ACUEDUCTO MUNICIPIO NECH - ANTIOQUIA

JULY ANDREA VELANDIA CASTILLOCd. 1116862153GABRIEL EDUARDO CHICA BARRIENTOSCd. 1067891223DAVINSON ARLEY ARRIETA CARDOZOCd. 1038112268

Profesor:RAMIRO VICENTE MARBELLO PREZ

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIASEDE MEDELLNFACULTAD DE MINASDICIEMBRE DE 2013TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIN51ASPECTOS GENERALES DEL MUNICIPIO61.1Generalidades61.2Localizacin geogrfica y lmites61.3Vas de comunicacin71.4Hidrologa y climatologa81.4.1Hidrografa81.4.2Precipitacin91.4.3Clima91.5Relieve y Topografa101.6Geologa Regional y Urbana101.7Usos del Suelo111.8Servicios Pblicos121.9Salud Pblica131.10Educacin142PROYECCIN DE POBLACIN152.1Censos de poblacin162.2Mtodos de clculo para proyeccin de poblacin162.2.1Mtodo aritmtico162.2.2Mtodo geomtrico172.2.3Mtodo exponencial183CAUDALES DE DISEO223.1Dotacin neta223.2Dotacin bruta233.3Caudal medio diario (Qmd)243.4Caudal mximo diario (QMD)243.5Caudal mximo horario (QMH)253.6Revisin dotaciones y caudales274.DIAGNSTICO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO304.1Fuente de abastecimiento de agua314.2Componentes del sistema334.2.1Captacin334.3Aduccin374.3.1Diagnstico y revisin de la aduccin374.4Desarenador404.4.1Capacidad Hidrulica Desarenador404.4.2Revisin del diseo del desarenador414.4.3Pantalla difusora455PLATA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (PTAP)485.1Sistema de entrada, vertedero de aforo de caudales y mezcla rpida:495.2Sistema de floculacin:505.3Sistema de sedimentacin515.4Sistema de filtro:525.5Sistema de desinfeccin535.6Laboratorio y calidad del agua535.7Conclusin PTAP556TANQUE DE ALMACENAMIENTO566.1Tanque de almacenamiento semienterrado566.2Tanque de almacenamiento alto576.3Observaciones del diseo596.4Dimensionamiento del tanque alto647RED DE DISTRIBUCIN667.1Revisin red de distribucin677.2Presiones en la red de distribucin677.2.1Presiones mnimas en la red677.3Dimetros internos mnimos en las redes de distribucin.697.4Hidrantes707.5Mtodo diseo de la red de distribucin707.6Clculo hidrulico de la red de distribucin707.7RESULTADOS DE LA MODELACIN EN EPANET71BIBLIOGRAFA101

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INTRODUCCIN

El presente trabajo tiene como finalidad hacer una revisin crtica al plan maestro de acueducto de la cabecera municipal de municipio de Nech, ubicado en el departamento de Antioquia.Se empieza haciendo la revisin a los primeros parmetros de diseo de diseo del sistema de acueducto como lo son: periodo de diseo, poblacin a servir durante dicho periodo, nivel de complejidad del sistema, dotacin y demanda.Seguidamente se analizan los diseos de las estructuras que comprende todo el sistema de acueducto, desde la captacin, pasando por la aduccin, desarenador, planta de tratamiento de agua potable, tanque de almacenamiento, conduccin y finalmente las redes de distribucin.

1 ASPECTOS GENERALES DEL MUNICIPIO

1.1 Generalidades

La fundacin de la poblacin data desde el ao 1.636, se desconocen quienes hayan sido sus fundadores, aunque algunos afirman que su fundador fue Gaspar de Rodas; fue erigido como municipio en el ao 1.981, mediante la ordenanza No. 1 del 14 de octubre de 1981, el cual se segrega de los municipios de Caucasia y El Bagre; su vida jurdica empieza el 1 de enero de 1982.

El municipio de Nech, antes del ao 1.982, era corregimiento del municipio de Caucasia.

La mayor parte del territorio se encuentra entre 25 y 100 metros de altitud, con una altura promedio de 30 m.s.n.m., con una temperatura promedio de 28C, perteneciente a un clima hmedo tropical.

Nech es el municipio de menor extensin territorial del Bajo Cauca Antioqueo con un rea de 914 Km2, est localizado al norte del Departamento de Antioquia, puerto fluvial sobre el ro Cauca a una distancia de 358 Km al noreste de Medelln.

El municipio de Nech tiene graves inconvenientes de inundaciones, con mayor incidencia durante los meses de abril mayo y octubre noviembre; los sectores urbanos que registran histricamente mayor susceptibilidad a las inundaciones son: 14 de septiembre, La Lucha, Las Palmas y San Nicols.

1.2 Localizacin geogrfica y lmites

El municipio de Nech est localizado en coordenadas geogrficas a 08 05 47 de latitud norte y 74 46 33 de longitud oeste. El municipio limita as: Por el norte con los Departamentos de Crdoba y Bolvar. Por el sur, con los municipios de El Bagre y Caucasia (Antioquia). Por el oriente con el Departamento de Bolvar Por el occidente con el municipio de CaucasiaImagen N1

Fuente: PMAA de Nech-Ant.

1.3 Vas de comunicacin

Las principales vas que comunican a la regin son:

Troncal de Occidente: En el Esquema de Ordenamiento Territorial EOT del municipio, es considerada como la principal va que comunica los municipio de Caucasia, Taraz y Cceres. La va entre Caucasia y Nech esta pavimentada en pavimento flexible, a excepcin de los ltimos 13 15 kilmetros (sector Colorado Nech). Troncal de la Paz: Esta va une los municipio de Caucasia y Zaragoza Anillo vial que comunica los municipio de Taraz, Zaragoza y Cceres

Por su localizacin geogrfica y riqueza hdrica existente, el medio fluvial se ha convertido en un importante medio de transporte, si se tiene en cuenta la baja densidad de vas en la regin.Desde el punto de vista urbano se reconocen como vas principales la carrera 32, identificada como la salida a Caucasia y la carrera 30 desde la calle 27 hasta la calle 38.

De acuerdo con el levantamiento topogrfico efectuado por el Consorcio, en el casco urbano de Nech encontramos 440 metros de calles pavimentadas en pavimento rgido y 100 metros en adoqun, es decir que el porcentaje de vas urbanas pavimentadas en el casco urbano es mnimo; las calles se encuentran sin pavimentar. El barrio Centro y los barrios adyacentes son los nicos que tienen calles pavimentadas.

1.4 Hidrologa y climatologa

1.4.1 HidrografaEl municipio de Nech cuenta con dos grandes cuencas hidrogrficas, la de mayor extensin pertenece al ro Cauca y la del ro Nech.Existen otras cuencas de menor extensin, al sur el lmite natural con el municipio del Bagre lo constituye la quebrada San Pedro, en este sector tambin se encuentra la cuenca de la quebrada La Concha de la cual forman parte las quebradas El Porvenir, La Culebra y La Totuma.Al oriente del municipio se localizan las cuencas de las quebradas San Pedro y La Trinidad, la subcuenca de la quebrada San Pablo y las microcuencas de las quebradas San Francisco, Platanal, San Mateo y La Esperanza.Por su configuracin topogrfica el municipio de Nech presenta zonas de baja pendiente (llanura aluvial) con zonas susceptibles de inundacin generadas por la dinmica de los ros Cauca y Nech, adems de factores climticos locales; esto ocasiona la presencia de grandes extensiones de cinagas, como la de San Lorenzo, Minacuba, Hoyo Grande, De Garreto, Quebrada Cinaga, La Cinaga, Barbera, El Sapo, De Granada y De Vsquez; el rea total de estas cinagas es de 416 ha.

1.4.2 Precipitacin

La precipitacin pluviomtrica media anual es de 2.000 a 4.000 mm al ao, de acuerdo con informacin relacionada en el Plan de Manejo Forestal Municipio de Nech elaborado por Corantioquia en el ao 2.003. Los datos de precipitacin ms cercanos, son registrados en la Estacin Pluviomtrica La Radio Esperanza (cdigo 2502148) del IDEAM., cuya localizacin se relaciona a continuacin:

Latitud Norte: 0801Longitud Sur: 7447Elevacin: 45 m.s.n.m.

En la serie de registros consultados, se deducen valores mximos de precipitacin en los meses de mayo y junio, con menor intensidad en los meses de agosto y noviembre. En la serie de 20 aos resultaron valores totales medios anuales de 4.161,4 mm.Las lluvias mximas en 24 horas, se registr en 370 mm, para la serie de 20 aos, desde el ao 1.988.

1.4.3 Clima

La temperatura promedio en el municipio oscila entre los 28 y 30C, la regin pertenece a un clima tropical con una humedad relativa del 86.5%.El clima del municipio se caracteriza por dos periodos de verano e invierno claramente definidos; los periodos secos corresponden a los meses de enero a marzo y de julio a septiembre, en esta poca del ao solo se registra una precipitacin mxima de 85 mm/mes; las estaciones lluviosas corresponden a los meses de abril a junio y de octubre a diciembre, con una precipitacin no inferior a 168 mm/mes.

1.5 Relieve y Topografa

El municipio de Nech se encuentra localizado en la regin del Bajo Cauca Antioqueo, comprende la planicie baja del ro Cauca y las estribaciones occidentales de la Serrana de San Lucas, entre los ros Cauca y Nech. Esta regin est conformada por seis (6) municipios: Caucasia, Cceres, Taraz, Nech, El Bagre y Zaragoza.La regin del Bajo Cauca Antioqueo aferente al municipio de Nech, se caracteriza por planicies clidas hmedas con precipitaciones promedio anuales de 3.000 mm al ao. La cabecera municipal se encuentra entre los 10 y 100 m.s.n.m., la zona hace parte de las planicies formadas a lo largo de los ros Cauca y Nech, caracterizadas por un mal drenaje y alta fertilidad agrcola.

1.6 Geologa Regional y Urbana

El municipio de Nech se enmarca dentro de la regin del Bajo Cauca Antioqueo, el rea del municipio es caracterizada por largas planicies conformadas por los valles de los ros Cauca y Nech, son terrenos sujetos a inundacin por las bajas pendientes que se presentan topogrficamente. La regin del Bajo Cauca comprende las planicies del ro Cauca y las estribaciones occidentales de la Serrana de San Lucas, entre los ros Nech y Cauca, en el trayecto comprendido entre los municipios de Nech y Caucasia. De acuerdo con informacin del Ingeominas Mapa Geolgico de Colombia, el municipios de Nech se encuentra localizado entre las estribaciones de la cordillera central y la gran depresin tectnica de Sucre, ubicada al sur del Brazo de Loba, conformado por una estructura con caractersticas de graben, fallado en bloques y controlado marginalmente por las fallas de Sucre y Loba .

Expertos en el tema, consideran que esta regin actu como una depresin durante el periodo Terciario Tardo, como un gran can submarino de borde de plataforma.Regionalmente se observan sedimentos Terciarios y Cuaternarios bordeando los ros Cauca y Nech, a partir de Zaragoza se encuentran rocas intrusivas de edad jursica conformando una faja paralela al ro Nech.Estudios de geologa regional, reconocen 4 unidades de roca a lo largo del ro Nech, los afloramientos ms antiguos se han encontrado en la zona de Dos Bocas, pertenecientes a la edad Paleozoica, as mismo se han hallado sedimentos terciarios (arenas y material silceo, ricos en oro que han sido explotados. Sobre la parte alta del ro Nech, se sita la unidad de gravas de piedemonte, con contenidos de cuarcita y anfibolita, en esta unidad de gran extensin, tambin se ha encontrado yacimientos aurferos, su posicin geolgica es posible que se origine a callamiento post-posicional. Finalmente, a lado y lado del ro Nech se observan depsitos de terraza, conformado por depsitos del periodo Cuaternario.

1.7 Usos del Suelo

Por falta de planeamiento del Estado, es comn en nuestro medio encontrar que las poblaciones se desarrollen sin ninguna planeacin y por lo tanto no cumplan con un desarrollo urbanstico ordenado y organizado; es por esto que los ejes viales de las localidades se convierten en corredores de actividades mltiples, donde se concentran actividades de tipo comercial y de servicios, mezclado con uso residencial.En el Municipio de Nech, la carrera 28 y 29 y calles aledaas de la zona centro (sector comercial), como vas arterias de la poblacin, presentan un uso del suelo acorde con lo descrito en el prrafo anterior.En las zonas residenciales es comn encontrar comercio tipo tienda o de abastecimiento y de uso institucional como centros educativos, adems de pequeos espacios para uso recreativo como parques o alamedas.Segn el EOT, el desarrollo urbanstico del Municipio se ha dado por el surgimiento de fenmenos de asentamiento tipo invasin, este poblamiento se ha venido consolidando hasta llegar hoy en da a ser unidades de reconocimiento territorial en el casco urbano, con alguna infraestructura de servicios pblicos. El suelo en la zona urbana se caracteriza por ser muy vulnerable, adicionado a la susceptibilidad de la zona a las inundaciones, constituyndose en riesgos para la poblacin.

En la zona centro existen pocos lotes sin construir, adems de contar con los servicios pblicos bsicos; en general la mayor parte del uso del suelo es residencial. El municipio presenta grandes restricciones en el crecimiento urbano de la cabecera, debido principalmente a condiciones de amenaza por los riesgos sobre las viviendas que all se asienten.En los estudios investigados no se encuentra mayor informacin sobre el uso del suelo, se desconocen con exactitud los usos recreativo, institucional, cuerpos de agua, etc.

1.8 Servicios Pblicos

Las deficiencias en el crecimiento ordenado de la poblacin, ha generado en forma desordenada y sin ninguna planificacin su infraestructura de servicios pblicos.El Municipio cuenta con los servicios de acueducto, alcantarillado, aseo, energa y telfono.Tal como se ver ms adelante en este Informe, el Consorcio ha calculado una cobertura del 70% en el servicio de acueducto y tan solo un 5% en el servicio de alcantarillado sanitario. La cobertura real en el servicio de acueducto debe ser mayor, se supone que es del orden del 90%, el 70% es nominal se refiere a usuarios registrados en la base de datos de Aguascol.El EOT, establece una cobertura en el servicio de energa del 90,4% en el casco urbano, este servicio es prestado por la Empresa Electrocosta; en cuanto a telefona el servicio es prestado por Edatel con una cobertura del 1,9%, de acuerdo con cifras sealadas en el EOT. En los ltimos aos el auge de la telefona celular ha originado un mejoramiento de las comunicaciones a nivel nacional e internacional con costos relativamente bajos; en este aspecto, actualmente solo uno de los tres operadores presta el servicio de telefona celular, Comcel.En la poblacin no existe servicio de gas natural; el servicio de recoleccin de basuras es prestado por el municipio con una cobertura del 80%; en el ao 2.004 se elaboraron los estudios del PGIRS, el cual se empezar a implementar desde el ao prximo1.9 Salud Pblica

En el Municipio de Nech, el servicio de salud es prestado por el Hospital de La Misericordia, institucin de primer nivel y baja complejidad de carcter pblico. La infraestructura en servicios de salud es bastante deficiente, esta institucin no alcanza a cubrir la demanda a nivel urbano y mucho menos a nivel rural.Las principales causas de morbilidad se relacionan con heridas de arma blanca, parto, cuerpos extraos en odos y nariz, mientras que las principales causas de mortalidad son: Enteritis, enfermedades del corazn, accidentes y tumores malignos.Segn el Estudio de Mineros S.A., se encuentra que entre las principales causas de mortalidad del municipio estn las agresiones y la desnutricin, siendo tasas altas comparadas con el promedio nacional. En este mismo Estudio el porcentaje de la poblacin con afiliacin al Sistema General de Seguridad Social en Salud, en el ao 2.005, es del 98,2%, esta cifra no es representativa si se tiene en cuenta que los servicios en salud son deficientes, no habiendo una correlacin entre nmero de afiliados y servicios prestados.

Las principales causas de estas enfermedades se relacionan a continuacin:

1 Precarias condiciones de saneamiento bsico (deficiencias en el manejo de las aguas residuales).2 Carencia de empleo, promiscuidad, alcoholismo, hbitos alimenticios y hacinamiento.

1.10 Educacin

El sector de la educacin no es ajeno a los problemas que vive el municipio, las dificultades encontradas se reflejan en la calidad de la educacin, esto se da como consecuencia de las malas condiciones de la infraestructura y dficit de aulas y docentes. De acuerdo con informacin del ao 2.005 del Ministerio de Educacin Nacional, en la zona urbana del Municipio existen las siguientes instituciones educativas de carcter pblico u oficial. Escuela Urbana Nech Escuela Urbana Santa Lucia Colegio de Nech

No existe ningn establecimiento de educacin superior, los habitantes de Nech deben desplazarse hasta Caucasia para poder acceder a este servicio.A pesar de estas dificultades, la poblacin total del municipio en edad escolar que asiste a los niveles de pre-escolar, bsica primaria, bsica secundaria y media vocacional, tanto en las modalidades presencial, semipresencial o a distancia se calculan en 5.911 estudiantes, cifra alta comparada con el promedio de la regin. Respecto al nivel educativo de la poblacin se reporta que el 13,2% tiene primaria completa, el 11,65% secundaria y el 1,9% educacin superior, el porcentaje restante no ha terminado ninguno de los tres ciclos. La tasa de analfabetismo (personas mayores a 15 aos) es de 21,3 %; la tasa de analfabetismo en el rea urbana es del 16,5%. Los resultados del censo del ao 2.005, realizado por el DANE, confirma que el nivel de alfabetismo es del 80.9 % en la zona urbana y del 69.7 % en la zona rural.

2 PROYECCIN DE POBLACIN

Segn el RAS-2008 En todos los casos para la estimacin de la proyeccin de la poblacin se deben tener en cuenta los datos establecidos para la poblacin por el DANE, tanto para la definicin del nivel de complejidad del sistema como para la proyeccin de la poblacin.El ltimo dato de poblacin establecido por el DANE para el municipio objeto del diseo debe tenerse en cuenta como un ltimo censo a utilizarse para la proyeccin de la poblacin.El mtodo de clculo para la proyeccin de la poblacin depende del nivel de complejidad del sistema segn se muestra en la tabla B.2.1. del RAS 2008, Se calcular la poblacin utilizando uno cualquiera de los siguientes modelos matemticos: aritmtico, geomtrico y exponencial, seleccionando el modelo que mejor se ajuste al comportamiento histrico de la poblacin. Los datos de poblacin deben estar ajustados con la poblacin flotante y la poblacin migratoria. En caso de falta de datos se recomienda la revisin de los datos de la proyeccin con los disponibles en poblaciones cercanas que tengan un comportamiento similar al de la poblacin en estudio.TablaN1Se procedi a buscar en los registros del DANE los censos del municipio y se encontr los censos realizados en los aos 1985, 1993 y 2005 ya que este perteneca a la zona rural del municipio de Caucasia-Antioquia y fue declarado municipio en el ao de 1982, la informacin encontrada en el DANE son los siguientes:2.1 Censos de poblacin

Tabla N2AoNo. De habitantes

1.9854.602

1.9936.474

2.00510.606

Fuente: DANECon los censos anteriores se procede a establecer el nivel de complejidad del sistema basado en el ltimo censo, a partir de la siguiente tabla citada en el RAS:Tabla N3Nivel de complejidadPoblacin en la zona urbana (habitantes)Capacidad econmica de los usuarios

Bajo< 2500Baja

Medio2501 a 12500Baja

Medio alto12501 a 60000Media

Alto>60000Alta

Fuente: RAS 2008

A partir de la poblacin del censo del 2005(10606 habitantes) se tiene un nivel de complejidad medio, con el cual segn la tabla B.2.1 del RAS 2008 podemos usar los siguientes mtodos para proyectar la poblacin: aritmtico, geomtrico y exponencial.A continuacin se explicara cada uno de los mtodos mencionados y se mostrara los resultados obtenidos por cada uno de ellos

2.2 Mtodos de clculo para proyeccin de poblacin

2.2.1 Mtodo aritmticoSupone un crecimiento vegetativo balanceado por la mortalidad y la emigracin. La ecuacin para calcular la poblacin proyectada es la siguiente:

Donde:Pf= Poblacin correspondiente al ao para el que se quiere realizar la proyeccin (habitantes).Puc= Poblacin correspondiente a la proyeccin del DANE (habitantes).Pci= Poblacin correspondiente al censo inicial con informacin (habitantes).Tuc= Ao correspondiente al ltimo ao proyectado por el DANE.Tci= Ao correspondiente al censo inicial con informacin.Tf= Ao al cual se quiere proyectar la informacin.

2.2.2 Mtodo geomtrico Es til en poblaciones que muestren una importante actividad econmica, que genera un apreciable desarrollo y que poseen importantes reas de expansin las cuales pueden ser dotadas de servicios pblicos sin mayores dificultades. La ecuacin que se emplea es:

Donde:r= Tasa de crecimiento anual en forma decimal.Pf= Poblacin correspondiente al ao para el que se quiere realizar la proyeccin (habitantes).Puc= Poblacin correspondiente a la proyeccin del DANE (habitantes).Pci= Poblacin correspondiente al censo inicial con informacin (habitantes).Tuc= Ao correspondiente al ltimo ao proyectado por el DANE.Tf= Ao al cual se quiere proyectar la informacin.

La tasa de crecimiento anual se calcula de la siguiente manera:

2.2.3 Mtodo exponencial

Requiere conocer por lo menos tres censos para poder determinar el promedio de la tasa de crecimiento de la poblacin, en donde el ltimo censo corresponde a la proyeccin del DANE. Se recomienda su aplicacin a poblaciones que muestren apreciable desarrollo y posean abundantes reas de expansin. La ecuacin empleada por este mtodo es la siguiente:

Donde k es la tasa de crecimiento de la poblacin la cual se calcula como el promedio de las tasas calculadas para cada par de censos, as:

DondePcp = Poblacin del censo posterior (proyeccin del DANE).Pca = Poblacin del censo anterior (habitantes).Tcp = Ao correspondiente al censo posterior.Tca = Ao correspondiente al censo anterior.Ln = Logaritmo natural o neperiano

Tabla N4 Resultados de proyeccionesaoaritmticoGeomtricoexponencial

1985460246024602

1993647464746474

2005106061060610606

2008115071202112110

2010121071306813164

2015136081610116220

2020151091983819984

2025166102444324623

2030181113011730338

2033190123413534386

Tabla N 5 Tasas de crecimiento para cada mtodoAosaritmticoGeomtricoexponencial

1985-19934,364,364,36

1993-20054,204,204,20

2005-20082,764,264,52

2008-20102,574,264,26

2010-20152,374,264,26

2015-20202,114,264,26

2020-20251,914,264,26

2025-20301,754,264,26

2030-20331,634,264,26

Grafico N 1 Curva de proyecciones

Analizando los resultados anteriores fue elegida la poblacin proyectada por el mtodo aritmtico ya que la norma lo recomienda y las tasas de crecimientos de los mtodos geomtrico y exponencial son muy altas en comparacin con la tasa de crecimiento nacional.Adems con estos resultados del mtodo aritmtico de 19.012 habitantes para el ao 2033 se tiene un nivel de complejidad MEDIO ALTO y con este se confirma el periodo mximo de diseo que tomamos de 25 aos a partir de la siguiente tabla de la resolucin 2320 de 2009:Tabla N6Nivel de complejidad del sistemaPeriodo de diseo mximo

Bajo, medio y medio alto25 aos

Alto30 aos

Fuente. Resolucin 2320 de 2009Con todos los clculos anteriores de poblacin proyectada revisamos la poblacin proyectada que realizaron para ejecutar el diseo (PMAA) en donde tambin fue elegido el mtodo aritmtico para proyectar la poblacin, el mismo nivel de complejidad y el mismo periodo de diseo.A continuacin se presenta la poblacin proyectada en el PMAATabla N 7AoAritmtico

2008,313021

201013519

201515017

202016515

202518012

203019510

203320408

En donde se aprecia una poblacin de 20.408 habitantes para el ao 2033 diferente a la calculada anteriormente ya que ellos no utilizaron la poblacin del ao 2005 suministrada en el DANE como ltimo censo, sino que a partir de levantamientos topogrficos calcularon el nmero de viviendas del municipio en el ao 2008 y obtuvieron la siguiente informacin:Nmero de predios levantados (residenciales) = 2.599Nmero de habitantes por vivienda, segn estudio PGIRS = 5,01Poblacin actual = 2.599 x 5,01Donde obtuvieron un nmero de 13.021 habitantes para el ao 2008 y con esta cifra y basados en los censos de los aos 1985 y 1993 realizaron los clculos para la proyeccin, razn por la cual tienen resultados distintos.Desde mi punto de vista quien hizo el diseo no debi hacer este tipo clculos para realizar la proyeccin de la poblacin ya que la norma colombiana-RAS- dice que en todos los casos para la estimacin de la proyeccin de la poblacin se deben tener en cuenta los datos establecidos para la poblacin por el DANE.Aunque en este caso la diferencia de habitantes no fue mucha, puede existir la posibilidad de que el mtodo utilizado en el PMAA no sea el adecuado para la poblacin estudio y quede la sistema sub-diseado o sobre-diseado.3 CAUDALES DE DISEO

3.1 Dotacin neta

La dotacin neta corresponde a la cantidad mnima de agua requerida para satisfacer las necesidades bsicas de un suscriptor o de un habitante, dependiendo de la forma de proyeccin de la demanda de agua, sin considerar las prdidas que ocurran en el sistema de acueducto.Para la eleccin de la de la dotacin neta esta es funcin del nivel de complejidad del sistema y sus valores mximos se deben establecer con la tabla B.2.3 del RAS 2008 mostrada a continuacin:TablaN8Teniendo en cuenta que tenemos un nivel de complejidad medio alto y que la temperatura del municipio de Nech tiene un promedio de 28C se eleg una dotacin neta de 135 L/hab*da, elijo una correccin por temperatura del 20% y a partir de informacin extrada del POT se elige un porcentaje del 10% para otros usos, obteniendo la siguiente informacin:

Tabla N9dotacin neta(L/hab*da)135

correccin por temperatura20%

Dotacin neta corregida(L/hab*da)162

otro usos10%

dotacin neta total(L/hab*da)178,2

Con los datos de la tabla anterior se procede a obtener la dotacin bruta y los caudales medio diario, mximo diario y mximo horario de la siguiente manera:

3.2 Dotacin bruta

De acuerdo con la Resolucin 2320 de 2009 expedida por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, la dotacin bruta para el diseo de cada uno de los elementos que conforman un sistema de acueducto, indistintamente del nivel de complejidad, se debe calcular teniendo en cuenta la siguiente ecuacin:

Donde dbruta: dotacin brutadneta: dotacin neta%p: prdidas mximas admisiblesNota: el porcentaje de prdidas mximas admisibles no deber superar el 25%.(RAS 2008)Teniendo en cuenta que la norma predica la nota anterior y que las empresas prestadoras del servicio deben apuntar a la reduccin de estas prdidas tuve el criterio para el ao de inicio-2008- elegir prdidas del 25% e ir disminuyendo hasta obtener en el ltimo ao de diseo-2033- prdidas del 20%.3.3 Caudal medio diario (Qmd)

El caudal medio diario, Qmd, es el caudal calculado para la poblacin proyectada, teniendo en cuenta la dotacin bruta asignada. Corresponde al promedio de los consumos diarios en un perodo de un ao y puede calcularse mediante la siguiente ecuacin:

Donde P representa el nmero de habitantes proyectado y la dotacin bruta debe estar dada en L/hab*da.

3.4 Caudal mximo diario (QMD)

El caudal mximo diario, QMD, corresponde al consumo mximo registrado durante 24 horas a lo largo de un perodo de un ao. Se calcula multiplicando el caudal medio diario por el coeficiente de consumo mximo diario, k1, como se indica en la siguiente ecuacin:

DondeQMD: caudal mximo diarioQmd: caudal medio diarioK1: coeficiente de consumo mximo diario

El coeficiente K1 se denomina coeficiente de consumo mximo diario y se obtiene de los valores establecidos en la siguiente tablaTabla N10 Coeficiente de consumo mximo diario, k1, segn el Nivel de ComplejidadNivel de Complejidad del SistemaCoeficiente de consumo mximo diario - k1

Bajo1.30

Medio1.30

Medio alto1.20

Alto1.20

Fuente. Ras 2000Para nuestro caso que tenemos un nivel de complejidad medio alto se elige K1:1,2

3.5 Caudal mximo horario (QMH)El caudal mximo horario, QMH, corresponde al consumo mximo registrado durante una hora en un perodo de un ao sin tener en cuenta el caudal de incendio. Se calcula como el caudal mximo diario multiplicado por el coeficiente de consumo mximo horario, k2, segn la siguiente ecuacin:

DondeQMH: caudal mximo horarioQmd: caudal medio diarioK2: coeficiente de consumo mximo horario

En el caso de sistemas de acueductos nuevos, el coeficiente de consumo mximo horario con relacin al consumo mximo diario, k2, corresponde a un valor comprendido entre 1.3 y 1.7 de acuerdo con las caractersticas locales.En este caso se eligi K2:1,5

Tabla N11 Caudales de diseo calculados:AoPoblacinperdDot bruta(L/hab*da)qmd(L/s)QMD(L/s)QMH(L/s)

20081150725%237,631,6437,9756,96

20091180725%237,632,4738,9658,44

20101210725%237,633,2939,9559,93

20111240725%237,634,1240,9461,42

20121270725%237,634,9541,9362,90

20131300825%237,635,7742,9364,39

20141330825%237,636,6043,9265,87

20151360825%237,637,4244,9167,36

20161390825%237,638,2545,9068,85

20171420825%237,639,0746,8970,33

20181450923%231,438,8646,6369,95

20191480923%231,439,6747,6071,40

20201510923%231,440,4748,5672,85

20211540923%231,441,2749,5374,29

20221570923%231,442,0850,4975,74

20231601022%228,542,3350,8076,20

20241631022%228,543,1351,7577,63

20251661022%228,543,9252,7079,06

20261691022%228,544,7153,6680,49

20271721022%228,545,5154,6181,91

20281751120%222,845,1454,1781,26

20291781120%222,845,9255,1082,65

20301811120%222,846,6956,0384,05

20311841120%222,847,4756,9685,44

20321871120%222,848,2457,8986,83

20331901220%222,849,0158,8288,23

3.6 Revisin dotaciones y caudales

Con las dotaciones y caudales de diseo calculados podemos hacer la revisin de lo realizado en el PMAA del municipio de Nech a cerca de estos clculos.La siguiente tabla muestra la dotacin neta elegida y las correcciones por temperatura y el porcentaje por otros usos considerados en el PMAA del municipio:Tabla N12dotacin neta(L/hab*da)130

correccin por temperatura20%

Dotacin neta corregida(L/hab*da)156

otro usos10%

dotacin neta total(L/hab*da)172

A continuacin se muestran los caudales de diseos obtenidos en el PMAA

Tabla N13AoPoblacin perdidasDotbruta(L/hab*da)qmd(L/s)QMD(L/s)QMH(L/s)

2008,313.02130,00%245,7125,9231,1146,66

200913.51929,64%244,4534,4241,3161,96

201013.76929,12%242,6836,7444,0966,13

201114.01825,00%229,3335,5342,6463,96

201214.26825,00%229,3336,3243,5965,38

201314.51825,00%229,3337,0944,5166,76

201414.76725,00%229,3337,8445,4168,11

201515.01725,00%229,3338,5846,2969,44

201615.31725,00%229,3339,4447,3270,98

201715.61625,00%229,3340,2848,3472,51

201815.91625,00%229,3342,2550,6976,04

201916.21525,00%229,3343,0451,6577,47

202016.51525,00%229,3343,8452,6078,91

202116.81425,00%229,3344,6353,5680,34

202217.11425,00%229,3345,4354,5181,77

202317.41325,00%229,3346,2255,4683,20

202417.71325,00%229,3347,0156,4284,63

202518.01225,00%229,3347,8157,3786,06

202618.31225,00%229,3348,6058,3387,49

202718.61125,00%229,3349,4059,2888,92

202818.91125,00%229,3350,2060,2390,35

202919.21025,00%229,3350,9961,1991,78

203019.51025,00%229,3351,7962,1493,21

203119.80925,00%229,3352,5863,1094,64

203219.50925,00%229,3351,7862,1493,21

203320.40825,00%229,3354,1765,0097,50

Comparando los dos clculos se puede ver que se tienen caudales de diseo diferentes ya que en el PMAA partieron de una dotacin neta de 130 L/hab*da diferente a le elegida en mis clculos ya que ellos se basaron en el RAS 2000 el cual tiene datos de dotacin neta diferentes al RAS 2008 en nuestro caso 135 L/hab*da- en el cual me base para elegir la dotacin neta para el municipio de Nechi.Por otra parte partieron con porcentajes de prdidas del 30% hasta el ltimo ao de diseo llegar a un porcentaje del 25% donde la norma -RAS 2008- dice que el porcentaje de prdidas mximas admisibles no deber superar el 25%, desde mi punto de vista el diseador de este sistema de abastecimiento considero perdidas muy altas para este diseo, tal vez se basaron en una norma ms antigua a la cual me base para elegir el porcentaje de perdida.En el prrafo anterior se justifica el porqu de la diferencia al momento de calcular los caudales de diseo, sin embargo como la diferencia de poblacin no fue alta hasta el momento los diseos no presentas muchas diferencias.

4. DIAGNSTICO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO

El sistema de acueducto del municipio de Nech, corresponde a un esquema convencional de suministro de agua con captacin flotante, cuyo sistema contiene los siguientes componentes:

Bocatoma tipo flotante, con captacin sobre la margen izquierda del ro Cauca.

Impulsin bocatoma planta de potabilizacin.

Planta de potabilizacin de tipo convencional

Almacenamiento en tanque bajo y bombeo a tanque alto.

Red de distribucin.

Acometidas con micro medidores en su mayora.

Desde el ao 2.004 el sistema de acueducto es operado actualmente por Aguascol S.A. E.S.P.A continuacin se muestra un esquema general del sistema de acueducto del municipio:

4.1 Fuente de abastecimiento de agua

Se consideran fuentes de abastecimiento todas las aguas provenientes de cursos o cuerpos superficiales o subterrneos. Tambin pueden considerarse como fuentes, en casos excepcionales, las aguas lluvias y el agua de mar.En el caso del municipio de Nech, hoy en da la fuente de abastecimiento de agua es el rio Cauca, Antiguamente, la fuente de abastecimiento era agua subterrnea extrada mediante la utilizacin de 3 pozos profundos, los cuales fueron abandonados por los altos consumos de energa, mantenimiento, alto contenido de hierro en el agua y bajo caudal. La fuente de abastecimiento de rio cauca est funcionando hace cuatro aos con mejores resultados que la fuente de agua subterrnea.Teniendo en cuenta la normatividad ambiental La Corporacin Autnoma Regional del Centro de Antioquia CORANTIOQUIA -, mediante la Resolucin No. 130PZ-808 otorg una Concesin de Aguas de fecha 23 de junio del ao 2.004, al otro operador del sistema, Consorcio Aguascol Arbelaez; dicha concesin otorga un caudal de 34,32 l/s derivado del ro Cauca.El trmino de la Concesin de Aguas es de cinco aos, por lo cual el Concesionario deber solicitar a CORANTIOQUIA la prrroga de dicha concesin, as como la ampliacin del caudal a concesionar, basados en los Estudios del Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado de Nech.Por otro lado para la seleccin de la fuente superficial debe tenerse en cuenta la calidad del agua de esta, tanto fsicoqumica como microbiolgica, a continuacin se muestra lo resultados arrojados por un muestreo de agua realizado en la fuente-ro Cauca-: El pH encontrado fue de 7.5 unidades, este valor se encuentra dentro del rango de neutralidad, con una ligera tendencia alcalina, lo cual se considera normal por la presencia de hidrxidos, carbonatos y bicarbonatos, propios de corrientes loticas naturales. La concentracin de Demanda Bioqumica de Oxigeno (DBO5), en la fuente natural fue de 2.01 mg O2/l, correspondiente a un cuerpo natural moderadamente limpio. Respecto a los parmetros de slidos suspendidos totales (SST), se hallaron valores de 1.451 mg/l; la concentracin de slidos disueltos (SD) fue de 134 mg/l y de 2.0 mg/l para el caso de slidos sedimentables. Los valores encontrados de SST se consideran normales para este tipo de aguas, sobre todo teniendo en cuenta que durante la poca en que se realizaron los muestreos, la zona ya se encontraba en invierno. Se considera que el valor de SD para ro de estas caractersticas es de 120 mg/l, comparado con el valor encontrado se encuentra relativamente ajustado al valor de referencia. Otro parmetro analizado fue grasas y aceites, sobre el ro Cauca en el sitio de captacin del sistema de acueducto, se encontr una concentracin de 9.9 mg/l; lo ideal es que este parmetro no sobrepase los 10 mg/l, estando en el lmite permisible. El fsforo para la corriente del ro Cauca se midi como ortofosfatos, encontrndose un valor de 0.04 mg/l. El valor de concentracin de nitrgeno total, fue menor al lmite de deteccin del mtodo utilizado (< 2.22 mg/l); en atencin a la normatividad ambiental vigente, el valor hallado para el nitrgeno total no restringe su uso para consumo humano. El valor del nitrato monitoreado fue de 0.5 mg/l, normal en este tipo de ros; este valor no restringe su uso para consumo humano. De igual forma, se analizaron los parmetros de coniformes totales y coniformes fecales; en el primer caso se hall un valor de 16.000 UFC/100 ml y de 3.480 UFC/ml. De acuerdo al Decreto 1594 de 1.984 la fuente no presenta restriccin para uso humano, siempre y cuando se realic tratamiento tipo convencional. Otro parmetro analizado fue color, con concentraciones de 30.8 U.C., valor relativamente bajo que cumple con los mnimos establecidos por las Autoridades Ambientales. La concentracin de oxgeno disuelto es de 6.0 mg/l, el oxgeno terico de saturacin es del orden de 8.0 mg/l, en razn de lo anterior, el porcentaje de saturacin es alto, esto concuerda con la baja concentracin de DBO5,, descrita anteriormente.Analizando la informacin anterior y teniendo en cuenta el literal B.3.4.2.1 de calidad del agua de la fuente RAS 2008 se corrobora que la fuente de agua proveniente del ro Cauca es apta para tratamiento convencional y uso humano. 4.2 Componentes del sistema

Como se mostr en el diagnstico del sistema, El sistema de acueducto de Nech consta actualmente de los siguientes componentes:Captacin tubera de impulsin de agua cruda desarenador planta de tratamiento convencional tanque bajo tubera de impulsin de agua tratada tanque alto red de distribucin.

4.2.1 Captacin

Tal como se mencion anteriormente, la fuente de agua del acueducto es el Ro Cauca del cual se extrae el agua a travs de una captacin tipo flotante, localizada en la margenizquierda del ro, en inmediaciones de la cabecera Municipal y de la Planta de Tratamiento. El agua captada es bombeada al desarenador mediante la operacin de una bomba centrifuga con carcaza en espiral de 20 hp, por condiciones de operacin existe una bomba de suplencia de 10 hp, de similares caractersticas, la cual opera en periodos de mantenimiento de la bomba anterior.El caudal promedio bombeado es de 25 a 27 l/s, (caudal regulado) durante 23 horas al da, cuando las condiciones de nivel y turbiedad de la fuente lo permiten. Las bombas actualmente en operacin tienen las siguientes caractersticas:

Tabla N14 EQUIPOS ESTACIN DE BOMBEO CAPTACINMotorDiam* (mm)RefObservacionesSerial

20 hp367Sterling Nowa 100/40, AB 041.0B2En operacin, buen estadoCO 060417

10 hp300Sterling Nowa 8032 BN 041 0B.2Suplencia, buen estadoCO 040220-C15

* Dimetro del impulsor en mm

La barcaza tiene un rea de 8,4 m2, tiene un cerramiento en malla eslabonada, techo en zinc y piso metlico. El acceso a esta debe hacerse por un puente metlico apoyado sobre canecas; en la ltima visita de campo realizada por los Especialistas se encontr el colapso de la estructura de acceso a la barcaza (puente metlico), por lo tanto en la actualidad el acceso debe hacerse por canoas adyacentes a la estructura de captacin.En el sitio de captacin, en la margen izquierda del cauce del Ro Cauca, existe un muro longitudinal en concreto, construido para proteger los efectos de la erosin marginal del cauce, producida por la dinmica del mismo.A continuacin se muestran imgenes de la captacin flotante del sistema:

Imagen N 2

Fuente: PMAA de Nech-Ant.

Imagen N 3

Fuente: PMAA de Nech-Ant4.2.2 . Revisin y diagnstico de la captacinAnalizando la obra de captacin del sistema, se est de acuerdo con esta ya que la norma dice que para captar agua en ros o embalses en los que la fluctuacin de niveles es muy grande se debe utilizar estaciones de bombeo flotante anclada al fondo o a una de las orillas.Por otro lado analizando el funcionamiento de la captacin de sistema, se tienen las siguientes observaciones para el sistema de captacin y bombeo de agua cruda: Por alguna razn, en el bombeo de agua cruda estn utilizando bombas de diferente potencia (20 y 10 hp), aunque no operan en paralelo, desde el punto de vista de operacin del sistema no es recomendable; lo ideal es que la bomba en operacin y la bomba de suplencia sean de la misma potencia. Debemos tener en cuenta que de acuerdo a los clculos efectuados, la demanda mxima diaria (QMD) requerida actualmente es de unos 30 l/s. En los anlisis de clculo efectuados, se encontr que la bomba de 20 hp puede impulsar un caudal hasta de 60 l/s, actualmente en el desarenador se afora en promedio 27 l/s, es decir que este sistema de bombeo puede suministrar ms del 50% de agua del que se est tratando actualmente en la PTAP. En las condiciones anteriores, se concluye que el bombeo est sobredimensionado para las solicitaciones de demanda actuales; por esta razn la vlvula de la tubera de impulsin la mantienen estrangulada para regular el caudal de bombeo a la planta de tratamiento. Cuando por alguna razn, debe operar la bomba de suplencia de 10 hp, el caudal transportado puede ser de unos 45 l/s, superior al caudal demandado. Se concluye que el bombeo de agua cruda es superior a la demanda, en las condiciones de operacin registradas se generan gastos adicionales de energa y operacin de las bombas inadecuados. Por otra parte, la infraestructura de la barcaza de captacin no es adecuada, necesita ampliarse en su rea de operacin, optimizar y corregir las instalaciones electromecnicas, corregir las condiciones de acceso y mejorar los aspectos de seguridad en sus instalaciones. Finalmente a corto plazo, debe corregirse el sistema de bombeo evitando el sobredimensionamiento de este y la operacin adecuada del sistema, de acuerdo a las demandas reales de operacin del sistema.

4.3 Aduccin

Se suele llama aduccin al transporte de agua cruda, es decir, todo transporte previo a la planta de tratamiento o tubera de exceso y lavado.Desde el punto de vista hidrulico, el transporte de agua puede realizarse a flujo libre o a presin. En el caso de transporte a flujo libre, la lmina de agua se encuentra a la presin atmosfrica y el transporte puede presentarse en estructuras construidas en el sitio- canales abiertos o cerrado- o por estructuras prefabricadas-tuberas-. En el caso de transporte de agua de conductos que funcionen a presin, podr producirse el flujo por gravedad o por bombeo, que normalmente se hace utilizando tuberas.En el caso de municipio de Nech se presenta este sistema de flujo a presin por bombeo utilizando tuberas, La tubera de impulsin est divida en tres tramos; el primer tramo corresponde a una tubera flexible tipo manguera de dimetro 6, luego de este tramo el agua es conducida desde la orilla del ro por una tubera de acero de dimetro 8 en una longitud aproximada de 330 metros; finalmente, el tramo antes de la llegada a la estructura del desarenador corresponde a una tubera de 6 en PVC de longitud 7,10 metros.

4.3.1 Diagnstico y revisin de la aduccin

En literal anterior se puede apreciar cmo est compuesta la aduccin del sistema de acueductos del municipio, pero no se justifica la razn por la cual el diseador tomo dichas longitudes y dimetros de tubera, desde mi punto de vista es una informacin que debe estar justificada en el PMAA.A continuacin se har los clculos y diagnsticos necesarios del diseo de una aduccin de este tipo para revisar los dimetros y tubera existente:

La tubera flexible tipo manguera de dimetro 6, est bien elegida ya que la norma dice que en este tipo de bocatomas flotante, la estacin debe estar conectada a la aduccin por este tipo de estructuras prefabricadas. La tubera de aduccin de 330 metros de longitud me parece muy extensa, ya que el desarenador debe ubicarse lo mas cerca posible de la bocatoma, con el fin de evitar una larga conduccin de agua no tratada, que puede presentar problemas como la obstruccin por material sedimentable. Clculos de la tubera de aduccin: Para los niveles medio alto y alto de complejidad, la aduccin o conduccin debe disearse para el caudal mximo diario (QMD) del ao horizonte del proyecto ms las prdidas en la conduccin o aduccin y las necesidades en la planta de tratamiento. En estos casos se supone que existe almacenamiento.Los modelos ms utilizados para este tipo de flujo son el de Manning y Chezy, nosotros usaremos la ecuacin de Manning para estos clculos, la cual se expresa de la siguiente manera:

Despejando el dimetro de la tubera se tiene ecuacin:

Con un caudal mximo diario de 58,82 L/s:0,05882 m3/s, n de Manning para el acero de 0,011 y cotas de bocatoma:35,553 m y entrada desarenador:35,625m, se obtiene el siguiente dimetro:

Tomando el dimetro comercial tenemos D=8, donde se corrobora la eleccin del dimetro de la tubera de aduccin. Ahora se va a establecer las condiciones de flujo a tubo lleno:

Con el ltimo valor en la tabla 8.2 del libro elementos de diseo para acueductos y alcantarillados de Ricardo Lpez Cualla obtenemos los valores:

Esfuerzo cortante que permite el arrastre de la mayor parte de materiales, segn las tablas 8.3 y 8.4 del libro elementos de diseo para acueductos y alcantarillados de Ricardo Lpez Cualla.

En trminos generales los extremos iniciales y final de la tubera de impulsin se encuentran en mal estado, presenta cuellos de botella no recomendables desdeel punto de vista hidrulico. Inicialmente, la tubera de impulsin a la salida de la barcaza, es de dimetro 6 en Hf, 6 metros ms adelante la tubera se ampla a 8 en el mismo material; este tramo de tubera se encuentra sin ningn tipo de apoyo, anclaje o proteccin, susceptible a cualquier eventualidad de golpes de ariete u operacin inadecuada sobre la tubera.

4.4 Desarenador

El Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado del Municipio de Nech suministra la siguiente informacin:Estructura en concreto. Flujo ascendente. rea superficial de 2,5 m por 4,50 m -11,25 m2- y profundidad de 2,8 m; volumen aproximado: 31,5 m3. Tiempo de detencin aproximado de 22 minutos, para un caudal de 27 l/s y velocidad ascendente de 0,24 cm/s. Carga superficial = 207,36 m3/m2-da. Canaletas de recoleccin de agua: metlicas con vertedero tipo diente de sierra de 0,15 m de base y altura, espaciados cada 0,15 m; canal de 0,4 m de profundidad y de ancho.

4.4.1 Capacidad Hidrulica Desarenador

Segn el RAS 2000 cada desarenador debe tener una capacidad hidrulica igual al caudal mximo diario (QMD) ms las prdidas que ocurran en el sistema y las necesidades de la planta de tratamiento. En nuestro caso el caudal mximo diario es de 58,82 l/s ms las prdidas que se calculan como el 10% del caudal medio diario que es 0,1(49,01l/s)=4,901 l/s, obtenindose como resultado un caudal de diseo de 63,721 l/s.

4.4.2 Revisin del diseo del desarenador

Ya que el PMAA no suministra ms informacin acerca del desarenador se procede a hacer los clculos necesarios paras revisar la informacin suministrada:DatosDensidad relativa (s) = 2.65Temperatura Del Agua= 30c.Dimetro de la partcula = 0.018cm Viscosidad cinemtica = 0.00804x10-2 cm2/s=constante de uniformidad = 0.04f = constante de Darcy-Weisbach = 0.03

Velocidad de sedimentacin de la partcula

Vs = Vsstoke = Vsstoke = 3,62cm/s Se calcula el Reynolds

8,10 > 1Re > 1 no se encuentra en la zona de la ley de Stokes por lo tanto el flujo no es laminar, por lo que se debe realizar un ajuste segn el siguiente grfico

Grafico N 2 Trmino del dimetro

= 5,26 Trmino de la velocidad de asentamiento

= 2.11cm/s Se comprueba Reynolds para este nuevo valor de velocidad.

4.7Entonces se encuentra en la zona de transicin (Ley de Allen). Se determina el coeficiente de arrastre:

6.83Entonces la Velocidad de Sedimentacin ser:

Ahora calculamos el rea superficial con la que dimensionamos el desarenadorAs = As = Calculamos luego la velocidad de arrastre

.: factor de esfericidad.: coeficiente de friccin (concreto)

17.62cm/sHallamos con este dato la velocidad horizontal del desarenador que dice un parmetro del RAS 2008 que la velocidad horizontal debe ser un tercio de la velocidad de arrastre.Vh = * VaVh = * 17.62cm/sVh = 5.87cm/s = 0.0587m/s

Hallamos el rea transversalAt = At = At = 1,09 m2Ahora dimensionamos cada parte del desarenador, teniendo en cuenta los criterios de carcter obligatorio del RAS 2008El largo del desarenador debe ser 4 veces el anchoComo se muestra a continuacin:L: 4*WA: W*LA: W*4W = A: 4*W2 = W:W: = 0,8mL: 4 * 0.8m = 3,2mAt: w*H = H:H: = 1,36m 1,5mNo cumple por carga superficial, por lo que debemos redisear el rea superficial,Se asume un rea de 6m2 L: 4,8m5mW: 1,20mCalcular nuevamente la carga superficial.C.S = C.S = C.S = 918m3/m2-dia

4.4.3 Pantalla difusora

H = 1,5m B = 1,20 mX = 1/5 (B) = 1/5(1,20m) = 0,24mY = 1/5 (H) = 1/5(1,50m) = 0,30m

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

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

Los 50 orificios se distribuyen en 10 columnas y en 5 filas.H = H 2/5(H) = 1,5m 2/5(1,5m) = 0,9m.H = distancia entre filas* (N filas -1) Distancia entre filas = H / (N filas -1) = 0,9m / (5-1) = 0,225m.B = B 2/5(B) = 1,20 m 2/5(1,20 m) = 0,72 m.Distancia entre columnas = B / (N columnas 1) = 0,72m / (10-1) = 0,08m.A continuacin se muestra el esquema de un desarenador convencional .Figura N 1

Se escogi un tamao de partcula de 0,018 cm ya que la fuente -ro Cauca- suministra gran cantidad de tamao de partcula y se podra producir atascamiento.Realizado el diseo del desarenador para los caudales de diseos antes encontrados y comparando con la informacin suministrada en el plan maestro se podra decir que el desarenador del municipio de Nech est sobre diseado, ya que presenta una rea superficial de 11,25m2 y una profundidad de 2,8 m para un caudal de diseo de 27 L/s.Ya que en este caso el desarenador hace parte de la planta de tratamiento, la conduccin est compuesta por Los canales rectangulares de concreto: 1) Desarenador a vertedero y 2) vertedero de mezcla rpida y vertederos de ingreso a mdulos de tratamiento, son elementos de conduccin en los cuales se desarrollan los procesos de inyeccin de coagulantes y ayudantes de coagulacin (validacin pruebas). Ancho: 70 cm. Estos canales deben tener un sistema de desage constituido por tuberas + tapn en 1 con el fin de ser vaciados durante tareas de mantenimiento de la planta.

5 PLATA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (PTAP)

El acueducto del municipio de Nech cuenta con una planta de tratamiento de agua convencional que se conforma de las siguientes unidades: Desarenador de flujo ascendente, elevado, con tubera de entrada de agua cruda bombeada desde el ro Cauca, de 15 mm (6). Luego de ste, la PATP funciona a gravedad Canaleta de aforo y de dosificacin de coagulante y tanque en fibra de vidrio para dosificar. Floculador de manto de lodos Sedimentador de placas onduladas de asbesto-cemento Filtro de arena y antracita Canal de desage Caseta de cloracin Vlvulas y compuertas

A continuacin se presentan algunas imgenes de la planta de tratamiento y de algunos de sus componentes:Imagen N 4

Fuente: PMAA de Nech-Ant.Imagen N 5

Fuente: PMAA de Nech-Ant.

Imagen N 6

Fuente: PMAA de Nech-Ant.

5.1 Sistema de entrada, vertedero de aforo de caudales y mezcla rpida:

Este sistema est compuesto por un vertedero rectangular con contracciones laterales, de pared delgada. Longitud de la cresta L: 0,40 m; ancho del canal de acceso 0,6 m; altura o cota de la cresta: 0,40 m. Q=1,838(L-0,2H)H3/2; H; lmina de agua medida en metros.La dosificacin del coagulante Se realiza mediante manguera, desde tanque dosificador por gravedad, en la salida del vertedero. Despus del vertedero y la dosificacin, siguen varias unidades: tubera, canal rectangular y cono que crea vrtice con tubera hacia el fondo del Floculador. El sistema de mezcla rpida es tipo vrtice.Observaciones El vertedero no tiene longitud de aproximacin adecuada y la medida, en teora -Marbello (1997)-, debe tomarse aguas arriba de la cresta, por lo menos 5 veces (H). Para 27 l/s, H es 11,5 cm, por lo que se debiera medir el nivel a 57,5 cm. Aguas arriba del vertedero. Con lo anterior, la localizacin del limnmetro (regla) y el canal de aproximacin incluyen un error, adems de la turbulencia del agua por la cercana de la salida del desarenador. En conclusin no se sabe con certeza cul es el caudal a la salida del desarenador. La vlvula de dosificacin no da precisin a la medida. El coagulante lquido adicionado es de sales de aluminio: sulfato de aluminio tipo B, Al2(SO4)3 18 H2O; -Arboleda (1992)-. El tanque que contiene la mezcla del coagulante no tiene agitadores mecnicos, lo cual es reemplazado por un mecedor accionado de forma manual. Sobran unidades antes del cono que crea el vrtice. No se conoce ni se controla el gradiente medio de velocidad G que garantiza la mezcla rpida del coagulante con el agua, el cual debe estar en el rango de 1000