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IDENTIFICACIÓN, FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE PERFILES DE PROYECTOS DE SANEAMIENTO

III.- FORMULACIÓN

TALLER DE CAPACITACIÓN EN:

Dirección Nacional de Saneamiento - DNS

Oficina General de Planificación y Presupuesto - OPI VIVIENDA

MODULO III

FORMULACION

III. FORMULACION

Horizonte de Evaluación

• Para los proyectos con sistemas de Agua Potable y Saneamiento considerar como horizonte de evaluación 20 años.

• Para proyectos de Agua Potable y Saneamiento con Piletas y letrinas considerar 10 y 5 años respectivamente.

3.1.1 De Agua Potable3.1.1 De Agua Potable

Finalidad y AlcancesFinalidad y Alcances

• Establecer la cantidad consumida de agua potable por tipo de usuario: doméstico, comercial, industrial, estatal y social.

• Los resultados permiten ejecutar el balance Oferta/Demanda, dimensionar el proyecto y definir el momento oportuno para iniciar su ejecución. La proyección de la demanda de Agua Potable, debe expresarse en:

o Demanda en unidades de caudal (l/s, m3/día o m3/año) o Almacenamiento en m3

• Incluye la proyección de los consumos durante el horizonte de evaluación del proyecto.

• El análisis se efectúa considerando que no existen restricciones para el servicio.

3.1. ANÁLISIS DE LA DEMANDA

En el caso que el proyecto incluya zonas comerciales y/o En el caso que el proyecto incluya zonas comerciales y/o industriales se considerará: industriales se considerará:

Análisis de consumos comerciales Se realiza sobre la base de registros de consumo medidos

históricamente. La proyección de conexiones comerciales se efectúa utilizando las tasas de crecimiento del PBI del Sector Comercio de la Región o Departamento. (Mercados, áreas de comercios, etc.)

Análisis de consumos Industriales

En base a los registros históricos de consumo medidos, la proyección de conexiones industriales se efectúa utilizando la tasa de crecimiento del PBI del Sector Industrial de la Región o Departamento. Debe analizarse los planes de expansión de industrias intensivas en consumo de agua (gaseosas, cerveza, curtiembres, papel, telas, etc).

• Información de consumos (micro medidos) obtenida de las entidades operadoras del servicio de agua potable.

• Información de consumos de usuarios conectados sin micromedición con base a medidores testigo.

Información requerida para determinar la DemandaInformación requerida para determinar la Demanda

Criterios para la Estimación de los Consumos si no Criterios para la Estimación de los Consumos si no se Dispone de Funciones de la Demandase Dispone de Funciones de la Demanda

1. Adoptar consumos de sectores con servicio continuo y micromedición, dentro del ámbito de influencia del proyecto.

2. Utilizar los registros de consumos con medidores testigo.

3. Recurrir a resultados de estudios de demanda de agua potable de localidades similares.

Ej: Para estimar los consumos en Quillabamba, se utilizó la información de La Merced.

4. En caso de proyectos nuevos considerar dotaciones normativas del Reglamento Nacional de Construcciones.

Variables para la determinación de la Demanda:

i. Población Actual (hab)ii. Tasa de Crecimiento de la Población (%)iii. Densidad por Lote (hab/viv)iv. Cobertura de Agua Potable (%)v. Conexiones (Nº) según categoría de usuario

vi. Micromedición (Nº)vii. Piletas (Nº) viii. Consumos Promedio de Agua según categoría de usuario

(l/hab/día, l/conex/día)ix. Pérdidas de agua (%)

Información para proyectar la Demanda

Actual Proyectado155481.88%

5.23 5.2345% 25%80% 80%85401000

15820852.5

0600

LOCALIDAD: SAN RAMÓN

Porcentaje de Pérdidas (3)

Población Actual con Conexión de Agua (hab)Población Actual con Piletas

Población ActualTasa de Crecimiento Poblacional (%) (1)Densidad por Lote (hab/lote) (2)

Contribución al Desagüe (4)

Nº de Familias por Pileta

Oferta Actual de Producción de Agua Potable (l/s)Oferta Actual de Tratamiento de Aguas Residuales (l/s)Oferta actual de Almacenamiento (m3)

Población Actual con conexiones de Desagüe (hab)

Proyección de la Demanda: Caso Práctico

(1) Tomado del Boletín Especial Nº 16 – INEI o estudios especializados.(2) Encuestas socioeconómicas(3) Determinado por la Empresa Prestadora.(4) Normado por el RNC

Datos de Conexiones al año “0”

Piletas 0 16 16

Con Medidor Sin MedidorDoméstico 226 2,033 2,259Comercial 18 208 226Industrial 14 0 14Estatal 0 9 9Social 0 5 5

2,513

Total Conexiones

Tipo de Conexión

Totales

Nº de Conexiones

Datos de Consumos al año “0”

Categoría de usuario lit/hab/día lit/cnx/día (m3/mes/cnx) Doméstico

Consumo Unitario c/medidor 139.8 731 21.93Consumo Unitario s/medidor 148.7 778 23.33

ComercialConsumo Unitario c/medidor - 1162 35Consumo Unitario s/medidor - 1300 39

IndustrialConsumo Unitario c/medidor - 2115 63.5Consumo Unitario s/medidor - 0 0.0

EstatalConsumo Unitario c/medidor - 1526 45.8Consumo Unitario s/medidor - 1600 48.0

SocialConsumo Unitario c/medidor - 1354 40.6Consumo Unitario s/medidor - 1400 42.0

PiletasConsumo Unitario c/medidor 155 4.6Consumo Unitario s/medidor 30 157 4.7

Datos de Consumo por Conexión

Proyecciones de Cobertura, Micromedición y Pérdidas

Criterio para la implementación de la micromedición:• Aplicable por las Prestadoras de Servicios, que cuenten con capacidad técnica y

operativa para la medición, evaluación y reposición de los medidores.

Conexiones Piletas Doméstica Comercial Industrial Estatal Social

0 15548 68.0 8.0 10 8 100 0 0 45 52.81 15840 86.4 6.7 50 50 100 100 0 44 73.62 16138 87.0 6.5 52 52 100 100 0 43 74.63 16441 87.5 6.5 54 54 100 100 0 42 75.04 16751 88.0 6.5 56 56 100 100 0 41 75.05 17066 88.5 6.5 57 57 100 100 0 40 75.06 17386 89.0 6.0 59 59 100 100 0 39 76.07 17713 89.5 5.5 61 61 100 100 0 38 77.08 18046 90.0 5.0 63 63 100 100 0 37 78.09 18385 90.0 5.0 68 68 100 100 0 36 79.010 18731 90.0 5.0 77 77 100 100 0 35 80.011 19083 90.0 5.0 79 79 100 100 0 34 81.012 19442 90.0 5.0 80 80 100 100 0 33 82.013 19808 90.0 5.0 82 82 100 100 0 32 83.014 20180 90.0 5.0 84 84 100 100 0 31 84.015 20559 90.0 5.0 85 85 100 100 0 30 85.016 20946 90.0 5.0 87 87 100 100 0 29 85.017 21340 90.0 5.0 88 88 100 100 0 28 85.018 21741 90.0 5.0 90 90 100 100 0 27 85.019 22150 90.0 5.0 90 90 100 100 0 26 85.020 22566 90.0 5.0 90 90 100 100 0 25 85.0

Micromedición (%)Año Población

Cobertura de Agua % Cobertura de Alcantarillado (%)

Pérdidas de Agua (%)

CONTINÚA

1º PARTE DEL

CUADRO

Ejemplo: Cuadro para el cálculo de la Demanda de agua Potable

Datos Datos Datos 100-(3)-(4) (2)x(3)/100 (2)x(4)/100 (6)+(7) (8)/(2)

0 15,548 68.0 8.0 24.0 10,573 1,244 11,816 76.0

1 15,840 86.4 6.7 6.9 13,686 1,061 14,747 93.1

2 16,138 87.0 6.5 6.5 14,040 1,049 15,089 93.5

3 16,441 87.5 6.5 6.0 14,386 1,069 15,455 94.0

4 16,751 88.0 6.5 5.5 14,741 1,089 15,829 94.5

5 17,066 88.5 6.5 5.0 15,103 1,109 16,212 95.0

6 17,386 89.0 6.0 5.0 15,474 1,043 16,517 95.0

7 17,713 89.5 5.5 5.0 15,853 974 16,828 95.0

8 18,046 90.0 5.0 5.0 16,242 902 17,144 95.0

9 18,385 90.0 5.0 5.0 16,547 919 17,466 95.0

10 18,731 90.0 5.0 5.0 16,858 937 17,795 95.0

11 19,083 90.0 5.0 5.0 17,175 954 18,129 95.0

12 19,442 90.0 5.0 5.0 17,498 972 18,470 95.0

13 19,808 90.0 5.0 5.0 17,827 990 18,817 95.0

14 20,180 90.0 5.0 5.0 18,162 1,009 19,171 95.0

15 20,559 90.0 5.0 5.0 18,503 1,028 19,531 95.0

16 20,946 90.0 5.0 5.0 18,851 1,047 19,899 95.0

17 21,340 90.0 5.0 5.0 19,206 1,067 20,273 95.0

18 21,741 90.0 5.0 5.0 19,567 1,087 20,654 95.0

19 22,150 90.0 5.0 5.0 19,935 1,107 21,042 95.0

20 22,566 90.0 5.0 5.0 20,309 1,128 21,438 95.0

Piletas (7)

Total (8)

% .(9)

Año .

.

(1)

Pobla . .

(2)Conex

(3)Piletas

(4)Otros

(5)Conexiones

(6)

Cobertura de Agua (%) Población Servida

i. POBLACIÓN ACTUAL

Ejemplo:

Población según INEI año 2004 = 15,548 habTasa de Crecimiento (Tc) = 1.88 %

Número de años = n

Pf (n) = Po x (TC + 1) n METODO GEOMETRICO

(utilizado por el INEI)

Consultar las últimas proyecciones del INEI para determinar la población Actual y la tasa de crecimiento.

MÉTODO PARA PROYECTAR LA POBLACIÓN

ii.PARA CALCULO DE LA TASA DE CRECIMIENTO

1/n POBLACION ACTUAL (2004)

TC = 100 X - 1 POBLACION INICIAL (1993)

TC = 1.88 %

1/12

15,548 TC = 100 x - 1 12,434

PROYECCIÓN DE LA POBLACION

Columna................(2)

AÑO 0 = POBLACION ACTUAL AÑO 0 = 15,548 AÑO 1 = POBLACION ACTUAL x (1+TC)(*) AÑO 1 = 15,548 x 1.0188=15,840AÑO 2 = POBLACION AÑO1 x (1+TC) AÑO 2 = 15,840 x 1.0188=16,138 . . . . . . . .AÑO 20 = POBLACION AÑO19 x (1+TC) AÑO 20= 22,150 x 1.0188=22,566

(*) TC= Tasa de Crecimiento Poblacional: Para el ejemplo = 1.88% = 0.0188

En el horizonte de 20 años:

Nota: Tener en cuenta la estacionalidad de la demanda, en especial en zonas turísticas (Población flotante).

iii.DENSIDAD POR LOTE

Expresado en Habitantes / Lote•Determinado por la Unidad Formuladora (Encuestas socioeconómicas)•Datos INEI

DENSIDAD POR LOTE = 5.23 habitantes/lote

Nota: La densidad debe incluir 2 decimales

•Es el porcentaje de la población con servicio de agua potable respecto a la población total. La proyección de la cobertura se planifica, acorde al plan de Inversiones y al Plan Maestro de la EPS ..............columnas (3), (4) y (5)•Cuando no existe información para proyectar la cobertura se tendrá en cuenta los planes de desarrollo urbano y la disponibilidad de recursos de la entidad administradora del servicio.

Cálculo población servida (Agua Potable)

Con conexión(6) = Población(2) x Cobertura conex.(3)= 15,548 x 0.68 = 10,573 hab................ (6)

Con piletas(7) = Población(2) x Cobertura piletas(4)=15,548 x 0.08 =1,244 hab.................... (7)

Total población (8) = Con conex.(6) + Con piletas(7)Servida = 10,573 + 1,244 = 11,817 hab.............. (8)

iv. COBERTURA

Cálculo población servida (Agua Potable)

Cobertura Total(9)

= (Total Población Servida(8) / Población Total(2)) x 100

= (11,817 / 15548) x 100 = 76.0033 %

= 76 %................................................(9)

iv. COBERTURA (continuación)

VIENE CONTINÚA

2º PARTE DEL

CUADRO


Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos Datos

226 2,033 2,259 18 208 226 14 0 14

1410 1,410 2,820 114 114 227 14 0 14

1500 1,385 2,885 119 110 229 14 0 14

1596 1,359 2,955 124 106 230 15 0 15

1695 1,332 3,027 129 102 231 15 0 15

1767 1,333 3,100 133 100 233 15 0 15

1863 1,295 3,158 138 96 234 15 0 15

1963 1,255 3,218 144 92 236 16 0 16

2065 1,213 3,278 149 88 237 16 0 16

2271 1,069 3,340 163 76 239 16 0 16

2620 783 3,402 185 55 240 17 0 17

2738 728 3,466 190 51 241 17 0 17

2825 706 3,532 194 49 243 17 0 17

2950 648 3,598 200 44 244 18 0 18

3079 586 3,666 207 39 246 18 0 18

3174 560 3,734 210 37 247 18 0 18

3310 495 3,805 217 32 249 19 0 19

3411 465 3,876 220 30 250 19 0 19

3554 395 3,949 227 25 252 19 0 19

3621 402 4,023 228 25 253 20 0 20

3689 410 4,099 230 26 255 20 0 20

Nº ConexionesDomestico Comercial Industrial

C/med (13)

S/med (14)

C/med (16)

S/med (17)

Total (15)

Total (18)

C/med (10)

Total (12)

S/med (11)

VIENE CONTINÚA

3º PARTE DEL

CUADRO


Datos Datos Datos Datos Datos Datos(10)+(13)+(16)

+(19)+(22)(11)+(14)+(17)

+(20)+(23)(25)+(26)

0 9 9 0 5 5 258 2,255 2,513

9 0 9 0 5 5 1,546 1,528 3,075

9 0 9 0 5 5 1,642 1,500 3,142

9 0 9 0 5 5 1,744 1,470 3,214

9 0 9 0 5 5 1,848 1,438 3,287

9 0 9 0 5 5 1,924 1,438 3,362

10 0 10 0 5 5 2,026 1,396 3,422

10 0 10 0 5 5 2,133 1,352 3,485

10 0 10 0 5 5 2,240 1,306 3,546

10 0 10 0 5 5 2,459 1,150 3,610

10 0 10 0 6 6 2,832 844 3,675

10 0 10 0 6 6 2,956 785 3,740

10 0 10 0 6 6 3,047 761 3,808

10 0 10 0 6 6 3,178 698 3,876

10 0 10 0 6 6 3,314 632 3,946

10 0 10 0 6 6 3,412 603 4,015

10 0 10 0 6 6 3,556 533 4,089

11 0 11 0 6 6 3,661 501 4,162

11 0 11 0 6 6 3,811 426 4,237

11 0 11 0 6 6 3,880 434 4,313

11 0 11 0 6 6 3,950 441 4,391

Nº ConexionesSocial

Total (27)

TotalTotal (24)

C/med (25) S/med (26)S/med

(23)C/med

(19)S/med

(20)Total (21)

C/med (22)

Estatal

v. Conexiones

Columnas (10) a la (24), referido a proyecciones de conexiones:

Para el año “0” se obtienen del padrón de usuarios del servicio. Dicha información se ubicará en la primera fila.

Para el resto de años, se proyectará de acuerdo al Plan Maestro de la EPS y/o al plan de desarrollo urbano del municipio.

El total de las conexiones se obtendrá de la siguiente manera y se ubicará en las columnas siguientes:

Con micro medición (25) = (10) + (13) + (16) + (19) + (22)Sin micro medición (26) = (11) + (14) + (17) + (20) + (23)

Total (27) = (25) + (26)

VIENECONTINÚA

4º PARTE DEL

CUADRO


Datos Datos Datos (32)+..+(37)

10.3 0 16 16 20.21 3.37 0.34 0.17 0.01 0.03 24.13

50.3 5 9 14 24.62 3.23 0.34 0.16 0.01 0.03 28.39

52.3 5 8 13 25.16 3.26 0.34 0.16 0.01 0.02 28.95

54.3 5 9 14 25.74 3.26 0.37 0.16 0.01 0.03 29.56

56.2 8 6 14 26.33 3.27 0.37 0.16 0.01 0.03 30.16

57.2 8 6 14 26.95 3.29 0.37 0.16 0.01 0.03 30.80

59.2 8 5 13 27.42 3.30 0.37 0.18 0.01 0.02 31.30

61.2 8 4 12 27.90 3.32 0.39 0.18 0.01 0.02 31.82

63.2 12 0 12 28.39 3.33 0.39 0.18 0.01 0.02 32.32

68.1 12 0 12 28.83 3.34 0.39 0.18 0.01 0.02 32.77

77.0 12 0 12 29.21 3.32 0.42 0.18 0.01 0.02 33.15

79.0 12 0 12 29.72 3.32 0.42 0.18 0.01 0.02 33.67

80.0 12 0 12 30.26 3.35 0.42 0.18 0.01 0.02 34.23

82.0 13 0 13 30.79 3.35 0.44 0.18 0.01 0.02 34.80

84.0 13 0 13 31.33 3.37 0.44 0.18 0.01 0.02 35.35

85.0 13 0 13 31.90 3.38 0.44 0.18 0.01 0.02 35.93

87.0 13 0 13 32.46 3.40 0.47 0.18 0.01 0.02 36.54

88.0 14 0 14 33.05 3.41 0.47 0.19 0.01 0.03 37.15

89.9 14 0 14 33.63 3.43 0.47 0.19 0.01 0.03 37.75

89.9 14 0 14 34.26 3.44 0.49 0.19 0.01 0.03 38.42

89.9 14 0 14 34.90 3.47 0.49 0.19 0.01 0.03 39.09

(Nº Conexiones s/med x Consumo por Conexión al mes s/med + Nº Conexiones c/med x Consumo por Conexión al mes c/med)/30/86.4

C/med (29)

S/med (30)

% Micro medido

. (28)Total (31)

Nº Piletas

Social (36)Piletas

(37)Total (38)

Consumo de agua promedio (lt/s)

Doméstico (32)

Comercial (33)

Industrial (34)

Estatal (35)

Debe ajustarse al Plan Maestro de la EPS y/o al Plan de Desarrollo Urbano

Nº Piletas Con medición (29), Sin medición (30) y Total(31) =

Total (31)=Pob. Servida con Piletas(7) /densidad (hab/viv) / Nº de Familias por pileta (viv/pileta)

= 1,244 / 5.23 / 15 = 15.86 ≈ 16 ........................... (31)

vi. Micromedición

Micromedición (28) = 100 x Conex C/Med(25) / Conex Totales (27)

Debe ajustarse a las políticas de micromedición de la EPS.

Para implementar la micromedición, se debe contar con capacidad técnica, administrativa y operativa.

vii. Piletas

Dotaciones

Nota: - Para el ejemplo sólo se tomó 30 lpd de dotación para las piletas sin micromedición y para las conexiones se utilizó los registros de Consumos por Conexión al Mes registrados por la EPS.

DOTACIONES EN ZONAS URBANAS (Reglamento Nacional de Construcciones - RNC)

Lote: Hasta 90 m2 Mayor a 90 m2Climas fríos 120 lpd 200 lpdClimas templados y calidos 150 lpd 250 lpd

DOTACIONES EN ZONAS RURALES (DIGESA)

Sierra 50 lpdCosta 60 lpdSelva 70 lpdPiletas 30 – 50 lpd

lpd = Litros por persona por día

C. Doméstico (32) = [Nº Conex Domést c/med(10) x (Consumo Domést por Conex al mes c/med) + Nº Conex Domést s/med(11) x (Consumo Doméstico por Conex al mes s/med)] /86.4/30

C. Comercial (33) = [Nº Conex Comerc c/med(13) x (Consumo Comerc por Conex al mes c/med) + Nº Conex Comerc s/med(14) x (Consumo Comerc por Conex al mes s/med)] /86.4/30

C. Industrial (34) = [Nº Conex Industr c/med(16) x (Consumo Industr por Conex al mes c/med) + Nº Conex Industr s/med(17) x (Consumo Industr por Conex al mes s/med)] /86.4/30

viii. Consumos Totales por Tipo de Usuario

C. Estatal (35) = [Nº Conex Estatal c/med(19) x (Consumo Estatal por Conex al mes c/med) + Nº Conex Estatal s/med (20) x (Consumo Estatal por Conex al mes s/med)] /86.4/30

C. Social (36) = [Conex Social c/med (22) x (Consumo Social por Conexión al mes c/med) + Conex Social s/med (23) x (Consumo Social por Conex al mes s/med)] /86.4/30

C. Social (37) = [Nº Piletas c/med (22) x (Consumo por Piletas al mes c/med) + Nº Piletas s/med (23) x (Consumo por Piletas al mes s/med)] /86.4/30

C. Total (38) = (32) + (33) + (34) + (35) + (36) + (37)

viii. Consumos Totales por Tipo de Usuario (Continuación)

VIENE

5º PARTE DEL

CUADRO

(última)


Datos(38)x(1-

(39))/100(40)x86400 [0.25+2/24]x(41) +50

45 43.9 3,791 1,314

44 50.7 4,380 1,510

43 50.8 4,388 1,513

42 51.0 4,403 1,518

41 51.1 4,416 1,522

40 51.3 4,436 1,529

39 51.3 4,433 1,528

38 51.3 4,434 1,528

37 51.3 4,432 1,527

36 51.2 4,424 1,525

35 51.0 4,407 1,519

34 51.0 4,408 1,519

33 51.1 4,415 1,522

32 51.2 4,421 1,524

31 51.2 4,427 1,526

30 51.3 4,435 1,528

29 51.5 4,446 1,532

28 51.6 4,459 1,536

27 51.7 4,468 1,539

26 51.9 4,486 1,545

25 52.1 4,504 1,551

l/s (40)

Pérdidas % .

(39)m3/día

(41)

Demanda de Almacenamiento

m3 (42)

Demanda de Producción

Pérdidas de agua ....................................... (39)

•Información registrada y proyectada por la EPS expresada en %.

•Para disminuir las pérdidas físicas se requiere acciones que implican INVERSIONES en:

Rehabilitación de redes, Micromedición, Sectorización, Programa de detección y control de fugas

En el mejor de los casos las pérdidas se reducen al 20 – 25%

ix. PERDIDAS DE AGUA

Demanda de Agua (40) = Consumo(38) / [1- % Pérdidas(39)]

= 39.09 / ( 1 - 0.25 ) = 52.1 l/s ......................... (40)

Demanda de Agua (41) = Consumo(40) x 86400 / 1000

= 52.1 x 86400 / 1000 = 4,504 m3/día ............... (41)

Demanda de Producción de Agua

DEMANDA DE ALMACENAMIENTO

VOLUMEN DEL RESERVORIO

VR = Vreg + Vreser + Vci

Demanda de Almacenamiento ........... (42)

VR (20) = 1,126 + 375 + 50 = 1,551

VR (20) ≈ 1,560 m3 al año 20

Vreg. = Volumen de regulaciónVreg = 25% Demanda Producción diaria (41)Vreg = 25% x 4´727 m3/díaVreg = 1,126 m3

Vci = Volumen contra incendios

Según R.N.C. para población > 10,000 hab.Vci = 50 m3 en zonas residenciales, para el resto ver R.N.C. (actualizado)

Vreser. = Volumen de reserva (JUSTIFICAR)Para este caso se consideró 2 horas de corte.Vreser = (hs de corte/24horas)xDem Diaria (41) Vreser. = (2/24) x 5,681 = Vreser. = 375 m3

Para el año 20 tenemos:

VOLUMEN CONTRA INCENDIOS

•En Poblaciones < 10,000 no se considera

•En Poblaciones > 10,000* Para áreas destinadas netamente a vivienda: 50m3

* Para áreas destinadas a uso comercial o industrial deberá calcularse utilizando un ábaco. (Título X RNC S.122.4)

Según el Reglamento Nacional de Construcciones

VOLUMEN DE RESERVA

Deberá justificarse la necesidad del volumen adicional de reserva.

i. Población Actual (hab.)ii. Tasa de Crecimiento de la Poblacióniii. Densidad por lote (hab/viv)iv. Cobertura de Alcantarillado (%)v. Conexiones (Nº) según categoría de usuariovi. Factor de cobertura de Agua Potable respecto a

la cobertura de Alcantarilladovii.Consumo Promedio de agua (lt/día)viii.Contribución al desagüe (%)

INFORMACION PARA PROYECTAR LA DEMANDA DE EVACUACIÓN DE AGUAS RESIDUALES.

Población Servida (4)

= Población(2) x Cobertura Alcantarillado (3)

= 15,548 x 0.528 = 8,209 hab. (4)

ii. POBLACION CON CONEXIÓN DE ALCANTARILLADO

iii. Nº DE CONEXIONES

Nº de Conexiones Domésticas (5)

Nº de Conexiones Comerciales (6)

Nº de Conexiones Industriales (7)

Nº de Conexiones Estatal (8)

Nº de Conexiones Social (9)

Nº de Conexiones Total (10) = (5)+(6)+(7)+(8)+(9)Para el año “0” la información proviene del padrón de usuarios, para el resto de años proviene del Plan Maestro de la EPS y/o del Plan de Desarrollo Urbano.

Consumo de Agua de los Conectados al Alcantarillado (16), (17), (18), (19) y (20) …... (l/s)Ejemplos: Año “0” Consumo doméstico

= Fact de Cob Doméstico Alcantarill. Respecto a la cob de Agua x

Consumo Doméstico (Dato de la demanda de Agua potable)

(11), (12), (13), (14) y (15)Ejemplo: Conexiones Domésticas (11)= Nº de Conexiones Domésticas de Alcantarillado (5)/ Nº de Conexiones Domésticas de Agua Potable

iv. Factor de Cobertura de Alcantarillado Respecto a la Cobertura de Agua

v. Consumo de Agua de los Conectados al Alcantarillado

vi. Proyección del Flujo de Aguas ResidualesEvacuación de Aguas Residuales (22)= Consumo Total (21) x 0.8 ………. (litros/segundo)

Evacuación de Aguas Residuales (23)= Columna (22) x 86.4 ………. (m3/día)

Consumo de Agua Total de los Conectados al Alcantarillado (21)

= Sumatoria de las columnas (16)+ …..+ (20)

Ejemplo: PROYECCION DE LA DEMANDA DE EVACUACIÓN DE AGUAS RESIDUALES

Continúa

1º PARTE DEL

CUADRO

Doméstico (5)

Comercial (6)

Industrial (7)

Estatal (8)

Social (9)

Total (10)

Datos Datos (2)x(3)/100 Datos Datos Datos Datos Datos (5)+…+(9)

0 15,548 52.8 8,208 1,569 181 14 9 3 1,776

1 15,840 73.6 11,658 2,229 182 14 9 3 2,4372 16,138 74.6 12,039 2,302 183 14 9 3 2,5113 16,441 75.0 12,331 2,358 184 15 9 3 2,5694 16,751 75.0 12,563 2,402 185 15 9 3 2,6145 17,066 75.0 12,799 2,447 186 15 9 3 2,6606 17,386 76.0 13,214 2,527 187 15 10 4 2,7437 17,713 77.0 13,639 2,608 189 16 10 4 2,8278 18,046 78.0 14,076 2,691 190 16 10 4 2,9119 18,385 79.0 14,525 2,777 191 16 10 4 2,99810 18,731 80.0 14,985 2,865 192 17 10 4 3,08811 19,083 81.0 15,457 2,956 193 17 10 4 3,18012 19,442 82.0 15,942 3,048 194 17 10 4 3,27313 19,808 83.0 16,440 3,143 195 18 10 5 3,37114 20,180 84.0 16,951 3,241 197 18 10 5 3,47115 20,559 85.0 17,475 3,341 198 18 10 5 3,57216 20,946 85.0 17,804 3,404 199 19 10 5 3,63717 21,340 85.0 18,139 3,468 200 19 11 5 3,70318 21,741 85.0 18,480 3,533 201 19 11 5 3,76919 22,150 85.0 18,827 3,600 203 20 11 5 3,83920 22,566 85.0 19,181 3,668 204 20 11 5 3,908

Año . .

(1)

Población Total

. (2)

Pob. Servida

. (4)

Cobertura Alcantari- llado (%)

(3)

Nº de Conexiones de Alcantarillado


Viene

2º

PARTE DEL

CUADRO

Continúa

Doméstico (11)

Comercial (12)

Industrial (13)

Estatal (14) Social (15)

NºCnx Alcant/ NºCnx Agua





69.5% 80.1% 100.0% 100.0% 60.0%

79.1% 80.2% 100.0% 100.0% 60.0%79.8% 79.9% 100.0% 100.0% 60.0%79.8% 80.0% 100.0% 100.0% 60.0%79.4% 80.1% 100.0% 100.0% 60.0%78.9% 79.8% 100.0% 100.0% 60.0%80.0% 79.9% 100.0% 100.0% 80.0%81.1% 80.1% 100.0% 100.0% 80.0%82.1% 80.2% 100.0% 100.0% 80.0%83.2% 79.9% 100.0% 100.0% 80.0%84.2% 80.0% 100.0% 100.0% 66.7%85.3% 80.1% 100.0% 100.0% 66.7%86.3% 79.8% 100.0% 100.0% 66.7%87.4% 79.9% 100.0% 100.0% 83.3%88.4% 80.1% 100.0% 100.0% 83.3%89.5% 80.2% 100.0% 100.0% 83.3%89.5% 79.9% 100.0% 100.0% 83.3%89.5% 80.0% 100.0% 100.0% 83.3%89.5% 79.8% 100.0% 100.0% 83.3%89.5% 80.2% 100.0% 100.0% 83.3%89.5% 80.0% 100.0% 100.0% 83.3%

Factor de Cobertura de Alcantarillado Respecto a la Cobertura de Agua


Viene

3º

PARTE DEL

CUADRO

(Final)

Doméstico (16)

Comercial (17)

Industrial (18)

Estatal (19)

Social (20)Total (21)

l/s (22)

m3/día (23)

(11)*Dem(32) (12)*Dem(32) (13)*Dem(33) (14)*Dem(34) (15)*Dem(35) (11)+..+(15) (16)*0.8 (17)*86400/1000

14.04 2.70 0.34 0.17 0.01 17.26 13.8 1,193

19.46 2.59 0.34 0.16 0.01 22.56 18.1 1,56020.07 2.60 0.34 0.16 0.01 23.18 18.5 1,60220.54 2.61 0.37 0.16 0.01 23.68 18.9 1,63720.90 2.62 0.37 0.16 0.01 24.05 19.2 1,66221.27 2.63 0.37 0.16 0.01 24.44 19.5 1,68921.94 2.64 0.37 0.18 0.01 25.13 20.1 1,73722.61 2.66 0.39 0.18 0.01 25.85 20.7 1,78723.31 2.67 0.39 0.18 0.01 26.55 21.2 1,83523.98 2.67 0.39 0.18 0.01 27.22 21.8 1,88124.60 2.65 0.42 0.18 0.01 27.85 22.3 1,92525.34 2.66 0.42 0.18 0.01 28.60 22.9 1,97726.12 2.67 0.42 0.18 0.01 29.39 23.5 2,03226.90 2.68 0.44 0.18 0.01 30.21 24.2 2,08827.70 2.70 0.44 0.18 0.01 31.03 24.8 2,14528.54 2.71 0.44 0.18 0.01 31.88 25.5 2,20429.04 2.72 0.47 0.18 0.01 32.41 25.9 2,24029.57 2.73 0.47 0.19 0.01 32.97 26.4 2,27930.09 2.74 0.47 0.19 0.01 33.49 26.8 2,31530.65 2.76 0.49 0.19 0.01 34.11 27.3 2,35831.23 2.78 0.49 0.19 0.01 34.70 27.8 2,398

Evacuación de Aguas Residuales

Consumo de Agua de los conectados al Alcantarillado (l/s)

El análisis de la oferta debe comprender:

•La descripción del estado de cada uno de los componentes respecto a sus características operativas como son: capacidad máxima, antigüedad, problemas físicos, etc.

•La Determinación de la capacidad optimizada de cada uno de los componentes y proyectarla a lo largo del horizonte de evaluación del proyecto.

•La oferta de aquellos proyectos regionales o locales aprobados próximos a ejecutarse.

Ej: El Proyecto CHAVIMOCHIC canaliza agua de la cual se abastecen varias plantas de tratamiento de agua potable

3.2. Análisis de Oferta

Analizar la capacidad óptima del sistema existente. El sistema puede contener:

• Fuente de abastecimiento existente (m3/s o l/s en época de estiaje)• Captación (m3/s o l/s) • Planta de tratamiento (m3/s o l/s) • Desinfección (capacidad del dosificador mg/l o ppm)• Línea de conducción o Línea de aducción (Diámetro, caudal m3/s o l/s) • Equipo de bombeo (En m3/s o l/s, horas de bombeo, potencia de la

bomba)• Línea de impulsión, (Diámetro, Altura de impulsión en m) • Reservorio de almacenamiento. (En m3)• Redes de distribución. (diámetro, ml)• Conexiones (Nº de conexiones, dotación)• Micromedición (Nº de micromedidores)• Piletas (Familia /Conexión, dotación)

OFERTA DE AGUA POTABLE (Optimizada)

FuentesCaudal en época de

Estiaje (l/s)Producción

(l/s)Estado de

Conservación

Manantial Chalhuapuquio 12.0 8.0 Bueno

Galerías Filtrantes 17.0 17.0 Regular

TOTAL 29.0 25.0

TOTAL OFERTA = 25.0 l/s

Oferta de la Fuente y la Producción de Agua Potable

Oferta de Almacenamiento

Oferta de Almacenamiento = 600 m3

Ejemplo: OFERTA

ReservoriosVolumen

m3Estado de Conservación

Reservorio apoyado 600 Bueno

Nota: - El sistema de la quebrada Challhuapuquio no se considerara como oferta - Completar el análisis para el resto de los componentes

Analizar la capacidad óptima del sistema existente. El sistema puede contener:

• Conexiones (Nº de conexiones)• Colectores (diámetros, ml)• Buzones (tipo de buzón, profundidad, cantidad)• Interceptores (diámetro, caudal en m3/s o l/s, ml)• Equipo de bombeo (Potencia de la bomba, Caudal de bombeo,

altura de bombeo)• Emisores (diámetro, caudal en m3/s o l/s, ml) • Equipos de mantenimiento, laboratorio• Planta de tratamiento de aguas residuales (m3/s o l/s) • Letrinas

OFERTA DE SANEAMIENTO (Alcantarillado y/o Letrinas) (Optimizada)

• Comparación de la oferta actual optimizada y la demanda en el horizonte del proyecto.

• El balance determina si la oferta es suficiente para cubrir la demanda o se requiere incrementarla.

SUPERAVITOFERTA - DEMANDA = CERO

DEFICIT

En el horizonte de evaluación del proyecto

3.3. Balance Oferta - Demanda

Oferta – Demanda = Balance

3.3.1. Balance Oferta - Demanda de Agua Potable

La demanda, proviene de la columna Nº 40 del Cuadro de la Demanda

Déficit

Año Oferta Demanda Balance

0 32.5 43.9 -11.41 32.5 50.7 -18.22 32.5 50.8 -18.33 32.5 51.0 -18.54 32.5 51.1 -18.65 32.5 51.3 -18.86 32.5 51.3 -18.87 32.5 51.3 -18.88 32.5 51.3 -18.89 32.5 51.2 -18.710 32.5 51.0 -18.511 32.5 51.0 -18.512 32.5 51.1 -18.613 32.5 51.2 -18.714 32.5 51.2 -18.715 32.5 51.3 -18.816 32.5 51.5 -19.017 32.5 51.6 -19.118 32.5 51.7 -19.219 32.5 51.9 -19.420 32.5 52.1 -19.6

Balance Oferta - Demanda

Producción de Agua (l/s)

Balance Oferta - Demanda de Producción de Agua Potable

0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Años

Lit

ros/

Seg

un

do

Oferta Demanda

Déficit

Demanda = 1,629 m3Futura (Año 20)

Oferta = 600 m3

Actual (Año 0) .

Déficit = 1,029 m3 ≈ 1,050 m3

Demanda adicional = 1,050 m3

3.3.2. Balance Oferta Demanda de Almacenamiento

La demanda es proviene de la columna Nº 42 del cuadro de la Demanda

Año Oferta Demanda Balance

0 600 1,314 -7141 600 1,510 -9102 600 1,513 -9133 600 1,518 -9184 600 1,522 -9225 600 1,529 -9296 600 1,528 -9287 600 1,528 -9288 600 1,527 -9279 600 1,525 -925

10 600 1,519 -91911 600 1,519 -91912 600 1,522 -92213 600 1,524 -92414 600 1,526 -92615 600 1,528 -92816 600 1,532 -93217 600 1,536 -93618 600 1,539 -93919 600 1,545 -94520 600 1,551 -951


Almacenamiento de Agua(m3)

Balance Oferta - Demanda de Almacenamiento

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 5 10 15 20

Años

m3

Oferta Demanda

Déficit

Oferta – Demanda = Balance

3.3.3. Balance Oferta Demanda de Evacuación de Aguas Residuales

La demanda proviene de la columna Nº 22 del Cuadro de Demanda de Evacuación de Aguas residuales

Demanda de Evacuación de Aguas Residuales

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Años

Lit

ros/

Seg

un

do

Oferta Demanda

Déficit

Año Oferta Demanda Balance0 13.0 13.8 -0.8

1 13.0 18.1 -5.12 13.0 18.5 -5.53 13.0 18.9 -5.94 13.0 19.2 -6.25 13.0 19.5 -6.56 13.0 20.1 -7.17 13.0 20.7 -7.78 13.0 21.2 -8.29 13.0 21.8 -8.8

10 13.0 22.3 -9.311 13.0 22.9 -9.912 13.0 23.5 -10.513 13.0 24.2 -11.214 13.0 24.8 -11.815 13.0 25.5 -12.516 13.0 25.9 -12.917 13.0 26.4 -13.418 13.0 26.8 -13.819 13.0 27.3 -14.320 13.0 27.8 -14.8

Demanda de Evacuación de Aguas Residuales (l/s)


3.3.4. Periodo Óptimo de Diseño

Es el periodo de tiempo en el cual la capacidad de un componente de un sistema(*) cubre la demanda, minimizando el valor actual de costos de inversión, operación y mantenimiento durante el horizonte de evaluación del proyecto.

(*) agua potable, alcantarillado o tratamiento de aguas residuales

Periodo de Diseño Sin Déficit Inicial

Q (m3/día)

x 3x2x 4x

D

D

D

t (años)

Estimación del Periodo Óptimo de Diseño Sin Déficit Inicial

Donde:

X* = período óptimo en añosa = factor de economía de escalar = tasa de descuento

Donde:

X* = período óptimo en añosa = factor de economía de escalar = tasa de descuento

r

aX

12.1)1(6.2*

Es la proporcionalidad entre el tamaño del componente y los costos e inversiones

Relacionando la inversión y tamaño tenemos:

It = Inversión necesaria para el tamaño Tt del componente del sistema.Io= Inversión necesaria para el tamaño To del Componente del sistema.To= Tamaño del componente utilizado como base de referenciaa = Exponente del factor de escala.

T o

T ta

I oI t

Economía de Escala

Pueden darse los siguientes casos:1) a < 1

La inversión varía en menor proporción respecto a la variacióndel tamaño del componente, existiendo economías de escala.Cuanto menor sea “a” existirá mayor economía de escala.

2) a > 1 La inversión variará en mayor proporción respecto a la variación del tamaño del componente, existiendo en este caso deseconomías de escala.

3) a = 1La inversión varía en igual proporción respecto a la variacióndel tamaño del componente, no existiendo en este casoeconomías, ni deseconomías de escala.

En las obras de abastecimiento de agua potable y alcantarilladoExisten economías de escala (a < 1).

Economía de Escala

a < 1

Q

a > 1Ctotal

Costo Total = KQ

a = 1

a

Si a < 1Q

Si a > 1

Cme

Cme = Ctotal Q

a = 1

Periodos Óptimos en años con Diferentes Factores de Economía de Escala y Tasas de Descuento sin Déficit Inicial

FACTOR DE ECONOMIA DE ESCALA

TASAS DE DESCUENTO ( r ) %

10 12 14 15

PERIODOS OPTIMO DE DISEÑO (AÑOS)

0.3 17 15 13 12

0.5 12 10 9 8

0.7 7 6 5 5

Periodos Óptimos en años con Diferentes Factores de Economía de Escala y Tasas de Descuento sin Déficit Inicial (Continuación)

Considerando que la tasa de descuento establecida por las normas del Sistema Nacional de Inversión Pública es del 14 % y que las estimaciones del factor de economía de escala de la mayoría de los componentes de los sistemas de agua potable y alcantarillado varía entre 0.3 y 0.7, los resultados anteriores señalan que los respectivos componentes deberían diseñarse para períodos entre 13 y 5 años. Estos períodos de diseño recomendados difieren notablemente de la práctica usual, en la que se consideran períodos de 20 o más años.

x2

Q1

D

D

t(años)

Q(m3/día)

x0 x 1 x3

Q0

Q = Q 0 + D t

Q2

x 0

Q3

Periodo de Diseño Con Déficit Inicial

xi = Período óptimo de diseño con déficit inicial

x* = Periodo de diseño sin déficit inicial

x0 = Periodo de déficit

a = Factor de economía de escala

6.0*0

9.07.0* 1

xx

x

r

axxi

r

aX

12.1)1(6.2*

Estimación del Periodo Óptimo de Diseño con Déficit Inicial

Periodos Óptimos de Diseño en Años con Diferentes Factores de Economía de Escala y Tasas de Descuento sin y con Déficit Inicial

FACTOR DE ECONOMIA DE ESCALA

DÉFICIT INICIAL

TASA DE DESCUENTO (r)

10 % 12 % 14 % 15 %

PERIODOS OPTIMO DE DISEÑO (AÑOS)

0.3 0 17 15 13 12

0.3 5 22 19 17 16

0.3 10 22 19 18 16

0.5 0 12 10 9 8

0.5 5 16 14 12 11

0.5 10 16 14 13 12

0.7 0 7 6 5 5

0.7 5 10 9 8 8

0.7 10 10 9 8 8

Ejemplo: PERIODO OPTIMO DE DISEÑO

1. ESTABLECER EL PERIODO DE DÉFICIT

En caso de existir déficit, debe determinarse dicho periodo en años.

Para ello trazamos la curva de demanda y la interceptamos con la oferta actual. Así establecemos desde hace cuantos años, nuestra oferta actual ya no era suficiente para cubrir los requerimientos de la población

Ejemplo: PERIODO OPTIMO DE DISEÑO

PROYECCIÓN DE DEMANDA

AÑO DEMANDA

0 500 380

1 520 380

2 540 380

3 560 380

4 580 380

5 600 380

-6 380 380

OFERTA 380

m = 20 Ecuación obtenida por mínimos cuadrados :b = 500 Demanda = b + m . año

Xo = -6 años Periodo de Déficit

Determinación de periodo de déficit

500520

540560

580600

380350

400

450

500

550

600

650

-10 0 10Años

Dem

and

a (l/

s)

Oferta actualPro

yecció

n de dem

anda6 años

PERIODO OPTIMO DE DISEÑO

2. ESTABLECER EL FACTOR DE ECONOMÍA DE ESCALA

Es necesario determinar el factor para cada uno de los componentes del sistema (tuberías, planta de tratamiento, lagunas de estabilización, reservorios, pozos, etc).Para determinarlo, extraemos información de nuestros registros y relacionamos los costos de obras con sus tamaños (tamaño puede ser población atendida, caudal tratado, longitud, volumen que almacena, etc) y obtenemos una ecuación del tipo:

Costo = K x Tamañoa

Donde “a” es el factor de economía a escala

Cálculo del Factor de Economía a Escala

Para encontrar “a” debemos aplicar logaritmos a ambos lados de la igualdad y obtenemos :

Esta fórmula se asemeja a la ecuación de una recta y = mx +b donde el factor de economía a escala “a” es igual a “m”.

Basta entonces aplicar el método de mínimos cuadrados para encontrar la ecuación de la recta y automáticamente obtendremos “a”

C = K x T a

Log C = a Log T + Log K



Ingresar en los cuadros amarillos datos de tamaño y costosEjemplo:

Tamaño (Habitantes)

Costo (S/.) Log Tamaño Log Costo

45,000 462,382 4.653212514 5.66500091968,400 512,067 4.835056102 5.70932678975,600 562,003 4.878521796 5.74973863481,000 599,173 4.908485019 5.77755223584,600 661,123 4.927370363 5.82028226690,000 882,114 4.954242509 5.945524715

m 0.725610028b 2.251815835

a = 0.725610028K = 178.5730165

C = K x T a

CALCULO DE FACTOR DE ECONOMIA A ESCALA "a"

Nota: Si falta información, pueden asumirse valorespropuestos por la Dirección Nacional de Saneamiento

Proyección de la Demanda de las tuberías de AlcantarilladoAño Demanda (l/s)

1 22.72 23.43 23.94 24.35 24.7

Oferta 21

m = 0.49 Ecuación obtenida por mínimos cuadradosb = 22.33 Demanda = b + m . año

Xo = -2.7 años Periodo de Déficit

En el cuadro de Proyección de demanda ingresar la informaciónconsiderando el año "0" (cero) como el año de la ejecución de la obra.Los valores de la demanda deben proyectarse variando solamente elvalor de la población, es decir que debe mantenerse la cobertura,dotación, % de pérdidas y otras variables. El valor de la oferta es el dela capacidad actual existente

DETERMINACIÓN DEL PERIODO DE DÉFICIT

Finalmente se efectúa el cálculo del periodo óptimo de diseño mediante la aplicación de la respectiva fórmula dependiendo de que tengamos déficit actual o no.


CÁLCULO DEL PERIODO ÓPTIMO DE DISEÑO

PROYECTO : Amp y Mej A. P. y Alc.del Distrito de San RamónESTRUCTURA : Tubería de Alcantarillado de PVC (profundidad 2m)FACTOR DE ECONOMIA A ESCALA (a): 0.26979TASA DE DESCUENTO (r) : 14%PERIODO DE DÉFICIT (Xo): 2.7 años

13.1 años16.7 añosPERIODO DE DISEÑO PARA EXPANSIÓN CON DÉFICIT INICIAL (Xop)

PERIODO DE DISEÑO PARA EXPANSIÓN SIN DÉFICIT INICIAL (X)

CONTINUARA …

GRACIAS

guia modulo iii a - formulacion .ppt

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