FACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

NIVEL ESTÁTICO

ALUMNO:

ABANTO OBLITAS, ROSA

AGULAR ALIAGA, MARCO ANTONIO

SOLANO VARGAS, DIEGO

GARCÍA SALCEDO, JOSE

PROFESORA:

OLINDA

CAJAMARCA, JULIO DE 2013.

1. DATOS PRELIMINARES

1.1. Facultad.

Ingeniería

1.2. Carrera Profesional.

Ingeniería Civil

1.3. Título del Proyecto de Investigación:

Nivel estático

1.4. Autores.

Abanto Oblitas, Rosa

Aguilar Aliaga, Marco Antonio

Solano Vargas, Diego

García Salcedo, Jose

Segundo Ciclo

1.5. Tipo de investigación.

Esta investigación es tecnológica, de manera que, a través de la

aplicación del método científico, está encaminada a descubrir nuevos

conocimientos (investigación básica), a la que posteriormente se le

buscan aplicaciones prácticas (investigación aplicada).

1.6. Localización.

1.6.1. Institución en donde se desarrollará

Carrera de ingeniería civil, Universidad Privada del Norte

1.6.2. Distrito, Provincia, Región.

Cajamarca, Cajamarca, Cajamarca

1.7. Alcance.

2. PLAN DE INVESTIGACION.

2.1. El problema de la investigación.

2.1.1. Planteamiento del problema.

Sigue vigente la preocupación por los altos índices de EDAS,

desnutrición y otras enfermedades asociadas a la higiene y el

saneamiento, en particular en las zonas rurales pobres del

país; la aparición, rebrote o presencia en el campo de

enfermedades de origen hídrico hacen prever que por algunos

años más y, de modo sostenido, instituciones del sector y otras

de carácter privado, financieras o de apoyo al desarrollo local,

seguirán poniendo sus mayores esfuerzos para revertir esa

situación. Existe la necesidad de crear conciencia sobre el

valor y situación de los componentes de un sistema de agua

potable rural, identificar y mejorar los elementos de un sistema.

En los reservorios de los sistemas de agua potable rural que se

viene construyendo en la Región Cajamarca en el distrito de

Ichocán se viene utilizando una variante de acceso directo al

cono de rebose para evitar la pérdida del agua clorada y

facilitar el control empírico del nivel estático; sin embargo aún

se desconoce el fundamento del fenómeno ocurrido y su

posterior aplicación al diseño hidráulico de nuevos reservorios

de agua potable con alto índice de aceptación social,

inquietudes que serán estudiadas el presente proyecto de tesis

tomando en consideración las experiencias ganadas.

Es necesario comprender las propiedades de los líquidos y las

leyes que rigen su movimiento. La adecuada combinación del

análisis matemático y la verificación experimental permiten

solucionar problemas relacionados con el flujo del agua en los

reservorios de los sistemas de agua potable del ámbito rural. Y

finalmente transferir este conocimiento a la comunidad.

Por lo tanto es prioritario planificar y desarrollar estudios de

investigación en el área de la Ingeniería que conduzcan a

mejorar los elementos de los sistemas de agua potable rurales,

los problemas sociales deben ser estudiados y solucionados

considerando aspectos de diseño, construcción, operación,

mantenimiento, organización y administración; en el futuro no

se repitan y los sistemas de abastecimiento de agua potable

funcionen eficientemente dado que el agua segura es un

recurso cada vez más escaso, vulnerable y mal gestionado.

En este contexto cabe la necesidad de estudiar el porqué de

implementar el mecanismo del nivel estático en los reservorios

de agua potable, considerando que el funcionamiento de éste

podría significar un aporte en cuidar la calidad del agua tratada

y obviamente esto apunta a contribuir a mejorar la salud y

bienestar de las poblaciones que tienen sistemas de agua

potable.

2.1.2. Formulación del problema de investigación.

¿Cuál es el funcionamiento del nivel estático en el sistema de

agua potable en el distrito de Ichocán – capital distrital?

¿Genera ahorro la implementación del nivel estático en el

sistema de agua potable del distrito de Ichocán - capital

distrital?

2.1.3. Justificación e importancia del trabajo.

La mayor parte de los sistemas de agua potable de las

localidades de la región Cajamarca no presentan un

mecanismo que evite el desperdicio de agua tratada cuando el

volumen del reservorio es el máximo; es decir, el agua cruda

que llega de la captación al reservorio se mezcla con el agua

tratada y de allí se produce el desperdicio que implica gastos

en insumos (cloro) y mano de obra, además de que el agua ya

no tiene el suficiente cloro para garantizar la eliminación de

microrganismos patógenos y que afectan la salud. Por este

sentido, con el funcionamiento adecuado del nivel estático, si el

reservorio está lleno con agua tratada, el agua cruda que llega

del reservorio sale por el rebose impidiendo la mezcla y

desperdicio de agua tratada, mejorando el funcionamiento

hidráulico de los reservorios.

2.1.4. Limitaciones.

Poca información concerniente al tema de estudio.

2.2. Objetivos.

2.2.1. Objetivo general.

Identificar los beneficios del uso del mecanismo del nivel

estático en el sistema de agua potable del distrito de Ichocán-

capital distrital.

2.2.2. Objetivos específicos.

2.2.2.1. Describir la funcionalidad de la implementación del

mecanismo del nivel estático en el reservorio.

2.2.2.2. Determinar el ahorro de inversión debido al uso

adecuado del nivel estático en el reservorio de agua

potable del distrito de Ichocán.

2.3 MARCO TEORICO

Los reservorios de almacenamiento de agua tratada desempeñan una función en el abastecimiento de agua segura, adecuada y confiable. Las escuelas, los centros de salud, viviendas dependen de su abastecimiento constante y confiable de agua segura en situaciones normales y de emergencia. El volumen inadecuado y la contaminación de los reservorios son el resultado de deficiencias en el diseño, construcción, operación y mantenimiento. Su ubicación debe ser en un lugar elevado para mantener la presión suficiente en el sistema a fin de atender a todos los beneficiarios del área de servicio. Esta infraestructura está destinada a:-Regular los regímenes de producción y demanda de agua.

-Promover condiciones de suministro continuo durante períodos cortos de interrupción de la producción o distribución.-Establecer límites de presión en la red de distribución

El Cloro en compuesto como agente desinfectante de agua (como en plantas de tratamiento de agua). El cloro en agua es más de tres veces más efectivo como agente desinfectante contra Escherichia coli que una concentración equivalente de bromo, y más de seis veces más efectiva que una concentración equivalente de yodo.

El cloro como antiséptico fue introducido en 1835 por Holmes (en Boston) y 1847 Semmelweis (en Viena).4 El cloro se emplea como desinfectante en mobiliarios, equipos, instrumental y áreas hospitalarias.4 El cloro suele ser usado en la forma de ácido hipocloroso para eliminar bacterias, hongos, parásitos y virus en los suministros de agua potable y piscinas públicas. En la mayoría de piscinas privadas, el cloro en sí no se usa, sino hipoclorito de sodio, formado a partir de cloro e hidróxido de sodio, o tabletas sólidas de isocianuratos clorados. Incluso los pequeños suministros de agua son clorados rutinariamente ahora.

Suele ser impráctico almacenar y usar el venenoso gas cloro para el tratamiento de agua, así que se usan métodos alternativos para agregar cloro. Estos incluyen soluciones de hipoclorito, que liberan gradualmente cloro al agua, y compuestos como la dicloro-S-triazinatriona de sodio (dihidrato o anhidro), algunas veces referido como "diclor", y la tricloro-S-triazinatriona, algunas veces referida como "triclor". Estos compuestos son estables en estado sólido, y pueden ser usados en forma de polvo, granular, o tableta. Cuando se agrega en pequeñas cantidades a agua de piscina o sistemas de agua industrial, los átomos de cloro son hidrolizados del resto de la molécula, formando ácido hipocloroso (HClO), que actúa como un biocida general, matando gérmenes, microorganismos, algas, entre otros de ahí su importancia en el empleo en Endodoncia como agente irrigante de los conductos radiculares abordándose como solución en forma de hipoclorito de sodio en distintas concentraciones sea 0.5% o 0.2% las más frecuentes empleadas. El cloro también es usado como detergente para bacterias como el bacillus reprindentius o como el martelianus marticus.

Componentes y propósito:- Tubería de ingreso.- Permite la llegada del flujo de agua proveniente de la línea de conducción.- Tubería de salida.- Permite la salida del flujo de agua hacia la tubería de aducción-Tubería de limpia.- Facilita la limpieza del reservorio de almacenamiento en un período máximo de 2 horas.

-Tubería de rebose.- Previene el exceso de presión y el daño estructural en el tanque y sistema de distribución, Permite la descarga de agua en cualquier momento.-Válvulas.- Son dispositivos mecánicos de control que se utilizan tanto para cerrar, abrir o regular el flujo de agua. Aíslan el tanque del sistema de distribución-Dispositivos de control.-Mantiene el nivel de agua en el tanque.

-Hipocloroso de difusión.- es un elemento prefabricado tubular en el que coloca el cloro, el cual se utilizará para desinfectar el agua contenida en el reservorio.

Un reservorio lleno es la condición para que el agua llegue hasta los lugares más altos y apartados de la comunidad.

El mantenimiento preventivo son todas las acciones y actividades que se planifican y realizan para que no aparezcan daños en el equipo e instalaciones del reservorio, este se realizará para disminuir la gravedad de las fallas que puedan presentarse es decir se verificará que la válvulas de limpieza, tuberías de entrada y de distribución se encuentren en buen estado.

El mantenimiento correctivo son todas aquellas acciones que se ejecutarán para reparar daños en el equipo e instalaciones ya sea estos causados por accidentes o deterioro a causa del uso. Eje. Cambio de válvulas.

Las Pérdidas de Agua Potable y su control en los Sistemas de Abastecimiento. Llamamos pérdidas a aquella parte del volumen producido de agua potable, que no llega a los beneficiarios del sistema, o que llegando a ellos no ha podido ser contabilizada efectivamente.

Se producen en todos los componentes del sistema de abastecimiento de agua potable.

Podemos agrupar los componentes en dos grandes ítems.1.- Componentes propios del Sistema

Producción Aducción Almacenamiento Distribución2.- Beneficiarios del Sistema Usuarios con medición

Usuarios sin medición. Clandestinaje

Producción.- El agua cruda que ingresa a la planta de tratamiento trae consigo cantidades de materias en suspensión, los cuales son detenidos en la sedimentada res y filtros, los cuales deben ser limpiados para que operen en forma adecuada. El agua con que se limpia estas unidades de producción es agua tratada, libre de impurezas, que no llega a los beneficiarios. Estos volúmenes de limpieza constituyen parte de los consumos operacionales y, se le considera porque no llega al consumidor final y por lo tanto no se incluye dentro de los conceptos por

los cuales la Junta Administradora de Agua Potable no realiza su facturación.

Aducción, Almacenamiento y Distribución.- Al conducir las aguas tratadas hacia los reservorios, ocurren pérdidas en el trayecto: en las tuberías, accesorios, o estructuras especiales. Asimismo ya en los reservorios se producen pérdidas por el mal estado de la infraestructura o por reboses debidos a deficiencias en la operación.En la red de distribución encontramos pérdidas en las tuberías, accesorios y elementos de control instalados. Algunas de estas pérdidas pueden ser detectadas fácilmente por ser visibles, pero también existen fugas no visibles que permanecen sin aflorar lo cual dificultan su detección y reparación.Pero no solo se dan pérdidas por desperfectos físicos sino también por ciertos consumos operacionales como son la necesidad de efectuar purgas en las redes de distribución para preservar la calidad del agua potable.Usuarios con medición.- En este caso se producen pérdidas por errores de medición, los cuales pueden ser técnicos y/o humanos. Asimismo cabe mencionar que también se tienen pérdidas por vandalismo, es decir aquellos clientes que teniendo medidor, los manipulan a su conveniencia invirtiendo el sentido de flujo, o deteriorando la esfera de medición.

Usuarios sin medición. A este tipo de usuarios generalmente se les asigna un consumo mensual, independiente del número de habitantes en la vivienda o de los hábitos de consumo que tenga el usuario. Como es de esperar al no tener una referencia económica de acuerdo al uso del agua que esta teniendo, el cliente tiende a consumir más de lo que se le asigna resultando en pérdidas para Junta Adminstradora de Agua Potable por errores de asignación.

Clandestinaje.-

Existen una cantidad considerable de usuarios y no usuarios que hacen uso del agua en forma clandestina, a través de una conexión ilícita o de derivaciones de sus propias conexiones registradas, haciendo uso indiscriminado de ella. Estas conexiones se ejecutan en pésimas condiciones y sin los materiales adecuados, lo que provoca pérdidas resultantes de la mala instalación, además de representar un elevado riesgo a la contaminación. Como hemos podido ver, siendo el agua un recurso tan escaso y tan preciado, simplemente se pierde la mayoría de veces sin que tenga un uso adecuado.

Básicamente podemos solucionar el problema desde dos frentes.

Como Junta Administradora de Agua Potable, conformemos operadores especializados en la detección y solución de problemas que estén ocacionando pérdidas en el sistema. Utilizando como herramienta fundamental el Equilibrio Hídrico del Sistema.

Identificación de las zonas de mayores pérdidas, a fines de conocer las causas y poder planificar las acciones correctivas priorizadas.

Evaluación periódica de reservorios, con el objetivo de detectar posibles reboses o fugas por deterioro de la infraestructura .La implementación de instrumentos de medición y control de niveles en los reservorios es una herramienta muy útil para reducir las pérdidas en esas estructuras.

Implementacion de programas de mantenimiento preventivo y correctivo de las estructuras, instalaciones y accesorios, con la asignación de los recursos humanos y materiales necesarios. Implementacion de programas de Educación Sanitaria con el objeto de que la población valore económicamente y socialmente el agua, involucrando activamente a instituciones representativas de nuestra localidad. Capacitación periódica de nuestros recursos humanos para elevar el nivel de conocimientos en detección de y control de fugas, con metodologías adecuadas a nuestra realidad. Como usuarios Valoremos el agua como un recurso indispensable para la vida humana, pero escaso y limitado, elevemos nuestro conocimiento en temas relacionados con el uso eficiente del agua potable, mejorando nuestra educación sanitaria; por ejemplo: revisemos periódicamente nuestras conexiones internas verificando si existen goteos,fugas por los reboses de los tanques elevados y cisternas, fugas permanentes en inodoros y verifiquemos constantemente nuestros consumos mensuales para poder controlarlos racionalmente y nos permitan evitar derroches por mal uso o fugas internas.

Terminología en control de pérdidas .

Agua Producida.- Es la cantidad de agua que sale de una unidad de desinfección( reservorio) e ingresa al sistema de distribución

Agua utilizada.- El agua que, luego de cumplir determinada función o uso, sale del sistema de abastecimiento y no vuelve a ingresar al mismo

Control de pérdidas.- Es la actividad que realiza la JAAS, con el fín de alcanzar un nivel en el que las pérdidas debidas al rebosamiento, sean los mínimos posibles en condiciones de viabilidad técnica, económica, financiera, institucional, política y social.

Desperdicio de agua.-Es cualquier cantidad de agua gastada deliberadamente por el consumidor de modo no racional. Ejem. El lavado de vehículos con agua de la red pública.

Rebosamiento.- Es la parte de la pérdida de agua que ocurre por los rebosaderos de los reservorios de almacenamiento de agua potable, lo cual es causado por fallas de operación de los dispositivos de control.

Demanda de agua.- Es el volumen de agua que debe ingresar al sistema de producción y distribución para satisfacer las necesidades de los consumidores, las pérdidas de agua y los desperdicios.

Detección de fugas.- Es el proceso de campo mediante el cual se identifica en que elemento del sistema existen fugas. Para ello se utilizan equipos mecánicos, electrónicos y otros recursos apropiados.

Pérdida de agua.- El agua que sin cumplir ninguna función útil , sale de una unidad de abastecimiento y ni vuelve a regresar al mismo. Comprende: fugas, rebosamientos y desperdicios

Errores de medición de caudal o volumen .- Son las diferencias entre la cantidad de agua indicada, registrada por los medidores y la cantidad de agua que efectivamente pasó por los mismos en un intervalo de tiempo.

Fuga.- Es el escape de agua producida en un componente cualquiera de un sistema de abastecimiento, en condiciones no deliberadas o controladas. Una fuga es parte de la pérdida de agua.

Estación de medición.- Es una unidad geográfica en la cual se aplican equipos , instrumentos, materiales y servicios con el objeto de :Detectar y localizar fugas y pérdidas de agua tratadaEvaluar la micro mediciónMejorar las condiciones de presión y caudal

2.4. HIPÓTESIS

2.2.3. Planteamiento de la hipótesis

En un reservorio del distrito de Ichocán, Si incorporamos el

nivel estático de acceso directo hacia el cono rebose que

desvía el agua de ingreso hacia el exterior entonces se evitan

las pérdidas de agua tratada por rebosamiento y se controla el

nivel estático.

3.1.2 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES:

VARIABLE DEFINICION INDICADORESVariables independientes:

Variante de acceso Conducto interno que desvía el flujo de

directo al cono de rebose agua de ingreso al reservorio hacia el exterior.

Metros, pulgadas.

Variables dependientes

Volumen de pérdidas de agua tratada con cloro por rebosamiento

Volumen de agua producida que se pierde antes de la colocacion de la variante de acceso directo al rebose.

Metros cúbicos

2.5.-DISEÑO DE INVESTIGACIÓN:

5.1.SUJETOS DE LA INVESTIGACIÓN:

POBLACION Y MUESTRA

El ámbito en el que se realizará la investigación, El distrito de Ichocán pertenece

a la provincia de San Marcos y departamento de Cajamarca. La capital distrital

de Ichocán se encuentra ubicada en 7º 21’ 57” de latitud sur y longitud oeste de

78º 7’ 42”. Tiene una altitud de 2 596 m.s.n.m. Tiene una población urbana de

616 habitantes.

Unidad muestral. Sub sistema de agua potable de la capital distrital de Ichocán.

Unidad de análisis. Nivel estático del Sub Sistema de agua potable. Población.

01 sistema de agua potable.

PRESUPUESTO

Presupuesto en Elaboración de maqueta y visita a campo

RUBROS CANTIDADCOSTO

UNITARIOCOSTO TOTAL

Materiales: venoclisis Recipientes

plásticos Madera Añil Silicona

32

111

3.005.00

40.003.003.00

9.0010.00

40.003.00

3.00

Viajes: pasajes beaticos

1----

8.006.00

32.0024.00

Equipo: cámara ----- ----- ------

Otros servicios: comunicaciones fotocopias impresiones internet

20151510

0.50/ min

0.0200.10.050

10.000.301.5

5.00

M.- CRONOGRAMA

CRONOGRAMA

ACTIVIDADES TIEMPO

1. - ASESORIA METODOLOGICA

 TRES DIAS SEMANA

2. - OBSERVACIONES  TRES DIAS

3. - DISEÑO DEL PROYECTO

 UN DIA

4. - OBSERVACIONES  UN DIA

7. - CLASIFICACION DE MATERIAL

 DOS DIAS

8. - TRATAMIENTO INFORMACIÓN

 CUATRO DIAS

9. - ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN

 DOS DIAS

10. - REDACCIÓN  UN DIA

SEMANAS DOS SEMANAS CON TRES DÍAS