facultad de ciencias matemÁticas y fÍsicas carrera de...
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FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE DEL
CANTÓN ALFREDO BAQUERIZO MORENO (JUJAN) PROVINCIA DEL GUAYAS
AUTOR: SANTANILLA CALDERON CRISTIAN FABIAN
TUTOR: ING. ARMANDO SALTOS SÁNCHEZ., MSc
GUAYAQUIL, ABRIL, 2019
ii
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios en primer lugar por acompañarme a lo largo de esta
grandiosa etapa brindándome salud y bienestar.
Retribuyo principalmente a mis padres Nicasio Santanilla y Ana Silvia Espinosa
por brindarme su apoyo incondicional en cada momento, a mi querida y amada
esposa Ing. Daniela Soledispa por acompañarme a lo largo de este ciclo y a mi hijo
Sebastián Santanilla por ser el empuje para logar mis metas trazadas.
Gratifico a mis compañeros y mejores amigos Ing. Rubén Pilay y Luis Prado
que he compartido vivencias y conocimientos a lo largo de estos años.
De manera muy especial mi reconocimiento con el Ingeniero Armando Saltos
Sánchez que me ha guiado como tutor en el desarrollo de este trabajo de titulación.
iii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a todas esas personas que siempre estuvieron conmigo a
lo largo de este ciclo apoyándome cada día.
A mis padres por guiarme en el camino de la sabiduría y brindándome su
apoyo, paciencia y sobre todo su gran amor para concluir esta etapa universitaria.
A mi esposa e hijo que siempre estuvieron para mi brindándome fuerzas y
motivación para superarme y salir adelante.
A mis compañeros y amigos quienes desinteresadamente compartieron sus
conocimientos, alegrías y tristezas.
Y a todos aquellos que de una u otra forma contribuyeron en el logro de mi
objetivo.
iv
DECLARACION EXPRESA
Articulo XI.- del Reglamento Interno de graduación de la Facultad de
Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.
La responsabilidad de los hechos ideas y doctrinas expuestas en este trabajo
de titulación corresponden exclusivamente al autor y al patrimonio intelectual de la
Universidad de Guayaquil.
_____________________________ CRISTIAN FABIAN SANTANILLA CALDERON
C.I. 0961214566
v
vi
vii
TRIBUNAL DE GRADUACION
___________________ __________________
Ing. Gustavo Ramírez A., MSc Ing. Josué Rodríguez S. MSc
Decano Tutor- Revisor
___________________ _________________
Vocal Vocal
viii
ÍNDICE GENERAL
CAPITULO I
GENERALIDADES
1.1 Introducción ............................................................................................... 1
1.2. Planteamiento del problema ........................................................................ 2
1.3. Objetivos ..................................................................................................... 2
1.3.1. Objetivo General. .................................................................................. 2
1.3.2. Objetivos Específicos. ........................................................................... 2
1.4. Antecedentes............................................................................................... 3
1.5. Justificacion ................................................................................................. 3
1.6. Localización geográfica ............................................................................... 4
1.6.1. Ubicación. ............................................................................................. 4
1.6.2. Superficie. ............................................................................................. 5
1.6.3. Topografía. ............................................................................................ 5
1.7. Metodología ................................................................................................. 5
1.8. Delimitacion ................................................................................................. 6
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 Fuentes de abastecimiento de agua ............................................................. 7
2.2.3. Aguas Meteóricas. ................................................................................ 8
ix
2.2.4 Aguas superficiales. ............................................................................... 8
2.2.5. Aguas subterráneas. ............................................................................. 9
2.3. Obras de almacenamiento y distribucion de agua potable ........................ 11
2.3.1. Volúmenes de almacenamiento necesario. ........................................ 11
2.3.1. Tanque superficial. .............................................................................. 12
2.3.2. Tanque elevado .................................................................................. 13
2.3.3 Características de los tanques elevados. ............................................ 14
2.4. Medición del caudal de distribución y presión ........................................... 15
2.4.1. Manómetro. ......................................................................................... 15
2.5. Población ................................................................................................... 16
2.5.1 Período de Diseño. .............................................................................. 16
2.5.2 Determinación de población de diseño de Jujan. ................................. 17
2.6. Dotaciones ................................................................................................ 18
2.6.1 Variaciones de los consumos. ............................................................. 19
2.6.2. Red de Distribución. ............................................................................ 20
2.7. Diámetro de tubería ................................................................................... 22
2.8. Normas tecnicas ................................................................................... 23
2.9. Marco legal ................................................................................................ 24
2.9.1. Habitad y vivienda digna. .................................................................... 24
x
CAPITULO III
MARCO METODOLOGICO
3.1 Enfoque ...................................................................................................... 25
3.2 Censos realizados ...................................................................................... 25
3.3 Bases de diseño ......................................................................................... 25
3.3.1 Cálculo de la población de diseño. ...................................................... 26
3.3.2 Determinación del índice de crecimiento. ............................................ 26
3.3.3 Población futura. .................................................................................. 27
3.4 Calculo de caudales ................................................................................... 28
3.4.1 Caudal medio anual diario (Qmed). ..................................................... 28
3.4.2 Caudal máximo diario (Qmax.dia). ....................................................... 28
3.4.3 Caudal máximo horario (QMH). ........................................................... 29
3.4.4 Caudal de la red de distribución. .......................................................... 29
3.4.5 Resumen del diseño. ........................................................................... 30
3.5 Diametros de Tubería ................................................................................. 30
3.6.1 Cálculo de diámetro de la tubería de impulsión. .................................. 31
3.6.1 Altura de impulsión. ............................................................................. 33
3.6.2 Pérdidas de cargas por accesorios. ..................................................... 33
3.6.3 Elección del tipo de bomba. ................................................................. 35
3.7. Eleccion de los tipos de tanques de almacenamiento ............................... 36
3.7.1 Volumen de almacenamiento o de reserva. ......................................... 37
xi
3.7.2 Dimensionamiento del tanque de reserva. ........................................... 38
3.7.3 Evaluación de la capacidad del tanque de reserva alta. ...................... 39
CAPITULO IV
SITUACIÓN ACTUAL Y EVALUACIÓN
4.1.Situacion actual del servicio de agua potable ............................................. 46
4.1.1 Modo de captación de agua actual. ..................................................... 46
4.1.2 Situación actual del sistema de distribución......................................... 51
4.2 Evaluacion del sistema existente................................................................ 52
4.3 Propuesta de mejorar el sistema ................................................................ 57
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 Conclusiones .............................................................................................. 61
5.2 Recomendaciones ...................................................................................... 62
BIBLIOGRAFIA
ANEXOS
xii
INDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Cantón Alfredo Baquerizo Moreno. ................................................. 4
Ilustración 2:Clasificación de fuentes de abastecimiento ..................................... 7
Ilustración 3: Aguas meteóricas ........................................................................... 8
Ilustración 4: Aguas meteóricas ........................................................................... 9
Ilustración 5: Mapa hidrogeológico del Ecuador ................................................. 10
Ilustración 6: Tanque superficial ........................................................................ 13
Ilustración 7:Tanque elevado Jujan.................................................................... 14
Ilustración 8:Manómetro. .................................................................................... 16
Ilustración 9:Esquema de una red abierta. ......................................................... 21
Ilustración 10: Esquema de una red cerrada. .................................................... 22
Ilustración 11:Tubería de Impulsión. .................................................................. 35
Ilustración 12:Bomba sumergible. ...................................................................... 36
Ilustración 13:Construcción tanque superficial ................................................... 40
Ilustración 14: Pozo las Lomas - Tanque elevado ............................................ 47
Ilustración 15:Ubicación de pozos ...................................................................... 48
Ilustración 16: Pozo San Zoilo - Tanque Elevado .............................................. 49
Ilustración 17:pozo Coliseo – Tanque elevado .................................................. 50
Ilustración 18: Rotura y sedimentos en tubería .................................................. 51
Ilustración 19:Personas abasteciéndose de líquido vital .................................... 53
Ilustración 20: Medición de presión en la red de distribución ............................. 56
Ilustración 21:Verificación de potencia en llave abierta...................................... 56
Ilustración 22:Medición de presión mediante bombeo en tuberías existentes. .. 57
Ilustración 23:Cobertura de agua entubada. ...................................................... 58
xiii
INDICE DE TABLA
Tabla 1: Dotaciones de caudal para incendio. ..................................................... 12
Tabla 2: DOTACIONES (Poblaciones de 5,000 a 50,000 habitantes) ................. 18
Tabla 3: Coeficientes de Chow para la fórmula de Hazen – Williams ................. 23
Tabla 4: Vida útil de los elementos de un sistema de agua potable. ................... 26
Tabla 5: Resumen del diseño de caudales. ......................................................... 30
Tabla 6: Longitudes equivalentes de codos de radio medio (en metros)............ 33
Tabla 7: Longitudes equivalentes de codos de radio medio (en metros)............. 44
Tabla 8: Resumen del diseño de caudales. ......................................................... 52
Tabla 9: Sistema actual de abastecimiento de agua potable. ............................. 59
Tabla 10: Resumen del diseño de infraestructura y elementos ........................... 60
xiv
RESUMEN
El Cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan), provincia del Guayas posee un
sistema de agua potable el cual no cumple con las necesidades mínimas de los usuarios,
en cuanto al caudal y presión que llega a las cooperativas del sector. En la presente
evaluación de este sistema de abastecimiento de agua potable, nos enfocaremos en la
zona urbana perteneciente a este cantón en el cual existe la problemática, la misma que,
es la falta de agua continua y con presión necesaria en todos los sectores, y en algunos
es inexistente debido a fallas y falta de mantenimiento de las bombas y tuberías con fugas
durante su trayecto, lo cual impide que llegue el abastecimiento mínimo a los hogares.
Se realizó la medición en distintos puntos de la zona, constatando que en algunas
partes el agua es muy mínima y en otras no llega, por lo que los moradores del sector
tienen que esperar un tanquero que los abastezca o de lo contrario ir al pozo más cercano
en funcionamiento, y suministrarse agua de los grifos que se encuentran a las afueras del
mismo.
Se determinó un diseño general que puede servir como base en un nuevo sistema
de abastecimiento, dotando así de agua a todos los habitantes del sector con la presión
mínima necesaria, y también las recomendaciones a seguir para tener un buen servicio
de agua potable.
PALABRAS CLAVE:
EVALUACION_SISTEMA_AGUA_POTABLE_DISTRIBUCION
xv
ABSTRACT
The City Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan), province of Guayas has a potable
water system which does not meet the needs of users in terms of quantity and
pressure that reaches the cooperatives in the sector. In this present evaluation of this
potable water supply system we will focus on the urban area belonging to this canton
in which there is the problem of lack of continuous water in all sectors and in some is
non-existent due to failures and lack of maintenance of the pumps and pipes with leaks
during their journey which prevents the minimum supply to the homes.
The measurement was made at different points in the area, noting that in some
parts the water is very little and in others it does not arrive, so the residents of the
sector have to wait for a car to supply them or otherwise go to the nearest well in
operation and take water from the keys that are on the outskirts of this.
A general design was determined that can serve as a basis in a new supply
system, thus providing water to all the inhabitants of the sector with the minimum
necessary pressure and also the recommendations to follow in order to have a good
potable water service.
KEYWORDS: EVALUATION_SYSTEM_WATER_POTABLE_DISTRIBUTION
1
CAPITULO I
GENERALIDADES
1.1 Introducción
El proyecto de evaluación del sistema de distribución de agua potable del cantón
Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan), provincia del Guayas; tiene como finalidad mostrar
las falencias del sistema existente, debido a que el recurso hídrico es considerado
mundialmente como un elemento primordial para la existencia humana y aun así, en
pleno siglo XXI el mayor problema que se afronta, es la calidad y gestión del agua ya
sea que se trate de temas de salud o de saneamiento de la misma.
Cada año a nivel mundial cerca de dos millones de personas, mueren a causa de
la diarrea o cólera, en su mayoría niños menores de cinco años; producto del consumo
de aguas contaminadas. Según como lo indica (Salud, 2017), las partes más
afectadas, son las poblaciones de los países en vía de desarrollo que viven en
condiciones de extrema pobreza, tanto en áreas periurbanas como rurales. Los
principales problemas que causan esta situación incluyen la falta de prioridad que se
le da al sector, la escasez de recursos económicos, la carencia de sostenibilidad de
los servicios de abastecimiento de agua, los malos hábitos de higiene y el
saneamiento inadecuado de las entidades públicas como hospitales, centros de salud
y escuelas.
Más, aun así, en este trabajo de titulación nos enfocaremos en evaluar la presión
y caudal que llega a los diferentes hogares.
2
1.2. Planteamiento del problema
Actualmente en el cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan), existen diversas
quejas por parte de los moradores, debido a la carencia de agua en el sistema de
abastecimiento de agua potable, la cual no satisface las necesidades básicas, debido
al insuficiente caudal y presión que llega a sus hogares, de acuerdo a la dotación de
agua que generalmente recibían en años atrás.
La falta de caudal y presión es debido a conecciones ilegales, taponamientos en
las tuberías y deterioro en las mismas.
1.3. Objetivos
1.3.1. Objetivo General.
Evaluar las condiciones en las que se encuentra el sistema de distribución de agua
potable, del Cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan), verificando si cumple con las
normativas establecidas según (SENAGUA, 2015) acerca de la presión y el caudal
en zonas urbanas.
1.3.2. Objetivos Específicos.
Tomar medidas de presión en distintos puntos de la zona urbana del cantón
Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan).
Realizar un diseño de almacenamiento y distribución del agua, según la
normativa actual (SENAGUA, 2015), tomando en cuenta la población futura
al año 2038 de dicho cantón.
Proponer alternativas para el mejoramiento del sistema de abastecimiento
de agua potable.
Establecer un presupuesto referencial.
3
1.4. Antecedentes
El Cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Juján), en la zona Urbana cuenta con un
sistema de agua potable mediante cinco tanques elevados, que abastecen la zona
urbana del cantón. Sin embargo, el déficit de agua en algunas partes de esta zona es
ciertamente elevado; según los índices del año 2016 corresponde entre cabeceras
cantonales y el resto del territorio se redujo drásticamente, pasando de 24,3% a
15,9% para agua potable y del 17,9% a 3,3% para saneamiento. (SENAGUA, 2016)
Con el paso del tiempo las tuberías sufren deterioro y pueden llegar a dañarse, tal
como se indica en (Sanchez, 2002), produciendo fugas de agua lo cual provoca
carencia o minimización de caudal y presión que llega a los hogares del sector.
El área donde se va a desarrollar la evaluación será en distintas partes de la zona
del cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan), en el cual consiste en medir y verificar
la presión y el caudal que llega a las diferentes viviendas de los sectores más
alejados, donde se encuentran los distintos tanques elevados.
El presente proyecto podrá servir con planes de mejora y servirá como guía inicial
para las diferentes organizaciones, o autoridades locales.
1.5. Justificación
Este estudio es de trascendente importancia puesto que el recurso hídrico es
considerado como un elemento primordial, para la existencia humana, el mayor
problema del siglo XXI es la calidad y la gestión del agua, ya sea que se trate de
temas de salud o de saneamiento de la misma. Por eso es necesario desarrollar
estrategias de gestión de agua a escala nacional, regional y local, con el fin de
favorecer el acceso equitativo, abastecimiento adecuado y de óptima calidad.
4
En esta evaluación, se revela pruebas contundentes frente a los caudales y presión
que llega a los hogares más alejados, de la línea matriz de consumo de la población,
dando una posible alternativa de solución a este problema, a las autoridades
competentes que en este caso sería el Municipio del cantón Alfredo Baquerizo
Moreno (Jujan).
1.6. Localización geográfica
1.6.1. Ubicación.
Se encuentra ubicado geográficamente al Noroeste de la Provincia del Guayas, en
la región centro sur del Ecuador, a 1º52’35 latitud sur; el punto sur a 2º1’38 de latitud
sur; el punto este a 79º26’ de longitud occidental; y el punto oeste a 79º38’ de longitud
occidental.
Ilustración 1: Cantón Alfredo Baquerizo Moreno.
Fuente: CENIA, (2016)
5
Los límites de este cantón son:
Al Norte Provincia de los Ríos
Al Sur Cantón Milagro
Al Este Cantón Simón Bolívar
Al Oeste Cantones Samborondón y Yaguachi
1.6.2. Superficie.
El cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan) tiene una superficie total de 22,249.06
hectáreas, y este territorio se ha caracterizado por ser suelo dedicado a la agricultura
que genera, un sistema productivo mercantil y combinado. Es importante mencionar
que 219.08 hectáreas (0.98% de superficie del cantón), no se encuentran bajo un
sistema productivo, puesto, que corresponden a áreas naturales, centros poblados,
ríos dobles e infraestructuras, según (CENIA, 2016).
1.6.3. Topografía.
El territorio se caracteriza por la presencia de leves ondulaciones, con pendientes
dominantes de máximo 5% y desnivel relativo menor a los 3 metros, presentando
terreno actos para el uso agrícola (CENIA, 2016).
1.7. Metodología
La metodología a utilizar sería de método experimental, visitando el cantón
específicamente en los hogares de la zona urbana, verificando la presión y el caudal
que allí se presenten, desde las primeras viviendas a las que es repartido el suministro
de agua hasta las más alejadas del mismo.
6
1.8. Delimitacion
Para la determinación y evaluación del sistema de distribución de agua potable, se
partirá de la información brindada por la empresa (CENIA, 2016), la cual realizo un
estudio previo a este trabajo de titulación.
Se realizará visitas al cantón verificando presión y caudal en diferentes puntos de
la zona urbana, en la cual se tomará medidas puntuales.
Se realizará la verificación de los planos referenciales y según los datos brindados
por (INEC, 2010), se realizará los cálculos de población correspondientes.
7
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 Fuentes de abastecimiento de agua
En el diseño de un sistema de agua potable, según como lo indica (CARRASCO,
2018), es de gran utilidad saber el lugar de donde, se va a realizar el abastecimiento
de agua cruda, o como también se puede efectuar la captación de diferentes fuentes
subterráneas, las cuales nos pueden ayudar a subtraer las cantidades suficientes
para cubrir las necesidades del sector.
Las fuentes pueden clasificarse según de donde provengan, tal como se muestra
en la siguiente figura.
Ilustración 2:Clasificación de fuentes de abastecimiento
Elaborado: Cristian Santanilla C.
Fuentes de
abastecimiento de
agua
Según su
procedencia
Aguas meteóricas Aguas
superficiales
Aguas
subterráneas
8
2.2.3. Aguas Meteóricas.
Las aguas meteóricas son, las aguas lluvias por así decirlo, que provienen de
fenómenos meteorológicos, esta agua procede de la condensación y solidificación del
vapor de agua que contiene la atmósfera, la cual forma lo que comúnmente llamamos
nubes, como resultado de la evaporación de grandes masas de agua terrestres y
marinas.
Ilustración 3: Aguas meteóricas
Fuente: G3DT,( 2018)
2.2.4 Aguas superficiales.
Las aguas superficiales tal como lo indica el ingeniero (SALTOS, 2018) son, las
fuentes más importantes del Ecuador, que son los ríos seguidos de embalses, lagos
o represamientos naturales o artificiales que son, fuentes importantes de aguas
superficiales.
Y en el contexto como fuente de aguas superficiales, son las más importantes ya
que pueden suministrar agua durante periodos extensos, siempre y cuando los ríos
tengan un aporte de agua todo el año.
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En el Ecuador las fuentes superficiales de agua son, de gran volumen e
importantes, tal como el río Daule que aporta agua a cantones como Guayaquil,
Samborondon y Santa Elena.
Además del gran embalse en la empresa Daule Peripa, que suministra agua dulce
controlando la inundación y abastece de agua a otros afluentes de rio, es decir que la
que las fuentes de aguas superficiales, para el caso del litoral ecuatoriano son
suficientes.
Ilustración 4: Aguas meteóricas
Fuente: G3DT,( 2018)
2.2.5. Aguas subterráneas.
Las aguas subterráneas son una gran fuente de abastecimiento, y de no existir
contaminación puede considerarse como muy propicias.
En el Ecuador, existen muchas fuentes hidrológicas que no han sido explotadas
todavía, ya que tenemos bastantes aguas superficiales que están siendo utilizadas,
en ciertas ciudades preceden abastecimientos de aguas subterráneas con cuantioso
caudal ya que, encontramos acuíferos no explotados aún.
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La explotación de aguas subterráneas es muy importante en el caso de que no
haya aguas superficiales, que podría ser el caso de algunas provincias en el cual, se
debe hacer un estudio hidrológico e hidrogeológico.
En la siguiente gráfica se presenta el mapa hidrogeológico del Ecuador donde se
aprecia claramente la presencia de fuentes hidrogeológicas.
Ilustración 5: Mapa hidrogeológico del Ecuador
Fuente: INHAMI, (2018)
11
2.3. Obras de almacenamiento y distribucion de agua potable
Para el almacenamiento y distribución de agua potable tenemos estructuras
denominadas tanques de almacenamiento, en el cual hay distintos tipos de estos para
cubrir las variaciones de consumo y demanda, para combatir incendios y brindar el
agua necesaria durante las distintas horas del día (SENAGUA, 2015).
2.3.1. Volúmenes de almacenamiento necesario.
2.3.1.1. Volumen de regulación.
En caso de haber datos sobre las variaciones horarias de consumo según como
lo indica (SENAGUA, 2015), el proyectista deberá determinar el volumen necesario
para la regulación a base del respectivo análisis, en caso contrario se pueden usar
los siguientes valores:
Para poblaciones mayores de 5,000 habitantes, se tomará para el volumen
de regulación el 25% del volumen consumido en un día, considerando la
demanda media diaria al final del período de diseño.
2.3.1.2. Volumen contra incendios.
Volumen de protección contra incendios según, como lo indican las normas de
(SENAGUA, 2015). Se utilizarán los valores para poblaciones de hasta 20,000
habitantes futuros se aplicará la fórmula Vi = 50 √𝑝, en m3.
Las dotaciones de agua contra incendios, se los puede observar en la siguiente
tabla en el cual, pueden adoptarse el número de incendios simultáneos.
12
Tabla 1: Dotaciones de caudal para incendio.
Número de habitantes (en
miles)
Número de incendios
simultáneos
Dotación por incendio
(l/s)
5 1 10
10 1 10
25 2 10
50 2 20
100 2 25
200 3 25
500 3 25
1,000 3 25
2,000 3 25
Fuente: SENAGUA,( 2015)
2.3.1.3. Volumen de emergencia.
Para poblaciones mayores de 5.000 habitantes tal como lo indica (SENAGUA,
2015), se tomará el 25% del volumen de regulación, como volumen para cubrir
situaciones de emergencia. Para comunidades con menos de 5.000 habitantes no se
calculará ningún volumen para emergencias.
2.3.1.4. Volumen Total.
El volumen total de almacenamiento se lo obtiene al sumar los volúmenes de
regulación, de emergencia, y el volumen para incendios (SENAGUA, 2015).
2.3.1. Tanque superficial.
Estas son estructuras que pueden ser de diferente forma y que pueden ser
construidas con mampostería de piedra, hormigón simple u hormigón armado,
dependiendo de su capacidad y uso, también se construyen de metal o aluminio
dependiendo de la estabilidad estructural y de las disponibilidades de material que
13
exista en la zona. Este tipo de tanques se construirán, cuando la topografía del terreno
permita satisfacer, los requerimientos hidráulicos del sistema y cuando los
requerimientos de capacidad son grandes. Por otra parte, cuando el volumen de
reserva sea muy grande. (SENAGUA, 2015)
Ilustración 6: Tanque superficial
Fuente: CEA, (2010)
2.3.2. Tanque elevado.
Estas son estructuras que se ubican sobre torres de diferente altura con el objetivo
de proporcionar presiones adecuadas en la red de distribución, y se los puede realizar
en hormigón armado, en hierro u otro material adecuado para el efecto. Estos tanques
se construirán cuando por razones de topografía se requiera elevarlos para obtener
presiones adecuadas de servicio en la población, y en todos los casos en los que, por
razones de regulación de presiones, y de racionalizar el funcionamiento de las
estaciones de bombeo sea indispensable contar con elevaciones del nivel.
(SENAGUA, 2015)
14
En el caso de la zona urbana del cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan) esta
cuenta con un tanque elevado, el cual da el suministro a toda la zona antes
mencionada.
Ilustración 7:Tanque elevado Jujan.
Elaborado: Cristian Santanilla C.
2.3.3 Características de los tanques elevados.
Los tanques elevados cuentan con ciertas características en el diseño y
construcción según,(SENAGUA, 2015):
El nivel mínimo de agua en el tanque debe ser suficiente para que la presión
en la red sea la indicada en los cálculos.
La entrada y salida de agua del tanque puede hacerse por la misma tubería.
La tubería de rebose descargará libremente.
Se instalarán válvulas de compuerta en las tuberías de entrada y salida,
excepto en las de rebose.
15
En el tanque se instalarán los accesorios indispensables tales como:
respiraderos, bocas de visita, escaleras, indicadores de nivel, etc.
Las escaleras exteriores deberán tener protección adecuada y dispositivos
de seguridad.
En los tanques de compensación se diseñarán los dispositivos que permitan
controlar el nivel máximo de agua.
Si el tanque elevado es proyectado para uniformizar las presiones en la red,
su capacidad máxima será de 100 m3. y cuando sea diseñado como flotante,
su capacidad estará entre el 2% y el 4% del volumen total de
almacenamiento.
2.4. Medición del caudal de distribución y presión
Para medir el caudal y presión se usará un manómetro en distintos lugares de la
zona urbana de cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan), para luego compararlos
con parámetros que establece, (SENAGUA, 2015) y mediante esto poder determinar
si las presiones y caudales en los distintos puntos de la zona urbana están cumpliendo
con los requerimientos y parámetros ya establecidos en la norma.
2.4.1. Manómetro.
Un manómetro de presión, es un indicador analógico utilizado para medir la presión
de un gas o líquido; como agua, aceite o aire. A diferencia de los transductores de
presión tradicionales, estos dispositivos analógicos poseen un dial circular y un
puntero accionado mecánicamente.
La medida de los manómetros se realiza en PSI o Kgf/cm2
16
Ilustración 8:Manómetro.
Elaborado: Cristian Santanilla C.
2.5. Población
Los dimensionamientos de los proyectos de infraestructura sanitaria están
íntimamente ligados al número de pobladores, o habitantes que se desea abastecer
del agua, por lo cual la determinación de la población futura de la localidad es un
parámetro importante para planificar adecuadamente el tamaño, y la capacidad de las
obras futuras.
En el VII Censo de Población y VI Vivienda en Ecuador efectuado en el año 2010,
se obtuvo una población urbana de 8,343 habitantes.
Como podemos constatar que el cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan),
sobrepasa los mil habitantes por lo que se debe usar, las normas para Estudio y
Diseño de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable para poblaciones mayores
a 1,000 habitantes.
2.5.1 Período de Diseño.
Se define como período de diseño al lapso de tiempo durante el cual una obra o
estructura, puede funcionar sin ampliaciones, y en el caso de un sistema de
distribución de agua potable, éste sea capaz de suministrar un buen servicio a la
17
comunidad durante un tiempo suficientemente largo en condiciones adecuadas de
confiabilidad y economía.
De acuerdo con las experiencias nacionales y latinoamericanas, se sugiere para
este tipo de poblaciones un período de 20 años (SENAGUA, 2015).
2.5.2 Determinación de población de diseño de Jujan.
Para el cálculo de la población futura se harán las proyecciones de crecimiento,
utilizando el método geométrico de los ya conocidos (proyección aritmética,
geométrica, incrementos diferenciales, comparativo, etc.) que permitan establecer
comparaciones que orienten el criterio del proyectista. La población futura se
escogerá finalmente tomando en consideración, aspectos económicos, geopolíticos y
sociales que influyan en los movimientos demográficos (SENAGUA, 2015).
De acuerdo a la disponibilidad de información, empleamos el método geométrico,
que es el más generalizado y con los parámetros ya determinados, la población futura
para nuestra población en estudio será.
P f = P a (1 + i) n (SENAGUA, 2015) (2.1)
donde:
P f = Población futura,
P a = Población actual,
i = Índice de crecimiento,
n = Período de diseño en años
18
2.6. Dotaciones
Se define como dotación, al caudal de agua potable consumido diariamente, en
promedio por cada habitante, en nuestro caso de destinará prioritariamente para
satisfacer las necesidades de índole doméstica, en las que se incluye la necesaria
para beber, preparación de alimentos, aseo personal y lavado de ropa, básicamente.
Para establecer los caudales de dotación, tomando en cuenta lo sugerido por las
Normas de Diseño de la Subsecretaría de Agua Potable, Saneamiento y Residuos
Sólidos, tendremos:
Tabla 2: DOTACIONES (Poblaciones de 5,000 a 50,000 habitantes)
Población (habitantes) Clima Dotación media futura ( l / hab / día )
Hasta 5,000
Frio 120 – 150
Templado 130 – 160
Cálido 170 – 200
5,000 a 50,000
Frio 180 – 200
Templado 190 – 220
Cálido 200 – 230
Más de 50,000
Frio > 200
Templado > 220
Cálido > 230
Fuente: SENAGUA, (2015)
Para la selección de la dotación es necesario considerar factores tales como: uso
del agua, costo del servicio, hábitos de consumo y disponibilidad de agua en la fuente
de abastecimiento.
Dotación media futura = 200 l/h/d
19
2.6.1 Variaciones de los consumos.
2.6.1.1 Caudal medio anual diario Qmed.
El caudal medio anual diario, se define por el promedio aritmético de los consumos
diarios que se registran en un año y se obtiene con la siguiente ecuación según la
(SENAGUA, 2015).
Qmed = q N/(1,000 x 86,400) (SENAGUA, 2015) (2.2)
q = dotación tomada de la tabla 2 en l/hab/día
N = número de habitantes
2.6.1.2 Caudal máximo diario Qmax.dia.
Se define como caudal máximo diario, al registrado en el día de máximo consumo
al final del período de diseño. El Qmax.dia se lo obtiene multiplicando el consumo
medio diario por un coeficiente de mayoración (KMD), cuyo valor es de 1.5, para todos
los niveles de servicio.
Por los antecedentes anotados, para el sistema de agua potable para la ciudad de
JUJAN el coeficiente de mayoración de 150% es conveniente, ya que se estima que
los consumos diarios se verán afectados apreciablemente por la influencia del sistema
de agua potable en pleno funcionamiento, lo cual constituye un cambio fuerte en las
actividades de la población, que demandará mayor cantidad de agua del acueducto,
en las diferentes épocas del año (SENAGUA, 2015) en donde cabe recalcar que esto
será un nuevo sistema de abastecimiento.
Por lo que, el QMD será:
QMD = KMD * Qm (SENAGUA, 2015) (2.3)
QMD = 1.5 * Qm (2.4)
20
2.6.1.3. Caudal máximo horario (QMH).
El caudal máximo horario, se define como aquel registrado en la hora de máximo
consumo al final del período de diseño.
El QMH, según las Normas de Diseño de la Subsecretaría de Agua Potable, el
coeficiente de variación de consumo máximo horario debe establecerse en base a
estudios de sistemas existentes, pero en este caso usaremos 2.3 que es el valor
recomendado (SENAGUA, 2015).
Con lo anterior, los caudales máximos horarios, serán:
QMH = KMH * Qm (SENAGUA, 2015) (2.5)
QMH = 2.3 * Qm (2.6)
2.6.2. Red de Distribución.
Una red de distribución de agua potable, es el conjunto de instalaciones que la
empresa de abastecimiento tiene para transportar desde el punto o puntos de
captación y tratamiento, hasta hacer llegar el suministro al cliente en unas condiciones
que satisfagan sus necesidades.
La capacidad de la red de distribución, será calculada para un caudal equivalente
al caudal máximo horario, (QMH) más el caudal considerado para incendio en una
población de más de 5,000 habitantes, el servicio que se dará será continuo las 24
horas del día (SENAGUA, 2015).
Q red = QMH + Incendio (2.7)
Las redes de distribución se componen de 2 partes generalmente que son:
21
2.6.2.1 Red matriz principal o primaria.
Es la que se encarga de conducir el agua desde la planta de tratamiento hacia los
diferentes tanques de almacenamiento. (ZUBICARAY, 2008)
2.6.2.2 Redes de distribución secundarias.
Es la que se conecta a los tanques de almacenamiento hasta la acometida del
usuario final.
Las redes de distribución se clasifican en:
Redes abiertas
Es un sistema el cual cuenta con una tubería principal de distribución, de la misma
se parten ramales de distribución los cuales terminan en puntos ciegos.
Ilustración 9:Esquema de una red abierta.
Fuente: CENIA, (2016)
Redes cerradas
Es mayormente conocido como sistema con circuitos cerrados o ciclos, la
característica de este sistema es que posee algún tipo de circuito cerrado, los cuales
formando mallas o circuitos mediante las conexiones de los ramales de la red. El
objetivo principal es que cualquier zona del área que cubra este sistema, pueda ser
alcanzada por más de una red, ya que esto mejoraría el abastecimiento.
22
Ilustración 10: Esquema de una red cerrada.
Fuente: CENIA, (2016).
2.7. Diámetro de tubería
Para determinar el diámetro de la tubería principal de abastecimiento, o red de
distribución lo hacemos mediante la fórmula o ecuación de Hazen Williams.
𝑄 = 0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐷2.63 ∗ 𝐽0.54 (CARMONA, 2010) (2.8)
Se realiza un despeje así:
𝐷 = [𝑄
0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐽0.54]
12.63
(2.9)
𝐽 = [𝑄
0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐷2.63]
10.54
(2.10)
Línea matriz = Htanque + (todas las distancias vistas en planta)
Perdida de carga continua
𝐽 =𝐻
𝐿 (2.11)
H=carga hidráulica
L=línea matriz
23
Tabla 3: Coeficientes de Chow para la fórmula de Hazen – Williams
Material Coeficiente de rugosidad
Acero Galvanizado 125
PVC 150
Hormigón liso 130
Hormigón Ordinario 150
Hierro fundido nuevo 130
Hierro fundido viejo 90
Fuente: SENAGUA, (2015)
2.8. Normas tecnicas
Para realizar el presente estudio es necesario considerar las siguientes normas:
SENAGUA NORMA (CO 10.07 – 601 R. O. No. 6-1992-08-18) para
estudio y diseño de sistemas de agua potable y disposición de aguas
residuales para poblaciones mayores a 1000 habitantes
NTE INEN 1373: 2010. Tubería plástica, accesorios de PVC rígido para
presión.
24
2.9. Marco legal
2.9.1. Habitad y vivienda digna.
La Constitución de la República del Ecuador en los (artículos 12 al 34 del capítulo
II) establece como obligación mejorar, de manera coordinada entre niveles de
gobierno garantizando el hábitat y la vivienda dignos. Ampliar la cobertura y la calidad
de los servicios básicos tales como el de agua potable, debe ser ambientalmente sano
y brindar condiciones de seguridad para la población.
Según la (NEC, 2011) el porcentaje de viviendas que obtienen agua por red
pública pasó de 70.1% en 2006 a 79.02% en 2014 sin embargo, en 2014, este
porcentaje es de apenas el 39.05% en zonas rurales, frente al 98.12% en el área
urbana. En cuanto a la adecuada eliminación de excretas, el porcentaje de hogares
que cuentan con este servicio aumentó del 82.62% en 2006 al 92.38% en 2014, en
zonas rurales es el 97.1% y el 99.3% en el área urbana.
25
CAPITULO III
MARCO METODOLOGICO
3.1 Enfoque
Para la elaboración de la presente evaluación, fue necesario tomar como referencia
los planos brindados por la empresa CENIA CIA Ltda, para tener una amplia
perspectiva de la distribución de la red de agua potable, y así poder evaluar ciertos
puntos de esta, también fue necesario tomar los datos poblacionales según el INEC
(Instituto Nacional de Estadísticas y Censos), de la zona urbana del cantón Alfredo
Baquerizo Moreno (Jujan) para así sacar datos aproximados de caudal y presión que
le debería llegar a los habitantes de esta población, y con esto poder realizar un
correcto diseño de lo que debería ser el sistema de agua potable actualmente en esta
población, esta evaluación solo se centrara en verificación de caudal y presión según
la normativa de la Secretaria del Agua (SENAGUA, 2014).
3.2 Censos realizados
De acuerdo con datos del INEC (Instituto Nacional de Estadísticas y Censos), la
zona urbana del cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan) en el año 2001 tenía un
total de 6,546 habitantes y en el año 2010 tenía 8,343 habitantes con una tasa de
crecimiento del 2.73% como se constata en la ecuación 3.3.
3.3 Bases de diseño
El período de diseño de las obras civiles de los sistemas de agua potable o
disposición de residuos, se diseñarán para un período de 20 años. (SENAGUA, 2015)
26
Tabla 4: Vida útil de los elementos de un sistema de agua potable.
Componente Vida útil (años)
Diques grandes y túneles 50 a 100
Obras de captación 25 a 50
Pozos 10 a 25
Conducciones de hierro dúctil
40 a 50
Conducciones de asbesto cemento o PVC 20 a 30
Planta de tratamiento 30 a 40
Tanques de almacenamiento
30 a 40
Tuberías principales y secundarias de la red: De hierro dúctil
De asbesto cemento o PVC
40 a 50 20 a 25
Otros materiales Variable de acuerdo especificaciones del fabricante
Fuente: SENAGUA, (2014)
3.3.1 Cálculo de la población de diseño.
El cálculo de la población de diseño se realizó mediante el método geométrico, la
cual será proyectada a un periodo de 20 años.
3.3.2 Determinación del índice de crecimiento.
El índice de crecimiento conveniente para el cantón de Alfredo Baquerizo Moreno
(Jujan), según los datos del INEC, será:
𝑟 = (𝑃𝑢𝑐
𝑃𝑐𝑖)
(1
𝑇𝑢𝑐−𝑇𝑐𝑖)
− 1 (SENAGUA, 2015) (3.1)
Puc = Población del último censo
Tci = Año del censo inicial
Tuc = Año del último censo
Pci = Población del censo inicial
27
Reemplazamos según los datos ya obtenidos.
𝑟 = [(8,343
6,546)
(1
2010−2001)
− 1] ∗ 100 (3.2)
𝑟 = 2.73 % (3.3)
3.3.3 Población futura.
De acuerdo a la disponibilidad de información, empleamos el método geométrico,
que es el más generalizado y con los parámetros ya determinados la población futura
para nuestra población en estudio será
𝑃𝑓 = 𝑃𝑎(1 + 𝑟)𝑛 (SENAGUA, 2015) (3.4)
Donde:
P f = Población futura,
P a = Población actual,
i = Índice de crecimiento,
n = Período de diseño en años
𝑃𝑓 = 8,343 (1 +2.73
100)
20
(3.5)
𝑃𝑓 = 14,297.76 ≅ 14,300 (3.6)
Por este método se ha determinado la Población futura para el cantón Alfredo
Baquerizo Moreno (Jujan), ajustándolas a sus propias características socio -
económicas y de desarrollo. Los parámetros asumidos de índice de crecimiento y
período de diseño corresponden a la realidad propia de esta población, ajustándose
además a las recomendaciones de las Normas de la Subsecretaría de Agua Potable.
28
3.4 Calculo de caudales
Según lo especificado en la norma del (SENAGUA, 2015), debemos calcular
variaciones de consumo para una población urbana que se deben cumplir y son
Caudal medio anual diario (Qmed), Caudal máximo diario (Qmax.dia), Caudal máximo
horario (QMH) según se especifica en el literal 2.6.
3.4.1 Caudal medio anual diario (Qmed).
Es la relación entre el volumen del flujo de una jornada completa (de 0 a 24 horas)
y la duración correspondiente. Este volumen se calcula a partir de la crónica de
los caudales instantáneos. Si el caudal se expresa en m3/s, el volumen se calcula en
m3 y la duración es de 86,400 seg, entonces se tiene que:
Qmed = q N/(1,000 x 86,400) (SENAGUA, 2015) (3.7)
q = dotación tomada de la tabla de dotaciones en l/hab/día
N = número de habitantes
𝑄𝑚𝑒𝑑 =14,300 ℎ𝑎𝑏 ∗ 200
𝑙ℎ𝑎𝑏
∗ 𝑑𝑖𝑎
86,400 𝑠𝑒𝑔 (3.8)
Qmed = 33.10 L/seg (3.9)
Qmed = 0.331 m3/seg (3.10)
3.4.2 Caudal máximo diario (Qmax.dia).
Se define como caudal máximo diario al registrado en el día de máximo consumo
al final del período de diseño, y se determinar con la fórmula para poblaciones urbanas
expuesta en el literal 2.6.1.2 por lo que, el QMD será:
QMD = KMD * Qm (SENAGUA, 2015) (3.11)
QMD = 1.5 * Qm (3.12)
29
𝑄𝑀𝐷 = 33.10𝑙
𝑠𝑒𝑔∗ 1.5 (3.13)
QMD= 49.65 l/seg (3.14)
3.4.3 Caudal máximo horario (QMH).
Es el máximo gasto que será requerido en una determinada hora del día, y se
determinar según la formula ya expuesta en el literal 2.6.1.3
QMH = KMH * QMD (SENAGUA, 2015) (3.15)
QMH = 2 * QMD (3.16)
𝑄𝑀𝐻 = 2 ∗ 49.65𝑙
𝑠𝑒𝑔 (3.17)
QMH= 99.3 l/seg (3.18)
3.4.4 Caudal de la red de distribución.
La capacidad de la red de distribución será calculada para un caudal equivalente
al caudal máximo horario, (QMH) más el caudal considerado para incendio en una
población de más de 5,000 habitantes, implícito en la tabla de caudal contra incendios.
Q red = QMH + Incendio (3.19)
La dotación por incendio según la tabla es de 10 l/s, para poblaciones que están
en el rango de la zona urbana del cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan).
Q red = 99.3 + 10 (3.20)
Q red = 109.3 l/seg (3.21)
30
3.4.5 Resumen del diseño.
Tabla 5: Resumen del diseño de caudales.
SISTEMA AGUA POTABLE
CANTÓN ALFREDO BAQUERIZO MORENO (JUJAN)
Nº Parámetro Unidad Valor
1 Período de diseño Años 20
3 Población total actual Habitantes 8,343
4 Población futura Habitantes 14,300
5 Dotación media futura l / h / d. 200
6 Caudal medio diario ( Qm ) l / seg. 33.10
7 Caudal máximo diario ( QMD ) l / seg. 49.65
8 Caudal máximo horario ( QMH ) l / seg. 99.3
9 Caudal de Diseño l / seg. 109.3
10 Cobertura Área urbana 100%
Elaboración: Cristian Santanilla C.
3.5 Diametros de Tubería
Estos diámetros se calcularán mediante la ecuación de Hazen-Williams, expuesta
en el libro de (CARMONA, 2010)
𝑄 = 0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐷2.63 ∗ 𝐽0.54 (CARMONA, 2010) (3.22)
Se realiza un despeje así:
𝐷 = [𝑄
0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐽0.54]
12.63
(3.23)
𝐽 = [𝑄
0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐷2.63]
10.54
(3.24)
Línea matriz = Htanque + (todas las distancias vistas en planta)
31
Perdida de carga continua
J =H = 20m
L = 860m (3.25)
𝐷 = [0.099 𝑚3/𝑠
0.2785 ∗ 150 ∗ 0.020.54]
12.63
(3.26)
D = 0.22m ó 22.41cm ó 8.82” que para los diámetros convencionales de tubería se
tomara un D = 10” = 250mm.
3.6 Calculo del sistema de bombeo
Teniendo el CMD (caudal máximo diario) determinamos el coeficiente de utilización
de la bomba en el día y esto lo usamos para el cálculo del caudal (CEPIS, 2015).
X = Tb
24 horas (ZUBICARAY, 2008) (3.27)
Donde: Tb = Tiempo de Bombeo
X = 24 horas
24 horas (3.28)
X=1
𝑄 =𝐶𝑀𝐷
𝑋 (3.29)
𝑄 =49.65 𝑙/𝑠𝑒𝑔
1000 (3.30)
Q=0.496 m3/seg (3.31)
3.6.1 Cálculo de diámetro de la tubería de impulsión.
La succión será realizada a una profundidad de 48 metros, para la tubería de
impulsión a la reserva alta se utilizará una tubería de PVC, y para este cálculo se
empleó la fórmula de Hazen-Williams donde se toma en cuenta el material de la
tubería, y es utilizada para cálculo de tuberías de más de 2 pulgadas.
32
𝐷𝑖 = [𝑄
0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐽0.54]
12.63
(3.32)
Donde “J” es la perdida de carga por la altura + la distancia equivalente de los
accesorios que lo calcularemos en las formulas 3.45,3.46.
J =H = 55m
L = 82.3m = 0.66 (3.33)
Di = [0.049 𝑚3/𝑠
0.2785 ∗ 140 ∗ 0.660.54]
12.63
(3.34)
Di = 0.08m = 8.60cm = 86mm (3.35)
Di = 86 milimetros (3.36)
Dcomercial = 90 milimetros (3.37)
La velocidad de la tubería de impulsión
𝒗 =4 ∗ 𝑄
𝜋 ∗ 𝐷2 (3.38)
𝒗 =4 ∗ 0.04965
𝜋 ∗ 0.092 (3.39)
𝒗 = 7.70𝑚
𝑠 (3.40)
La velocidad en la tubería de impulsión debe estar entre 𝟏≤𝐕𝐢 ≥3, Pero como
podemos ver no cumple estos criterios por lo tanto colocamos una tubería con mayor
diámetro para que cumpla con estos criterios lo cual podría ser una de 160mm.
𝒗 =4 ∗ 0.04965
𝜋 ∗ 0.162 (3.41)
𝒗 = 2.43𝑚
𝑠 (3.42)
Dicomercial = 160 milimetros (3.43)
33
Como podemos ver con una tubería de este si cumple la norma por lo tanto
podemos seguir con el diseño.
3.6.1 Altura de impulsión.
Es la suma algebraica de la altura estática de impulsión, pérdida de carga en la
impulsión y presión sobre el líquido en el punto de recepción (ZUBICARAY, 2008).
La diferencia entre las alturas totales de impulsión y de aspiración es la carga de
la bomba, es decir, la energía que ha de ser conferida al fluido.
Hi= Cota del tanque – Cota en bomba
Hi =7 – (-48) (3.44)
Hi = 55 (3.45)
3.6.2 Pérdidas de cargas por accesorios.
Se selecciona los accesorios que van en la tubería y mediante la tabla de pérdidas
en longitud equivalentes realizan los cálculos.
Longitud equivalente por accesorio = # de cada accesorio * Le (tabla 6)
Tabla 6: Longitudes equivalentes de codos de radio medio (en metros).
Fuente: CARMONA, (2010).
L = Longitud equivalente + Longitud de tubería
34
L = 12.3m (longitud equivalente) de 3 codos de 90° + 70m (longitud de tubería)
desde el pozo hasta la parte superior del tanque superficial.
L= 82.3m (3.46)
Potencia de la bomba hidráulica
𝑃 = 𝑆𝐺∗𝑄∗𝐻
75∗𝑛%
100
(ZUBICARAY, 2008) (3.47)
P= Potencia de la bomba
Q= Caudal en l/s
SG = Gravedad especifica = 1
H = Altura en m
n = (%) Eficiencia real de la bomba brindada por fabricante
𝑃 = 1 ∗ 49.65 ∗ 82.3
75 ∗ 80/100 (3.48)
𝑃 = 68.1 𝐻𝑃 (3.49)
𝑃 = 68.1 ≅ 70𝐻𝑃 (comercial) (3.50)
35
Ilustración 11:Tubería de Impulsión.
Elaborado: Cristian Santanilla C.
3.6.3 Elección del tipo de bomba.
Las bombas más frecuentemente usadas en el abastecimiento de agua son las
bombas centrifugas, horizontales, verticales y las bombas sumergibles.
De acuerdo a las características y necesidades del presente proyecto, se
seleccionará las bombas sumergibles, que se usarán para abastecer a las reservas
bajas y las bombas centrifugas serán utilizadas para bombear el agua a las reservas
altas.
3.6.3.1 Bomba sumergible.
Según la Teoría y diseño de bombas de (ZUBICARAY, 2008), Son equipos que
tiene la bomba y motor acoplados en forma compacta, de modo que ambos funcionan
sumergidos en el punto de captación; se emplean casi exclusivamente en pozos muy
profundos, donde tiene ventajas frente al uso de bombas de eje vertical.
36
Las bombas sumergibles multicelulares con motores sumergidos (BHS), son
adecuadas para el bombeo de agua desde pozos profundos. Son de una construcción
simple y de fácil mantenimiento, además presentan una gran resistencia a la abrasión
producida por la arena y brindan la posibilidad de ser instaladas tanto horizontal como
en posición vertical.
Ilustración 12:Bomba sumergible.
Fuente: CARMONA,( 2010)
3.7. Eleccion de los tipos de tanques de almacenamiento
Para el diseño del tanque de reserva bajo y la reserva alta, las características que
se recomiendan usar son materiales constructivos de:
Hormigón f’c=280 Kg/cm² y f’c = 240 Kg/cm²
Acero corrugado fy = 4200 Kg/cm²
37
3.7.1 Volumen de almacenamiento o de reserva.
Según lo antes visto en el marco teórico sobre volúmenes de almacenamiento
tomamos la suma de los valores del volumen de regulación, volumen de protección
contra incendios y volumen de emergencia (SENAGUA, 2015)
Volumen de regulación
el 25% del volumen consumido en un día, c (Levy, 2008) considerando la demanda
media diaria al final del período de diseño para poblaciones mayores de 5mil
habitantes.
Qm=0.0331m3/seg (3.51)
En un día sería un total de:
2859.84m3 (3.52)
Vreg = 0.25*2859.84 (3.53)
Vreg = 714.96m3 (3.54)
Volumen de protección contra incendios
Para poblaciones de hasta 20,000 habitantes futuros se aplicará la fórmula
Vi=50√𝑝, en m3 (SENAGUA, 2015).
Vi=50√14 (3.55)
Vi=187m3 (3.56)
Volumen de emergencia
Para poblaciones mayores de 5000 habitantes, se tomará el 25% del volumen de
regulación.
Vemer=0.25*Vreg (3.57)
Vemer=0.25*714.96m3 (3.58)
Vemer=178.74m3 (3.59)
38
Valmac =714.96m3 +187m3+178.74m3 (3.60)
Valmac =1,080m3 ≅1,000m3 (3.61)
3.7.2 Dimensionamiento del tanque de reserva.
Para diseñar la reserva baja se utilizará un tanque de forma circular en el cual se
considerará que D = 2 h; la fórmula para determinar el volumen es:
V = h ∗ A (3.62)
Simbología:
V = Volumen
h = Altura del tanque
A = Área de superficie del tanque
Donde A se calcula mediante la fórmula:
A =π ∗ D2
4 (3.63)
Siendo D= diámetro
D = 2h (3.64)
Reemplazando
𝑉 = ℎ ∗𝜋 ∗ 𝐷2
4 (3.65)
Reemplazamos D en la fórmula
V = h ∗π ∗ (2h)2
4 (3.66)
𝑉 = ℎ ∗4𝜋 ∗ (ℎ)2
4 (3.67)
V = π ∗ h3 (3.68)
39
De la fórmula despejamos h, lo cual nos da la altura del tanque
h = √v
π
3 (3.69)
h = √v
π
3 (3.70)
El volumen recomendado para la reserva baja es de 1000 m³
h = √1,000 m3
π
3
(3.71)
h = 6.98 m ≅ 7 m (3.72)
V = 7m ∗π ∗ 142
4 (3.73)
𝑉 = 1077 𝑚3 (3.74)
Las medidas del tanque quedarían así:
D = 14 m (3.75)
h = 7 m (3.76)
V= 1,077 m3 (3.77)
3.7.3 Evaluación de la capacidad del tanque de reserva alta.
El tanque elevado o reserva alta cumple la función, que por medio de la gravedad
lleva el agua con la presión necesaria, hacia los puntos más lejanos de la red de
distribución.
Para la evaluación del tanque elevado será necesario saber el consumo máximo
diario, y consumo máximo horario, ya que estos nos sirven para determinar el tiempo
de bombeo, y este a su vez envía el caudal necesario a la hora que más sea de
demanda el servicio.
40
Se colocará un tanque elevado de 100 m3 que considerando, el caudal máximo
horario que son 0.099 m3 se vaciara en 16.83 minutos.
Lo obtenemos con la siguiente ecuación:
𝑉𝑡𝑒 = 100 𝑚 3 (3.78)
Si el volumen de vaciado es 0.099 m3/s, entonces en 1 minuto es 5.94 m3/min, que
sería de 5.94 m3 durante un minuto, con lo cual podemos sacar el tiempo de vaciado
para este caudal máximo horario en minutos.
𝑡 =100 𝑚3
5.94 𝑚
𝑚𝑖𝑛
3 (3.79)
𝑡 = 16.83 𝑚𝑖𝑛 (3.80)
El tanque elevado de 100 m³, este último será sostenido por una torre de hormigón
armado de 20 metros de altura. Esto ya está en proceso de construcción como
veremos a continuación.
Ilustración 13:Construcción tanque superficial
Elaborado: Cristian Santanilla C.
41
Para la reserva alta se consideró un tanque de forma circular cuyo D = 2h, la
formula general de volumen es:
𝑉 = ℎ ∗ 𝐴 (3.81)
Simbología:
V = Volumen (100m3)
h = Altura del tanque
A = Área de superficie del tanque
Por lo tanto, las dimensiones del tanque serán:
ℎ = √𝑉
𝜋
3
(3.82)
ℎ = √100 𝑚3
𝜋
3
(3.83)
ℎ = 3.15𝑚 (3.84)
Reemplazando en la formula inicial teniendo 2 valores tenemos que:
𝐴 =𝑉
ℎ (3.85)
𝐴 =100𝑚3
3.15𝑚 ≅ 32𝑚2 (3.86)
3.7.4 Cálculo del sistema de bombeo para tanque elevado.
El sistema de bombeo es el encargado de trasladar el agua de la reserva baja hacia
la reserva alta, la reserva alta tendrá un dispositivo que cuando se vaya escaseando
el agua active la bomba, y nuevamente se dote del líquido vital.
Tomando en cuenta que para el diámetro de la tubería de succión del tanque de
reserva elevado, esta debe ser:
∅𝑠 ≥ ∅
42
Como el tanque es de menor tamaño, y hay un tiempo de llenado mínimo de 16
minutos podemos escoger una tubería de menor tamaño a la de impulsión, tomando
en cuenta que La velocidad mínima de la tubería de succión deberá ser = 0,45
m/seg y menor de 3 m/seg.
𝒗 =4 ∗ 𝑄
𝜋 ∗ 𝐷 (3.87)
𝒗 =4 ∗ 0.04965
𝑚𝑠
3
𝜋 ∗ (0.16 𝑚)2 (3.88)
𝒗 = 2.46𝑚
𝑠 (3.89)
Cálculo de la sugerencia de la bomba:
Según el (Levy, 2008) de la revista “Guía de bombas”, la sumergencia mínima es
la profundidad a la que debe estar sumergido el extremo de la tubería de succión de
una bomba, a fin de evitar formación de vórtices (remolinos) y se calcula con la
siguiente formula.
𝑆𝑚 = (𝑉2
2𝑔) + 0.1 (3.90)
Donde:
Sm= Sumergencia mínima
V= Velocidad de circulación en m/seg
g = Aceleración de la gravedad (9.81m/seg2)
𝑆𝑚 = (2.462
2 ∗ 9.81) + 0.1 (3.91)
𝑆𝑚 = 0.40 𝑚 (3.92)
43
Para términos de diseño esta altura no puede ser mínima de 0.5m, entonces
adoptamos 0.5m.
𝑆𝑚 = 0.5 𝑚 (3.93)
Altura de succión
Cota mínima reserva baja = crb
Crb = 0 m
Cota en bomba = cb
Cb = 7 m (altura del tanque superficial)
Altura estática de succión (diferencia de cotas) = Cb – Crb
Hs = 7m - 0m =7m (3.94)
Altura de impulsión
Es la altura desde el punto máximo de succión hasta el punto más alto del
tanque; Como el tanque tiene 3 metros entonces serian 23 metros hasta el punto
máximo, pero como la bomba estará ubicada a 7m entonces serian 16m de altura
de impulsión.
Hi = 23m - 7m = 16m (3.95)
Calculo de longitud equivalente
Para el cálculo de la longitud equivalente usaremos la tabla 7 (CARMONA, 2010)
para conexiones de tubería.
Según la tabla por cada codo de 90° (rectangular), la pérdida en metros sería de
3.16 metros por cada uno, en nuestro caso colocaríamos uno en la salida de la bomba
y otro al llegar al tanque.
Le = 6.32m (3.96)
44
Tabla 7: Longitudes equivalentes de codos de radio medio (en metros).
Fuente: CARMONA, (2010)
Calculo de longitud equivalente total
LeTotal = Longitud equivalente de accesorio +Longitud de tubería (3.97)
LeTotal = 6.32m + 16m = 22.32m (3.98)
Perdida de carga unitaria de succión C=140
𝐽𝑖 = [𝑄
0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐷2.63]
10.54
(3.99)
𝐽𝑖 = [0.0495 𝑚3/𝑠
0.2785 ∗ 140 ∗ 0.162.63]
10.54
(3.100)
𝐽𝑖 = 0.032 (3.101)
45
Altura dinámica de impulsión
𝑅𝑖 = (𝐽𝑖 ∗ 𝐿) (3.102)
𝑅𝑖 = (0.032 ∗ 22.32) (3.103)
𝑅𝑖 = 0.73 𝑚 (3.104)
Altura dinámica total
H = Ri + Hi + Hs (3.105)
H =0.73m + 16m + 7m (3.106)
H = 23.73 (3.107)
Potencia de la bomba hidráulica para tanque elevado
𝑃 = 𝑆𝐺∗𝑄∗𝐻
75∗𝑛%
100
(ZUBICARAY, 2008) (3.108)
Donde:
P= Potencia de la bomba
Q= Caudal en l/s
SG = Gravedad especifica = 1
H = Altura en m
n = (%) Eficiencia real de la bomba brindada por fabricante
𝑃 = 1 ∗ 49.65 ∗ 23.73
75 ∗ 80/100 (3.109)
𝑃 = 19.63 (3.110)
𝑃 = 19.63 ≅ 20𝐻𝑃 (comercial) (3.111)
46
CAPITULO IV
SITUACIÓN ACTUAL Y EVALUACIÓN
4.1.Situacion actual del servicio de agua potable
En el Cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan) tenemos una cobertura del 60%
según el Gobierno autónomo descentralizado (GAD DE JUJAN, 2018) de la zona
urbana, mediante red de distribución la cual es abastecida por 5 pozos, cabe indicar
que esta agua llega a las viviendas sin ningún tratamiento de purificación y es sujeta
a horarios de 9 a 11 de la mañana y de 3 a 5 de la tarde que no satisfacen las
necesidades de la población, el 40% restante se abastece de pozos propios o de carro
repartidor, cabe recalcar que esta evaluación solo está centrada en el cumplimiento
de presión y caudal según la norma, y no en la verificación de si es apta para el
consumo humano.
4.1.1 Modo de captación de agua actual.
El sistema de agua potable para el Cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan), tiene
la posibilidad de captar alrededor de 35 litros/segundo de agua subterránea, en cinco
pozos ubicados en los siguientes sectores según (ministerio de obras públicas del
cantón Alfredo Baquerizo moreno (Jujan)
Pozo Central Las Lomas, ubicado en la latitud 1°53’13” W y a 18 msnm. En
este pozo cuenta con un tanque elevado y un reservorio, para tratamiento,
fue construido por el EX_IEOSS en noviembre de 1984 y tiene una
profundidad de 60 metros con un tanque elevado de 23 m³, y el estado es
aceptable. Abastece de servicio a Cooperativa Jujan, Jaime Roldos, José
Domingo Delgado, Vicente Rocafuerte, malecón; Simón Bolívar, 12 de
octubre, Lotización Vargas Murillo y Las Lomas.
47
Ilustración 14: Pozo las Lomas - Tanque elevado
Elaborado: Cristian Santanilla C.
Pozo Apolo, ubicado en la latitud1°53’39’’ S en la longitud 79°33’29’’W, y a 12
msnm. El pozo tiene una profundidad de 35 metros con un tanque elevado de
5 m³ y el estado es deplorable, por cuanto se encuentra inundado. Abastece a
la lotización 10 de abril.
48
Ilustración 15:Ubicación de pozos
Fuente: GAD, (2018)
Pozo Gruta de la Virgen, ubicado en la latitud 1°53’13’ S en la longitud 79°33’20
W, y a 20 msnm. Pozo tiene una profundidad de 35 metros con un tanque
elevado de 5 m³ y el estado es regular, por cuanto falta mantenimiento y se
encuentra en la mitad de la avenida. Abastece a Barrio Lindo, Quinta Victoria,
Miguel Núñez, 16 de Febrero y Barrio Norte.
Pozo Barrio San Zoilo, ubicado en la latitud 1°53’8’’ S, en la longitud 79°33’08’’
W, y a 23 msnm. El Pozo tiene una profundidad de 37 metros con un tanque
elevado de 35 m³ y el estado es deplorable, por cuanto se encuentre inundado.
Abastece a lotización Vargas, Cooperativa 1 de Mayo y Apolo.
49
Ilustración 16: Pozo San Zoilo - Tanque Elevado
Elaborado: Cristian Santanilla C.
Pozo Coliseo, Ubicado en la latitud 1°53’20’’ S, en la longitud 79°33’02’’
W y a 26 msnm. El pozo tiene una profundidad de 50 metros con un
tanque elevado de 5m³ y el estado es deplorable por cuanto se encuentra
inundado. Abastece la lotización Ángel León, lotización Los Amarillos y
Cooperativa Jujan.
50
Ilustración 17:pozo Coliseo – Tanque elevado
Elaborado: Cristian Santanilla C.
Cada pozo cuenta con un castillo de agua entubada, de donde se conduce por
gravedad a las redes de distribución sin ningún tratamiento a los sectores antes
mencionados.
El sistema esta sectorizado, sin embargo, su funcionamiento no es óptimo, pues
existen taponamientos en las tuberías tal como lo indica el personal del departamento
del agua y también los moradores a los que no les llega el agua.
51
4.1.2 Situación actual del sistema de distribución.
El sistema de red de distribución fue construido a finales de los años 80, y aunque
las tuberías pueden durar muchos años, estás debido a algunas malas conexiones o
por sedimentos extraídos de los pozos, se han ido acumulando alrededor de estas,
también se muestra el caso de algunas que están muy superficiales a la carretera y
los vehículos de carga pesada las han destrozado con el paso del tiempo como se
muestra en las siguientes fotos.
Ilustración 18: Rotura y sedimentos en tubería
Elaborado: Cristian Santanilla C.
Estos sedimentos no deberían estar allí, debido a que son tuberías para el agua
potable, esto puede ser debido a infiltración de partículas de tierra por tuberías rotas
o malas conexiones, lo cual disminuye la presión de conducción causando problemas
de abastecimiento de agua a la población.
Al menos el 45% de las redes están en mal estado (GAD, 2018), ya que se
encuentran a aproximadamente de 1 a 2 metros bajo las calles, y como el cantón está
ubicado en una zona baja e inundable, las áreas habitadas se elevaron con relleno
hidráulico y material inadecuado que no está bien compactado. Con el paso de
vehículos pesados, se presiona el suelo y por ende se producen daños en las tuberías
52
produciéndose un alto porcentaje de pérdidas y disminuyendo la presión, también es
el caso de conexiones indebidas.
Tabla 8: Resumen del diseño de caudales.
PROCEDENCIA PRINCIPAL DEL AGUA RECIBIDA POR LA POBLACION DEL
CANTON ALFREDO BAQUERIZO MORENO (JUJAN)
procedencia principal del agua recibida Casos % Acumulado
superficial 1,748 20.95% 20.95%
Pozo 6,407 76.79% 97.74%
Rio, vertiente, acequia o canal 118 1.41% 99.15%
Carro Repartidor 20 0.24% 99.39%
Otro (Agua lluvia/ albarrada) 50 0.60% 100.00%
TOTAL 8,343 100% 100.00%
Fuentes: INEC, (2010)
4.2 Evaluacion del sistema existente
En las visitas realizadas al Cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan) se ha podido
comprobar que la distribución de agua no satisface una gran parte de su población y
en este caso los moradores deben ir hasta los pozos y recoger agua en recipientes y
vasijas en los grifos aprovisionamiento que se encuentran fuera de estos tal como se
muestra en la foto (ilustración,19).
53
Ilustración 19:Personas abasteciéndose de líquido vital
Elaborado: Cristian Santanilla C.
Se realizó medición de campo en 6 casas, a las cuales se nos permitió el ingreso
para efectuar las medidas de presión, algunos hogares no contaban con el servicio
de agua por tubería y en otros la presión era menor a 7psi la cual equivale a 4.92
m.c.a, por lo que indica que es muy poca el agua según la (Norma CO 10.07 - 601 de
la Secretaria del agua) la cual revela, que lo mínimo que debe llegar es 10 m.c.a en
el punto más alejado.
Estas medidas fueron tomadas aproximadamente a 250 metros del pozo “las
lomas,” el cual tiene un tanque elevado que está a 15 metros de altura y teniendo en
cuenta que este pozo debería abastecer aproximadamente a 4000 habitantes según
las cooperativas para las que esta designado sus caudales deberían ser:
Caudal medio diario
𝑄𝑚𝑒𝑑 =4000ℎ𝑎𝑏∗200
𝑙
ℎ𝑎𝑏∗𝑑𝑖𝑎
86400 𝑠𝑒𝑔 (SENAGUA, 2015) (4.1)
Qmed=9.25 l/seg (4.2)
54
Caudal máximo diario
𝑄𝑀𝐷 = 9.25𝑙
𝑠𝑒𝑔∗ 1.5 (4.3)
QMD=13.85l/seg = 0.0138 m3/seg (4.4)
Caudal máximo horario
QMH=QMD*2 (4.5)
QMH=13.85l/seg*2 (4.6)
QMH=27.7l/s = 0.027 m3/seg (4.7)
Caudal de diseño
Qdis= QMH+10 l/seg (4.8)
Qdis= 27.7l/seg+10l/seg (4.9)
Qdis=37.7l/seg = 0.037m3/seg (4.10)
Su tiempo de vaciado en una hora pico (QMH) sería de 13.85 minutos para su
reserva total de 23m3, según la perdida de presión en m.c.a (metros columna de
agua) utilizando la fórmula de Hazen William expuesta en la (NEC, 2011) teniendo
en cuenta que la tubería de distribución de este tanque es de 90mm tenemos que:
hf = m ∗ l ∗ (V1.75
D1.25) (NEC, 2011) (4.11)
Donde:
Hf = Pérdida de presión en m.c.a
V = Velocidad en m/s
D = Diámetro interior en m
M = constante del material del tubo = 0.00054
L= Longitud de tubería en metros.
hf = 0.00054 ∗ 250m ∗ (1.51.75
0.091.25) (4.12)
55
hf= 5.56 (m.c.a) (4.13)
Como podemos observar en este tanque elevado a una altura de 15 metros con un
tubo de diámetro de 90mm las pérdidas de carga serian bastante grandes para una
distancia de 250m, y en este caso ya sea debido a una fuga o taponamiento está
perdida de carga aumento según la medida que se tomó de 4.92 m.c.a. que llegaba por
la tubería, a esta distancia lo mínimo que debería llegar según la perdida de carga
calculada y a la altura que se encuentra el tanque seria de 9.50 m.c.a, debido a que lo
mínimo que debería llegar según las normas del (SENAGUA, 2015) son 10m.c.a se
puede deducir que la tubería está algo pequeña (90mm) , pero al recibir una presión
de 4.92 m.c.a confirmamos que no solo son los diámetros de tubería los que deberíamos
cambiar si no que también que hay fugas ya sea por el deterioro de las tuberías o
conexiones fallidas o posibles taponamientos por infiltración de sedimentos o posibles
tomas indebidas de agua.
56
Ilustración 20: Medición de presión en la red de distribución
Elaborado: Cristian Santanilla C.
En la foto podemos apreciar la poca presión que llega, estando la llave de paso
abierta en su punto máximo, y la medida que se tomó con el manómetro demostró
que la presión en este caso fue 5psi (1.42 m.c.a = 1 psi) entonces serian 3.52 m.c.a)
lo que nos revela que estaría muy por debajo de la norma (SENAGUA, 2015).
.
Ilustración 21:Verificación de potencia en llave abierta.
Elaborado: Cristian Santanilla C.
57
En la actualidad el GAD, (Gobierno Autónomo Descentralizado) del cantón Alfredo
Baquerizo Moreno (Jujan), está realizando pruebas de presión a los sectores de la
zona urbana para verificar la resistencia que pueden tener las tuberías (Esta presión
es inducida mediante bombas de presión), y si estas no resisten; deben ser
cambiadas por unas nuevas, caso contrario se dejan las que ya estan.
Ilustración 22:Medición de presión mediante bombeo en tuberías existentes.
Elaborado: Cristian Santanilla C.
4.3 Propuesta de mejorar el sistema
Para brindar un servicio de agua potable, que llegue en óptimas condiciones con
relación a la presión y caudal correspondiente de 10 m.c.a (metros de columna de
agua) mínimo a los usuarios del sector Urbano del Cantón Alfredo Baquerizo Moreno
(Jujan), es necesario implementar mejoras en el sistema de agua potable existente y
en la red de distribución del sector donde existe mayor problemática, y para todo esto
se pueden tomar en cuenta los cálculos realizados anteriormente, aunque todo esto
implique un costo monetario pero que al final se verá reflejado en el bienestar de la
comunidad del cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan).
58
Ilustración 23:Cobertura de agua entubada.
Fuente: CENIA, (2016).
Para esto es necesario tomar en cuenta el diseño realizado en el capítulo 3 donde
se realizaron los cálculos correspondientes a una población futura de 14,300
habitantes, pero para esto es necesario mostrar lo que hay actualmente considerando
que muchas de las tuberías presentes no funcionan debido a taponamientos, fugas
debido al deterioro o tomas de agua que no están previstas (ilegales).
59
Tabla 9: Sistema actual de abastecimiento de agua potable.
ACTUAL SISTEMA AGUA POTABLE CANTON ALFREDO BAQUERIZO MORENO (JUJAN)
N° PARAMETRO ACTUAL UNIDAD VALOR
1 Diámetros de tubería a la red de distribución mm 90
75
2 diámetro de la tubería de impulsión mm 75
50
3 Potencias de las bombas en los distintos pozos HP
5
3
3
5
3
4 Tanque de almacenamiento superficial m3 0
5 Tanques de reserva alta en distintas partes del cantón m3
23
5
5
35
5
Elaboración: Cristian Santanilla C
En esta tabla podemos observar, que actualmente hay distintos pozos, lo cual
indica un mayor número de personal en el control de bombas, además de que esta
agua va sin ningún tipo de tratamiento, aparte de esto las tuberías ya son casi
obsoletas y sucias lo cual indica que la poca agua que puede llegar o que llega va a
estar ciertamente contaminada por agentes patógenos.
Los valores de cada parámetro se obtuvieron mediante un cálculo, según las
normas de diseño de SENAGUA con fórmulas y ecuaciones matemáticas
previamente establecidas, y comprobadas por los entes reguladores.
60
Tabla 10: Resumen del diseño de infraestructura y elementos
NUEVO SISTEMA AGUA POTABLE CANTON ALFREDO BAQUERIZO MORENO (JUJAN)
N° PARAMETRO NUEVO UNIDAD VALOR
CALCULADO VALOR
COMERCIAL
1 Diámetros de tubería a la red de distribución
mm 225 250
2 diámetro de la tubería de impulsión mm 90 160
3 Potencia de la bomba en el pozo HP 68.1 70
4 Tanque de almacenamiento superficial
m3 1,000 1,000
5 Tanque de reserva alta. m3 100 100
6 Potencia de bomba del tanque superficial al elevado
HP 19.6 20
Elaboración: Cristian Santanilla C.
Con este nuevo diseño de 1 solo pozo al cual se le hicieron los estudios
correspondientes, (verificar anexo 2) puede abastecer de agua a toda la población del
cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan), teniendo un perfecto control de todo en una
sola parte con respecto a las válvulas, bombas, almacenamiento, desinfección y
distribución; debido a que ya existe una tubería antigua que tiene algunas
reparaciones, se debería realizar la medición de presión tramo por tramo a cada cierta
longitud para de esta manera verificar perdidas de carga y fugas, y de esta manera
saber con exactitud en donde existen daños, a los cuales se les deba realizar los
arreglos correspondientes.
61
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 Conclusiones
El sistema de distribución de agua potable, no cumple la demanda de caudal y
presión en el cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan) debido a:
Las fuentes de abastecimiento se encuentran casi en un total abandono sin
personal que las opere, y de los 5 pozos que hay solo 2 se encuentran en
funcionamiento.
El sistema de bombeo actual no es el adecuado, debido a las falencias tales
como las 3 bombas descompuestas y falta de mantenimiento, no obstante,
las bombas que regularmente trabajan no cumplen ni abastecen las
necesidades de la demanda actual, según las normas ya establecidas por
lo tanto sería un sistema casi obsoleto.
Se constata con las mediciones de presión, que las fugas y posibles
taponamientos por infiltración son bastantes.
Debido a que el sistema de abastecimiento no es constante en el sector, los
moradores de este tienen que ir a abastecerse de agua a los pozos más
cercanos, lo cual indica trabajo pérdida de tiempo y dinero para estas
personas.
En general el sistema de abastecimiento del cantón Alfredo Baquerizo Moreno
(Jujan), que es un sistema de bombeo se encuentra bien, lo que necesita es un
cambio en la tubería de conducción.
62
5.2 Recomendaciones
Se recomienda al municipio del cantón Alfredo Baquerizo Moreno (Jujan),
considerar esta presente evaluación, ya que la misma servirá para realizar
un re acondicionamiento aplicando las propuestas de mejora.
Se debería colocar en ciertos puntos estratégicos válvulas, y puntos para
limpieza, debido a que como es un pozo esta tubería puede llenarse de
sedimentos.
Al realizar una mejora a este sistema es necesario, que este sea puesto en
mantenimiento rutinario, para que así se mantenga en óptimas condiciones
tanto el sistema de distribución como la calidad de agua en los pozos.
Debe proveerse un suministro de energía, ya sea con un generador portátil
en caso haya un fallo en el servicio eléctrico este pueda hacer que la bomba
pueda seguir funcionando, y abasteciendo de agua a la comunidad.
Se debería realizar una filtración y desinfección del agua, debido a que este
Cantón no cuenta con una planta de tratamiento.
BIBLIOGRAFÍA
Rafael Pérez Carmona (2010). Instalaciones hidro sanitarias y de gas para
edificaciones.
Ing. Manuel viejo Zubicaray (2008). BOMBAS Teoría diseño y aplicaciones
tercera edición.
SENAGUA (2015). normas para estudio y diseño de sistemas de agua
potable y disposición de aguas residuales para poblaciones mayores a 1000
habitantes.
Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC, 2011)
Hidalgo Jaime (2018). evaluación del sistema de agua potable de la
parroquia urbana el salto
Organización Mundial de la Salud (Salud, 2017)
Cea Nayarit ( agua potable y alcantarillado) (CEA, 2010)
Estudio realizado por la empresa CENIA CIA. Ltda. (CENIA, 2016)
Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC, 2010)
Causas y consecuencias de corrosión en tuberías (Sanchez, 2002)
Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INHAMI, 2018)
Gobierno Autónomo Descentralizado del cantón Alfredo Baquerizo Moreno
(Jujan) (GAD, 2018)
Manual técnico de diámetros de tubería (PLASTIGAMA, 2010)
Water Quality, Sanitation Technology for the Americas (CEPIS, 2015)
Guía (SALTOS, 2018) para Bombas de sumergencia mínima (Levy, 2008)
Texto te aguas subterráneas y superficiales (SALTOS, 2018)
Desenvolupamen territorial – Geotecnia (G3DT, 2018)
Anexos
Anexo 1
Plano de sistema de distribución del cantón
Alfredo Baquerizo Moreno
Anexo 2
Análisis de aguas del nuevo pozo
