1. CONTEXTO LOCAL DEL MUNICIPIO DE LA UNION EN EL DPTO DE SUCRE

1.1 GENERALIDADES

Es el municipio que corresponde a los antiguos territorios que comprendían los

corregimientos de La Loma y los Cayos, pertenecientes al municipio de Caimito

Sucre.

Extensión área urbana: 1,612km2 Km2

Extensión área rural: 23277,9km2 Km2

Altitud de la cabecera municipal (metros sobre el nivel del mar): 47 msnm

Temperatura media: 30°C

Distancia de referencia: 82 km de Sincelejo

1.2 GEOGRAFÍA 

1.2.1 Descripción física

El relieve del Municipio se encuentra ubicado en zona de sabanas, comprende la

Región del San Jorge.

El Municipio de La Unión se encuentra ubicado en los límites del Valle del San

Jorge cuya formación está dada en la historia geológica de la costa de emersión

atlántica, que se origina al final de la era terciaria y principio de la cuaternaria,

cuando surge el proceso de regresión de las aguas marinas, producto de las

fuerzas endógenas que levantan la corteza dándole la forma actual de la Costa

Caribe.

El Norte del Municipio se encuentra bañado por el Arroyo Catalina, el Oriente por

los arroyos de Vijagual, Canoa y Quitacalzón, al Sur la región se encuentra

bañada por los arroyos de Montegrande, Julupo y Arenal.

Lo anterior hace que estas zonas sean aptas para la ganadería y la agricultura.

La división político-administrativa del Municipio de La Unión de Sucre está

conformada por la cabecera municipal cinco corregimientos y 29 veredas.

La cabecera municipal está conformada por 17 barrios: Santo Domingo,

Santander, Las Brisas, Santa Fe, Betania, Cascarilla, La Constituyente, La Paz,

San Pedro, Paralibio, Palma Raja, Pueblo Nuevo (Mochila), El Vidrial, Los Cayitos,

Los Olivos, San Antonio, Barrio Nuevo.

• Corregimiento de Las Palmitas: Buenos Aires, La Balsa, Rabolargo, La Libertad, Villa Libia, La Esperanza, Museque.

• Corregimiento de Cayo Delgado: El Jobo, Chivato, Los Conguitos, Vijagual, Las Toluas, Las Cruces.

• Corregimiento de Sabaneta: Las Piñuelas, Piñalito, Villa Fátima, Las Garitas, Boca Negra, Castañal, Barro Blanco.

• Corregimiento de Pajarito: El Paisaje, La Victoria, Las Margaritas, Las Alias, Pueblo Rizo.

• Corregimiento de La Concepción: Las Mulas, El Perú, La Gloria, Las Querellitas.

1.3 GEOLOGIA Y TOPOGRAFIA

El relieve del Municipio se encuentra ubicado en zona de sabanas, comprende la

Región del San Jorge. El Municipio de La Unión se encuentra ubicado en los

límites del Valle del San Jorge cuya formación está dada en la historia geológica

de la costa de emersión atlántica, que se origina al final de la era terciaria y

principio de la cuaternaria, cuando surge el proceso de regresión de las aguas

marinas, producto de las fuerzas endógenas que levantan la corteza dándole la

forma actual de la Costa Caribe. El Norte del Municipio se encuentra bañado por el

Arroyo Catalina, el Oriente por los arroyos de Vijagual, Canoa y Quitacalzón, al

Sur la región se encuentra bañada por los arroyos de Montegrande, Julupo y

Arenal. Lo anterior hace que estas zonas sean aptas para la ganadería y la

agricultura. La división político-administrativa del Municipio de La Unión de Sucre

está conformada por la cabecera municipal cinco corregimientos y 29 veredas. La

cabecera municipal está conformada por 17 barrios: Santander, Santo Domingo,

Las Brisas, Santa Fe, Betania, Cascarilla, La Constituyente, La Paz, Paralibio, San

Pedro, Mochila, El Vidrial, Los Cayitos, Los Olivos, San Antonio, San Pedro y

Barrio Nuevo.

1.4 LÍMITES DEL MUNICIPIO

El Municipio de La Unión de Sucre está ubicado al Suroeste del Departamento de

Sucre en la Subregión del San Jorge, Región Caribe Colombiana.

Limita al Norte con el Municipio de Chinú en el Departamento de Córdoba, por el

Sur con el Municipio de San Marcos Sucre, por el Oriente con el Municipio de

Caimito Sucre y por el Occidente con el Municipio de Sahagún en el Departamento

de Córdoba

1.5 ECONOMÍA 

El componente económico es un conjunto armonioso de estructuras organizativas

y operativas de la esfera de la economía para la producción y satisfacción de las

demandas sociales, ya se trate de bienes o servicios.

Desde la perspectiva económica la situación del municipio se determina mediante

el análisis de los sectores primarios, secundarios y terciarios.

En el sector primario se revisan las actividades que se realizan próximas a la base

de recursos naturales: agricultura, ganadería y minería.

En el sector secundario se analizan las actividades que transforman los bienes o

materias primas: agroindustria, confecciones, artículos de madera,

ornamentaciones y artesanías.

En el sector terciario se analizan las actividades comerciales y de servicios.

También se contempla la economía informal, la cual se clasifica en actividades

informales callejeras (ambulantes, estacionarias y semiestacionarias) y actividades

no callejeras (tiendas de barrio, mercados populares y microempresas).

1.6 ECOLOGÍA 

La Unión de Sucre, municipio perteneciente a la subregión del San Jorge; la

cabecera municipal se sitúa a 65 msnm. Los territorios de la jurisdicción están

conformados por planicies y ondulaciones que se presentan en toda su extensión.

Se ubica en un área correspondiente al primer piso térmico cálido, con una

temperatura media de 27.8C y una precipitación media anual de entre 800 y 1500

mm.

Presenta ecosistemas de sabana y de bosques; los humedales de La Unión de

Sucre son los arroyos, entre los cuales se encuentran Canoa, Catalina Vijagual,

Núñez, Julupo, Los Aguacates, Ceja, el Naranjo, El Jobo .Los tipos de humedal

como caños, ciénagas, hoyos de pesca están ausentes en el área, aunque todavía

se mantiene una zona de pantanos en el sur del municipio, en inmediaciones de

los caseríos Villa Fátima y Bocanegra.

El territorio del municipio presenta ecosistemas dominantes de sabanas y parches

de bosque seco tropical. Los únicos fragmentos de bosque húmedo se presentan

en los cuerpos de aguas superficiales ya anunciados. El bosque seco tropical y la

sabana se presentan al occidente, norte y un sector del sur del municipio; la mayor

parte del área de La Unión de Sucre que comprende las tierras agropecuarias,

eriales y el complejo de tierras eriales/praderas agropecuarias (alrededor del 60%

del área total).

Aunque existe diferencia en la cobertura de ecosistemas con respecto a otros

municipios como el de Caimito, la mayor disponibilidad de hábitat permite que el

registro de especies sea similar e incluso se amplíe para el caso de primates y

aves.

Se presentan mamíferos: micos (Cebus apella), conejos (Orictolagus cuniculus),

zorras (Didelphys marsupiales), ardillas (Sciurus granatensis), armadillo (Dasypus

novemcinctus), perezoso (Bradypus variegatum) y venados (Mazama

Guaozoubira); aves, entre migratorias y residentes: patos (Ajaia sp), bebehumo

(Indeterminado), pinguas (Milvago chimachima), guacharacas (Ortalis garrula);

reptiles: lagartijas (Tretipsahens bifascianturi), serpientes, entre otras.

La fauna de sabana, especialmente conejos (Orictolagus cuniculus), micos (Cebus

apella), pájaros, patos (Ajaia sp),

La vegetación arbórea y arbustiva presenta coberturas bajas a pequeñas manchas

o fragmentos de bosque secundario, incluidos los parches de sabanas, asociadas

a zapales, cercas vivas, en ronda de humedales lénticos y márgenes de arroyos,

entre ellas están principalmente: palma de vino (Schellea magda lenica), palma

amarga (Sabal mauritiformis), roble (Tobebuia-rosea), cedro (Cedrela odorata),

campano (Samanea saman), uvero (coccoloba sp), guacamayo (piptodenia sp),

mantequero (Byrsoma crassifolia), vara de humo (Cardia alliobra), además

vegetación de los géneros crecentía, bactris, gliricidias (mata ratón) aspidosperma

y bursera, entre otros.

Entre las especies exóticas encontradas en el área del municipio de La Unión de

Sucre están: eucaliptos (Eucaliptos sp), teca (Tectona grandis, acacia (Cassia sp)

y melina.

Especies ornamentales encontradas en el caso urbano, corregimiento y veredas,

lluvia de oro (Cassia fistula), helechos, rosas (Rosa Odorata), capachos

(Cannageneralis), trinitarias (indeterminada), palmeras, lirios (indeterminada),

maniforrajero (Byrsoma crassifolia), guayacán (Laphoensia speciosa), entre otros

1.7 RECURSOS HIDRICOS

El Norte del Municipio se encuentra bañado por el Arroyo Catalina, el Oriente por

los arroyos de Vijagual, Canoa y Quitacalzón, al Sur la región se encuentra

bañada por los arroyos de Montegrande, Julupo y Arenal

1.8 VÍAS DE COMUNICACIÓN  

1.8.1 AéreasNo tiene

1.8.2 Terrestres

Existe un fácil desplazamiento hacia las otras poblaciones, corregimiento, veredas

por el esquema de funcionamiento del anillo vial y las vías intermunicipales .

La infraestructura vial municipal está conformada por la vía que comunica a la

cabecera municipal con los municipios con las cuales tienen límite; como son:

La Unión de Sucre – Sahagún (Las llanadas): 25 Kilómetros

La Unión de Sucre – Caimito: 23 Kilómetros

La Unión de Sucre – San Marcos: 27 kilómetros

La Unión de Sucre -- Chinú: 32 Kilómetros

De este sistema se destaca las vías intermunicipales que comunica al municipio

de Sahagún (Córdoba), con la cabecera municipal y al municipio de Caimito, San

Marcos y Chinú.

En el territorio municipal se presenta una bifurcación de la vía Sahagún desde la

cabecera así: vía hasta Sabaneta con una distancia de 8 Km. y vía hasta Catalina

con 11.5 Km. Todas estas vías son destapadas y en asocio con las

departamentales, nacionales y municipales, lo que implica un manejo difícil, para

que se encuentren en buenas condiciones de transitabilidad.

Existe además un anillo vial interno que comunica a los principales poblados entre

sí y con la cabecera municipal y el resto de las vías que llegan a los lugares más

lejanos del área rural.

Esta por fuera del anillo vial Municipal, el corregimiento de la Concepción y

algunas Veredas La Gloria, Las Mulas, Villa Fátima, Chivato, Cobo, Vijagual, Rabo

Largo, La Balsa, Las Garitas, Castañal, Pueblo Riso, La Victoria, contribuyendo

así a que estos sitios no se activen en un desarrollo armónico con las otras

localidades del territorio municipal.

1.8.3 FluvialesNo tiene

1.9 SERVICIOS PÚBLICOS

1.9.1 Energía eléctrica

La calidad del servicio puede ser calificada de aceptable debido a las continuas e

inesperadas suspensiones en la continua prestación del servicio, por que en su

mayoría las redes ya cumplieron su vida útil, poniendo en riesgo a la población ya

que frecuentemente ocurren daños en transformadores y caída de cables. En

cuanto a la continuidad del servicio, esta es buena, entre el 80 y 100 % de las

horas del día se cuenta con el servicio eléctrico.

1.9.2 Aseo

La recolección de los desechos sólidos se realiza por personas particulares en

carretilla, por lo que los residuos no son depositados en un mismo sitio. La

recolección y distribución de basuras, es uno de los problemas de contaminación

ambiental de relevancia que se presenta en el Municipio

1.9.3 Gas

En la actualidad, este servicio es prestado por la Empresa Surtigas S.A. y tiene

cubrimiento total en la cabecera municipal, en los corregimientos no se cuenta con

este servicio aún

1.9.4 Comunicaciones

El servicio de líneas domiciliarias alcanza un porcentaje aproximado del 50% y

cuenta con una Central Telefónica que ofrece los servicios de Discado Directo

Nacional, Discado Directo Internacional, Telex, Telefax y todos los servicios

relacionados con las telecomunicaciones.

Con frecuencia el servicio telefónico se ve interrumpido debido a fallas técnicas, lo

que ocasiona traumatismos en las comunicaciones con los municipios vecinos.

2. PROYECCION DE LA POBLACION

La población inicial fue tomada de la proyección realizada por el DANE de acuerdo

a la siguiente tabla.

Imagen N°1 población DANE 2005-2009

Los datos anteriores fueron ingresados al programa de proyección AYA, tomando

como periodo de diseño el máximo estipulado por la Tabla 10 de la Resolución

2320 de 2009, el cual es de 30 años.

Tabla N°1 periodo de diseño máximo

Tabla N°10

Nivel de complejidad del sistema Periodo de diseño máximo

Bajo, medio y medio alto 25 años

alto 30 años

Fuente. Resolución 2320

Obteniendo los siguientes resultados:

Imagen N°2 AYA

Imagen N°3 AYA

Imagen N°4 AYA

Población a los 30 años = 7890 hab.

Con el máximo periodo de diseño estimado por la resolución 2320 se obtiene un

nivel de complejidad medio, por lo que se utilizara un periodo de diseño de 25

años para el cálculo de la proyección de la población.

Imagen N°5 AYA

El software nos muestra que la población a los 25 AÑOS de diseño es de 7436 HAB.

Con este dato de población, se determinó que el NIVEL DE COMPLEJIDAD DE

LA POBLACIÓN ES MEDIO de acuerdo a la tabla A.3.1 de la Guía RAS 001.

Tabla N° 2 definición del nivel de complejidad

Nivel de complejidad Población en la zona urbana (habitantes)

Capacidad económica de los usuarios

Bajo < 2500 BajaMedio 2501 a 12500 Baja

Medio alto 12501 a 60000 MediaAlto >60000 Alta

Fuente. Guía Ras 2000

3. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE DISEÑO

3.1. DOTACIÓN NETA

Como primera medida se determinó la Dotación Neta según el nivel de

complejidad del sistema, de acuerdo a la tabla de dotación de la resolución 2320

2009

Tabla N° 3 Dotación por habitante según el Nivel de Complejidad del Sistema

Nivel de complejidad del sistema

Dotación neta(L/hab·día )

Clima Templado y Frío

Dotación neta(L/hab·día )

Clima CálidoBajo 90 100

Medio 115 125Medio Alto 125 135

Alto 140 150

Fuente. Resolución 2320

En el caso del municipio de la unión la dotación es de 125 L/hab./día.

3.2. DOTACIÓN BRUTA

Luego se determinó la dotación bruta, de la siguiente manera:

dbruta=dneta

1−%p

%p Admisible estipulado por la resolución el del 25%

3.3. CAUDAL MEDIO DIARIO (qmd)

Es el caudal medio demandado por la población servida de un sistema de

acueducto teniendo en cuenta la dotación bruta asignada; puede calcularse

mediante la siguiente ecuación:

Caudal Medio Diario(qmd)=(Poblaci ón∗Dotaci ónbruta)

86400

3.4. CAUDAL MÁXIMO DIARIO (QMD)

Corresponde a la demanda máxima estimada en un lapso de 24 horas durante un

período de análisis de un año, se calcula mediante la siguiente ecuación:

Caudal M á ximoDiario (QMD )=qmd∗K1

El coeficiente K1 se denomina coeficiente de consumo máximo diario y se obtiene

de los valores establecidos en la Tabla .

Tabla N°4 Coeficiente de consumo máximo diario, k1, según el Nivel de Complejidad

Nivel de Complejidad del Sistema

Coeficiente de consumo máximo

diario - k1Bajo 1.30

Medio 1.30Medio alto 1.20

Alto 1.20Fuente. Ras 2000

3.5. CAUDAL MAXIMO HORARIO (QMH):

Corresponde a la demanda máxima estimada durante una hora en un período de

un año, sin tener en cuenta el caudal de incendio, se calcula mediante la siguiente

ecuación:

Caudal MáximoHorario (QMH )=QMD∗K2

El coeficiente K2 se denomina coeficiente de consumo máximo diario y se obtiene

Tabla N°5 Coeficiente de consumo máximo horario, k2,

Nivel de Complejidad del

Sistema

Red menor de distribución

Red secundaria

Red matriz

Bajo - 1.60 1.40Medio - 1.60 1.40Medio alto - 1.45 1.30Alto 1.70 1.45 1.30

Fuente. Ras 2000

Dotación bruta

Dbruta = .̇ neta

1−25 %

Dbruta = 125L /hab−dia

1−25 %

Dbruta = 166,66 L/hab-día

Caudal medio diario

Qmd = poblacion∗Dbruta

86400

Qmd = 7436hab∗166,66 L/hab−dia

86400

Qmd = 14.34 L/s

Caudal máximo diario

QMD = Qmd * K1

QMD = 14.34 L/s * 1.3

QMD = 18.64 L/s

Caudal máximo horario

QMH = QMD * 1,4

QMH = 18.64L/s * 1.4

QMH = 26.0 L/s

Imagen N°6 proyección y demanda de población

horizonte año poblacion % perdidas dot bruta(L/s) qmd(L/s) QMD(L/s) QMH Qdis captacion(L/s)Qdis aducc y cond(L/s) Qdesarenador(L/s)0 2011 5536 25% 166,67 10,68 13,88 19,432 14,84 13,88 16,551 2012 5602 25% 166,67 10,81 14,05 19,67 15,02 14,05 16,752 2013 5669 25% 166,67 10,94 14,22 19,908 15,2 14,22 16,963 2014 5736 25% 166,67 11,07 14,39 20,146 15,39 14,39 17,164 2015 5805 25% 166,67 11,2 14,56 20,384 15,57 14,56 17,365 2016 5874 25% 166,67 11,33 14,73 20,622 15,75 14,73 17,566 2017 5944 25% 166,67 11,47 14,91 20,874 15,94 14,91 17,787 2018 6014 25% 166,67 11,6 15,08 21,112 16,12 15,08 17,988 2019 6086 25% 166,67 11,74 15,26 21,364 16,32 15,26 18,29 2020 6158 25% 166,67 11,88 15,44 21,616 16,51 15,44 18,4110 2021 6231 25% 166,67 12,02 15,63 21,882 16,71 15,63 18,6411 2022 6305 25% 166,67 12,16 15,81 22,134 16,9 15,81 18,8512 2023 6379 25% 166,67 12,31 16 22,4 17,11 16 19,0813 2024 6455 25% 166,67 12,45 16,19 22,666 17,31 16,19 19,314 2025 6531 25% 166,67 12,6 16,38 22,932 17,51 16,38 19,5315 2026 6609 25% 166,67 12,75 16,58 23,212 17,73 16,58 19,7716 2027 6687 25% 166,67 12,9 16,77 23,478 17,93 16,77 2017 2028 6766 25% 166,67 13,05 16,97 23,758 18,14 16,97 20,2318 2029 6846 25% 166,67 13,21 17,17 24,038 18,36 17,17 20,4719 2030 6927 25% 166,67 13,36 17,37 24,318 18,57 17,37 20,7120 2031 7009 25% 166,67 13,52 17,58 24,612 18,8 17,58 20,9621 2032 7092 25% 166,67 13,68 17,78 24,892 19,01 17,78 21,222 2033 7177 25% 166,67 13,84 17,99 25,186 19,24 17,99 21,4523 2034 7262 25% 166,67 14,01 18,21 25,494 19,47 18,21 21,7124 2035 7348 25% 166,67 14,17 18,42 25,788 19,7 18,42 21,9625 2036 7436 25% 166,67 14,34 18,64 26,096 19,93 18,64 22,23

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE LOS COMPONENTES

4.1 Criterio de diseño de la captación

4.1.1. Periodo de diseño de la captación

Estableciendo el periodo de diseño para todos los elementos de un acueducto

según el nivel de complejidad,

Tabla n°6 periodo de diseño captación superficial

Nivel de complejidad del sistema Periodo de diseñoBajo 15 años

Medio 20 añosMedio alto 25 años

alto 30 añosFuente.RAS 2000

Como el nivel de la complejidad del sistema del municipio de la unión es medio el

periodo de diseño de la captación de agua superficial en 20 años.

4.1.2. Capacidad de diseño

Para el municipio de la unión sucre como se encuentra en un nivel de complejidad

medio el RAS 2008 dice que el caudal de diseño de la captación es igual al caudal

máximo diario más las perdidas en la aducción mas las necesidades de la planta

de tratamiento, si se cuenta con almacenamiento o igual al caudal máximo horario

si no se cuenta con almacenamiento.

4.2. Criterios de diseño de la aducción

4.2.1 Periodos de diseños de las aducciones o conducciones

El periodo de diseño de las líneas de aducciones y conducciones depende del

nivel de complejidad del sistema y viene expresado en la siguiente tabla del RAS

2000.

Tabla n°7 periodo de diseño de la aducción y conducción

Nivel de complejidad del sistema Periodo de diseñoBajo 15 años

Medio 20 añosMedio alto 25 años

alto 30 añosFuente. Ras 2000

Como el nivel de complejidad del sistema es medio entonces tenemos un periodo

de diseño de las líneas de aducción y conducción de 20 años.

4.2.2. Caudal de diseño de las aducciones y conducciones

Para calcular los caudales de aducción y conducción se tienen en cuenta los

siguientes requisitos de pendiendo del nivel de complejidad

Para los niveles bajos y medios de complejidad deben diseñarse la aducción y

conducción para el caudal máximo diario (QMD) del año horizonte del

proyecto si se cuenta con almacenamiento.

4.3. Criterio de diseño del desarenador

4.3.1. Capacidad hidráulica

Cada desarenador debe tener una capacidad hidráulica igual al caudal máximo

diario (QMD), más las pérdidas que ocurran en el sistema más las necesidades en

la planta de tratamiento.

5,20 m

Nivel Máximo = 3,50 m ; Caudal = 1,3 m3/s

Nivel Medio = 2,20 m; Caudal = 0,73 m3/s

Nivel Bajo = 0,85 m; Caudal = 0,28 m3/s

3,50 m

Cota terreno para captación y desarenador = 48,5 m

5. DISEÑO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO

5.1 CAPTACIÓN DE FONDO

Para el caso del municipio de LA UNION, se diseñó una captación lateral la cual es aconsejable cuando el río es caudaloso, de mucha pendiente y con variaciones grandes de nivel a lo largo del período hidrológico.

DATOS:

El nivel de estiaje se asume como nivel de diseño.

Cota fondo = cota terreno – tirante rio = 113.5m – 5.2m = 108.3m

Cota estiaje = cota fondo + nivel estiaje = 108.3m + 2.2m = 110.5m

Cota nivel máximo= cota fondo + nivel máximo= 108.3m + 3.3m = 111.6m

Se calcula la condición de sumergencia mediante la siguiente fórmula:

Q1=Qdiseño

(1−S1,5)0,385

Donde:

S=(H−h)

H

Entonces para el diseño de la rejilla se escogieron barras circulares de 0.05m, separadas entre sí 0,05m y con un ángulo de inclinación de 70°, con el fin de facilitar y obtener una óptima limpieza manual.

Según RAS 2000 dependiendo de la forma de la barra están determinados los coeficientes de pérdida para cada una, como se muestra a continuación

Forma A B C D E F G

B 2.42 1.83 1.67 1.035 0.92 0.76 1.79

El cálculo de las pérdidas de energía se calcula usando la fórmula de KIHMMER

h=β (w /b)43 ¿hv∗Senθ

Asumiendo una velocidad de 1m/s

hv=¿

v2

2g¿

hv=¿

(1m / s)2

2∗9,81m /s2=0,051m¿

Entonces las pérdidas en la rejilla serán

h=1,79∗(0,05m /0,05m)43∗0,051m∗Sen70°=0,0858m

La pérdida de carga en la rejilla debe ser mínimo de 0.10m según el RAS2008, por

lo que adoptamos una perdida por rejilla de 0.10m

Asumiendo una carga de H = 0,2m

S=(H−h)

H

S=(0,2m−0,1m)

0,2m=0,5m

De lo anterior:

Q1=0.01993

m3

s(1−0,5m1,5)0,385 =0,02359

m3

s

Para determinar la longitud efectiva de la rejilla se utiliza la siguiente ecuación:

Le=Q1

(1,84∗H 1,5)

Le=0,02359

m3

s(1,84∗0,2m1,5)

=0,14m

Como esta es una dimensión muy pequeña se asume una Le de 0,5m.

Número de espacios en la rejilla:

Le=N ° espacios∗Espaciamiento entrebarras

Entonces:

N ° espacios= 0,5m0,05m

=10espacios

N ° Barras=N ° espacios−1=10−1=9Barras

Para determinar la longitud total de la rejilla, se utilizó la siguiente ecuación:

Lt=Le+(∅ barras∗N °barras)

Lt=0,5m+ (0,05∗9 )=0.95m≈1m

Calculamos el diámetro de la tubería que sale desde la cámara de captación

Primero hallamos la profundidad de la tubería de salida

hӨ= (cota agua mínimo – perdidas rejilla) –cota fondo – 0.2

hӨ= (45.5m - 0.1m) – 43.3m – 0.2m

hӨ= 1.9 m

Calculamos con la siguiente expresión el diámetro de la tubería, con la ecuación

de orificio.

Q= 0.61* pi∗Ө2

4 * √2∗g∗hӨ

Q= 0.61 * pi∗Ө2

4 * √2∗(9.8m /s 2)∗1.9m

Ө= 0.095m =3.75” ≈ 4”

5.1.1. diseño de la cámara de derivación

La cámara de derivación tiene unas dimensiones de 2,4m de ancho por 2,0m de

largo, para permitir fácil mantenimiento y maniobrabilidad de operación.

5.2. LÍNEA DE ADUCCIÓN

Para el nivel Medio, la aducción y/o conducción debe diseñarse con el caudal

máximo diario (QMD) correspondiente al final del período de diseño o año

horizonte del proyecto.

Datos:

Longitud real del tubo de aducción = 25.7 m

Carga en la tubería hӨ = 1.9 m

5.2.1. Caudal de diseño

Qdise ño=QMD=18.64Ls=0.01864

m3

s

5.2.2. Pendiente de la tubería

S=Cotaclave en la captación−Cota clave enel desarenadorLongitud recta de lalinea

S=113.5m−107.5m25m

S=0.24%

Se determina el diámetro por medio de la ecuación de MANNING, para hallar la

velocidad

D=1,548∗( n∗QS1/2 )3/8

D=1,548∗( 0.009∗0.01864m3

s0.241 /2 )

3/8

=0.078m=3.13

Diámetro comercial D=4”= 0.1 m, y se calcula la velocidad

5.2.3. Caudal en la tubería

Q=0,312∗(D83∗S

12

n )Q=0,312∗¿

Q=0.03658m3

s≈36.58

ls

5.2.4. velocidad en la línea de aducción

Ecuación de MANNING

V=1n∗( D

4)

23∗S

12

V= 10,009

∗( 0,1m4

)23∗0,24

12 =1.36m /s

0,6m/s < 1.36 m/s <6m/s.

5.2.5. Perdidas por fricción en la tubería de aducción

f con la ecuación de SWAMME-JAIN

f= 1,325

{ln (5,74

(2.94 E6)0,9 +0,00000153,7 (0,1)

)}2 f = 0,089305826

Ahora reemplazamos el f e n la ecuación de COLEBROOK-WHITE

.1

√0,00974999=−2 log ( 2,51

2.94E6√0,00974999+ 0,0000015

3,7 (0,1))

10.12731 = 10.12731

f: 0,00974999 de DARCY-WEISBACH

hf:0,00974999∗25.7m

0,1m∗(1.36m /s)2

2∗9,8m / s2 = hffricción= 0.68m

5.2.6. PÉRDIDAS LOCALES EN LA TUBERÍA

Al estar el agua en movimiento se presentan las siguientes pérdidas en la línea de

conducción:

Pérdida por entradanormal=1∗(1,36m /s)2

2∗9,81ms2

=0,094 m

Pérdida por cabeza de velocidad=1∗(1,36m /s)2

2∗9,81ms2

=0,094 m

Pérdidas totales por accesorio fueron: 0.18m

5.2.7. COTAS

Cota superior cámara de derivación con agua en movimiento

(110.4m – 0.86m) = 109.54m

Cota clave tubería cámara de derivación = 108.55m

5.2.8. RDE TUBERÍA.

Para determinar el RDE de la tubería se debe tener en cuenta las horas de

bombeo, el diámetro de la tubería, las cotas y la presión que ejerce el agua en el

tubo.

Tabla n° 8 datos para determinación de RDE

coeficiente de fricción PVC (mm) 150caudal inicial m3/s 0,01864Diámetro (m) 0,10cota inicio (m) 113,5cota llegada (m) 107,5

5.2.8.1. LÍNEA PIEZOMÉTRICA

Línea piezométrica = cota inicial – pérdidas =113,5 m – 0,86 m = 112,64 m

5.2.8.2. PRESIÓN DINÁMICA (PD)

P.D = línea piezométrica – cota final = 112,64m – 107,5 m = 5,14 m.

5.2.8.3. EFECTO GOLPE DE ARIETE (EGA)

Ensayando con RDE 41. Se tiene que:

EGA=a∗vg

=261

m∗1,36ms

9,81m

s2

=36,1m

5.2.8.4. PRESIÓN TOTAL DE TRABAJO (PTT)

PTT = PD + EGA = 5,14 m + 36,1 m = 41,24 m

Tabla n° 9 presión de trabajo de los RDE

RDEa(m/s)

presión m.c.a

21 368 221,426 330 140,632,5 294 112,541 261 88

Se compara la presión de trabajo total de la tubería de aducción y se nota que no excede la presión de trabajo de una tubería RDE 41, por lo que escogerá como optima para el buen funcionamiento de la tubería de aducción.

5.3. Desarenador

Datos

Densidad relativa (ρs) = 2.65

Temperatura Del Agua= 30°c.

Diámetro de la partícula = 0.018cm

Viscosidad cinemática = 0.00804x10-2 cm2/s

β=constante de uniformidad = 0.04

f = constante de Darcy-Weisbach = 0.03

Velocidad de sedimentación de la partícula

Vs = 1

18∗g∗( Ss−1

ɳ )∗∅ 2

Vsstoke = 1

18∗980cm / s∗( 2,65−1

0,804 E−2 )∗(0,018 cm)2

Vsstoke = 3,62cm/s

Se calcula el Reynolds

ℜ=θ∗Vsɳ

ℜ=0,018cm∗3,62cm /s0,804 E−2cm2 /s

ℜ=¿ 8,10 > 1

Re > 1 no se encuentra en la zona de la ley de Stokes por lo tanto el flujo no es

laminar, por lo que se debe realizar un ajuste según el siguiente gráfico

Imagen N°7 Grafico termino Velocidad Vs termino del diámetro

Término del diámetro

term.diam={g∗(Ss−1 )

ɳ2 }1/3

term.diam={980∗(2,65−1 )(0,804e−2)2 }

1 /3

term.diam = 5,26

Término de la velocidad de asentamiento

term.vel= Vs

{g∗(Ss−1 )∗ɳ }1 /3

0,9= Vs

{980∗(2.65−1 )∗0.0804 E−2 }1 /3

Vs = 2.11cm/s

Se comprueba Reynolds para este nuevo valor de velocidad.

ℜ= 2.11cm /s∗0,018 cm

0,0804 x10−2cm /s2

ℜ=¿4.7

Entonces se encuentra en la zona de transición (Ley de Allen).

Se determina el coeficiente de arrastre:

CD=244,7

+ 3

√4,7+0,34=7,30

Cd=¿ 6.83

Entonces la Velocidad de Sedimentación será:

Vs=√ 43+ 981cm / s2

6.83∗(2,65−1 )∗0,018 cm=0,0238m /s

Ahora calculamos el área superficial con la que dimensionamos el desarenador

As = QVs

As = 0.02223/s0.0238m /s

=0.95m

As = 1m2

Calculamos luego la velocidad de arrastre

Va=√ 8∗β∗g∗Ө∗(Ss−1)ƒ

.β: factor de esfericidad

.ƒ: coeficiente de fricción (concreto)

Va=√ 8∗0.04∗980∗0.018∗(2.65−1)0.03

Va=¿17.62cm/s

Hallamos con este dato la velocidad horizontal del desarenador que dice un

parámetro del RAS 2008 que la velocidad horizontal debe ser un tercio de la

velocidad de arrastre.

Vh = 13

* Va

Vh = 13

* 17.62cm/s

Vh = 5.87cm/s = 0.0587m/s

Hallamos el area transversal

At = QVh

At = 0.02223m3/s0.0587m / s

At = 0.38 m2

Ahora dimensionamos cada parte del desarenador, teniendo en cuenta los

criterios de carácter obligatorio del RAS 2008

El largo del desarenador debe ser 4 veces el ancho

Como se muestra a continuación:

L: 4*W

A: W*L

A: W*4W = A: 4*W2 = W:√ A4

W:√ 1m2

4 = 0.5m

L: 4 * 0.5m = 2m

At: w*H = H:AtW

H:0.38m2

0.5m = 0.78m ≈ 1m

No cumple por carga superficial, por lo que debemos rediseñar el área superficial,

Se asume un área de 4m2

L: 4m

W: 1m

Calcular nuevamente la carga superficial.

C.S = Qdiseño

As

C.S = 0.02223m

s4

∗86400

C.S = 480m3/m2-dia

5.3.1. Pantalla difusora

H = 1m B = 1 m

X = 1/5 (B) = 1/5(1m) = 0,2m

Y = 1/5 (H) = 1/5(1m) = 0,2m

ÁreaTotal(AT )=QMD

Velocidad deentrada

Por recomendaciones la velocidad de entrada al disipador debe ser de 0,15m/s

ÁreaTotal ( AT )=0,02223m3

s0,15m

s

=0,1482m2

Diseño la pantalla con orificios de 4” = 0,1m.

Áreaorificio ( Ao )=π4d2= π

4(0,1m)2=0,008m2

N °Orificios=AT

Ao

=0,1482m2

0,008m2 =20

Los 20 orificios se distribuyen en 5 columnas y en 4 filas.

H’ = H – 2/5(H) = 1m – 2/5(1m) = 0,6m.

H’ = distancia entre filas* (N° filas -1)

Distancia entre filas = H’ / (N° filas -1) = 0,6m / (4-1) = 0,2m.

B’ = B – 2/5(B) = 1 m – 2/5(1 m) = 0,6 m.

Distancia entre columnas = B’ / (N° columnas – 1) = 0,6m / (5-1) = 0,15m.

5.4. CONDUCCIÓN

Para determinar el RDE de la tubería de conducción se tienen en cuenta los

siguientes datos.

Tabla n° 10: tabla de datos para tubería de conducción.

Coeficiente de fricción 150 PVCCaudal inicial 0,01864 m3/s

Cota inicio 107.5 mCota llegada 85.7 m

Determinación de otros parâmetros

Al igual que en la línea de aducción, para definir el RDE de la tubería se

determinaron los siguientes parámetros:

Velocidad

Pérdida

Sumatoria de pérdidas

Línea piezométrica

Presión dinámica

Presión total de trabajo

La línea de conducción que transporta el agua desde el desarenador hasta la planta de tratamiento que dará suministro al municipio de la unión sucre se compone de 20 tramos a lo largo del terreno a continuación analizaremos como se calcula y se comporta uno de los tramos de esta línea de conducción.

Tramo N°1 de nuestra línea de aducción

De – hasta

El primer tramo de esta aduccion se extiende desde La abscisa ko+043 hasta

La abscisa ko+048

Cota terreno inicial

La cota inicial del tramo es 107.5m.s.n.m

Cota terreno final

La cota final de tramo es 106.2m.s.n.m

Longitud

Este tramo esta comprendido entre las abscisa k0+043 y k0+048

L: 5m

Longitud real

Es igual a la a la diferencia de cotas al cuadrado mas la longitud al cuadrado y

raíz cuadrada de la suma anterior

L:√52+¿¿ = 13.92m

Rugosidad absoluta

Como la tubería que se utilizo es de p.v.c. el coeficiente de rugosidad es

1.5E-06

Diámetro

Se ensayo con una tubería de 6” para ver si cumple con los parámetros de

velocidad exigidos por el RAS 2008

Diámetro interno real

Para una tubería de 6” con un RDE 41 el diámetro interno real es de 0.16m

Pendiente

S=Cota terreno final−Cota terreno incialLongitud rectade lalinea

S=107.5m−106.2m5m

S=0.26

Área del tubo

El área de la tubería de 6” es

A= (∏/D2)/4 = (∏/(0.16m)2)/4 = 0.0201m

Velocidad

La velocidad con la que circula el fluido a través de la tubería es

V=Q/A = 0.01864/0.0201 = 0.927 m/s

Rugosidad relativa

La rugosidad relativa es igual al rugosidad absoluta entre el diámetro de

interno de la tubería.

Rr=1.5E-06/0.16m = 9.37E-06

Reynolds

R= (V*D)/𝓥 = (0.927m/s * 0.16m)/0.804E-05 = 1.85E3Factor de fricción de swamme-jean

f= 1,325

{ln (5,74

(1.85E3)0,9+0,00000153,7 (0,16)

)}2

f=0.052565728

F real

1

√0,0507691=−2 log ( 2,51

1.85E3√0,0507691+ 0,0000015

3,7(0,16))

4,4381 = 4,4381

Perdidas por fricción de D-W

Con la ecuación de darcy-weisbasch

hf:0,0507691∗13.92m

0,16 m∗(0.927m / s)2

2∗9,8m / s2 = hffricción= 0.0085m

Accesorios

En el primer tramo de la conducción se encuentra un codo de 90°

Coeficiente de pérdidas locales

Para el codo de 90° se tiene un Km = 0.9

Perdidas locales

Hf: 0.9 * (0.927m/s)2/2 * 9.8m/s2 = hf= 0.0394m

Pérdidas totales del tramo

Hf total: 0.0394m + 0.0085m: 0.0485m

Pérdidas acumuladas

0.0485m

RDE tubería

Se escogió un RDE 41

Cota línea energía total

107.5m

Cota línea piezométrica

CTP= Cota energía total – pérdidas totales

CTP= 107.5m – 0.0485m

CTP : 107.45m

Presión estática

PE: CTP – Cota terreno final

PE: 107.45m - 106.2m

PE: 1.2m

Sobrepresión

SP: (V*RDE)/g = (0.927m/s * 41)/ 9.81m/s2 = 24.67

Presión de diseño

La presión de diseño de una tubería RDE 41 es de 70.31 y la de la tubería es

de 24.67 por lo que está trabajando bien.

De igual manera se analizan cada uno de los 19 tramos restantes de toda la

línea de conducción para la resolución de nuestra conducción se emplearan

hojas de Excel como se presenta a continuación.

Tramo De Hasta Cota Terreno Inicial

(m.s.n.m)

Cota Terreno

Final (m.s.n.m)

Longitud (m)

Longitud Real (m)

Rugosidad Absoluta,

Ks (m)

Diámetro Interno

real (pul)

Diámetro Interno

real (m)

- K0+043 - 107,5 - - - 6 0,161 K0+043 k0+048 107,5 106,2 5 13,928388 1,50E-06 6 0,162 k0+048 K0+059 106,2 97,5 11 87,692645 1,50E-06 6 0,163 K0+059 K0+382 97,5 85,2 323 345,62697 1,50E-06 6 0,164 K0+382 K0+407 85,2 84,8 25 25,317978 1,50E-06 6 0,165 K0+407 K0+664 84,8 89,6 257 261,44407 1,50E-06 6 0,166 K0+664 K0+840 89,6 103,1 176 221,81298 1,50E-06 6 0,167 K0+840 K1+910 103,1 98,5 70 83,761566 1,50E-06 6 0,168 K1+910 K1+027 98,5 94 117 125,35549 1,50E-06 6 0,169 K1+027 K1+240 94 90,5 213 215,85643 1,50E-06 6 0,1610 K1+240 K1+480 90,5 89,5 240 240,20824 1,50E-06 6 0,1611 K1+480 K1+710 89,5 90 230 230,05434 1,50E-06 6 0,1612 K1+710 K1+900 90 91,8 190 190,85073 1,50E-06 6 0,1613 K1+900 K2+004 91,8 87,9 104 111,07205 1,50E-06 6 0,1614 K2+004 K2+180 87,9 88,8 176 176,22996 1,50E-06 6 0,1615 K2+180 K2+426 88,8 92,8 246 249,23082 1,50E-06 6 0,1616 K2+426 K2+570 92,8 88 144 151,78933 1,50E-06 6 0,1617 K2+570 K2+690 88 86 120 121,65525 1,50E-06 6 0,1618 K2+690 K2+840 86 86,8 150 150,21318 1,50E-06 6 0,1619 K2+840 K3+180 86,8 85,9 340 340,1191 1,50E-06 6 0,1620 K3+180 K3+360 85,9 85,7 180 180,01111 1,50E-06 6 0,16

PENDIENTE (%)

Pendiente Área Tubo

(m2)Velocidad

(Q/A)

Rugosidad relativa

KS/D

Reynolds (adim.)

- - - --0,2600 0,26 0,0201 0,927 9,37500E-06 1,85E+03-0,7909 0,791 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0381 0,038 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0160 0,016 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+030,0187 0,019 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+030,0767 0,077 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0657 0,066 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0385 0,038 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0164 0,016 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0042 0,004 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+030,0022 0,002 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+030,0095 0,009 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0375 0,037 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+030,0051 0,005 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+030,0163 0,016 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0333 0,033 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0167 0,017 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+030,0053 0,005 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0026 0,003 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03-0,0011 0,001 0,0201 0,927 0,000009375 1,85E+03

Factor Fricción Swamee-Jain f

f (Real)

Pérdidas Fricción D-W

(m)

- - - - -0,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,00850,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,05360,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,21110,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,01550,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,15970,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,13550,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,05120,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,07660,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,13190,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,14670,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,14050,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,11660,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,06790,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,10770,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,15230,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,09270,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,07430,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,09180,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,20780,052565728 0,050769162 4,4381 4,4381 0,11

Accesorios ∑Km Pérdidas Locales

(m)

- - - 0 0codo 90° 0,9 0,03948991 0,048 0,048

0,054 0,1020,211 0,3130,016 0,329

purga 2,5 0,10969419 0,269 0,5980,136 0,734

ventosa 3 0,13163303 0,183 0,9170,077 0,9940,132 1,1260,147 1,273

3 0,13163303 0,272 1,5452,5 0,10969419 0,226 1,771

0,068 1,8390,108 1,947

purga 2,5 0,10969419 0,262 2,209ventosa 3 0,13163303 0,224 2,433

0,074 2,5070,092 2,5990,208 2,807

salida 1 0,04387768 0,154 2,961

Pérdidas Totales Tramo

(m)

Pérdidas Acumuladas

(m)

Pérdidas Locales

- 107,5 107,5 0 0 041,00 107,5 107,452 1,25 24,67 70,3041,00 107,5 107,398 9,90 24,67 70,3041,00 107,5 107,187 21,99 24,67 70,3041,00 107,5 107,171 22,37 24,67 70,3041,00 107,5 106,902 17,30 24,67 70,3041,00 107,5 106,766 3,67 24,67 70,3041,00 107,5 106,583 8,08 24,67 70,3041,00 107,5 106,506 12,51 24,67 70,3041,00 107,5 106,374 15,87 24,67 70,3041,00 107,5 106,227 16,73 24,67 70,3041,00 107,5 105,955 15,96 24,67 70,3041,00 107,5 105,729 13,93 24,67 70,3041,00 107,5 105,661 17,76 24,67 70,3041,00 107,5 105,553 16,75 24,67 70,3041,00 107,5 105,291 12,49 24,67 70,3041,00 107,5 105,067 17,07 24,67 70,3041,00 107,5 104,993 18,99 24,67 70,3041,00 107,5 104,901 18,10 24,67 70,3041,00 107,5 104,693 18,79 24,67 70,3041,00 107,5 104,539 18,84 24,67 70,30

Sobrepresión (m.c.a)

Presión de Diseño (m.c.a)

RDE tramo de la tubería en

PVC

Cota línea Energía Total

(m.s.n.m)

Cota línea de carga o

Piezométrica (m.s.n.m)

Presión Estática (m.c.a)