevo y respectiva desconexión del Sistema Existente.

- Instalación de válvulas (VCP) para generar la sectorización hidráulica.

- Instalación de válvulas (VC) para generar la sectorización operativa.

• Delimitación del perímetro sanitario municipal

El perímetro sanitario se definió tomando como base el levantamiento topográfico, el cual

contiene la ubicación de las redes y los planos de manzaneo. Los límites urbanos y las

zonas de expansión se obtuvieron del Esquema de Ordenamiento Territorial, realizado por

la administración del municipio.

• Definición del área a evaluar

El área de evaluación del proyecto corresponde al perímetro sanitario y zonas de

expansión delimitadas por el municipio. Se evidencia que la zona de expansión hace parte

mayoritariamente del Sistema Nuevo. En la Figura 28 se presenta el área de influencia del

proyecto, en la cual se observa claramente como una parte existente (correspondiente al

Barrio Benigno Capera) será abastecido por el Sistema Nuevo.

Figura 28. Área de influencia del proyecto. Municipio de Coyaima.




• Definición del periodo de análisis

El sistema de acueducto se evaluó para las condiciones actuales de funcionamiento, y

para una proyección de la población a 25 años, teniendo en cuenta un nivel de

complejidad medio del sistema (Decreto 2023 del 27 de noviembre de 2010), se considera

como horizonte el año 2036.

• Definición de densidad de población

La proyección de población para la cabecera del Municipio de Coyaima para el año 2011

según proyección es de 4935 habitantes, el área urbanizada actual es aproximadamente

63.7 hectáreas teniendo en cuenta el levantamiento topográfico realizado por esta

consultoría, con lo cual se tiene una densidad promedio de 77.47 Hab/ha.

• Diámetro mínimo

El diámetro mínimo para la tubería del sistema de acueducto es de 2 pulgadas. (RAS

2000, A.11.1.17) o de 4 pulgadas para las redes matrices del sistema.

Tabla 20. Diámetros mínimos Red Matriz.

Nivel de Complejidad Diámetro mínimo (mm) Diámetro mínimo (in)

Bajo 64 2.5Medio 100 4

Medio Alto 150 6Alto 300 12

Fuente: RAS 2000.

Tabla 21. Diámetros internos mínimos en las redes de distribución.

Nivel de Complejidad Diámetro mínimo (mm) Diámetro mínimo (in) Zona

Bajo 38.1 1.5Medio 50 2.0

Medio Alto100 4.0 Comercial e industrial63.5 2.5 Residencial

Alto150 6.0 Comercial e industrial75 3.0 Residencial

Fuente: RAS 2000.




Dentro del análisis que se realizó en el diagnóstico del sistema de acueducto de este

municipio se analizaron los diámetros actuales de la red existente. En la siguiente figura

se muestra la distribución de los diámetros en la red actual del municipio:

Figura 29. Diámetros de la red de distribución actual del Municipio de Coyaima.

En la Figura 29 se puede evidenciar que en el sistema actual de acueducto se cumple en

su mayoría con los diámetros mínimos exigidos por la norma RAS 2000.

Sin embargo, en la zona sur del municipio se encuentran instaladas tuberías inferiores a 2

pulgadas (azul en la figura). Esta zona, correspondiente a una parte de la Urbanización La

Esperanza, fue desarrollada recientemente, por lo cual las tuberías tienen menos de 10

años de instalación y están ubicadas en una parte final del sistema. Adicionalmente, no se

registran problemas de presión en el sector, tal como se consigna posteriormente en este

informe. Por lo anterior, se considera prescindible su reemplazo al diámetro mínimo (2

pulgadas) pero se recomienda que para cualquier intervención de la zona que requiera

reemplazo, se instalen tuberías de 2 pulgadas.

• Presiones mínimas en la red

La presión mínima en la red depende del nivel de complejidad del sistema, y debe ser

como mínimo el que se especifica a continuación (RAS 2000 A.11.1.16):




Tabla 22. Presión mínima en la red.

Nivel de Complejidad Presión mínima (KPa) Presión mínima (m)Bajo 98.1 10

Medio 98.1 10Medio Alto 147.2 15

Alto 147.2 15Fuente: RAS 2000.

Las presiones de servicio mínimas establecidas en este literal deben obtenerse cuando

por la red de distribución esté circulando el caudal de diseño.

• Presiones máximas en la red

La presión máxima en la red no depende del nivel de complejidad del sistema, y debe ser

como máximo el que se especifica a continuación (RAS 2000 A.11.1.16):

El valor de la presión máxima a tener en cuenta para el diseño de las redes menores de

distribución, para todos los niveles de complejidad del sistema, debe ser de 588.6 kPa

(60 mca). Cualquier valor mayor debe ser justificado ante la Superintendencia de

Servicios Públicos Domiciliarios.

La presión máxima establecida en este literal corresponde a los niveles estáticos, es

decir, cuando no haya flujo en movimiento a través de la red de distribución, pero sobre

ésta esté actuando la máxima cabeza producida por los tanques de abastecimiento. La

presión máxima no debe superar la presión de trabajo máxima de las tuberías de las

redes de distribución.

• Otros criterios

- Diámetro, localización y presión mínima de hidrantes: Los diámetros mínimos de

los hidrantes contra incendios, colocados en la red de distribución de agua potable

para un nivel de complejidad medio del sistema, no deberá ser menor a 75 mm (3

pulgadas), y se colocarán a una distancia máxima entre ellos de 300 m.

- Para el nivel medio de complejidad, la presión mínima en los hidrantes debe ser la

correspondiente a 29.43 kPa (3 mca). En estos casos, la presión requerida para




combatir el incendio podrá ser suministrada por el equipo de bombeo propio de los

carros del cuerpo de bomberos.

- Válvulas en redes de distribución: la red de distribución debe proveerse de

válvulas de compuerta o mariposa.

- En las tuberías principales deben disponerse de las válvulas necesarias que

permitan aislar un sector o zona de servicio.

- Debe analizarse y sustentarse la disposición de las válvulas teniendo en cuenta la

flexibilidad de operación del sistema y la economía en el diseño para reducirlas a

un mínimo al aislar un sector o zona de servicio.

- Medidores domiciliarios: sin perjuicio de lo establecido en el Artículo 6 de la Ley

373 de 1997 y la Ley 142 de 1994, para todos los niveles de complejidad del

sistema es obligatorio colocar medidores domiciliarios para cada uno de los

suscriptores individuales del servicio del acueducto.

- Macromedidores: los puntos de medición del caudal entregado deben estar

situados a la salida de las plantas de tratamiento de agua y aguas arriba de

cualquier salida de agua a los usuarios.

- Accesorios para medición: para todos los niveles de complejidad, en las redes

secundarias y redes menores de distribución de agua potable deben colocarse

salidas pitométricas de 25 mm (1 pulgada) de diámetro ubicadas en forma

perpendicular a las claves de la tubería. Deben ubicarse cada 500 m y 10

diámetros antes y después de un accesorio; en este último caso se entiende que

el diámetro corresponde al diámetro de la tubería donde se instale la salida.

A. Resultados de la modelación hidráulica:

En este ítem se presenta el análisis hidráulico realizado para la red de distribución de

Coyaima, considerando la infraestructura actual para el Sistema Existente. Este análisis

se realizó con las demandas proyectadas al final del periodo de diseño, correspondiente a

23.81 l/s (QMH).

Respecto al Sistema Nuevo, los resultados presentados parten del diseño de la línea

expresa de abastecimiento y la evaluación del comportamiento de la red existente

correspondiente (Barrio Benigno Capera). Las demandas de diseño para este sistema

totalizan 7.07 l/s (QMH).




• Presiones

Con el fin de analizar el comportamiento de la red, se presenta la Figura 30

correspondiente al diagrama de presiones de los dos sistemas planteados para el

Municipio de Coyaima.

Se puede evidenciar que a periodo de diseño la red no presenta inconvenientes en cuanto

a presiones mínimas o máximas. En el Sistema Existente, la presión se encuentra entre

12.07 m.c.a (Nodo 1589) y 32.82 m.c.a. (Nodo 1541). En el Sistema Nuevo, todos los

nodos de consumo se encuentran entre 29.32 m.c.a. y 36.46 m.c.a. Como lo evidencian

los anteriores datos, el planteamiento respeta los valores mínimos de presión dictados por

la norma RAS 2000.

Figura 30. Presiones de la red de distribución de los sistemas a periodo de diseño.




La Figura 31 presenta los resultados de la modelación de la presión mínima en el nodo

N1589 a lo largo del periodo de diseño.

4

6

8

10

12

14

2011 2016 2021 2026 2031 2036

Pre

sió

n [m

.c.a

.]Comportamiento de la presión mínima Municipio de Coyaima

Presión [m] Presión minima RAS [m]

Figura 31. Comportamiento de la presión del Nodo 1589.

• Cubrimiento de hidrantes

El nivel de cubrimiento de hidrantes sobre la red de distribución se valoró en el

cumplimiento de: no tener un diámetro menor a 3” y estar localizados a una distancia

máxima entre ellos de 300 m.

De los resultados de cubrimiento de hidrantes sobre la red de distribución de acueducto,

se concluye que los hidrantes existentes cumplen los criterios de diámetro mínimo. Sin

embargo, debido a la distancia entre ellos se determina que se requieren dos hidrantes

nuevos. Los once hidrantes presentes en el Sistema Existente presentan cubrimiento

adecuado para esa área. Sin embargo, los 2 hidrantes nuevos son requeridos para el

Sistema Nuevo: un hidrante para el Barrio Benigno Capera y otro para el futuro desarrollo

de Coyaima Vive.

En la Figura 32 se presenta la localización general de los hidrantes existentes, los

hidrantes nuevos y su área de influencia directa sobre la red.




Figura 32. Evaluación cubrimiento de hidrantes.

• Problemas físicos

Por problemas físicos podemos evaluar la red por el material con el cual están

constituidas las redes de distribución.

Las redes de distribución de acueducto del Municipio de Coyaima lo conforman un 100 %

tubería de material PVC y en ninguno de los casos Asbesto Cemento, según el catastro

realizado en la zona.

El material PVC para las redes de acueducto es aceptado, por su fácil manipulación,

instalación y recuperación ante un eventual daño; mientras que las redes que se

encuentran en material de Asbesto Cemento no es recomendado por sus características

físicas.

Por lo tanto se considera que la red de distribución está constituida en mayoría por un

material que brindara una larga vida útil y eficiencia al sistema.

B. Sectorización del sistema

A lo largo las inspecciones de campo se pudo constatar que en el Municipio de Coyaima

no se presta de forma continua el servicio de agua potable debido, entre otras razones

como el elevado consumo, a la falta de una sectorización permanente del sistema de




distribución. De hecho, el sistema actualmente es sectorizado operativamente para

abastecer la población, aislando diferentes sectores para abastecerlos uno a la vez. La

sectorización actual se aprecia en la Figura 33.

Figura 33. Sectores operativos del Municipio de Coyaima.




Dichos sectores no operan ni se abastecen de forma continua, por lo tanto regularmente

se abren y cierran las válvulas que los delimitan para restringir el servicio a otros sectores.

Además, no cuentan con líneas expresas que alimenten exclusivamente los sectores. Sin

embargo, implementando las obras y recomendaciones producto del presente proyecto,

dicha sectorización operativa no es necesaria.

Por lo tanto, siempre y cuando los consumos de la red lleguen a valores aceptables de

acuerdo a la Resolución 2320, se plantea una sectorización permanente. Los sectores

resultantes son alimentados de manera expresa desde el almacenamiento del sistema.

Por lo anteriormente expuesto, se ha determinado la sectorización requerida para

optimizar la distribución. El Sistema Existente queda dividido en 3 sectores hidráulicos,

mientras que el Sistema Nuevo solamente contendrá un sector.

Para establecer los sectores hidráulicos se requiere:

Sistema Existente:

Se debe desarrollar de manera inmediata e incluye los siguientes aspectos:

- Formulación e implementación de tres sectores hidráulicos.

- Establecimiento de la línea expresa de alimentación de los sectores hidráulicos.



Para el establecimiento de la línea expresa de alimentación de los sectores hidráulicos se

requieren las siguientes obras:

1. Realizar la desconexión de las tuberías existentes para aislar y conformar la línea

expresa.

2. Implantar nuevas tuberías para abastecer los usuarios. Este nuevo trazado será

paralelo a la línea expresa.

3. Instalar 3 (tres) válvulas de cierre permanente (VCP) nuevas al sistema, las cuales se

encargaran, junto con algunas existentes, de generar los seis sectores operativos.

4. Cerrar 3 (tres) válvulas existentes de forma permanente (VCP). Estas válvulas, junto

con las mencionadas en el numeral anterior deben permanecer cerradas para generar la

sectorización hidráulica de la primera etapa.

5. Apertura total y permanente (salvo para mantenimientos o reparaciones) de todas las

demás válvulas de la red de distribución.




Sistema Nuevo:

Para el Sistema Nuevo se desarrollaran los siguientes aspectos:

- Formulación e implementación de un sector hidráulico.

- Instalación de línea expresa para abastecer el sector hidráulico proveniente de la PTAP y tanque nuevos.

- Conexión de la línea expresa con la red existente del Barrio Benigno Capera.

- Desconexión de la red del Barrio Benigno Capera a su abastecimiento actual (PTAP existente).


Para el establecimiento de la línea expresa de alimentación del sector hidráulico del

Sistema Nuevo se requieren las siguientes obras:

1. Desconectar la red de distribución del Barrio Benigno de la PTAP existente.

2. Construir la línea expresa (6 pulgadas) proveniente del tanque de almacenamiento

nuevo.

3. Conectar la línea expresa a la red del Barrio Benigno Capera para alimentarlo.

4. Instalar 1 (una) válvula de corte (VC) en la conexión de la línea expresa con la red

existente de Benigno Capera.

5. Construcción de línea expresa (4 pulgadas) hacia el futuro desarrollo Coyaima Vive.

Dicha construcción se debe hacer cuando el desarrollo de vivienda se ejecute.

La línea expresa del Sistema Nuevo se puede apreciar en detalle en el Plano 2.

La Figura 34 presenta la sectorización hidráulica del proyecto. Se observa claramente la

sectorización tanto del Sistema Nuevo como del Sistema Existente, totalizando cuatro

sectores.




Figura 34. Sectores hidráulicos. Sistema Existente y Sistema Nuevo.

En el Plano 2 de 3 (Localización válvulas cierre permanente y corte) se aprecia la

ubicación y estado de las válvulas de la red de distribución. Igualmente, se detallan en el

Numeral 10.4.5.3 Cartilla de Válvulas.

C. Planos y memorias de diseño hidráulico, red de distribución optimizada.

Se anexan los Planos 3 de 4 (Diseño optimizado de “Red Nueva” de acueducto) que

contienen el diseño de la red de acueducto optimizado y rehabilitado, indicando la

adecuación de las líneas expresas, la modificación de las secciones de la red e

instalación de válvulas.




7.4 DISEÑO ESTRUCTURAL

Se realizó diseño estructural para las estructuras del nuevo sistema de tratamiento de

agua potable. En el Anexo 6, se presenta el diseño estructural realizado por esta

consultoría.

7.5 OBRAS COMPLEMENTARIAS

Para la optimización del acueducto del Municipio de Coyaima se deben realizar en la línea

de conducción la construcción de viaductos y pasos especiales.

Se diseñaran dos viaductos, los cuales se localizaran en la abscisa K1 + 490 m y en la

abscisa K4 + 658 m, respectivamente. En la Tabla 23 se presentan las generalidades de

los viaductos.

Tabla 23. Aspectos generales del sistema de viaductos

Viaducto 1

Parámetros Unidad Valor

Clase de tubería - Acuaflex

Diámetropulg 8mm 200

Presión PSI 230

peso Kg/ml 11.13

Longitud del viaducto (m) m 20

diferencia de nivel (Dn) m 2

Pendiente (P) % 0.113

Longitud efectiva (Le) m 22.25

Peso de la tubería (WT) Kg/ml 11.13

Viaducto 2

Parámetros Unidad Valor

Clase de tubería - HG

Diámetropulg 8mm 206

Presión PSI 1300

peso Kg/ml 171.3

Longitud del viaducto (m) m 38

diferencia de nivel (Dn) m 1




Pendiente (P) % 0.013

Longitud efectiva (Le) m 38.51

Peso de la tubería (WT) Kg/ml 171.3

En la Tabla 24 se presenta la evaluación de cargas realizada para los viaductos V1 y V2.

Tabla 24. Evaluación de cargas.

Parámetro UnidadValor

Ecuación/observaciónV1 V2

Carga muerta (Wm) Kg 822.668 9015.64 Wm=WDPLe

Peso de la tubería (Wt) Kg 247.6425 6596.76 Wt=WT∗L

Peso de agua (Wa) Kg 467.721 1242.92 Wa=π(φ int )2

4∗1000∗Le

Peso de accesorios (Wacc)

Kg 107.304 1175.953 Se toma el 15% del peso del agua más el peso de la tubería,

Carga viva (Wv) Kg 200 200Se considera una carga puntual móvil de 200 Kg a lo largo del viaducto

La siguiente figura presenta el esquema básico de los viaductos propuestos (V1,V2) para el

presente proyecto. En esta figura se evidencian los componentes principales de los

viaductos: columnas y zapatas, pendolones, cable principal y pedestales.

Figura 35. Esquema básico de los viaductos.

En la Tabla 25 se presenta en resumen el diseño de los pendolones de los viaductos

proyectados.




Tabla 25. Resumen diseño pendolones.


Ecuación/observaciónV1 V 2

Carga total por pendolón Kg 282.27 674.51 C arg atotal=Wm+Wv

Numero de pendolones n 10 19La distancia recomendada

entre pendones es de 2.0m

carga muerta (Wm) Kg 82.27 474.51 Wm=WmL

∗Dis tan cia−pendones

carga viva (Wv) Kg 200 200 -

factor de seguridad 6 6

Puentes colgantes 3-4Cables de elevación y grúas 5-9Viaductos 5

carga de diseño para cada pendolón (WDP)

Kg 1693.60 4047.05 -

Diámetro de cables - ø1/4 1/2 -

carga a la ruptura Ton 2.74 4.11Manual técnico del cable,

según resistencia requerida

cable seleccionado -ø1/4 F.C IPS

6x37 PRDø1/2 F.C IPS

6x37 PRD-

Observando la tabla de propiedades físicas y mecánicas de los cables de acero, se

concluye que para el viaducto 1 se requiere un cable con alma de acero de 1” RDE y para

el viaducto 2 se requiere dos cables de 1” RDE.


Ecuación/observaciónV1 V2

Carga muerta por ml (Wm) Kg 76.117 Wm=WDPLe

Carga viva (Wv) Kg 200

Carga uniforme equivalente (Mt) 94.09 Mt= L2

8 (Wm+ 2WLL )

Fuerza Vertical (V) Kg 940.94 V=12∗Wt∗L

Fuerza Horizontal (H) Kg 7841.20 H=WL2

8 f

Fuerza de tención (T) Kg 7897.45 T=√V 2+H2

* Se utiliza un factor de seguridad de 4.5




En el Anexo 9 se presenta en detalle el diseño de infraestructura y las memorias de

cálculo de los diseños de los viaductos. En el Plano Pv 1 de 1 se presenta la planta-perfil

de estos viaductos.




8 PROPIEDADES, DERECHOS Y SERVIDUMBRES

Dentro de las áreas definidas para realizar el proyecto de la nueva línea conducción y

planta de tratamiento del Municipio de Coyaima, se necesita la evaluación de la titularidad

de los predios y los derechos de paso de las obras en mención.

Una vez el Municipio de Coyaima establezca los predios destinados y afectados para la

construcción de las obras anteriormente mencionadas, se procederá a realizar el proceso

de titularidad de dichos predios.




9 ASPECTOS AMBIENTALES

En el Municipio de Coyaima existen dos fuentes que abastecen al acueducto Quebrada

Meche y Rio Saldaña, las cuales cuentan con concesión de aguas autorizada por la

Corporación Autónoma Regional del Tolima (CORTOLIMA).

La Quebrada Meche pertenece a la cuenca hídrica del Rio Saldaña. Según la concesión

de aguas tiene una disponibilidad de 50 l/s, y el caudal aprobado para consumo humano y

domestico es de 20 l/s ó el 20% del caudal que discurra por toda la época en la fuente.

Por otro lado el Rio Saldaña se encuentra ubicada hacia el sur occidente del municipio de

a 1 km de la PTAP. Según la concesión de aguas, el caudal aprobado de ésta fuente para

consumo humano según esta misma concesión es de 20 l/s.

De acuerdo a la alternativa seleccionada, se requiere otra captación de agua para el

Municipio de Coyaima, esta nueva captación se realizara sobre la Quebrada Meche, la

cual cuenta capacidad suficiente para realizar una nueva captación, de igual forma está

autorizada por la autoridad competente, por lo tanto no se requiere obtener una nueva

concesión de aguas.

Los principales problemas ambientales presentes en estas fuentes son el deterioro por la

tala de bosques y de acuerdo con los análisis de laboratorio, la contaminación por

vertimientos de aguas residuales. Sin embargo de acuerdo con el EOT, se tiene

proyectado la reforestación y protección de nacimientos y márgenes de cauces naturales

de quebradas que abastecen acueductos a corto, mediano y largo plazo. Por otro lado,

CORTOLIMA elaboró el Plan de Manejo Integral de Ordenamiento de la cuenca del Río

Saldaña.

El Plan de Saneamiento y Manejo de Vertimientos (PSMV) no ha sido entregado a

CORTOLIMA para evaluación técnica por parte de la subdirección ambiental. En el

municipio no existe planta de tratamiento de aguas residuales. En la zona de descarga a

la descarga actual se identificaron tierras aptas para construir un sistema de tratamiento

de bajo costo tipo laguna.




El Plan de Gestión de Residuos Sólidos (PGIRS) fue adoptado mediante la Resolución

No. 066 del 09 de Junio del 2006.El servicio de aseo se restringe al perímetro urbano,

pues la zona rural no está cubierta. El municipio hace parte del proyecto de nuevo relleno

sanitario regional ubicado en Natagaima, sin embargo actualmente la disposición final se

lleva a cabo en un botadero a cielo abierto a 2 km del casco urbano.1

1 Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (Junio 2008) Diagnostico técnico e institucional de la

prestación de los servicios de acueducto, alcantarillado y aseo. UT FORDES. Departamento del Tolima-

Municipio de Coyaima.Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811




10 PLAN DE GESTIÓN OPERACIÓN

10.1 SISTEMA DE DISTRIBUCION ACTUAL

10.1.1 Cobertura del servicio

En la actualidad, la Empresa de Servicios Públicos atiende un total de 1109 suscriptores

de acueducto, 1044 de alcantarillado y 1110 de aseo en la zona urbana, lo que asciende

aproximadamente a 3.774 habitantes.

Se considera que la cobertura física de los sistemas de acueducto y aseo es cercana al

100%, no obstante la cobertura comercial se ha reportado como inferior según el número

de suscriptores registrados y viviendas estimadas según el DANE. Para el sistema de

alcantarillado, la cobertura física se considera cercana al 100%, pero es importante anotar

que existen usuarios no poseen tratamientos individuales o hacen vertimientos a cuerpos

de agua cuando no tienen posibilidad de conectarse a la red.

En la Figura 36 se presentan los porcentajes de cobertura de los tres servicios prestados

por EMPUCOY. No obstante, debe tomarse esta información como referencia, ya que la

Empresa no ha adelantado un catastro de usuarios en los últimos 10 años.

72.00%

70.00%

100.00%

Cobertura Servicios Publicos

Acueducto

Alcantarillado

Aseo

Figura 36. Cobertura servicios públicos del Municipio de Coyaima.




10.1.2 Continuidad

El servicio de acueducto se presta durante 8 horas en tres sectores, debido a las bajas

presiones que se presentan en el abastecimiento del agua. Ocasionalmente existen cortes

especialmente en épocas de invierno debido a las crecientes que producen daños en

bocatomas y tuberías de aducción. El servicio se suspende en su totalidad por daños en

las líneas de conducción, mantenimiento y limpieza de la infraestructura.

10.1.3 Calidad

Para la evaluación de la calidad del agua tratada se realiza el cálculo del Índice de Riesgo

de la Calidad de Agua para Consumo Humano I.R.C.A (Decreto 1575 de 2007), el cual

indica el grado de riesgo de ocurrencia de enfermedades relacionadas cuando las

muestras no cumplen con los parámetros o características físicas, químicas y

microbiológicas del agua en los niveles aptos para consumo humano.

Este índice se calcula según los parámetros dados en el Capítulo 6, Articulo 13 de la

Resolución 2115 del 2007, en este artículo definen que el valor de I.R.C.A es de cero (0)

puntos, cuando cumple con los valores aceptables para cada una de las características

físicas, químicas y microbiologías contempladas en dicha Resolución y cien (100) puntos

para el más alto riesgo para cuando no cumple ninguno de ellos, como se muestra en la

tabla a continuación.

Tabla 26. Calcificación de riesgo en salud según el IRCA.

PUNTAJE NIVEL DE RIESGO CONCEPTO

0 – 5 Sin riesgo Apta para consumo humano

5.1 – 14 BajoNo apta para consumo humano – Susceptible de

mejoramiento14.1 – 35 Medio No apta para el consumo humano – Gestión empresa

35.1 – 80 AltoNo Apta para el consumo humano – Gestión empresa,

Alcaldía y Gobernación.80.1 - 100 Inviable Sanitariamente Agua no apta para el consumo humano

Fuente: Articulo 15, cuadro Nº 7, Resolución 2115 de 2007.

Según la resolución antes mencionada, el Instituto Nacional de Salud, realiza un control

mensual de la calidad del agua para el departamento; por medio del Sistema de Vigilancia

y calidad de Agua potable (SIVICAP); para este fin, se realizan muestreos en los puntos

concertados por dicha Secretaría, en cada municipio.




A continuación se presenta el IRCA mensual desde el año 2007 hasta el año 2010 para el


Tabla 27. Resultados de IRCA Municipio de Coyaima.

Año Mes No de muestras Analizadas

IRCA % Nivel de Riesgo

2007

Julio 2 40.4 Alto

Setiembre 4 68.8 Alto

Diciembre 4 79.5 Alto

2008Septiembre 1 43.5 Alto

Noviembre 1 41.9 Alto

2009

Febrero 1 22.7 Medio

Marzo 4 18.2 Medio

Junio 4 17.4 Medio

Julio 4 10.6 Bajo

Agosto 3 5.4 Bajo

Septiembre 5 37.8 Alto

Octubre 5 37.8 Alto

2010

Julio 3 6.1 Bajo

Agosto 3 0.9 Sin Riesgo

Septiembre 3 2.2 Sin Riesgo

Octubre 3 39.5 Alto

Noviembre 3 5.6 Bajo

Diciembre 3 6.5 Bajo

Según los resultados obtenidos, se observan resultados sin riesgo en los meses de

agosto y septiembre de 2010. Con riesgo bajo durante el mes de julio y agosto de 2009 y

julio, noviembre y diciembre de 2010. Riesgo medio durante los meses de febrero, marzo

y junio de 2009. En el 2007 y 2008, en los meses de septiembre y octubre de 2009 y

octubre de 2010 se presentó riesgo alto.

La calidad de agua del municipio, es en promedio de un nivel de riesgo medio, según las

muestras tomadas por la Secretaría de Salud desde el año 2007. Según estos resultados,

el agua suministrada por el acueducto no es apta para el consumo; según la Resolución

2115 de 2007, las acciones o gestión para mejorar la calidad del agua suministrada, que




se deben realizar según el porcentaje presentado, son responsabilidad directa de la

Empresa Prestadora del Servicio.

10.1.4 Índice de pérdidas

De acuerdo con la información técnica y comercial suministrada por Empresa de Servicios

Públicos de Acueducto, Alcantarillado y Aseo Coyaima E.S.P., no fue posible determinar

datos con base en la operación del sistema.

En la actualidad no se dispone de registros sobre volúmenes de agua producida y

facturada, dado que no se cuenta con macromedición, ni micromedición en la red de

suministro y distribución, pero se estima por parte de la Empresa de Servicios Públicos

que el valor de índice de pérdidas es mayor al índice de eficiencia establecido por la CRA

(65%).

Igualmente por las razones anteriormente mencionadas, a la fecha no se conoce el IANC.

(Índice de Agua No Contabilizada) .No se tiene evidencia, ni registros estadísticos de los

consumos reales de los usuarios ante la inexistencia de lectura de micromedición y

macromedición.

La Empresa de Servicios Públicos no ha implementado en los últimos años la ejecución

de un programa de control de fraudes, que incluya la identificación de usuarios

clandestinos o aquellos conectados fraudulentamente. Las acciones realizadas son más

reactivas y no responden efectivamente a ningún programa.

10.2 MODELACIÓN DEL SISTEMA ACTUAL

10.2.1 Demandas

Para el análisis de la demanda con la asignación de un consumo o demanda neta máxima

de 125 L/hab/día, una dotación bruta de 167 L/hab/día, un caudal medio diario de 9.52

L/s y con las proyecciones de la población, se calcularonó los respectivos caudales de

diseño (Caudal Máximo Diario - QMD y el Caudal Máximo Horario - QMH) para un nivel

de complejidad medio el cual adopta un coeficiente de consumo máximo diario (Ver Tabla




B.2.5. RAS-2000) k1 = 1.30 y un coeficiente de consumo máximo horario (Ver Tabla B.2.6.

RAS-2000) k2 = 1.60. Los cálculos históricos del 2011 al 2036, se presentan en la tabla

que se encuentra a continuación

Tabla 28. Proyección de demanda sistema de acueducto.

Año

DEMANDA

Hab. CLIMA

Dotación

Neta

(l/hab/día)

Perdidas

Dotación

Bruta

(l/Hab/día)

Qmd

(l/s)

QMD

(l/s)

QMH

(l/s)K1 K2

2011 4935 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 9.52 12.37 19.80

2012 5023 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 9.69 12.60 20.15

2013 5113 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 9.86 12.82 20.52

2014 5205 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 10.04 13.05 20.88

2015 5299 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 10.22 13.29 21.26

2016 5394 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 10.40 13.53 21.64

2017 5490 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 10.59 13.77 22.03

2018 5589 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 10.78 14.02 22.42

2019 5689 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 10.97 14.27 22.83

2020 5791 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 11.17 14.52 23.24

2021 5895 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 11.37 14.78 23.65

2022 6001 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 11.58 15.05 24.08

2023 6109 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 11.78 15.32 24.51

2024 6218 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 12.00 15.59 24.95

2025 6330 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 12.21 15.87 25.40

2026 6443 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 12.43 16.16 25.85

2027 6559 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 12.65 16.45 26.32

2028 6677 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 12.88 16.74 26.79

2029 6797 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 13.11 17.04 27.27

2030 6919 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 13.35 17.35 27.76

2031 7043 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 13.59 17.66 28.26

2032 7169 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 13.83 17.98 28.77

2033 7298 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 14.08 18.30 29.28

2034 7429 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 14.33 18.63 29.81

2035 7562 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 14.59 18.96 30.34

2036 7698 CALIDO 125 25% 167 1.30 1.60 14.85 19.30 30.89




El Mmunicipio de Coyaima cuenta con número promedio de 1110 suscriptores,

distribuidos en los estratos de la siguiente manera:

La mayor participación le corresponde a los clasificados en el Estrato 2, con un número

total de 800 suscriptores (72%), en el Estrato 3 con 178 suscriptores (16%), le sigue el

Estrato 1 con 60 suscriptores (6%), Estrato 4 y 5 con 3 y 1 suscriptor respectivamente y

por último Estrato 6 con 15 suscriptores (2%).

En la Figura 37 se presenta la distribución y ubicación espacial de los usuarios del





Figura 37. Producto del catastro de usuarios.

La asignación de las demandas se realiza mediante la determinación de los polígonos de

Thiessen, los cuales son una construcción geométrica que usa un plano euclideo y unos

puntos de control. Un plano euclideo es de dimensión finita, por lo que en el presente

municipio, el límite es definido por el perímetro urbano y los puntos de control son los

nodos de la red de acueducto sobre los cuales se puede realizar la asignación de la

demanda.




Una vez definidos los polígonos, se realizó un cruce espacial con base en la ubicación de

los usuarios, utilizando el resultado de las encuestas a los suscriptores y del

levantamiento topográfico. En la Figura 38 se presentan la construcción de los Polígonos

de Thiessen.

Figura 38.Construcción de los Polígonos de Thiessen.

Como se observa en anterior figura para cada nodo de la red se le asigna un caudal

correspondiente a la fracción del área aferente. Así, si un nodo tiene un área aferente que

corresponde al 1 % del total, el caudal asignado a dicho nodo será del 1 % del caudal

total.

10.2.2 Presiones del servicio




Con el objeto de conocer los comportamientos de las presiones en la red y poder

establecer las condiciones en las áreas críticas de servicio, se realizan planes

piezométricos. Estos planes consisten en tomar presiones en sitios claves para verificar la

calidad del nivel de servicio y calibración del modelo hidráulico. La consultoría no realizó

este plan piezómetro en el municipio, debido a que el sistema actual no posee

macromedidores mecánicos o electrónicos, ni micromedidores para realizar las

mediciones de presión. Igualmente se dificulta realizar dichas mediciones en la red, ya

que el sistema actualmente está funcionando con racionamientos, lo que genera que esté

se comporte de manera atípica y presenta frecuentes despresurizaciones.

10.2.3 Restricción del sistema

A pesar del alto grado de cobertura de las redes y de su buena capacidad de transporte

de caudales, en la actualidad el servicio de agua potable en el Municipio de Coyaima no

se presta de forma continua, ya que es necesario implementar cuatro sectores operativos

a lo largo de un ciclo de tres días, para que las tuberías cuenten con las presiones

necesarias.

Los resultados de la modelación hidráulica demuestran que los problemas de prestación

de servicio de acueducto que actualmente padece el Mmunicipio de Coyaima están

asociados principalmente con los altos consumos de sus suscriptores.

El sistema de bombeo del Rio Saldaña presenta problemas debido a que actualmente se

encuentra en una zona de alta turbulencia del rio, lo que ocasiona el bombeo de

sedimentos y el continuo daño de las bombas y tuberías.

En el Municipio de Coyaima el 100% de las válvulas presentan restricción en su operación

por falta de mantenimiento, no se logró tampoco realizar la operación de los hidrantes por

falta de acompañamiento del operario de las redes del municipio.

10.3 MODELACIÓN DEL SISTEMA OPTIMIZADO




Las recomendaciones para la optimización hidráulica del sistema de distribución del

acueducto se pueden resumir en los siguientes alcances:

Diseño e implementación de la sectorización hidráulica y operativa.

Implementación de la macromedición.

Implementación de la micromedición.

Optimización de la red.

En las Figura 39, Figura 40 y Figura 41, se muestra la optimización del sistema del

Municipio de Coyaima, donde se obtuvo la distribución de presiones en los distintos nodos

de la red. Como se puede observar, no hay presencia de presiones inferiores a 10 m.c.a.

ni superiores a 60 m.c.a. en la red de distribución.

La velocidad media de flujo en la red de distribución para el periodo de diseño se

encuentra en el rango recomendado por el RAS 2000. La modelación hidráulica del

sistema optimizado se presenta en el Anexo 4 del presente informe.




Figura 39. Modelo Hidráulico Optimizado del Sistema de Acueducto del Municipio de

Coyaima.




Figura 40. Distribución de presiones a periodo de diseño.

Figura 41. Velocidad media de flujo a periodo de diseño.




10.3.1 Obras Preliminares

De acuerdo con el diagnóstico realizado por esta consultoría y las alternativas

presentadas en la reunión realizada en Coyaima, con el fin de socializar, definir y

seleccionar la mejor alternativa con el personal de la Alcaldía del Municipio de Coyaima

se eligió desarrollar y diseñar la Alternativa 2.

Con base en la alternativa seleccionada se requiere realizar la construcción de una planta

de tratamiento compacta, tanque de abastecimiento y línea de conducción para abastecer

principalmente la población futura (Barrios Benigno Capera y Coyaima vive). Igualmente,

se optimizará la conducción instalando y cambiando las válvulas de purgas y ventosas

para su correcto funcionamiento, También se debe implementa la Macromedición en la

salida del tanque y la Micromedición en el sistema de distribución, como plan de

reducción de pérdidas.

Adicionalmente se deberá realizar una serie de obras sobre las redes de distribución con

el fin de mejorar la operación del sistema y reducir el índice de agua no contabilizada.

10.3.2 Optimización de la Red

10.3.2.1 Obras de Optimización Hidráulica Inmediata

Con el propósito de mejorar las condiciones de operación general del sistema de

distribución, se evaluó el comportamiento hidráulico de las redes y se observó que deben

realizarse algunas acciones inmediatas para su optimización.

Las obras inmediatas son de tipo comercial, las cuales se enumeran a continuación de

acuerdo a su orden de prioridades.

Optimización y sectorización de las redes de distribución.

Macromedicion: es muy importante realizar la implementación de la

macromedición, esta ayudará a controlar el consumo del municipio y que sumado

a la implementación de la micromedición ayudara a la detección de los orígenes




de pérdidas de agua en el sistema y a la toma de decisiones para su pronta

solución.

Micromedición: La instalación de nuevos micromedidores se debe iniciar antes de

realizar la optimización de las redes de distribución.

Implementación del Plan de Reducción de pérdidas, el cual consiste en:

Implantación de la micromedición

Programas de ahorro del recurso

Implantación de la macromedición

Implantación del plan de sectorización

Implementación del control de fugas

Implementación del programa de gestión operacional

Instalación de purgas en los puntos bajos y ventosas en los puntos altos, para un

correcto funcionamiento de la conducción.

10.4 PROGRAMA DE CONTROL DE PÉRDIDAS

Las pérdidas técnicas de agua, también llamadas fugas, ocurren en los sistemas de

distribución de agua potable debido a la no estanqueidad de los mismos. Es decir, ocurren

debido a roturas, mal acoplamiento de uniones, válvulas, empaquetaduras, y demás

elementos del sistema. Estos flujos de agua no controlados constituyen un importante

factor agravante de las pérdidas de agua potable debido a su naturaleza y su gran

participación porcentual en las mismas. Pues, además de representar una pérdida

efectiva de líquido, las fugas tienen reflejos sociales y económicos importantes en la

población, ya que se trata de agua captada, tratada, almacenada, y distribuida, que se

pierde debido a fallas en el sistema de abastecimiento en el instante en el que está lista

para ser consumida. Si una tubería se rompe o presenta fugas durante la operación podrá

tener inicialmente un defecto, haber sido dañada durante la instalación, estar deteriorada

y fatigada ya sea por la corrosión o por el envejecimiento del material, e incluso ser el

resultado de fallas producidas por altas presiones o el acomodo natural del suelo.




Tipos y clasificación de las fugas

Teniendo en cuenta que una fuga es un escape de agua en cualquier punto de un sistema

de abastecimiento, son muchas las características que pueden ser utilizadas para hacer

una clasificación de las fugas. Básicamente se puede decir que existen las fugas visibles

y no-visibles. En el caso de las visibles aunque el efecto está‚ a una distancia importante

del punto donde se dio a conocer, este emerge al exterior bien al pavimento o al terreno

en general. Cuando por las condiciones del terreno o por el valor de la fuga, el agua se

infiltra en el terreno o drena hacia tuberías de alcantarillado la fuga es no-visible; pudiendo

ser o no visible en el futuro, dependiendo de las condiciones del terreno en cuanto a su

permeabilidad y al tamaño de la fuga.

Normalmente se utilizan los términos “fuga” y “rotura” de diferentes modos, pues no existe

definición normalizada. Una rotura en una tubería requiere una reparación de emergencia,

mientras una fuga no, adicionalmente, la evidencia de una rotura es obvia, mientras la

detección de una fuga puede requerir equipo especial. Aunque no hay reglas definitivas y

firmes.

Con el objetivo de controlar las pérdidas técnicas en los sistemas de abastecimiento de

agua, Lambert, Mayers y Trow (1998) realizan una clasificación de las fugas en: fugas

comunicadas o registradas, no comunicadas o registradas y fugas de fondo.

Fugas comunicadas: son fugas y roturas reportadas, de caudales de fuga altos pero de

corto período de duración. Las fugas comunicadas (o registradas) generalmente originan

corrientes o charcos visibles en la superficie, originando una pérdida de agua y como

consecuencia de ello un descenso de presión que puede dar origen a una deficiencia del

servicio.

Fugas no comunicadas: son fugas y roturas no reportadas, de caudales de fuga

moderados cuyo promedio de duración depende del método de control activo de fugas

aplicado. Las fugas no comunicadas (o no registradas) son encontradas solamente

cuando se lleva a cabo una política activa de gestión, por lo que pueden existir durante

meses o incluso años, y perder mayores volúmenes de agua que las fugas

comunicadas.

Fugas de fondo: son fugas en juntas, accesorios, y en los pequeños agujeros

ocasionados por la corrosión. Son fugas de caudales muy bajos para ser detectados por




métodos acústicos además de ser no visibles. Las fugas de fondo son fugas de caudales

bastante bajos, pero pueden dar cuenta de una considerable proporción del volumen

anual de pérdidas. Esta clasificación adicional, realizada por Hirner W. H. (1998) no solo

depende de la relación entre el número de fugas, de los caudales medios, y de la

duración media de cada tipo de fuga; pues también considera cuales fugas pueden ser

reparadas para ser económicamente rentables para la compañía. La clasificación de

Hirner plantea tres grandes tipos de fugas: las pérdidas inevitables, las pérdidas

tolerables y las pérdidas recuperables.

Pérdidas Inevitables: son las fugas de fondo, y son tan pequeñas que no es económico

repararlas, pues no son detectables. Son económicamente detectables para la compañía.

Las Pérdidas Tolerables: fugas detectables que están en un rango entra las inevitables y

las pérdidas recuperables.

Las Pérdidas Recuperables o Grandes Pérdidas: es económico repararlas.

Efecto sobre las fugas reportadas y las pérdidas de fondo

La relación promedio sugiere que una reducción de X % en la presión máxima implicará la

reducción de la frecuencia de aparición de fugas en 1.4 x X %. La relación máxima y

mínima son 2.8 x X % (sujeta a una reducción máxima de 90 %), y 0.7 x X %. Sin

embargo, los autores notaron algunos casos en los cuales se presentaron reducciones

significativas en la frecuencia de aparición de fugas en tuberías, pero no en acometidas y

conexiones de servicio y viceversa.

El efecto sobre las fugas reportadas será una reducción tanto en el caudal de las fugas

como en su frecuencia de aparición. Para estimar el nuevo valor de pérdidas anuales por

fugas reportadas, primero se debe calcular el porcentaje de reducción de frecuencia

esperado:

%RF=FRF∗%RP∗( PmaxPprom

)

Dónde:

%RF: Porcentaje de reducción de frecuencia esperado.

FRF: Factor de reducción de frecuencia. Depende del estado de la red.

0.7 Red en buenas condiciones.

1.4 Red en condiciones regulares.Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811




2.8 Red en malas condiciones.

Pmax/Pprom: Factor que estima en qué proporción se reducirá la presión máxima,

cuando se reduce la presión promedio en una unidad.

PFNR1=PFNR0∗( P1P0 )

N 1

∗(1−%RF)

Dónde:

PFNR1: Pérdidas por fugas no reportadas, estimadas después de la reducción de la

presión y expresadas en m³/año.

PFNR0: Pérdidas antes de la reducción de presión.

N1: ver valores en Tabla 29.

La reducción en el número de fugas reportadas también implicará una reducción en los

costos de reparación de las fugas. Para hallar el número de reparaciones evitadas, el

número de fugas reportadas antes del esquema de control de presión se debe afectar por

el factor %RF. Si esta cifra se multiplica por el costo unitario de cada reparación, se

obtendrán los ahorros correspondientes.

Tabla 29. Valores de N1 para diferentes tipos de fugas.

Tipo de fuga N1Pérdidas de fondo 1.5

Fugas detectables ( reportadas y no

reportadas)

El material de las tuberías es desconocido 1Si predomina las grietas en las tuberías flexibles 1.0 < N1<1.5

Si predomina las fugas en las tuberías rígidas 0.5<N1<1.0

Indicador de fugas en infraestructura (IFI) (infraestructure leakage index)

Es la relación del comportamiento real de la infraestructura con relación a fugas a una

presión determinada de operación.

Calculado en función de las presiones existentes para cada sistema y su continuidad de

servicio; por lo que puede ser utilizado efectivamente como factor de comparación entre

diferentes sistemas de abastecimientos. Un valor de ILI igual o incluso menor que 1 indica

que el sistema se encuentra en las mejores condiciones posibles de operación y gestión;

y a medida que un sistema envejece y/o su gestión empeora, el ILI tenderá a aumentar

sensiblemente, situándose entre lo aceptable en el entorno de 5, ver Tabla 30.




Tabla 30.Perdidas Físicas

CATEGORIA TECNICA DE DESEMPEÑO ILI

PÉRDIDAS REALES EN LITROS/CONEXIÓN/DÍA(cuando el sistema esta presurizado): a una presión promedio de :

10 m 20 m 30 m 40 m 50 m

país desarrollado

A 1-2 < 50 < 75 < 100 < 125B 2-4 50-100 75-150 100-200 125-250C 4-8 100-200 150-300 200-400 250-500D >8 >200 >300 >400 >500

país en vías de

desarrollo

A 1-4 < 50 <100 <150 <200 <250B 4-8 50 -100 100-200 150-300 200-400 250-500C 8-16 100-200 200-400 300-600 400-800 500-1000D >16 >200 >400 >600 >800 >1000

PRAI (pérdidas reales anuales inevitables)

Las fugas de fondo conforman el PRAI, este muestra el mejor estado potencial de

pérdidas técnicas que podrá alcanzar un sistema para las condiciones particulares de

longitud de redes y acometidas, número de acometidas y presiones de servicio. Los

componentes del PRAI pueden ser obtenidos utilizando los valores apropiados de los

parámetros de frecuencia y duración de las roturas, y relaciones típicas entre presiones y

caudales de fugas para sistemas en buenas condiciones de mantenimiento, Ver Tabla 31

Tabla 31. Niveles inevitables de pérdidas para los diferentes componentes de un sistema de

agua potable.

Tipo de Infraestructura Fugas de fondo

Roturas reportadas

Roturas no reportadas

PRAI TOTAL

UNIDADES

Red de distribución9.6 5.8 2.6 18.0

Litros/Km de tuberías/día/mca.

Acometidas 0.60 0.04 0.16 0.80 Litros/Acometida/día/mca.Acometidas (medidas

desde la red de distribución hasta el medidor)

16.0 1.9 7.1 25.0 Litros/Km/día/mca.


A La reducción adicional de las pérdidas puede ser antieconómica, aunque se presenten racionamientos. Se requiere de un análisis cuidadoso para identificar las medidas de mejoramiento costo efectivas.

B Potencial de mejoramiento interesante. Considere la gestión de presiones, unas mejores prácticas para el control activo de pérdidas y un mejor mantenimiento del sistema.

C El nivel de pérdidas es importante. Esta situación es tolerable sólo si el agua es barata y en exceso. Aun así, analice el nivel y naturaleza de las pérdidas e intensifique los esfuerzos por su reducción.

D El uso de los recursos es terriblemente ineficiente. Los programas de reducción de pérdidas son imperativos y de alta prioridad.

105



Los valores, mostrados en la tabla, fueron obtenidos a partir de un análisis estadístico de

datos procedentes de más de 27 abastecimientos en 20 países y muestran la

preponderancia de las fugas en las acometidas frente a las fugas en las tuberías de

distribución, y la menor importancia del número en aquellas. Estos pueden ser

presentados como ecuaciones en unidades internacionales o inglesas.

Ecuación básica:

PRAI=18∗Lm+0.80∗Nc+25∗Lp¿∗P

Dónde:

Lm = Longitud de tuberías (Km)

Nc = Números de conexiones

Lp = Longitud total de la acometida (hasta el medidor) (Km)

P = Presión promedio de operación (m.c.a.)

IRPT (índice real de pérdidas técnicas)

Su cálculo se realiza estudiando los tres tipos de fugas para cada infraestructura del

sistema de abastecimiento, esto es, en depósitos de almacenamiento, en tuberías de

transporte (acueductos), tuberías de distribución y acometidas; considerando ciertos

parámetros que ejercen influencia en los volúmenes de las pérdidas técnicas derivadas de

las fugas detectables. Para el cálculo del IPRT se suele utilizar un software diseñado

específicamente para cada compañía, en el que cada uno de los componentes de las

pérdidas técnicas está modelado a partir de información que permita cuantificar las

pérdidas técnicas anuales.

PRT= Perdidaanuales reales delbalance de aguaNc

El Programa de Control de Pérdidas Técnicas y Comerciales en sistemas de distribución

de agua potable es el resultado de controlar la infraestructura física y comercial de la

empresa. Alcanzar el control de la información comercial exige adelantar las siguientes

tareas:




Levantamiento topográfico de urbanismo

Actualización de nomenclatura predial

Catastro de usuarios y clientes potenciales

Además de la necesidad de controlar la operación en sus aspectos comerciales, está

vigente la urgencia de reducir el volumen de pérdidas que está repartido por todo el

municipio y cuyos componentes no pueden ser medidos tales como fugas, usuarios

clandestinos, escapes internos no registrados, etc.

Tanto los costos como los beneficios de la reducción de las pérdidas de agua son muy

variados, pues dependen de la naturaleza de las pérdidas. En la Tabla 32, se resumen los

tipos de pérdidas de agua, los costos asociados con ellas y las acciones tendientes a

reducirlas.

Tabla 32. Costos y acciones según la clase de pérdida.

Tipo de pérdida CausasCosto de las

pérdidasAcciones de corto plazo

Acciones de mediano y largo

plazo

TÉCNICAS

Se desconoce el volumen de entrada al

sistema

Ausencia de macromedición (a la salida de la planta

de tratamiento)

Implican no poder precisar las pérdidas físicas ni económicas

de agua. Pueden desproporcionar las

verdaderas perdidas.

Instalación de macromedidores

Programa de mantenimiento,

reparación o reposición de

macromedidoresSe desconoce el

volumen de entrada a los sectores hidráulicos

Ausencia de macromedición (a la salida del tanque II y de la cámara de

quiebre)

COMERCIALES

Agua no facturada a usuarios

Ausencia de Micromedidores.

Involucra dos situaciones:

1. Porción del agua no facturada, que se consumiría si se

midiera correctamente.

Beneficio por mayor facturación.

2. Desperdicio: costo de producción y

distribución del agua que se consume en

exceso.

Instalación y reposición de

micromedidores

Catastro de usuarios, programa de instalación y/o mantenimiento de micromedidores

Agua no facturada a usuarios clandestinos

No existe gestión comercial

Legalización e instalación de

micromedidores

Catastro de usuarios, programa de normalización y

socialización de usuarios

Consumo no facturado de uso público

(fuentes, hidrantes) y propio

Ausencia de medición

Limitación al uso estrictamente

necesario, educación

Limitación al uso estrictamente

necesario, educación

Para garantizar el control y reducción de las pérdidas técnicas y comerciales, es

necesario que esta establezca estrategias de fortalecimiento en la gestión comercial y

técnica.




Balance hidráulico de pérdidas del sistema

Con el balance se conoce el recorrido del agua desde su captación hasta la distribución.

Con una buena instrumentación de equipos de medición de caudal se pueden determinar

los puntos donde se presentan el máximo y mínimo consumo en cada una de las partes

del sistema y se pueden cuantificar las pérdidas de agua en cada uno de las

componentes.

El propósito del balance hidráulico es cuantificar los volúmenes de agua que pasan por

cada uno de los componentes del sistema y estimar las pérdidas desde la planta de

tratamiento hasta los usuarios finales.

Componentes de la red de acueducto del municipio, en la macromedición:

1. Plantas de tratamiento: PTAP (existente) y PTAP II (proyectada), estos puntos

requieren de medición en la salida.

2. Tanque distribución I y II: corresponde al agua que es distribuida hacia la red matriz.

Igualmente estos puntos requieren la medición en la salida.

3. Redes Matrices: corresponde al agua que es conducida hacia los usuarios.

En el siguiente esquema muestra el balance hidráulico del sistema de producción y

distribución del municipio.




Figura 42. Esquema de balance hidráulico- Sistema proyectado.

El esquema permite ver cómo cuantificar las pérdidas técnicas entre las plantas de

tratamiento y las estructuras de almacenamiento y determinar las pérdidas técnicas y

comerciales en el sistema de distribución de los usuarios finales.

Las pérdidas en el sistema general se desagregan de la siguiente manera, si se tiene

medición de caudal en cada uno de los puntos mencionados:

(1) - (2) = Pérdidas en conducción agua tratada

(2) + (3) = Pérdidas técnicas en el sistema de distribución

Se recomienda llevar un control de medidas en cada una de los puntos antes

mencionadas para resolver estas ecuaciones.

10.4.1 Formulación del sistema matriz

Para el establecimiento de la línea expresa de alimentación de los sectores hidráulicos se

requieren las siguientes obras:




1. Realizar la desconexión de las tuberías existentes para aislar y conformar la línea

expresa.

2. Implantar nuevas tuberías para abastecer los usuarios. Este nuevo trazado será

paralelo a la línea expresa.

3. Instalar 3 (tres) válvulas de cierre permanente (VCP) nuevas al sistema, las cuales se

encargaran, junto con algunas existentes, de generar los seis sectores operativos.

4. Cerrar 3 (tres) válvulas existentes de forma permanente (VCP). Estas válvulas, junto

con las mencionadas en el numeral anterior deben permanecer cerradas para generar la

sectorización hidráulica de la primera etapa.

5. Apertura total y permanente (salvo para mantenimientos o reparaciones) de todas las

demás válvulas de la red de distribución.

Sistema Nuevo:

Para el Sistema Nuevo se desarrollaran los siguientes aspectos:

- Formulación e implementación de un sector hidráulico.

- Instalación de línea expresa para abastecer el sector hidráulico proveniente de la PTAP y tanque nuevos.

- Conexión de la línea expresa con la red existente del Barrio Benigno Capera.

- Desconexión de la red del Barrio Benigno Capera a su abastecimiento actual (PTAP existente).


Para el establecimiento de la línea expresa de alimentación del sector hidráulico del

Sistema Nuevo se requieren las siguientes obras:

1. Desconectar la red de distribución del Barrio Benigno de la PTAP existente.

2. Construir la línea expresa (6 pulgadas) proveniente del tanque de almacenamiento

nuevo.

3. Conectar la línea expresa a la red del Barrio Benigno Capera para alimentarlo.

4. Instalar 1 (una) válvula de corte (VC) en la conexión de la línea expresa con la red

existente de Benigno Capera.

5. Construcción de línea expresa (4 pulgadas) hacia el futuro desarrollo Coyaima Vive.

Dicha construcción se debe hacer cuando el desarrollo de vivienda se ejecute.




10.4.2 Formulación de la sectorización

Siempre y cuando los consumos de la red lleguen a valores aceptables de acuerdo a la

Resolución 2320, se plantea una sectorización permanente. Los sectores resultantes son

alimentados de manera expresa desde el almacenamiento del sistema.

Por lo anteriormente expuesto, se ha determinado la sectorización requerida para

optimizar la distribución. El Sistema Existente queda dividido en 3 sectores hidráulicos,

mientras que el Sistema Nuevo solamente contendrá un sector.

Para establecer los sectores hidráulicos se requiere:

Sistema Existente:

Se debe desarrollar de manera inmediata e incluye los siguientes aspectos:

- Formulación e implementación de tres sectores hidráulicos.

- Establecimiento de la línea expresa de alimentación de los sectores hidráulicos.



10.4.3 Formulación de la macromedición

Es el proceso mediante el cual se obtienen, procesan, analizan y divulgan los datos de

producción, conducción y distribución, relativos a caudales, presiones y niveles de los

puntos significativos del sistema de acueducto.

Como herramienta de control, la macromedición facilita la eficiente operación del sistema

de acueducto, contribuye a determinar la distribución de caudales entre los diferentes

sectores, permite la evaluación del comportamiento hidráulico ordinario de los

componentes del sistema, tanto para la planeación como para el diseño de la

sectorización operativa de la red.

Las inversiones en macromedición tienen incidencia en el control de pérdidas tanto

operativas como comerciales, puesto que la información capturada contribuye a

desagregar las pérdidas por causas y a la consecuente formulación de proyectos de

reducción por tipo de pérdidas, facilitando el seguimiento a las inversiones.




Objetivos Operativos: La macromedición está encaminada a determinar los caudales

entregados al municipio y a los diferentes sectores hidráulicos. Su propósito operativo

está encaminado a orientar la actuación técnica sobre la red, el manejo temporal de

almacenamientos y alternativas de suministros, o bien para determinar el grado de

utilización y período de saturación de los elementos del sistema.

Objetivos Comerciales: La macromedición puede tener un propósito de carácter

comercial para controlar las actividades de lectura y facturación, en un sector

determinado.

De uso múltiple: En caso de emplear equipos de macromedición en la planta de

tratamiento (error ±2%), sus resultados pueden ser aprovechados para ajustar las

fórmulas de calibración de las estructuras internas de medición que se utilizan en el

cálculo del volumen utilizado en los procesos de producción de agua potable.

De acuerdo a la reglamentación vigente, todo proyecto de acueducto debe presentarse

con actividades complementarias destinadas a mejorar la eficiencia del servicio. En el

Numeral A.5.2.1, RAS-2000 se definen los parámetros que el diseñador debe tener en

cuenta en la determinación de las características para desarrollar el proyecto. Con el

objetivo de incrementar los niveles en el sistema de macromedición, la tabla indica:

Tabla 33.Parámetros de desarrollo de macromedición.

Parámetro Valor del sistema Nivel de complejidad medio (porcentaje)

Cobertura mínima de macromedición 100%

El RAS 2000, también establece la priorización de los parámetros de inversión teniendo

en cuenta la importancia de afectación sobre los usuarios (Numeral A.5.2.2).

Plan de mejoramiento de la calidad del agua.

Plan de incremento de los niveles de macromedición.

Programa de ampliación de cobertura de la micromedición.

Programa de reducción de pérdidas.

Verificación de dotaciones y plan dirigido a reducir el consumo de agua, según la Ley

373 de 1997.

Utilización de instrumentos de bajo consumo y campañas de ahorro de agua.

Ejecución de macromedición




Dado que la norma RAS 2000 define la macromedición, como el sistema de medición de

grandes caudales, destinados a totalizar la cantidad de agua que ha sido tratada en una

planta de tratamiento, la que está siendo transportada por la red, o la que se distribuye en

diferentes sectores determinados, los objetivos principales de este parámetro se pueden

agrupar en las siguientes categorías:

Establecer el nivel de pérdidas.

Optimizar la dosificación de químicos en plantas.

Mantener un control permanente del sistema.

Garantizar el conocimiento del caudal de grandes consumidores o sectores

establecidos.

Según el Numeral B.7.8.8 de la norma RAS-2000, antes de instalar los macromedidores

en la red de distribución de agua potable, ya sea aguas abajo de las plantas de

tratamiento, aguas arriba de los tanques de compensación o en los puntos de entrada a

sectores de la red bien definidos que pueden ser atendidos por empresas de prestación

del servicio individuales, la empresa prestadora del servicio del municipio debe garantizar

el correcto funcionamiento de éstos. Los macromedidores deben ser probados en los

talleres de la empresa o, en caso de que éstos no existan, en talleres de empresas de

municipios que cuenten con ellos o laboratorios certificados en su país de origen según

normas ISO, AWWA, DIN o ASTM.

En casos de macromedidores especiales, la empresa prestadora del servicio en el

municipio puede aceptar la calibración presentada por el fabricante, siempre y cuando

éstos se encuentren homologados por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas

(ICONTEC).

Requisitos de macromedición física

Según el (RAS-2000 B.7.10), una vez que la red de distribución se encuentre en

operación, y durante todo el período de vida útil del proyecto, debe verificarse los

caudales medidos por los macromedidores, teniendo en cuenta los siguientes requisitos

para el nivel de complejidad medio:




1. Se debe realizar una medición horaria durante 24 horas de caudal a la entrada y

salida de los tanques y a la salida de la o las plantas de tratamiento de la red.

2. Mantenimiento de macromedidores: debe cambiarse o repararse el macromedidor en

un máximo de cinco días, manteniendo la continuidad en el servicio.

Medidores recomendados

Dentro del amplio rango de medidores, existe una gama muy completa en cuanto a

funciones de medición, desde la simple lectura visual, pasando por el control de

dosificación volumétrica y salidas de pulsos para la recogida y el control de datos a través

de medios digitales. Esta consultoría recomienda los medidores mecánicos de turbina tipo

Woltman conforme a la calidad del agua, los caudales manejados, la vida útil del equipo y

principalmente el costo. (Ver Figura 43).

Medidores tipo Woltman

Son medidores mecánicos, donde el fluido provoca que el rotor de la turbina gire a una

velocidad que depende de la velocidad de flujo. Los hay de dos tipos, mecánicos donde

se activan una serie de engranes y se registran en un contador; y los electrónicos que

conforme cada una de las aspas de rotor pasa a través de una bobina magnética, se

genera un pulso de voltaje que puede alimentarse de un medidor de frecuencia, un

contador electrónico u otro dispositivo similar cuyas lecturas puedan convertirse en

velocidad de flujo. Las velocidades de flujo para estos medidores van desde 0.02 l/min

hasta algunos miles de l/min, y se presentan en diámetros de 1½” hasta 20” regularmente.

(Ver Figura 44).




Figura 43.Tipos de medidores Woltman.




Figura 44. Características de los medidores tipo Woltman recomendados.

Características principales de los medidores tipo Woltman

Los medidores recomendados tienen las siguientes características por las cuales fueron

seleccionados:

Bajas pérdidas de carga.

Elevada precisión incluso a bajo caudal.

El director de flujo a la entrada del contador protege la hélice y la unidad de medición

de partículas extrañas.

Posibilidad de instalación vertical u horizontal.

Recubrimiento especial de epoxi contra la corrosión.

Hélice y rodamientos de materiales plásticos especiales, de reducido desgaste y larga

vida.

Cabezal con totalizador e indicador de paso de agua integrado.

Pueden suministrarse con salida de emisor de pulsos para conexión a programadores

y automatismos.




Observaciones de instalación

Con el objetivo de reducir los márgenes de error en la medición de los aparatos a instalar,

esta consultoría recomienda el cumplimiento de las siguientes observaciones:

Para la estabilización del flujo, se requiere un tramo de tubería recta a la entrada cuya

longitud sea por lo menos unas diez veces el diámetro.

A la salida del contador, se requiere una tubería recta con una longitud de 2 a 5 veces

el diámetro de la misma.

Evitar la instalación de válvulas de retención, reguladores de presión, tees, codos,

etc., inmediatamente antes o después del contador.

No debe instalarse un contador en una tubería nueva sin realizar previamente el

lavado de la misma.

El contador debe estar siempre lleno de agua.

Macromedición permanente

Dado que los macromedidores se requieren para poder establecer el consumo en

volumen de agua de un determinado sector de la población. La información suministrada y

recopilada por los macromedidores es una herramienta básica en la determinación del

porcentaje de agua que no es facturada y que se consideran pérdidas. De tal forma, que

con esta información la Empresa de Servicios Públicos EMPUCOY ESP oriente las

medidas o planes de contingencia para reducir dichas pérdidas que se presenten en el

sistema (con la detección de fugas, regulación de los sectores con altos consumos, etc.).

La macromedición debe ubicarse considerando los parámetros establecidos, en los

puntos de medición. En la Tabla 34 se muestra la localización de los puntos de

macromedición.




Tabla 34. Localización y función de macromedición.

MACROMEDIDOR UBICACIÓN FUNCIÓN TIPODIÁMETRO (pulgadas)

MP1Salida Planta de tratamiento

de agua potableMedir el caudal de

agua tratadaExistente 6

MP2Salida Planta de tratamiento

de agua potableMedir el caudal de

agua tratadaProyectado 6

MT1Salida tanque de almacenamiento

Medir el caudal total del sistema de distribución

Existente 6

MT2Salida tanque de almacenamiento

Medir el caudal total del sistema de distribución

Proyectado 6

M1 Entrada sector 1Medir el caudal

distribuido al Sector 1.Existente 4






distribuido al Sector 4.Proyectado 3

En la Figura 45 se puede observar el esquema general de la localización de los puntos de

macromedición.

Figura 45.Esquema general de macromedicion.

Los macromedidores permiten estimar el volumen suministrado a los diferentes sectores o

a toda la población y compararlo tanto con el volumen del agua que fue tratada en la




planta como con el volumen arrojado por la micromedición, con el fin de hacer un balance

para poder encontrar el lugar donde se generan las mayores pérdidas de agua, de modo

que se orienten los planes de acción a un problema más específico.

10.4.4 Renovación de redes

Las redes de tuberías de acueducto con el tiempo presentan incrementos en la tasa de

apariciones de fugas además de alcanzar o sobrepasar la vida útil. Estos hechos han

creado la necesidad de emprender mejoras en cuanto a las condiciones físicas y

funcionales del sistemas de distribución de agua potable y entre otros beneficios impactar

en cuanto a la reducción de los niveles de pérdidas de agua hasta valores alrededor de

sus mínimos teóricos, todo esto dependerá de un reconocimiento previo de las redes en

cuanto a su edad, localización, material, diámetros, grado de deterioro y otras

características relacionadas con el impacto económico, social y ambiental en el tiempo.

Las redes de distribución de agua potable y de alcantarillado, son “activos bajo tierra” que

no solo representan un gran porcentaje en la valoración de una empresa de acueducto y

alcantarillado, sino que también, por causa de su deficiente condición, generan pérdidas

permanentes de agua, daños ambientales y problemas en la salud pública, reflejadas

finalmente en pérdidas económicas.

La edad constituye uno de los factores de mayor relevancia en los modelos de deterioro y

vulnerabilidad asociados a los elementos de un sistema de acueducto o alcantarillado. En

las ciudades colombianas, las tuberías más viejas que aún están en servicio, pueden

oscilar entre 40 y 50 años.

Un aspecto importante en el análisis de deterioro de una red de distribución de agua

potable, son las presiones manejadas en el sistema. La cantidad y frecuencia de roturas

en tuberías de distribución de agua potable es directamente proporcional a la presión de

trabajo, hecho que incrementa la cantidad de agua perdida en fugas no detectables, que

también es directamente proporcional a la presión.




10.4.4.1 Por capacidad hidráulica

Considerado como la capacidad que puede manejar la red conservando sus condiciones

óptimas de operación, se consideró cada una de las restricciones del sistema:

velocidades dentro del rango adecuado de operación, análisis de presiones observando la

capacidad del sistema para abastecer en las horas de máxima demanda y garantizar el

cumplimiento de los valores mínimos y máximos recomendados para los materiales

encontrados en la red de distribución, entre otras consideraciones consignadas en el

Capítulo 10.2.3, el mismo que recoge los tramos o elementos observados con notorias

deficiencias, en cuanto al rigor del análisis hidráulico.

10.4.4.2 Por material o daños

Los materiales convencionales para tuberías de redes distribución de agua potable tienen

distintas ventajas y desventajas en cuanto al grado de confiabilidad en el tiempo. Cada

material posee un grado de vulnerabilidad durante su transporte, instalación y

funcionamiento en el tiempo. Adicionalmente, cada tubería tiene un tipo de falla que

depende directamente del material. Según el estudio realizado por la Swedish Water and

Wastewater Association, se determinó en el año de 1990 el porcentaje de las causas de

daños en las tuberías de redes de distribución de agua potable dependiendo del tipo de

material, ver Tabla 35.

Tabla 35. Porcentaje de causas de daño en las tuberías dependiendo del material.

Acero galvan.

Otros aceros

Hierro fundido

Hierro dúctil

Polietileno PVC

Rotura 2% 3% 20% 18% 7% 11%Defecto del material 1% 30%

Corrosión 89% 94% 16% 60% 7%Fallas de instalación 1% 18% 43% 4%

Otros 1% 4% 14% 4%Inexplicable 9% 3% 61% 29% 51%

Sin embargo no se suministró por parte del administrador del acueducto local registros

históricos relacionados con fallas, roturas o información alguna correspondiente a

estadísticas de daños.




10.4.4.3 Por diámetros mínimos

La red de distribución del municipio consta de 8344 m de tubería en los siguientes

diámetros:

Tabla 36. Red de acueducto del municipio de Coyaima

Diámetro (Pulg.) Longitud (m) %1” 510 6%2” 595.4 7%3” 6207 74%4” 1032 13%

TOTAL 8344 100%

Fuente: Catastro de Redes del Consultor.

Como se puede observar en la tabla anterior el sistema de distribución no cumple

con los diámetros mínimos (6%) exigidos por la Norma RAS 2000, y deberían ser

ampliadas para cumplir con la normatividad.

Sin embargo, la zona donde se encuentran instaladas las tuberías inferiores a 2

pulgadas corresponde a una zona desarrollada recientemente, por lo cual las

tuberías tienen menos de 10 años de instalación y están ubicadas en una parte

final del sistema. Adicionalmente, no se registran problemas de presión en el

sector, tal como se ha consignado en este informe. Por lo anterior, se considera

prescindible su reemplazo al diámetro mínimo (2 pulgadas) pero se recomienda

que para cualquier intervención de la zona que requiera reemplazo, se instalen

tuberías de 2 pulgadas

Durante el proceso de recolección de datos, se notó una importante deficiencia en cuanto

a registros asociados a casos de rotura, los cuales representan deficiencias del

administrador por generar elementos necesarios para soportar modelos de deterioro y

vulnerabilidad de la red.

10.4.5 Control de presiones

La gestión de las presiones es uno de los fundamentos de una política de control de

pérdidas. Empresas que manejan sistemas de agua que usan o están considerando usar

la administración de presiones como parte de sus estrategias necesitarán considerar los

siguientes temas:Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811




La importancia del mantenimiento de presiones consistentes con mínimas

variaciones

La relación entre presión máxima y la tasa a la cual aparecen nuevas fugas

La relación entre la presión y la tasa de flujo de las fugas existentes

La predicción de efectos de la administración de presiones en la tasa de fugas, consumo e ingresos

La influencia del estándar mínimo de servicio y la topografía.

El programa de control de presiones ayudará a estabilizar la red, generar continuidad en

el servicio y evitará por consiguiente la utilización de volúmenes muy grandes de

almacenamiento, pero debe ir acompañado del programa de detección y especialmente

dadas las condiciones locales del municipio de hacer énfasis en las reparaciones y /o de

fugas o de lo contrario las pérdidas por fugas se aumentaran.

10.4.5.1 Proceso de presurización

A partir de la propuesta de sectorización desarrollada se han planteado 4 sectores (tres

existentes y uno proyectado), estableciendo el proceso de presurización paulatina por

sectores que deberá ser llevado a cabo por la empresa operadora del sistema. A

continuación se muestran las etapas de construcción de las obras:

Tabla 37. Etapa de construcción de obras.

PROCESOS DE GESTIÓN OPERACIONAL ETAPAS DE CONSTRUCCIÓN DE LA OBRA

Construcción de la nueva planta de tratamiento.Instalación del nuevo sistema de tratamiento compacto.

Programa de uso y ahorro eficiente de agua Proceso de Socialización.Implementación de la Macro y micromedición Instalación de macro y micromedidores.

Sectorización de la red.Instalar las válvulas para la sectorización de las redes.

Construcción de la línea nueva de conducción Construcción de viaductos y/o pasos especiales, instalación de ventosas y purgas en la nueva conducción.

Optimización de la línea existente de conducciónInstalación de ventosas y purgas en la línea de conducción

Construcción de la bocatoma – desarenador.Construcción de la bocatoma y desarenador de la Quebrada Meche.

Construcción del nuevo sistema de almacenamiento

Construcción de tanque de almacenamiento complementario para suplir el volumen de capacidad futura.




10.4.5.2 Estación de control

No se proponen estaciones reguladores de presión, puesto que los valores presentes en

la red de distribución no lo requieren. Ver Anexo 4.

10.4.5.3 Cartilla de válvulas

En la Tabla 38 y Tabla 39, se muestra el listado de válvulas correspondientes tanto a la

sectorización hidráulica como operativa del sistema.

Tabla 38.Listado de válvulas de cierre permanente VCP.

ID EstadoVCP-1 ExistenteVCP-2 ExistenteVCP-3 ExistenteVCP-4 ProyectadoVCP-5 ProyectadoVCP-6 Proyectado

En el Plano 2 de 2 (Localización válvulas cierre permanente y corte) se aprecia la

ubicación exacta y estado de las válvulas de la red de distribución.

Tabla 39.Listado de válvulas de corte VC.

ID EstadoVC-1 ExistenteVC-2 ExistenteVC-3 ExistenteVC-4 ExistenteVC-5 ExistenteVC-6 ExistenteVC-7 ExistenteVC-8 ExistenteVC-9 Existente

VC-10 ExistenteVC-11 ExistenteVC-12 ExistenteVC-13 ExistenteVC-14 ExistenteVC-15 ExistenteVC-16 ExistenteVC-17 ExistenteVC-18 ExistenteVC-19 ExistenteVC-20 ExistenteVC-21 ExistenteVC-22 ExistenteVC-23 ExistenteVC-24 ExistenteVC-25 ExistenteVC-26 ExistenteVC-27 Proyectado




VC-28 ProyectadoVC-29 ProyectadoVC-30 ProyectadoVC-31 ProyectadoVC-32 Proyectado

ID EstadoVC-33 ProyectadoVC.34 ProyectadoVC-35 ProyectadoVC-36 ProyectadoVC-37 ProyectadoVC-38 ProyectadoVC-39 ProyectadoVC-40 ProyectadoVC-41 ProyectadoVC-42 Proyectado

En la Figura 46 se presenta la socialización de las VCP existentes y nuevas para realizar

la sectorización.

Figura 46.Distribución de las Válvulas de Cierre Permanente VCP.




10.4.6 Formulación del proceso comercial

Deben seguir una serie de pasos que permitan identificar cada una de las posibles causas

de pérdidas, de tal forma que los resultados obtenidos para cada una de las unidades

estudiadas puedan ser utilizados para dimensionar la incidencia a futuro para el control de

pérdidas comerciales.

Tipos y causas de las pérdidas comerciales

Las pérdidas comerciales pueden originarse en cada una de las diferentes etapas de los

procesos Gestión - Cliente. En cada una de estas etapas se presentan una serie de

factores que ocasionan o pueden ocasionar perdidas comerciales, el siguiente cuadro se

mencionan las causas relacionadas en cada una de las etapas.

Tabla 40.Tipos y causas de pérdidas comerciales

ETAPA DEFINICIÓN CAUSAS

Suministro Conectar a la red de distribución Conexiones clandestinas

IdentificaciónEstablecer los datos tanto técnicos y comerciales que caracterizan al

usuario

Errores en la dirección del usuario, retrasos en la incorporación al sistema comercial, el

cliente no aparece en el sistema.

MediciónProceso en el que se registra el

consumo

Medidores defectuosos e inadecuados, medidores no instalados, error en la

estimación del consumo.

Consumo Dotaciones elevadasEquipos obsoletos de alta consumo, hábitos

de consumo, desperdicio de agua.

Facturación Elaborar y distribuir las facturas Atrasos e irregularidades.

CobroRecuperar las obligaciones que el cliente adquirió con la Empresa, en

el menor tiempo posible

Falta de pago del cliente, demoras excesivas, iniciar proceso de pago.

En los siguientes capítulos se presentan los programas comerciales que se deben

implementar para el control de pérdidas en el Municipio de Coyaima (Tolima), vale

destacar que el programa de micromedición se considera necesario desde el punto de

vista de generar datos reales de consumo y poder efectuar los datos de balance de agua

en las unidades hidráulicas, desde el punto de vista ambiental el medidor mostrara al

usuario sus desperdicios de agua y creara consciencia en el usuario para el ahorro y

conservación de las fuentes hídricas.




10.4.6.1 Micromedición

La manera de cerrar el balance hidráulico de los sectores y determinar espacialmente las

demandas es mediante la micromedición. En este programa se pretende elegir, del

mercado de micromedidores, el que ofrece las mejores características según los tipos de

usuarios que existen particularmente en el municipio.

Para esto inicialmente se deben establecer los parámetros mínimos o característicos de

los micromedidores, también deben existir características o curvas tipo de consumo de los

usuarios, con el objeto de poder determinar variable como máximo, promedio y mínimo

consumo diario. Posteriormente se establece los requerimientos técnicos de los

micromedidores.

Beneficios y Costos de la Micromedición

Los principales beneficios asociados a la micromedición, o al incremento en su nivel de

cobertura son del siguiente tipo:

Financiero. Aumento del ingreso de los prestadores debido a la eliminación del error

de facturación en caso de facturación por promedios estimados (debido a la falta de

una señal de precios adecuada, generalmente el consumo real es superior al consumo

estimado y facturado).

Económico. Reducción de la demanda de los clientes que tienen medición con

respecto a aquellos de similares características de consumo, pero facturados con

tarifa fija mensual. Esta reducción corresponde a la elasticidad precio/demanda del

consumo marginal y se traduce en un beneficio económico dado por el costo evitado

de producción (captación, tratamiento y transporte) y externalidades del exceso de

agua demandada.

Gestión. Mejoramiento de la planificación de la distribución y diseño de obras, así

como de la estructuración tarifaria, al disponerse de registros detallados de las curvas

de demanda.

Los principales costos asociados a la micromedición son:




Adquisición e Instalación de medidores. Representa un costo para los clientes,

pero tiene un impacto en el capital de trabajo de la empresa.

Operación y Mantenimiento. Corresponde exclusivamente al costo operativo

marginal de la empresa, pero no es importante.

Lectura y manejo de datos. Corresponde a un costo comercial de la empresa,

muchas veces mediante contratos con terceros.

Requisitos para la selección de medidores:

Agrupación medidores metrológicas

Los medidores deben ser agrupados en tres clases metrológicas A, B, C según dos

parámetros: el caudal mínimo (Qmin) y el caudal de transición (Qt), en la siguiente tabla

ser muestran las clases:

Tabla 41. Clases de micromedición por metrología.

CLASE Medidores de Qn < 15 m3/h Medidores de Qn > 15 m3/h

Clase AValor Q min 0.04 Qn 0.08 Qn

Valor Qt 0.10 Qn 0.30 Qn

Clase BValor Q min 0.02 Qn 0.08 Qn


Clase CValor Q min 0.01 Qn 0.006 Qn


Estos caudales definidos en función de la clase metrológica determinan el “Canal de

tolerancia” que representan los errores máximos de medida.

Criterios para selección de micromedidor

Los criterios que se deben considerar para la selección de un medidor son:

La calidad del agua: si el agua no contiene sedimentos (limo, arenas, gravilla) se

puede escoger un medidor de volumen o de velocidad. Si el agua transporta




sedimentos, aunque no sea permanentemente o bien si la calidad del agua

produce incrustaciones, se escogerá el medidor de velocidad.

La continuidad del servicio: Si la red es objeto de cortes de agua frecuentes

(problemas de falta de agua o de racionamiento de los recursos por sector) será

necesario instalar un medidor de tipo velocidad.

El régimen de consumo: es necesario adaptar el diámetro y el tipo de medidor con

el fin de cubrir al máximo la gama de caudales a los cuales se consumirán los

volúmenes de cada usuario. Es necesario conocer el caudal permanente, el caudal

mínimo, el caudal máximo y el caudal de transición.

Adecuación de un medidor para el consumo

Los diámetros de los medidores pueden ser determinados en función del consumo diario

previsto o constatado, tal como se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 42. Diámetro de medidores según consumo

CONSUMO DIARIO HASTA DIÁMETRO MEDIDOR EN mm3 m3 155 m3 20

14 m3 3035 m3 40

100 m3 60200 m3 80450 m3 100

Programa de instalación de medidores

A continuación se realiza un análisis de cuantos micromedidores se necesitan en el

Municipio de Coyaima y discriminados por sector (diseño de la sectorización), para la

cobertura del 100%. En primera instancia se debe analizar los datos de consumo medido

bimestral, para tener indicadores de patrones de consumo y tener un estimativo de la

clase de micromedidor a usar.

En el Municipio de Coyaima, a la fecha no se cuenta con registros estadísticos sobre los

niveles de consumos de los suscriptores. Por otra parte, a nivel urbano se identifica o

presume un alto consumo por los usuarios del servicio de acueducto cuya principal causa




es la no existencia de cultura en el ahorro y uso del agua por la población, no obstante

que la Empresa hace un esfuerzo por socializar a la comunidad en este aspecto.

Dentro de la cabecera municipal de Coyaima no se cuenta con ningún micromedidor

operando y/o funcionamiento. La cobertura es de 0%, por tanto se deben instalar 1149,

puesto que en la actualidad ese es el valor de usuarios activos los cuales tienen

acometida ½”, para la conexión al sistema.

Para la selección de la clase de micromedidor a tomar según la precisión, se debe tener

en cuenta el rango de caudales para determinar la transición de caudales y el máximo

caudal que maneje el usuario. Entre mayor es el caudal, mayor debe ser la precisión del

micromedidor, para evitar el mayor porcentaje de errores en medición. En resumen

caudales bajos en usuarios con un rango de transición bajo se tomarían micromedidores

mínimo clase B, y si por el contrario existen caudales altos y caudales de transición altos

se colocaría micromedidores clase C.

Recomendaciones para el seguimiento del proceso comercial de micromedición

Para el seguimiento al programa de micromedición se debe llevar registros de los datos e

información general del equipo. Esta se debe almacenar y actualizar periódicamente en

una base de datos. Se recomienda que la base de datos deba tener los siguientes

campos:

Clase de instalación

Tipo de medidor

Serial del medidor

Marca Medidor

Diámetro Medidor

Fecha de instalación

Estado cajilla

Acceso medidor

Estado medidor




Otra recomendación muy importante para realizar los balances de agua en cada uno de

las unidades hidráulicas, es realizar la asociación de puntos de consumo con la

sectorización, en otras palabras cada usuario debe tener un atributo que lo identifique de

acuerdo a su sector. De esta manera se identifican los consumos micromedidos o

estimados en cada unidad hidráulica.

10.4.6.2 Facturación

Desde el punto de vista de la gestión comercial, la Empresa de Servicios Públicos de

Coyaima no viene dando cumplimiento a las obligaciones legales derivadas de la Ley 142

de 1994, particularmente en cuanto a la implementación de los estudios de costos y

tarifas, especialmente por no adoptar las metodologías establecidas por la Comisión de

Regulación de Agua Potable y Saneamiento Básico – CRA para los servicios de

acueducto y alcantarillado (Resolución No. 287 de 2004) y aseo (Resolución No. 351 y

352 de 2005).

La empresa elaboró el estudio de costos y tarifas para los servicios de acueducto,

alcantarillado en el año 2002, bajo la metodología de la Comisión, Resolución 151 de

2001, al año siguiente fue realizada para el servicio de aseo. Estos estudios fueron

enviados a la Comisión de Regulación de Agua Potable en el año 2003, los cuales fueron

implementados previamente al envío del oficio, de octubre 31 de 2003. Actualmente se

continúa aplicando la tarifa bajo la anterior metodología realizando los incrementos de

acuerdo con la normatividad. A continuación se presentan las tarifas aplicadas durante el

año 2011.

Tabla 43.Facturación actual.

ServicioValores en Pesos Corrientes

Estrato 1 Estrato 2 Estrato 3 Estrato 4 Estrato 5 Estrato 6

AcueductoCF $ 3.592 $ 4.396 $ 6.100 $ 7.002 $8.374 $20.000

CC NA NA NA NA NA NA

Fuente: Oficina de servicios públicos EMPUCOY ESP– Tolima, 2011.

Las tarifas no reflejan el verdadero costo de prestación de los servicios aunque se hayan

elaborado con una metodología definida por la Comisión Reguladora de Agua Potable y

Saneamiento Básico.




La Empresa de Servicios Públicos ha venido adelantando el cobro de sus facturas sobre

unas tarifas plenas por uso y estrato que no responden precisamente a un estudio de

costo y tarifas aplicando la normatividad exigida por la CRA, las cuales son indexadas de

acuerdo a resoluciones de la Junta Directiva de la Empresa sin ningún estudio respectivo,

sino más bien respondiendo a los costos administrativos y operativos anuales que se

vienen presentando en desarrollo de la prestación propia de los servicios de acueducto,

alcantarillado y aseo.

En general, los porcentajes de subsidios autorizados por el municipio y aplicados

actualmente en el cobro de los servicios públicos de acueducto, alcantarillado y aseo se

enmarcan dentro de los topes máximos de subsidios establecidos por la normatividad

legal vigente, Artículo 116 de la Ley 812 de 2003 - Plan Nacional de Desarrollo, el cual

modificó parcialmente el artículo 99.6 de la Ley 142 de 1994, permitiendo que el subsidio

máximo se conceda hasta en un máximo del 70% para el Estrato 1, el 40% en el Estrato 2

y del 15% en el Estrato 3.

El Municipio de Coyaima, en el marco del Decreto 1013 de 2005 y lineamientos del Plan

Departamental de Agua - PDA, mediante Convenio de Cooperación y Apoyo Financiero

de fecha 26 de octubre de 2006, concertó los aportes para inversión y subsidios con cargo

a los recursos del Sistema General de Participaciones – SGP, que permiten atender esta

obligación mediante la pignoración del 65% de los recursos del SGP para agua potable

los cuales son administrados a través del Consorcio Fiduciario FIA (patrimonio autónomo)

Facturación y recaudo

En la actualidad, las actividades de facturación de los servicios públicos de acueducto,

alcantarillado y aseo son adelantados directamente por la Empresa de Servicio Públicos

EMPUCOY ESP.

Estrategia de transición de facturación




En vista que la facturación se realiza actualmente por medio de una tarifa fija por estrato,

se requiere formular la estrategia de transición a la facturación por lectura de

micromedidores.

Se estima un periodo de 6 meses para la instalación de micromedidores a los suscriptores

y en general de los usuarios del municipio. Durante este tiempo, se acompañará con un

proceso de socialización y operativo de adecuación de acometidas (es importante que el

sistema de acueducto opere adecuadamente tanto por continuidad como por calidad del

agua).

Durante el periodo de transición de facturación (6 meses) y una vez realizada la

sectorización e instalados los macromedidores a la entrada de los respectivos sectores,

se distribuirá proporcionalmente el consumo dentro de cada sector. Por lo tanto, a los

usuarios del sector correspondiente, se les facturará de forma tal que el volumen total del

sector se divida en el número de usuarios, obteniendo una facturación por sectores. De

esta manera, durante el periodo de transición los usuarios podrán conocer el consumo

promedio del sector tener una referencia de la magnitud de los consumos presentes en el

municipio.

Al cabo del periodo de transición, la facturación corresponderá al valor registrado por el

medidor de cada usuario.




10.4.7 Formulación del proceso de socialización

El proceso de socialización del proyecto de optimización operacional y en especial del

proceso de presurización paulatina del sistema, resulta fundamental por la importancia

que tiene la participación de la comunidad dentro de la optimización del sistema.

Dentro de las principales actividades a desarrollar se encuentran las siguientes:

Capacitación al interior de la entidad prestadora del servicio de acueducto sobre el

proyecto. No solamente en los procesos hidráulicos y operativos asociados al

programa, sino también aquellos procesos comerciales y de trabajo con los

usuarios.

Divulgación del proyecto ante las entidades municipales involucradas y líderes

comunales, incluyendo la necesidad de aceptación de instalación de

micromedidores y flotadores.

Diseño de una estrategia para la implementación del proceso de socialización del

proyecto que permita posteriormente al operador continuar con esta actividad una

vez terminada la consultoría.

Estrategia: Campañas para el uso racional y eficiente del agua

Campañas para el uso racional y eficiente del agua en comunidades

A continuación se describe una campaña de Uso Eficiente y Ahorro de Agua que ataca a

comunidades de todos los estratos sociales, este se ejecuta por medio de campañas

educativas dirigidas a la comunidad.

El objeto es sensibilizar a la los usuarios mediante campañas informativas y educativas,

sobre la importancia y mecanismos que lleven al uso eficiente del agua (tales como uso

del agua, Aparatos de Bajo Consumo de Agua (ABC´s), recomendaciones para el hogar,

etc.).

Uno de los aspectos que influye de manera determinante en el uso adecuado del agua lo

constituye la percepción, valoración y actitud que cada persona asume frente a este Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811




recurso. Es así, que las campañas educativas u otros mecanismos de divulgación

orientados a incentivar cambios de actitud, se convierten en una herramienta muy

importante que puede influir significativamente en el uso eficiente del agua y la

preservación del ambiente.

Esquema del programa de capacitación

Se debe construir un modelo pedagógico funcional y operativo, teórico - práctico,

participativo el cual incluye talleres, recorridos, y actividades lúdicas para garantizar la

apropiación de los contenidos del programa. Como complemento del proceso de

capacitación se deben diseñar material pedagógico para el desarrollo de los talleres, entre

estos se encuentran: Cartilla Uso Eficiente del Agua y agua no contabilizada. (Ver

Anexo 8).

Este programa incluye en sus módulos de capacitación conceptos técnicos sobre:

-Grifos para lavaplatos y lavamanos

-Reductores de presión de agua para lavaplatos

-Reductores de presión de agua para grifo lavaplatos

-Ahorrador de agua en sanitarios

-Rejilla para lavaplatos

-Recorridos pedagógicos

Con estas estrategias pedagógicas se deben afianzar los conocimientos brindados en las

capacitaciones, al igual que el compromiso de la comunidad frente al cuidado del recurso

hídrico, se debe ganar conciencia sobre la necesidad del uso adecuado de la red de agua

y sanitarios, se deben lograr el objetivo de construir una nueva cultura del agua.

Sensibilización y diagnostico hidráulico de las viviendas: se debe realizar la socialización

del programa y el diagnóstico de las condiciones hidráulicas al 100% de las viviendas de

la comunidad, esta estrategia se debe realizar teniendo en cuenta las necesidades de

integrar nuevos usuarios al sistema.




Entrega de insumos: de acuerdo con los resultados arrojados por los diagnósticos

realizados en cada una de las viviendas seleccionadas, se debe identificar las viviendas

más necesitadas, por lo que presentan problemas críticos de desperdicio y alto consumo

de agua, estas se beneficiaran con el suministro de elementos para el ahorro del agua.

De esta manera se identifican los usuarios para hacer entrega de los insumos

correspondientes, mediante los cuales se pretende asegurar la sostenibilidad del

programa, facilitándoles de esta manera a los beneficiarios los elementos necesarios para

implementar y desarrollar prácticas de uso eficiente y ahorro del agua.

Procedimiento para garantizar que los insumos entregados cumplieran con el objeto para

el cual fueron entregados, el procedimiento se describe en los siguientes pasos:

Paso 1 Actas: A cada una de los beneficiarios se le entrega los insumos mediante un

acta, la cual contiene de manera detallada el producto entregado, la cantidad y el valor

correspondiente, está firmada por quien recibe estos elementos y los encargados de la

empresa prestadora del servicio.

Paso 2 Revisión técnica: teniendo en cuenta la necesidad de verificar que efectivamente

si se realicen las instalaciones de los grifos y demás aparatos ahorradores, se realizan

visitas aleatorias en cada una de las viviendas, con el apoyo de un técnico en

instalaciones hidráulicas y de promotores, esto con el objeto de constatar que los

elementos entregados se les está dando el debido uso.

Paso 3 Estrategia comunicativa: se debe implementar una estrategia comunicativa con el

fin de lograr la sensibilización, capacitación y difusión del programa uso eficiente del agua,

dentro de esta estrategia comunicativa hay que hacer énfasis en que la empresa

prestadora del servicio público de acueducto la cual con este programa busca obtener un

mejor servicio de agua y mejorar la cobertura del servicio a los sectores más vulnerables

del municipio.

Se deben utilizar las siguientes estrategias comunicativas:




Eventos de presentación del programa

Afiches , plegables

Adhesivos , botones

Una cartilla temática de uso eficiente del agua

Después de implementado todo el programa en la comunidad, se les debe hacer entrega

de las certificaciones de asistencia por las capacitaciones a las miembros de la

comunidad.

Campañas para el uso racional y eficiente del agua en instituciones educativas

La empresa prestadora del servicio público de acueducto puede establecer convenios de

trabajo educativos sobre los temas de uso eficiente del agua en las Instituciones

Educativas ubicadas en el municipio; estos pueden estar enmarcados dentro de la

empresa prestadora del servicio público de acueducto como algún subprograma de

gestión socio ambiental.

Estos subprogramas proponen el apoyo de las instituciones educativas para la divulgación

de la información y capacitación orientada a establecer procesos que hagan de estas

colectividades unos aliados en materia de control.

Estas campañas se estructuran en dos fases. La primera fase (la de formulación), cuyo

objetivo es el desarrollo de un diagnóstico hidráulico al 100% de la institución educativa,

durante esta fase se debe lograr un acercamiento a las problemáticas hidráulicas y de uso

eficiente del agua de cada institución educativa, estas podían ser abordadas por las

instituciones para así posibilitar soluciones tangibles enmarcadas en el ámbito educativo.

En esta fase se pueden definir los siguientes temas centrales:

- Almacenamiento de agua lluvia para riego y uso en sanitarios.

- Manejo de orinales de bajo consumo.

Para el desarrollo de los temas centrales, se definieron las siguientes estrategias:




- Capacitación a docentes

- Actividades internas

- Proyección a la comunidad

Con esta organización se logra una integralidad entre las instituciones educativas las

áreas académicas y el desarrollo de actividades que involucran a toda la comunidad

educativa, entendida ésta como los docentes, alumnos y padres de familia.

La segunda fase del trabajo es la implementación, el objetivo es iniciar la ejecución de los

proyectos de uso eficiente del agua, dar continuidad a los procesos y poner en práctica

las estrategias propuestas por los docentes de las Instituciones.

10.5 OPERACIÓN DEL SISTEMA

10.5.1 Sectorización operativa

La sectorización operativa constituye una de las bases en lo que respecta a la operación

del sistema, su objetivo es aislar pequeños sectores del municipio que en caso de

necesitarse ya sea por daños en la red, mantenimiento, ampliación de redes, etc, este

cierre no afecte la operación del sistema en general.

Los sectores operativos presentados fueron elaborados teniendo en cuenta los criterios

establecidos RAS 2000; específicamente en el Capítulo B.7.6.3.1; en el que se

recomienda:

Cuando tres o más tramos de tuberías principales se interconecten en un punto, debe

ser prevista una válvula de cierre en cada tramo.

En las tuberías secundarias debe ser prevista una válvula en las interconexiones con

las tuberías principales.

Deben especificarse las válvulas necesarias para que al ejecutar un cierre no se aíslen

zonas mayores que 6 manzanas. Las tuberías de 150 mm (6 pulgadas) y mayores

deben tener válvulas de corte cada 500 m como mínimo.




En todos los puntos de empalme de una tubería de diámetro mayor con una de diámetro

menor, debe instalarse una válvula sobre la tubería de diámetro menor.

10.6 CONCLUSIONES

Las válvulas permanentes proyectadas deberán permanecer cerradas de acuerdo con

la sectorización hidráulica planteada y de esta manera no se genera mezclas y

problemas de presiones en el sistema de distribución.

La instalación de micromedidores se considera necesaria en la medida que se dispone

de datos reales del consumo y así efectuar los cálculos de agregaciones y

desagregaciones del balance de hídrico para los sectores hidráulicos y para el


Los micromedidores desde el punto de vista ambiental mostraran a los usuarios sus

desperdicios de agua y creara consciencia en el usuario en el ahorro y conservación

de las fuentes hídricas.

Las redes de distribución de agua potable, son “activos bajo tierra” que no solo

representan un gran porcentaje en la valoración de una empresa de acueducto y

alcantarillado, sino que también, por causa de su deficiente condición, generan

pérdidas permanentes de agua, daños ambientales y problemas en la salud pública,

reflejadas finalmente en pérdidas económicas, por lo tanto se recomienda al

administrador del acueducto local llevar registros históricos relacionados con fallas,

roturas o información alguna correspondiente a estadísticas de daños.

Se recomienda que la instalación de los medidores inicie por usuarios comerciales,

institucionales, usuarios de estrato 6, usuarios de estrato 5, estrato 4, estrato 3,

estrato 2 y por ultimo de estrato 1.

11 PLAN DE OBRAS E INVERSIONES




En el Anexo 9 se presenta el presupuesto de obra el cual incluye cantidades de obra,

análisis de precios unitarios tanto para las estructuras nuevas y estructuras de

optimización. Los ítems que se tuvieron en cuenta para la elaboración del presupuesto

fueron: preliminares, excavaciones, rellenos, retiro de material, concretos, suministro de

tuberías, accesorios y otros. Los anteriores ítems, se realizaron para estructuras nuevas y

estructuras existentes del sistema de acueducto del Municipio de Coyaima.

En el Anexo 9, se muestra las especificaciones de obra de cada uno de los ítems del

presupuesto.

Una vez elaborado el presupuesto de los estudios y diseños para el acueducto del

Municipio de Coyaima, se realizó el cronograma de ejecución del proyecto de acuerdo a la

prioridad de las obras y se después se elaboró el diagrama de barras, ruta crítica, donde

se indicará la duración de cada actividad y la interrelación de ejecución entre cada una de

ellas y el plan financiero.




12 PLAN DE DESARROLLO INSTITUCIONAL

12.1 ASPECTOS JURIDICOS

El Concejo Municipal de Coyaima, mediante al Acuerdo 005 del 7 de junio de 2002,

autorizó al alcalde para definir y crear la Empresa de Servicios Públicos Domiciliarios del

Municipio de Coyaima. Mediante el Decreto 053 de Julio 25 de 2002, se crea la Empresa

de Servicios Públicos de Coyaima EMPUCOY ESP, como una Empresa Industrial y

Comercial del Estado del orden municipal. Este acto de transformación no se adecua a lo

ordenado por el artículo 180 de la ley 142 de 1994, haciéndose necesario cumplir con el

proceso de transformación ordenado en el artículo 17 de la ley 142 de 1994, y es la de

conformar una empresa de servicios públicos por acciones. El Concejo Municipal de

Coyaima, mediante Acuerdo 003 de 2003, aprueba el manual de funciones de la empresa

de servicios públicos del Municipio de Coyaima. La información relacionada con los

reglamentos, control fiscal, composición y demás aspectos fue suministrada por los entes

municipales en las visitas efectuadas al municipio y se encuentran anexadas en el informe

de diagnóstico entregado anteriormente.

12.2 APECTOS DE ORGANIZACIÓN Y ADMINISTRACIÓN

En la actualidad la Empresa de Servicios Públicos de Coyaima EMPUCOY cuenta con un

organigrama el cual debe ser estructurado de manera tal que se especifiquen las

funciones administrativas y operativas de manera detallada




Figura 47. Organigrama Empresa de Servicios Públicos del municipio de Coyaima.

A nivel administrativo, la Empresa de Servicios Públicos de Coyaima E.S.P. dispone de

manual de funciones para los cargos existentes, así como un manual de procesos y

procedimientos. No obstante, será necesario actualizarlos en la medida que se ejecuten

nuevas obras en los sistemas de acueducto y alcantarillado en el municipio.

Igualmente en la empresa no se ha implementado un Sistema de Gestión de Calidad de

Acuerdo con la Ley 872 de 2003 y su Decreto Reglamentario 4110 de 2004.

Con respecto al personal, si bien la Empresa por su esquema institucional implementado

de EICE cuenta con autonomía administrativa y financiera, la designación del personal de

la Empresa en gran porcentaje depende de la Gerencia.

El indicador de eficiencia de personal (número de empleados por cada 1.000

suscriptores), correspondiente a los últimos dos años (2009 y 2010) es de 3.5, el cual se

encuentra por dentro de los parámetros de eficiencia comparados con Empresas similares

del sector.


JUNTA DIRECTIVAPRESIDENTE - SECRETARIO

GERENTE - DIRECTIVOS

Asistente Operario Calificado.

Asistencial Operario

Asistencial – Conductor.

CONTADORDirector

Administrativo y Financiero

Técnico Administrativo

REVISOR FISCAL

141



12.2.1 Sistematización de procesos administrativos y comerciales

En la actualidad, la Empresa de Servicios Públicos de Coyaima E.S.P. cuenta con el

software ACUAMAN, a través del cual se apoyan las actividades de facturación,

contabilidad y manejo de almacén. El programa de facturación existente permite generar

de manera sistematizada la facturación mensual, así como la generación de reportes de

acuerdo con las necesidades propias de información del Municipio y entidades de

vigilancia y control (SSPD, Contraloría, etc.). No obstante, tiene como limitación que en la

oficina no se tiene un manejo sistemático para algunos reportes que pudieran necesitarse

(ejemplo: facturación y recaudos mensuales y anuales consolidados, cartera, etc.) no está

en línea con la empresa que da soporte del software la cual se encuentra ubicada en la

Ciudad de Ibagué. Lo anterior no permite tener la celeridad en la información, en especial

para la entrega de informes ante las entidades de control y seguimiento; más importante,

generar reportes para que puedan ser analizados por la junta directiva y a misma

gerencia.

Es necesario que el software de apoyo con el que cuenta la Empresa “ACUAMAN” sea

más accesible en cuanto a generar los reportes de información que son solicitados por las

entidades de control y seguimiento (recaudado vs facturado, cartera, etc.), especialmente

la SSPD.

12.3 ASPECTOS ECONÓMICOS-FINANCIEROS

Desde el punto de vista de la gestión comercial, la Empresa de Servicios Públicos de

Coyaima E.S.P. no viene dando cumplimiento a las obligaciones legales derivadas de la

Ley 142 de 1994, particularmente en cuanto a la implementación de los estudios de

costos y tarifas, especialmente por no adoptar las metodologías establecidas por la

Comisión de Regulación de Agua Potable y Saneamiento Básico – CRA para los servicios

de acueducto y alcantarillado (Resolución No. 287 de 2004) y aseo (Resolución No. 351 y

352 de 2005).

La Empresa viene dando cumplimiento a las principales obligaciones legales, tales como

la implementación del PUC, la separación contable de los servicios, así como el giro de

los recursos de subsidios con destino a los suscriptores clasificados en los Estratos 1 y 2. Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811




La vinculación del Municipio al PDA contribuye a la viabilidad financiera de la prestación

de los servicios, especialmente en lo relacionado con los recursos de inversión y

subsidios en los próximos años. No obstante, la Empresa debe empezar a trabajar en la

implementación del PUC bajo las normas internacionales, Resolución 2815 de 28 de

marzo de 2011.

12.4 ACCIONES PRIORITARIAS

Con base en el diagnóstico integral realizado, como primera propuesta está el

Fortalecimiento Institucional a la Empresa de Servicios Públicos EMPUCOY ESP. Para el

efecto, se relacionan acciones prioritarias por realizar:

Actualización del Organigrama y manual de funciones, capacitaciones

permanentes al personal administrativo y operativo, teniendo en cuenta los programas

que maneja el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial como Gestión

Empresarial, Costos y Tarifas, Agua No Contabilizada, Jornadas Educativas, etc.

La Empresa debe actualizar el RUPs para el año 2011 ante la SSPD y actualizar el

cargue de información al SUI.

El municipio deberá iniciar el proceso Fortalecimiento Institucional de La Empresa

de Servicios Públicos de COYAIMA S.A. ESP EMPUCOY S.A. ESP. que ha sido creada

por acuerdo del Concejo Municipal, cumpliendo varios requisitos entre los que cabe

resaltar cobrar las tarifas de acuerdo con las normas y fórmulas de la Comisión de

Regulación de Agua Potable y Saneamiento Básico (CRA), informar y reportar al SUI y

cumplir con las normas de calidad del agua para el consumo humano establecidas por el

gobierno nacional.

El municipio debe iniciar con ayuda del Ministerio de Ambiente Vivienda y

Desarrollo Territorial u otras entidades autorizadas, un proceso de Fortalecimiento

Institucional que lleve al Municipio a cumplir como objetivo final los requisitos indicados

desde la ley 142 de 1.994 y retomados por la Directiva 015 de la Procuraduría General de

la Nación para disponer de buen servicio, con un ente prestador eficiente que pueda

lograr aceptables indicadores de gestión empresarial, como los indicadores de recaudo,




de agua no contabilizada, control de cartera, cobertura, calidad del agua, entre otros

indicadores.

El no cumplimiento de esta normatividad puede llevar al Municipio a la

descertificación por parte de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios con

lo cual pierde, así sea temporalmente, el manejo de los servicios y los beneficios de

apoyo económico que da el Sistema General de Participaciones (Ley 715 de 2001 y 1176

de 2007).

La Empresa debe implementar de manera permanente un Programa de Cultura

del Agua que permita socializar a la comunidad sobre el uso racional del agua, adelantar

e implementar capacitaciones de jornadas educativas apoyada en otras entidades con la

Alcaldía, los colegios, CORTOLIMA, ONGs, etc.

La empresa de implementar en el sistema una adecuada medición del agua, ya

que no posee macromedidores mecánicos o electrónicos para la medición del agua

captada y tratada, adicionalmente no cuenta con un sistema de micromedidores,

generando problemas de control de pérdidas y de sostenibilidad para la empresa de

servicios públicos e incumpliendo con la normatividad vigente.




13 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Actualmente se presentan alto consumos de agua por parte de la población de

Coyaima, por esta razón es indispensable desarrollar un programa de uso eficiente

y racional del agua de manera paralela a la ejecución de las obras planteadas en

el Plan Maestro, en caso contrario el sistema no funcionara de manera adecuada.

Las válvulas de cierre permanente (VCP) proyectadas deberán permanecer

cerradas de acuerdo con la sectorización hidráulica planteada y de esta manera no

se genera mezclas y problemas de presiones en el sistema de distribución.

La instalación de micromedidores se considera necesaria en la medida que se

dispone de datos reales del consumo y así efectuar los cálculos de agregaciones y

desagregaciones del balance de hídrico para los sectores hidráulicos y para el

Municipio de Coyaima. Desde el punto de vista ambiental el medidor mostrara al

usuario sus desperdicios de agua y creará consciencia en el usuario hacia el

ahorro y conservación de las fuentes hídricas.

El programa de control de presiones es considerado uno de los más importantes,

debido que regula y mantiene las presiones en el sistema. Esta condición es

favorable desde el punto de vista del control frente a la aparición de fugas, dado

que mantiene en lo posible mínimas las variaciones de presión en el sistema, que

es una de las condiciones más desfavorable en la aparición de fugas.

Las redes de distribución de agua potable, son “activos bajo tierra” que no solo

representan un gran porcentaje en la valoración de una empresa de acueducto y

alcantarillado, sino que también, por causa de su deficiente condición, generan

pérdidas permanentes de agua, daños ambientales y problemas en la salud

pública, reflejadas finalmente en pérdidas económicas, por lo tanto se recomienda

al administrador del acueducto local llevar registros históricos relacionados con

fallas, roturas o información alguna correspondiente a estadísticas de daños.

Se recomienda que la instalación de los medidores inicie por usuarios comerciales,

institucionales, usuarios de estrato 3, usuarios de estrato 2 y por ultimo de estrato.Calle 60 A No 5-51 Teléfono: 3100811




La actual PTAP tiene una capacidad de tratamiento hasta el año 2031, por esta

razón se recomienda construir una nueva planta de tratamiento Para cubrir las

zonas de expansión, la Urbanización Coyaima Vive y barrios altos cuya capacidad

sería de 4.42 l/s y así se suplirá de Agua Potable a toda la población del casco

urbano del municipio hasta el período de diseño (año 2036). Debido a que todavía

no se ha definido ni adquirido el sitio definitivo donde se construirá la nueva

PTAP, la consultoría establece que esta debe quedar localizada a una cota

máxima de 410 m.s.n.m.

Las pérdidas actuales de agua son imposibles de cuantificar, por lo cual se

requiere la implementación de la solución integral planteada en el presente

proyecto. Una vez se encuentre en operación la micromedición junto con un

sistema tarifario acorde al consumo, la sectorización y la macromedición, se puede

llegar a una reducción de pérdidas del 25 %.

Es importante realizar inspecciones rutinarias y de mantenimiento, en períodos

regulares de tiempo como parte de programas de prevención de daños o como

fundamento para acciones de limpieza, reposición de acabados en las diferentes

estructuras que componen el sistema de acueducto como los son la bocatoma de

la Quebrada Meche, el desarenador, los viaductos, la Planta de Tratamiento y el

tanque de almacenamiento.

Con la construcción del nuevo desarenador y la optimización de las líneas de

aducción y conducción, instalando los accesorios necesarios (ventosas y purgas),

se logrará una repartición adecuada de la presión en la red de distribución

alcanzando un óptimo funcionamiento de la línea de conducción.




BIBLIOGRAFÍA

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Territorial de Coyaima Tolima.

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coyaima diseño definitivo acueducto

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